SU945939A1

SU945939A1 - Device for charging storage battery with asymmetric current

Info

Publication number: SU945939A1
Application number: SU782671240A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Карпович Костенко; Геннадий Антонович Лапшин; Валентина Федоровна Костенко
Priority date: 1978-10-02
Filing date: 1978-10-02
Publication date: 1982-07-23

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ(5) DEVICE FOR BATTERY CHARGING ASYMMETRIC CURRENT

,; . . , 1 .. . Изобретение относитс к электротехнической промышленности и может быть использовано при разработке систем зар да и формовки аккумул торов различного вида и назначени , например, дл исследовани ре:жимов зар да аккумул торных батарей асимметричными токами различной частоты, формы, амплитуды и среднего значени , регулируемыми в функции от состо ни батереи. Известно устройство дл зар да аккумул тора асимметричным током, .содержащее зар дный тиристор, к ано ду и катоду которого подключена цеп состо ща из последовательно соединенных тиристора, первого дроссел и конденсатора, второй дроссел в цепи аккумул тора, шунтированный неуправл емым вентилем, зар дный диод, анод которого подключен к ка- тоду зар дного тиристора, а катод к положительному полюсу аккумул тора и катоду шунтирующего вентил , разделительный тиристор между положительным полюсом источника пита-. ни и анодом зар дного тиристора и раз- делительный диод,включенный между положительным полюсом аккумул торной батареи и анодом зар дного тиристора, а к общей точке отрицательного полюса батареи и второго дроссел подклю;чены последовательно соединенные пе резар дный тиристор и третий дроссель , один конец которого соединен с анодом этого тиристора, а другойс общей точкой первого дроссел и конденсатора CvJ Однако это устройство не обеспечивает возможности получени тре;буемой формы зар дного и разр дного токов, возможность регулировки амплитуды зар дного тока; регулирование параметрюв импульсов токд разр да мсйкет быть осуществлено измене| ниен параметров элeмeнtoв контура,; . . , one .. . The invention relates to the electrical industry and can be used in the development of charging systems and forming batteries of various types and purposes, for example, for research: battery charge presses with asymmetric currents of different frequency, shape, amplitude and average value adjustable in function from the state of the battery. A device for charging an accumulator with an asymmetric current, containing a charge thyristor, to which and to the cathode of which a circuit consisting of a series-connected thyristor, a first throttle and a capacitor, a second throttle in a battery circuit, shunted by an uncontrolled valve, is charged, is known. the diode, the anode of which is connected to the cathode of the charge thyristor, and the cathode to the positive pole of the battery and the cathode of the shunt valve, separator thyristor between the positive pole of the power source. neither the charge thyristor anode and the separation diode connected between the positive pole of the battery and the charge thyristor anode, and the common point of the negative pole of the battery and the second throttle are connected in series with the front thyristor and the third choke, one end which is connected to the anode of this thyristor, and the other with a common point of the first throttle and capacitor CvJ. However, this device does not provide the possibility of obtaining the required form of charge and discharge currents, the possibility of regulating Rovkov amplitude of the charging current; the control of the current pulse parameters of the discharge is carried out by the change | nien parameters of contour elements

разр да ( в частности дроссел ) т.е. параметров пассивных элементов, что представл ет определенные технические трудности, и в свою очередь, приводит к изменению формы импульса разр дного тока.bit (in particular, drossel) i. parameters of passive elements, which presents certain technical difficulties, and, in turn, leads to a change in the pulse shape of the discharge current.

Наиболее близким по технической сущности вл етс устройство дл зар да аккумул торной батареи асимметричным током,содержащее две выходные клеммы, зарлдный источник, датчик тока зар да-разр да и блок стабилизации 2 .The closest in technical essence is an asymmetric current device for charging a battery, containing two output terminals, a charge source, a charge-discharge current sensor and a stabilization unit 2.

Это устройство не обеспечивает возможность регулировки длительностей импульсов зар дного- и разр дного токов и возможность управлени парамэтрами зар дно-разр дного тока в функции от состо ни батареи.This device does not provide the possibility of adjusting the durations of the charge and discharge current pulses and the ability to control the charge-discharge current parameters of the battery as a function of the state of the battery.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства : обеспечение модул ции частоты, коэффициента асимметрии, отношени длительностей положительного и отрицательного импульсов асимметричного тока,соотношени амплитудных значений полуволн, плотности зар дного тока и модул ции среднего значени зар дного тока.The purpose of the invention is to expand the functional capabilities of the device: providing modulation of frequency, asymmetry coefficient, ratio of positive and negative pulses of asymmetric current, ratio of amplitude values of half-waves, charge current density and modulation of average value of charging current.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство снабжено функь ональным преобразователем частоты, функциональным преобразователем длительности импульсов зар дного и разр дного тока и функциональным преобразователем амплитуды тока, при этом функциональный преобразователь частоты подключен к выходу зар дного источника и соединен своим выходом через функциональный преобразователь длительности импульсов зар дного и разр дного токов с входом синтезатора функций Уолша, а к выходу датчика тока подключен вход функционального преобразовател амплитуды тока, соединенного своими соответствующими выходами с блоками задани весовых коэффициентов.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a functional frequency converter, a functional converter of the charging and discharging current pulse duration and a functional amplitude current converter, wherein the functional frequency converter is connected to the output of the charging source and connected to its output via a functional charging pulse duration converter current and discharge currents with the input of the Walsh function synthesizer, and the output of the current sensor is connected to the functional input azovatel current amplitude, their respective outputs connected to blocks specifying weighting coefficients.

На чертеже представлена функциональна схема предлагаемого устройства дл зар да аккумул торной баареи асимметричным током.The drawing shows the functional diagram of the proposed device for charging battery baarei with an asymmetric current.

Устройство содержит генератор 1 стабильной частоты, к выходу которого подсоединен функциональный преобразователь 2 частоты, к выходу которого подсоединен вход функционального преобразовател 3 длительности импульсов зар дного и разр дного токов, соединенного .своим выходом с входом синтезатора k функций Уолша, к выходам которого подключены входы блоков 5 и 6 задани весовых коэффициентов, выходы которых подключены к входу усилител мощности 7. Выход усилител 7 мощности через датчик 8 тока подключен к аккумул торной батарее 9.The device contains a stable frequency generator 1, to the output of which a functional frequency converter 2 is connected, to the output of which is connected the input of the functional converter 3 of the duration of the pulses of charging and discharge currents connected by its output to the synthesizer input of k Walsh functions, to the outputs of which the inputs of the blocks are connected 5 and 6 sets weighting factors, the outputs of which are connected to the input of power amplifier 7. The output of power amplifier 7 is connected via a current sensor 8 to a battery 9.

Выходы функционального преобразотел 10 амплитуды тока, один входThe outputs of the functional converter 10 current amplitude, one input

которого соединен с which is connected to

ВЫХОДОМ датчика 8 тока, соединены с соответствующии 6 задани весоми входами блоков 5 вых коэффициентов и усилител 7 мощности .The output of current sensor 8 is connected to the corresponding 6 tasks by weighing the inputs of the blocks of 5 output coefficients and power amplifier 7.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

С генератора 1 стабильной частоты импульсы с частотой поступают на функциональный преобразователь 2 частоты , осуществл ющий изменение частоты в соответствии с заданием х... X . ... Xj, характеризующими состо ние батарей. С выхода функционального преобразовател 2 частоты импульсы поступают на функциональный преобразователь 3 длительности импульсов зар дного и разр дного тока, осуществл ющий формирование частоты во врем формировани импульса зар дного и рар дного тока в соответствии с заданием х . . .Xj. . .Хр . С выхода функционального преобразовател 3 длительности импульсы поступают на синтезатор 4 функций Уолша.From the stable frequency generator 1, pulses with a frequency are fed to a functional frequency converter 2, which performs a frequency change in accordance with the task x ... X. ... Xj characterizing the state of the batteries. From the output of the functional frequency converter 2, the pulses arrive at the functional converter 3 of the duration of the charge and discharge current pulses, which generates the frequency during the formation of the charge and discharge current pulses in accordance with task x. . .Xj. . .Chr. From the output of the functional converter 3 durations, the pulses are fed to the synthesizer 4 Walsh functions.

Получение периодических колебаний основано на аппроксимации импульсов зар дного и разр дного токов частными суммами обобщенного р да Фурье по ортогональной системе функций Уолша.The production of periodic oscillations is based on the approximation of the pulses of the charge and discharge currents by partial sums of the generalized Fourier series in the orthogonal Walsh function system.

Сигналы с выходов синтезатора А функций Уолша поступают на входы блоков 5 и 6 задании песовых коэффициентов . Формирование импульсов зар дного и разр дного токов происходит раздельно, что позвол ет раздельно регулировать их параметры. Импульсы с выходов блоков 5 и 6 задани весовых коэффициентов поступаю на вход усилител 7 мощности, выходное напр жение которого через датчик 8 тока поступает на аккумул торную батарею 9. По ,мере зар да аккумул торной батареи и увеличени прог тиво-ЭДС стабилизаци и изменение амплитуды импульсов тока э соответствии с заданием х . . . . осуществл етс функциональным преобраз вателем 10 амплитуды тока, на соответствующие входы которого поступает сигнал с датчика 8 тока и задани х, .... Х|, , . . Хр , что обеспечивает соответствие формы импульса зар дного тока форме импульса, поступающего с блока 5 задани весовых коэффициентов, и формы импульса разр дного тока форме импульса, поступающего с блока 6 задани весовых коэффициентов.The signals from the outputs of the synthesizer A Walsh functions are fed to the inputs of blocks 5 and 6 of the task of pesovyh coefficients. The formation of charge and discharge current pulses occurs separately, which makes it possible to regulate their parameters separately. The pulses from the outputs of blocks 5 and 6 of the task of weights are fed to the input of the power amplifier 7, the output voltage of which through the current sensor 8 goes to the battery 9. As the battery charges and the amplitude increases and stabilizes current pulses e according to task x. . . . is carried out by a functional converter 10 of the current amplitude, to the corresponding inputs of which a signal is received from the current sensor 8 and the tasks ... X,,. . Xp, which ensures that the pulse current charge waveform corresponds to the pulse shape coming from the weight setting unit 5, and the discharge current pulse shape to the pulse shape coming from the weight factor setting block 6.

Законы преобразовани входных величин X ... .XK-, , .Xf, функциональными преобразовател ми 2, 3 и 10 определ ютс требуемым ре химом зар да батареи. При пониженных требовани х к частотной модул ции, осуществл емой функциональным преобразователем 2, последн может осуществл тьс в задающем генераторе 1 воздействием, например, на емкость или индуктивность колебательного контура задающего генератора.The laws of conversion of input quantities X ... .XK-,, .Xf, by functional converters 2, 3, and 10 are determined by the required battery recharge rating. With reduced requirements for frequency modulation carried out by the functional converter 2, the latter can be carried out in the master oscillator 1 by influencing, for example, the capacitance or inductance of the oscillating circuit of the master oscillator.

Этим же устройством может быть реализован како11-либо частный режим зар да, например изменение частоты в функции от состо ни батареи при стабилизированном токе и посто нном соотношении длительностей импульсов зар дного .и разр дного токов.The same device can be implemented in some kind of private charge mode, for example, frequency variation as a function of the battery state at a stabilized current and a constant ratio of charge pulse durations and discharge currents.

Предлагаемое устройство дает возможность реализовать комбинированный способ зар да аккумул торов, который вл етс универсальным и может быть осуществлен только в замкнутой системе автоматического регулировани : зар дное устройство - аккумул торна батаре , в которой в качестве обратной св зи используютс разнообразные датчики, контролирующие состо ние и поведение аккумул торной батареи. Таким образом, с помощью предлагаемого устройства оказываетс возможным проведение ускоренного зар да или зар да аккумThe proposed device makes it possible to realize a combined method of charging batteries, which is universal and can only be implemented in a closed automatic control system: the charging device is a rechargeable battery, which uses a variety of sensors that monitor the condition and battery behavior. Thus, using the proposed device, it is possible to carry out an accelerated charge or charge the battery.

459396459396

л торов асимметричным током в оптимальном режиме, что обеспечивает получение емкости аккумул тора на первом же цикле в 1,-1,5 раза боль- 5 ше, чем при зар де посто нным током.Asymmetrical currents in the optimal mode, which ensures the obtaining of the capacity of the battery on the first cycle is 1, -1.5 times more than 5 times than when charged with a constant current.

Claims

1. USSR author's certificate ff 503322, cl. H 01 M, 1973.

2. USSR author's certificate

45

According to the application number 2593211, cl. H 02 J 7/02, 1978.