Устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи

ОП ИСАНИгЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 54-79(ç (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.11.75 (21) 2188152/07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.02.77. Бюллетень ¹ 7 (51) M. Кл. - Но J 7,10

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений н открытий (53) УДК (45) Дата опубликования описания 03.06.77

6 1.355.163 (088.81 (72) Автор изобретения

В. H. Филатов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА И РАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ

БАТАРЕИ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может применяться в установках для формировки, тренировки и заряда аккумуляторов.

Известно устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи, зарядный ток в котором 5 формируется широтно — частотным тиристорным преобразователем, а разрядный ток — частотно — массо. вым тиристорным преобразователем.

Известно также аналогичное устройство, в котором используются выпрямители с реверсирую- 10 щим контактным мостом на выходе.

Известно устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи, содержащее трансформатор с двумя вторичными обмотками, соединенными по схеме прямой звезды, выпрямительные и инвер- 15 торные тиристоры и сглаживающие дроссели.

Недостатки известных устройств — трудность получения сглаженного разрядного тока и большая установленная мощность дроссельного оборудова- оп ния, поскольку для обеспечения условий перетекания разрядного тока от аккумуляторной батареи в питающую сеть обратные тиристоры (тиристоры инвертора) должны работать с большими углами включения. 25

Цель изобретения — улучшение фар м ы сокращение длительности процесса .з=:р- .н-- .,:;; и снижение установленной мошцасг ..- ро i ëi.:ì. о оборудования.

Это достигBpTcii i од:;.о гчением Вьп рлмит-,bных тиристоров мсжд; смеiiдъгм.:; по фазе коi!,з,;

gBvx Вто:.и пгых оомотек;рац!Сформато1 а. J ипе р. торных тиристор;зв -- между концами и i-.уле1 .».;i точками разных BTo;iè÷íûõ обмоток чер.з сглаж вающие дроссели, средние вьгводы voToðû образуют выходные зажимы устройства.

На фиг. 1 дана принципиальная схема прел, гаемого устройства: на фиг. 2 а, б приведены ;v,.— мы токов и напряжений, характеризующих 1збс;", устройства.

Схема содержит трансформатор 1, ти; .":горы 2-13, дроссели 14, 15 и аккумуляторную багарею 16.

Трехфазный трансформатор 1 содержит две равноценные вторичные обмотки, соединенные .: прямые звезды. Концы одной вторичной обмотки связаны со смежными по фазе концами второй вторичной обмотки через тиристоры 2-7 прямого включения. Тиристоры 8, 10, 1 обратного включения и 9, 11, 13 через;шосссли 14 и 15 связывают

547913 нулевые точки каждой из вторичных обмоток со свободными концами смежной вторичной обмотки.

Средние -.î÷êè дросселел 14 и 15 образуют выходные зажимы устройства, к которым подключается аккумуляторная батарея 16.

В режиме заряда аккумуляторной батареи 16 управляющие импульсы подаются на тиристоры 2-7 прямого вкнючения в порядке их нумерации поочередно со сдвигом по фазе на 60 . Каждый из тиристоров при этом обеспечивает выпрямление разности напряжений смежных по фазе секций вторичных обмоток трансформатора, т.е. обеспечивается режим шестифазного выпрямления линейных вторичных напряжений. Под разностью выпрямленного линейного напряжения и напряжения на клеммах аккумуляторной батареи через последнюю протекает зарядный ток, величина которого зависит от угла фазового включения тиристоров 2-7. Секции дросселей, подключенных со стороны нулевых точек обмоток трансформатора, îáåñнечивают сглаживание зарядного тока до требуемого уровня.

В режиме разряда управляющие импульсы с гимаются с тиристоров 2-7 прямого включения и подаются на тиристоры 8, 10, 12 обратного включения и 9, 1, 13 в порядке их нумерации со сдвигом по фазе на 60 . Эти группы тиристоров вместе с вторичными обмотками трансформатора 1 и секциями дросселей 14, 15 работают в режиме ведомого сегью инвертора по дважды трехфазной схеме инвертирования (по схеме прямая и обратная звезда с уравнительным реактором), обесг ечивая иньертирование напряжения аккумуляторной оатареи уже на фазовое напряжение вторичных обмоток трансформатора 1. Ток разряда при этом протекает под действием разности напряжения аккумуляторной батареи и вторичного фазового напря>кения трансформатора.

На фиг. 2 а приведены формы напряжений на аккумуляторной Ganpce! 6 и на выходе устройства (до сглаживающих дросселей 14, 15) г, режимах заряда и разряда. Видно, что величина напряжения на аккумуляторной батарее 16 занлмает промежуточное среднее значение между последними. Следоре>киме выпрямления., H B pc>KHMC инвертирования тиристоры 2-7 =I 8 13 будут раоотать IlpHMcpHo с одинаковыми углами включения небольшой величины, vIо обеспечиваеI малую пульсацию и заряцного, и разрядного токов.

Следовательно, работа устройства в зарядном и разрядном режимах с малыми фазовыми углами включения (соответственно в сторону отставания и опере>кения относительно фазы питающего напряжения) обеспечивает малую пульсацию зарядно— разрядного тока и малую установлегптую мощность дросселей 14, 15. Для дальнейшего снижения установленной мощности дросселей 14, 15, последние желательно выполнять с общим магнитопроводом и жесткой магнитной связью.

Помимо функций сглаживания секции дроссе5 лей 14, 15 со стороны инвертирующих тиристоров 8-13 выполняют также функции уравнительного реактора, обеспечивая возможность работы инвертора в дважды трехфазном режиме, вместо простого шестифазного режима при отсутствии этих

1Î секций дросселей, что повышает коэффициент использования по мощности и вентилей и трансформатора.

Благодаря тому, что дроссели 14, 15 включены последовательно в контур короткого замыкания

И прямых и обратных тиристоров, при одновременном (аварийном) включении последних (например, тиристоры 2,8, дроссель 15 и фаза "в" нижней обмотки трансформатора) обеспечлвается не только повышение надежности работы устройства, но и

И возможность повышения качества проведения зарядно — разрядного режима за счет возможности мгновенного переключения — реверса тока без паузы и спадания тока.

В предлагаемой схеме возможна мгновенная

25 коммутация — реверс тока. При этом в первый момент коммутации при одновременной работе выпрямительного и инвертирующего тиристоров ток коммутации вентилей ограничивается индуктивпостью сглаживающих дросселей, а запас электроЗО магнитной энергии выпрямительных секций дроссе лей передаются в инверторные секции сглаживающих дросселей, поскольку между ними существует магнитны связь и однонаправленное протекание токов.

Зб Практически мгновенная коммутация зарядного тока на разрядный и обратно позволяет соответственно, сократить зарядно — разрядный процесс, особенно при высокой частоте циклирования.

Формула изобретения

Устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи, содержащее трансформатор с двумя

BTopH÷íMìè обмоткаг и, соединенными по схеме

45 прямой звезды, выпрямительные и икверторные тиристоры и сглаживающие дроссели, о тли ч а юш е е с я тем, что, с целью улучшения формы тока,. сокрашения длительности троцесса заряда — разряда и снижения установленной MolIIHocти дроссель55 ного оборудования, выпрямительные тиристоры подключены между смежными по фазе концами двух вторичных обмоток трансформатора, а инверторные тиристоры — между концами и нулевыми точками разных вторичных обмоток через сглажи55 вающие дроссели, средние выводы которых образуют выходные зажимы устройства.

547913

Составитель И. Найдина

Редактор Л, Гребенникова Техред М. Левицкая Корректор А. Гриценко

Заказ 653/107 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4