SU1742940A2 - Устройство дл ускоренного зар да аккумул торной батареи асимметричным током - Google Patents

Abstract

Использование: устройство предназначено дл  ускоренного зар да аккумул торной ба.ареи напр жением 15 В и выше в режиме асимметричного тока Устройство содержит регул тор скважности, схему знака , на выходе которой формируютс  заданные интервалы дл  пр мого и обратного токов зар да, блок регулировки амплитуд этих токов, блок управлени  регул тором скважности и блоком регулировки амплитуд , К блоку управлени  подключен таймер дл  задани  времени зар да. Амплитуды пр мого и обратного тока стабилизируютс  блоком стабилизации, св занным через схему сравнени  и усилители с пр мым и обрат- ным тиристорными выпр мительными мостами Устройство также содержит коммутирующий элемент, включенный между батареей и разр дным выпр мителем При прохождении питающего напр жени  через ноль коммутирующий элемент размыкает цепь разр дного выпр мительного моста исключа  таким образом прохождение через него разр дного тока батареи. 1 ил Члдови

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам дл  ускоренного зар да аккумул торных батарей, и  вл етс  усовершенствованием известного устройства по авт.св, № 1056360.

Известное устройство дл  ускоренного зар да аккумул торной батареи содержит два встречно-параллельно включенных управл емых выпр мител  и систему управлени  этими выпр мител ми по заданному алгоритму.

Недостатком известного устройства  вл етс  принципиальна  невозможность реализации требуемых зар дно-разр дных импульсных режимов работы по заданному алгоритму с регулируемыми параметрами

(частотой, скважностью, амплитудой тока) дл  аккумул торных батарей напр жением 15 В и выше во всем диапазоне работы устройства

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет введени  в его схему дополнительных элементов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  ускоренного зар да аккумул торной батареи асимметричным током, содержащее два встречно-параллельно включенных управл емых выпр мител  и систему фазового регулировани  этими выпр мител ми содержащую задающий генератор , синхронизатор, схему задержки

регул тор скважности, схему знака, блок раздельной регулировки амплитуд, блок управлени , блок стабилизации тока, таймер времени, реверсивный датчик тока, схему сравнени  и шунт в цепи зар да, причем входы синхронизатора св заны с задающим генератором и блоком синхронизации, схема задержки соединена входом с синхронизатором , регул тор скважности одним входом подключен к схеме задержки, а выходом соединен со схемой знака и блоком раздельной регулировки амплитуд, блок раздельной регулировки амплитуд св зан входом с блоком управлени , а выходом с одним из входов блока стабилизации тока, блок управлени  подключен к второму входу регул тора скважности и таймеру времени , блок стабилизации тока св зан другим входом с реверсивным датчиком тока, а выходом - с входом схемы сравнени , реверсивный датчик тока подключен к упом нутому шунту, введены соединенные последовательно блок объединени  сигналов управлени  и усилитель мощности, коммутирующий элемент и ограничитель скорости нарастани  тока, при этом выход последнего соединен с аккумул торной батареей , один вход блока объединени  сигна- лов св зан с выходом первой схемы задержки, другой вход - с одним из выходов схемы знака, а выход усилител  мощности соединен с управл ющим входом коммутирующего элемента, силовой вход которого подключен к одному из управл емых выпр мителей .

При зар де аккумул торной батареи асимметричным током поочередно работают два встречно-параллельно включенных управл емых выпр мител . В период работы разр дного выпр мител  его напр жение складываетс  с ЭДС аккумул торной батареи, что способствует протеканию тока разр да последней через работающий выпр митель . При ЭДС аккумул торной батареи 15 В и выше в режиме ускоренного зар да этот разр дный ток нарушает управление выпр мителем, так как через него по- сто нно протекает сквозной ток, обусловленный ЭДС аккумул торной батареи . При этом нарушаетс  режим ускоренного зар да, что приводит к повышенному расходу электроэнергии, увеличению количества выдел емого в процессе зар да газа, дополнительному разогреву аккумул торов и в конечном итоге, к разрушению их электродов .

Введение в устройство коммутирующего элемента позвол ет предотвратить возникновениесквозноготока , обусловленного ЭДС аккумул торной батареи , через разр дный выпр митель. При этом коммутирующий элемент работает в режиме токового ключа и разрывает цепь разр да в моменты прохождени  напр жени  питающей сети через ноль. В результате в момент включени  управл емого выпр мител  на него не действует ЭДС аккумул торной батареи, вызывающа  сквозной ток, и, следовательно, режим ускоренного зар 0 да будет реализован без искажени  его параметров .

На чертеже представлена блок-схема устройства дл  ускоренного зар да аккумул торной батареи.

5Устройство включает систему управлени  по заданному алгоритму (СУЗА), систему управлени  силовой частью (СУСЧ) и силовую часть (СЧ). Задающий генератор 1 подключен на один вход синхронизатора 2,

0 а другой вход соединен с выходом блока 3 синхронизации, вход которого подключен к питающей сети, а второй вход подключен к входу генератора 4 пилообразного напр жени , выход синхронизатора 2 соединен с

5 входом схемы 5 задержки, выход которой подкл ючен на вход регул тора 6 скважности , выходом св занный с входом схемы 7 знака, и с входом блока 8 раздельной регулировки амплитуд, выходы блока 9 управле0 ни  св зан с блоком 8 раздельной регулировки амплитуд и регул тором 6 скважности, вход блока 9 управлени  соединен с таймером 10 времени, выход блока 8 регулировки амплитуд подключен к одному

5 из входов блока 11 стабилизации тока, другой вход которого св зан с реверсивным датчиком 12 тока, входной сигнал на кото- рый поступает с измерительных концов шунта 13, сило0 вые выводы шунта включены в зар дную цепь батареи 14, выход блока 11 стабилизации тока подходит к входам первой 15 и второй 16 схем сравнени , на другой вход которых поступает сигнал с

5 генератора 4 пилообразного напр жени , выходы схем 15 и 16 сравнени  соединены с входами выходных усилителей 17 и 18, вторые входы которых подключены к выходу схему 7 знака, выходы усилителей 17 и 18

0 соединены с управл ющими входами блоков 19 -зар дный и разр дный 20 выпр мители , соединенные с силовым входом коммутирующего элемента 21, например силовой транзистор, выход ограничител  22

5 скорости нарастани  тока, например, дроссель , подключен к батареи 14, один вход блока 23 объединени  сигналов уг давлени , выполненного на микросхеме, св зан с выходом первой 15 схемы сравнени , другой вход - с одним из выходов схемы 7 знака, а

выход усилител  24 мощности - с управл ющим входом коммутирующего элемента 21.

Устройство работает следующим образом .

Задающий генератор 1 вырабатывает треугольное напр жение заданной частоты и амплитуды и подает его на вход синхронизатора 2, на второй вход которого приходит сигнал с блока 3 синхронизации СЧ. На выходе синхронизатора 2 по вл ютс  сигналы пр мой и обратной пол рности, синхронизированные по переднему фронту импульса с силовой сетью. С выхода синхронизатора сигнал поступает на вход схемы 5 задержки, где задерживаетс  на врем  Гзад (Тзад обусловлено передними процессами в силовой части). С выхода схемы задержки сигнал поступает на вход регул тора 6 скважности, где производитс  плавна  регулировка скважности Uy в пределах заданной частоты. Сигнал с выхода регул тора скважности поступает на схему 7 знака, на выходе которой формируютс 

заданные интервалы разрешени  т и

т дл  пр мого и обратного тока в нагрузке и на вход блока 8 раздельной регулировки амплитуд, в котором регулируютс  раздельно друг от друга заданные амплитуды напр жений пр мого Uj+ и обратного и/тока нагрузки. Задатчики амплитуд регулировки скважности Uy выключени  устройства наход тс  в блоке 9 управлени  и св заны с регул тором скважности, блоком регулировки амплитуд и таймером 10 времени, который задает заданное врем  зар да Т3ад и автоматически выключает устройство через блок управлени  по истечении заданного времени. Выход блока регулировки амплитуд поступает на вход блока 11 стабилизации тока, на другой вход которого поступает сигнал с реверсивного датчика 12 тока. В блоке стабилизации тока происходит стабилизаци  тока по заданной величине напр жени  амплитуды пр мого и обратного тока с заданным коэффициентом стабилизации тока. Реверсивный датчик тока осуществл ет разв зку СЧ и СУЗА, а также согласование сигналов с измерительных клемм шунта 13 с сигналами управлени  зар дом батареи 14. С выхода блока стабилизации тока управл ющий сигнал поступает на один из входов первой 15 и второй 16 схем сравнени , на вторые входы подаетс  сигнал с генератора 4 пилообразного напр жени , входным сигналом которого  вл етс  блок 3 синхронизации. Блок синхронизации вырабатывает импульсы с длительностью 10 мс по полуволнам синусоидального напр жени , из этих импульсов формируетс  пилообразное напр жение. На выходе схем сравнени  формируетс  фаза управлени  пр мым 16 и обратным 15 импульсами тока

в нагрузке, выходы схем 15 и 16 поступают на выходные усилители 17 и 18 мощности соответственно, на другой вход поступает сигнал разрешени  работы пр мого 19 и обратного 20 выпр мительных мостов с за0 данной скважностью. Усилители мощности усиливают сигнал до заданной величины, необходимой дл  управлени  силовыми тиристорами блоков 19 и 20 СЧ.В период, когда открыт пр мой 19 выпр мительный

5 мост, напр жение сети зар жает батарею 14, а когда открыт обратный 20 выпр мительный мост напр жение сети, складыва сь с ЭДС батарей 14, создает разр дный ток, который протекает через ком0 мутирующий элемент 21 и ограничитель 22 скорости нарастани  тока. Во врем  протекани  разр дного тока коммутирующий элемент 21 находитс  в замкнутом состо нии, которое поддерживаетс  сигналами, посту5 лающими на входы блока 23 объединени  сигналов и затем на усилитель 24 мощности, с выхода которого сигнал поступает на управл ющий вход коммутирующего элемента 21. При прохождении питающего напр же0 ни  через ноль исчезает сигнал на выходе первой схемы 15 сравнени  и на входе блоке 23, а так как последний осуществл ет конь- юнкцию сигналов, то сигнал исчезнет на входе и выходе усилител  24 мощности и

5 коммутирующий элемент 21 разомкнет цепь СЧ. Процесс разр да батареи 14 прекратитс  без сквозного тока в обратном выпр мительном 20 мосте.

Использование управл емого коммути0 рующего элемента в устройстве ускоренного зар да аккумул торных батарей позвол ет примен ть это устройство дл  зар да батарей напр жением 15 В и выше и таким образом расширить его функциональ5 ные возможности с точки зрени  универсальности , В результате повышаетс  производительность труда на участке зар да аккумул торных батарей. Кроме того, уменьшаетс  расход электроэнергии при

0 зар де одной батареи за счет применени  режима ускоренного зар да асимметричным током.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  ускоренного зар да ак5 кумул торной батареи асимметричным током по авт.св. № 1056360, отличающее- с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства, в него введены соединенные последовательно блок объединени  сигналов управлени  и

   усилитель мощности, коммутирующий элемент и ограничитель скорости нарастани  тока, при этом выход последнего соединен с аккумул торной батареей,

   ки, другой вход - с одним из выходов схемы знака, а выход усилител  мощности соединен - с управл ющим входом коммутирующего элемента, силовой вход которого

   один вход блока объединени  сигналов 5 подключен к одному из управл емых выпр - св зан с выходом первой схемы задерж- мителей.

   jjTJ/3

   1