Устройство для заряда и разряда аккумуляторных батарей

 

(»1 537407

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТ ЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.09.75 (21) 2!70136/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.1!.76. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 03,12.76 (51) M. Кл. - Н 02J 7/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (53) УДК 621.355.163 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

С. К. Земан, А. В. Кобзев и В. А. Скворцов

Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА И РАЗРЯДА

АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕИ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим аккумуляторам, и может быть использовано при производстве аккумуляторных батарей, а также на станциях обслуживания аккумуляторов и для проведения формовочных и тренировочных зарядно-разрядных циклов.

Известно устройство, осуществляющее заряд и разряд аккумуляторных батарей, в котором процессы заряда и разряда совмещены во времени и энергия разряжаемых аккумуляторных батарей отдается непосредственно на заряд заряжаемых аккумуляторных батарей (1).

Известно также устройство, содержащее источник питания и две включенные последовательно с ним группы заряжаемых аккумуляторных батарей. (2)

Недостатком устройств такого типа является низкий коэффициент полезного действия при режиме, когда разрядный ток больше зарядного. Это объясняется тем, что излишки энергии разряжаемой группы аккумуляторных батарей рассеиваются на реостате. Кроме того, в этих устройствах накладывается ограничение на комплектование групп аккумуляторных батарей (при 1зор =1розр ) напряжение разряжаемой группы аккумуляторных батарей не должно быть больше напряжения заряжаемой группы аккумуляторных батарей), что снижает область применения данных устройств и усложняет обслуживание.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия и расширение функциональных возможностеи устройства. у казанная цель достигается тем, что источник питания выполнен как управляемый преобразователь, последовательно с которым включены линейный дроссель, разделитель10 ный диод и датчики тока заряда и разряда, причем заряжаемая группа аккумуляторных батарей, разделительный диод и датчик тока заряда шунтированы ключом, а параллельно разряжаемой группе батарей подключен ди15 оД.

На чертеже представлена функциональная схема силовой части предлагаемого устройства. Зарядно-разрядное устройство содержит источник питания 1, последовательно с которым включены линейный дроссель 2, разряжаемая группа 3 аккумуляторных батарей, разделительный диод 4, заряжаемая группа 5 аккумуляторных оатарей, датчики тока за|ряда

6 и разряда 7, причем заряжаемая группа аккумуляторных батарей 5, разделительный дп-) од 4 и датчик тока заряда 6 шунтированы ключом 8, а параллельно разряжаемой группе аккумуляторных батарей 3 подключен шунтпрующий диод 9.

30 Устройство работает следующим образом.

537407

При отсутствии группы разряжаемых аккумуляторных батарей источник питания 1, выполненный по схеме управляемого преобразователя, работает в выпрямптельпом режиме, осуществляя заряд группы 5 аккумуляторных батарей по цепи: управляемый преобразователь, датчик тока 7, датчик тока 6, заряжаемая группа аккумуляторных батарей 5, разделительный диод 4, шунтирующий диод

9, линейный дроссель 2. При этом стабилизация тока заряда осуществляется по сигналу с датчика тока 7 системой управления преобразователем (на чертеже не показано) . При подключении группы 3 на разряд диод 9 запирается и напряжение разряжаемой группы аккумуляторных батарей включается последовательно с выходным напряжением управляемого преобразователя, при этом образуется новый контур протекания зарядного тока: разряжаемая группа аккумуляторных батарей, линейный дроссель 2, управляемый преобразователь, датчик тока разряда 7, датчик тока заряда 6, заряжаемая группа аккумуляторных батарей, разделительный диод

4.

В случае, когда напряжение разряжаемой группы аккумуляторных батарей выше, чем у заряжаемой группы аккумуляторных батарей, источник 1 работает в режиме инвертирования, осуществляя вольтоотбавку напряжения, а если напряжение разряжаемой группы аккумуляторных батарей меньше, чем напряжение заряжаемой группы аккумуляторных батарей, то управляемый преобразователь работает в выпрямительном режиме, при этом выходное напряжение управляемого преобразователя складывается с напряжением разряжаемой аккумуляторной батареи.

Прп равенстве зарядного и разрядного тока регулирование и стабилизация тока осуществляются источником 1 за счет изменения угла регулирования преобразователя с помощью датчика тока разряда 7 и системы управления преобразователем. Если же требуется разрядный ток больше зарядного, то величина разрядного тока поддерживается источником 1, режим работы которого определяется соотношением мощностей заряда и разряда, а величина зарядного тока — ключом

8, работающим в режиме широтно-импульсной модуляции.

Когда отсутствует заряжаемая группа аккумуляторных батарей, ключ 8 все время замкнут, а источник 1 работает в инверторном режиме, осуществляя рекуперацию энергии группы разряжаемых аккумуляторных батарей в сеть по цепи: разряжаемая группа аккумуляторных батарей, линейный дроссель 2, управляемый преобразователь 1, датчик тока разряда 7, ключ 8.

Предлагаемое устройство наиболее целесообразно применять там, где систематически осуществляется циклировапие аккумуляторных батарей и, как правило, в наличии имеются группы батарей, подлежащие заряду и разряду.

Формула изобретения

Устройство для заряда и разряда аккумуляторных батарей, содержащее источник питания и две последовательно включенные с ннм группы заряжаемых и разряжаемых батарей, отличающееся тем, что, с целью повышения к. и. д. и расширения функциональных возможностей устройства, в качестве источника питания использован управляемый преобразователь, последовательно с которым включен линейный дроссель, разделительный диод и датчики зарядного и разрядного тока. Причем заряжаемая группа аккумуляторных батарей, разделительный диод и датчик тока заряда шунтированы ключом, а параллельно разряжаемой группе батарей подключен дополнительный диод.

4О Источники информации, принятые во внпмание при экспертизе:

1. Патент ФРГ Ко 1101583, кл. 21с 51/03, 1968.

2. «Электротехническая промышленность», серия «Химические источники тока», 1974, 1 (28), с. 14 — 16 (прототип).

537407

Составитель И. Найдина

Техред Е. Петрова Корректор Т. Добровольская

Редактор В. Левятов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2531/9 Изд. № 1796 Тираня 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5