蓄電池恆流充放電設備的製作方法

2023-09-20 22:29:35

專利名稱：蓄電池恆流充放電設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是蓄電池恆流充放電設備，重點涉及的是設備中的大功率電源電路的結構改進設計。
蓄電池恆流充放電設備的輸出功率很大，其電源電路的組成包括有電源變壓器和可控矽半控橋式整流電路，由於該設備的負載為反電勢蓄電池負載，內阻小，整流電路輸出的電壓和電流波形如圖3和圖4的波形B所示，可以看到其電流輸出為尖脈衝、峰值高，存在大量的諧波分量，且有大量過零點，而且可控矽的導通角小，所以該設備在充放電運行中，經常出現以下不正常現象1、由於可控矽的導通角較小，使其工作效率降低，增加了電源變壓器的工作負擔，因此必須加大變壓器功率，才能擔負和完成各容量蓄電池的充放電任務，造成設備體積龐大、笨重、耗電量高；2、由於脈動直流電流過零點值多，造成充電速度慢，充電質量低；3、大量的諧波分量使變壓器的無功功率損耗大而產生大量熱量，繼續處於這種高溫狀態就會燒毀變壓器，不利於設備的穩定、可靠工作，而且這些諧波分量又容易通過變壓器反饋到電網，造成電網汙染。這些弊病是導致蓄電池恆流充放電設備不能安全工作和穩定工作的主要原因。
本實用新型專利的發明目的在於提供一種用於改善蓄電池充放電設備電源信號的的輸出波形，減少工作電流中諧波分量成份、提高工作穩定性的蓄電池充放電設備。
蓄電池恆流充放電設備主要包括有電源電路、蓄電池負載和控制電路中的可控矽移相觸發器，主要包括有電源變壓器和可控矽半控橋式整流電路的電源電路為蓄電池負載提供脈動直流電源信號，本技術方案的主要技術特點是在半控橋式整流電路的輸出端設有一濾波電路，該濾波電路為與半控橋式整流電路輸出端串聯的扼流圈。
採用上述技術方案的蓄電池充放電設備具有以下技術效果1、串接於整流電路輸出端的扼流圈濾波電路，抑制了大量的諧波分量，使負載工作電流得到明顯改善，見圖4波形圖中的波形A和圖5，峰值大大降低、波形平穩、可控矽的導通角加大，改善了可控矽的工作條件，使其工作效率大大提高，從而為降低變壓器容量創造了條件，經實踐表明對同一充電蓄電池負載，電源變壓器的容量可降到原來的一半，如由原來的30KW降到15KW，打破了人們長期認為「在帶有可控矽的大功率電源電路中，原多大容量的電源變壓器就需要多大容量的扼流圈」的傳統觀念，反而縮小了體積，使整個設備變得小巧；2、扼流圈濾波電路的設置，消除了脈動直流的過零點，如圖5所示波形，保證了工作電流輸出的連續平穩，提高了充電質量、加快了充電速度，其充電效率可提高30％；3、通過扼流圈濾波，克服了諧波分量成份對變壓器的影響，消除了變壓器的無功損耗，在整個工作運行期間僅產生極小的溫升，所以大大提高了其工作可靠性和穩定性，同時提高了電源變壓器的工作效率，降低了耗電量，為降低電源變壓器的容量進一步創造了條件；4、諧波分量的減少有效地防止了諧波分量對電網的汙染，淨化了電力電網。
下面結合以下附圖詳細說明本實用新型的技術內容。


圖1為反電勢負載E工作的主迴路電路原理簡圖圖2為控制電路中的可控矽移相控制器的電路原理圖圖3～圖5分別為未接入扼流圈濾波電路和接入扼流圈電路的電壓、電流輸出波形對比圖圖6、圖7分別為扼流圈鐵芯的實施結構示意圖。
本實用新型的蓄電池充放電設備主要包括由電源變壓器和可控矽半控橋式整流電路組成的電源電路、蓄電池負載E以及控制電路中的可控矽移相觸發器等構成，如圖2所示，其中的可控矽移相觸發器的中心元件是型號為KJ006的集成電路晶片，由其第15腳輸入與電源頻率相同的同步信號，第6腳輸入負載電流檢測放大信號，由其第9腳輸出可控矽移相導通的脈衝觸發信號。如圖1所示，半控橋式整流電路的輸出端串聯有一扼流圈L濾波電路。單純設置扼流圈L濾波電路的蓄電池充放電設備，在開機啟動或進入第II階段充電預置復位瞬間，扼流圈L會產生很強的自感電勢，致使設備不能正常進入工作狀態，為解決這一技術問題，如圖1所示，在扼流圈L上並聯有兩路反向的中和二極體D1、D2，從而達到抑制扼流圈L自感電勢作用，減少它對控制電路的影響。另外，該扼流圈L工作於較大的低頻直流信號電路中，若其鐵芯磁路磁阻太小，鐵芯就會在直流的磁化下飽和，而使其導磁率大大降低，扼流圈L的電感量也隨之減小，使其降低了對諧波分量的抑制作用，因此，如圖6和圖7所示，在扼流圈鐵芯磁路上至少設有一增加磁阻的空氣隙C。設置了扼流圈L濾波電路後，電路中的電抗也隨之發生了改變，因而要對可控矽的移相觸發器的移相範圍進行電路參數的調整，其中同步電容C20的電容值為0.01～0.038μf，移相電容C21的電容值為0.22～0.5μf，同步電阻R43的阻值設定為24K～30K，移相輸出端限流電阻R44的阻值為20～15K，移相控制電阻R45的阻值為20K～35K。
權利要求1.一種蓄電池充放電設備，它包括有電源電路、蓄電池負載E和控制電路中的可控矽移相觸發器，其中的電源電路主要包括有電源變壓器和可控矽半控橋式整流電路DK，其特徵在於半控橋式整流電路DK的輸出端設有一濾波電路，該濾波電路為與半控橋式整流電路DK輸出端串聯的扼流圈L。
2.根據權利要求1所述的蓄電池充放電設備，其特徵在於在扼流圈L上並聯有兩路反向的中和二極體D1、D2。
3.根據權利要求1所述的蓄電池充放電設備，其特徵在於在扼流圈鐵芯磁路上至少設有一增加磁阻的空氣隙C。
4.根據權利要求1所述的蓄電池充放電設備，其特徵在於可控矽的移相觸發器的中心元件為型號為KJ006集成電路晶片，其外圍電路中的同步電容C20的電容值為0.01～0.038μf，移相電容C21的電容值為0.22～0.5μf，同步電阻R43的阻值設定為24K～30K，移相輸出端限流電阻R44的阻值為20～15K，移相控制電阻R45的阻值為20K～35K。
專利摘要本實用新型主要涉及的是蓄電池充放電設備中電源電路的改進結構,其主要技術特點是在電源電路的可控矽半控橋式整流電路的輸出端設有一濾波電路,即在整流電路的輸出端串聯一扼流圈濾波電路。本技術方案的施行大大改善了電源信號的輸出波形,明顯降低了其諧波分量成分,機器運行穩定,使工作質量和工作效率大大提高,設備體積也變得更加小巧。
文檔編號H02J7/00GK2370599SQ9922372
公開日2000年3月22日 申請日期1999年5月7日 優先權日1999年5月7日
發明者唐順祥, 車勇虎 申請人:丹東市華泰電器有限公司