УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ЗАРЯДНОГО И РАЗРЯДНОГО ТОКА АККУМУЛЯТОРА - СИСТЕМА "ЛОНГЛАЙФ АККУМУЛЯТОР" Российский патент 2009 года по МПК H02J7/00 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для стабилизации работы аккумулятора.

В настоящее время особое внимание привлечено к устройствам для зарядки аккумуляторов любого типа с использованием различных контроллеров и блоков зарядки, систем проверки аккумулятора на температурный режим и т.п.

Аккумуляторы различных видов предназначены для одного и того же - для накопления электроэнергии и отдачи ее по мере необходимости. К сожалению, вследствие своей структуры аккумуляторы имеют ограниченный срок службы. Виной тому так называемый эффект цикличности и эффект памяти. Так, например, обычный свинцово-кислотный аккумулятор не может служить больше положенных ему 500-600 циклов заряд-разряд, и после использования его необходимо утилизировать, что ведет обычно к дополнительным расходам по утилизации и переработке вредных составляющих.

Известен автономный источник напряжения, содержащий аккумуляторную батарею и устройство для стабилизации зарядного тока, соединенный с ней диодно-конденсаторный блок для подсоединения своими входными выводами к источнику тока для подзарядки аккумуляторной батареи, при этом диодно-конденсаторный блок включает конденсатор, соединенный параллельно с аккумуляторной батареей, и два быстродействующих диода Шоттки, один из которых включен между положительным входным выводом и одной из обкладок конденсатора, а второй - между этой же обкладкой конденсатора и аккумуляторной батареей со стороны ее положительного выходного вывода (см. RU 2293416, опубл.10.02.2005). Диодно-конденсаторный блок обеспечивает плавный режим заряда и увеличивает срок службы аккумулятора. Однако данная схема хорошо работает только для аккумуляторов малой емкости (никель-гидридные аккумуляторы). Для аккумуляторов большой емкости, например, свинцово-кислотных, большие зарядные токи и большие скачки стартового тока при подключении нагрузки быстро выведут конденсатор из строя.

Техническим результатом предложенного изобретения является обеспечение защиты аккумулятора большой емкости от скачков тока как при зарядке, так и при подключении к ней нагрузки и увеличение вследствие этого срока службы аккумулятора.

Технический результат достигается за счет того, что устройство для стабилизации зарядного и разрядного тока аккумулятора - система «Лонглайф аккумулятор», содержащее диодно-конденсаторный блок с выходными выводами для подсоединения к аккумулятору и с входными выводами для подсоединения к источнику напряжения для подзарядки аккумулятора, при этом диодно-конденсаторный блок включает конденсатор и два быстродействующих диода Шоттки, один из которых включен между положительным входным выводом и одной из обкладок конденсатора, а второй - между этой же обкладкой конденсатора и положительным выходным выводом, а другая обкладка конденсатора подключена к отрицательным входному и выходному выводам, снабжено вторым конденсатором, включенным между выходными выводами диодно-конденсаторного блока.

Между положительным выходным выводом и вторым конденсатором может быть установлен выключатель.

На чертеже показана схема предложенного устройства.

Предложенное устройство получило название система «Лонглайф аккумулятор» и содержит подсоединяемый к аккумулятору 1 диодно-конденсаторный блок с входными выводами 2 и 3 к источнику напряжения для подзарядки аккумулятора 1. Диодно-конденсаторный блок включает конденсатор 4, соединяемый выходными выводами 5 и 6 параллельно с аккумуляторной батареей 1, и два быстродействующих диода Шоттки 7 и 8, один из которых (диод 7) включен между положительным входным выводом 2 и одной из обкладок конденсатора 4, а второй (диод 8) - между этой же обкладкой конденсатора 4 и положительным выходным выводом 5. Параллельно аккумулятору 1 между выходными выводами 5 и 6 включен второй конденсатор 9, так что одна из его обкладок подключена между положительным выходным выводом 5 и вторым диодом Шоттки 8. Другая обкладка конденсатора 9 подключена к отрицательным входному и выходному выводам 3 и 6.

В качестве источника напряжения может быть использована солнечная батарея.

Предпочтительно, чтобы емкость второго конденсатора 9 была выше емкости первого конденсатора 4 для еще более стабильной работы системы. Между положительным выходным выводом 5 и вторым конденсатором 9 может быть включен выключатель 10 для отсоединения системы от аккумулятора 1 в нерабочем состоянии, чтобы исключить стекание тока с аккумулятора 1 на конденсатор 9.

Зарядка аккумулятора 1 с помощью системы «Лонглайф аккумулятор» осуществляется следующим образом. Электрический ток, поступающий от источника напряжения на входной вывод 2, проходит через первый направляющий элемент - диод с малым падением напряжения на переходе, например, быстродействующий диод 7 Шоттки. Далее ток поступает на конденсатор 4, который является промежуточным накопителем тока, поступившего от диода 7. Затем накопленный ток поступает на второй быстродействующий диод 8 Шоттки, который обеспечивает отсутствие обратной связи между выходом тока на своем катоде и конденсатором 4. Далее после диода 8 ток поступает на конденсатор 9, который соединен с аккумулятором 1 и служит для него параллельным буфером, обеспечивающим отсутствие резких колебаний (рывков) потребления напряжения на аккумуляторе 1 при подключении к нему нагрузки при его использовании. Кроме того, благодаря наличию второго буфера-конденсатора 9 накопленный на первом буфере-конденсаторе 4 ток поступает на аккумулятор 1 с подсоединенным к нему параллельным вторым буфером, и аккумулятор 1 не чувствует резкого начала подачи зарядного напряжения и момента его выключения. Это означает, что как бы не расходуются циклы заряд-разряд в их принятом смысле.

Таким образом, технический результат достигается тем, что второй параллельный буфер-конденсатор 9 обеспечивает более полное и стабильное использование емкости аккумулятора и увеличение срока его службы за счет того, что он дополнительно сглаживает резкие колебания зарядного тока, а также сглаживает резкие колебания тока при подключении нагрузки.

Использование: в электротехнике, в устройствах для стабилизации работы аккумулятора. Технический результат заключается в обеспечении защиты аккумуляторной батареи большой емкости от скачков тока как при зарядке, так и при подключении к ней нагрузки и увеличении срока службы аккумулятора. Устройство содержит диодно-конденсаторный блок с выходными выводами для подсоединения к аккумулятору и с входными выводами для подсоединения к источнику напряжения для подзарядки аккумулятора, при этом диодно-конденсаторный блок включает конденсатор и два быстродействующих диода Шоттки, один из которых включен между положительным входным выводом и одной из обкладок конденсатора, а второй - между этой же обкладкой конденсатора и положительным выходным выводом. Устройство снабжено вторым конденсатором, включенным между выходными выводами диодно-конденсаторного блока. Между положительным выходным выводом и вторым конденсатором может быть установлен выключатель. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для стабилизации зарядного и разрядного тока аккумулятора, содержащее диодно-конденсаторный блок с выходными выводами для подсоединения к аккумулятору и с входными выводами для подсоединения к источнику напряжения для подзарядки аккумулятора, при этом диодно-конденсаторный блок содержит конденсатор и два быстродействующих диода Шоттки, один из которых включен между положительным входным выводом и одной из обкладок конденсатора, а второй - между этой же обкладкой конденсатора и положительным выходным выводом, а другая обкладка конденсатора подключена к отрицательным входному и выходному выводам, причем оно снабжено вторым конденсатором, включенным между выходными выводами диодно-конденсаторного блока.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между положительным выходным выводом и вторым конденсатором установлен выключатель.