Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током Советский патент 1983 года по МПК H02J7/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АСИММЕТРИЧНЫМ ТОКОМ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для заряда и разряда источников питания, и может быть использовано, например, для регенерации гальванических элементов и десульфатации аккумуляторов при их заряде,

Известно устройство для заряда аккумуляторов, содержащее блок питания, силовой блок, вьшолненный на полупроводниковом приборе, например симисторе, блок управления, включающее фазосдвигакяций контур, формирователь управляющих импульсов и механизм программного управления 1.

Наиболее близким к предлагаемому является зарядно-разрядное устройство, содержащее источник, переменного тока (трансформатор), выпрямитель, параметрический стабилизатор, узел разряда, времязадающие кЬгцепочки, блок формирования импульсов управления силовым тиристорным блоком 2.

Эти устройства имеют намоточный элементы, что делает конструкцию более громоздкой, не обеспечивают автоматического управления процессом заряда аккумуляторной батареи, вследствие чего возможен аварийный режим

в связи с перезарддЬм аккумуляторной батареи.

Цель изобретения - автоматизация процесса заряда аккумуляторной батареи, повсдиение удельных показателей устройства заряда aккvмyлятopнoй батареи .

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее источник

10 переменного тока, соединенный через тиристорный силовой блок с аккумуляторной батар еей, выпрямитель схемы управления тиристорным блоком, включенный параллельно источнику пере15менного тока, паргметрический стабилизатор, соединенный с выходом выпрямителя, времязадающую RC-цепочку и узел разряда конденсатора RC-цепи, выполненный на базе транзистора,

20 эмиттерно-коллекторный переход которого включен параллельно .упомянутому конденсатору, снабжено оптронной парой , усилителем на тиристоре и пороговым блоком, выполненньм на стаби25литроне, причем выпрямитель схемы управления выполнен по бестрансформаторной мостовой схеме в виде диодного моста, с положительным выводом которого соединен балластный резис30тор параметрического стабилизатора.

положительная клемма выхода стабилизатора через диод и два последовательно включенных регулировочных резистора, один из которых зашунтирован фототиристором оптронной пары, соединена с зарядным конденсатором времязадающей КС-цепочки, другая обкладка которого соединена с минусом выхода стабилизатора,.светодиод опт|ронной пары включен через ограничи(тельный резистор параллельно источнику переменного тока, база транзис тора разрядного узла через переключающий диод, соединенный катодом с положительной выходной клеммой стабилизатора, и через резистор, включенный параллельйо выходу стабилизатора, соединена с минусовым выходом стабилизатора, тиристор усилителя соединен ансдом с положительной клеммой диодного моста, катодом через дополнительный ограничительный резистор - с общим управлякядим входом силового тиристорного блока,ста билитрон порогового блока соединен катодом с положительной клеммой зарядного,конденсатора, анодом - с управляющим электродом тиристора усилителя, а тиристорный силовой блок выполнен на двух, включенных встречно-параллельно тиристорах, управляющие цепи которых разделены управляющйми диодами,.заноды-которых образуют общий управляющий вход силового тиристора блока.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит источник 1 переменного тока, выпрямитель 2, параметрический стабилизатор 3, RC-цепочку 4 с двумя регулировочными резисторами 5 и 6; разрядный узел 7, выполненный на р-п-р транзисторе, базовом переключающем диоде 8, резисторе 9 и диоде 10; пороговый блок 11 фототиристорную оптронную пару 12 с ограничительным резистором 13, усилитель 14, выполненный на тиристоре 15 и ограничительном резисторе 16, силовой тиристорный блок 17, выполненный на двух встречно-параллельно включенных тиристорах 18 и 19 и двух разделяющих цепи управления диодах 20 и 21 , аккумуляторную батарею (АБ) 22.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении на вход устройства положительной полуволны напряжения (плюс на клемме 23) оно через выпрямитель 2, стабилизатор 3 поступа-; ет иа вход времязгщающей RC-цепочки 4 Оптронная пара 12 отключает в RC-цепочке 4 резистор 6..

Напряжение зарядной емкости нарастает до напряжения срабатывания порогового блока 11 относительно напря

жения АБ 22. В результате образуется следующая цепь, по которой происходит отпирание тиристора 15 усилителя. 14: + источника 1 переменного тока - клемма 23 - плечо выпрямительного моста выпрямителя 2 - сопротивление стабилизатора 3 - фототиристор 12 - диод 10 - регулировочный резистор 5 - пороговый блок 11 - переход УЭ-К (управляющий электрод-катод) тиристора 15 - резистор 16 - диод 21переход УЭ-К тиристора 19 - ЛБ 22 клемма 24 - -источника 1 пере.менного тока. г

Вследствие этого отпирается тирив.тор 19, пропуская зарядный импульс через АВ 22.

Время появления зарядного импульса, а соответственно и его величина определяется временем, за которое напряжение на конденсаторе достигает суммы напряжения срабатывания порогового блока 11 и напряжения АБ относительно - источника 1 переменного тока.

При понижении напряжения на выходе стабилизатора 3 относительно напряжения на конденсаторе в конце полуволны напряжения переключающий диод 8 узла разряда 7 отпирается и через базу транзистора, переключающий диод 8, резистор 9 протекает ток который отпирает, транзистор. Последний разряжает конденсатор.

При поступлении на вход устройства отрицательной полуволны ( на клемме 23) происходят аналогичные ;процессы .за исключением того,что дополнительный резистор 6 в RC-цепочке 4 не шунтируется открытым фототиристором оптронной пары 12, что обуславливает более позднее отпирание тиристора 18 силового тиристорного блока 17.

При этом пороговый блок 11 срабатывает в тот момент, когда напряжение на зарядной емкости достигает значения напряжения срабатывания порогового блока 11 относительно - источника 1 -переменного тока (клемма 23) .

При этом образуется следующая цепь отпирания тиристора 15 усилителя 14: + источника 1 переменного напряжения - клемма 24 - соответствующее плечо выпрямительного моста 2 - сопротивление параметрического стабилизатора 3 - регулировочный резистор б - диод 10 - регулировочный резистор 5 - пороговый блок 11 - переход УЭ-К тиристора 15 - резистор 16 - диод 20 - переход УЗ-К тиристора 18 - клемма 23 - источника 1 переменного тока.

Таким образом, величина разрядного импульса регулируется резисторами 6 и 5 и остается постоянной в течение восго времени заряда, а ампли туда зарядного импульса уменьшается по мере заряда АБ. В результате среднее значение зарядного тока уме шается по мере роста напряжения на зажимах АБ. Предлагаемое устройство заряда аккумуляторной батареи позволяет ав томатизировать процесс заряда АБ ассиметричным током за счет автоматической регулировки величины заряд ;ного импульса в зависимости ov степени заряда АБ и тем самым предотвратить перезаряд последней. Кроме того, устройство обладает более высокими удельными показате- лями, так как исключены громоздкие намоточные изделия. Формула изобретения Устройство для зарйда аккумулятор ной батареи асимметричным током, содержащее источник переменного тока, соединенный через тиристорный силовой блок с аккумуляторной батареей, выпрямитель схемы управления тиристорным блоком, включенный параллельно источнику переменного тока, параметрический стабилизатор, соединенный входом с ВЫХОДСЯ4 указанного выпрямителя, времязадающую RC-цепочку и узел разряда конденсатора RC-цепи выполненный на базе транзистора, эмиттерно-коллекторный переход которого включен параллельно упомянутому конденсатору, отличающее с я тем, что, с целью автоматиза;ции процесса заряда и повышения удел ных показателей, оно снабжено оптрон ной парой, усилителем на тиристоре 1И пороговым блоком, выполненным на :стабилитроне, причем выпрямитель схе мы управления выполнен по бестрансформаторной схеме в ви.це диод:;ого моста, с положительным выходсж которого соединен балластный резистор параметрического стабилизатора, положительная клемма выхода стабилизатора через диод и два последовательно включенных регулировочных резистора, один из которых зашунтирован фототиристором оптронной пары, соединена с зарядным конденсатором времязадающей RC-цепочки, другая обкладка которого соединена с минусом выхода стабилизатора, светодиод оптронной пары включен через ограничительный резистор параллельно источнику переменного тока, база транзистора разрядного узла через переключагаций диод, соединенный катоде с положительной выходной клеммой стабилизатора, и через резистор, включенный параллельно выходу стабилизатора, соединена с минусовым выходсм стабилизатора, тиристор усилителя соединен анодсим с положительной клеммой диодного -моста, катодо1ч через дополнительный ограничительный резистор с общим управляющим входом силового тиристорного блока, стабилитрон порогового блока соединен катодом с положительнойклеммой зарядного конденсатора, анрдсж - с управляющим электродом тиристора усилителя, а тиристорный силовой блок выполнен на двух, включенных встречно-параллельно тиристораху управляющие цепи которых разделены управляющими диодами, аноды которых образуют общий управляющий вход силового тирисiTopjioro блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 512536, кл. Н 02 J 7/10, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР 729751,кл. Н 02 J 7/04, 1977. j