Устройство для заряда аккумуляторной батареи от источника постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК H01J7/00 

Устройство относится к преобразователям постоянного тока и может использоваться, в частности, для заряда аккумуляторной батареи.

Известно зарядное устройство, содержащее в силовой цепи дроссель, полупроводниковый ключевой элемент, диод, схему управления с датчиком тока IJ.

Данное устройство обладает низкой надежностью, что обусловлено возникновением высоких напряжений в силовсЯ цепи устройства при обрыве цепи заряда.

Известно также зарядное устройство, содержащее в силовой цепи дроссель, диод, полупроводниковый ключевой элемент с блоком автоматического управления, подключенным к датчику тока.

Недостаток такого устройства низкая надежность, обусловленная воникновением перенапряжений в силовой цепи устройства при обрыве цепи заряда 2 3.

наиболее близким к изобретению по технической сущностиявляется устройство для заряда аккумуляторной батареи от источника постоянног .тока, содержащее в силовой цепи дроссель, диод и силовой транзистор базовая цепь которого соединена с выходом блока автоматического регулирования, подключенного к датчику тока, конденсатор, подключенный к выходу устройств, и тиристор, цепь управления которого через пороговый элемент соединена с выходом устройства Сз .

Это устройство не обеспечивает в полной мере функциональную надежность системы заряда аккумуляторов, так как при обрыве цепи заряда оно от15лючается и может быть включено вновь только оператором после устранения повреждения цепи. Однако обры це;1и, вызванный, например, ослаблен ем контактов штепсельных или винтоьых соединений в цепи заряда, может саг«эустраняться, а аккумуляторы не будут заряжаться до вмещательства оператора. Таким образом, при исправных цепях устройство в этом I случае не выполняет своих функций.

Целью изобретения является обесп чение заряда аккумуляторов после самоустранения обрыва зарядной цепи и, следовательно, повыиение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем в силовой цепи датчик, тока, дроссель, диод, конденсатор, включенный параллельно выходу устройства, ключевой элемент, соединенный с блоком автоматического регулирования, подключенным к датчику тока, параллельно датчику тока и дросселю включен

тиристор, цепь управления которого через пороговый элемент соединена с его анодом, а параллельно конденсатору подключена разрядная цепь. При этом цепь заряда содержит сигнальную лампу и другой тиристор, цепь управления которого через другой Пороговый элемент соединена с его анодом.

Принципиальная электрическая схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит датчик тока

1,дроссель 2, диод 3, конденсатор. 4, включенный параллельно выходу ус ройства, ключевой элемент 5, блок автоматического регулирования 6, тиристор 7, включенный параллельно датчику тока и дросселю, пороговый элемент 8, включенный в цепь управле ия тиристора 7, разрядную цепь, содержащую, - например, сигнальную j лампу 9 и тиристор 10 с пороговымэлементом 11. К выходу устройства подключается заряжаемая аккумуляторная батарея 12. Устройство питается от источника постоянного тока.

Устройство работает следукхцим fобразом. .

При включении источника питания блок автоматического регулирования 6 переводит ключевой элемент 5 в замкнутое состояние, и в цепи, содержащей датчик тока 1, дроссель 2 и ключевой элемент 5,- возникает экспоненциально нарастающий ток. При достижении током заданного ус.тавкой верхнего значения по сигналу 1C датчика тока 1 блок автоматического ре гулирввания 6 переводит ключевой элемент 5 в разомкнутое состояние . После разкыкания ключевого элемента энергия, накопленная в дросселе 2 за время нарастания тока расходуется на заряд аккумуляторной батареи 12, что вызывает экспоненциально спадающий ток в цепи: датчи тока 1, дроссель 2, диод 3, аккумуляторная батарея 12. При достижении токсяу заданного уставкой нижнего значения по сигналу с датчика тока 1 блок автоматического регулирования 6 переводит ключевой элемен 5 в замкнутое состояние. После этог процесс повторяются.

В случае обрыва цепи заряда энергия, накопленная .в дросселе 2, частично передается в конденсатор 4 током, протекающим по цепи: дроссел

2,диод 3, конденсатор 4, источник питания, датчик тока 1. При этом конденсатор 4 заряжается. Нарастающее напряжение на заряжающемся конденсаторе 4 вызывает срабатывание порогового элемента 8, отпирание тиристора 7 и образование замкнутого контура: датчик тока 1, дроссель 2, тиристор 7. В этом контуре происходит рассеивание основной части энергии дросселя/ что вызывает спадание тока. Также прекращается нарастание напряжения на конденсаторе 4, а следовательно, и на згицищаемом ключе BQM элементе 5. При достижении током нижнего значения ключевой элемент 5 замыкается, . и ток вновь нарастает При этом тиристор 7 запирается обратным напряжением.

Пороговый элемент 8 и величина емкости конденсатора 4 выбираются таким образом, чтобы напряжение на ключевом элементе 5 до момента отпирания тиристора 7 не превысило допустимой величины..

Если с момента отпирания тирис тора до момента достижения .током верхнего значения не произошло восстановление цепи 8ар51даг то энергия, накопленная в дросселе за время нарастания тока, вновь будет рассеиваться. В случае восстановления цепи заряда тиристор 7 не отпирается и энергия дросселя расходуется на заряд гискумуляторной батареи.

Для предотвращения нарастания напряжения на конденсаторе 4 от цикла к циклу при обрыве цепи заряда параллельно конденсатору подклю чена разрядная цепь. Разрядная цепь может содержать, например, сигнальную лампу 9 и тиристор 10, цепь управления которого пороговый элемент 11 соединена с его анодом.

При обрыве цепи заряда нарастающее напряжение на конденсаторе 4

0 вызывает срабатывание порогового элемента 11, что приводит к отпиранию тиристора 10 и Обеспечивает разряд конденсатора 4. При зтам загорается сигнальная лампа, сигнгши5зируя об обрыве цепи заряда. После Самоустранения обрыва цепи устройство продолжает функционировать.

Таким образом, включение параллельно датчику тока и дросселю

0 тиристора, цепь управления которого ;через пороговый элемент соединена с анодом, и подключение пapahлeльнo конденсатору разрядной цепи повьшает надежность устройства.

1.УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ОТ ИСТОЧНИКА ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее в силовой цепи датчик тока, дроссель, диод, конденсатор, включенный параллельно выходу устройства, ключевой элемент, соединенный с блоком автоматического регулирования, подключенным к датчику тока, отличающее с я тем, что, с целью повышения надежности, параллельно датчику тока и дросселю включен тиристор, цепь управления которого через пороговый элемент соединена с . его анодом, а параллельно конденсатору подключена разрядная цепь. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что разрядная цепь содержит сигнальную лампу и дфугой тиристор, цепь управления которогчэ через другой пороговый элемент соединена с его анодом. (П