Устройство для заряда аккумулятора Советский патент 1984 года по МПК H02J7/00 

«1 Изобретение относится к электроте нике и может быть использовано для заряда аккумуляторов. Известно устройство для заряда аккумуляторов, содержащее трехфазный трансформатор, вторичные обмотки которого соединены в звезду, мостовой выпрямитель на тиристорах, подключенный к аккумулятору через сглаживающий дроссель и узел формирования разрядных импульсов тока, причем сглаживающий дроссель снабжен отпайкой, подключенной к одному из (рмходов мостового выпрямителя, а нул вая точка вторичной обмотки трансформатора связана со свободным концо через дополнительный тиристор Cl. Данное устройство имеет сложную схему, что вызывает некоторые неудоб ства при эксплуатации. Практическая схема такого устройства содержит систему для управления тиристорами и дополнительный источник питания. Неудобство -при эксплуатации заключаетс в том, что определить 80-90%-ный заряд аккумулятора не простая задача и требует дополнительных средств для ее решения. Использование таких устройств для заряда аккумуляторных батарей небольшими зарядными токами экономически нецелесообразно. Известно также устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержа щее источник переменного тока с двумя выходными клеммами, индуктивноемкостную токоограничительную ячейку, конденсатор, соединенный с одной из клемм источника и через полупроводниковый элемент с положительной клеммой батареи, а дроссель одним св им выводом связан со второй клеммой источника. В качестве указанного пол проводникового элемента использован транзистор, база которого через резистор, а эмиттер через вентиль подключены ко второй клемме упомянутого источника, отрицательная клемма батареи - к второму выводу дросселя. Устройство снабжено дополнительным вентилем, включенным между первой клеммой источника и положительной клеммой батареи, и имеет два режима работы - форсированный заряд большим током и дозаряд мальм током 2. Однако требуемый режим заряда таким устройством не всегда возможно осуществить из-за изменения выходного напряжения источника питания. При использовании в качестве источ42ника питания для данного зарядного устройства промышленной сети (самый распространенный случай), имеющий значительные колебания напряжения, возможны случаи перезаряда или неполного заряда аккумуляторов вследствие того, что отключение первой ступени заряда происходит в том случае, когда напряжение на аккумуляторе будет равно амплитудному значению напряжения источника (сети).Следовательно, при максимальном напряжении сети форсированный заряд может продолжаться больше допустимого. Такой заряд герметичных аккумуляторов приводит к уменьшению ресурса аккумуляторов или к преждевременному выходу их из строя. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее источник опорного напряжения, входом соединенный с входными выводами устройства, последовательно включенные с клеммами для подключения аккумулятора ограничительный резистор и регулирующий транзистор, база которого соединена с первым выходом опорного напряжения С 31. В известном устройстве стабильность тока заряда невелика и зависит от изменения входного напряжения. Зарядный ток устройства не прекратится при достижении требуемого напряжения аккумуляторной батареи, если при этом происходит увеличение входного напряжения. Это может привести к перезаряду аккумуляторной батареи и выходу ее из строя. Цепью изобретения является расщирение функциональных возможностей и увеличение ресурса аккумулятора. Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем источник опорного напряжения, входом соединенный с входными выводами устройства, последовательно включенные с клеммами для подключения аккумулятора ограничительный резистор и регулирующий транзистор,, база которого соединена с основным выходом источника опорного напряжения, ограничительный резистор и клеммы для подключения аккумулятора включены в эмиттерную цепь регулирующего транзистора, и введены дополнительно N цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных транзистора и резистора, при этом эмитте транзистора соединен с одним выводом резистора, а другой вывод резистора первой цепочки соединен с эмиттером регулирующего транзистора, другой вывод резистора каждой последующей цепочки соединен с эмиттером транзистора предьщущей цепочки, базы транзисторов цепочек соединены с соответствующими дополнительными выводами источника опорного напряжения, а коллекторы транзисторов подключены к входному выводу. На чертеже приведена принципиаль,ная схема устройства. Устройство содержит источник 1 оп ного напряжения, входом подключенный к входным клеммам устройства, а выходом 2 соединенный с базой регулиру щего транзистора 3, эмиттер которого соединен с резистором 4, другой коне которого соединен с одним выводом ак кумулятора 5, другой вывод аккумулятора соединен с общим входом устройства. К эмиттер-коллекторной цепи ре гулирующего транзистора подключена цепочка из последовательно соединенных резистора 6 и транзистора 7, баз которого соединена с дополнительным выходом 8 источника опорного напряже ния, а к эмиттер-коллекторной цепи транзистора 7 подключена цепочка из последовательно соединенных резистора 9 и транзистора 10, база которого соединена с дополнительным выходом 11 источника опорного напряжения. Устройство работает следующим образом. 24 При подключении входного напряжения происходит форсированный заряд аккумулятора 5 током заданной величины. В процессе заряда ЭДС аккумулятора (Е) растет, а ток заряда несколько уменьшается. Несколько уменьшается и падение напряжения на резисторе 4 () . Когда суммарная величина ЭДС аккумулятора и падение напряжения на резисторе 4 будут равны опорному напряжению U(jnj, т.е. Е + и R/(. .-Vоп2 тр.анзистор 3 закроется и ступень форсированного заряда отключится. Устройство автоматически перейдет на другую ступень заряда меньшими токами, осуществляя дозаряд. По мере роста ЭДС ток заряда также будет уменьшаться. Когда будет выполняться условие Е + и PJ , дозаряд прекратится, транзистор 7 будет закрыт. Этот режим выбирается из условия когда ЭДС аккумулятора (Е) соответствует номинальной емкости. Для сохранения номинальной емкости аккумулятора используется третья ступень заряда-подзаряд. Устройство осуществляет длительный подзаряд аккумулятора стабилизированным током, величина которого выбирается равной току саморазряда. В этом режиме работы ЭДС аккумулятора не растет и ток подзаряда не изменяется. Количество ступеней заряда можно выбирать любое. Предлагаемое устройство удобно в эксплуатации, так как после частичного разряда аккумулятора схема автоматически выбирает требуемый режим заряда в зависимости от величины его ЭДС.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУ МУЛЯТОРА, содержащее источник опорного напряжения, входом соединенньйй с входными выводами устройства последовательно включенные с клеммами для подключения аккумулятора ограничительный резистор и регулирукщий транзистор, база которого соединена с основным выходом источника опорного напряжения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и увеличения ресурса аккумулятора, ограничительный резистор и клеммы для подключения аккз мулятора включены в эмиттерную цепь регулирующего транзистора, и введены дополнительно N цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных транзистора .и резистора, при этом эмиттер транзи- . стора соединен с одним выводом резистора, а другой вывод резистора первой цепочки соединен с эмиттером регулирующего транзистора, другой вывод резистора каждой последующей цепочки соединен с эмиттером транзистора предьщущей цепочки, базы транзисторов (Л цепочек соединены с соответствующими дополнительными выводами источника С опорного напряжения, а коллекторы транзисторов подключены к входному § выводу. . ел ю