Устройство для заряда аккумулятора Советский патент 1984 года по МПК H02J7/02 

Изобретение относится к эяектро технике в частности к устройствам для заряда аккумуляторов автоматически регулируемым асимметричным током.

Известны устройства для заряда аккукуляторов, /содержащие тиристорный вьтрямитель, орган сравнения напряжения на.выходе с эталонным, воздействую1ций на управляющие электроды тиристоров lj и 2 .

Недостатками данньк устройств являются однозначная зависимость кривой зарядного тока от степени заря-, женности аккумулятора, не позволяющая в режиме ускоренного заряда обес печить в конце заряда достаточно малый ток для ripедотвращения интенсивного кипения, а также отсутствие возмшсности заряда асимметричным током с целью десульфатации пластин и уменьшения газовьщеления в процессе ускоренного заряда.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является автоматическое зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов. Устройство содержит входной трансформатор с выведенной средней точкой вторичной обмотки, первый тиристор, первый и второй диоды, источник эталонного напряжения на основе параметрического стабилизатора, состоящего из первого резистора и первого стабилитрона, подключеиного через третий диод к одиому из крайних и к среднему выводам вторичной обмотки, четвертый диод, подключенный к другому крайнему выводу вторичной обмотки, орган сравнения эталонного напряжения с напряжением на выходе устройства и второй резистор, подключенный параллельно выходу устройства. Устройство Позволяет осуществлять заряд асиммет ричным током благодаря наличию на выходе шунтирующего резистора pj.

Недостатками известного устройства также являются однозначная зависимость кривой зарядного тока от сте пени заряженности аккумулятора, не позволяющая в режиме ускоренного заряда обеспечить в конце заряда достаточно малый ток для предотвращения интенсивного кипения, а также отсутствие автоматического ограничения разряда аккумулятора на шунтирующий резистор при неисправности устройства или питающей сети.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования в области малых зарядных токов.

Указанная цель достигается тем, J что в устройство для заряда аккумуляторов, содержащее входной трансформатор с выведенной средней точкой вторичной обмотки, первый тиристор, первьй и второй диоды, источник этаQ лонного напряжения на основе парамет рического стабилизатора, состоящего из первого резистора И первого стабилитрона подключенного через третий диод к одному из крайних и к среднему вьшодам вторичной обмотки, четвертьй диод, подключенный к другому крайнему выводу вторичной обмотки, орган сравнения эталонного напряжения стабилизатора с напряжением на выходе устройства и второй резистор, подключенный к выходу устройства, введены.второй стабилитрон, третий четвертый и пятый резисторы, втррой тиристор, при этом третий резистор включен последовательно с четвертым диодом, второй стабилитрон включен между первым стабилитроном и третьим резистором, четвертый и пятый резисторы одними вьтодами подключены к выводам второго стабилитрона, а другими выводами соединены между собой . и с эталонньм входом органа сравнения, первый и второй тиристоры подключены к крайним вьшодам вторичной обмотки, а их .управляющие электроды подключены к выходу органа сравнения через первый и второй диоды соответственно.

Кроме того, в устройство введен также третий стабилитрон, включенный последовательно с вторым резистором, при этом третий стабилитрон установлен на теплоотводе второго тиристора

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 зависимость зарядного тока от заряженнос и аккзгмулятора.

Устройство состоит из входного трансформатора 1 с вьюеденной средней точкой вторичной обмотки, тиристоров 2 и 3 и диодов 4 и 5, орган 6.сравнения, выход которого через диоды 4 и 5 управляет тиристорами 2 и 3, один вход органа сравнения подключен к выходу устройства, дру5 гой его вход - к выходу параметрического стабилизатора, состоящего из выпрямительных диодов 7 и 8, подключенных к выводам вторичной обмот

ки, ограничительных р езисторов 9 и 10, стабилитронов 11 и 12 и развяэываю1цих резисторов 13 и 14, и обеспечивающего различный уровень-ограничения в зависимости от полярности входного напряжения, а также, последовательно соединенных резистора 15 и стабилитрона 16, подключенных к выходу устройства и обеспечивающих формирование разрядных импульсов асимметричного тока.

В начале заряда при низком напряжении на аккумуляторе работают оба тиристора по схеме двухпояупериодного выпрямления, обеспечивая большой ток заряда при высоком коэффициёнте использования трансформатора. По мере заряда аккумулятора до 70-80% номинальной емкости напряжение на последнем возрастает до напряжения пробоя стабилитрона 12 и прекращается включение тиристора 3 в соответствую1цие полупериоды. Далее устройство работает по схеме однополупериодного выпрямления-при малом токе заряда, Когда степень использования трансформатора несущественна, до полного заряда аккумулятора и возрастания напряжения на нем до напряжения пробоя стабипитронов 11 и 12 и соответственно отключения тиристора 2.

Предварительное при заряженности до 70-80% отключение одного плеча двухперибдной схемы выпрямления позволяёт ползгчить крутоспадающую криву

зависимости.зарядного тока от степени заряженности (фиг.2, сплошная кривая)в отличие от известного устройства, где аналогичная кривая заР1ЗДНОГО toKa (фиг.2, пунктирная кривая) однозначно определяется разностью напряжения вторичной обмотки и айкумулАтора. Это обстоятельство позволяет при одинаковом с известным устройством времени заряда осуществлять усксфенный заряд без кипения в конце заряда:-, что повьш1ает долговечность заряжаемого аккумулятора, а также прн.одинаковом достаточно малом токе в к(нце заряда, исключающем интенсивное кипение, заряжать аккумулятор за меньшее время.Наличие стабилитрона 16 обеспечивает ограничение разрядааккумулятора при не- : исправности в устройстве или питающей сети.

Для работы на мощные аккумуляторы разрядный стабилитрон должен быть достаточно мощным, однако его пожно использовать без собственного радиатора, устанавливая на об1цем радиаторе с тнсристором нижнего, ранее отключающегося плеча без увеличения поверт ности радиатора, при этом используется то обстоятельство, что по мере заряда нагрев стабилитрона увеличиваетея,а нагрев тиристора уменьшается (на последней стадии отсутствует) .

7

kh

г

;

S

25

&Ш

/I

Г5

№

Ш

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРА, содержащее входной трансформатор с выведенной средней точкой вторичной обмотки, первый тиристор, первьй и второй диоды, источник эталонного напряжения на основе параметрического стабилизатора, соС;тоящего из первого резистора и первого стабилитрона, подключенного черед ;третий диод к одному из крайних и к среднему вьгаодам вторичной обмот ки, четвертый диод, подключенный к другому крайнему выводу вторичной обмотки, орган сравнения эталонного напряжения стабилизатора с напряжением на выходе устройства и второй резистор, подключенный к выходу устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования в области малых зарядных токов, в него введены второй стабилитрон, третий, четвертый и пятый резисторы, второй тиристор, при этом третий резистор включен последовательно с четвертым диодом, второй стабилитрон включен межцу цервым стабилитроном и третьим резистором, четвертый и пятый резисторы одними выводами подключены к выводам второго стабилитрона, а другими выводами соединены между собой и с эталонньм входом органа .сравнения, первьй и второй тщ исторы подключены к крайним выводам вторичной обмотки, а их управляющие электроды подключены к выходу органа сравнения через первый и второй диоды соответственно. 2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что в него К9 ввецен Третий стабилитрон, вклточенный цоследовательно с вторьм резис00 00 со СО тором, при этом третий стабилитрон установлен на теплоотводе второго тиристора..