Устройство для заряда кислотной свинцовой аккумуляторной батареи асимметричным током Советский патент 1984 года по МПК H02J7/04 

Изобретение относится к электротехника, в. частности к устройствам для заряда кислотных свинцовых аккумуляторных батарей.

Известно устройство для заряда аккумуляторной, батареи асимметричным током, выполненное на основе электромашинного преобразователя jlj.

Известно также устройство для заряда и.разряда аккумуляторной, батареи, содержащеезарядный источник, блок вентилей на трех парах тиристоров, управляемых блоком управления с тремя раздельными каналами 2j .

Однако эти устройства не обеспечивают отключения заряженных батарей от Источника питания в конце заряда, а также достаточно эффективного заряда этих батарей с точки зрения оптимизации параметров зарядных и разрядных процессов и их соотношений.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее трансформаторный мостовой выпрямитель, заряднзт) цепь, включающую тиристорный прерыватель, соединенньй последовательно с аккумуляторной батареей, разрядную цепь с вторым тиристорным прерывателем и регулирующим реостатом, блок управления прерывателями и перезарядный конденсатор, включенныйпараллельно тиристорному прерывателю зарядной PJ .

Недостатками известного устройст.ва являются недостаточная безопасно.сть работы устройства из-за отсутствия автоматического отключения аккумуляторной батареи от зарядноразрядной цепи, невозможность обеспечения четкого соотношейия зарядных и разрядных импульсов и недостаточная надежность работы устройства из-за наличия тиристорных прерывателей.

Целью изобретения является улучшение качества заряда и повышение безопасности работы при заряде аккумуляторных батарей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее трансформаторньй мостовой выпрямитель, зарядную и разрядную цепи с управляемыми ключевыми элементами и блок управления ключевыми элементами с двумя выходными транзисторными каскадами управления зарядом и разрядом, снабжено временнь1м блоком автоматического отключения батареи, выполненным на базе первого делителя частоты, выход которого через согласующий транзисторрьм каскад соединен с базой транзистора выходного каскада отключения этого блока, в эмиттерную цепь которого включено первое реле, контакты которого подключены в цепь питания блоков управления и времени, при этом блок управления ключевыми элементами содержит генератор низкой частоты выход которого соединен с входом второго делителя частоты, выходом связанным с одной стороны с базой транзистора каскада управления разрядом, в коллекторную цепь ко торого включено второе реле, контакты которого являются ключевыми элементами цепи разряда, а с другой стороны - с входом , выходом подсоединенного к базе транзистора хаскада управления зарядом и к входу первого делителя частоты, а в коллекторную цепь этого транзистора включено третье реле, контакты которого коммутируют цепь заряда.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 график формирования импульсов на вы ходах микросхем устройства.

Устройство состоит из силового трансформатора 1, выпрямителя 2, транзисторного ключа 3, схемы защиты от перегрузок, короткого замыкания и неправильной полярности подключения устройства к аккумуляторной бата рее, выполненной на транзисторе 4 и резисторах 5 смещения, разрядного резистора 6, блока 7 выпрямителя, электронного стабилизатора 8 напряже ния, блока 9 управления зарядноразрядной цепью, блока 10 времени автоматического отключения зарядноразрядной цепи от аккумуляторной батареи, кнопки Пуск 11.

Блок 9 управления содержит генеатор импульсов, низкой частоты, выполненный на транзисторе 12 и трех инверторах 13-15, инвертор 16, елитель частоты 1:10 на микросхее 17 и два выходных каскада на транзисторах 18 и 19 и реле 20 и 21. Частота генератора импульсов опредеяется конденсатором 22 и резистоом 23. Блок 10 времени содержит дслитель частоты 1:100 на микросхеме 24 и выходной каскад на транзисторах 25 и 26 с реле 27. Устройство работает следующим об разом. При включении в сеть устройства загорается светодиод Сеть 28, При нажатии кнопки Пуск 11 на блоки 9 управления и 10 времени подается питание электронного стаби лизатора 8 напряжения, одновременно контакты кнопки Пуск 11 блокируют ся реле 27 контактами и оба делител 17 и 24 частоты устанавливаются в исходное состояние О. На выходе инвертора 16 появляется 1, открьшается транзистор 18, срабатывает реле 20, свои контакты 29 в зарядной цепи, при этом загорается светодиод Заряд 3 открьшая транзистор 3 и аккумулятор ная батарея заряжается от мостового выпрямителя 2.. По истечении времени зарядного Импульса, определяемого длительност периода импульсов на выкоде делител 17, на выходе инвертора 16 устанавливается состояние О, реле 20 обесточивается и своим контактом разрывает цепь, соединяющую коллектор транзистора 4 с базой транзисторного ключа 3, светодиод 30 гасне транзисторный ключ 3 запирается и процесс заряда аккумуляторной батареи прекращается. При этом на выход делителя 17 устанавливается .состояние 1, открывается транзистор 19 и срабатьюает реле 21, которое свои контактом подключает к аккумуляторной батарее разрядный резистор 6, и начинается процесс разряда аккумуля торной батареи в течение длительно ти разрядного импульса. По истечении времени разрядного и шyльca на выходе делителя 17 уста навливается состояние О, реле 21 обесточивается, разрядный резистор 6 отключается от аккумуляторной батареи. Одновременно на выходе инвертора 16 устанавливается состоя ние , срабатывает реле 20, загорается светодиод Заряд 30, транзистор 3 открывается и аккумуляторная батарея снова начинает заряжать ся от мостового выпрямителя 2 и т.д. В момент нажатия кнопки Пуск 11 на выходах микросхем О. При этом на выходе микросхемы 17 чередование импульсов происходит через 3 мин (при длительности периода импульсов задающего генератора 0,3 мин). На выходе микросхемы 24 через 333 цикла появляется 1. В этот момент схема обесточивается и процесс заряда асимметричным током прекращается. При этом емкость, сообщенную аккумуляторной батарее, можно вычислить, если задаться средним током заряда. При токе заряда 0 5 А емкость будет равна t,. I-, 333 i/60- 5 333 27,7 ar За время разряда при токе разряда 0,1 А аккумулятор отдаст емкость Ср. t2-Ip-333 2/60- 0,1 333 1,1 ar В результате аккумулятор получит емкость в процессе зйЬяда за 1 полный цикл С С - Ср 27,7 - 1,1 26,6 аг Таким образом, с помощью предлагаемого устройства можно планировать емкость, сообщаемую аккумулятору при заряде. Время полного заряда составит 1000 мин 16,7 ч. Если аккумуляторная батарея сильно разря жена, то достаточно повторить два полных цикла заряда.. Степень заряженности аккумуляторной батареи определяется объективными приборами: нагрузочной вилкой и ареометром. Цикл заряда аккумуляторной батареи можно прервать в любое время, обесточив устройство. С помощью предлагаемого зарядного стройства улучшается процесс поляизации пластин аккумуляторной батаеи, что предохраняет ее от преждевременной сульфатации, а также от ее перезаряда. cnaSumw S-t Энного Г- мпцяяе нов о К eKKSHsMOKfp ней Ifansyee

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА КИСЛОТНОЙ СВИНЦОВСЙ АККУМУЛЯТОРН(Й SAТАРЕЙ АСИММЕТРИЧНШ ТОКЖ содерзкаи е трансформаторный мостовой вып1 ями-: тель зарядную и разрядйую цепи с управляемыми ключевыми элементами и блок управления ключевыми- элементами с двумя выходными т1 анзисгорными каскадами управления- зарядом и разрядом, отличающеес.я тем, что, с целью улучшения качества заряда и повьшения безопасности работы, оно снабжено временным блоком автоматического .отключения аккумуляторной . батарей, выполненным на базе первого делителя частоты, выход которого через согласующий транзисторный кас-. кад соединен с базой транзистора выходного каскада отключения этого блока, в змиттерную цепь котороговключено первое реле, контакты которого подключены в цепь тштания бло-; ков управления « времени этом блок управления ключевьни элементов содержит генератор низкой частоты, выход которого соединён с . входом второго делителя частоты, выходом : qвязaнным с одной стороны с базой транзистора каскада ущзавшения разрядом, в коллекторную цепь Которого вкдючено второе реле, контакты кото-г рого являются ключевыми элементами цепи разряда, а с другой стороны с входом инвертора, выходом подсоединённого к базе тт аиэистора каскада управления, зарядом як входу первого делителя частоты, а в кояьр лекторнзло цепь этого транзисгора 00 О9 включено третье реле,контакты которого к 1ммутируют цепь заряда. ;&9 14

%/Д./7 f

T 3-553 roOffMW//

ipa3pff3ff 2mH

tjiapaSa /шя