Устройство для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током Советский патент 1985 года по МПК H02J7/10 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к проблеме форсированного заряда аккумуляторной батареи в качестве профилактического средства для восстановления структуры активной массы электродов аккумулятора асимметричным током. Цель изобретения - повышение надежности устройства и снижение материалоемкости изделия за счет упрощения схемы управления. На чертеже приведена электрическая схема устройства для заряда аккумуляторной батареи асимметричным током. Устройство содержит блок питания, представленный сетевым однофазным трансформатором 1, одна из вторичных обмоток которого подключена к двухполупериодному выпрямителю 2, а две другие обмотки трансформатора подключены к блоку фазоимпульсного управления 3, соединенного с выпрямителем 2 через транзистор 4 узла защиты 5, в свою очередь соединенного с узлом переключения 6. Узел переключения состоит из транзисторного ключа 7, тиристорного ключа 8, образующих транзисторно-тиристорный каскад, вспомогательного тиристора 9 и коммутирующего конденсатора 10. Управляющие электроды тиристоров 8 и 9 узла переключения 6 связаны импульсными цепями через транзисторные ключи 11 и 12 с мультивибратором 13. Мультивибратор 13 выполнен на биполярных транзисторах 14 и 15. Для регулирования в широких пределах периода и скважности импульсов при малых значениях хронирующих емкостей 16 и 17 с устойчивой температурной стабильностью, независимой от выбора хронирующих сопротивлений резисторов 18 и 19, в схему мультивибратора дополнительно введены полевые транзисторы 20 и 21, стоковые цепи которых подключены к минусовой цепи питания мультивибратора, а истоковые цепи - к базам биполярных транзисторов. Затворные цепи полевых транзисторов соединены с хронирующими конденсаторами 16 и 17 и резисторами 18 и 19 мультивибратора 13. Мультивибратор питается от стабилизированного источника питания 22, соединенного с соответствующей вторичной обмоткой сетевого трансформатора 1. Величина разрядного тока устанавливается регулировочным резистором 23. Заряд аккумуляторной батареи 24 асимметричным током происходит за счет автоматического переключения устройства в режимы заряда и разряда с определенным отнощением времени протекания импульса тока в прямом и обратном направлении. Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения на сетевой трансформатор 1 импульс зарядного тока протекает до того момента, когда со схемы мультивибратора 13 поступит импульс на базу транзистора 11, который, открываясь, подает импульс на управляющий электрод тиристора 8, переводя его в открытое состояние, в результате чего отрицательный потенциал подается на транзистор 7, который, открываясь, закрывает транзистор 4, переводя тиристоры управляемого выпрямителя 2 в закрытое состояние, отключая его от зарядной цепи. Через резистор 23 протекает импульс разрядного тока и одновременно происходит заряд коммутирующего конденсатора 10. При переходе схемы мультивибратора 13 в другое состояние импульс подается на базу транзистора 12, который, открываясь подает импульс на управляющий электрод вспомогательного тиристора 9, в результате чего положительный потенциал с коммутирующего конденсатора 10 подается на анод тиристорного ключа 8, переводя его в закрытое состояние. Транзисторным- ключом 7 открывается транзистор 4 и выпрямитель 2 подключается к зарядной цепи, подавая импульс зарядного тока на аккумуляторную батарею 24. Возникновение автоколебаний мультивибратора происходит при подаче питания в схему мультивибратора. В момент заряда конденсатора 16 зарядный ток протекает через резистор 19, в результате чего на последнем возникает падение напряжения со знаком «минус, а у затвора транзистора 21 появляется прямая проводимость р-п перехода полевого транзистора. Входное сопротивление транзистора 21 резко падает, поэтому дальнейщий заряд конденсатора осуществляется через входное сопротивление насыщенного транзистора 15 и прямопроводящий р-п-переход полевого транзистора 21. Одновременно с зарядом ко {денсатора 16 осуществляется медленный разряд конденсатора 17 через разрядный резистор 18 и насыщейный транзистор 15. Разрядный ток протекает через резисторы, создает падение напряжения со знаком «плюс на затворе транзистора 20, которое поддерживает запертое состояние транзистора. В процессе разряда конденсатора 17 потенциал его стремится к нулевому уровню. В момент достижения потенциалом затвора транзистора 20 величины порогового напряжения срабатывания транзистор открывается, вызывая открывание транзистора 14. Развивается лавинообразный процесс опрокидывания схемы, который заканчивается закрыванием транзисторов 21 и 15, в результате чего происходит разряд конденсатора 16 и заряд конденсатора 17. Закрывание транзисторов 14 или 15 вызывает насыщение транзисторов 11 или 12, которые подают импульсы управления на тиристоры 8 или 9. В момент замыкания или перепутывания полярности зарядной цепи при подсоединении к аккумуляторной батарее 24 на базу транзистора 4 подается положительный потенциал. Транзистор 4, закрываясь, отключает импульсную цепь блока управления 3 и выпрямитель 2 отключается от зарядной цепи.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АСИМ-, МЕТРИЧНЫМ ТОКОМ, содержащее выходные клеммы для подключения батареи, сете вой трансформатор, одна вторичная обмотка которого подключена к зарядно.му выпрямителю, другая соединена со стабилизированным источником питания мультивибратора, зарядную цепь, включенную между выпрямителем и выходными клеммами, разрядную цепь с регулировочным резистором, одним выводом соединенным с выходной клеммой, и узел переключения зарядной и разрядной цепей на тиристорах, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства, зарядный выпрямитель выполнен управляемым, а в устройство дополнительно введены блок управления зарядным выпрямителем, подключенный к третьей вторичной обмотке трансформатора, и узел защиты на транзисторе, коллектор которого подключен к выходу блока управления выпрямителем, база подключена к коллектору транзистора, введённого в узел переключения, и через один резистор - к зарядной цепк, а эмиттеры транзисторов узла защиты и узла переключения подключены к зарядной цепи, причем управляющие электроды тиристоров узла переключения через импульсные цепи соединены с мультивибратором, катоды их ш подключены к зарядной цепи выпрямителя, а анод одного из тиристоров подключен к ел одной обкладке конденсатора, через другой токоограничивающий резистор - к базе транзистора узла переключения и к другому выводу регулировочного резистора, анод другого тиристора связан с другой обкладкой конденсатора и через третий резистор - с зарядной цепью. О) О) 00