Устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи Советский патент 1986 года по МПК H02J7/10 

величины этот конденсатор начинает подзаряжаться через транзистор за счет энергии предварительно заряженного накопительного конденсатора-. При определенном напряжении на сглаживающем конденсаторе транзистор закрывается и питание счетчика 7 осу126 ществляется от этого конденсатора. Подзаряд-сглаживающего конденсатора от накопительного конденсатора осуществляется перио.цически до момента полной разрядки последнего либо появления напряжения сети. 1 з.п. бз-лы .3 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым преобразовательным устройствам для заряда и разряда аккумуляторных батарей шахтных элек ровозов и может быть использовано на всех предприятиях, изготавливающих и эксплуатирующих аккумуляторные батареи. Целью изобретения является повышение срока службы батареи путем достоверности учета времени работы устройства при перерывах в электро снабжении. На фиг.1 представлена структурна схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема питания счетчика; на фиг.3 - электрическая принцдпиальная схема включения регулируемого . ключевого элемента. Устройство содержит шахтный магнитный пускатель 1, соединяю1ций тиристорный рекуперирующий преобразователь 2 с сетью 3 трехфазного пере менного тока. Аккумуляторная батарея 4 соединена с выходом тиристорного рекуперирующего преобразователя 2 через автоматический выключатель 5. К выходу магнитного нускателя 1 подключен также блок 6 учета энергии, включающий последовательно соединённые счетчик 7,, элемент 8 сравнения и усилительньй элемент 9, причем вход счетчика 7 служит входом блока 6 учета энергии, а выход усилительного элемента 9 - выходом блока 6. Магнитньй пускатель 1 и ав , томатический выключатель 5 имеют со ответственно управляющие входы 10 и 11, подключенные к выходу блока 6 учета энергии. Последний включает также схему 12 питания счетчика 7, которая включает основной 13 дополнительный 14 источники питания получающие, в свою очередь, питание от сети 3 (подключение источников 13 и 14 к сети 3 не показано). Кроме того, схема 12 содержит сглаживакнций конденсатор 15, подключенный нижней (по схеме) обкладкой к источнику 13 питания непосредственно, а верхней через разделительный диод 16, накопительный конденсатор 17, подключенный нижней (по схеме) обкладкой к дополнительному источнику 14 непосредственно, а верхней - через разделительный диод 18, а также регулируемый ключевой элемент 19. Последний вьшолнен на транзисторе 20, в базовую цепь которого включены клеммы 21 источника опорного напряжения U . (не показан), а коллекторно-эмиттерная цепь транзистора 20 включена ;Мевду верхними (по схеме) обкладками конденсаторов 17 и 15. Нижние обкладки этих конденсаторов соединены одна с другой непосредственно. Кроме того, конденсатор 15 подключен параллельно питающим клеммам счетчика 7. Напряжение источника 14 питания выбирается в 100 и более раз выше напряжения источника 13 и определяется допустимым рабочим напряже;Нием регулирующего элемента l. Устройство работает следующим образом. Заряд и разряд акк5т ляторной батареи 4 осуществляется с помощью тиристориого рекуперирующего преобразователя 2 при включенных магнитном пускателе 1 и автоматическом выключателе 5« Сразу после момента включения счетчик 7, входящий в блок 6 учета энергии, начинает считать количество периодов напряжения питающей сети 3, осуществляя учет .времени прощедшего с момента включения устройства, и поскольку заряд батареи 4 осуществляется стабилизированным током учет энергии, запасенной или отданной батареей 4. При достижении заданного времени работы на выходе элемента 8 сравнения появляется сигнал. Усиленньш ус лительным элементом 9, он приводит к отключению магнитного пускателя 1 и автоматического выключателя 5. Ес ли в процессе работы устройства про падает напряжение сети 3, то питание счетчика 7 в первое время осуществляется от сглаживающего конденсатора 15. До этого времени тран зистор 20 остается заркрытым, что о ределяется значением напряжения на сглаживающем конденсаторе 15 и выбо ром величины опорного напряжения U на клеммах 21, Несмотря на отсутстви сетевого напряжения, вызывающее прекращение счета времени счетчиком и работы источника 13, напряжение п тания счетчика 7 должно присутствовать для хранения информации о прод жительности заряда или разряда бата реи 4, По мере разряда сглаживающег конденсатора 15 напряжение на нем понижается. В момент достижения эти ,напряжением минимально необходимой для работы счетчика 7 величины откр вается транзистор 20 ключевого элемента .19. При этом осуществляется подзаряд конденсатора 15 за счет энергии накопительного конденсатора 17, предварительно заряженного от дополнительного источника 14 питания. При достижении напряжением н конденсаторе 15 номинальной дпя работы счетчика 7 величины транзистор 20 закрывается. Конденсатор 17 при этом разряжается на некоторую величину. Далее питание счетчика осу ществляется за счет энергии конденсатора 15 до тех пор, пока напряжение на нем снова не снижается до минимально допустимой величины Транзистор 20 повторно открывается и накопительный конденсатор 17 снова подпитывает конденсатор 15. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не разрядится накопительньй конденсатор 17 или не появится напряжение в питающей сети 3 и не включится магнитный пускатель 1. Таким образом, увеличение соотношения напряжений на конденсаторах 15 и 17 позволяет получить су464щественное увеличе ис времени хранения информации при пропадании напряжения сети. Применяя конденсаторы с малыми токами утечки и интегральные схемы с малыми токами потребления, можно довести его продолжительность до 0,03-0,5 ч, что в большинстве сл чаев удовлетворяет требованиям эксплуатации. В предлагаемом устройстве достигается повышение достоверности учета времени заряда батареи при персрьтах в электроснабжении. В свою очередь это обеспечивает при разряде лучшее восстановление электрохимической структуры аккумуляторов, так как точный учет времени позволяет достаточно глубоко разряжать батареи, а при заряде экономию электроэнергии и повышение срока службы и надежности эксплуатации, так как при проведении заряда происходит интенсивное выделение газа вместе с парами электролита, которые оказывают отрицательное воздействие на места пайки соединительных проводов с зажимами для подключения к аккумуляторам, приводят к окислению этих мест и обрыву силовой нарядно-разрядной цепи. Исключение избыточного времени заряда уменьшает вероятность преждевременного выхода из строя устройства. Формула изобрет е-н и я 1. Устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи, содержащее сетевой источник питания, подключенную к нему цепь последовательно включенных магнитного пускателя, тиристорного рекуперирующего преобразователя и автоматического выключателя, счетчик времени, подключенный к выходу магнитного пускателя, и соединенные последовательно с ним элемент сравнения и усилительный элемент, выход которого подключен к управляющему входу магнитного пускателя, источник питания счетчика и сглаживающий конденсатор, подключенный параллельно клеммам питания счетчика, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения срока службы батареи, в него введены дополнительный источник питания, напряжение которого выше напряжения источника питания счетчика, с подключенным параллельно его выходу дополнительным накопительным конденсатором и ключевой элемент, включенный между первыми обкладками накопительного и сглаживающего конденсаторов, вторые обкладки которых

соединены одна с другой непосредственно.

Фиг. г

Фиг.5