Устройство для защиты аккумулятора в батарее от перезаряда Советский патент 1990 года по МПК H02H7/18 

1

(21)4474416/24-07

(22)17.08.88

(46) 15.04.90. Бюл. N 14

(71)Всесоюзный научно-исследовательский аккумуляторный институт

(72)А.А.Прокофьев, А.Е.Андреев, И.Ф.Даниленко, В.А.Никольский, В.Д.Привалов и В.П.Червяков (53) 621.316.925(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 748587, кл. Н 01 М 10/42, 1978.

Авторское Свидетельство СССР № 809446, кл. Н 02 Н 7/18, 1979.

Патент США tr 3148322, кл. 320-43, 1964.

(54) УСТРОЙСТВО.ДЛЯ ЗАЩИТЫ АККУМУЛЯТОРА В БАТАРЕЕ ОТ ПЕРЕЗАРЯДА (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности защиты. Цель достигается тем, что шунтируюший элемент выполнен в виде соединенных между собой четырех транзисторов, четырех постоянных резисторов, одного переменного резистора и стабилитрона, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности защиты. Цель достигается тем, что шунтирующий элемент выполнен в виде соединенных между собой четырех транзисторов, четырех постоянных резисторов, одного переменного резистора и стабилитрона. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты аккумулятора в батарее от перезаряда.

Цель изобретения - повышение надежности защиты аккумулятора от перезаряда.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство защиты аккумулятора в батарее от перезаряда содержит два п р п-транзистора 1 и 2, четыре постоянных резистора 3-6, один переменный резистор 7, стабилитрон 8, два р-п-р-транзистора 9 и 10 и конденсатор 11, Эмиттер транзистора 1 соединен с отрицательным выводом аккумулятора, а параллельно его эмиттерно- базовому переходу подключен резистор 3, С базой транзистора 1 соединен катод стабилитрона 8. Анод стабилитрона 8 соединен с переменным резистором 7, второй вывод которого соединен с положительным выводом аккумулятора. Коллектор транзистора 1 соединен с ба- базой транзистора 9 эмиттер которого соединен с положитепьным выводом аккумулятора, параллельно эмиттерно- базовому переходу подключен резистор 4, а коллектор соединен с его базой конденсатором 11, К коллектору транзистора 9 подсоединена база транзистора 2, эмиттер которого соединен с отрицательным выводом аккумулятора, параллельного его эмиттерно-базово- му переходу подключен резистор 5, а коллектор соединен с баяоп транзистора 10, эмиттер которого соединен с no- положительным выводом аккумулятора, параллельно его эмигтерно-базовому переходу подключен резистор 6, а коллектор соединен г отриплтепьным выводом аккумулятора.

ел ел

О

ьэ

Јь

Устройство работает следующим образом,t

До тех пор, пока зарядное напряжение аккумулятора в батарее не достигло значения9 при котором должна срабатывать защита, стабилитрон 8 закрыт либо через него протекает ток меньше минимального тока стабилизации. При .этом транзистор I закрыт, Транзисторы 2, 9 и 10 также закрыты. Резисторы 3-6 служат для надежного закрытия указанных транзисторов..В качестве стабилитрона 8 выбирают стабилитрон такого типа, верхний предел стабилизации которого в сумме с максимальным напряжением открытия эмиттерно-базового перехода транзистора 1 равняется или меньше напряжения начала срабатывания защиты. Зна- чение резистора 3 принимают таким, ,чтобы при прохождении через него минимального тока стабилизации стабилитрона 8 падение напряжения на нем соответствовало началу открытия эмит терно-базового перехода транзистора 1. Максимальное значение переменного резистора 4 определяют по формуле

D - 2- Ujjjjat-e -UjS. донес

к -.t

-L ff HUU

СТ.МИН

э§,макс

сТ.МИН

где R - максимальное значение переменного резистора 4, кОм, напряжение начала срабатывания защиты, В;

U - максимальное значение напря- ет.«аяс

жения стабилизации стабилитрона 8, В;

максимальное значение открытия эмиттерно-базового перехода транзистора 1, В; Минимальный ток стабилизации стабилитрона 8, мА. При установке в схеме конкретного стабилитрона 8 и транзистора 1 переменным резистором 7 устанавливается необходимое напряжение срабатывания (защита) .устройства,

При достижении напряжения начала срабатывания устройства открывается эмиттерно-базовый переход транзистора 1 и ток из его коллектора поступает в базу транзистора 9 и, усиливаясь им, из коллектора транзистора 9 проходит в базу транзистора 2. Конденсатор 11 предотвращает самовозбуждение устройства. Усиленный транзистором 2 ток из его коллектора поступает на базу транзистора 10 и включает

Q 5 0 5

0

5

40

45

50

55

его. Открываясь, транзистор 10 шунтирует зарядный ток аккумулятора, защищая его от перезаряда,

В качестве стабилитрона может быть использован стабилитрон конкретного типа или его аналог, а в качестве транзистора 10 - один или несколько параллельно соединенных транзисторов в зависимости от предельного тока конкретного транзистора и значения тока шунтирования.

Таким образом, за счет настройки предлагаемого устройства на необходимое напряжение срабатывания посредством переменного резистора и повышения точности настройки благодаря применению стабилитрона, сужения диапазона по напряжению срабатывания защиты в результате применения дополнительных усиливающих каскадов на транзисторах достигается высокая надежность защиты аккумулятора в батарее от перезаряда.

Использование соответствующих элементов и конструктивное выполнение устройства позволяют осуществлять защиту любых аккумуляторез, обеспечивая при этом шунтирование любых рядных токов.

Использование устройства позволяет повысить надежность и срок службы батареи за счет ликвидации выхода из строя аккумуляторов по причине их перезаряда.

Надежная защита аккумуляторов в батарее от перезаряда сопровождается выравниванием их емкостей в процессе заряда и более полным использованием активных масс аккумуляторов, что, в свою очередь, ведет к повышению срока службы батареи.

Использование устройства при конструировании батареи и выбор наиболее рационального режима эксплуатации позволяют при использовании имеющихся аккумуляторов повысить удельные характеристики батареи.

Устройство может быть также применено для защиты отдельных аккумуляторов, от перезаряда и вне батареи.

Формула изобретения

Устройство для защиты аккумулятора в батарее от перезаряда, содержащее шунтирующий элемент для включения параллельно зажимам аккумулято- ра, о тличающееся тем.

что, с целью повышения надежности защиты, шунтирующий элемент выполнен из двух n-p-n-транзисторов, четырех постоянных резисторов, одного переменного резистора, стабилитрона, двух p-n-p-транзисторов, конденсате ра, при этом эмиттер первого п-р-п- транзистора имеет клемму для соединения с отрицательным выводом аккумулятора, параллельно его эмиттерно-ба- зовому переходу подключен первый резистор j его база подключена к аноду стабилитрона, к катоду которого подключен первый вывод переменного ре- |3истора, другой вывод которого имеет клемму для соединения с положительным выводом аккумулятора, к коллектору первого n-p-n-транзистора подключена база первого р-п-р-транзистора, эмиттер которого соединен с другим выводом переменного резистора, паралСоставитель К.Шилан Редактор А,Огар Техред А.Кравчук Корректор( н.Король

Заказ 721

Тираж 475

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

0

лельно эмиттерно-базопому переходу первого p-n-p-трпнзиотора подключен второй резистор, между блой и коп- лектором первого р-п-р-трантистора включен конденсатор, коллектор первого p-n-p-транзистора соединен с базой второго п-р-п-транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого п-р-п-транзистора, параллельно эмиттер- но-базовому переходу второго п-р-п- транзистора подключен третий резистор, коллектор второго п-р-п-транзистора соединен с базой второго р-п-р-транзистора, эмиттер которого соединен с другим выводом переменного резистора, параллельно эмиттерно-базовому переходу второго p-n-p-транзистора подключен четвертый резистор, коллектор второго p-n-p-транзистора соединен с эмиттером первого п-р-п-транзистора.

Подписное