Устройство для заряда аккумуляторной батареи Советский патент 1976 года по МПК H01M10/44 H02J7/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ

БАТАРЕИ

рой AeflHTCvib частоты, первую схему «ИЛИ и третий делитель частоты соединен со второй схемой «ИЛИ, а через четвертый делитель частоты - с цепью изменепия коэффициепта деления первого делителя частоты. Второй вход схемы «И через схему «НЕ связан с источником переменного тока, а выходы реверсивного регистра сдвига - с цепями включения и выключения динамического триггера и цепью изменения коэффициента деления второго делителя частоты блока стабилизации зарядного тока.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема блока управления.

Устройство для поддержания в заряженном состоянии аккумуляторных батарей резервного источника питания содержит блок 1 стабилизации среднего значения зарядного тока, включаюш,ий управляемый выпрямитель 2, соединенный с аккумуляторной батареей 3, датчик 4 величины зарядного тока, подключенный к преобразователю 5 величины зарядного тока в частоту следования импульсов, делитель 6 частоты, соединенный через пороговый элемент 7 с источником 8 переменного тока, триггер 9, связанный с управляемым выпрямителем 2, а через схему «И 10 и делитель 11 частоты с его же цепью 12 выключения. Кроме того, в устройство введены блок 13 управления, датчик 14 температуры электролита, который через преобразователь 15 величины температуры электролита в частоту следования импульсов соединен с блоком 13 управления, а через делитель 16 частоты, схему «ИЛИ 17 - со схемой «И 10. Преобразователь 5 величины зарядного тока в частоту следования импульсов подключен к блоку 13 управления и схеме «ИЛИ 17. Делитель 6 частоты через динамический триггер 18 соединен с цепью 19 включения триггера 9 и с цепью 20 начальной установки делителя 16 частоты, блок 13 управления - с цепью 21 включения и цепью 22 выключения динамического триггера 18, а также с цепью 23 изменения коэффициента деления делителя 11 частоты.

Блок 13 управления содержит генератор 24 стабильной частоты, соединенный со схемой «ИЛИ 25, а через схему «И 26 п схему «ИЛИ 27, имеющую вход 28, - с входом 29 реверсивного регистра 30 сдвига, вход 31 которого через делитель 32 частоты подключен к преобразователю 5 величины зарядного тока в частоту следования импульсов. Преобразователь 15 величины температуры в частоту следования имиульсов, через делитель 33 частоты, схему «ИЛИ 25, делитель 34 частоты соединен со схемой 27 «ИЛИ, а через делитель 35 частоты - с цепью 36 изменения коэффициента деления делителя 32 частоты. Вход 37 схемы «И 26 через схему «НЕ 38 связан с источником 8 переменного тока, выход 39 реверсивного регистра 30 сдвига - с цепью 22 выключения, а выход 40- с цепью 21 включения динамического триггера 18. Вход 41 реверсивного регистра 30 сдвига соединен с ценью 23 изменения коэффициента деления делителя 11 частоты. Преобразователь 42 напряжения в частоту следования импульсов, подключенный к аккумуляторной батарее 3, соединен также с регистрирующим блоком 43.

Работа устройства рассматривается с момента начала заряда, который определяется включением динамического триггера 18. Пороговый элемент 7 вырабатывает импульсы с частотой источника 8 переменного тока, которые поступают на вход делителя 6, коэффициент деления которого определяется необходимым диапазоном регулирования зарядного тока.

Импульсом с выхода делителя 6 частоты через динамический триггер 18 осуществляется начальная установка делителя 16 частоты и включение триггера 9. Сигнал с выхода триггера 9 поступает на один вход схемы «И 10,

на управляющий вход управляемого выпрямителя 2. Появляется зарядный ток в цепи аккумуляторной батареи 3. Величина зарядного тока с помощью датчика 4 и преобразователя 5 преобразуется в частоту следования импульсов. Импульсы с выхода преобразователя 5 поступают через делитель 32 частоты на вход 31 реверсивного резистра 30 сдвига, а через схему «ИЛИ 17 и схему «И 10 на вход делителя 11 частоты. Импульсом с выхода делителя 11 частоты осуществляется выключение триггера 9. При этом снимается сигнал с входов схемы «И 10 и управляемого выпрямителя 2. Характеристика преобразователя 5 и коэффициенты деления делителей 6 и 11 частоты

обеспечивают стабилизацию среднего значения зарядного тока на заданном уровне.

Импульсы с выхода преобразователя 15, частота следования которых определяется величиной температуры электролита, поступают

через делитель 33 на вход схемы «ИЛИ 25 блока 13 управления и делитель 16. С выхода делителя 16 частоты через схемы «ИЛИ 17, «И 10 подаются дополнительные импульсы па вход делителя И частоты.

Характеристика цепи: датчик 14, преобразователь 15 и делитель 16 частоты-нелинейна, что обеспечивает три режима работы зарядного устройства. При температуре электролита ниже номинальной температуры коррекция величипы зарядного тока отсутствует, так как отношение частоты следования импульсов на входе делителя 16 частоты к частоте следования импульсов начальной установки этого же делителя меньще коэффициепта деления его. По

достижении температуры электролита номинального значения осуществляется коррекция среднего уровня зарядного тока. С приближением температуры электролита к предельно допустимой средний уровень зарядного тока

снижается до нуля. Под воздействием импульсов с выхода делителя 32, число которых пропорционально количеству электричества, сообщенному аккумуляторной батарее 3, единица в реверсивном регистре 30 сдвига перемещается справа налево. При получении аккумуляторной батареей 3 количества электричества,

соответствующего определенному значению,

2 например -Q, где Q - емкость аккумулятор3

ной батареи в амнер-часах, сигналом с выхода 41 регистра 30 сдвига проводится изменение коэффициента деления делителя 11, в результате чего скачкообразно уменьшается среднее значение зарядного тока и поддерживается далее на этом уровне до конца заряда. Когда аккумуляторная батарея 3 получает полный заряд, сигналом с выхода 39 регистра 30 выключается динамический триггер 18. На этом заряд аккумуляторной батареи заканчивается.

При наличии напряжения источника 8 переменного тока сигналом с выхода схемы «НЕ 38 запрещается прохождение сигнала с выхода генератора 24 стабильной частоты через схему «И 26. Сигнал с выхода генератора 24 стабильной частоты подается на вход 29 реверсивного регистра 30 сдвига через схемы «ИЛИ 25, 27 и делитель 34 частоты, коэффициент деления которого определяется отнощеннем тока разряда на полезную нагрузку к току саморазряда аккумуляторной батареи при номинальной температуре. На вход делителя 34 частоты через схему «ИЛИ 25 и делитель 33 частоты поступают импульсы с выхода преобразователя саморазряда от температуры электролита.

Под воздействием импульсов, поступающих на вход 29 реверсивного регистра 30 сдвига, единица в нем перемещается слева направо.

В случае отсутствия напрялсения источника переменного тока аккумуляторная батарея 3 начинает разряжаться на полезную нагрузку. Импульсами с выхода генератора 24 стабильной частоты через схемы «И 26, «ИЛИ 27 осуществляется ускоренное продвижение единицы в реверсивном регистре 30 сдвига слева направо. С появлением сигнала на выходе 41 регистра 30 в делителе 11 устанавливается коэффициент деления, соответствующий начальному режиму заряда аккумуляторной батареи. При разряде аккумуляторной батареи до определенного значения ( например, - ) появля 3 /

ется сигнал на выходе 40 регистра 30, что соответствует началу следующего заряда.

По истечении определенного времени работы аккумуляторных батарей с учетом температурных режимов электролита сигналом с выхода делителя 35 частоты на один цикл заряда проводится изменение коэффициента деления делителя 32, чем обеспечивается усиленный заряд аккумуляторных батарей.

С целью дистанционного контроля работы аккумуляторных батарей в предлагаемое устройство введен преобразователь 42 напряжения аккумуляторной батареи в частоту следования импульсов, который соединен с регистрирующим блоком.

Формула изобретения

1.Устройство для заряда аккумуляторной батареи, нанример, в резервных источниках питания, содержащее блок стабилизации зарядного тока, включающий управляемый выпрямитель, датчик величины зарядного тока, подключенный к преобразователю величины зарядного тока в частоту следования импульсов, первый делитель частоты, соединенный через синхронизатор с источником переменного тока, триггер, связанный с управляемым выпрямителем, а через схему «И и второй делитель частоты - со своею цепью выключения, отличающееся тем, что, с целью повыщения к.п.д. и увеличения срока службы аккумуляторной батареи, устройство снабжено датчиком температуры электролита, преобразователем величины температуры в частоту следования импульсов, третьим делителем частоты, схемой «ИЛИ, динамическим триггером, блоком управления и преобразователем напряжения батареи в частоту следования импульсов, соединенным с регистрирующим блоком, причем датчик температуры электролита через преобразователь величины температуры в частоту следования импульсов соединен с блоком управления, а через третий делитель частоты и схему «ИЛИ - со схемой «И блока стабилизации зарядного тока, преобразователь величины зарядного тока в частоту следования имп льсов подключен к блоку управления и схеме «ИЛИ, первый делитель частоты через динамический триггер соединен с цепью включения триггера и цепью начальной установки третьего делителя частоты, а блок управления соединен с цепями включения и выключения динамического триггера и цепью изменения коэффициента деления второго делителя частоты.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью улучщения режима работы аккумуляторной батареи, блок управления состоит из генератора стабильной частоты, двух схем «ИЛИ, схемы «И, реверсивного регистра сдвига, четырех делителей частоты и схемы «НЕ, причем генератор стабильной частоты соединен с одной из схем «ИЛИ, а через схему «И и вторую схему «ИЛИ - с одним входом реверсивного регистра сдвига, второй вход которого через один из делителей частоты подключен к преобразователю величины зарядного тока, преобразователь величины температуры через второй делитель частоты, первую схему «ИЛИ и третий делитель частоты соединен с второй схемой «ИЛИ, а через четвертый делитель частоты - с цепью изменения коэффициента деления первого делителя частоты, второй вход схемы «И через схему «НЕ, соединен с источником переменного тока, а выходы реверсивного регистра сдвига соединены с цепями включения и выключения динамического триггера и цепью изменения коэффициента деления второго делителя частоты блока стабилизации зарядного тока.

t t