Устройство для заряда аккумуляторной батареи Советский патент 1976 года по МПК H02J7/10 

ластный конденсатор соединена с источником переменного тока, а выходная диагональ - с заряжаемой аккумуляторной батареей f 6, Однако Б них не предусмотрено авто 1атическое управление процессом заря да аккумулятора, в связи с чем возможен аварийный режим вследствие перезаряда аккумулятора. Целью изобретения является обеспечени эффективной защить аккумуляторной батареи от перезаряда. Это достигается тем, что Б два плеча двухполупериодного мостового выпрямителя включены диоды, а в два других его плеча - стабилитроны, при этом точка соедин ния анодов диодоБ образует минусовой выходной зажим, а точка соединения катодов стабилитронов - плюсовой выходной зажим выпрямителя. На чертеже представлена приндипиальна электрическая схема предлагаемого устрой ства. Оно содержит двухполупериодный мостовой выпрямитель, в два плеча которого включены диоды 1, 2, а в два других его плеча - кремниевые стабилитроны 3, 4. Входная диагональ аЬ мостового выпрямителя, в которую включен балластный конде сатор 5, соединена с источником переменного тока. Точка соединения анодов ДИОДОБ 1, 2 образует минусовой выходной зажим устройства, а точка соединения катодов стабилитронов 3, 4 - его плюсовой выходной зажим. Минусовой и плюсовой выходные зажимы устройства соединяются с отрицательным и положительным электродами заряжаемой аккумуляторной батареи, соответственно, т.е. последняя включается в выходную диагональ СС1 моста. Величину емкости конденсатора 5 выбирают, исходя из требуемого зарядного тока батареи (3 ) по формуле: -(МКФ) г/ где d - зарядный ток; LL - напряжение источника переменного тока. Напряженке стабилизации применяемых стабилитронов 3, 4 должно соответствовать по величине номинальному напряжению аккумуляторной батареи. При включении источника переменного тока, когда конденсатор 5 зарядится, в выходной диагонали моста установится постоя ный ток, величина которого определяется сопротивлением конденсатора 5, Аккумулятор 6 заряжается постоянным током -j oKH, Действительно, стабилитроны 3 4 работают на участке характеристики с большим сопротивлением, так как напряжение стабилизации стабилитронов выбрано по величине большим напряжения разряженного аккумулятора. Поэтому при положительной полуволне напряжения весь ток практически замыкается через малое прямое сопротивление диода 2, а при отрицательной полуволне - через прямое сопротивление диода 1, аккумулятор 6 и прямое сопротивление стабилитрона 4, Ток заряда У, практически не изменяется в течение всего времени заряда аккумулятора. Выбором конденсатора 5 можно задавать требуемые токи Б широком диапазоне величин (до нескольких ампер), при этом конденсатор 5 практически нагреваться не будет, посколь ку является реактивным элементом, не рассеивающим активную мощность. Когда аккумулятор 6 зарядится, напряжение на нем восстановится и достигнет заданного уровня, соответствующего напряжению стабилизации стабилитронов 3, 4, последние пробьются. При этом весь ток как для положительной, так и для отрицательной полуволны напряжения источника питания про ходит через стабилитроны 3, 4, Ток, проходящий через аккумулятор 6, практически равен нулю, т,е, процесс заряда аккумулятора автоматически прерывается. Благодаря этому обеспечивается эффективная защита аккумулятора от перезаряда. Функции выпрямления напряжения и автоматического управления процессом заряда аккумулятора выполняются теми же элементами, что позволяет существенно упростить схему устройства и в то же время обеспечить эффектиБное автоматическое управление процессом заряда. В конкретном случае реализации предлагаемое устройство содержало диоды 1, 2 типа Д 229, стабилитроны 3, 4 типа 815Е, емкость конденсатора 5 составляла 15 мкф. Устройство было использовано для заряда кадмий-никелевого аккумулятора на номинальное напряжение 13,5 в при токе заряда 1а, Испытания показали, что предлагаемое устройство обладает высокой надежностью и полностью исключает возможность перезаряца аккумулятора. Благодаря тому, что в режиме стабилиации напряжения сетевое напряжение отсеается стабилитронами на низком уровне (8-15 Б), т,е, при максимальной крутизне инусоидального напряжения, достигается ысокая степень стабильности выходного напряжения с хорошей нагрузочной способостью. Поэтому предлагаемое устройство ожет быть использовано не только как згядное устройство, но также как простой естрансформаторный источник низкого стаилизированного напряжения для питания

бытовых электро- и радиоприборов и в схемах с изменяющимся сопрогивлением нагруэки.

Формула изобретения

Устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее двухполупериодный мостовой выпрямитель, входная диагональ которого через балластный конденсатор соединена с источником переменного тока, а выходная диагональ - с заряжаемой аккумуляторной батареей, отличающееся тем, что, с целью обеспечения эффективной защиты аккумуляторной батареи от перезаряда, в два плеча двухполупериодного мостового выпрямителя включены диоды, а в два других его плеча - стабилитроны, при

этом точка соединения анодов диодов о&разует минусовой выходной зажим, а точка соединения катодов стабилитронов - плюсовой выходной зажим выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 368О072, кл. 340-249, 1972.

2. Патент Великобритании № И5584О, кл. Н 2 Н, 1970.

3. Патент США № 3652915, кл. 320-31, 1972.

4. Патент Великобритании №1274756, кл. Н 2 Н, 1972.

5. Авторское свидетельство №400936, кл. Н 02 J 7/10, 1973

6. Орлов В. А. Малогабаритные источники тока, Воениздат, стр. 192, 197О (прототип).

9

f-h

I