Зарядное устройство Советский патент 1979 года по МПК H02J7/10 

(54) ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для повышения эффективности заряда аккумуляторных батарей и предохранения их от перезаряда.

Известны зарядные устройства, используемые для повышения эффективности заряда аккумуляторных батарей и предохранения их от перезаряда l. Эти устройства содержат источник постоянного или пульсирующего напряжения, ключевой элемент в зарядной цепи аккумуляторной батареи и контрольно-управляющий блок. Пороговый элемент контрольно - управляющего блока в вткх устройствах выполняется на тиристоре (а), на однопереходном транзисторе (S) или натриггере Шмидта ( & ).

Описанные устройства (а, б) нельзя использовать для переключения рея сйЙбв заряд - разряд и обратно. Автоматизировать процесс такого переключения можно лишь при использовании раздельного .питания измбритёл1зной и исполните л ню и

цепи, что требует дополнительного источника. Устройство (в) хотя и позволяет автоматизироватьпроцесс ттерекпючения режимов заряд - разряд батареи, однако использовани1е Контактов, электромеханического реле в качестве ключевого элемента существенно снижает надежность, срок службы и быстродействие этих устройств.

Известно также зарядное устройство, которое содержит общий провод, присоедине шые к нему положительными зажимами источник пульсирующего напряжения и аккумуляторную батарею, тиристорный ключевой элемент, последователыю соединенный с аккумуляторной батареей, и контрольно - управляющий блок, цепи которого содержат пороговый элемент, выполненный на триггере Шмидта, соединённый с ним через дифференцирующую цепь ждущий мулыгнвибратор и влектронный шуНт, вход которого Подключен к выходу ждущего мультивибратора и через диодно - резисторную фиксирующую цепьк обшей точке аккумуляторной батареи и ключевого элемента, а выход соединен с управляющим влектропом тиристорного ключевого элемента 12. Однако и вто устройство является сложным, что ограничивает его надежность и отсутствие регулировки зарядного тока.

Наиболее близким по технической сушност:й к изобретению является зарядное устройство з. Оно содержит источник зарядного тока, один из зажимов которого является общим для входной и Выходной цепей, защитный диод и ключевой транзистррэ включенные последо ватёльно между другими .зажима.ми входной и выходной цепей, контрольно-управляющий блок на основе тиристора, силовые электроды которого включены в цепь, соедин5Пощую общий зажим с базой ключевого транзистора, а управляющий влектрод соединен через один резистор с общим зажимом, причем база ключевого транзистора соединена через другой и третий резисторы с его коллектором и эмиттером. Устройство-обеспечивает заряд батареи импульсным током, отключая ее от источника в момент достижения зарядным напряжением заданного значения. Основными йедостатками устройства являются скачкообразное изменение тока при периодичесшмзапирйнии ключевого элемента, а также неполйЬе использо6ани1е внергии/ ймпупьса источника зарядного тока, Указанные недостатки ограничивают эффективность использования источника зарядного тока.

Целью изобретения является повышение эффективности испопьйования источника зар1 дного тока. :..:: г ; . :

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве между одним резистором и управляю1цим влектродом тиристора дополнительно включен буферный диод, анод которого соединен с другим: ; зажимом источника зарядного тока,

Принаипиальная схема устройства представлена на чертеже,.

Устройство содержит общий провод 1, аккумуляторную батарею 2, источник 3, блок контроля и управления ключевым транзистором 4, состоящий из тиристора 5, буферного диода 6, резисторов 7 и 8,, защитный диод 9 и резистор Ю.

Устройство работает следующим образом.

В начальной стадии заряда батареи 2 тиристор 5 заперт, а транзистор 4 отййраётся нп каждом импульсе источника за счет подачи в базовую цепь отпирающего напряжения через защитный диод 9 и резистор 10.. Сопротивления резисторов 7 и 8 устанавл.иваются такими, что.бы при достижении напряжением батареи

ном11кальной величины происходило отпирание тиристоров. При ВТОМ ключевой транзистор переходит в непроводящее состояние. Заряд батареи прекращается. Сопротивление резистора 7 таково, что

при номинальном напряжении батареи ток через тиристор в паузах пульсирующего напряжения незначительно превышает его ток включения, и тиристор остается в провод5пдем состоянии. Благо-

даря втому обеспечивается, переключение схемы в исходное состояние (тиристор 5 переходит в непроводящее состояние - . заряд продол:жается) при частичном разряде батареи, например через контрольные цепи. Далее процесс повторяется. Резистор 10 позволяет регулировать значение зарядного тока.

Изменяя сопротивления резисторов 7

и. S, можно управл.ять длительностью

паузы заряда в щироких пределах. Буферный диод б предотвращает попадание обратного напряжения на управляющий влектрод тиристора. Защитный диод 9 с одной стороны защищает переход коллектор.- эмиттер ключевого транзистора от обратного напряжения, которое прикладывается к нему от аккумуляторной батареи в паузах. пу;льсирующего наТлряжения а с другой стороны прёпят.ствует

утечке управляющего тока тиристора, определяемого напряжением аккумуляторной ёатареипо цепи: плюс аккумуляторной батареи - потекцио1;летр 8 - потенциометр 10 - потенциометр 7 - минус

акзкумуляторной батареи,

.Описанное устройство обеспечивает однократное за весь зарядный цикл отключение тиристора, что позволяет улучшить формулу зарядного тока и полнее

использовать внергию импульсов зарядного источника.

Формула изобретения

Зарядное устройство, содержащее источник зарядного тока, один из зажимов ксэт-орого является обшим для входной и выходной цепей, защитный диод и ключевой транзистор, включенные последовательно между друтиш зажимами входной и выходкой цепей, контрольно-управляющий блок на основе тиристора, силовые электроды которого включены в цепь,

соединяющую общий оажим с ба:.Х)й К/ЕЮчевого транзистора, а управляющий электрод соединен через один резистор с общим зажимом, тфичем база ключевого транзистора соединена через другой и третий резисторы с его коллектором и вмиттером,о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью повьпления эффективности использования источника заряиног6 тока, в нем между одним резистором и управляющим электродом тиристора дополнительно включен буферный диод, ацод

которого соединен с другим зажимом источника зарядного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

,кл. Н 02 7 7/00 Н 03 К, 17/72, 1976.

3.Патент США № 403145О, кл. Н 02 Г 7/10, 2-1.06.77.