Устройство для поэлементного выравнивания емкостей аккумуляторов, соединенных в батарею последовательно Советский патент 1980 года по МПК H01M10/42 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в npoiT.ecce эксплуатации герметичных аккумуляторных батарей в составе автономных электроэнергетических систем.

Известно устройство, осуществляющее выравнивание емкостей отдельных аккумуляторов в батарее 1 .

Недостатки устройства - большие энергозатраты и понижение функцио- , нальной готовности батареи, так как батарея с целью выравнивания емкостей аккумуляторов полностью разряжается .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее генератор переменного напряжения с трансформаторным выходом с - П выходными ОбМОТКс1МИ ,

2п выходных клемм, элементы сравнения, ключи и разрядные резисторы 2J ,

Недостатки устройства - значительная энергоемкость процесса выравнивания и неудовлетворительная точность выравнивания при различной температуре отдельных аккумуляторов вследствие того, что напряжение на аккумуляторе не определяет однозначно его достаточную емкость.

Целью настоящего изобретения является повышение точности при одновременном уменьшении энергозатрат, 5 связанных с процессом выравнивания емкостей аккумуляторов герметичной батареи.

Поставленная цель достигается , что в устройство введены п- управляемых выпрямителей, выходы которых присоединены к одноименным выходным клеммам, и запоминающий блок, п -входов которого соединены с выходами элементов сравнения, а п т выходов fc запоминающего устройства соединены с управляющими входами соответствующих управляемых выпрямителей.,

На чертеже приведена блок-схема устройства.

2Q Устройство подключено к аккумуляторной батарее и содержит контакт 1, генератор 2 переменного напряжения с трансформаторным выходом, п-вторичных обмоток 3, п-управляе25 мых выпрямителей 4, п - элементов сравнения, запоминающий блок 6.

Устройство работает следующим образом.

В статике, при неработающем генераторе 2 переменного напряжения, управляемые выпрямители 4 и элементы Б сравнения находятся в закрытом состоянии. Перед началом разряда запоминаияций блок 6 сбрасывается в нуль. При работе батареи в режиме разря да контактом 1 генератор 2 переменного напряжения подключается к крайним Ьорнам аккумуляторной батареи 7. AMn йитуда импульсов напряжения прямоугольной формы на первичной обмотке выходного трансформатора генерато,ра 2 переменного напряжения равна напряжению на всей батарее. Если коэффициент трансформации трансформатор „ Uo,p rp, . где п - число аккумуляторов; напряжение на всей батарее; .- среднее значение напряжения одного аккумулятора, то аг4плитуда импульсов прямоугольной формы, наводимых во вторичных обмотках 3, равна среднему значению напря жения на одном аккумуляторе. Данное напряжение вторичных обмоток являетс эталонным. Элемент 5 сравнения, первый вход которого через обмотку 3 эталонного напряжения соединен с плюсовым борном аккумулятора, а второй вход - с минусовым борном этого же аккумулятора, производит сравнение напряжения на аккумуляторе с эта лонным напряжением при разряде в тот момент времени, когда UQ и ЭДС обмотки 3 направлены встречно. При это сигнал с Ьыхода элемента сравнения п ступает на соответствующий вход запоминающего устройства при выполнени условия: „ - этолон-ОД В, где п число аккумуляторов и переводит его в состояние единицы. Появление такого сигнала на выходе элемента сравнения однозначно свидетельствует о том, что данный аккумулятор имеет меньшую емкость относительно других аккумуляторов и работа ет на конечном участке разрядной характеристики, для которого характерно резкое увеличение крутизны 5Л U Тс где iU - приращение напряжения; АС - приращение емкостиВ режиме заряда с выхода запоминакйдего блока поступает сигнал на уп равлякадий вход соответствующего управляемого выпрямителя и наиболее ра ряженный аккумулятор, таким образом подзаряжается дополнительным током. Сущность работы предлагаемого уст ройства заключается в выявлении акку мулятора, имеющего наименьшую остаточную емкость в процессе разряда и сообщении этому же аккумулятору дополнительной емкости в процессе заряа.. Таким образом, устройство осуществляет контроль и выравнивание по емкости отдельных аккумуляторов в батарее с одновременным уменьшением энвргозатрат и, как следствие этого, с уменьшением тепловьщеления, причем сохраняется функциональная готовность батареи к работе. Формула изобретения Устройство для поэлементного выравнивания емкостей аккумуляторов, соединенных в батарею последовательно, содержащее 2п выходных клеым, генератор переменного напряжения с трансформаторным выходом с п-выходными обмотками, причем, питанмя генератора переменного напряжения присоединены к крайним выходным клеммам, п-элементов сравнения, включенных последовательно с выходными обмотками генератора переменного напряжения таким образом, что нечетные обмотки генератора переменного напряжения присоединены началами к клеммам для подключения плюсовых борнов аккумуляторов, а концами - к первым входам элементов сравнения, четные обмотки присоединены концами к клеммам для подключения плюсовьах борнов аккумуляторов, а началами - к первым входам элементов сравнения, вторые входы которых подключены к клеммам для подключения минусовых борнов аккумуляторов , отличающевся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения энергозатрат, связанных с процессом .выравнивания емкостей аккумуляторов, в устройство введены п-управляемых выпрямителей, выходы которых присоединены к соответствующим одноименным выходным клеммам, и запоминающий блок, п-входов которого соединены с выходами элементов сравнения,, а п-выходов-с управляющими входами соответствующих управляемых выпрямителей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 267713, кл. Н 01 М 10/42, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2566385/07, кл. Н 01 М 10/42, 1978.