Устройство для зарядки аккумулятора Советский патент 1980 года по МПК H02J7/00 

I

Изобретение касаетс.ч проблемы ускоренной зарядки аккумуляторов, в частности батареи герметичных аккумуляторов,

Один из путей сокращения времени 5 зарядки aккy ryлятopньffi: батарей - увеличение зарядного тока, величинах которого может пре нг лиать ток одночасового ломинального режима заряда аккумуляторной батареи.Ш

Известно устройство для быстрой зарядки акку;-гуляторов, которое со, держит инвертор для преобразования постоянного напряжения в переменное, представляющее собой импульсы прямо- -jg угольной формы частотой порядка 10000 Гц, которые через выгфямкгель подаются на аккумуляторную батарею, В конце каждого периода проводимости зарядного импульса кратко- 20 временно подключается цепь д/ш раз ряда батареи аккумуляторов. Однако это устройство сложно 1.

Известно также устройство ускоренного эаркда, содержащее блок 25 питания, напряжение которого с по- . мощью различны: схем прерывания в виде имлульсов подается на аккумуляторную батарею, В качестве прерывателя зарядного тока может быть , ЗО

использована бесконтактная или конTiiKTHaH схема прерывания. Прерывание зарядного тока может происходить в зависимости от напряжения, давления газов, температуры аккум ляторов батареи или с определенной циклич-- костью. Для снижения те1мпературы электролита н исключения повреждения аккуму.т1яторов от перегрева плас- ТИМ Б произвольное время между зарядяыглк импульсзА1и аккумуляторная батарея кратковрехменно может подключиться к разрядной цепи также с помощью бесконтактной или контактной cxe.fvib 2 .

Для обеспечения надежкостн процесса зарядки устройства этой группы снабжаются схемой контроля параметров зарядного и разрядного импульсов, прерывающих процесс зарядки при отклонении параметров зарядного и разрядного импульсов от заданной величины, при по.чвленни неисправностей в последовательном переключателе. Этим исключается повреждение батареи акку.муляторов от чрезмерного перегрева электролита и пластин и глубокого разряда.

Нз известных устройств для ускоренной зарядки аккумуляторной батарей

наиболее близким по технической сущ ностк является.устройство для зарядки аккумул;1торной батареи содаржгаде источник питания, узел ), переключатель, разрядный элемент и схему контроля параметров зарядного fi .разрядного импульсов з .

Переключатель этого устройства последовательно подключает батарею аккумуляторов к зарядной или разрядной цепям, чем исключается повреждение батареи от перегрева электролита н пластин.

При отклонении а 4плитуды и длительности зарядного и разряддиого импульсов от задан.чых значений, схема контроля параметров импульсов вьэдает в устройство коммутации сигнал на отключегние батареи аккумуляторов от истоп -;ика питания и разрядного элеi-ieiiTa, чом Г1редотвра даетсл выход из с1рсй аккумуляторной батареи, гиигън-кйшее продолжение процесса зарядки гюзмч;жно после устранения опе jaropof. причин, Bi isBaBiiiix ncSJcpaiueи .

ггь полом(причинами могут о;;ей устройства, miKOi злемеН ы из строя. Б этих с Л у лаяX о-ключе;а. процесса заряда ;; 1рег; акгсумулятсро;- ог :рглвданьь со Б большикстзе слу .:асв

;;ЛЬ -ИЛСТИ ;чя aFvin.ni-fTy,nb: ; .aJOiTf

;сл; проис: i разр -дны: . УЛЬТ а Т-:; 1U

rTaiOiueil CRT;-; клп гг-гю; Т DOB

) я е Fvl ; чх ;;:.,;у/аях ос /аиовка

/и ч

-ч;,;-; (;;к иолее л( а эффектиЕность nooi.cccc ается чтс,- являстсн нл.цс у1 азаиного устройсгва.

Цель кэобретенкя -- повья ение эффективности проце сса заряда.

Для зтого Б устройстЕС ;.рЯ зарядки аккумулятора, coirepaaiuae уьра 3лязм7а1е источник питания и последовательный переключатель, устройство коммутации, ра р-идяьп эутемент. схе№л контроля параметреь; зарядь:ого и разрядного импу.1;Ь:ед f введег ы дополнительно ЕремеиЕОй селектор и фазочувствительныа усиггители, приче выход одного из .фаэочувств ггельиых усилителей соединен с упразляю.щим входом управлле-логс после.позательного переключателя,выход другого - с управляющим входом управляемого источника питания, а входы зтих фаэочувствительных усилителей подключеньл к выходу схемы контроля .парамеров зарядного импульса непосредственно и через временной селектор соответственно.

На фиг, 1 представлена блок-скем предла.гаемо1О устройства; на фиг, 2 схема сравнения, используемая в ппдцлагаемом устройстрзе.

Учстройстзо для зарядки аккумуляторов состоит из управляемых источника питания 1, последовательного переключателя 2, разрядного элемента 3, контактов 4 и 5, устройства комг.утации 6, аккумуляторной батареи 7, схемы контроля параметров зарядных импульсов 8, содержащей генератор импульсов 9 и схему сравнения 10, cxervib контроля параметров

разрядного импульса 11,содержащей

генератор импульсов 12 и схему сравнения 13, фазочувствительного усилителя 14 с загрубленным входом, фазочуБствитель.ного усилителя 15 и временного селектора 16,

Схема сравнения 10 состоит из

базовых резисторов 17, 18, выходного резистора 19, резисторов смещения 20, 21, резисторо)з коллекторных Hai-CiysoK 22, 23, транзисторов 24,25.

При включении устройства для зарядки батареи аккумуляторов, контакThi 4 и 5 устройст;за коммутации 6 подкл оч:а1от батарею аккумуляторов 7 к управляемому последовательному переключателк) 2, который с определенной цикличностью подключает аккумуляторь;ую батарею 7 к управляемоглу источHPiicy пи сания 1 и разрядному элементу 3. При отклонении длительности заданнего импульса в ту или иную сторону

,-,,., за чанной, со схемы сравнения 10 la вход фазочувстБительного усилителя 14 поступают разнополярные имлульсы с амплитудой, равной амплитуде зарядного напряжения и длительноогьк - на порядок меньше длительiiocTKt зарядного импульса. В результате на В1з1ходе фазочувствительного усилите;-;я 14 появляется сигнал, воз,1ейстзугощий на управляемый последо:;зате.аьный переключатель 2 (например, нзморгением скорости вращения двигателя, обеспечивающего вращение подт;и;к ого контакта последовательного перегслючателя) . В результате этого

устраняется отклснение длительности зарядного импульса от заданной.

При отклонении амгглитуды зарядного импульса от заданной, на выходе схемы сравнения 10 (принцип работы

которой описан ниже) появятся разнополярные импульсы, длительностью равные длительности зарядного импульса и с амплитудой - ка порядок ниже амплитуды зарядного импульса, которые не оказывают воздействия на фазочувствительный усилитель 14 из-за его низкой чувствительности, а через временный селектор 16 поступают на вход фазочувствительного усилителя 15, вырабатывающего определенное

воздейстние на управляемый источник питания, в результате которого устраняется отклонение амплитуды зарядного импульса от заданной.

Для обеспечения описанной работы

применена с:§ема сравнения 10, в кр..торой в ирходный момент времени, когда на входы схемы не поступают сигналы, с помощью подббра базовых резисторов 17 и 18 транзисторов

24и 25, устанавливается одинаковая степень открытия транзисторов 24 и

25в результате чего- на выходном резисторе 19 будет нулевой потенциал. При подаче на входы схем сравнения импульсов одинаковых по амплитуде

и длительности на выходном резисторе 19 также будет нулевой потенциал.

Подача на вход один схемы сравнения импульса большей длительности чем на вход два приводит к тому, что транзистор 24 будет открыт боле длительное время, чем транзистор 25. В результате на выходном резисторе 19 появится сигнал, длительностью, равной разности длительности входных сигналов.

При обратном соотношении длительности сигналов, подаваемых на входы схемы сравнения, на выходе схемы сравнения появляется сигнал противоположной полярности.

Подача на входы схемы сравнения 10 импульсов одинаковой длительности, но различных поамплитуде,приведет к тому, что один из транзисторов 24 и 25 откроется больше,чем другой, в результате чего на выходном резисторе 19 появится иг-шульс, равный по длительности входным импульсам, по амплитуде пропорциональный разности амплитуд импульсов, поступающих на вход схемы сравнения

При изменении соотношения амплитуд импульсов,поступающих на входы схемы сравнения, на противоположное на выходе схемы сравнения появляется импульс противоположной амплитуды.

Аналогичнью схемные решения могу быть применены при необходимости и для регулирования амплитуды и дли тельности параметров разрядного импульса.

При невозможности устранения от клонений параметров импульсов от заданных, возникших, например, из-за выхода из строя элементов схемы, устройство комглутации 6 с выдержкой 5 времени разомкнет контакты 4, 5 и отключит батарею аккумуляторов 7 от последовательного переключения 2 „

Таким образом введение в устрой. ство для зарядки аккумуляторной батареи фазочувствителькый усилителей и временного селектора позволяет повысить эффективность процесса за- рядки аккумуляторных батарей за счет возможности ведения ее в автоматическом режиме.

Формула изобретения

Устройство для,зарядки аккумулятора, содержащее управляемый источник питания и последовательный переключатель, устройство коммутации, разрядный элемент, схемы контроля параметров зарядного и разрядного

5 импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса зарядки, в устройство введе 1Ы временной селектор и фазочувствительные усилители,причем

Q выход одного из фазочувствительных усилителей соединен с управляющим входом управляемого переключателя, выход другого - с управляющим входом управляемого источника питания, а входы этих фазочувствительнЕ х усили5. телей подключены к выходу схемы контроля параметров зарядного импульса непосредственно и через временной селектор соответственно.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции № 2055619, кл.. Н 02 3 7/00, 1971.

2.Патент США 3614582, кл. 320-5, 1972.

5 3, Авторское свидетельство СССР

170 заявке № 2444528,кл. Н 02 3 7/00, 1977

. - f

8kli(8X.2