Устройство коммутации аккумуляторныхбАТАРЕй Советский патент 1981 года по МПК H01M10/48 H02J7/36 

(54) УСТРОЙСТВО КОММУТАЦИИ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

Изобретение относится к электри, ческой промьпиленности и может быть использовано для формировки, тренировки и испытаний аккумуляторных батарей, а точнее в устройствах, служащих для заряда и разряда аккумуляторных батарей, когда в силу неидентичности характеристик батарей после ние во время заряда (разряда) неодновр емепно достигают своих конечных параметров и вследствие этого появг ляется необходимость включать (отключа ь) отдельныебатареи в силовой цепи электрического тока в различное время. Известны устройства, предназначен ные для коммутации аккумуляторных ба тарей, в которых используются в качестве коммутационных аппаратов контакторы постоянного Тока, имеющие как правило одну-две пары главных контактов, коммутирующие ток силовой цепи, а также вспомогательные блокконтактыНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности является блок коммутации, использующий контакторы для пере и1ючения батарей согласно режиму заряд-разряда 23. Недогстатком этого блока коммутации является то, что в момент включения потребление тока от источника довольно велико и может значительно превьппать максимальный ток, потребляемый Ьлоком коммутации от источника питания в рабочем установившемся режиме. . Это объясняется тем, что независимо от выбранного положения ключей, либо контактов реле, управляющих состоянием каждой батареи, по отношению к силовой токовой цепи, в момент подключения блока происходит одновременное включение П контакторов, соответствующее максимально возможному количеству батарей устанавливаемому в заряднб-разрядной цепи. Для обеспечения надежного включения контакторов с большими пусковыми токами при одновременном их включении приходится значительно завышать установленную мощность источника но отношению к необходимой в установившемся режиме, что в результате приводит к неэффективному использованию источника питания. Цель изобретения - уменьшение в пусковом режиме блока коммутации потребления тока от источника питания Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве, состоящем из однотипных ячеек точка соединения катушек каждой ячейки под ключена к положительной шине источни ка питания с одной стороны через замыкающие контакты самоблокировки кон такторов, а с другой стороны через последовательную цепь дополнительно введенного разделительного диода и. замыкающего контакта дополнительно введенного-реле, катушка которого со единена с отрицательной шиной источника питания и точкой соединения выводов катушек контакторов последней ячейки, точка соединения кат.ушек для первой ячейки также соединена с катодом второго дополнительно введенного в каждую ячейку диода непосредственно, а для каждой последуюцей ячейки - последовательно через параллельно включенные замыкающие контакты контакторов предыдущей ячей ки, причем аноды вторых диодов нечет ных, ячеек объединены и подключены к положительной шине источника питания через последовательно соединенньй размыкающий контакт дополнительно введенного тактового ключа, а аноды вторых диодов четных ячеек объединены и подключены к положительной шине источника питания через последовател но соединенные размыкающий контакт упомянутого реле и замыкающий коктакт тактового ключа. На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема блок коммутации аккумуляторных на фиг. 2 - электрическая схема силовой токовой цепи с главными контактами контакторов, коммутирующими аккумуляторные батарей. Блок коммутации содержит однотипные ячейки по числу батарей, каждая из которых содержит отключающий бата рею 1, - у контактор 2 - 2 и включающий - контактор 3/t - 3ц с соответ ствующими главными контактами 4 4 и 5 - 5 введенными в силовую токовую цепь, а выводы катушек контакторов соединень с отрицательной шиной 6 источника питания через переключающий контакт ключа управления 7 - 7 , вторые выводы катушек контакторов соединены между собой и точка их соединения подключена к положительной шине 8 источника питания через последовательную цепь из разделительного диода 9/( - 9|i и замыкающего контакта 10 реле 11, катушка которого соединена с отрицательной шиной б источника питания и точкой соединения выводов катушек последней Vl-ой ячейки, контакторы 2 - 3 -. 3. имеют соответствующие им замыкающие контакты самоблокировки 12,) 13 - 13ц , подключающие общую точку выводов катушек к положительной шине 8 источника питания, точка соединения катушек контакторов первой ячейки соединена с катодом диода 14 - 141.| непосредственно. а для каждой доследующей через замыкающие контакты 15/1 - 15 и 16 16 y контакторов 2 - 3 - 3 предыдущих ячеек, аноды диодов нечетных ячеек объединены и подключены к шине 8 через соединенные последовательно размыкающий контакт 10 и размыкающий контакт тактового ключа 1 7, аноды диодов 14 i - 14 j четных ячеек объединены и подключены к шине. 8 через последовательно соединенные замыкающий контакт тактового ключа 17 и размыкающий контакт ре- ле 10. Устройство коммутации аккумуляторных батарей работает следующим образом. В исходном состоянии все реле и контакторы обесточены. При включении источника питания на шинах 6 и 8 появляется напряжение питания ив результате, в зависимости от положения ключа управления 7 батареи 1 включается контактор 2 , или цепи, составленной контактами 10, 17 и диод 14х. При включении, например, контактора 2., последний своим главным контактом 4 создает обходную цепь в общей токовой силовой цепи по отношению к батарее 1, катупгка контактом 12 самоблокируется, а контакт 15 подготавливает включение последующей ячейки. Пусть ключи управления 7 для всех ячеек установлены в положение, когда подготовле-. но включение отключающих контакторов 2 Включение контактора 2 происходит теперь лишь при переключении Кон такта тактового ключа I7 по цепи контакты 10, 17, 15,j и диод 14. Включившись, контактор 22, своим глав ным контактом 42 осуществляет замыкание силовой обходной цепи батареи 1 самоблокируется контактом 12 и подготавливает включение последу1«цей третьей ячейки контактами 15j, которое происходит лииь при возвращении контакта тактового ключа 17 в исходное положение. Аналогично происходит включение всех п ячеек. При включении последней п-ой ячейки включается, реле П, которое своим контактом 10 отключает от положитель ной шины 8 источника питания контакт тактового ключа 17 и одновременно подключает к этой шине аноды диодов 9 всех ячеек, чем и заканчивается пусковой режим блока коммутации. Периодичность включения контакторов определяется частотой переключения конта ктов тактового ключа 17, которая для нормальной работы не должна превьшать 1/2 t срабатывания контактора. Переключение контактов 17 может быть реализовано вручную либо авто- матически. В результате последовательно организованных включений ячеек блока коммутации в пусковом режиме потребление тока отисточника питания пе превышает величины 1д (п-1) + 1п, где 1д-- ток, потребляемый удерживающей обмоткой катушки контактора;1п - ток, потребляемый пусковой обмоткой катушки контактора В общем случае, в зависимости от положения ключей 7 управления батар ями, по окончании пускового режима соответствующие аккумуляторные бата реи включены либо отключены в силовой токовой цепи. Для изменения состояния батареи по отношению к силовой токовой цепи например, для включения батареи Ц в силовую цепь, необход1 1о переключить ключ 7, при этом обесточится к тушка контактора 2 и включится катушка контактора 3- по цепи - конта 10 и диод 9 на время включения, а после срабатывания катушка 3 самобхюкируется контактом I Зу . Аналогично в процессе испытаний батарей и достижении ими своих конечных параметров происходит включение (отключение) этих батарей до окончания испытаний. В качестве коммутационных элементов могут быть использованы дистанционные переключатели, для которых характерно потребление мощности от . источника питания лишь в моменты переключений и в результате эффект по снижению потребления тока в пусковом режиме предлагаемого устройства еще выше. Формула изобретения Устройство коммутации аккумуляторных батарей, состоящее из однотипных ячеек по числу батарей, каждая из которых содержит включающий и отключающий контакторы, главные контакты которых введены в силовую токовую цепь, при этом одни выводы катушек контакторов соединены с отрицательной шиной источника питания через переключающий контакт ключа управления, а другие выводы катушек соединены между собой, отлйчающе-еся тем, что, с целью 5гменьшения в пусковом режиме потребления тока от ис- точника питания, точка соединения катушек каждой ячейки подключена к положительной шине источника с одной стороны через замыкающие контакты самоблокировки контакторов, а с другой стороны через последовательную цепь дополнительно введенного разделительно/о диода и замыкающего контакта дополнительно введенного реле, катушка которого соединена с отрицательной шиной источника питания и точкой соединения выводов катушек контакторов последней ячейки, точка соединения катушек для первой ячейки также соединена с катодом второго дополнительного введенного в каждзпо ячейку диода непосредственно, а дпя каждой последующей ячейки - через параллельно включенные замыкающие контакты контакторов предьдуЩей ячейки, причем аноды вторых диодов нечетных ячеек объединены и подключены к положительной шине источника питания через последовательно соединенные раз.мыкающий контакт дополнительно введенного реле и размыкающий контакт дополнительно введенного тактового ключа, а аноды вторы с диодов ячеек объединены и подключены к положительной шине источника питания через последовательно соединенные размыкающий контакт упомяьгутого . реле и замыкающий контакт тактового . удЬз|NJizA n Фиг.1

/ 8

п 38 , Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Вельский В.П. и др. Новыеавтоматические зарядно-разрядные и контрольные устройства для аккумуляторов, М., Энергия, 1962, с. 64, рис.. 27. . 2. Авторское свидетельство СССР № 541226, кл. Н 01 М 10/48, 1974. Ww/i