Устройство для подключения зарядного выпрямителя Советский патент 1981 года по МПК H02J7/02 

1

Изобретение относится к автоматическому подключению и отключению зарядного выпрямителя от аккумуляторных батарей и предназначено преимущест-л венно для батарей, работающих через разделительные диоды в параллель друг с другом и расположенных в труднодоступном или удаленном месте, затрудняющем извлечение батарей из заПитыч ваемого ими устройства.

Известно зарядно-разрядное устройство, содержащее клеммы для подключения аккумуляторных батарей, зарядный выпрямитель на тиристоре, тумблер включения сети, а также транзисторный 15 каскад для контроля тока заряда с реле в качестве нагрузки. Замыкающий контакт-реле подключен параллельно тумблеру сети -«

;. --.

Однако в устройстве не предусмотрено автоматическое подключение эаг :. рядного выпрямителя к заряжаемой, батарее. Для подключения батареи к зарядному выпрямителю и установки устройства в автоматический режим необходимо подключить к клеммам устройства батйрею, включить тумблер питания, убедиться по амперметру в иачале заряда и затем вновь отключить 30

тумблер питания, тем самым переведя устройство в автоматический режим. Отключение зарядного выпрямителя осуществляется с помощью механических контактов реле, что снижает . надежность устройства. Кроме того, к устройству может быть- подключена только батарея, предварительно отсоединенная от нагрузки, так как в противном случае повышенное напряжение зарядного выпрямителя повредит нагрузку. Это особенно важно для случая, когда Оатар еи соединены на параллельную рабрту через разделительные диоды.При этом для заряда используется напряжение, превышгиощее более, чем в два раза (при двух батареях) напряжение одиночной батареи, а по окончании заряда подключенная к батарее нагрузка вызывает ее нежелательный разряд. : Наиболее близким к предлг гаемому является устройство для включения зарядного выпрямителя, содержащее зарядный выпрямитель, клеммы для подключения батареи, киопку включения устройства,- реле постоянного тока, контактор, полупроводниковый диод и параллельный ему тиристор, управляе шй на1шяжеиием заряжаемой бата реи 2j. 1едостатком устройства является то, что для подключения зарядного вы прямителя -к аккумуляторной батарее ,недостаточно подсоединения батареи к клеммам устройства, необходимо еще руч ное включение магнитного пускателя. . Так же как и в предыдущем случае к уст ройству подключается батарея, предва рительно отсоединенная от нагрузки, а для размыкания зарядной цепи используются механические контакты, снижающие надежность устройства. Цель изобретения - автоматизация включения и. заряда аккумуляторных ба тарей и повышение энергетических показателей. Поставленная цель достигается тем что в устройство для подключения зарядного выпрямителя, содержащее запи танный от электрической сети зарядны выпрямитель, подключенный через разъемные механические контакты к аккумуляторной батарее/ нагрузку и реле, введены между выходом выпрямителя и контактами стабилитрон,включенный встречно в положительную шину выпрямителя, первый и второй транзис торы, светодиод, пять резисторов,два диода и конденсатор, причем параллельно выходу выпрямителя включены последовательно светодиод, анодом подключенный к положительной шине вы хода выпрямителя, первый резистор и первый транзистор, подключенный эмит тером к отрицательной шине выпрямите ля, кроме того, в отрицательную шину выпрямителя включен второй резистор, параллельно которому через третий ре зистор переходом база-эмиттер подключен первый транзистор, коллектор которого соединен через четвертый ре зистор с базой второго введенного транзистора , который своими коллекто эмиттером.подключен параллельно введенному стабилитрону, при этом размыкающие контакты реле включены между выводом батареи и нагрузкой, замыкающие контакты.- между выводом батареи и механическими контактами положительной шины выпрямителя через Б.хлюченный в прямом направлении первый диод, а реле подключено параллельно механическим контактам и шунтировано цепью, состоящей из последовательно соединенных конденсатора и пятого резистора, шунтированного вторым диодом. На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство содержит зарядный выпрямитель 1 с фильтром, запитанный от сети, аккумуляторные батареи 2, соединенные в параллель друг с другом через разделительные диоды 3,нагрузку 4, разъемные механические кон такты 5. Между выходом выпрямителя и механическим контактом в параллель ную шину включен встречно стабилитрон 6. Параллельно выходу выпрямите ля включены последовательно светодиод 7, первый резистор 8 и первый транзистор 9. В отрицательную шину выпрямителя включен второй резистор 10, параллельно которому через третий резистор 11 переходом база-эмиттер подключен первый транзистор. 1|:оллектор транзистора 9 через четвертый резистор 12 соединен с базой второго транзистора 13, шунтируюгцего стабилитрон. Между механическими контактами и батареями параллельно контактам 5 подключено реле 14 и последовательная цепочка из конденсатора 15 и резистора 16, шунтированного диодом 17. Размыкающие контакты 18 реле включены между выводами батарей 2 и нагрузкой 4, а замыкающие контакты 19 реле - между выводами батарей и механическим контактом через включенный в прямом направлении диод 20. Устройство работает следующим образом. При замыкании механических контактов 5 срабатывает реле 14, отключая своими контактами 18 батареи 2 от нагрузки 4 и подключая их контактами 19 через диод 20 к механическим конта4 хам 5. Кроме того, в момент замыкания кЬнтактов 5 от зарядного выпря 4ителя 1 по цепи: стабилитрон б, контакты 5, конденсатор 15, резистор 16, резистор 10 начинает протекать зарядный ток конденсатора 15.Этот ток вместе с током, протекающим через pe-f ле 14, создает на резисторе 10 падение напряжения, достаточное для открывания транзистора 9. Через открытый транзистор 9 и резистор 12 к базе транзистора 13 прикладывается большое отрицательное напряжение. Транзистор 13 открывается и шунтирует стабилитрон 6,. что приводит к увеличению напряжения (на величину напряжения стабилизации стабилитрона) на аноде диода 20. Величина этого напряжения выбрана больше суммы напряжений двух аккумуляторных батарей 2, соединенных по отношению к цепи заряда последовательно. При этом условии диод 20 открывается и начинаетовя заряд аккумуляторных батарей 2. Зарядный ток батарей 2 и ток реле 14 создают на резисторе 10 падение напряжения, достаточное для поддержания в открытом состоянии транзисторов 9 и 13. Кроме того, через открытый транзистор 9, резистор 8 и светодиод 7 про-, текает ток, вызывающий свечение све- тодиода 7, что свидетельствует о заряде аккумуляторных батарей 2. По мере заряда батарей 2 их напряжениерастет, зарядный ток падает и в мо мент окончания заряда транзистор 9 закрывается, закрывая, в свою очередь, транзистор 13. Стабилнтрон б пробивается, потенциал на аноде днода 20 падает и он закрывается. Заряженная батарея через контакты 19 реле 14 по