Устройство для заряда и разряда аккумуляторных батарей Советский патент 1981 года по МПК H01M10/48 H02J7/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА И РАЗРЯДА . АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для формировки, тренировки и испытаний аккумуляторных батарей или аккумуляторов в тех случаях, когда требуется стабилизация зарядно-разрядных токов и поэлементное (батарей или аккумуляторов) отключение или включение, например, при испытании стартерных батарей на емкость длинными режимами разряда и на срок службы методом циклирования и перезаряда. Известно устройство для заряда и разряда аккумуляторных батарей стабилизированным током и с поэлементным отключением или включением аккумуляторных батарей или аккумуляторов по мере достиже.ния контролируемых параметров заданной величины и содержащее силовой трансформатор, преобразователь, узел управления тиристорами, систему стабилизации зарядного или разрядного токов, блок коммутации с узлом транзисторной задержки на отпускание, нагрузкой которого является реле, а контакты реле введены в систему стабилизации (I. Недостатком этого устройства является критичность процесса срабатывания задержки ко времени перелета контактов промежуточных реле блока коммутации. Требование подбора промежуточных реле, вследствие разброса их параметров, обеспечивающих надежное отключение реле, включенного последовательно через переключающиеся контакты указанных промежуточных реле, представляет определенные затруднения и усугубляется тем, что количество реле равное количеству батарей может составлять десятки и даже сотни. А если учесть, что параметр, по которому подбирают реле (время перелета контактов) при эксплуатации со временем может меняться по разным причинам, как отклонения напряжения питания, механический износ элементов реле и в результате это приводит к отказам включения узла задержки. Все указанное снижает надежность устройства в целом, поскольку коммутация аккумуляторных батарей или аккумуляторов происходит под током. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержаи ее силовой трансформатор, тиристорный преобразователь, узел управления тиристорами, систему стабилизации токов, блок коммутации с транзисторной задержкой, траизистор, база и эмиттер которого соединеиы через контакты промежуточных реле, а коллектор подключен ко входу транзисторной задержки 2. Недостатком этого устройства является критичность времени отпускания реле узла задержки ко времени перелета контактов, включенных между базой и эмиттером транзистора. Причина этого состоит в том, что разряд конденсатора транзисторной задержки происходит за время перелета контакта промежуточного реле, и вследствие разброса параметров этих реле могут быть случаи, когда конденсатор разряжается неполностью. Исключение такой ситуации вновь потребует подбора промежуточных реле, обеспечивающих полный разряд конденсатора через переход коллектор-эмиттер, что несколько ограничивает применение широкого спектра реле, выпускаемых нашей промышленностью, в качестве промежуточных реле, Кроме того, в момент разряда конденсатора ток разряда значительной величины ограничивается коллекторно-эмиттериым переходом открытого транзистора, что снижает надежность устройства. Обш,им недостатком указанных устройств является их сложность. Цель изобретения - устранение указанных недостатков, т.е. упрощение и повышение надежности устройства. Указанная цель .достигается тем, что в устройстве для заряда и разряда аккумуляторных батарей, содержанием силовой трансформатор, тиристорный преобразователь, узел управления тиристорами, систему стабилизации зарядно-разрядных токов, включенную на вход узла управления, блок коммутации батарей, включающий в себя контакторы, и промежуточные реле, контакты которых введены в узел задержки на .RC цепи, нагрузкой которого является реле, в узел задержки введен тиристорный оптрон, свётодиод которого шунтирован контактами промежуточных реле блока коммутации, а фототиристор включен последовательно с RC цепью и обмоткой реле. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок коммутации, Устройство для заряда или разряда аккумуляторных батарей содержит трехфазный трансформатор 1, тиристорный преобразователь 2, узел 3 управления тиристорами, систему 4 стабилизации зарядно-разрядных токов, блок 5 коммутации батарей или аккумуляторов. Аккумуляторные батареи или аккумуляторы 6 через контакты 7-14 подключены к тиристорному преобразователю 2. В систему 4 стабилизации зарядно разрядного тока входят усилитель 15 постоянного тока, источник 16 смещения, служащий для задания начальной фазы регулирования. задатчик 17 и датчик тока 18. Усилитель 15 через контакт 19 реле 20 узла задержки подключен к узлу 3 управления тиристорами. Второй выход усилителя 15 соединен с первым выходом источника 16 смещения и с сопротивлением 21, шунтирующим выход усилителя. Второй выход источника 16 смещения соединен с .узлом 3 управления тиристорами. Первый вход усилителя 15 постоянного тока подключен к задатчику 17 через контакт 22 реле 20, а второй вход усилителя подключен к датчику 18 тока. Блок 5 коммутации состоит из контакторов 23-26, контакты И -14 которых заведены в силовую цепь последовательно-параллельно аккумуляторным батареям или аккумуляторам 6, промежуточных реле 27 и 28, подключенных к схеме 29 автоматического или ручного отключения (включения) батарей, включающих контактами 30 и 31 обмотки контакторов, а контакты 32 и 33, шунтирующие свётодиод 34 тиристорного оптрона 35, соединены последовательно с резистором 36. Фототиристор 37 включен последовательно с обмоткой реле 20 через параллельно соединенные резистор 38 и конденсатор 39 и все вместе взятые составляют тиристорную задержку. Свётодиод 34 тиристорного оптрона связан оптически с его фототиристором 37. При отключении (включении) батареи или аккумулятора реле 27 и 28 отключают своими контактами 30 и 31 контакторы 23- 26 и одновременно контактами 32 и 33 иа время их перелета расшунтируют свётодиод 34, который мгновенно (время включения, например, тиристорного оптрона типа АОУЮЗА составляет не более 15 мкс) включится и включит фототиристор 37. При включении фототиристора 37 через обмотку реле 20 потечет ток заряда конденсатора 38, который до этого момента был разряжен через резистор 38. Под действием зарядного тока конденсатора 39 реле 20 срабатывает и своим контактом 22 отключает вход усилителя 15 и одновременно контактом 19 замыкает выход усилителя 15 на шунтирующее сопротивление 21, тем самым снимая импульсы узла управления тиристорами 3. При этом ток в силовой зарядно-разрядной цепи уменьшается до нуля. Время отключения или включения контактора складывается из двух составляющих: времени трогания времени перемещения якоря от момента трогаиия до размыкания или замыкания соответствующего контакта, называемого временем движения 1дц . Время срабатывания схемы задержки складывается из времени включения тиристорного оптрона 35 и времени срабатывания реле 20. Поскольку время срабатывания реле (например, для реле РЭС - 32 оно составляет 15 мс) на три порядка больше времени включения оптрона, то практически

время срабатывания задержки равно времени срабатывания реле . Время начала разрыва силовой цепи определяется временем трогания контактора 23.

Условие для снятия управляющих импульсов раньше размыкания силовой цепи контактами контактора выразится неравенством 1ре„е Ц-кПо окончании заряда конденсатора 39 фототиристор 37 отключается. Время задержки (заряд емкости) определяется величиной емкости конденсатора 39. При отключении реле 20 включается система стабилизации..

Предлагаемое устройство, благодаря применению практически безынерционного элемента - тиристорного оптроиа, обеспечивает надежное включение узла задержки (с фиксированной величиной времени на отпускание) при использовании без ограничений в качестве промежуточных управляющих реле - широкого спектра реле, выпускаемых отечественной промышленностью.

Формула изобретения

Устройство для заряда и разряда аккумуляторных батарей, содержащее снловоЛ трансформатор, тирясторный преобразователь, узел управления тиристорами, систему стабилизации зарядно-разрядных токов, включенную на вход узла управления, блок коммутации батарей, включающий в себя контакторы и промежуточные реле, коитакты которых введены в узел задержки на RC цепи, нагрузкой которого является реле, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, в узел задержки введен тнристорный оптрон, светодиод которого шунтирован контактами промежуточных реле блока коммутации, а фототиристор включен последовательно с упомянутой RC цепью и обмоткой реле.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 541226, кл. Н 01 М 10/48, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2818345/07, кл. Н 01 М .10/48, 1979.

Фиг./

Фие.2