Устройство для ограничения разряда аккумуляторной батареи Советский патент 1982 года по МПК H01H83/12 H01M10/48 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ РАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ Изобретение относится к аппаратур электропитания и может быть использовано в электрических системах различного назначения, в частности в ус ройствах электропитания железнодорож ной автоматики для защиты аккумуляторных батарей от глубокого разряда и связанного с ним повреждения. Известны устройства для ограничения разряда аккумулято(эных батарей и электронные репе напряжения, в которых в кёчестве порогового устройст используются полупроводниковые элементы, например, триггер на транзисторах, источник сигнала совмещен с источником питания и порог срабатывания задается стабилизатором ll и U Недостатками известных устройств является нечеткое и неполное отключение исполнительного органа полупро водникового типа в состоянии включено, что приводит к прохбждению тока через исполнительный орган и на грузку в этом состоянии. При этом ба тарея аккумуляторов продолжает неограниченно разряжаться, что приводит к преждевременному выходу из строя. Этот разряд бесполезен, так как автоблокировка закрыта в этом состоянии. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее бесконтактное триггерное реле напряжения, исполнительный орган полупроводникового типа, цель управления, совмещенную с источником питания, стабилитрон, задающий порог срабатывания з. Однако при напряжении на клеммах аккумуляторной батареи меньшем пороговой допустимой величины к исполнительному органу приложено остаточное напряжение, равное сумме напряжений на резисторе в эмиттерной цепи и на переходе эмиттер-коллектор, находящегося в состоянии включено транзистора триггера. Это приводит к потере электрической энергии и к дальнейшему разряду аккумуляторной батареи в состоянии отключено. Триггер бесконтактного реле напряжения работает неустойчиво, так как для того, чтобы снизить падение напряжения на резисторе эмит tpнoй цепи в состоянии отключено сипротивление этого резистора выбирается минимальным, при этом положительная обратная связь получается слабой. Цель,изобретения - исключить разряд батареи аккумуляторов после сни жения напряжения на ней до установленного предельного уровня, т,е, повышение надежности отключения. Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее входные клеммы для подключения батареи, реле напряжения, выполненное в виде триггера, в цепь смещения первого транзистора которого включен стабилитрон, и исполнительный блок полупроводникового типа, вход которого подключен к коллектору второго транзистора триггера, введена обратная положительна связь, включенная между выходом исполнительного блока и эмиттером первого транзистора, вто рой транзистор которого выполнен с противоположным типом проводимости. На чертеже приведена принципиальная схема устройства для ограничения разряда аккумуляторных батарей. Устройство содержит триггер на транзисторах 1 и 2 противоположного типа проводимости, порог срабатывания которого задается стабилитроном 3 и напряжением задержки на резис торе 4, включенном в цепь эмиттера первого транзистора, источник 5 питания, совмещенный с источником сигнала переключения, резистор 6 це положительной обратной связи, испол нительный орган 7 полупроводникового типа, нагрузки 8, Источник 5 питания и сигнала пере ключения (аккумуляторная батарея) подключен через стабилитрон 3 к базе транзистора 1. С помощью делителя напряжения на резисторах и 6 на э.миттере транзистора 1 создается напряжение задержки включения, обе с.печивающее надежное запирание транзистора 1 при напряжении аккумулятор ной батареи меньшем предельной величины , В состоянии включено все четыре транзистора устройства заперты и ток разряда аккумуляторной батареи 5 практически равен нулю. Процесс переключения устройства носит релаксационный характер. Когда напряи ение между базой транзистора 1 и общим проводом, возникающее при отпирании стабилитрона 3, превысит сумму напряжения на переходе эмиттер - база транзистора 1 - резистор k, в цепи коллектора транзистора 1 установится ток, что приведет к отпиранию и всех остальных транзисторов устройства. Напряжение на эмиттере транзистора 1, создаваемое делителем напряжения на резисторах k и 6 начнет уменьшаться, так как будет возрастать потеря напряжения на сопротивлении нагрузки 8. Это приведет к надежному и устойчивому переключению всего устройства, после чего все четыре транзистора окажутся в состоянии включено и аккумуляторная батарея будет подключена к нагрузке 8. При коротком замыкании в нагрузке 8 данное устройство ограничит ток батареи, так как при этом положение рабочей точки выходного транзистора исполнительного органа на семейство выходных характеристик переместится по кривой in - const, вдоль которой ток коллектора практически не изменяется. Экономический эффект от применения предлагаемого устройства включается в значительном продлении срока службы аккумуляторных батарей, экономии электропитания и эксплуатационных расходов. Формула изобретения Устройство для ограничения разряда аккумуляторной батареи, содержащее входные .клеммы для подключения батареи, реле напряжения, выполненное в виде триггера, в цепь смещения первого транзистора которого включен стабилитрон , и исполнительный блок полупроводникового типа, вход которого подключен к коллектору второго транзистора триггера, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности отключения, в него введена обратная положительная связь, вклю5 90 0356

ценная между выходом исполнительного 1 . Авторское свидетельство СССР блока и эмиттером первого транзистора № 53037, «л. Н 01 М , 1975. триггера, второй транзистор которого 2. Коган Д. А. и др. Новая аппавыполнен с противоположным типом про- ратура электропитания железнодорож водимости.5 ной автоматики. М., Транспорт, 1978,

Источники информации,3. Автоматика телемеханика, связь,

принятые во внимание при экспертизеМ,, Транспорт, 1977, № 6, с. 37-38.

с. 120 - 127.