Устройство для разряда аккумуляторных батарей

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН О 9) ВОН) 1 М 10 42 ГОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ У СВИДЕТЕЛЬСТВ К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(71) Рязанский радиотехнический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ф 705599, кл. Н 02 3 7/10, 1977,2. Авторское свидетельство СССР 9 372601, кл, Н 02 3 7/36, 1971.3. Карпов В,И, Полупроводниковые компенсационные стабилизаторы напряжения и тока, М., Энергия, 1967, с. 92.(54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ РАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕИ, состоящее нэ транзисторного регулирующего органа, датчика разрядного тока, подключенного к усилителю сигнала рассогласования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения массогабаритов, регулирующий орган выполнен нэ ряда одинаковых параллельно включенных цепочек, каждая иэ которых состоит из силового тран. зистора и включенного в его коллекторную цепь гасящего резистора, причем выход усилителя сигнала рассог ласования соединен с базой каждого транзистора через отдельный операционный усилитель, который по входу связан также с соответствующим нсточ ником опорного напряжения.Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам заряда и разряда аккумуляторных батарей.Известны устройства для разряда аккумуляторных батарей, состоящие из силового трансформатора, тиристорного инвертора и схемы управления 1,Недостатком таких схем является необходимость приложения громоздких трансформаторов, коммутирующих ем- . костей и дросселей. Разряд аккумуляторов происходит в них импульсным то 51 О ком, что не всегда допустимо, кроме того, разряд возможен только при наличий сети, допускающей передачу в нее энергии (такой сети нет в системах электропитания .многих автономных объектов),Известны также устройства для разряда аккумуляторных батарей, выдолненные на базе балластного резистора 2 .Недостатком этих устройств является невозможность поддержания тока разряда на постоянном уровне.Наиболее близким к изобретению ,по технической сущности является устройство, состоящее из регулирую 25 щего органа, датчика тока и усилителя рассогласования, которые могут быть использованы для разряда аккумуляторных батарей постоянным током З .Недостатком известных устройств при использовании их для разряда ба 30 тарей постоянным током является боль 35 шая мощность рассеивания на регулирующих транзисторах, особенно в начале разряда, что приводит к росту массогабаритных показателей элементовтеплоохлаждения. При этом такие схеиэ-эа отсутствия резерва.Целью изобретения является повышение надежности и снижение массогабаритов устройства,Укаэанная цель достигается тем,что в устройстве для разряда аккумуляторньи батарей, состоящем иэтранзисторного регулирующего органа,датчика разрядного тока и усилителясигнала рассогласования, регулирующий орган выполнен нз ряда одинаковых параллельно включенных цепочек,каждая из которых состоит иэ силового транзистора и включенного в егоколлекторную цепь гасящего резистора, причем выход усилителя сигналарассогласования соединен с базойкаждого транзистора через отдельныйоперационный усилитель, который повходу связан также с соответствующимисточником опорного напряжения.На чертеже показана принципиальная схема устройства для разряда аккумуляторных батарей.Устройство состоит иэ регулирующего органа 1, включающего в себя Б 5 мы обладают недостаточной надежностью 4 О силовые транзисторы 2 - 2 и гасящие резисторы 34 - 3, датчика 4 разрядного тока, усилителя 5 сигналарассогласования и операционных усилителей б 1 - б.Регулирующий орган 1 подключенсиловыми выводами через датчик 4 тока к зажимам аккумуляторной батареи( ОАБ), Эмиттеры всех силовых транзисторов 2-21 подключены к оцномувыводу регулирующего органа, а коллекторы - через соответствующие гасящие резисторы Зк другому выводу, Базы укаэанных транзисторовсоединены с выходами соответствующихоперационных усилителей б -бр.Выход датчика 4 разрядного токасвязан с одним из входов усилителя5 рассогласования, на второй входкоторого подается опорное напряжениеЦ . Выход усилителя 5 соединен содноименными входами всех операционных усилителей б, вторые входы которых подключены к соответствующим источникам О, -Ц напряжения уставки.Устройство работает следующимобразом.В зависимости от выходного напряжения операционного усилителя б;,силовой транзистор 2; может быть либополностью открыт, либо полностью закрыт, либо находиться в активной области работы. При этом по транзистору2; может протекать часть разрядноготока аккумуляторной батареи, опредеОА 6ляемая величинами 0 --где 9,- з;активное сопротивление гасящего ре,зистсра.,З; . Максимальная величинаобщего разрядного тока определяетсясуммой токов, протекающих по транзис.торам 2 -2 М,И (а),макс= Аь 7( 1 Рз;При одинаковых резисторах 3 имеемОАЬра.макс -йЗПри отключенной аккумуляторной ба-,тарее ток разряда отсутствует, поэтому напряжение с датчика 4 токаравно нулю, а напряжение с усилителя 5 рассогласования Ц максимально.Напряжения источников 0 - О разнесены между собой таким образом, что0, 0 О,при этом О=0; +ьОПри 01: Оща Овыходнйе напряжениявсех усилйтелей б положительны, атранзисторы 21-2 открыты.Подключение аккумуляторной батареивызывает протекание разрядного токапо датчику 4 и увеличение его выходыного напряжения 0 Ат . По мере увеличения От уменьшается выходноенапряжение усилителя 5 Уу, Уменьшение О до величины Оц сопровождается1050014 Составитель И. НайдинаРедактор И, Николайчук Техред Т.Маточка Корректор О. Билак Заказ 8439/51 Тираж 703 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 снижейием выходного напряжения усилителя 6 и плавным переходом транзистора 2 иэ полностью открытого состояния в полностью закрытое, что вызывает,уменьшение разрядного тока на величину . Дальнейшее снижение 5 выходного напряжения усилителя 5 приводит к поочередному плавному переходу из открытого в закрытое состояние транзисторов 2 1, 2., и т.д. В установившемся режиме напря жение на выходе датчика тока отли" чается от опорного значения Оо только на величину ошибки регулирования Я , при этом первая часть транзисторов 2,22) 1 находит" 15 ся в полностью открытом состоянии, вторая часть 2,2 р2 к - в полностью закрытом состоянии, а транзистор 2) работает в активной области. Всякое изменение разрядного 2 О 1 тока (например, иэ-эа изменения напряжения аккумуляторной батареи приводит. к изменению выходного напряжения усилителя 5, при этом изменяется состояние одного или несколь- ких транзисторов вплоть до того, по,ка ток разряда не установится на заданном уровне, определяемом величиной ЦопПреимущества предложенного устройства перед известным состоят в следующем. В известном устройстве регулирующий орган выполнен на основе одного или нескольких параллельно соединенных транзисторов и одного гасящего резистора, при этом на тран эисторной части рассеивается мощность, равная 1 ра (Оэ -0), где О - напряжение на гасящем резисторе.Так как напряжение Ой принципиально не может быть выше, чем величина 40 "18 аин "кэмел где Окэщ - минимально йеобходимое напряжение на транзисторе, то мощность, рассеиваемая на транзисторах, получается значительной, что требует введения громоздких теплоотводящих радиаторов.Это приводит к увеличению массогабаритов всего устройства. В,предложенном устройстве все,кроме одного, транзисторы находятся 71 йбо в открытом, либо закр.; ";". состояниях, поэтому на них практическине выделяется никакой мощности. Вактивной области работает толькоодин транзистор но так как протекаю- Рщий по нему ток составляет .ц. частьобщего разрядного тока, то и мощностьпотерь на ьем в М раз меньше.Мощности, рассеиваемые на силовыхэлементах известного и предложенногоустройства, одинаковы и равны величине 0 АЬ Эре . Однако гасящие резисторы допускают больший температурный,перегрев по сравнению с транзисторами, поэтому увеличение доли потерьна резисторах за счет разгрузки силовых транзисторов приводит к снижению массогабаритных показателей предложенного устройства,Предложенное устройство более надежно; Отказ одного и даже нескольких транзисторов не приводит к отказу всей схемы или к изменению уровня разрядного тока. Так, пробой одного транзистора, закрытого для данного режима работы, приводит к уве-.личению разрядного тока начасть.При этом снижается напряженяе навыходе усилителя 5, что приводит кпризакрыванию или полному закрываниюдругого транзистора иэ числа ранеевключенных, Таким образом ток разряда поддерживается на постоянном уровне при пробое одного или несколькихтранзисторов.При обрыве одного или несколькихтранзисторов или резисторов ток,разряда уменьшается, а сигнал рассогласования О; увеличивается, Этоприводит к дополнительному открыванию одного или нескольких транзисторов иэ числа ранее закрытых, чтообеспечивает увеличение тока до заданного уровня. Поэтому в целом надежность предложенного устройства выше, чем известного,в котором отказодного элемента (например, пробойтранзистора) приводит к выходу иэстроя всего устройства,Таким образом, предложенная схемапозволяет улучшить массогабаритныеи надежностные показатели устройстваразряда аккумуляторных батарей,