Устройство для питания нагрузки

1О П И С А Н И Е (п)655025ИЗОБРЕТЕНИЯ Со 1 оз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.03.79 сударственнв 1 й комитет СССР ао делам изобретени н отхрмт 11 й(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГРУЗ Изобретение относится к системам электроснабжения, например автомобилей, и, в частности, касается проблемы заряда кислотных свинцовых аккумуляторных батарей, питающих нагрузку совместно с генератором.Известно зарядное устройство аккумуляторов, состоящее из однополупериодного выпрямителя, питаемого от источника переменного тока н параллельно подключенного емкостного сопротивления, в котором процесс зарядки - разрядки состоит из двух фаз. В первой фазе осуществляется зарядка аккумулятора, во второй фазе происходит его разрядка. Ток заряда значительно выше тока разряда 1.Известно устройство для питания нагрузки, содержащее трансформатор, управляемый выпрямитель, систему зажигания, источник питания, усилитель тока и контрольное устройство для циклического подключения токов, а также аккумулятор. Упомянутое устройство предназначено для быстрого заряда аккумуляторной батареи. Недостатком этого устройства является то, что оно не решает проблемы продления срока службы аккумулятора 2.Целью изобретения является создание устройства, позволяющего одновременно произвести зарядку аккумулятора, находящегося в эксплуатации, и продлить срок его службы, т. е. произвести десульфатацию пластин аккумулятора.С этой целью в устроистве для питаниянагрузки схема управления снабжена реле режима, пиковым детектором, регулятором разрядного тока, генератором сброса, дифференцпрующей цепью, генератором тактовых импульсов, стабилизатором постоянного тока и эквивалентной нагрузкой, причем реле зарядки подсоединено в первой клемме оатареи через резистор и первый размыкающии контакт реле режима, параллельно указанному резистору двумя своими входами включен пиковый детектор, выход которого через регулятор разрядного тока соединен с замыкающим контактом реле режима и со второи клеммой аккумуляторной батареи, а вход сброса пикового детектора последовательно через генератор сброса и дифференцирующую цепь связан с генератором импульсов, который подключен к реле режима и через стабилизатор постоянного тока, соединенный с четвертым входом пикового детектора, и реле зарядки - к генератору зарядного тока, при этом выход реле зарядки через замыкающие контакты реле режима и эквивалентную нагрузку подсоединен к второй клемме ак кумуляторной батареи, причсм перваяклемма этой батареи через диод подсоединена к потребителям тока..ущность изооретения заключается в том, что для зарядки и десульфатации аккумулятора, находящегося ы эксплуатации, например подключенного к автомооилю, между аккумулятором и генератором зарядного тока подключается устроистыо, ыыраоатывающее импульсы онределснноидлитсльности и частоты, соответствующие неооходимому соотношению времени зарядки и разрядки аккумулятора,десульфатация аккуму лятора основана на принципе поляризации его асимметричным током аыт. сы. ( 1.( Р Ло,5(2 бэЭ).оотношение импульсов прямого тока тока заряда) и обратного тока разряда) берется равным 1 о: 1. (.оотношение времени протекания прямого тока и ооратного равно 1: 2. 11 ериод импульсов для свинцовых пластин поысрхностного типа составляет около 4 оО с, т. е, время заряда равно 1 оО с, а время разряда ОО с.( труктурная схема устройстыа приведена на чертеже.Устроиство содержит реле зарядки 1, генератор зарядного тока 2, стаоилизатор постоянного тока 3, генератор тактовых импульсов 4, пиковыи детекгор о, оомотку реле режима б, дифференцирующую цепь (, контакты реле ь - 2, эквивалент нагрузки 1;5, аккумулятор 14, резистор 1 о, регулятор ооратного тока 1 б, генератор сороса /, потреоитель тока 1 ь, диод 19, стартер 20.В разрядом устроистве между реле зарядкии аккумулятором 14 включен резистор 1 о, соединенныи с краиним контактом 11 реле режима б, (.;реднии переключающиися контакт 12 этого реле соединен с перыои клеммой аккумулятора 14. Оба конца резистора 1 о подключены к входам пикового детектора б, выход которого через регулятор ооратного тока 16 соединен со вторым краиним контактом 10 реле режима о и второи клеммой аккумулятора 14. Вход сброса пикового детектора б последовательно через генератор сброса 1(, дифференцирующую цепь У, генератор тактовых импульсов 4 связан с обмоткои реле режима б. 1 енератор тактовых импульсов 4 связан через стабилизатор постоянного тока 3 с пиковым детектором о и реле зарядки 1, вход которого соединен с генератором зарядного тока 2, а выход реле - с пиковым детектором 5, потребителем тока 1 Ь, парои замыкающих контактов О и 9 реле режима б, через эквивалент нагрузки 1 д, связанных со второй клеммой аккумулятора, 11 ервая клемма аккумулятора 14 непосредственно соединена со стартером 20 и через диод 19 с нотреоителем тока 18,11 осле пуска двигателя автомобиля, когда обороты холостого хода становятся номинальными, срабатывает реле зарядки аккумулятора, и напряжение, вырабатываемое655025 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4генератором зарядного тока 2, через реле 1 поступает на стаоилизатор Хтаоилизированное выходное напряжение стаоилизатора Л служит для питания генератора тактовых импульсов ч и пикового детектора о.1 ЕНЕратОр таКтОВЫХ ИМПУЛЬСОВ 4 ВЫраОатывает прямоугольные импульсы со скважностью : 2, период повторения которых около 4 бО с, выходные импульсы генератора 4 поступают на оомогку реле режима б и диффсренцирующую цепь (. 1 еле режима б имеет нару замыкающих контактов ь и У, а также нару нереключающихся кон 1 актоы 1 О, 11, 12, причем контакты 11 и 12 размыкающие. Контакты Ь и 9 подключены соотыетственно к выходу реле зарядки 1 и эквиваленту нагрузки 1 л, подключенному к второи клемме заряжаемого аккумулятора 14. эквивалент нагрузкинужен для того, чтобы не вышел из строя генератор 2 в моменты разрядки аккумулятора 14 при отсутствии нагрузки. ь момен 1 ы времени, когда генератор 4 не выдает импульсы, контакты 11 и 12 реле режима б замкнуты, в результате чего от генератора 2 через реле 1, резистор 1 Ь и замкнутые контакты 11 и 12 протекает зарядныи ток аккумулятора 14. 11 ри этом на резисторе 1 о происходит падение напряжения, которое подается на входы пикового детектора о. величина этого напряжения зависит от тока заряда аккумулягора.11 остоянная заряда пикового детектора выорана равнои приолизительно 0,1 - О,оо) периода повторения тактовых импульсов.11 ри этом выходное напряжение пикового детектора в конце паузы импульса приолизительно пропорционально среднему току, нро 1 екающему за этот промежуток времени. 11 осле окончания импульса срабатывасг реле режима б и контакт 12 замыкается с контактом 10, а контакт 6 - с контактом 9. й результате ток заряда аккумулятора прерывается и аккумулятор начинает разряжаться через цепь: контакт 12, регулятор 1 б, вторая клемма аккумулятора. 1 егулятор 1 б построен так, что его сопротивление, определяющее ток разрядки, унраыляется выходным напряжением пикового детектора озакон регулирования должен оыть такой, чтобы ток разряда был равен десятои доле тока заряда, зафиксированного в течение предыдущего отрезка времени.Учитывая, что постоянная разряда пикового детектора значительно оольше постоянной его заряда, выходное напряжение пикового детектора в течение периода тактовых импульсов мало изменяется, в результате чего ток разряда остается постоянным,каждым отрицательным фронтом тактовых импульсов при помощи дифференцирующеи цепи 7 и генератора сброса 1( формируется короткий импульс сброса, при помощи которого разряжается емкость пикового детектора. В результате выходное напряже655025 Составитель И. НайдинаТехред Н. Строганова Корректор И. Позняковская Редактор В. Левятов Заказ 700/4 Изд. Хе 217 Тираж 876 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 ние пикового детектора принимает значение, равное исходному. Процесс зарядки аккумулятора при этом начинается снова, а процесс десульфатации будет продолжаться до тех пор, пока двигатель автомобиля будет работать.Для того чтобы падение напряжения на резисторе 15 определялось лишь током заряда аккумулятора, между аккумулятором 14 и потребителем тока 18 (система зажигания, система освещения и сигнализации и т, д.) подключен диод 19, пропускающий ток лишь от аккумулятора к потребителю тока 18.Стартер 20, предназначенный для запуска автомобиля, подключается непосредственно к шинам аккумулятора,Наиболее широкое применение предлагаемое устройство может найти в автомобильном транспорте, имеющем свинцовые аккумуляторы. Формул а изобретенияУстройство для питания нагрузки, содержащее кислотную свинцовую аккумуляторную батарею, генератор зарядного тока, реле зарядки, стартер, потребители тока, схему управления, отл и ч а ю шее с я тем, что, с целью десульфатации пластин аккумуляторов и продления срока их службы, схема управления снабжена реле режима, пиковым детектором, регулятором разрядного бтока, генератором сброса, дифференцирующей цепью, генератором тактовых импульсов, стабилизатором постоянного тока и эквивалентной нагрузкой, причем реле заряд ки подсоединено к первой клемме батареичерез резистор и первый размыкающий контакт реле режима, параллельно указанному резистору двумя своими входами включен пиковый детектор, выход которого через ре О гулятор разрядного тока соединен с замыкающим контактом реле режима и со второй клеммой аккумуляторной батареи, а вход сброса пикового детектора последовательно через генератор сброса и дифферен цирующую цепь связан с генератором импульсов, который подключен к реле режима и через стабилизатор постоянного тока, соединенный с четвертым входом пикового детектора, и реле зарядки - к генератору 20 зарядного тока, при этом выход реле зарядки через замыкающие контакты реле режима и эквивалентную нагрузку подсоединен к второй клемме аккумуляторной батареи, причем первая клемма этой бата реи с потребителем тока соединена черездиод. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетелство СССР30 ЛЪ 274171, кл. Н 02 Л 700, 1969.2. Патент США ЛЪ Зб 17851, кл. 320-22,1971,