Устройство для защиты аккумулятора от переразряда и перезаряда

ОП ИСАНИЕ ИЗЬБРЕТЕН ИЯ(51) М. Кл,т Н 01 М 1 О 42 Н 02 Н 7/18 присоединением заявк23) Гриоритет -судэрстмккый каммтф СС.СР Ео Аелэм изебретеккй и еткрытнй(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ АККУМУЛЯТОР ОТ ПЕРЕРАЗРЯДА,И ПЕРЕЗАРЯДАИзобретение относится к устройствам защиты электрических аккумуляторов от переразряда, в особенности аккумуляторов автономных систем электропитания с радиоизотопными первичными источниками энергии.Известны близкие по назначению устройства защиты аккумуляторов от переразряда или перезаряда. К характерным признакам указанных устройств относится йаличие порогового элемента на полупроводниковых диодах или транзисторах и электромагнитного реле или контактора. Пороговый элемент срабатывает при достижении верхнего или нижнего заданного уровня напряжения на аккумуляторе; реле коммутирует зарядное устройство и нагрузку аккумулятора так, чтобы предотвратить его перезаряд или переразряд )1), 2) и )3).В пороговых элементах этих устройств ответственным является только уровень сра. батывания, а уровню огпускания не придают значения. Уровень отпускания элемента зависит от установленного уровня сраба. тывания и сам по себе не регулируется, Применительно к автономным системам электропитания с запрограммированными сеансами работы нагрузки это свойство порогового элемента является существенным недостатком, так как после срабатывания защиты от переразряда аккумулятор должен накопить заряд, гарантирующий проведение очередного сеанса работы. Следовательно, уровень отпускания элемента тоже должен быть ответственным и регулируемым.Известны также устройства, защищающие аккумуляторы, которые имеют один порогбвый элемент с регулируемыми уров О нями срабатывания и отпускания )4).Однако эти уровни зависят друг от друга,что создает трудности при регулировании.Известно устройство зайиты от перезаряда и переразряда аккумулятора, содержащее мостовой датчик отклонения напряжения аккумулятора от номинала, два раздельных пороговых элемента на транзисторах с независимыми уставками уровней срабатывания и три электромагнитных реле.Обмотки первых двух реле включены каждая в выходную цепь своего порогового элемента, а обмотка третьего реле присоединена к источнику питания схемы через последова.тельно включенные контакты первого и вто.рого реле, причем в исходном состояниисхемы контакты первого реле разомкнуты, а контакты второго замкнуты. Контакты третьего реле управляют зарядным источником. При достижении одного из заданных уровней напрякения аккумулятора (например, нижнего) срабатывает соответствующий пороговый элемент и замыкаются контакты в цепи обмотки третьего реле, которое, в свою очередь, включает зарядный источник Дополнительным контактом третьего реле сработавший пороговый элемент блокируется, чтобы предотвратить отключение 1 о зарядного источника до окончания зарядки аккумулятора. При достижении другого заданного уровня напряжения (верхнего) срабатывает второй пороговый элемент и размыкается цепь обмотки третьего реле. Отключается зарядный источники схема возвращается в исходное состояние 151,Недостаток такого устройства проявляется в тех случаях, когда первичный источник энергии имеет ограниченную мощность. В частности, радиоизотопные источники энер- зв гии с термопреобразователями по ряду технологических и экономических соображений обычно рассчитывают на выходную мощность, не превывающую единиц и даже долей ватта. При такой мощности энергопотребление дежурных систем, в том числе устройств защиты, должно быть сведено к минимуму. С этой же точки зрения это устройство неэкономично, так как оба пороговых элемента постоянно включены и потребляют энергию источника. Кроме того, зо в течение всего времени зарядки аккумулятора к источнику подключена и потребляет энергию обмотка третьего реле.Цель изобретения - уменьшение мощности, потребляемой устройством.Это достигается тем, что устройство, содержащее два пороговых элемента с независимыми уставками уровней срабатывания и двумя электромагнитными реле, обмотки которых включены каждая в выходную цепь своего порогового элемента, введен дистанционный переключатель, первая обмотка управления которого через замыкающие контакты первого реле подключена к выводам питания первого порогового элемента, вторая обмотка через замыкающиеконтакты второго реле - к выводам питания второго порогового элемента. Два одноименных вывода питания пороговых элементов подключены к одной шине зарядного источника, а два других - к неподвикным контактам дистанционного переключателя. Подвижный контакт дистанционного .переключателя подключен ко второй шине зарядного источника, Пара силовых контактов дистанционного переключателя коммутирует нагрузку,На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.Схема устройства содержит первичный (зарядный) источник 1 питания, аккуму 94лятор 2, нагрузку 3 (не входящие в состав устройства), пороговые элементы 4 и 5 со своими реле 6 и 7, потенциометры 8 и 9 уставки уровня срабатывания, а также дис. танционный переключатель 10, к которому относится и лара силовых контактов 11,Пороговый элеМент 4 установлен на верхний заданный уровень напряжения аккумулятора, а пороговый элемент 5 - на нижний допустимый уровень (защита от переразряда), Исходное положение контактов реле изображено на чертеже; включено питание порогового элемента 4, идет зарядка аккумулятора. По достижении верхнего уровня напряжения пороговый элемент 4 срабатывает и замыкаются контакты реле 6. Подвижный контакт дистанционного переключателя 10 перебрасывается во второе положение, при этом отключается питание порогового элемента 4, обесточивается первая обмотка дистанционного переключателя 10 и включается питание порогового элемента 5. Одновременно замыкаются контакты 11, подключающие нагрузку 3 к источнику 1. В случае переразряда аккумулятора срабатывает пороговый элемент 5, замыкаются контакты реле 7, подвижный контакт дистанционного переключателя 10 возвращается в прежнее положение и переключает питание порогового элемента 5 на пороговый элемент 4, отключается нагрузка 3.В устройстве пороговые элементы 4 и Ь представляют собой, например, транзисторные ключи с опорными источниками напряжения на стабилитронах. Для обеспечения высокой заданной надежности устройства пороговые элементы вместе с опорными источниками и реле резервированы.Таким образом, улучшаются показатели надежности предложенного устройства по сравнению с известным, так как один из пороговых элементов устройства значительную часть времени отключен и фактически находится в режиме хранения.Формула изобретенияустройство для защиты аккумулятора от переразряда . и нерезаряда, питаемое от зарядного источника,. содержащее два пороговых элемента с независимыми уставками уровней срабатывания и двумя электромагнитными реле, обмотки которых включены каждая в выходную цепь своего порогового элемента, отличаеи 1 ееся тем, что, с целью уменьшения мощности, потребляемой устройством, в него введен дистанционный переключатель, первая обмотка управления дис. танционного переключателя через замыкающие контакты первого реле подключены ( выводам питания первого порогового элемента, вторая обмотка через замыкающие748589 контакты второго реле подключена к выво дам питання второго порогового элемента, два одноименных вывода питания пороговых элементов подключены к одной шине зарядного источника, а два других - к неподвнжным контактам дистанционного переключателя, подвнжный конк котороо подключен ко второй шине источника. Источники информации,прннятые во внимание прн экспертизеРедактор С. ЛыжоваЗаказ 4374/15ЦНИ Составитель И. НайдинаТехред К. Шуфрич Корректор ЕТираж 844 ПодписноеИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретеиий и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раущская наб., д. 45лиал ППП аПатентГ, Ужгород, ул. Проектная, 4