Способ заряда аккумуляторной батареи

(5)4 Н О М 10/44 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики йри Ленинградском политехническом институте(54)(57) СПОСОБ: ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ путем ограничения зарядного напряжения батареи до значения, зависящего от ее температуры, и контроля напряжения на каждом аккумуляторе батареи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса, в момент повышения напряжения на любом из контролируемых аккумуляторов до максимально допустимого температурно-зависимого значения запоминают текущее значение зарядного напряжения батареи и продолжают заряд батареи при напряжении, равном поР величине упомянутому текущему значе-нию ее зарядного напряжения, 1190429Изобретение относится к электроавтоматике, в частности к способамзаряда аккумуляторной батареи, ив том числе необслуживаемой.Целью изобретения является повышение эффективности использованияэнергетических возможностей аккумуляторной батареи.Согласно способу заряда аккумуляторной батареи, включающему в себя 10,ограничение зарядного напряжения батареи до значения, зависящего от температуры батареи, и контроль напряжения на каждом аккумуляторе в мо)мент повышения напряжения на любом 15из контролируемых аккумуляторов домаксимально допустимого температурнозависимого значения запоминают текущее значение зарядного напряжениябатареи и продолжают заряд батареи 20при запомненном постоянном значениизарядного напряжения,Способ заряда аккумуляторной батареи в соответствии с изобретениемсостоит в том, что от источника 25энергии заряжают аккумуляторную батарею любым током, не превышающимпредельно-допустимого значения домаксимально допустимого дляданноготипа аккумуляторов зарядного напряжения, значение которого зависитат температуры батареи, При этомконтролируют температуру батареи,как правило, в диапазоне от 5 до35 С и напряжение на каждом аккумуолятаре батареи. Когда напряжение набатарее достигает максимально допустимога значения, батарею заряжаютпри настоянном напряжении, значениекоторого поддерживают зарядным устройством, Значение максимально допустимага напряжения автоматическиизменяют в зависимости от температуры батареиЕсли хотя бы на одном ак"кумуляторе уровень напряжения достиг нет допустимого температурно-зависимого значения, формируют сигнал, который подают в устройство памяти, вкотором запоминают уровень зарядногонапряжения батареи, при котором напряжение на отдельном аккумуляторедостигло максимальна допустимогозначения. С устройства памяти подаютсигнал в устройство формированияуставак допустимого зарядного напряжения батареиТак как сигнал о достижении допустимого температурнозависимого уровня напряжения на атдельном аккумуляторе сформирован дотого, как напряжение на всей батареесучетом температуры достигнет допустимого значения, то сигнал с устройства памяти будет иметь предпочтительное воздействие, Благодаря этомуизменяют уставку допустимого зарядного напряжения так, что его значение становится равным текущему значению напряжения батареи и, следовательно, включают в работу зарядноеустройство, поддерживают на этомуровне зарядное напряжение батареи,Таким образом, батарею заряжаютдальше при постоянном измененномзначении ) напряжении, при этом обеспечивают защиту аккумуляторов от перезаряда, Состояние заряженности батареи контролируют, например, счетчиком ампер-часов а предельно допустимые параметры, такие как температура или давление внутри аккумуляторов,контролируют соответственно датчиками температуры и индикаторами концазаряда, например датчиками давления,По сигналам от счетчика ампер-часовили индикатора конца заряда прекращают заряд током произвольного значения и заряжают батарею малым током,компенсирующим ток саморазряда батареи. По сигналу от датчика предельной температуры прекращают зарядлюбым, в там числе и малым, током.Заряд при измененном уровне напряжения прекращают и в том случае,когда зарядное напряжение на всехаккумуляторах будет ниже допустимого значения при соответствующейтемпературе. В том случае, когдаснимают с устройства памяти сигнало наличии допустимого уровня зарядного напряжения на отдельном аккумуляторе, производят сброс информации из устройства памяти о текущемзначении зарядного напряжения и темсамым исключают воздействие устройства памяти на устройство формирования уставок, которым опять опеспечивают уставку, соответствующуюзаданным значениям зарядного напряжения батареи с учетом его температурной зависимости,На чертеже изображена схема реализации предложенного способа,Устройство содержит генератор 1постоянного тока, регулятор 2 мощности генератора, устройство 3 управления регуляторам, цифроаналога429 3 1190вое устройство 4, схему сравнения 5,аналого-цифровое устройство 6, ключевое устройство 7, устройство8 памяти, устройство 9 переключенияуставок, блок 10 уставок, устройство11 поаккумуляторного контроля и аккумуляторную батарею 12 с датчиками13 температуры. Источники энергииработают ьа нагрузку 14,Устройство работает следующим образом,После того, как батарея 12 былав режиме разряда, она переходит врежим заряда при.избытке энергииу генератора 1 постоянного тока, 15Вначале батарею заряжают любым значением тока, не превышающим предельно допустимое значение, При этомконтролируют температуру батареи 12датчиками 13 температуры и контроли Оруют напряжение на отдельных аккумуляторах батареи 12 устройством 11поаккумуляторного контроля, а навсей батарее 12 - аналого-цифровымустройством 6. Уровень максимально 25.допустимого зарядного напряжениябатареи 12 задается в блоке 10 уставок, где значение уставок автоматически изменяют в зависимости отсигнала от датчика 13 температуры.Сигнал может быть как дискретный,например при достижении температурой значений 5, О, 20, 30,. 35 С,или непрерывный для того же диапазонатемператур, Устройство переключенияуставок в исходном состоянии находится в таком положении, что на входсхемы 5 сравнения подается значениеуставки с блока 10 уставок. Когда зарядное напряжение на батарее 12 до Остигнет максимального температурнозависимого значения, сработает схема5 сравнения, которая вырабатываетсигнал в цифровом виде, а цифроаналоговое устройство 4 преобразовывает 45его в сигнал в виде постоянного напряжения, пропорционального сигналурасстояния в схеме 5 сравнения,Сигнал с цифроаналогового устройства4 поступает на вход устройства 3управления, которое осуществляетуправление регулятором 2,так, что обе.спечивается поддержание напряженияна выходе генератора 1 и на входе батареи 12 постоянного зарядного напряжения.Если в процессе заряда .батареи 2на каком-то аккумуляторе батареи повышается уровень напряжения до максимального температурно-зависимогозначения, устройство 11 поаккумуляторного контроля вырабатывает сигнал,который подается на блок 9 переключения уставок и на ключевое устройство 7. В исходном состоянии ключи устройства 7 находятся в состоянии передачи информации в цифровом виде отаналого-цифрового устройства 6 к устройству 8 памяти, выполненному, например, на статических триггерах.Когда сигнал от устройства 11 поступает на вход устройства 7, ключи переходят в состояние, в котором информация от аналого-цифрового устройства к устройству памяти не передается. Таким образом, в устройстве памяти будет зафиксировано в цифровомкоде значение зарядного напряжения,при котором уровень напряжения наотдельном аккумулаторе достигнет максимально допустимого значения. Таккак устройство 9 переключения уставок изменило свое состояние, то навход схемы 5 сравнения будет подаваться уставка со значением, соответствующим заполненному зарядному напряжению. Регулятор 2 будет обеспечиватьподдержание этого уровня зарядногонапряжения. Этим самым обеспеченазащита отдельных аккумуляторных отперезаряда и продолжен заряд всехаккумуляторов, Так как заряд припостоянном напряжении сопровождаетсяавтоматическим снижением тока заряда,то этим самым обеспечена возможностьмаксимально зарядить батарею безущерба для ее состояния. Естественно,что максимальный эффект от использования данного способа заряда будет тогда, когда имеется время для зарядабатареи уменьшенным значением тока,Предложенный способ заряда аккумуляторной батареи обеспечивает практически максимальную эффективность использования аккумуляторов батареи, обеспечивает ее высокую функциональную надежность с защитой аккумуляторов от переэаряда. Максимальную эффек тивность батареи достигают благодаря тому, что не прекращается заряд батареи при достижении уровнем зарядного напряжения на отдельном аккумуляторе максимально допустимого значения, А благодаря тому, что аккумуляторы батареи не исключаются иэ режи1190429 Составитель И, Найдина Техред О.Неце Корректор Г, Решетник Редактор П, Коссей Заказ 6996/54 Тираж 678 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж, Рауаская наб., д, 4/5филиал ППП. "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ма заряда, исключается самораэрядаккумуляторов, т.е. обеспечиваетсяих максимальная заряженность к моменту переключения батареи в режим разряда, исключается дополнительное расхождение отдельных аккумуляторов встепени заряженности, повышается эффективность батареи. Наибольшую эффективность от применения предложенного способа получают при длительнойэксплуатации батареи, когда появляется деградация аккумуляторов, что при:водит к значительному повышению напряжения при заряде.