Устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6 119) 01) 1)4 Н 02 1 7/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЛЬСТВУ ТОРСКОМУ СВИ К вначале питается гл живающеготания счетжения нае до миним онденсатора схемь нка, При снижении а кондеой для сглажива но необх аботы счетчик ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Артема и Украинский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт подземной гидравлической добычи угля "УкрНИИГидроуголь" (72) Н.П. Пермяков, В.Д. фурсов, В.Т. Лапыгин, В.И. Поваренков и Г.М.Бажин(56) Информационный листок Р 295-81. Ворошиловградский межотраслевой территориальный центр научно-технической информации и пропаганды, 1981,Устройство зарядное автоматическое типа УЗА. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ЗАЗ.069.080.ТО. Ставрополь, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА И РАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ(57) Изобретение может быть использовано в устройствах для зарядаи разряда аккумуляторных батарейшахтных электровозов. Цель изобрете-,ния - повышение срока службы батареи. Аккумуляторная батарея 4 подключается к сети через тиристорныйрекуперирующий преобразователь 2,магнитный пускатель 1 и автоматический выключатель 5. При включенииустройства счетчик 7 начинает отсчи.тывать время, что позволяет учитывать энергию запасенную или отданнуюбатареей 4. При достижении заданноговремени блок 6 учета энергии отключает магнитный пускатель 1 и автоматический выключатель 5. При пропадании напряжения сети счетчик 71275646 величины этот конденсатор начинаетподзаряжаться через транзистор засчет энергии предварительно заряженного накопительного конденсатора;При определенном напряжении на сглаживающем конденсаторе транзистор закрывается и питание счетчика 7 осу Изобретение относится к полупроводниковым преобразовательнымустройствам для заряда и разрядааккумуляторных батарей шахтных электровозов и может быть использовано 3на всех предприятиях, изготавливающих и эксплуатирующих аккумуляторные батареи.Целью изобретения является повышение срока службы батареи путем 0достоверности учета времени работыустройства при перерывах в электроснабжении,На фиг.1 представлена структурнаясхема предлагаемого устройства, на 5фиг.2 - схема питания счетчика; нафиг.З - электрическая принципиальная схема включения регулируемогоключевого элемента.Устройство содержит шахтный маг- Щнитный пускатель 1, соединяющий тиристорный рекуперирующий преобразователь 2 с сетью 3 трехфазного переменного тока. Аккумуляторная батарея 4 соединена с выходом тиристорного рекуперирующего преобразователя 2 через автоматический выключатель 5. К выходу магнитного пускателя 1 подключен также блок 6 учетаэнергии, включающий последовательно соединенные счетчик 7 элемент 8сравнения и усилительный элемент 9,причем вход счетчика 7 служит входом блока 6 учета энергии, а выходусилительного элемента 9 - выходомблока б. Магнитный пускатель 1 и ав,томатический выключатель 5 имеют соответственно управляющие вхоцы10 и 11, подключенные к выходу блока 6 учета энергии. Последний включает также схему 12 питания счетчика 7, которая включает основной 13 идополнительный 14 источники питания,ществляется от этого конденсатора.Подзаряд сглаживающего конденсатораот накопительного конденсатора осуществляется периодически до момента полной разрядки последнего либопоявления напряжения сети. 1 з,п.ф-лы.З ил. 2получающие, в свою очередь, питание от сети 3 (подключение источников 13 и 14 к сети 3 не показано). Кроме того, схема 12 содержит сглаживающий конденсатор 15, подключенный нижней (по схеме) обкладкой к источнику 13 питания непосредственно, а верхней - через разделительный диод 16, накопительный конденсатор 17, подключенный нижней (по схеме) обкладкой к дополнительному источнику 14 непосредственно, а верхней - через разделительный диод 18, а также регулируемый ключевой элемент 19. Последний выполнен на транзисторе 20, в базовую цепь которого включены клеммы 21 источника опорного напряжения Н(не показан), а коллекторно-эмиттерная цепь транзистора 20 включена Между верхними (по схеме) обкладками конденсаторов 17 и 15. Нижние обкладки этих конденсаторов соединены одна с другой непосредственно. Кроме того, конденсатор 15 подключен параллельно питающим клеммам счетчика 7. Напряжение источника 14 питания выбирается в 100 и более раз выше напряжения источника 13 и определяется допустимым рабочим напряжением регулирующего элемента 1 Ъ.Устройство работает следующим образом.Заряд и разряд аккумуляторной батареи 4 осуществляется с помощью тиристориого рекуперирующего преобразователя 2 при включенных магнитном пускателе 1 и автоматическом выключателе 5. Сразу после момента включения счетчик 7, входящий в блок 6 учета энергии, начинает считать количество периодов напряжения питающей сети 3, осуществляя учет .временипрошедшего с моментавключения устройства, и поскольку заряд батареи 4 осуществляется стабилизировачным током учет энергии, запасенной или отданной батареей 4. При достижении заданного времени 5 работы на выходе элемента 8 сравнения появляется сигнал, Усиленный усилительным элементом 9, он приводит к отключению магнитного пускателя 1 и автоматического выключателя 5, Если в процессе работы устройства пропадает напряжение сети 3, то питание счетчика 7 в первое время осуществляется от сглаживающего конденсатора 15. До этого времени тран зистор 20 остается заркрытым, что определяется значением напряжения на сглаживающем конденсаторе 15 и выбором величины опорного напряжения Б , на клеммах 21. Несмотря на отсутствие 20 сетевого напряжения, вызывающее прекращение счета времени счетчиком 7, и работы источника 13, напряжение питания счетчика 7 должно присутствовать для хранения инФормации о продол 25 жительности заряда или разряда батареи 4. По мере разряда сглаживающего конденсатора 15 напряжение на нем понижается. В момент достижения этим напряжением минимально необходимой для работы счетчика 7 величины открывается транзистор 20 ключевого элемента 19. При этом осуществляется подзаряд конденсатора 15 за счет энергии накопительного конденсато ра 17, предварительно заряженного от дополнительного источника 14 питания. При достижении напряжением на конденсаторе 15 номинальной для работы счетчика 7 величины транзис тор 20 закрывается. Конденсатор 17 при этом разряжается на некоторую величину. Далее питание счетчика осуществляется за счет энергии конденсатора 15 до тех пор, пока напряже ние на нем снова не снижается до минимально допустимой величины. Транзистор 20 повторно открывается и накопительный конденсатор 17 снова подпитывает конденсатор 15. Этот 50 процесс повторяется до тех пор, пока не разрядится накопительный конденсатор 17 или не появится напряжение в питающей сети 3 и не включится магнитный пускатель 1. 55Таким образом, увеличение соотношения напряжений на конденсаторах 15 и 17 позволяет получить существенное увеличелие времени хранения информации при пропадании напряжения сети. Применяя конденсаторы с малыми токами утечки и интегральные схемы с малыми токами потребления, можно довести его продолжительность до 0,03-0,5 ч, что в большинстве случаев удовтребованиям эксплуаталетворяетции.В предлагаемом устройстве достигается повьппение достоверности учета времени заряда батареи при перерывах в электроснабжении. В свою очередь это обеспечивает при разряде лучшее восстановление электрохимической структуры аккумуляторов, так как точный учет времени позволяет достаточно глубоко разряжать батареи, а при заряде . экономию электроэнергии и повьппение срока службы и надежности эксплуатации, так как при проведении заряда происходит интенсивное выделение газа вместе с парами электролита, которые оказывают отрицательное воздействие на места пайки соединительных проводов с зажимами для подключения к аккумуляторам, приводят к окислению этих мест и обрыву силовой зарядно-разрядной цепи, Исключение избыточного времени заряда уменьшает вероятность преждевременного выхода из строя устройства.Формула и з о брет ения1, Устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи, Содержащее сетевой источник питания, подключенную к нему цепь последовательно включенных магнитного пускателя, тиристорного рекуперирующего преобразователя и автоматического выключателя, счетчик времени, подключенный к выходу магнитного пускателя, и соединенные последовательно с ним элемент сравнения и усилительный элемент, выход которого подключен к управляющему входу магнитного пускателя, источник питания счетчика и сглаживающий конденсатор, подключенный параллельно клеммам питания счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения срока службы батареи, в него введены дополнительный источник питания, наСоставитель И,НайдинаТехред Л.Олейник. Корректор А.Зимокосов Редактор Г.Волкова Заказ 6575/51 Тираж 612 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 41275646 Ф пряжение которого выше напряжения соединены одна с другой непосред" источника питания счетчика, с под- ственпо,ключенным параллельно его выходу 2. Устройство по п.1, о т л и- дополнительным накопительным кондея- ч а ю щ е е с я тем, что, с целью посатором и ключевой элемент, включен вьппения надежности, выход усилительный между первыми обкладками нако- ного элемента подключен также к уппительного и сглаживающего конденса- равляющему входу автоматического выторов, вторые обкладки которых ключателя.