Устройство для заряда и разряда аккумуляторной батареи

(19) 023710,7/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР И ИСАНИЕ ИЗОБР Т АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЯДА И РАЗРЯАРЕИ электротехнио для заряда и арей (АБ). Цель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАР ДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТ (57) Изобретение относится к ке и может быть использован разряда аккумуляторных бат Изобретение относится к электротехни обмотки. Выход выпрямителя 1 соединен ке и может быть использовано в устройствах с первой первичной обмоткой 4 через накозаряда и разряда аккумуляторных батарей. пительный конденсатор 7. Вторая первичЦель изобретения - снижение массо-га- ная обмотка 5 импульсного трансформатора баритных показателей. 3 подключена к обкладкам накопительногоНа фиг, 1 представлена схема предлага- конденсатора 7 через ключевой элемент, в емого устройства; на фиг. 2 - . принципиаль- качестве которого использован тиристор 8. ная схема управления., Вторичная обмотка 6 трансформатора 3 чеУстройство для заряда и разряда акку- рез диод 9 соединена с аккумуляторной бамуляторной батареи. содержит силовую тареей 10. Разрядная цепь содержит зарядную цепь, включающую двухполупе- " активное сопротивление 11, подключенное риодный выпрямитель 1, подключенный че- к аккумуляторной батарее 10 через выклюрез разделительный конденсатор 2 к сети чатель 12. Для контроля величины тока зачастотой 50 Гц, Устройство включает также ряда и разряда аккумуляторной батареи импульсный трансформатор 3, имеющий10 последовательно в цепи вторичной: первую 4 и вторую 5 первичные и вторичные обмотки 6 трансформатора 3 включен шунт 1(56) Авторское свидетельство СССР В 431593, кл, Н 02,3 7/12, 1973Авторское свидетельство СССР М 1197007, кл. Н 02 3 7/10, 1984.Фурсов С. П. Генераторы электрических импульсов для электроискровой обработки токопроводя 1 цих материалов. Картя Молдовеняскэ, Кишинев; 1967, с, 19.Авторское свидетельство СССР В 1275647, кл. Н 02 3 7/10, И 85. изобретения - снижение массогабаритных показателей. Устройство содержит источник переменного тока, включенный на вход выпрямителя через разделительный конденсатор, накопительный конденсатор, включенный в цепь постоянного тока, импульсный трансформатор, имеющий первую и вторую первичные и одну вторичную об. мотки. Первая первичная обмотка подключена к выходу выпрямителя через накопительный конденсатор, вторая - к обкладкам накопительного конденсатора через ключевой элемент, вторичная обмотка через диод соединена с аккумуляторной батареей, а разрядная цепь содержит активное сопротивление, подключенное к аккумуляторной батарее через выключатель. Разделительный и накопительный конденсаторы, соединенные через выпрямитель, образуют схему умножения частоты, использование которой позволяет снизить массогабаритные показатели усг ройства. 2 ил.13 амперметра 14. Для контроля напряжения параллельно аккумуляторной батарее 10 подключен вольтметр 15, Для защиты диодов выпрямителя 1 и тиристора 8 параллельно обмоткам 4 и 5 трансформатора 3 подключены диоды 16 и 17. Устройство содержит также схему 18 управления, выход которой подключен к управляющему электроду тиристора 8.Схема 18 управления содержит последовательно соединенные блок 19 питания, стабилизатор 20 напряжения, задающий генератор 21 и формирователь 22 импульсов. Для регулирования частоты зарядных импульсов к задающему генератору 21 подсоединен задатчик частоты, в качестве которого использовано переменное сопротивление 23. Блок 19 питания включает силовой трансформатор 24, первичная обмотка которого через предохранитель 25 подключена к сети питания частотой 50 Гц, а вторичная соединена с входом двухполупериодного выпрямителя 26. Выход последнего соединен с входом стабилизатора 20 напряжения. Стабилизатор 20 напряжения содержит последовательно соединенные резистор 27 и стабилитроны 28 и 29, служащие для стабилизации напряжения и температурной компенсации соответственно, подключенные параллельно к выходу выпрямителя 26. Для сглаживания пульсаций параллельно стабилитронам 28 и 29 подключен конденсатор 30. В качестве задающего генератора 21 использован триггер, собранный на двух транзисторах 31 и 32, двух конденсаторах 33 и 34 и четырех резисторах 35-38, К правому плечу задающего генератора 21 подключен формирователь 22 импульсов, включающий транзистор 39 и импульсный трансформатор 40, вторичная обмотка которого через диод 41 подключена к управляющему электроду тиристора 8,Устройство работает следующим образом.При подаче напряжения на вход силовой зарядной цепи через разделительный конденсатор 2, мостовую схему двухполупериодного выпрямителя 1 начинает заряжаться накопительный конденсатор 7 по цепи: сеть питания - разделительный конденсатор 2 - выпрямитель 1 - первая первичная обмотка 4 импульсного трансформатора 3 - конденсатор 7 - выпрямитель 1 - сеть питания. При этом в первой первичной обмотке 4 импульсного трансформатора 3 возникает импульс тока, который индуктирует во вторичной обмотке 6 импульс тока, который вызывает заряд аккумуляторной батареи 10 по цепи обмотка 6 - диод 9 - шунт 13 - аккумуляторная батарея10 - обмотка 6,.Разряд конденсатора 7 осуществляется при подаче импульса на управляющий электрод тиристора 8 от схемы 18 управления. Разряд осуществляется по цепи конденсатор 7 - тиристор 8 - вторая первичная обмотка 5 - конденсатор 7, В процессе разряда конденсатора 7 в обмотке 5 возникает импульс тока, индуктирующий во вторичной обмотке 6 импульс тока, который осуществляет заряд аккумуляторной батареи 10 по той же цепи, как и при возникновении импульса в первичной обмотке 4. Величина емкостей конденсаторов 2 и 7 выбрана таким образом, что эа время полупе 10 риода питающей сети конденсатора 2 заряжается один раз до напряжения питающей сети, а конденсатор 7 - несколько раз в зависимости от соотношения емкостей 2 и 7, Таким образом, конденсатор 7 может быть разряжен в течение полупериода пита 20 ющей сети такое же количество раз,Как известно, при соотношении емкостей разделительного и накопительного конденсаторов, равном 2, частоте переменного тока в сети 50 Гц, частота следования импульсов равна 350 Гц. Повышение отношения емкостей увеличивает частоту следования импульсов, Так, при соотношении емкостей равном 8. частота следования импульсов достигает 1800 Гц. Разряд конденсатора 7 должен осуществляться с частотой,30 не превышающей период его заряда. В результате частота импульсов во вторичной обмотке 6 трансформатора 3 в два раза вызаряде, так и при разряде конденсатора 7 Зарядный ток через аккумуляторную батарею 10 протекает при превышении напряжения импульса в обмотке 6 по отношению 40 к напряжению заряжаемой батареи 10, Поэтому в конце полупериода питающей сети, когда напряжение импульсов в обмотке 6 ниже напряжения заряжаемой аккумуляторной батареи 10 прохождение зарядного тока через батарею 10 прекращается (фиг 3), Начинается процесс разряда батареи 10 по цепи положительный вывод батареи 10 - шунт 13 амперметра 14, активное сопротивление 11 - замкнутый выключатель 12 - отрицательный вывод батареи 10, Величина активного сопротивления 11 подобрана таким образом, чтобы через него протекал ток разряда батареи 10 по величине в 10-20 раэ меньший, чем средняя величина тока заояда батареи 10.Схема управления 18 работает следующим образом.При подаче напряжения на вход блока 19 питания на его выходе появляется напра 35 ше частоты заряда конденсатора 7, так как импульсы в обмотке 6 возникают как прижение, которое подается на вход стабилизатора 20. При этом ток, проходящий через резистор 27, стабилитроны 28 и 29, обеспечивает стабилизированное напряжение стабилитроном 28. С выхода стабилизатора 20 напряжения стабилизатора напряжение подается на задающий генератор 21, который начинает работать с частотой переключения, зависящей от параметров конденсаторов 33 и 34 и резисторов 36 и 37. Плавный диапазон регулирования частоты переключения генератора осуществляется переменным сопротивлением 23,Выход генератора 21 соединен с базой транзистора 39 формирователя 22 импульсов. В цепь коллектора транзистора 39 включена первичная обмотка импульсного трансформатора 40, с вторичной обмоткой которого через. диод 41 импульс подается на управляющий электрод тиристора 8. В связи с тем, что частота зарядных импульсов определяет среднюю величину зарядного тока в аккумуляторной батарее 10 зарядный ток устанавливается изменением частоты задающего генератора 21, В процессе заряда с увеличением напряжения на заряжаемой батарее 10 средняя величина тока заряда уменьшается, так как напряжение на батарее 06 увеличивается, а величина напряжения импульсов зарядного тока Ь во вторичной обмотке 6 импульсного трансформатора 3 остается неизменной. Когда напряжение на батарее 10 превысит напряжение импульсов тока, в обмотке 6 возникает разрядный ток 1 р. При обыкновенном заряде аккумуляторной батареи 10 беэ реверсирования тока, т,е. при отсутствии необходимости проведения формовочного цикла батареи 10, выключатель 12 отключают.Использование предлагаемого устройства позволит снизить массогабаритные покаэатели за счет использования схемы умножения частоты (разделительный и накопительный конденсаторы, соединенныечерез выпрямитель) в сочетании с импульс 5 ным трансформатором с двумя первичнымиобмотками, одна из которых подключена через управляемый ключевой элемент.При этом в устройстве достигается повышение КПД за счет использования энер 10 гии заряда и разряда накопительногоконденсатора для заряда аккумуляторнойбатареи.Ф о р мул а изобретен ияУстройство для заряда и разряда акку 15 муляторной батареи, содержащее заряднуюцепь, включающую выпрямитель, связанный через управляемый ключ с индуктивным элементом, схему управления ключом,разрядную цепь, выходные клеммы для под 20 ключения аккумуляторной батареи и входные клеммы для подключения источникапеременноготока, отл и ча ющееся тем,что, с целью снижения массогабаритных показателей, в него введены разделительный25 конденсатор, включенный на входе выпрямителя в цепи переменного тока и накопительный конденсатор, а в качествеиндуктивного элемента использован импульсный трансформатор, имеющий первую30 и вторую первичные и одну вторичную обмотки, причем одна первичная обмоткатрансформатора подключена к выходу выпрямителя через накопительный конденсатор, его другая первичная обмотка35 соединена.с обмотками накопительногоконденсатора через ключ, вторичная обмотка трансформатора через диод соединена свыходными клеммами, а разрядная цепь содержит активное сопротивление, подклю 40 ченное к выходным клеммам черезвыключатель,16831278Составитель И. НайдинаРедактор О.Хрипта Техред М,Моргентал Корректор В.Гирняаказ 3419 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь 1 тиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж; Раушская наб., 4/5зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, улХэгарина, 101е