Устройство для заряда батарей электрических аккумуляторов

,Н ЗОБ ТЕ ЕЛЬСТ 1 й коллекти 7. 1986;матизация конккумуляторных, с. 36,37, рис. 3,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ СВ 1(56) Заявка ФранцииМ 2576466, кл. Н 02 3 7/04Заявка ФранцииМ 2582162 кл. Н 02 ) 7/02Вайлов А.М. и др. Автотроля и обслу)кивдния абатарей, М.: Связь, 1975,106 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в элект-, ротехнической промышленности для одновременного заряда группы батарей электрических аккумуляторов. применяемых в переносной электроаппаратуре вместо первичных химических источников тока,Известно устройство для заряда группы батарей, содержащее источник питания, электронное устройство для оценки заряженности каждой батареи до определенного уровня напряжения и разделительные диоды, через которые батареи подсоединены к устройству.Недостатками этого устройства являются сложность его схемы за счет использования электронных устройств оценки заряженности батареи для,предохранения от перезаряда, а также отсутствие поэлементного заряда, что снижает его надеж(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА БАТАРЕЙЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ(57) Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для одновременного зарядагруппы аккумуляторных батарей. Цель изобретения - расширение функциональныхвоэможностей, В устройстве в качестве ограничителей напряжения используетсяцепь последовательно включенных в прямом (зарядном) направлении 1 ч + 1 кремниевых диодов, подключенных параллельно каккумуляторам батарей определенным об-разом. Количество ограничителей 1 ч равносумме аккумуляторов батарей, 1 ил.%ность, Кроме того, устройство применяется только для заряда одного типа батарей с одинаковым и фиксированным диапазоном рабочих напряжений.Известно также устройство для заряда батарей электрических аккумуляторов, содержащее источник питания постоянного,тока, соединенный с ограничителями нап жения по числу батарей. В качестве ограниителей напряжения в. устройстве спользована цепь последовательно соедиенных стабилитронов с фиксированной величиной ограничительного. зарядного напряжения, что не позволяет одновременно заряжать батареи с разным количеством аккумуляторов, т.е. применение данного устроиства ограниченно,Кроме того, устройство не позволяет обеспечить защиту от перезаряда батарей повышенной емкости из-за ограниченных токовых возможностей стабилитроНедостатком является отсутствие при заряде ограничения зарядного напряжения на каждом аккумуляторе батареи, что может привести к перезаряду одного или нескольких аккумуляторов, а это снижает надежность заряда батарей аккумуляторов,Наиболее близким к предлагаемому является устройство для заряда батарей электрических аккумуляторов, содержащее источник постоянного тока, соединенный с цепью последовательно соединенных кремниевых диодов, образующих Й ограничителей напряжения, подключенных параллельно Й основным выходным клеммам для подключения заряжаемых аккумуляторов,Недостатком устройства является использование его для поэлементного заряда электрических аккумуляторов только одной батареи.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.Цель достигается тем, что в устройство для заряда батарей электрических аккумуляторов, содержащее источник постоянного тока, соединенный с цепью последовательно соединенных кремниевых диодов, образующих Й ограничителей напряжения, подключенных параллельно Й основным выходным клеммам для подключения заряжаемых аккумуляторов, введено Й дополнительных выходных клемм, а цепь последовательно соединенных диодов снабжена дополнительным диодом, при этом ограничители напряжения образованы двумя диодами и подключены к 2 Й выходным клеммам,так, что каждый диод цепи, кроме первого и последнего, является одновременно общим элементом для двух смежных ограничителей напряжения, причем анод первого диода и катод последнего соединены соответственно с положительной основой и с отрицательной дополнительной выходными клеммами,Если зарядное устройство прототипа позволяет от одного источника постоянного тока заряжать одну батарею, то предлагаемое устройство обеспечивает заряд одновременно двух батарей с разным количественным составом аккумуляторов,На чертеже представлена схема устройства для заряда батарей электрических аккумуляторов,Устройство содержит источник питания постоянного тока 1, соединенныйс ограничителями напряжения 2, к которым подключены для заряда аккумуляторы 3 и 4, входящие соответственно в состав батарей 5 и б. Источник питания 1 в данном примересостоит из понижающего трансформатора7, первичная обмотка которого соединеначерез предохранитель 8 с источником пере 5 менного тока 9, а вторичная обмотка трансформатора 7 через диодный мостовойвыпрямитель 10 соединена с конденсатором фильтра 11, один из выводов которогоявляется общей точкой 12 схемы, а другой10 соединен с задающим ток элементом 13.Задающий ток элемент 13 в данном примере состоит из баластного резистора 14, ккоторому посредством переключателя 16параллельно подсоединяется второй бала 15 стный резистор 15, что позволяет дискретноизменять величину тока,Дискретное изменение тока позволяетизменять величину ограничительного зарядного напряжения на ограничителях на 20 пряжения 2, которая зависит оттемпературы окружающей среды и определена для заряда аккумуляторов при нормальной температуре окружающей среды, вдиапазоне 1,448 - 1,508, а при повышенной25 температуре среды (более 30 С) в диапазоне 1,388 - 1,448Ограничители напряжения 2 представляют собой цепь последовательно включенных в прямом направлении Й+1 кремниевых30 диодов 17, которая соединена с источникомпитания 1 следующим образом: с одной стороны с выходом задающего ток элемента 13,а с другой стороны - с общей точкой 12схемы. В цепи каждые два соседних диода35 17 подключены к соответствующему аккумулятору 3 батареи 5 так, что анод первогодиода 17 соединен с положительной клеммой, а катод второго диода 17 соединен сотрицательной клеммой аккумулятора 3 ба 40 тареи 5, кроме того, анод второго диода 17соединен с положительной клеммой, а катодпоследующего в цепи диода 17 соединен сотрицательной клеммой аккумулятора 4 батареи б, т.е, в цепи каждые два соседних45 диода 17 являются ограничителями напряжения 2 соответствующего аккумулятора иподсоединяются к аккумуляторам так, чтоодин диод 17 является общим элементомдля двух соседних ограничителей напряже 50 ния 2,Количество ограничителей напряженияЙ должно быть равно суммарному количеству Й аккумуляторов 3, 4 батарей 5 и б, аколичество диодов должно быть равно Й+1,55 Ограничители напряжения 2 осуществляютограничения зарядного напряжения на каждом аккумуляторе батареи 5 и б до величины, которая задается элементом 13, Крометого, ограничители напряжения 2 устраняютперетекание уравнительных токов междудвумя одновременно заряжаемыми цепямиаккумуляторов или батарей, т.е, диоды ограничителей напряжения 2 одновременно выполняют и разделительную функцию.Аккумуляторные батареи 5 и 6 могут состоять из набора любых аккумуляторов, Кзарядному устройству могут быть для заря, да подсоединены цепи последовательно соединенных батарей с суммарным йколичеством аккумуляторов.Устройство работает следующим образом,При включении зарядного устройстваток из сети переменного тока 9 поступаетчерез понижающий трансформатор 7 на выпрямитель 10, где выпрямляется, далее поступает на конденсатор 11, где фильтруетсяи сглаживается. Далее задающим ток элементом 13 формируется постоянный ток, который поступает нэ ограничителинапряжения 2, где ток ответвляется на заряжаемые аккумуляторы батарей 5 и 6, разделяясь пропорционально внутреннемусопротивлению заряжаемого аккумулятораи сопротивлению диодного ограничителянапряжения 2.В начальный момент времени зарядныйток каждого аккумулятора максимальный иопределяется разностью тока ограниченного элементом 13, и током, идущим по цепидиодов 17 ограничителей напряжения 2. Далее в процессе заряда на аккумуляторе происходит увеличение напряжения до.величины, заданной ограничителями напряжения 2 и соответственно уменьшение зарядного тока,Заряд продолжается постепенноуменьшающимся током, По достижении определенного напряжения ограничения нааккумуляторах зарядный ток уменьшаетсядо величины подзаряда, По истечении регламентного времени заряда, например,для никель-кадлиевых аккумуляторов по ГОСТУ 11258-89 и ГОСТУ 26367-84 регламентное время заряда 16 чаккумуляторыоптимально заряжены и пригодны для использования в электроаппаратуре.При отключенном источнике питаниязарядное устройство осуществляет слабо 10 ческих аккумуляторов, содержащее источник постоянного тока, соединенный с цепью 30 последовательно соединенных кремниевых 35 40 20 25 точный поэлементный доразряд аккумуляторов или батарей аккумуляторов на диоды ограничителей напряжения 2.Предлагаемое зарядное устройство обеспечивает заряд, аккумуляторов в дискретных наборах или в составе двух независимых батарей, а также поэлементный доразряд без переполюсовки. Таким образом в сравнении с прототипом предлагаемое устройство позволяет расширить функциональные возможности использования устройства путем поэлементного одновременного заряда двух батарей с ограничением напряжения уменьшающимся током. Это достигается тем, что в качестве ограничителей напряжения использована цепь последовательно включенных в прямом направлении кремниевых диодов и определенным образом связанных с аккумуляторами батареи.Схема устройства проста, надежна и технологична, не требует настройки, регулировки, дорогих деталей и многообразияпозиций покупных элементов,Формула изобретения Устройство для заряда батарей электридиодов; образующих й ограничителей напряжения, подключенных параллельно Й основным выходным клеммам для подключения заряжаемых аккумуляторов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в устройство введено М дополнительных выходных клемм, а цепь последовательно соединенных диодов снабжена дополнительным диодом, при этом ограничители напряжения образованы двумя диодами и подключены к 2 й выходным клеммам так, что каждый диод цепи, кроме первого и последнего диодов, является одновременно общим элементом для двух смежных ограничителей напряже ния, причем анод первого диода и катод последнего соединены соответственно с положительной основной и с отрицательнойдополнительной выходными клеммами.1713015 Составитель А.Одего аз 540 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 КНТ С изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Редактор Н,Горват Техред М. Моргентал Корректор Т,Малец