Устройство для разряда аккумуляторных батарей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 2174290 01 М 10/42 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Я ССР 982. ДА АККУМУ борудование х или трени умуляторных,2 ил. Изобретение отне, в частности к устряда аккумуляторнысовершенствованивт. св. М 1050014. ится к электротехниствам заряда и разбатарей, и является м устройства по ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(61) 1050014 (21) 4850527/07 (22) 28.04,90 (46) 23.06,92, Бюл, Ф 23 (72) В,В. Харламов и М.А. Чиж (53) 621.355.163(088.8) (56) Авторское свидетельство М 1050014, кл, Н 01 М 10/42, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗ Р ЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ (57) Использование: электро для проведения испытательн ровочных циклов разряда ак Известно устройство, которое состоит иэ транзисторного регулирующего органа, датчика разрядного тока, подключенного к усилителю сигнала рассогласования, при этом регулирующий орган выполнен из ряда одинаковых параллельно включенных цепочек, каждая из которых состоит из силового транзистора и включенного в его коллекторную цепь гасящего резистора, причем выход усилителя сигнала рассогласования соединен с базой каждого транзистора черезотдельный операционный усилитель, который по входу связан также с соответствующим источником опорного напряжения.Недостатком данного устройства является наличие броска тока при подключении батарей. Сущность изобретения: сочетание традиционного решения задачи поддержания заданного разрядного тока в цепи аккумуляторной батареи с,дополнительным введением органа плавной подачи опорного напряжения на вход усилителя рассогласования. Этот прием реализован посредством компаратора с дополнительным источником опорного напряжения, интегратора и транзистбра с резистором в эмиттерной цепи, обеспечивающих плавное нарастание тока. , разряда при подключении аккумуляторной батареи. Разряд прекращается автоматичек аккумуляторной батарее, так как в исходном состоянии все транзисторы регулирующего органа находятся в насыщенном состоянии. Следствием указанного недостатка является повышенное искрообразование и разрушение пластин при подключении аккумуляторной батареи, что снижает ее срок службы;Кроме того, недостатком данного устройства является отсутствие воэможности автоматического прекращения разряда аккумуляторной батареи при достижении напряжения на ее клеммах предельно-допустимого значения, что особенно опасно для кислотных аккумуляторных батарей, так как дальнейший разряд приводит к образованию крупнокристаллического свинца на пластинах и исключает возможность последующего нормального эксплуатационного заряда. Поэтому при использовании данного устройства .необходимо осуществлять контроль за напряжением батареи,Целью изобретения является продление срока службы аккумуляторных батарей эа счет исключения разрушения ее пластин из-за скачкообразного нарастания тока раз ряда и предотвращения их сульфатации при разряде батареи до напряжения ниже минимально допустимого и расширение функциональных воэможностей устройства за счет исключения необходимости контроля за напряжением батареи путем обеспечения плавного нарастания тока разряда при подключении аккумуляторной батареи и автоматического прекращения разряда при достижении минимально допустимого напряжения на клеммах батареи,Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для разряда аккумуляторной батареи дополнительно введен орган плавкой подачи опорного напряжения на вход усилителя сигнала рассогласования, состоящий из компаратора, интегратора и транзистора с включенным в его эмиттерную цепь сопротивлением, коллектор которого подключен к источнику опорного напряжения, змиттер - к входу усилителя сигнала рассогласования, а база - к выходу интегратора, вход которого соединен с выходом компаратора, первый вход которого соединен с одной иэ клемм подключения аккумуляторной батарей, а второй вход - с дополнительным источником опорного напряжения.Введение в устройство указанных элементов позволяет обеспечить закрытое состояние регулирующего органа при отключенной аккумуляторной батарее, плавное его открытие до достижения требуемого тока разряда при ее подключении и прекращении разряда при достижении предельно допустимого напряжения на клеммах багареи, благодаря чему повышается срок службы аккумуляторных батарей и расширяются функциональные возможности устройства.На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2. - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит регулирующий орган 1, включающий в себя силовые транзисторы 21-2 и и гасящие резисторы 31-3 м, датчик 4 разрядного тока, усилитель 5 сигнала рассогласования, операционные усилители 61-6 и и орган 7 плавной подачи опорного напряжения, Последний состоит из транзистора 8, резистора 9 в цепи эмиттера транзисторов, интегратора 10 и компаратора 11. Временные диаграммы фиг, 2 представляют следующее: а - напряжение на клеммах подключаемой аккумуляторной 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 батареи, б - напряжение на выходе компаратора 11, в - напряжение на выходе интегратора 10, г - напряжение на неинвертирующем входе усилителя сигнала рассогласования; д - ток разряда, где 11 - времяподключения аккумуляторной батареи и наразряд;12 - время достижения напряженияна клеммах аккумуляторной батареи, равного минимально допустимому.Устройство работает следующим образом,При отключенной аккумуляторной батареи напряжение на выходе компаратора 11,интегратора 10 равно нулю. При этом транзистор 8 закрыт и опорное напряжение нанеинвертируемом входе усилителя сигналарассогласования отсутствует, а так как токразряда равен нулю, то напряжение на инвертируемом входе также отсутствует. Следовательно, напряжения на выходеусилителя 5, пропорциональное разностинапряжений на,его входах, усилителей 61 бв равны нулю. и силовые транзисторы 2 -2 Ь закрыты,Напряжения источников разнесенымежду собой таким образом, что 0102Оэ, при этом О+1 = В + Л О. При Оу-ОмаксОи выходные напряжения всехусилителей 61-6 и положительны, а транзисторы 21-2 и открыты, что соответствует максимально возможному току разряда дляданного устройства,Напряжение О 0, подаваемое на неинвертируемый вход усилителя 5 сигналарассогласования через транзистор 8 выбирается в зависимости от требуемого токаразряда.Опорное. напряжение Оо, подаваемоена второй вход компаратора, определяетминимально допустимое остаточное напряжение аккумуляторной батареи и выбирается согласно ГОСТ и ТУ в зависимости от еетипа.Подключение аккумуляторной батареик устройству вызываетсрабатывание компа- .ратора 11 при условии, что напряжение наклеммах батареи больше 00, и появление наего выходе высокого потенциала. При этомнапряжение на выходе интегратора 10 плавно нарастает, в результате чего транзистор8 переходит из закрытого состояния в режим насыщения, а напряжение на неинвертирующем входе усилителя 5 плавновозрастает от нуля до О 0 л, в результате чегоплавно возрастает сигнал рассогласованияи выходное напряжения Оу усилителя 5.При возрастании О; до 01, соответствующего заданному току разряда, на выходахоперационных усилителей 61-6 последовательно появляются положительные напряжения, которые поочередно переводят транзисторы 21 - 21-1 из закрытого состояния в режим насыщения, а транзистор 21 - в рабочую область, За счет постепенного последовательного открытия силовых 5 транзисторов 21-21 происходит плавное увеличение разрядного тока до требуемого значения и устройство переходит в установившийся режим, Работа устройства в этом режиме аналогична работе прототипа. 10При понижении напряжения на клеммах разряжаемой батареи до Оо компаратор переходит в закрытое состояние и напряжение на его выходе становится равным нулю, в результате чего напряжение на выходе 15 интегратора также плавно уменьшается до нуля, что приводит к закрытию транзистора 8. Напряжение на неинвертирующем входе усилителя 5 и его выходе плавно уменьшается до нуля, что приводит к пооче редному закрытию всех открытых транзисторов регулирующего органа 1, Разряд батареи прекращается.Технико-экономический эффект изо-. бретения выражается в том, что предлагае- .25 мое устройство позволяет продлить срок службы аккумуляторных батарей за счет ис. ключения разрушения их пластин из-за скачкообразного нарастания тока разряда и предотвращения их сульфатации при разряде батареи ниже минимально допустимого напряжения и расширяет функциональные возможности прототипа за счет исключения необходимости контроля за напряжением батареи при ее разряде,Формул а изобретен ия Устройство для разряда аккумуляторных батарей по авт. св, ЬЬ 1050014, о т л ич а ю ще ес я тем,что,с целью продления срока службы аккумуляторных батарей и расширения функциональных возможностей устройства, в него дополнительно введен орган плавной подачи опорного напряжения на вход усилителя сигнала рассогласования, состоящий из компаратора, интегратора и транзистора с включенным в его эмиттерную цепь сопротивлением, коллектор которого подключен к источнику опорного напряжения, Эмиттер - к входу усилителя сигнала рассогласования, а база - к выходу интегратора, вход которого соединен с выходом компаратора, первый вход которого соединен с одной иэ клемм подключения аккумуляторной батареи, а второй вход - с дополнительным источником опорного напряжения.1742907 г) г Составитель В. Огловлевдактор Н, Гунько ТехредМ,Моргентал Корректор О Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 2290 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, Ж1Подписноео изобретениям и открцтиям при ГКНТ СС35, Раушская наб 4/6