Устройство для заряда аккумуляторной батареи

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ11 п 89800 Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 30.06.76, Бюллетень24Дата опубликования описания 30.07.76 Государственныи комнте Совета Министров СССР. И. Тергоев и А. Л. Янчуковский Заявитель ирский институт земного магнетизма, ионосферы и распространенирадиоволн СТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АБАТАРЕИ ЛЯТОРН Изобретение относится к устроиствам электропитания, в частности к автоматическим устройствам для поддержания аккумуляторных батарей резервного источника питания в заряженном состоянии.Известно устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее блок стабилизации зарядного тока, включающий управляемый выпрямитель, датчик величины зарядного тока, подключенный к преобразователю величины зарядного тока в частоту следования импульсов, первый делитель частоты, соединенный через синхронизатор с источником переменного тока, триггер, связанный с управляемым выпрямителем, а через схему И и второй делитель частоты - со своею цепью выключения. Однако такое устройство не позволяет учесть зависимость эксплуатационных характеристик аккумуляторной батареи от температуры электролита, что ведет к снижению к,п.д. устройства и сокращению срока службы батареи,Предлагаемое устройство, с целью повышения к,п.д. и увеличения срока службы аккумуляторной батареи, снабжено датчиком температуры электролита, преооразователем величины температуры в частоту следования импульсом, третьим делителем частоты, схемой ИЛИ, динамическим триггером, блоком управления и преобразователем напряжения батареи в частоту следования импульсов, соединенным с регистрирующим блоком, Датчик температуры электролита через преобразователь величины температуры в частоту следова ния импульсов соединен с блоком управления,а через третий делитель частоты и схему ИЛИ - со схемой И блока стабилизации зарядного тока. Преобразователь величины зарядного тока в частоту следования импульсов 10 подключен к блоку управления и схемеИЛИ. Первый делитель частоты через динамический триггер соединен с цепью включения триггера и цепью начальной установки третьего делителя частоты, а блок управления - с 15 цепями включения и выключения динамического триггера и цепью изменения коэффштиента деления второго делителя частоты.При этом, с целью улучшения режима работы аккумуляторных батарей, блок управления 20 состоит из генератора стабильной частоты,двух схем ИЛИ, схемы И, реверсивного регистра сдвига, четырех делителей частоты и схемы НЕ. Генератор стабильной частоты соединен с одной из схем ИЛИ, а через схему И и вторую схему ИЛИ - с одним входом реверсивного регистра сдвига, второй вход которого через один из делителей частоты подключен к преобразователю величины зарядного тока. Преобразователь величины температуры в частоту следования импульсов через вто 5198003рой делитель частоты, первую схему ИЛИ и третий делитель частоты соединен со второй схемой ИЛИ, а через четвертый делитель частоты - с цепью изменения коэффициента деления первого делителя частоты, Второй вход схемы И через схему НЕ связан с источником переменного тока, а выходы реверсивного регистра сдвига - с цепями включения и выключения динамического триггера и цепью изменения коэффициента деления второго делителя частоты блока стабилизации зарядного тока.На фиг, 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема блока уйравления,Устройство для поддержания в заряженном состоянии аккумуляторных батарей резервного источника питания содержит блок 1 стабилизации среднего значения зарядного тока, включающий управляемый выпрямитель 2, соединенный с аккумуляторной батареей 3, датчик 4 величины зарядного тока, подключенный к преобразователю 5 величины зарядного тока в частоту следования импульсов, делитель 6 частоты, соединенный через пороговый элемент 7 с источником 8 переменного тока, триггер 9, связанный с управляемым выпрямителем 2, а через схему И 10 и делитель 11 частоты с его же цепью 12 выключения. Кроме того, в устройство введены блок 13 управления, датчик 14 температуры электролита, который через преобразователь 15 величины температуры электролита в частоту следования импульсов соединен с блоком 13 управления, а через делитель 16 частоты, схему ИЛИ 17 - со схемой И 10. Преобразователь 5 величины зарядного тока в частоту следования импульсов подключен к олоку 13 управления и схеме ИЛИ 17. Делитель 6 частоты через динамический триггер 18 соединен с цепью 19 включения триггера 9 и с цепью 20 начальной установки делителя 16 частоты, блок 13 управления - с цепью 21 включения и цепью 22 выключения динамического триггера 18, а также с цепью 23 изменения коэффициента деления делителя 11 частоты.Блок 13 управления содержит генератор 24 стабильной частоты, соединенный со схемой ИЛИ 25, а через схему И 26 и схему ИЛИ 27, имеющую вход 28, - с входом 29 реверсивного регистра 30 сдвига, вход 31 которого через делитель 32 частоты подключен к преобразователю 5 величины зарядного тока в частоту следования импульсов. Преобразователь 15 величины температуры в частоту следования импульсов, через делитель 33 частоты, схему ИЛИ 25, делитель 34 частоты соединен со схемой 27 ИЛИ, а через делитель 35 частоты - с цепью 36 изменения коэффициента деления делителя 32 частоты, Вход 37 схемы И 26 через схему НЕ 38 связан с источником 8 переменного тока, выход 39 реверсивного регистра 30 сдвига - с цепью 22 выключения, а выход 40 - с цепью 21 включения динамического триггера 18. Вход 41 реверсивно 5 и 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4го регистра 30 сдвига соединен с цепью 23 изменения коэффициента деления делителя 11 частоты. Преобразователь 42 напряжения в частоту следования импульсов, подключенный к аккумуляторной батарее 3, соединен также с регистрирующим блоком 43.Работа устройства рассматривается с момента начала заряда, который определяется включением динамического триггера 18. Пороговый элемент 7 вырабатывает импульсы с частотой источника 8 переменного тока, которые поступают на вход делителя 6, коэффициент деления которого определяется необходимым диапазоном регулирования зарядного тока.Импульсом с выхода делителя 6 частоты через динамический триггер 18 осуществляется начальная установка делителя 16 частоты и включение триггера 9. Сигнал с выхода триггера 9 поступает на один вход схемы И 10, на управляющий вход управляемого выпрямителя 2, Появляется зарядный ток в цепи аккумуляторной батареи 3. Величина зарядного тока с помощью датчика 4 и преобразователя 5 преобразуется в частоту следования импульсов, Импульсы с выхода преобразователя 5 поступают через делитель 32 частоты на вход 31 реверсивного резистра 30 сдвига, а через схему ИЛИ 17 и схему И 10 на вход делителя 11 частоты, Импульсом с выхода делителя 11 частоты осуществляется выключение триггера 9. При этом снимается сигнал с входов схемы И 10 и управляемого выпрямителя 2. Характеристика преобразователя 5 и коэффициенты деления делителей 6 и 11 частоты обеспечивают стабилизацию среднего значения зарядного тока на заданном уровне,Импульсы с выхода преобразователя 15, частота следования которых определяется величиной температуры электролита, поступают через делитель 33 на вход схемы ИЛИ 25 блока 13 управления и делитель 16. С выхода делителя 16 частоты через схемы ИЛИ 17, И 10 подаются дополнительные импульсы на вход делителя 11 частоты.Характеристика цепи: датчик 14, преобразователь 15 и делитель 16 частоты в нелиней, что обеспечивает три режима работы зарядного устройства, При температуре электролита ниже номинальной температуры коррекция величины зарядного тока отсутствует, так как отношение частоты следования импульсов на входе делителя 16 частоты к частоте следования импульсов начальной установки этого же делителя меньше коэффициента деления его, По достижении температуры электролита номинального значения осуществляется коррекция среднего уровня зарядного тока. С приближением температуры электролита к предельно допустимой средний уровень зарядного тока снижается до нуля, Под воздействием импульсов с выхода делителя 32, число которых пропорционально количеству электричества, сообщенному аккумуляторной батарее 3, единица в реверсивном регистре 30 сдвига перемещается справа налево. При получении аккумуля 519800По истечении определенного времени работы аккумуляторных батарей с учетом температурных режимов электролита сигналом с выхода делителя 35 частоты на один цикл заряда проводится изменение коэффициента деления делителя 32, чем обеспечивается усиленный заряд аккумуляторных батарей,С целью дистанционного контроля работы аккумуляторных батарей в предлагаемое устройство введен преобразователь 42 напряжения аккумуляторной батареи в частоту следования импульсов, который соединен с регистрирующим блоком. 5торной батареей 3 количества электричества, соответствующего определенному значению,2например - Я, где Я - емкость аккумулятор 3ной батареи в ампер-часах, сигналом с выхода 41 регистра 30 сдвига проводится изменение коэффициента деления делителя 11, в результате чего скачкообразно уменьшается среднее значение зарядного тока и поддерживается далее на этом уровне до конца заряда. Когда аккумуляторная батарея 3 получает полный заряд, сигналом с выхода 39 регистра 30 выключается динамический триггер 18. На этом заряд аккумуляторной батареи заканчивается.При наличии напряжения источника 8 переменного тока сигналом с выхода схемы НЕ 38 запрещается прохождение сигнала с выхода генератора 24 стабильной частоты через схему И 26. Сигнал с выхода генератора 24 стабильной частоты подается на вход 29 реверсивного регистра 30 сдвига через схемы ИЛИ 25, 27 и делитель 34 частоты, коэффициент деления которого определяется отношением тока разряда на полезную нагрузку к току саморазряда аккумуляторной батареи при номинальной температуре. На вход делителя 34 частоты через схему ИЛИ 25 и делитель 33 частоты поступают импульсы с выхода преобразователя саморазряда от температуры электролита,Под воздействием импульсов, поступающих на вход 29 реверсивного регистра 30 сдвига, единица в нем перемещается слева направо,В случае отсутствия напряжения источника переменного тока аккумуляторная батарея 3 начинает разряжаться на полезную нагрузку. Импульсами с выхода генератора 24 стабильной частоты через схемы И 2 б, ИЛИ 27 осуществляется ускоренное продвижение единицы в реверсивном регистре 30 сдвига слева направо. С появлением сигнала на выходе 41 регистра 30 в делителе 11 устанавливается коэффициент деления, соответствующий начальному режиму заряда аккумуляторной батареи. При разряде аккумуляторной батареи до определенного значения например, - ) появляО3 ) ется сигнал на выходе 40 регистра 30, что соответствует началу следующего заряда. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6 Формула изобретения1. Устройство для заряда аккумуляторной батареи, например, в резервных источниках питания, содержащее блок стабилизации зарядного тока, включающий управляемый выпрямитель, датчик величины зарядного тока, подключенный к преобразователю величины зарядного тока в частоту следования импульсов, первый делитель частоты, соединенный через синхронизатор с источником переменного тока, триггер, связанный с управляемым выпрямителем, а через схему И и второй делитель частоты - со своею цепью выключения, отличающееся тем, что, с целью повышения к.п,д. и увеличения срока службы аккумуляторной батареи, устройство снабжено датчиком температуры электролита, преобразователем величины температуры в частоту следования импульсов, третьим делителем частоты, схемой ИЛИ, динамическим триггером, блоком мправления и преобразователем напряжения батареи в частоту следования импульсов, соединенным с регистрирующим блоком, причем датчик температуры электролита через преобразователь величины температуры в частоту следования импульсов соединен с блоком управления, а через третий делитель частоты и схему ИЛИ - со схемой И блока стабилизации зарядного тока, преобразователь величины зарядного тока в частоту следования импульсов подключен к блоку управления и схеме ИЛИ, первый делитель частоты через динамический триггер соединен с цепью включения триггера и цепью начальной установки третьего делителя частоты, а блок управления соединен с цепями включения и выключения динамического триггера и цепью изменения коэффициента деления второго делителя частоты,2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью улучшения режима работы аккумуляторной батареи, блок управления состоит из генератора стабильной частоты, двух схем ИЛИ, схемы И, реверсивного регистра сдвига, четырех делителей частоты и схемы НЕ, причем генератор стабильной частоты соединен с одной из схем ИЛИ, а через схему И и вторую схему ИЛИ - с одним входом реверсивного регистра сдвига, второй вход которого через один из делителей частоты подключен к преобразователю величины зарядного тока, преобразователь величины температуры через второй делитель частоты, первую схему ИЛИ и третий делитель частоты соединен с второй схемой ИЛИ, а через четвертый делитель частоты - с цепью изменения коэффициента деления первого делителя частоты, второй вход схемы И через схему НЕ соединен с источником переменого тока, а выходы реверсивного регистра сдвига соединены с цепями включения и выключения динамического триггера и цепью изменения коэффициента деления второго делителя частоты блока стабилизации зарядного тока,519800Составитель И. Найдинадактор В. Каширин Техред Е. Подурушина Корректор О. Тюрин ПодписноеССР Заказ 1 ографпя, пр. Сапунова, 213 Изд.144 1.1 НИИПИ Государственног по делам из 113035, Москва, М