Автоматическое устройство для заряда аккумуляторной батареи
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК ц5ц Н 02 J 7/10 (21 ) 3443047/24-07 (22) 24.05.82 (46) 07.01.84. Бюл. Р 1 (72) A.A.Ïàñþêoâ (53) 621.355.163(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство, СССР9 748663, кл. Н 02 J 7/10, 1978.
2. .Авторское свидетельство СССР
9 886140, кл. Н 02 J 7/10, 1980.
3. Авторское свидетельство СССР
9 311478, кл. Н 02 z 7/10, 1967. (54 )(57) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО
ДЛЯ ЗАРЯДА АККУ1ЮЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ, содержащее трансформатор и выпрямитель, последовательно с которым через управляемый транзистор включены выходные клеммы и транзисторная цепь управления зарядом, о т л и ч а ю щ е„„SU„„1065959 е с я тем, что, с целью повышения срока службы аккумуляторной батареи путем обеспечения автоматической защиты устройства от перегрузок при коротком замыкании и ошибочной полярности подключения аккумуляторной батареи, в цепь управления зарядом аккумулятора, включенную параллельно выпрямителю, дополнительно введен ключевой транзистор защити, эмиттерно-коллекторный переход которого включен последовательно в разрыв цепи управления зарядом аккумулятора со стороны общей шины питания, причем база ключевогс транзистора защиты подключена к вновь введенному делителю напряжения, подсоединенР . ному параллельно выхолу устройства.
1065959
ИзОбретение относится к эаряднопитающим устройствам и предназначено для заряда аккумуляторных батарей в оптимальном автоматическом режиме по закону ампер-часов.
Известны устройства для заряда аккумуляторных батарей, содержащие трансформатор, выпрямитель, узлы формирования и регулировки зарядного тока, узлы контроля зарядного тока (13 и (2).
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является автоматическое устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее трансформатор, выпрямитель, последова-)5 тельио с которым через управляемый транзистор включены выходные клеммы и транзисторная цепь управления . зарядом (3 3.
К недостаткам известных устройств относится отсутствие защиты от пере— груэок, возникающих при коротком замыкании их выхода или при ошибке в полярности подключения аккумуляторной батареи.
Цель изобретения — повышение срока службы аккумуляторной батареи путем обеспечения автоматической защиты устройства от перегрузок при коротком замыкании и ошибочной полярности подключения аккумуляторной батареи;
Поставленная цель достигается тем, что в цепь управления зарядом аккумулятора, включенную параллельно 35 выпрямителю дополнительно введен ключевой транзистор защиты, эмиттерно-коллекторный переход которого включен последовательно в разрыв цепи управления зарядом аккумулятора 4() со стороны общей шины питания, причем база ключевого транзистора защиты подключена к вновь введенному делителю напряжения, подключенному параллельно к выходу устройства.
На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит трансформатор
1, выпрямитель 2, сглаживающий кон.денсатор 3, пусковой конденсатор 4, транзистор 5 управления током заряда, управляемый транзистор 6„ транзистор 7 защиты, резисторы 8 и 9, диод 10, резисторы 11 и 12 делителя напряжения, резистор 13, стабилитрон
14 опорного напряжения, резистор 15, диод 16 и аккумуляторную батарею 17.
Трансформатор 1 служит для понижения напряжения питающей сети до требуемой величины. Выпрямитель 2 и конденсатор 3 предназначены для пре- бО образования переменного напряжения в постоянное; Управляемый транзистор
6 подключен последовательно с выпрямителем 2 и аккумуляторной батареей 17. 65
В цепь коллектора управляемого транзистора 6 включен ограничительный резистор 8. Параллельно управляющему транзистору 6 и резистору 8 подключена последовательно соединенная цепочка, состоящая из диода 10 и резистора 9, служащая для компенсации тока саморазряда аккумуляторной батареи при закрйтом управляемом транзисторе 6, Узел управления током заряда состоит из последовательно включенной цепи, состоящей из транзистора
5, резистора 15, стабилитрона 14 и транзистора 7 защиты, причем указанная цепочка подключена параллельно выпрямителю 2 и соединена с базой транзистора б. База транзистора 7 защиты соединена с реэистивным делителем 11-12, который подключен параллельно к выходу уст— ройства. Для обеспечения пуска устройства в момент его включения параллельно транзистору 5 включен конденсатор 4. Резистор 8, диод 16 и резистор 13 образуют цепь смещения базы транзистора 5 управления.
Устройство работает следующим образом.
Вторичное напряжение переменного тока с трансформатора 1 поступает на выпрямитель 2. Выпрямленное напряжение сглаживается конденсатором
3 и поступает на вход устройства.
При подключении аккумуляториои батареи 17 к выходу устройства напряже— ние, снимаемое с делителя 11-.2 напряжения, открывает транзистор 7. Ток заряда аккумуляторной батареи
17 регулируется с помощью основного управляемого транзистора 6 и узла управления током заряда, состоящего из транзистора 5, стабилитрона 14, диода 16, резисторов 8, 15 и 13 и конденсатора 4 пуска. В момент включения устройства в сеть переменного тока конденсатор 4, заряжаясь, открывает путь формированию опорного напряжения через резистор
15, стабилитрон 14 и открытый транзистор 7 (при условии правильного подключения аккумуляторной батареи к выходу устройства). Опорное напряжение снимаемое с резистора 15, поступает на базу управляемого транзистора б и открывает его.
При этом падение напряжения на резисторе 8 поступает через диод 16 на базу транзистора 5 и открывает его. Таким образом, опорное напряжение сохраняется и по окончании заряда конденсатора 4.
В процессе заряда аккумуляторной батареи величина опорного напряжения, определяемая в основном стабилитроном 14, остается постоянной.
При сильно разряженной батарее транзистор 6 находится в насыщении, 1065959
Составитель В. Оглоблев
Редактор A. Лежнина Техред X. Кастелевич Корректор A. IIoax
Тираж 619
Заказ 1 1053/55
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
11 3035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4 /5
Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 так как величина опорного напряжения больше напряжения в аккумуляторной батареи. Ток заряда в этом случае максимальный и определяется ограничительным резистором 8.
По мере заряда аккумуляторной батареи смешение транзистора 6 уменьшается, сопротивление его растет, а ток заряда падае- примерно по экспоненциальному закону.
При уменьшении тока заряда до величины 100...200 мА, определяемой током самозаряда батареи, падение напряжения на резисторе 8 становится недостаточным для открывания транзистора 5 через диод 16. Транзистор
5 при этом закрывается, опорное напряжение исчезает, транзистор 6 закрывается и заряд акуумуляторной батареи прекращается. Цепочка, состоящая иэ резистора 9 и диода 10, служит для компенсации тока самозаряда аккумуляторной батареи через ее внутреннее сопротивление и через резистивнйй делитель 11-12.
Резистор 13 предназначен для начального смещения диода 16. Если аккумуляторная батарея будет подключена неправильно или выходы устройства окажутся закороченными по какой-либо причине, транзистор 7 защиты окажется закрытым и включения устройства в момент его пуска не произойдет, так как разрывается цепь формирования опорного напряже-, ния. При правильно подключенной аккумуляторной батарее транзистор 7 защиты переходит в режим насыщения
5 и в дальнейшем на работу устройства не влияет.
Таким образом осуществляется автоматическая зашита устройства от перегрузок при коротком замыкании
19 и ошибочной полярности подключения аккумуляторной батареи как перед пуском устройства, так и в режиме заряда аккумуляторной батареи.
Для обеспечения ручного пУска устройства конденсатор 4 может быть заменен на кнопку пуска. Для визуального наблюдения эа режимом заряда может быть включена в разрыв цепи коллектора транзистора 5 слаботочная индикаторная лампочка либо светодиод.
Количественная оценка тока заряда может быть оценена по амперметру, включенному в разрь;в цепи питания аккумуляторной батареи.
Изобретение позволяет не только повысить надежность устройства для заряда аккумуляторной батареи, но и исключает возможность переполюсовЭО ки аккумуляторной батареи при неправильном ее подключении перед зарядом.
