Способ подзарядки аккумуляторной батареи транспортного средства и регулятор напряжения для его осуществления

 

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к способу подзарядки аккумуляторной батареи (АБ) наземного транспортного средства, моторной лодки и т.д. Цель изобретения - повьшение эффективности процесса. Для подзарядки используется выходное напряжение заряжакщего генератора, соединенного с аккумуляторной батареей, которое можно изменять, управляя полем генератора . Зарядка осуществляется повторяющимися циклами, каждый из которых состоит из периода заряда и периода проверки, когда аккумуляторная батарея нагружена и цепь зарядки отключена . Величина заряжающего напряжения во время периода зарядки задается с учетом результата проверки при последнем предыдущем периоде проверки. При проверке напряжение аккумуляторной батареи сравнивают с заранее заданным напряжением во время периода проверки. Если сравнение показьшает, что напряжение аккумуляторной батареи меньше заранее заданного напряжения или уменьшается ниже этого напряжения во время проверки, во время последующего периода зарядки осуществляется быстрая зарядка аккумуляторной батареи путем регулирования выходного напряжения генератора. Если сравнение показывает, что напряжение аккумуляторной батареи выше заранее заданного напряжения, происходит зарядка во время последующего цикла зарядки в режиме компенсирующего заряда . Во время последней части периода быстрой зарядки непосредственно перед периодом проверки зарядка всегда происходит при напряжении зарядки, Ьоответствующем компенсирующему заряду . 2 с.п. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ХВЮЮ В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц " 11

3_#_®p„l

Н IlATEHTV (54) СПОСОБ ПОДЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

И РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к способу подзарядки аккумуляторной батареи (АБ) наземного транспортного средства, моторной лодки и т.д. Цель изобретения — повышение эффективности процесса. Для подзарядки используется выходное напряжение заряжающего генератора, соединенного с аккумуляторной батареей, которое мож- (21) 3845840/24-07 (86) РСТ/SK 83/00427 (06.12.83) (22) 04.01.85 (31) 8206946-9; 8303775-4 (32) 06.12.82; 01.07.83 (33) SE (46) 23.10.88. Бюл. У 39 (71) Томми Вальстрем (SZ) (72). Томми Вальстрем (SE) (53) 621.355.163(088.8) (56) Патент США У 4315205, кл. 322-29, 1982.

Заявка Великобритании

Н 1298062, кл. Н 02 J 7/14, 1972.

Патент США У 3617851, . кл. 320-22, 1971.

Патент. СССР Р 572231, кл. Н 02 J 7/24, 1977.

„„Я0ÄÄ 143342S АЗ (51) 4 Н 01 М 10/44, Н 02 J 7/16 но изменять, управляя полем генератора. Зарядка осуществляется повторяющимися циклами, каждый из которых состоит из периода заряда и периода проверки, когда аккумуляторная батарея нагружена и цепь зарядки отключена. Величина заряжающего напряжения во время периода зарядки задается с учетом результата проверки при последнем предыдущем периоде проверки.

При проверке напряжение аккумуляторной батареи сравнивают с заранее заданным напряжением во время периода проверки. Если сравнение показывает, что напряжение аккумуляторной батареи меньше заранее заданного напряжения или уменьшается ниже этого напряжения во время проверки, во время последующего периода зарядки осуществляется быстрая зарядка аккумуляторной батареи путем регулирования выходного напряжения генератора, Если сравнение показывает, что напряжение аккумуляторной батареи выше заранее заданного напряжения, происходит зарядка во время последующего цикла зарядки в режиме компенсирующего saряда. Во время последней части периода быстрой зарядки непосредственно перед периодом проверки зарядка всегда происходит при напряжении зарядки, соответствующем компенсирующему заряду. 2 с.п. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1433428

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к способу подзарядки аккумуляторной батареи для наземного транспортного средства, станка, моторной

5 лодки и т.п., и к регулятору напряжения для его осуществления.

Цель изобретения — повышение эф, фективности процесса подзарядки ак кумуляторной батареи и повышение на, дежности регулятора напряжения для осуществления этого подзаряда. ! !

На фиг. 1 изображена блок-схема системы регулятор-генератор-аккуму- 15 ляторная батарея; на фиг. 2 — блок1, схема алгоритма функционирования

1 ! регулятора напряжения; на фиг. 3-4— изменения по времени тока зарядки (Х ) и напряжения зарядки (П ); на фиг. 5 — блок-схема регулятора нап ряжения для подзарядки аккумуляторной батареи.

На фиг. 1 представлены аккумуляторная батарея 1, генератор 2 и регуля- 25 тор 3 напряжения. Помимо связи выхо да регулятора напряжения с входом обмотки возбуждения генератора, регуля. :тор имеет вход 4, соединенный с выхо дом S генератора и предназначенный для подачи на него сигнала запуска с генератора 2, показывающего, что генератор работает и генерирует напряжение зарядки. Вход 6 регулятора, соединенный с выходом 7 зарядки ге нератора и с положительным полюсом 8 батареи 1, представляет собой вход сигнала питания и проверки. Вход 9 непосредственно соединен с положительным полюсом 8 батареи 1 и, сле; довательно„ представляет собой вход сигнала проверки для напряжения батареи, а вход 10, который соединен с положительным полюсом 8 батареи 1 через ключ 11 зажигания и лампочку

12 зарядки, также следует рассмат45 ривать как вход сигнала запуска.

При помощи лампочки 12 зарядки или любого другого акустического или оптического устройства тревожной сигнализации вырабатывается сигнал, когда генератор 2 не достигает своего рабочего напряжения вследствие слишком малого числа оборотов. Сигнализация срабатывает также в том случае, 55 если недопустимо велико падение напряжения между генератором 2 и батареей 1.

Подзарядка аккумуляторной батареи согласно способу происходит следующим образом (фиг. 2). Точка А соответствует состоянию запуска. На регулятор начинает поступать ток с входа 6, а программа зарядки устанавливается в нуль. Точка В соответствует периоду зарядки, во время которого напряжение зарядки, сообщающее компенсирующий заряд батарее, поступает в течение определенного промежутка времени (5 мин). Если используется батарея на 12 В, что и предполагается, величина напряжения компенсационной зарядки составляет 14 В, а длительность зарядки — указанное время 5 мин. Для этого напряжение батареи сравнивается с эталонным напряжением, и регулятор напряжения управляет током возбуждения генератора таким образом, чтобы указанные напряжения были равными.

Для проверки провода между генератором и аккумулятором напряжение аккумулятора сравнивается с другим эталонным напряжением (9 В), которое значительно меньше укаэанного первого эталон- ного напряжения. Если окажется, что напряжение аккумулятора меньше второго эталонного напряжения, детектирование напряжения регулятора переключается с полюса 8 батареи на выход 7 зарядки генератора 2. После того, как истечет вышеуказанное время (5 мин) программа регулятора переключается на точку С.

Точка С соответствует фазе измерения. Напряжение батареи измеряется в течение определенного периода времени (1 мин). Если напряжение батареи не достигает определенной величины напряжения (13,2 В) по истечении установленного времени измерение прекращается. При измерении все средства тревожной сигнализации блокированы и зарядка батареи отключена путем отключения тока возбуждения генератора

2. При измерении напряжения батарея нагружена. Измерение напряжения батареи осуществляется путем сравнения его с указанным эталонным напряжение (13,2 В). Если напряжение батареи равно или меньше эталонного напряжения, программа переходит к точке D.

Если напряжение аккумулятора больше эталонного напряжения, то программа переходит к точке F.

В точке D батарея заряжается напряжением зарядки (14,6 B) в течение

1433428 некоторого промежутка времени (8 мин), что равно быстрой зарядке аккумулятора. Однако это время отсчитывается с момента, когда напряжение превысит определенную величину (14,4 В), в ре5 зультате чего обеспечивается длительность зарядки, для которой учитывается емкость батареи.

В точке Е происходит зарядка напряжением (14 В), соответствующим компенсационному заряду, в течение времени (2 мин), которое меньше времени точки D. После этого программа зарядки переходит к точке С. 15

Если напряжение аккумулятора больI ше первого эталонного напряжения, программа зарядки регулятора переходит к точке F.

Точка F соответствует фазе компен- 2р сационной зарядки, которая происходит сравнительно долго (1-3,ч). После этого программа переходит к точке В.

Цепочка, состоящая из точек С, D и Е, соответствует быстрой зарядке 25 аккумулятора, а цепочка, включающая в себя точки С, F и В, соответствует компенсационной зарядке аккумулятора.

Точка G соответствует различным испытательным измерениям или сравне- 3О ниям, которые осуществляются в соответствии с изобретением. Напряжение батареи и напряжение генератора непрерывно сравниваются с эталонными напряжениями для обнаружения перенапряжения, пониженного напряжения или недопустимого падения напряжения в проводе между генератором и батареей.

На фиг. 3 показаны точки программы А, В, С, D и Е. Графики тока зарядки и напряжения зарядки, изображенные сплошными линиями, соответствуют зарядке в соответствии с изобретением. Все они расположены над графиками, которые даны пунктирными линиями и которые соответствуют из. вестному способу зарядки.

На фиг. 5 представлен пример выполнения регулятора напряжения. Регулятор желательно строить на одной так называемой интегральной схеме, для которой возможны, если потребуется, дополнительные функции проверки и управления.

На фиг. 5 показаны аккумуляторная батарея 1, генератор 2 и регулятор 3 в пунктирном квадрате. Цифрой 13 обозначено устройство управления, входы которого соединены с компаратором 14 тактовым генератором 15 состоящим из собственного генератора и двоичного счетчика, предназначенных для генерирования импульсов управления для управления всеми временными длительностями в устройстве 13 управления и счетчике 16. Выходы устройства 13 управления соединены с источником 17 эталонного напряжения, предназначенного для генерирования эталонных напряжений на генератор 2, на тактовый генератор 15, счетчик 16 и на нагрузку 18. Выходы компаратора соединены с источником 17 эталонного напряжения, генератором 2 и батареей

1. Кроме указанного соединения с одним из входов устройства управления выход компаратора 14 соединен с устройством 19 тревожной сигнализации, предназначенным для выдачи оптического и (или) акустического сигнала тревоги.

Датчик 20 температуры, термически связанный с батареей 1, предназначен для выработки сигнала, соответствующего температуре батареи, и для управления источником 17 эталонного напряжения при помощи этого сигнала, в результате чего все эталонные напряжения и, следовательно, напряжение зарядки батареи, увеличиваются с уменьшением температуры аккумулятора. С повышением температуры происходит обратное.

Компаратор 14 включает в себя несколько схем сравнения, предназначенных для сравйения эталонных напряжений с источника 1? эталонного напряжения с напряжениями генератора и батареи. В результате этих сравнений вырабатываются сигналы управления на устройство 13 управления и вырабатываются сигналы тревожной сигнализации на устройство 19 тревожной сигнализа" ции. Последнее предназначено для выдачи сигналов тревоги с различными характеристиками при различных опщбках, что позволяет и. легко различить

Устройство 13 управления предназначено для управления напряжением генератора так, как это характерно для предлагаемого способа. Оно управляется входными сигналами, поступакщими с компаратора 14, тактового генератора 15 и счетчика 16, Если батарея не нагружена достаточно во время фазы измерения, автоматически включается нагрузка 18. Число циклов

143 зарядки, когда происходит зарядка при напряжении, соответствующем быстрой зарядке, подсчитывается счетчиком 16, который расположен для выдачи сигнала выключения на устройство управления, когда пройдено заранее заданное число циклов быстрой зарядки (например, 8).

Формула изобретения

1. Способ подзарядки аккумулятор. :ной батареи транспортного средства, путем регулирования выходного напря-! жения генератора изменением его пото-! ка возбуждения таким образом, что ! подзаряд осуществляют одним или мно гократным циклами заряда при повышенном напряжении по величине, меньшей верхнего предела рабочего напряжения системы, при этом каждый цикл зарядки

; состоит из периода зарядки и периода

1 проверки, во время которой цепи подзарядки отключают, аккумуляторную ба тар ею нагружают, а величину напряж е ния батареи сравнивают с. заданным напряжением н по результатам сравне-. нияя производят регулирование парамет1 . ров периода зарядки, отличающийся тем, что, с целью повыше. ния эффективности процесса, при нап ряжении аккумуляторной батареи в период проверки меньше заданного напряжения подзаряд ее во время следующего периода зарядки происходит при повышенном. .напряжении, а перед периодом проверки осуществляют ее компенсирукмций заряд в течение време, .ни, равного одной четверти периода

1 заряда, а при напряжении аккумулятор3428 6 ной батареи в период проверки больше заданного напряжения подзаряд осуществляют при напряжении, обеспечивающем компенсирующий заряд.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что измеряют паде ние напряжения на соединении между аккумуляторной батареей и генератором и в случае если измеряемое напря— жение превышает напряжение, соответствующее ранее установленному максимально допустимому значению, включают сигнализацию.

3. Регулятор напряжения для подзарядки аккумуляторной батареи транспортного средства, включенный между аккумуляторной батареи и генератором таким образом, что выходное напряжение генератора регулируют путем изменения его потока намагничивания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в регулятор введены устройство управления, 2б нагрузка, соединенная с батареей, источник опорного напряжения, тактовый генератор и компаратор, соединенный с аккумуляторной батареей, источником опорного напряжения и генератоЗО ром, подключенным к устройству управления, которое связано систочником опорного напряжения, с тактовым генератором и с нагрузкой.

4. Регулятор по п. 3, о т л и— ч а ю шийся тем, что он снабжен

35 устройством тревожной сигнализации, подключенным к компаратору.

5. Регулятор по п. 3, о т л и— ч а ю шийся тем, что он снабжен

40 счетным устройством, связанным с устройством управления.!

433428

1433428

1433428

Составитель И,Найдина

Техред Л.Олийнык Корректор И.Муска

Редактор В.Бугренкова

Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений v. открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5472/59

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ подзарядки аккумуляторной батареи транспортного средства и регулятор напряжения для его осуществления Способ подзарядки аккумуляторной батареи транспортного средства и регулятор напряжения для его осуществления Способ подзарядки аккумуляторной батареи транспортного средства и регулятор напряжения для его осуществления Способ подзарядки аккумуляторной батареи транспортного средства и регулятор напряжения для его осуществления Способ подзарядки аккумуляторной батареи транспортного средства и регулятор напряжения для его осуществления Способ подзарядки аккумуляторной батареи транспортного средства и регулятор напряжения для его осуществления Способ подзарядки аккумуляторной батареи транспортного средства и регулятор напряжения для его осуществления 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнической промышленности и касается способа заряда никель-водородных аккумуляторных батарей (АБ) со связанным раздельным хранением водорода при эксплуатации их в различных условиях

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве и эксплуатации аккумуляторных батарей для восстановления работоспособности аккумуляторов в процессе их длительного хранения в заряженном состоянии

Изобретение относится к электротехнической промышленности и предназначено для заряда герметичных аккумуляторных батарей (АВ) в условиях отрицательных температур

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в щелочных аккумуляторах с отрицательным цинковым электродом

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для накопления электрической энергии большой энергоемкости в автономных системах электропитания

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для ускоренного заряда аккумуляторных батарей на основе заряд-разрядных выпрямительно-инверторных преобразователей

Изобретение относится к высокоскоростной зарядке аккумуляторных батарей, конкретно к высокоскоростному заряжающему устройству и высокоскоростному способу зарядки для таких аккумуляторных батарей, как никель-кадмиевые аккумуляторные батареи, водородоникелевые аккумуляторные батареи и ионолитиевые аккумуляторные батареи

Изобретение относится к способу восстановления источников напряжения в виде первичных элементов посредством подачи на них электроэнергии, а также к устройству для осуществления этого способа

Изобретение относится к электрическим приборам и предназначено для проведения формировочного разряда аккумуляторной батареи
Изобретение относится к области нетрадиционного использования литиевых аккумуляторов в качестве формирователей эффекта взрыва, инициируемого пенетрацией их корпуса или коротким замыканием электродов
Наверх