Способ автоматического разряда и заряда аккумуляторной батареи и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к электротехнической промьшшенности и может быть использовано для автоматического заряда химических источников тока, преимущественно герметичных аккумуляторов. Цель изобретения - повышение срока службы аккумуляторной батареи за счет исключения возможности ненормированного ее заряда. На время нарушения питанмцего напряжения аккумуляторную батарею отключают от цепи заряда, прекращают отсчет времени заряда, а критерием перехода из режима разряда в режим заряда является снижение напряжения на батарее ниже порогового уровня и удерживание этого напряжения в течение интервала времени не менее заданного . Устройство содержит источник питающего напряжения со стабилизатором , два ключевых элемента, генератор тока заряда, блок сравнения, датчик временного интервала, резервный источник питания для питания электронных схем на время нарушения питающего напряжения и устройство .цифровой задержки. 2 с.п. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил. (О 4: СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1450041 А1 ш 4 H 02 J 7/04 Н 01 М 10/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 41?6590/24-07 . (22) 08.01.87 (46) 07 ° 01.89. Бюл. № 1 (71) Украинский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института . горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Г,А.Черномордик, А.Я.Гофман, П.В,Лаппо и А.А.Фридман (53) 621.355.163 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1046805, кл. Н 01 М 10/42, 1982.

Заявка ЕПВ № 0100753, кл. Н 02 J 7/04, 1984.

Патент ГДР № 227571, кл. H 02 J 7/04, 1985. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РАЗРЯДА

И ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для автоматического заряда химических источников тока, преимущественно герметичных аккумуляторов, Цель изобретения— повышение срока службы аккумуляторной батареи за счет исключения aosможности ненормированного ее заряда.

На время нарушения питающего напряжения аккумуляторную батарею отключают от цепи заряда, прекращают отсчет времени заряда, а критерием пе рехода из режима разряда в режим saряда является снижение напряжения на батарее ниже порогового уровня и удерживание этого напряжения в течение интервала времени не менее заданного. Устройство содержит источник питающего напряжения со стабилизатором, два ключевых элемента, генератор тока заряда, блок сравнения, датчик временного. интервала, резервный источник питания для питания электронных схем на время нарушения питающего напряжения и устройство .цифровой задержки. 2 с.п. и 1 s.ï.ô-лы, 2 ил.

14 5004 1

Изобретение огнасится к электротехнической прамьштленнасти и мажет быть использовано для тренировки, а также разряда и заряда химических источников тока при эксплуатации„

Преимущественной областью IIpEIMeнения предлагаемого изобретения является разряд и заряд герметичных аккумуляторов, в том числе используемых для энергопитания врывазящищеннага электрооборудования, 1

Целью изобретения является павьт-шение срока службы аккумуляторной батареи за счет исключения вазмаж1 ности ненормированного ее зарядя., я также повышение эффективнасттл ттраце:.са, Автоматический разряд и заряд, аккумуляторной батареи в соответствии 2С. с предлагаемым способом осуществляется следующим образом.

При подключении аккумуляторной батареи устанавливается режим разря-да и осуществляется сравнение напря-. жения на разряжаемой батарее с т-ттлтлгт мальным значением, соответствующим полностью разряженной батарее. При снижении напряжения,на батарее да минимального значения начинается ат- ЗП счет времени, в течение которага ба-тарея находится в состоянии полного разряда, Если на этом интервале ьре.— мени напряжение на аккумуляторной батарее увеличивается выше минималь-ного значения, отсчет прекращается, Переход из режима разряда и режим заряда осуществляется, если з течение непрерывного интервала времени, .длительностью не менее заданнога„. напря-,ig жения на аккумуляторной батарее не выше миниматтька допустимого, При переходе в режим заряда от аккумулятор-. ной батареи отключается разрядная цепь и подключается источник заряд-. ного тока фиксированной величтттть;, одновременно начинается отсчет времени заряда. Б течение всего времени осуществляется контроль зя наличием питающего напряжения. При ега исчез О новении осуществляется полное отключение аккумуляторной батареи от разрядной или зарядной цепи,и если такое исчезновение. произошло при заряде батареи прекращается отсчет времени

У

3.5 заряда и запоминается значение, сооТ ветствующее моменту перед изчезнове--. нием питающего няпряжетлия, При вос-становлении питающего напряжения

Ос ущес тгля етс я и опкттттче тттт» ах кумуляторной батареи, причем естся исче3Ho— венце напряжения произошло в режиме разряда,, аккумулятop тая батарея подключается к цептл разряда. Если же иг тезноветпле питающего Heпряжения произашлс в режиме э-трядя,, аккумуляторная оатярея подключается к зарядной цепи и возобновилeTc я отсчет интервала времени заряда От ранее зяnoIIHeEIHor o значения, PemEI«заряда

il текращается и аккумуляторная б-.тарея отключается при дости.".,енин суммяр:-:IIII интервалом. времени зарядB знячeния равному фиксированному, на фиг 1 Гтриведенст схемЯ ус т райст

ВЯ, РЕаЛ. CIyKIIIeI-O ПРЕ,тЛЯГаЕМЫй СПОсоб," ня 1ттлг . 2 -. схема датчика временнат а интергяла, Устройство для ос ";щест:зления способа содержит источник 1 питаю цега напряжения, сooтаящий, HBпример, из сетевого трансформа-ара 2 и двух выпрямителей 3 H 4, паттклточенттьтх к егo вторичным обмоткам, стабилизатор 5 напряжения, осуществлятсщий и". .тяние электронных схем ус I ройствя, генератор б така зярядэ.. HTIÃp òçку 7 „-лч— жащую длл разряда ятгкуьтуля.: -pHoH батареи 8 падклтвс- яе . ую к пр едгтят.я емаму устройству через разъем 9„Кроме того, устройства содержит цепь

10 запуска, делтлтоль l 1 гтяпряжеттия, падключенньгт к IIBI ву ке / 9 Ола . 2 сравнения, cToHEIèê 13 опорного чапряжения, датчик 14 временного интервала, первьттл и второй ключевые элементы 15 и 16 с управляющей и выходной цепями каждый, причем входы блока 12 сравнения падклк;челы к выходам исгачника l3 опорного напряжения и делителя 11 напряжения, Bbl хадная цепь 17 первого ключевага элемента 15 включена между аккумуляторной батареей 8 и нагруэкoé 7,, Я вы;;-адная цепь 18 клю-.гвога элемента 16 включена между генераторам 6 тока за— ряда и аккумуляторной батареей 8.

Устройство также содержит введенные в него согласно ;;-ç,cIÃpeòåí=â резервный истoHник 19 пит;:.;:тя,, однавибрятОр 20, первый 21„ второй 22 и третий 23 1т-триггеры, вЂ,срвый 24 тл второй 25 элементы И-НЕ, пс-pHHIEI 26 и гторай 27 элементы И:тИ-III IIервый 28

29 инвертарт-:, я мент ИЛИ 30, сост Оякнйт т.;;т1рттмер, 31 B 32. F. OT,. Ойс Тее з 14500 блока 12 сравнения соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 24, выход которого присоединен к третьему

-входу второго элемента И-НЕ 25, выход которого соединен с входами сбро- 5 са второго 22 и третьего 23 D-триггеров. Цепь запуска присоединена к входу одновибратора 20 и к четвертому входу первого элемента ИЛИ-НЕ, а также к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ 27. Выход одновибратора

20 присоединен к тактовому входу первого D-триггера 21.и к второму входу второго элемента И-НЕ 25, Прямой выход первого D-триггера 21 присоединен к информационному входу второго D-триггера 22 и к первому входу второго элемента И-HE 25, инверсный. выход того же триггера присоединен к, первому входу первого элемента ИЛИ-НЕ

26, вход сброса того же триггера— к выходу датчика 14 временного интерBGJM дополнительный Выход KQTopoFo подвлючен к тактовым входам второго 26 и третьего D-триггеров 22 и 23 соот-. ветственно. Выход второго 9-тригге. ра 22 присоединен к информационному входу третьего D-триггера 23, прямой выход которого присоединен к 30 второму входу первого элемента

ИЛИ-НЕ 26, а инверсный выход того же . триггера — к второму входу второго элемента ИЛИ-НГ 27, третьему входу первого элемента И-НЕ 24 и входу

35 сброса датчика 14 временного интер-.. вала. Выход стабилизатора 5 напряжения присоединен к входу первого инвертора 28 и первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого присоединен к выходу резервного источника

19 питания, выход того же элемента присоединен к цепи электропитания электронных схем устройства. Выход первого инвертора 28 присоединен к третьим входам первого 26 и второго

27 элементов ИЛИ-НЕ, а также к входу второго инвертора 29, выход которого присоединен к второму входу первого элемента И-НЕ 24. Выходы первого 26 и второго 27 элементов ИЛИ-НЕ присоединены к управляющим цепям первого 15 и второго t6 ключевых элементов соответственно.

В предпочтительной форме реализации цепь запуска выполнена в виде перемычки, подключающей через. разъем

9 вход одновибратора 20, а также четвертый вход первого элемента ИЛИ-НЕ

41

26 и третий вход второго элемента

ИЛИ-НЕ 27. к шине с нулевым потенциалом, а также резистора, присоединенного к входу одновибратора 20 и к цепи электропитания электронных схем.

В предпочтительной форме реализации датчик 14 временного интервала состоит из формирователя 33 и подключенного к его выходу счетчика 34, причем. вход формирователя 33 подключен к дополнительному. выходу источника 1 питающего напряжения (к дополнительной вторичной обмотке сете-, вого трансформатора 2).

В качестве ключевых элементов 15 и 16 могут быть применены электромагнитные реле.

Устройство работает следующим образом.

При наличии питающего напряжения с выхода стабилизатора 5 на первый вход схемы ИЛИ 30 и на вход первого инвертора 28 подается питающее напряжение. Это же напряжение с выхода схемы ИЛИ 30 поступает в цепь энергопитания электронных схем. При наличии питающего напряжения с выхода инвертора 28 сигнал низкого уровня поступает на третьи входы первого

26 и второго 27 элемента ИЛИ-НЕ, при этом выходные сигналы этих элементов, а следовательно, и сигналы, пос;тупающие в управляющие цепи первого

15 и второго 16 ключевых элементов, определяются сигналами на других входах этих же элементов ИЛИ-НЕ. Прн наличии питающего напряжения с дополнительной обмотки трансформатора 2 на вход формирователя 33 поступает напряжение с частотой питающей сети.

Выходной сигнал формирователя 33, представляющий собой меандр, поступает на вход счетчика 34, на дополнительном выходе которого, являющемся дополнительным выходом датчика временного интервала, формируется импульсный сигнал с периодом повторения, равным заданному времени контроля снижения напряжения на аккуму-. ляторной батарее до минимального разряда. После установления на входе сброса сигнала низкого уровня тот же счетчик 34 на основном выходе, являющемся Основным выходом датчика временного интервала, по истечении интервала времени, равного фиксированному интервалу времени заряда, формирует сигнал высокого уровня.

1450041

При установлении на входе сброса сигнала высокого уровня на основном выходе счетчика 34 формируется сигнал низкого уровня.

При исчезновении питающего напря;жения на выходе стабилизатора 5, а

1 следовательно,.и на входе первого инвертора 28 на нервом входе схемы ИЛИ 30 устанавливается сигнал. низкого уровня, при этом с выхода первого инвертора 28 сигнал высокого уровня поступает на третьи входы первого 26 и второго 27 элементов

ИЛИ-НЕ, с выхода которых сигналы низкого уровня, поступающие на управляющие цепи первого 15 и второго

16 ключевых элементов, не вызывают срабатывания последних, тем самым, выходные цепи 17.и 18 тех.же ключе1, вых элементов отключают аккумулятор,ную батарею. 8 от нагрузки и от гене1

; ратора 6 тока заряда. При исчезно-! . вении питающего напряжения также отсутствует.напряжение на дополнительной обмотке трансформатора. 2, следовательно, отсутствует сигнал на- дополнительном выходе. датчика временного интервала, прекращается изменение кода, .хранящегося .в счетчике

34, а тем самым и. отсчет времени заряда, При последующем восстановлении питающего напряжения.возобновляется формирование сигнала на дополнительном. выходе датчика временного интервала, а отсчет времени заряда, т.е. изменение кода, хранящегося в счетчике 34, возобновляется со значения, установивщегося при,исчезновении питающего напряжения. !

При отключении аккумуляторной батареи 8 от разъема 9 цепь 10 запуска разомкнута и резистор устанавливает сигнал высокот о уровня на входе одновибратора 20, а также на четвертом входе первого элемента ИЛИ-НE

26 и третьем входе второго элемента

ИЛИ"НЕ 27. При этом на выходе этих элементов независимо от сигналов на других входах этих же элементов устанавливаются сигналы низкого уровня, не вызывающие срабатывания ключевых элементов 15 и 16 соответственно.

При отключенной аккумуляторной батарее сигнал на. выходе одновибратора

20 имеет высокий уровень.

При подключении аккумуляторной батареи 8 через разъем 9 к устройству на цепи 10 запуска устанавливает5

10 о

ЗО

5О

55 ся сигнал низкого уровня. По перепаду 1/О на цепи 10 запуска, т.е. в момент подключения аккумуляторной батареи, одновибратор 20 формирует на своем выходе сигнал низкого уровня ограниченной длительнооти. указанный сигнал поступает на второй вход второго элемента И-НЕ 25.

Сигнал высокого уровня, поступающий с выхода второго элемента И-НЕ 25 на входы сброса второт о и третьего

D-триггеров 22 и 23,, сбрасывает их, при этом на их выходах устанавливаются сигналы низкого уровня а на их инверсных выходах †. сигналы высокого уровня. Сигнал высокого уровня,поступающий с инверсного выхода третьего 9-триггера 23 на второй вход второго элемента ИЛИ-HH 27, устанавливает на его выходе независимо от сигналов на других входах этого же эле« мента сигнал низкого уровня., нс вызывающий срабатывания ключевого элемента 16, тем- самьж. его выходная цепь 18 отключает аккумуляторную батарею 8 от генератора 6.тока заряда, Сигнал высокого уровня с инверсного выхода третьего D-òðèããåðà 23, поступая также на вход сброса датчика

14 временного интервала, устанавливает на его основном выходе и, следовательно, на входе сброса первого

П"триггера.2", сигнал..низкого уровня.

По перепаду Оj1 сигнала на выходе одновибратора,20.сигнал с информационного входа записывается в первый D-триггер 21. Поскольку в устройстве информационный вход первого

D-триггера 21 подключен к цепи энергопитателя электронных схем, то на нем постоянно установлен сигнал высокого уровня. Следовательно, по завершению выдачи одновибратором 20 сигнала низкого уровня ограниченной

I длительности первый D — триггер установится, тем самым на выходе установится сигнал высокого уровня, а на инверсном выходе, а следовательно, и на первом входе первого элемента

И-HE 26 установится сигнал низкого уровня, как и на остальных входах этого же элемента И-НЕ 26 (на второмв силу предшествующего сброса третьего П-триггера 23, на третьем — в силу наличия питающего напряжения на входе первого инвертора 28, на четвертом — в силу подключения аккумуJIHTGpHoH батареи и на сигнале низнагрузке 7 и, следовательно, продолжается разряд батареи 8, При снижении в процессе разряда напряжения на аккумуляторной батарее 8 да минимального значения на выходе блока 12 сравнения и, следовательно, на выходе второго элемента И-НЕ 25 установится сигнал низкого уровня, тем самым прекращается удержащие второго и третьего D-триггеров 22 и 23 в состоянии сброса. По следующему за этим моментам перераду О/1 сигнала на дополнительном выходе датчика 14 временного интервала выходной сигнал первого

D-триггера 21 запишется во второй

D-триггер 22,. установив на его выходе сигнал высокого уровня, тем самым начнется контроль длительности интервала, на котором напряжение на аккумуляторной батарее снижается до минимального напряжения, Указанный интервал равен интервалу времени между следующими друг за другом перепадами О/.1 . сигнала на дополнительном выходе датчика 14 временного интервала. Если на контролируемом. интервале времени.напряжение на аккумуляторной батарее 8 станет выше минимального.значения, то на выходе блока 12 сравнения и на.выходе второго элемента И-НЕ 25 установится сигнал высокого уровня, вызывающий сброс второго D-триггера 22. Если же на контролируемом интервале времени на пряжение на.аккумуляторной батарее

8 не превьппает минимального напряжения,.то на выходе блока 12 сравнения и на выходе второго элемента

И-НЕ 25 сохраняется сигнал низкого уровня., при этом по последующему перепаду О/1 сигнала на дополнитель ном выходе датчика.14 интервала времени выходной сигнал второго D-триггера 22 запишется в третий D-триггер

23, на выходе которого установится сигнал высокого уровня, а на его инверсном выходе — сигнал низкого уровня. Сигнал высокого уровня, поступая с выхода третьего D-триггера

23 на второй вход первого элемента

ИЛИ-НЕ 26, устанавливает на его выходе независимо.от сигналов на других входах сигнал низкого уровня, не вызывающий срабатывания первого ключевого элемента 15, выходная цепь

17 которого отключает аккумуляторную батарею 8 от нагрузки 7, прекращая тем самым режим разряда. Сигнал низкого уровня, поступая с инверс7 14 50041 Я кого уровня в цепи 10 запуска. На выходе элемента 26 установится сигнал высокого уровня, который, поступая на управляющую цепь первого KJ ючеваго элемента 15, вызовет его сраба- 5 тывание и подключение выходной цепью

1? того же ключевого элемента аккумуляторной батареи 8 к нагрузке 7. ! Таким образом, при подключении аккумуляторной батареи 8 к устройст-. ву через разъем 9 автоматически устанавливается режим разряда батареи, причем ток разряда полностью определяется установленной в устройстве нагрузкой 7. При э-.îì на второй вход первого элемента И-НЕ 24 с выхода второго инвертора 29 поступает сигнал высокого уровня (при наличии питающего напряжения), на первый вход того же элемента сигнал высокого уровня поступает с инверсного выхода третьего D-триггера 23..При этом. выходной сигнал элемента 24 .определяется только выходным сигналом бло25 ка 12 сравнения, На первый вход второго элемента И-HE 25 с выхода первого D-триггера 21.поступает сигнал . высокого уровня, на второй вход того же элемента сигнал высокого уровня поступает с выхода одновибратора 20.

Следовательно, сигнал на выходе элемента 25 полностью определяется..сигналом на выходе первого элемента

И-НЕ 24, а следовательно, сигналом на выходе блока.12 сравнения, при-.. 35 чем уровни сигналов на. выходе блока

12 сравнения и на выходе второго элемента И-НЕ 25.равны, На вход блока 12 сравнения через делитель

11 напряжения поступает часть напря- 40 жения, развиваемого разряжаемой аккумуляторной батареей 8. на нагрузке

7, на инверсный вход того же,блокавыходное напряжение .источника 13 ппорного напряжения., Если напряжение.на разряжаемой аккумуляторной батарее 8 превьппает минимальное..значение, то.на выходе блока 12 сравнения устанавливается сигнал высокого уровня, Такой же сигнал с выхода вто- 50 рого элемента И-НЕ 25 поступает на входы сброса второго и третьего

Э-триггеров 22 и 23 и удерживает их в состоянии сброса. При этом на выходе первого элемента ИЛИ-НЕ 26 устанавливается сигнал высокого уровня, на выходе второго элемента ИЛИ-НЕ 27— сигнал низкого уровня, тем. самым ак кумуляторная батарея 8 подключена к

14 50041

5

20 1 Д.И

5G 5 ного выхода третьего D-триггера 23 на вход сброса датчика 14 временного интервала, прекращает его удержание в состоянии сброса, при этом входящий в состав датчика 14 счетчик 34 подсчитывает количество импульсов, поступивших с выхода формирователя

33. Этот же сигнал, поступая ня третий выход первого элемента И-НЕ 24, устанавливает на его выходе независимо от сигналов на других его входах„и, в частности, независимо от выходного сигнала блока 12 сравнения сигнал высокого уровня. При этом на выходе второго элемента И-НЕ 25 сохраняется сигнал низкого уровня, не, изменяющий состояние третьего D-rpzrrepa 23. Этот же сигнал с,элемента

23, поступая на второй вход второго элемента ИЛИ-НЕ 27, устанавливает (поскольку сигналы гп зкого уровня поступают на первый вход — аккумуляторная батарея присоединена,и на третий вход — питающее напряжение имеется) на его выходе сигнал высокого уровня, вызывающий срабатывание второго ключевого элемента 1б, выходная цепь 18 которого подключает аккумуляторную. батарею 8 к генератору б тока заряда, тем самым начинается режим заряда.

Если в течение фиксированного ин,тервала времени заряда отсутствуют нарушения питающего напряжения, тс иа выходе первого инвертора 28 сох-» раняется сигнал. низкого уровня, я счетчик 34, входящий в состав датчика 14 временного интервала, подсчитывает число импульсов, поступающих с выхода формирователя 33. По.окончании фиксированного. интервала времени заряда на выходе датчика 17 временного интервала устанавливается сигнал высокого уровня, поступаюшчй на вход сброса первого D-триггера 21, При этом первый D-триггер 21 сбрасывается, на. его выходе, формируется сиГнал низкОГО урОВняe ЭтОт сиГНЯлр поступая на первый, вход второго элемента И-НЕ 25, устанавливает на,его выходе независимо от сигналов на других входах сигнал высокого уровня, сбрасывающий второй и, третий D-триггеры. 22 и 23. При этом.на инверсном выходе триггера 25 устанавливается сиГнял ВысОкОГО ÎÂHí поступающий на второй вход второгo элемента

И-НЕ 2? и устанавлизающийся на его выходе независимо от сигналов на других входах сигнал низкого уровня, не вызывающий срабатывания второго ключевого элемента 1б,.выходная цепь 18 ,которого отключает аккумуляторную батарею 8 от генератора б тока заряда, прекращая т- » самым режим заряда, Этот же сигнал, от триггера 23 поступая на вход сброса датчика 14 временногo интервала, устанавливает на его .выходе сигнал низкого уровня. Сигнал высокого уровня с инверсного выхода ранее сброшенного первого D-триггера 21 поступает на первый вход первого элемента ИЛИ-НЕ 2б, устаназливае: на его выхсде независимо от сигналов на других входах сигнал низкого уровня, не вызывающий срабатывание первого ключево. о э;1:мента 15. Следовательно, по завершении режима заряда аккумуляторная ба-;.арея " отключается и от гейератога б тока заряда и от нагрузки 7,. а тем самым и от устройства з целом.

Если же з процессе:заряда произошло нарушение питающего напряжения, то ня выходе первого инвертора 28 установится сиги:"л высокого уровня, поступающий на четвертый вход перного элемента ИЛИ-НЕ 2б и третий вход второго элемента ИЛИ-НЕ 27 и устанавливающий на выходах этих элементоз независимо от сигналоз на других входах сигналы низкого уровня, не вызывающие срабатывания ключевых элементов. 15 и 16 соотзетс",зен:ло,ппи этом аккуг уляторняя.батарея 8 отключается от устройства. При нарушении питающего напряжения исчезает напря- жение на дополнительной обмотке трансформатора 2, а, тем самьг. н на выходе. формирователя 33, при =-том счетчик 34 прекращает счет имгульссв и хранит число импульсов, соответствующих интервалу време. и от начала режима заряда .до нарушения питания.

Энергопитание, а следсзател ьно, и сохранение состояния электронных схем, состоящих по крайней мере из цепи 10 запуска, датчика 14 временного интервала„ Однозибратоэа 20, 0-триггеров 21-23, "=.ëoèåíòoç I -HE 24 и 25, элементов ИЛИ- hP, 2б и 2/, инвертороз 28 и 29 осущесrvляется энергией резервного источник=. 19 питания, поступающей и цепь энергопитания электронных схем через элемент

ИЛИ 30. При восстановлении питающего

14 50041

12 напряжения на выходе первого иннертора 28 устанавливается сигнал низкого уровня, тем самым на выходе второго элемента ИЛИ-НЕ 2? устанав.5 ливается сигнал высокого уровня и второй ключевой элемент.1б своей выходной цепью 18 подключает аккумуляторную батарею 8 к генератору 6 тока заряда, возобновляя режим заряда.

При восстановлении питания на выходе формирователя 33 устанавливается сигнал, подсчитываемый счетчиком 34.

Дальнейший процесс заряда протекает аналогично описанному. При нарушении питания в режиме разряда устанавливается сигнал высокого уровня на выходе первого инвертора 28, вызывающий отключение аккумуляторной батареи 8 от устройства. Этот же сигнал устанавливает на выходе второго инвертора 29 сигнал низкого уровня, поступающий на второй вход первого элемента И-НЕ 24 и устанавливающий на его выходе независимо от 2б сигналов на других входах сигнал единичного уровня, не изменяющий сигнал на выходе второго элемента И-НЕ 25.

Указанная блокировка предупреждает изменение состояния D-триггеров 21-23, ЗО так как при этом из-за отключения аккумуляторной батареи. 8 от устройства выходной сигнал блока 12 сравнения не соответствует состоянию аккумуляторной-батареи. Поскольку состоя35 ние D-триггеров 21-23 не изменяется то при восстановлении питающего напряжения первый ключевой элемент 15 выходной цепью 1?.подключит аккумуляторную батарею 8 к нагрузке, при этом 4О на .выходе второго инвертора 29 установится сигнал .низкого уровня, разрешая тем самым. последующее. определение момента прекращения. разряда.по выходному сигналу блока 12 сравнения 4б

При нарушении питания после завершения заряда состояние аккумуляторной батареи (отключена QT устройства) не изменяется, Поскольку при этом сбро- 5О шен первый D-триггер 21, то второй и третий D-триггеры 22 и 23 удерживаются в сброшенном состоянии независимо ат выходного сигнала блока 12 сравнения. Поскольку состояние D-триг-55 геров 21-23 не изменяется, то при восстановлении. питания не изменится и состояние аккумуляторной батареи 8 (отключена ат устройства), После завершения заряда состояние устройства может быть изменено только при установке первого Б-триггера

21, что возможно только при срабатыванин ацновибрат ора 20, а следовательноо, при присоединении аккумуляторной батареи 8 через разъем 9 к устройству. При этом в устройстве автомати-. чески устанавливается режим разряда, что исключает сокращение срока.службы аккумуляторных батарей.из-за перезаряда при возможных ошибках аператора при обслуживании устройства.

Таким образом, прецлагаемое устройство выполняет полный набор операций согласно способу, обеспечивающих повышение срока службы аккумуляторных батарей.

Формула и з о бр ет е ния

1. Способ автоматического разряда и заряда аккумуляторной батареи,при котором разряд батареи осуществляют на нагрузку до напряжения, равного ранее установленному минимальному значению, а затем заряжают батарею стабильным током в течение фиксированного интервала времени, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения срока службы аккумуляторной батареи за счет исключения возможности ненормированного ее заряда, в процессе разряда фиксируют момент достижения напряжением батареи минимального значения, контролируют наличие этого уровня напряжения в течение непрерывного интервала времени продолжительностью не менее заданного, после чего переходят к заряду батареи, в процессе которого контролируют состояние питающего напряжения, и в случае его нарушения отключают аккумуляторную батарею, прекращают отсчет времени заряда, запоминают величину интервала времени заряда, а при восстановлении питающего напряжения подключают аккумуляторную батарею, продолжают процесс заряда и возобновляют отсчет интервала времени от ранее запомненной величины до достижения суммарным интервалом времени заряда значения, равного фиксированному интервалу времени, после чего прекращают процесс заряда и отключают аккумуляторную батарею.

2.. Устройство для автоматического разряда и., заряда аккумуляторной батареи,.содержащее источник питаю1450041 щего напряжения, стабилизатор напряжения, два ключевых элемента с управляющей и выходной. цепями каждый, генератор .тока заряда, подключенный к клеммам для подключения аккумуляторной батареи через выходную цепь второго. ключевого элемента, нагрузку, подключенную через выходную цепь первого ключевого элемента, источник

| опорного напряжения, делитель напряжения, соединенный с нагрузкой, блок ! сравнения,. входы которого подключены к выходам делителя. напряжения и источника опорного напряжения, и.датчик временного интервала, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса, s него дополнительно введены резервный источник питания, элемент ИЛИ, входы которого подсоединены к выходам ста™ билизатора напряжения и источника резервного питания, а выход подключен.к цепи энергопитания схем устройства, цепь запуска, одновибратор, 1первый, второй и третий D- pnrrepr» первый и второй элементы ИЛИ-НЕ, первый и второй элементы И-НЕ, а также первый и второй инверторы, причем вход одновибратора, а также первые, входы элементов ИЛИ-НЕ подсоединены к цепи запуска, выход одновибратора подключен к второму вхбду второго элемента И-НЕ и к тактовому входу первого D-триггера, информационный вход которого соединен через резис-. тор с цепью энергопитания, вход сброса этого триггера присоединен к дополнительному выходу датчика временного интервала, выход первого триггера подключен к информационному входу второго Р-триггера и к первому входу второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с входами сброса

5 второго и третьего D-триггеров такЭ товые входы которых подключены к основному вьходу датчика временного интервала, выход второго 13-триггера заведен на информационный вход тре тьего D-триггера, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ-НЕ, инверсный выход третьего триггера — к второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ, к входу. сброса датчика временного интервала и к третьему входу первого элемента И-НЕ, четвертый вход первого элемента ИЛИ-НЕ подключен к инверсному выходу первого D-триггера, вход первого инвертора подключен к выходу. стабилизатора напряжения и через дополнительный резистор — к общему проводу, а выход - к входу второго инвертора и к третьим входам первого

25 и второго элементов ИЛИ-НЕ, выход второго инвертора подсоединен к второму входу первого элемента И-НЕ, первый вход того же элемента подключен к выходу блока сравнения, а выход первого элемента И-НŠ— к третьему входу второго элемента И-НЕ, выходы первого и второго элементов

ИЛИ-НЕ подключены соответственно к цепям управления первого и второго

35 ключевых элементов.

3, Устройство по п ° 2, О T л и ч а ю щ е е с я тем, что датчик временного интервала состоит из счетчика и формирователя, выход которого подключен к входу счетчика, а вход — к источнику питающего напряжения.

)! .РМ!

1450041

Редактор С.Пекарь

Заказ б972/51 Тираж 651 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

ЮМвгю трамсФдэ ка

ФфЮ Я

1

Составитель И, Найдина

Техред N.Дидык Корректор Г.Ренетник