Устройство для контроля напряжения аккумуляторной батареи

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к аппаратуре контроля параметров аккумуляторной батареи. Цель изобретения - повышение точности контроля напряжения аккумуляторов и улучшение КПД устройства. Устройство содержит трансформатор , двухуровневый источник опорного напряжения, пороговый датчик тока, исполнительный орган, датчик режима работы батареи, коммутатор блоки диодов и блок тиристоров. Элементами сравнения разрядного (зарядного ) напряжения служат блоки диодов и блок тиристоров. Пороговый уровень напряжения задается инвертором и источником опорного напряжения. Достижение критического значения напряжения на аккумуляторах фиксируется по возрастанию тока в цепи питания инвертора и срабатыванию порогового датчика. Ча счет введения блока тиристоров, выполнения вторичной обмотки с отводом от части ВИТКОР и использования в качестве формирователя уровня опорного напряжения однофазного инвертора исключается подмагничивание сердечника трансформатора и достижение указанного положительного эффекта. 1 ил. « О

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

1ЕСПжЛИН

09) (10

А2 (51)% Н 01 M 10/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЩРКГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1078505 (21) 4674533/07 (22) 04.04.89 (46) 15.04.91. Нюл. Р 14 (72) В.В.Пугачев (53) 621.355.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1". 1078505, кл . Н 01 М 10/48, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯ)ЖНИЯ АККУИУЛЯТОРНОЙ ЛАТАРЕИ (57) Изобрегение огносигся к элекгрогехнике,. в часгносги к аппаратуре конгроля параметров аккумуляторной багареи. Цель изобретения — повышение гочности кон гроля напряжения аккумулягоров и улучшение КПД устройства. Усгройство содержиг трансАорМа rop, двухуровневый источник опорного напряжения, пороговый датчик тока, исполнительный орган, датчик

Изобретение относится к электротехнике и касается поэлементного контроля напряжения аккумуляторной батареи и является. усовершенствованием устройства .по авт.св. 1г 1078505.

Целью изобретения является повышение точности контроля напряжения аккумуляторов и улучшение КПД устройства.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

Устройство содержит выходные клеммы 1, трансформатор 2, двухуровневый источник опорного напряжения (ИОН)

3, однофазный инвертор 4, диодный мост

5, пороговый датчик тока 6, усилитель

7, исполнительный орган (реле) 8, режима рабогы батареи, коммутагор блоки диодов и блок гиристоров. Элементами сравнения разрядного (зарядного) напряжения служа r блоки диодов и блок гиристоров. Пороговый уровень напряжения задается инвертором и исгочником опорного напряжения.

Достижение критического значения напряжения на аккумуляторах фиксируется по. возрастанию тока в цепи питания инвертора и срабатыванию порогового датчика. Ва счет введения бло— ка тиристоров, выполнения вторичной обмоткгг с отводом От части витков и использования в качестве формирователя уровня опорного напряжения однофазФ ного инвертора исключается подмагничивание сердечника трансформатора и достижение указанного положительного эффекта. 1 ил. датчик режима работы 9, дв хпозиционный коммутатор 10, блоки диодов 11 и

12, блок тиристоров 13. Трансформа- р тор 2 содержит первичную обмотку 14 гд и вторичные обмотки 15, число которых равно количеству аккумуляторов в батарее. Вторичные обмотки 15 имеют отвод от части витков, разделяющий их на две смежные (соединенные последовательно-согласно) обмотки 16 и 17.

Исполнительными элементами датчи-,)Ь ка .режима работы 9 являются контакты у коммутатора 10 и контакты переключателя 18. Вход датчика 9 соединен с шунтом 19 цепи АБ. Датчик режима работы 9 выполнен в виде компаратора 20 напряжения заданной по1642538 лярности, подключенного через усилитель 21 к релейному элементу 22.

Двухуровневый ИОН 3 выполнен в виде источника стабилизированного напря5 жения 23, выходом подключенного к регулируемому дискретно делителю напряжения на резисторах 24 и 25.

Размыкаюцие контакты 26 исполнительного органа 8 включены последователь- 1О но с цепью А1э, Кнопка. 27. служит для . возврата устройства в исходное положение после выключения зарядно-разрядного устройства.

Диагональ переменного тока выпрямительного моста 5 включена в цепь питания однойазного инвертора 4. Источникам питания инвертора 4 является двухуровневый ИОН,З. Выходные клеммы через размыкающие контакты ком- 20 мутатора 10 и блок диодов 11 соединены .с обмоткой 16. Блок тиристоров 13 связывает замыкающие контакты коммутатора 10 с анодами блока диодов

11. Управляющие входы тиристоров 2S

13 подключены через блок диодов 12 к обмотке 17. В качестве исполнительного органа 8 может быть использован дистанционный переключатель.

Устройство работает следуюцим образом. При разряде аккумуляторов полярность сигнала с датчика тока компаратором 20 не воспринимается. Обмотка реле 22 обесточена. Размыкаюцие контакты коммутатора 10 и переключателя 18 находятся в замкнутом состоянии как показано на чертеже, Выходное напряжение ИОН 3 равно падению напряжения на резисторе 25, что соответствует минимально допусти- 40 мому разрядному напряженияю AS (установка напряжения осуществляется при настройке).

Опорное напряжение ИОН 3 с частотой работы инвертора 4 подается на 45 первичную обмотку 14 трансформатора

?. Во вторичных обмотках 16 индуцируется ЭДС, равная минимально допустимому разрядному напряжению одного аккумулятора при выборе значения ко- . 50 эфйициента передачи по напряжению трансформатора 2, равному обратной величине числа включенных в батарею . аккумуляторов.При нормальном протекании разряда AS напряжение ее аккумуляторов превышает ЭДС на обмотках

16 и диоды 11 блока .смещены в обратном направлении. Ток в обмотках 16 не протекает.. По первичной обмотке

14 в это время протекает только ток перемагничивания сердечника трансфор-. матора ?, величина которого меньше порога срабатывания датчика тока

6. При уменьшении разрядного напряжения хотя бы на одном из аккумуляторов до уровня ЭДС обмоток 16 через соответствующий диод блока (11) начинает протекать ток. По первичной обмотке 14 начинает протекать ток заряда, который в сумме с током перемагничивания превышает порог датчика 6. Датчик тока 6 срабатывает.

Его выходной сигнал усиливается усилителем 7 и вызывает срабатывание реле Я. Контакты 26 размыкаются, и разряд АБ прекращается.

При заряде AR датчик режима работы 9 срабатывает, вызывая переключение контактов реле 2; . Замыкающие контакты коммутатора 10 и переключателя 18 замыкаются. ИОН 3 вырабатывает уровень опорного напряжения, равный максимально допустимому заряд— ному напряжению АВ, путем подачи на выход ИОН 3 через замыкаюцие контакты переключателя 18 суммарного напряжения на резисторах 24 и 25.

В режиме заряда устройство работает аналогично. Отличие состоит в сле-дующем. На вторичных обмотках 16 индуктируется ЭДС, равная максимально допустимому напряжению при заряде одного аккумулятора. Если полярность ЭДС обмотки 16 совпадает с направлением напряжения аккумуляторов, то тиристор 13 закрыт, так как ЭДС обмотки 17 не поступает на его управляющий вход, и напряжение аккумулятора в этот полупериод работы устройства не контролируется. Если ЭДС обмотки 16 направлено встречно напряжению аккумулятора, то ЭДС обмотки 17 приложена к управляюцему входу (тиристора 13) в открываюцем направлении. При нормальном протекании заряда батареи напряжение аккумуляторов не превышает ЭДС на обмотках

6, поэтому тиристоры 13 закрыты и ток в обмотках 16 не протекает.Если напряжение хотя бы на одном из аккумуляторов станет выше уровня ЭДС обмоток 16, то в соответствующий полупериод тиристор 13 .будет открыт,а по обмотке 16 потечет постоянный ток.

При этом напряжение на обмотке 16 направлено встречно протекающему по ней току и имеет место рекуперация

5 164 энергии в цепь первичной обмотки 14.

Под действием ЗЛС ток в первичной обмотке изменяет направление на противоположное, а его величина превышаI ет порог срабатывания датчика тока

6, включенного в диагональ постоянного тока выпрямительного моста 5.

Выходной. сигнал датчика 6 усиливается и вызывает срабатывание реле 8.

Контакты 26 размыкаются, и дальнейший заряд батареи прекращается.

Контроль напряжения аккумуляторов при .любых возможных значениях зарядного и разрядного токов обеспечивается путем выбора и регулировки величин резисторов, включенных в делитель напряжения ИОН 3. Выбор значе.ния порога срабатывания датчика тока

6 производится при условии обеспечения его надежного срабатывания по достижении напряжения хотя бы на

-одном иэ аккумуляторов критического значения.

Таким образом, устройство обеспечивает поаккумуляторный контроль зарядного и разрядного напряжения

АБ. Благодаря отличительным признакам устройства исключается подмагни2538 6 чивание сердечника трансформатора до момента достижения напряжения на аккумуляторе порогового значения, в ре5 .зультате чего повышается точность момента регистрации окончания заряда (разряда) и увеличивается КПЛ.

Формула изобретения

Устройство для контроля напряжения аккумуляторной батареи по авт.св, P 1078505, о т л и ч а ю m е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля напряжения аккумуляторов и улучшения КПД, дополнительный блок диодов анодами подключен к одному иэ выводов вторичной обмотки трансформатора, а катодами соединен

20 с управляющими входами введенного блока тиристоров, которые связывают замыкающие контакты двухпозиционного коммутатора с. общей точкой анодов основного блока диодов и отвода от

25 части витков вторичной обмотки трансформатора, причем формирователь импульсов напряжения заданного уровня выполнен в виде одноАазного инвертора, подключенного к двухуровневому

30 источнику опорного напряжения.

1б42538

Составитель Г.Веденеев

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Осауленко

Редактор В.фельдман

Заказ 1433 Тираж 296 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьгиям при ГКНТ СССР

1 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

lf 11

Производственно-издательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул, Гагарина, 101