Автоматическое подзарядное устройство

 

Использование: электрооборудование, обеспечивающее непрерывное поддержание состояния заряженное™ множества аккумуляторных батарей различных типоразмеров , находящихся на длительном хранении. Сущность изобретения: в выходные цепи логических схем ИЛИ-НЕ и И-НЕ на оптоприемниках введены однополюсные выключатели. В разомкнутом их положении прерывается управление ключами в выходных цепях устройства, ненагруженных аккумуляторными батареями. 1 ил.

()9) (!!) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 02 J 7/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4869559/07 (22) 29.08.90 (46) 30,04.93.Бюл.¹ 16 (75) Н.И.Сысоев (56) Авторское свидетельство СССР

N 1705954, кл. Н 02 J 7/10, 1989. (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПОДЗАРЯДНОЕ

УСТРОЙСТВО (57) Использование .электрооборудование, обеспечивающее неп реры вное поддержаИзобретение относится электротехнике и предназначено для использования в качестве подзарядного устройства свинцовокислотных аккумуляторных батарей, находящихся на длительном хранении в заряженном состоянии.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей, На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит входные выводы

1, 2 для подключения к сети переменного тока, последовательно между которыми через два последовательно встречно включенные диода 3, 4, соединенных между собой анодами и образующих отрицательный выходной вывод 5 устройства, включена нагрузка 6 переменного тока, две группы по три в каждой ключей 7-9 и 10-12 с односторонней проводимостью и односторонней блокировкой (которые могут быть выполнены на тринисторах). Первые (входные) выводы 13-15 первой группы (7-9) ключей соединены с общей точкой соединения катода диода 3 и нагрузки 6 переменного тока, ние состояния заряженности множества аккумуляторных батарей различных типоразмеров, находящихся на длительном хранении, Сущность изобретения; в выход.ные цепи логических схем ИЛИ-НЕ и И-НЕ на оптоприемниках введены однополюсные выключатели. В разомкнутом их положении прерывается управление ключами в выход ных цепях устройства, ненагруженных аккумуляторными батареями. 1 ил, 1 а входные выводы 16-18 второй группы (1922) ключей соединены с общей точкой катода диода 4 и входного вывода 2, Выходные выводы 19-21 каждого из ключей 7-9 первой группы соединены соответственно каждый с одним из входных выводов 22-24 ключей

10-12 второй группы и соответственно эти точки соединения, являющиеся тремя положительнь!ми выводами 25-27 устройства служат для подключения соответствующих трех групп аккумуляторных батарей 28-30, M каждая из которых также содержит в своем Ql .составе несколько АБ, Параллельно каждой О

АБ -28!-28п, 29)-29н, 30(-30п подсоединен ф, один из. ограничителей (311-31!) на стабилитронах, каждый из которых состоит из лампы накаливания и стабилитрона, открывающихся при достижении соответствующей АБ уровня 100 g, заряженности и одна .из нескольких (321-32! ) оптронно-стабилитронных схем контроля (каждая из которых состоит из ограничительного резистора, светодиода и стабилитрона, открывающегося при достижении соответствующей АБ уровня.85-95 ) заряженности номинальной

1812594

3 4 емкости). Оптодатчик (светодиод) каждой схему И-НЕ (ее второй вход 72) и четвертую оптронно-стабилитронной схемы контроля . 64 схему И (ее первый вход 63) с управляюкаждой группы АБ установлен с возможно- щим входом 65 третьего ключа 12 второй стьюоднавременноговзаимодействиясод- группы, Выход третьей 35 схемы И-НЕ на ним оптоприемником соответствующей 5 оптоприемниках связан через однополюсодной иэ трех {33-35) логических схем И-НЕ ный выключатель 83, третье реле 73 времена оптоприемниках и с одним оптоприемни- ни с одним 74, а через этот же выключатель ком соответственно одной иэ трех {36-38) 83 на прямую с другим входом 75 третьей логических схем ИЛИ-НЕ на оптоприемни- схемы 76 ИЛИ, выход 77 которой через четках. Выход первой схемы 36 ИЛИ-НЕ на "0 вертую 64 схему И (ее второй вход 78) связан оптоприемниках соедйнен через однопо- с управляющим входом 65 третьего ключа 12 люсный выключатель 80 с управляющим второй группы, входом 39 первого ключа 7 первой группы, . Принцип работы устройства основан на а через последовательно соединенные вы- том, что если АБ сгруппировать по отдельключатель 80, схему 40, схему 42 И, ее пер- "5 ным группам, в каждой группе по несколько вый вход 41, с управляющим входом 43 последовательно соединенных АБ, то тогда второго ключа 8 первой группы, а через по- при использовании трех разновидностей следовательно соединенные выключатель зарядного тока (асимметричного — при кото80, первый вход 44 первой схемы 45 И-НЕ, ром используется один полупериод за кажпервыйвход46второйсхемы47 "И" суправ- 20 дый период сети, обычного ляющим входом 48 третьего ключа 9 первой двухполупериодного зарядного тока и одногруппы. Выход второй 37 схемы ИЛИ-НЕ на полупериодного без разрядных импульсов оптоприемниках связан через последова- тока)и возможностиполученияэтогозаряда тельно соединенные выключатель 82, вто- ат генератора тока с использованием однорой вход 49 первой схемы 42 "И" с 25 фазной сетипеременноготока(т,е.сетьподуправляющим входом 43 второго ключа 8. . ключается к зарядным цепям, в простейшем первой группы, а через последовательно со- случае, через лампу 6 накаливания) можно единенные выключатель 82, второй вход 50 создать подзарядное устройство, в котором первой схемы 45 И-НЕ и первый вход 46 несколько групп АБ с различными суммарвторой схемы 47 И с управляющим входом 30 .ными ЭДС и номинальными емкостями сое48 третьего ключа 9 первой группы. Выход диненные параллельно между собой третьей 38 схемы ИЛИ-НЕ на оптопрйемни- . совершенно независимые друг от друга буках связан через однополюсный выключа- дут заряжаться различными видами зарядтель 84, второй вход 51 второй схемы 47 И с ного тока .как в каждой группе, так и в управляющим входом 48 третьего ключа 9 35 каждой из группы в отдельности, первой группы, : . ...: .. Отличие предложенного устройства в

Выход первой схемы 33 И-НЕ на оптоп- работе заключается в том, что введенные риемниках связан через однополюсный вы- однополюсные выключатели 79-84 позволяключатель 79, первое реле 52 времени с ютрасширитьегофункциональныевозмож. одним 53, а через выключатель 79 на пря- "0 ности. К примеру, рассмотрим рабочую мую с другим входом 54 первой схемы 55 . ситуацию когда по тем или иным причинам

ИЛИ, выход 56 которой. соединен с управля- группы АБ (28, 29) не подключены к соответющим входом первого 10 ключа второй груп- ствующим выходным вы водам устройства пы, а через последовательно соединенные (25 и 5,26 и 5), В этой рабочей ситуации для вторую схему НЕ 57, третью схему И 59 (ее .45 обеспечения нормальной работы устройстпервый вход 58) с управляющим сходом 60 ва в целом необходимо разомкнуть соответвторого ключа 11 второй группы, а через ствующие пары однополюсных последовательно соединенные первый вход . выключателей (79 и 80 для АБ 28, 81 и 82 для

61 второй схемы И-НЕ 62, первый вход 63 АБ 29) и оставить замкнутыми контакты одчетвертой схемы И 64 с управляющим вхо- 50 нополюсных выключателей 83 и 84, так как дом 65 третьего ключа 12 второй группы. ко всем выходным выводам третьей группы

Выход второй34схемы И-НЕ на оптоприем- . 30 АБ подключены соответствующие АБ никах связан через однополюсный выклю- (30>-30м) этой группы. В этой ситуации устчатель 81, второе реле 66 времени с одним ройство будет работать на одну третью груп67, а через выключатель 81 на прямую с 55 пуЗОАБ со сменой известных видов заряда, другим 68 входом схемы 69 "ИЛИ", выход 70 т.е. будет функционировать следующим об.которой через третью схему 59 И (ее второй разом. Разомкнутые выключатели 79-82 вход 71) связан с управляющим входом 60 обеспечат закрытое состояние соответствувторого ключа 11 второй группы, а через ющих ключей (7,10 и 8,11) посредством копоследовательно соединенные вторую 62 торых производится заряд первой 28 и

1812594

10

25

35

40 модействия одновременно с одним оптоп . риемником одной из трех схем И-НЕ и с

50 второй 29 группы АБ (ключи 7 и 10 закрыты вследствие того, что отсутствует возможность подачи. высокого потенциала со схемы

ИЛИ-Н Е на оптоприемниках 36 непосредственно на ключ 7, а на ключ 10 со схемы И-НЕ

33 на оптоприемниках через схему ИЛИ 55), Соответственно закрыт ключ 8, т,е. на втором входе схемы И 42 отсутствует высокий потенциал и закрыт ключ 11, т,к, на втором

71 входе схемы И 59 также отсутствует высокий потенциал появление которого было бы возможно при замкнутом выключателе

81. Разомкнутое положение выключателей

79-82 обеспечивает наличие низких потенциалов на входах 61, 72 схемы 62 И-НЕ и на входах 44, 55 схемы 45 И-НЕ, что соответствует наличию высоких потенциалов на соответствующих входах 63 и 46 схем 64, 47 И, В этой ситуации работа устройства в автоматическом режиме будет осуществляться только для третьей 30 группы АБ и определяется состоянием АБ входящих только в эту группу. Работа устройства в этом одном из частных случаев будет происходить следующим образом, На первом этапе когда все АБ третьей 30 группы заряжены ниже контролируемого уровня 85-95% заряженности их номинальных емкостей, зарядный ток через соответствующие ключи 9, 12 поступает от питающей сети, ограниченный нагрузкой 6 переменного тока в течении обоих полупериодов, При достижении отдельными АБ этой группы заряженности 8595% посредством схемы ИЛИ-НЕ 38 на оптоприемниках и схемы 47 И закрывается ключ 9; В последующем по мере заряда всех

АБ этой группы и достижения ими уровня

85-95% заряженности и в дальнейшем по.средством третьего реле 73 времени, обес- . печивающего достижение всех АБ этой группы уровня 100% заряженности, закрывается и второй 12 ключ этой группы, На этом первый цикл заряда для этой группы заканчивается. Устройство неопределенное время находится в режиме контроля, а эа- 4 рядный ток обоих полупериодов сети полностью отсутствует до тех пор пока напряжение хотя бы на одной или несколь-. ких АБ этой группы не снизится ниже контролируемого уровня 85-95% заряженности.

Затем цикл заряда повторится с использованием только одного полупериода. Работа устройства при всех замкнутых выключателях 79-84 и всех подключенных 28-30 группах АБ ничем не отличается от работы 5 известного устройства.

Использование устройства согласно изобретению в народном хозяйстве (особенно в Вооруженных Силах) позволит поддерживать в режиме длительного хранения при непрерывном процессе подзаряда большое число АБ с различными ЭДС и номинальными емкостями от одного подзарядного устройства, При этом в устройстве можно использовать для подзаряда как.все выходы, так и отдельные иэ них, не нарушая режимов работы последнего

Формула изобретения

Автоматическое подза рядное устройство, содержащее входные выводы для подключения ист.очника переменного тока, последовательно между которыми через два последовательно встречно включенные диода, соединенных между собой анодами, к которым подключен отрицательный выходной вывод устройства, включена нагрузка переменого тока, две группы ключей, в каждой из которых по три ключа, входные выводы первой группы ключей подключены к точке соединения катода первого диода и входного вывода для подключения источника переменного тока, а входные выводы второй группы ключей соединены с общей точной катода второго диода и нагрузки переменного тока, выходные выводы каждого из ключей первой группы соединены соответственно с одним из выходных выводов ключей второй группы и эти точки соединения выходных выводов ключей первой и второй групп связаны каждая через одну из трех групп аккумуляторных батарей с отрицательным выходным выводом устройства, к клеммам для подключения каждой аккумуляторной батареи, соединенных последовательно в группах, подключены стабилитронные ограничители и оптронностабилитронная схема контроля заряженности батареи, причем оптодатчик последней выполнен с возможностью взаиобщим оптоприемником одной из трех схем.

ИЛИ-НЕ, выход первой схемы ИЛИ-НЕ соединен с управляющим входом первого ключа первой группы, а через последовательно соединенные первую схему НЕ и первую схему И ее первый вход связан с управляющим входом второго ключа первой группы, а через последовательно соединенные первую схему И-НЕ, ее первый вход, и вторую схему И, ее первый вход, — с управляющим входом третьего ключа первой группы, выход второй схемы ИЛИ-НЕ на оптоприемниках связан через первую схему И, ее второй вход, с управляющим входом второго ключа первой группы, а через последовательно соединенные первую схему И-НЕ, ее второй вход, и вторую схему И, ее первый вход, — с управляющим входом третьего ключа первой группы, выход третьей схемы ИЛИ-НЕ

1812594

Составитель Н.Сысоев

Редактор Т.Горячева . Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т,Вашкович

Заказ 1578 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101 на оптоприемниках связан через вторую схему И, ее второй вход, с управляющим входом третьего ключа первой группы, выход первой схемы И-HE- на оптоприемниках связан через реле времени с одним; а непос- 5 редственно с другим входами первой схемы

ИЛИ, выход которой непосредственно соединен с управляющим входом первого ключа второй группы, а через последовательно соединенные вторую схему НЕ и третью 10 схему И, ее первый вход, — с управляющим входом второго ключа второй группы, а через последовательно соединенные вторую. схему И-HE, ee первый вход, и четвертую схему И, ее первый вход, — с управляющим 15 входом третьего ключа второй группы, выход второй схемы И-НЕ на оптоприемниках связан через второе реле времени с одним, а непосредственно с другим входами второй схемы ИЛИ, выход которой через третью схему И, ее второй вход, связан с управляющим входом второго ключа второй группы, а через последовательно соединенные вторую схему И-НЕ, ее второй вход, и четвертую схему И, ее первый вход, — C управляющим входом третьего ключа второй группы, выход третьей схемы И-НЕ íà оптоприемниках связан через третье реле времени с одним,.а непосредственно с другимвходами третьей схемы ИЛИ, выход которой через четвертую схему И, ее второй вход, связан с управляющим входом третьего ключа второй группы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных воэможностей, в выходные цепи логических схем ИЛИ-НЕ и И-НЕ на оптоприемниках введены однополюсные выключатели,