Устройство для зарядки аккумуляторной батареи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Ссщиапистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Заявлено 030578 (21) 2613028/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 300680,Бюллетень № 24

Дата опубликованиаописания 300680 (51) м. к.

H 02 J 7/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (5З> УДК621. 355. 164 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.И.павлов и В.С.Егоров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРНОЙ

БАТАРЕИ

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано на заводах отрасли при производстве и испытаниях герметичных аккумуляторов на емкость.

Известны устройства контроля за процессом заряда аккумуляторов по величине напряжения на аккумуляторе в конце заряда.

Контроль по количеству принятого электричества аккумулятором, контрольпо газовыделению, контроль по плотности электролита, контроль по внутреннему сопротивлению аккумулятора, 15 контроль по давлению газа в конце заряда, используя датчик давления, сопротивление которого уменьшается по мере заряда, широко используются в промышленности 11 . 20

Известно также зарядно-разрядное устройство, применяемое при производстве и испытаниях аккумуляторных батарей, в которых в качестве крите- 25 рия окончания заряда служит напряжение, содержащее регулируемый преобразователь напряжения, выполненный на базе магнитного усилителя, контрольно-сбегающую систему, устрой- 30 ство сравнения, поэлементно-отключающее устройство (2).

Устройство позволяет вести контроль за степенью заряда аккумуляторов по напряжению.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности вести контроль давления газа при заряде герметичных аккумуляторов, содержащих в качестве датчиков давления газа сильфон-датчики.

У герметичных аккумуляторов один из выводов контакта сильфон" датчика конструктивно соединен с одним из электродов аккумулятора внутри аккумулятора, а другой вывод контакта сильфон-датчика выведен нарухсу .

Контакт сильфона-датчика замыкается при повышении давления газа внутри аккумулятора и размыкается при уменьшении давления газа

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

В устройство вводятся дополнительные элементы, которые позволяют вести контроль за степенью заряда аккумуляторов в батарее не только по напряжению, но и по давлению газа.

744843

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для заряда, содержащее регулируемый преобразователь напряжения, соединенный послецовательно-встречно с батареей lIoследовательно соединенных через переключающие контакты поэлементно-отключающего узла аккумуляторов, блок контроля по напряжению, соединенный .своим входом с положительными и отрицательными выводами аккумуляторов, а выходом — с узлом поэлементного 0

Отключения и блоком сигнализации, введены сильфоны-датчики с контактом, встроенные в аккумуляторы,электромагнитные реле и развяэывающие диоды, по числу аккумуляторов, источник питания, соединенный отрицатель-ным выводом с положительным выводом батареи аккумуляторов, а положительным выводом источник питания соединен с точкой соединения одних выво- 20 дов электромагнитных реле, другие же выводы реле через свои размыкающие контакты, параллельно которым подключены токоограничивающие резисторы, .соединены с анодами развязывающих диодов, катоды которых соединены с выводами контактов, введенных в каждый аккумулятор сильфонов-датчиков„ а замыкающие контакты реле введены в узел поэлементного отключения и блок сигнализации, причем другие выводы контактов каждого сильфондатчика соединены с электродом соответствующего аккумулятора внутри него.

На чертеже представлена схема устройства для заряда аккумуляторной батареи.

Устройство содержит регулируемый преобразователь 1 напряжения, герметичные аккумуляторы 2, объединенные 40 в батарею, с контактами 3 сильфоновдатчиков, блок 4 контроля по напряжению, узел 5 поэлементного отключения с переключающими контактами б, блок 7 сигнализации, развязывающие диоды 8, токоограничивающие реэ:асторы 9, электромагнитные реле 10 с размыкающими контактами 11 и замыкающими контактами 12 и 13, источник

14 питания.

5О

В режиме заряда батарея аккумуляторов 2 подключается последовательновстречно к регулируемому преобразо вателю 1 напряжения, и ток заряда протекает по цепи: от положительного вывода преобразователя 1 напряжения через аккумуляторы 2 и размыкающие положения переключающих контактов б узла поэлементного отключения

5 к отрицательному выводу преобразователя 1. 6О

Контроль за степенью заряда аккумуляторов 2 может вестись как по напряжению с помощью блока 4 контроля по напряжению, так и по давлению аза внутри аккумуляторов. 65

В начале заряда контакты 3 сильфонов-датчиков разомкнуты. По мере заряда аккумуляторов в разные моменты времени контакты сильфонов-датчиков замыкаются, так как растет давление газа в аккумуляторах 2. При этом замыкается цепь питания соответствующего реле 10, ток срабатывания которого протекает от поло>кител — ного вывода источника 14 питания через обмотку реле 10, размыкающий контакт 11 этого же реле, развязывающий диод 8, замкнутый контакт 3 сильфона-датчика, цепь последовательно соединенных аккумуляторов 2, переключающие контакты 6 к отрицательному выводу источника "4 питания.

После срабатывания реле 10 его контакты 11 размыкаются„ и ток питания реле 10 будет протекать через токоограничивающий резистор 9, который включен параллельно раэм кающему контакту 11.

Замыкающим контактом 12 реле 10 дает сигнал узлу 5 поэлементнога отключения, который своим переключаю— щим контактом б отключает соответст— вующий аккумулятор 2 из цепи заряда, причем замыкающее положение переключающего контакта 6 иунтирует аккумулятор, а раэмыкающее положение исключает самораэряд отключенного аккумулятора.

Замыкающим контактом 13 реле 10 дает сигнал в блок 7 сигнализации об отключении аккумулятора 2 иэ зарядной цепи.

Например, при =-a xavии контакта

3 сильфона-датчика аккумулятора ?, замыкается цепь питания реле 102.,Цо срабатывания реле 10 ток протекает от положительного вывода источника

14 питания через: обмотку реле 102, размыкающий контакт 112, развязываю— щий диод 82, контакт 3 сильфона-датчика, размыкающее или замыкающее положение переключающего контакта 6, в зависимос-.è от срабатывания контакта 3 сильфона-датчика аккумулятора

2 и к отрицательному выводу источника 14 питания.

После срабатывания реле 102 его размыкающий контакт 11 щунтируется токоограничивающим резистором 92 .

Замыкающим контактом 122 реле 102 дает сигнал узлу 5 поэлементного отключения, которь .й своим переключающим контактом 62 отключает аккумулятор 2 2 из цепи заряда, одновременно шунтируя его и исключая его самораэ— ряд.

Замыкающим контактом 13 2 реле 102 дает сигнал в блок 7 сиг нализ ации об отключении аккумулятора 22 из цепи заряда, Из работы схемы видно, что напряжение питания реле 10 представляет сумму напряжения источника 14 питания и напряжения последовательно 744Я4 3 соединенных аккумуляторов 2, причем второе слагаемое переменно для каждого из реле 10„,... 10„.

Последовательности в замыкании контактов 3 „ ....3 „ сильфонов-датчиков в процессе заряда нет, она может быть самая произвольная.

Для удобства анализа напряжения питания реле 10„,....10 рассмотрим два крайних случая, воэможность которых маловероятна.

Если срабатывание контактов

3,..., 3 сильфонов-датчиков происходит в возрастающей последовательности от 3„, 3, 3 ...до 3„, то напряжение питания всех реле 15

10,...,10, одно и то же и равно напряжению источника 14 питания, так как отключенные аккумуляторь| шунтируются.

Если же последовательность сраба- 20 тывания контактов 3 сильфонов-датчиков происходит в обратной последовательности, то напряжение питания реле 10„, 10„, „, ..., 10 уменьшается на величину напряжейия одного

25 аккумулятора.

В этом случае напряжение питания реле 10 максимальное и равно сумме напряжения источника 14 питания и напряжения последовательно соединенных 2,. аккумуляторов.

Поэтому при выборе токоограничивающих резисторов 9<,....,9„ необходимо использовать гистерезисные свойства электромагнитных реле 10, у которых токи срабатывания превосходят токи удержания. Например, у маломощных электромагнитных реле ток срабатывания обычно десятки миллиампер, а ток удержания — единицы миллиампер.

4Î

Из работы схемы видно, что токи удержания реле 10 вносят погрешность в цепь заряда аккумуляторов 2, но она ничтожно мала в сравнении с десятками ампер зарядного тока.

В данном случае разрешается компромисс в решении изобретательной задачи .

По мере спада давления газа внутри отключенных аккумуляторов 2 50 контакты 3 сильфонов-датчиков размыкаются, электромагнитные реле 10 обесточиваются, контакты 11 замыкаются, а контакты 12,13 размыкаются.

Блок 7 сигнализации фиксирует 55 раэмыкания контактов 3 сильфоновдатчиков.

Пс времени нахождения контактов 3 сильфонов-датчиков аккумуляторов 2 в замкнутом состоянии судят об электрохимических процессах,происходящих внутри аккумуляторов, и их технологических отклонениях. устройство становится универсальным, так как позволяет нести поэлементный контроль эа степенью заряда аккумуляторов в батарее не только по величине напряжения, но и по давлению газа внутри аккумуляторов.

Формул а и э об рет е ни я устройство для зарядки аккумуляторной батареи, содержащее регулируемый преобразователь напряжения, соединенный последовательно-встречно с батареей последовательно соединенных через переключающие контакты поэлементно-отключающего узла аккумуляторов, блок контроля по напряжению, соединенный своим входом с положительными и отрицательными выводами аккумуляторов, а выходом — с узлом поэлементного отключения и блоком сигнализации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены сильфоны-датчики с контактом, встроенные в аккумуляторы, электромагнитные реле и развязывающие диоды, по числу аккумуляторов и источ-! ник питания,.причем один из выводов контакта каждого сильфона-датчика соединен с электродом аккумулятора внутри него, отрицательный вывод источника питания связан с положительным выводом батареи аккумуляторов, а его положительный вывод соединен с точкой соединения одних выводов электромагнитных реле, другие же выводы реле через свои размыкающие контакты,. параллельно которым подключены токоограничивающие резисторы, соединены с анодами развязывающих диодов, катоды которых соединены с вторыми выводами контактов сильфонов-датчиков, а замыкающие контакты реле введены в узел поэлементного отключения и блока сигнализации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вайлов А.М. и др. Автоматизация контроля и обслуживание аккумуляторных батарей, M. "Связь", 1975, с. 25-77.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 520667, кл. Н 02 J 7/12, 1975.

744843

Составитель И. Найдина

Редактор Т.Кузьмина Техред Ж. Кастелеви Корректор С.Ыекмар

Заказ 3676/10 Тираж 763 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4