Устройство для зарядки аккумуляторной батареи

 

Устройство зарядки аккумуляторной батареи, содержащее тиристорный регулятор переменного тока, трансформатор, первичная обмотка которого подключена к выходу тиристорного регулятора, а вторичная - к выпрямителю, выход которого соединен с клеммами для подключения аккумуляторной батареи или нагрузки, и пороговое устройство, отличающееся тем, что в него введены оптрон и два светодиода, на один из которых нагружен выход порогового устройства, а второй соединен последовательно со входной частью оптрона, выходная часть которого параллельно с тумблером подключена в цепи питания блока фазоимпульсного управления тиристором, причем второй светодиод и выходная часть оптрона подключены параллельно первому светодиоду и пороговому устройству, а к одному из диодов выпрямителя подключен через переключатель конденсатор плюсовым выводом к катоду, а минусовым - к аноду, при этом выход тиристорного регулятора, нагруженный на трансформатор, снабжен дополнительным выходом для подключения внешней нагрузки активного или индуктивного характера. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для зарядки аккумуляторных батарей в стационарных условиях.

Известны устройства зарядки аккумуляторных батарей током асимметричной и постоянной полярности с автоматическим отключением зарядного устройства по окончании зарядки, например, выпускаемые Бешкекским заводом "Тяжеэлектромаш".

Недостатком этих устройств является ограниченный диапазон их использования, т.к. они предназначены, в основном, для зарядки аккумуляторов транспортных средств и имеют малый диапазон регулирования. Кроме того, в этих устройствах разрядная составляющая аккумулятора в асимметричном режиме задается подключением внешней нагрузки, пропорциональной зарядному току, что снижает удобство пользования.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство зарядки аккумуляторных батарей с автоматическим бесконтактным отключением узла управления тиристором, включающее тиристорный регулятор с подключенным к нему трансформатором, выпрямитель и пороговое устройство (Дробница Н.А. "30 схем радиолюбительских устройств". М. Радио и связь, 1982 (Массовая радиобиблиотека, выпуск 1049), стр. 39-42.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции узла автоматического отключения по окончании процесса зарядки, отсутствие нагрузки в составе устройства для создания разрядкой составляющей при режиме заряда током асимметричной полярности, а также отсутствие выхода с тиристорного регулятора переменного тока для подключения различных нагрузок активного и индуктивного характера, что сужает его функциональные возможности.

Цель изобретения упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей устройства.

С этой целью в устройстве зарядки аккумуляторной батареи, содержащем тиристорный регулятор с подключенным к нему трансформатором, выпрямитель и пороговое устройство, согласно заявляемому техническому решению, введены оптрон и два светодиода, на один из которых нагружен выход порогового устройства, а второй соединен последовательно со входной частью оптрона, выходная часть которого параллельно с тумблером подключена в цепи питания блока фазоимпульсного управления тиристором, причем второй светодиод и выходная часть оптрона подключены параллельно первому светодиоду и пороговому устройству, а к одному из диодов выпрямителя, плюсовым выводом к катоду, минусовым выводом к аноду, через переключатель подключен конденсатор, при этом выход тиристорного регулятора, нагруженный на трансформатор, снабжен дополнительным выходом для подключения внешней нагрузки активного или индуктивного характера.

Других технических решений, содержащих признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого технического решения, не обнаружено, что позволяет считать его соответствующим критерию "существенные отличия".

На чертеже изображена принципиальная функциональная схема устройства зарядки аккумуляторной батареи.

Устройство содержит тиристорный регулятор А1, вход которого подключен к сети питания, включающий выпрямитель 1, тиристор 2 с блоком 3 фазоимпульсного управления и резистор 4. Питание блока фазоимпульсного управления тиристором осуществляется через выходную часть 5а оптрона 5 с подключенным параллельно выходной части оптрона тумблером 6. Выход тиристорного регулятора А1 подключен к розетке А2 и к первичной обмотке трансформатора А3, вторичная обмотка которого со средней точной нагружена на выпрямитель А4. К одному из диодов выпрямителя А4, плюсовым выводом к катоду, а минусовым выводом 13 к аноду, через переключатель 7 подключен конденсатор 8. Выпрямитель А4 снабжен выходом Б для питания нагрузок регулируемым постоянным током, параллельно ему подключен резистор 9, с движка которого сигнал передается на вход порогового устройства А5. Выход порогового устройства А5 нагружен на светодиод 10, срабатывание которого ведет к шунтированию последовательно соединенных второго светодиода 11 и входной части 5б оптрона, которые установлены параллельно первому светодиоду 10 и пороговому устройству А5. Светодиоды 10 и 11 соединены с резистором 12. Выход тиристорного регулятора А1, нагруженный на трансформатор А3, снабжен дополнительным выходом А2 для подключения внешней нагрузки активного или индуктивного характера.

Устройство работает следующим образом.

При подключении устройства к сети, а аккумуляторной батареи к выходу выпрямителя, включается цепь последовательно соединенных светодиода 11 "Постоянное напряжение" и входной части оптрона 5б.

В положении переключателя 6 "выключено" (режим автоматического отключения процесса заряда) выходная часть оптрона 5а включает цепь питания блока 3 фазоимпульсного управления тиристором 2. Плавное регулирование фазы открывания тиристора, а соответственно и зарядного тока осуществляется переменным резистором 4. При достижении в конце заряда напряжения уставки, установленного резистором 9, срабатывает пороговое устройство А5, зажигая светодиод 10 "Заряд окончен", шунтируя тем самым цепь последовательно соединенных светодиода 11 и входной части 5б оптрона, тиристор закрывается.

Включение светодиода 11 и входной части 5б оптрона при подключении аккумуляторной батареи выполняет также функции диагностики: целостность цепи, исправность батареи, правильность подключения, т.к. при отсутствии какого-либо из перечисленных условий разрешение на заряд, т.е. включение тиристора 2, не будет получено.

Блок 3 фазоимпульсного управления в зависимости от положения резистора 4 изменяет угол открывания тиристора 2, что позволяет получить на розетке А2 и выходе трансформатора А3 плавно регулируемое напряжение.

В ручном режиме (тумблер 6 в положении "включено") окончание процесса зарядки, а следовательно, отключение устройства от сети выполняет оператор. Этот режим может использоваться также для питания различных нагрузок регулируемым постоянным током или регулируемым переменным током.

Процесс зарядки аккумуляторных батарей может осуществляться в двух режимах: заряд постоянным током (переключатель 7 выключен) или заряд током асимметричной полярности (переключатель 7 включен).

Асимметричный режим осуществляется подключением конденсатора 8 параллельно к одному из диодов выпрямителя А4, что создает разрядную составляющую тока, величина которой зависит от величины емкости конденсатора 8 и устанавливается автоматически от величины зарядного тока при соотношении длительностей 2:1.

При положении тумблеров: 6 включен, 7 выключен, устройство используется для получения на выходе выпрямителя плавно регулируемого постоянного напряжения, а на розетке А2 плавно регулируемого переменного напряжения, что значительно расширяет его функциональные возможности.

Снабжение тиристорного регулятора дополнительным выходом для подключения внешней нагрузки активного или индуктивного характера, например нагревателя, электродрели, светильника и других подобных устройств, расширяет его функциональные возможности, а включение конденсатора через переключатель параллельно одному из диодов выпрямителя для создания разрядной составляющей в режиме заряда асимметричным током позволяет осуществлять режим заряда асимметричным током без подключения внешней нагрузки и автоматически поддерживает соотношение разрядной составляющей тока при изменении тока заряда. Кроме того, последовательное включение светодиода со входной частью оптрона и шунтирование ее при срабатывании порогового устройства дает возможность диагностирования целостности цепи, правильности подключения и пригодности аккумулятора. В заявляемом устройстве упрощена конструкция узла автоматического отключения по окончании процесса зарядки, что ведет к упрощению конструкции устройства в целом.

Формула изобретения

Устройство для зарядки аккумуляторной батареи, содержащее тиристорный регулятор переменного тока, трансформатор, первичная обмотка которого подключена к выходу тиристорного регулятора, а вторичная к выпрямителю, выход которого соединен с клеммами для подключения аккумуляторной батареи или нагрузки, и пороговое устройство, отличающееся тем, что в него введены оптрон и два светодиода, на один из которых нагружен выход порогового устройства, а второй соединен последовательно с входной частью оптрона, выходная часть которого параллельно с тумблером подключена в цепи питания блока фазоимпульсного управления тиристором, причем второй светодиод и входная часть оптрона подключены параллельно первому светодиоду и пороговому устройству, а к одному из диодов выпрямителя подключен через переключатель конденсатор плюсовым выводом к катоду, а минусовым к аноду, при этом выход тиристорного регулятора, нагруженный на трансформатор, снабжен дополнительным выходом для подключения внешней нагрузки активного или индуктивного характера.

РИСУНКИ

Рисунок 1