Зарядное устройство
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскик
Социалистических
Республик
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
iflia j j(зЦ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.10;77 (21) 2530069/24-07 (5» М.К .
Н 02 J 7/32
H 03 К 3/53 с присоединением заявки №вЂ”
Гееудерстееккьй кеевпет
СССР ее делам взабретеикк в еткркткк (23) Приоритет—
Опубликовано 25.12.79. Бюллетень № 47 (53) УДК 621.355..16 (088.8) Дата опубликования описания 26.12.79 (72) Автор, изобретения
Б. В. Нилов (71) Заявитель (54) ЗАРЯДНОЕ УСТРОЛСТВО. Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности, к схемам зарядки батарей от зарядных агрегатов с неэлектрическим первичным двигателем (волновым йли ветровым). Областью специального применения являются энергоустановки плавучих средств навигационного оборудования, Известно зарядное устройство, содержащее источник питания — трехфазный ветрогенератор, три группы накопителей энергии с выводом средних точек, индикатор напряжения и транзисторные ключи (1).
Однако наличие в зарядном устройстве трех групп накопителей со средней точкой требует увеличения массы и габаритов плавучего объекта для размещения накопителей, что не всегда приемлемо . для этих объектов. Электрическая схема этогс, устройства требует применения в источнике питания только трехфазного, генератора, тогда как на малых плавучих средствах (буях, бакенах), не требующих много энергии, проще использовать однофазный генератор.
Известно также зарядное устройство, содержагцее два источника питания, каждый из которых содержит ветрогенератор переменного тока и выпрямитель, индикаторы уровня напряжепйя †-половинного и номинального — на выходе выпрямителя, накопитель энергии со средней точкой и транзисторные ключи в цепях заряда накопителя при половинном и номинальном напряжениях источника питания. Здесь один ветрогенератор при слабом ветре заряжает одну половину накопителя, а другой -- вторую, чем и обеспечивается равномерный заряд накопителя. При номинальном ветре оба ветрогенератора заряжают параллельно весь накопитель. Наличие двух источников питания (ветрогенераторов) затрудняет применение этого зарядного устройства на плавучих объектах из-за его большой массы и габаритов.
Таким образом, недостатками известных зарядных устройств являю1ся сложность, большая масса и габариты.
Целью изобретения являются упрощение, уменьшение массы и габаритов.
7(>6{>0
3 -Для этого в зарядное устройство, содер жащее источник питания, преобразукцций энергию ветра нли волн в напряжение пос тоянного тока, индикатор половинного напряжения, своим входом соединенный с выходом индикатора номинального напряжения источника питания, накопитель энергии со средней точкой и полупроводниковые ключи в цепях, заряда накопителя при половинном и номинальном напряжениях источника питания, введен генератор прямоугольных импульсов, причем в цепь заряда накопителя при половинном напряжения источника питания последовательно и согласно со стороны плюса и минуса накопителя включены диоды, анод одного и катод другого которых соединены через последовательно включеннце транзисторы типа п-р-п и р-п-р с их общим коллекторным выводом, соединенным со средней точкой накопителя, а базовые цепи этих транзисторов связаны с выходом генератора прямоугольных импульсов, под.ключейного к выходу ключа в цепи заряда накопителя при половинном напряжении источника питания, причем к выходу этого же ключа через резистор подключена также базовая цепь одного из упомянутых транзисторов, а в качестве полупроводникового ключа в цепи заряда накопителя при номинальном напряжении источника питания примейен диод.
1S
На чертеже представлена электрическая схема зарядного устройства.
Зарядное устройство содержит источник
I питания, накопитель 2 (аккумулятор или . гальванические элементы), клеммы 3 — 5 на- . копителя электроэнергии, индикатор 6 половины номинального напряжения источника зз питания, имеющий транзистор 7 и стабилитрон 8, индикдтор 9 номинального напряжения истоЧника питания, имеющий транзистор
10 и стабилитрон 11, транзисторный ключ 12 в цеп!з заряда накопителя при половинном напряжении источника питания, генератор.
13 прямоугольных импульсов (например, типа мультивибратор), транзисторы 14 — 15 в цепи заряда половин накопителя, резистор
16, диоды 17 — 20.
Устройство работает следующим образом. 4
При отсутствии напряжения у. источника
1 питания (нет ветра или волн) накопитель 2 питает подключенную к клеммам 3 и 4 нагрузку (на схеме не показан). С появле нием ветра или волн у источника 1 питания появляется напряжение постоянного тока.
Как только его величина достигнет половины от номинального значения, срабатывает индикатор 6 напряжения, в котором открывается транзистор 7, так как стабилитрон 8 соответствует по номи- и налу половине напряжения источника питания. В индикаторе 9 напряжения транзис. тор 10 закрыт, так как стабилитрон I I соотвстствует номиналу напряжения источника питания. Через открытый транзистор 7 получает ток базовая цепь транзисторного ключа !2, который открывается и при этом получает питание генератор 13 прямоугольных импульсов. От его импульсов поочередно открываются транзисторы разного тина проводимости 14 (р-п-р) и 15 (n-р-п), через которые проходит ток заряда накопителя. Половина накопителя 2 (между клеммами 4 и 5) получает ток заряда по цепи: плюс источника питания, транзистор 14, клемма 5, клемма 4, диод
17, транзисторный ключ 12, минус источника 1 питания. Другая половина нако пителя (между клеммами 3 и 5) получает ток заряда bio цепи: плюс источника питания, диод 18, клемма 3, клемма 5, транзистор 15; транзисторный ключ 12, минус источника I питания. Диод 19 служит для развязки входа генератора 13 прямоугольных импульсов с базовой цепью транзистора 14, который получает ток в базовой цепи через резистор 16. Если применить в качестве генератора 13 прямоугольных импульсов генератор с парафазным входом, то диод 19 и резистор 16 из схемы надо исключить.
При увели 1ейии напряженйя источника питания до номинальной величины срабатывает индикатор 9 напряжения, открытый транзистор 10 которого при этом запирает вход транзистора 7 индикатора 6 половинного напряжения; транзисторный ключ 12 закрывается, выключая тем самым генера- тор !3 прямоугольных импульсов и прерывая ток раздельного заряда половин накопителя 2. Весь накопитель при этом имеет возможность заряжаться через диод 20. Величина зарядного тока в этом случае определяется превышением напряжения источника питания над напряжением накопителя 2.
Уменьшение напряжения источника питания ниже номинала приводит к снятию блокировки с индикатора 6 напряжейия, так как транзистор,10 индикатора 9 напряжения закрывается,.и происходит автоматический переход к- заряду половин накопителя 2, как выше оп иса но.
Использование новых элементов — генератора прямоугольных импульсов и диодов в цепи заряда половин накопителя, шунтированных последовательной цепочкой из транзисторов типа р-и-р и п-р-и выгодно отличает схему предлагаемого зарядного устройства от. прототипа, так как для его ра6оты требуется всего один источник постоянного тока и один накопитель. В результате уменьшается масса и габариты зарядного устройства, а также упрощается его электрическая схема, что расширяет сферу прим<.пения предлагаемого устройства использование его практипески па любых плавучих средствах навиг гцпоппого об 1рудопапнн) и.. 7О;600
5 всдст к сокращению производственных и н эксплуатационных расходов. и
Формула изобретения
Зарядное устройство, содержащее источник питания, преобразующий энергию ветра или волн в напряжение постоянного тока, индикатор половинного напряжения источника питания, своим входом соединенный с выходом индикатора номинального напряжения источника питания, накопитель энергии с выводом средней точки и полупроводниковые ключи в цепях заряда накопи-. теля при половинном и номинальном напр11с.женнях источника питания, отличающееся тем, что, с целью упрощения, уменьшенйя массы и габаритов, оно снабжено генерато-,. ром прямоугольных импульсов, причем в цепь заряда накопителя при половинном напряжении источника питания последовательно и согласно со стороны плюса и минуса та
6 акопнтеля включены диоды, анод одного катод другого которых соединены через последовательйо включенные транзисторы типа п-р-и н р- п-р с их общим коллекторным выводом, соединенным с выводом средней точки накопителя, а базовые ц пи этих транзисторов связаны с выходом генератора прямоугольных импульсов, подключенного к выходу ключа, установленного в цепи заряда накопителя при половинном напряжении источника питания, причем к выходу этого же ключа через резистор подключена также базовая цепь одного из упомянутых транзисторов, а в качестве полупроводникового ключа в цепи заряда накопителя при номинальном напряжении источника йитания приь менен диод..
Источники информации; принятые во внимание при экспертизе, 1. Авторское свидетельство СССР № 481954, кл. Н 02 J 7/34, !973. "
2. Авторское свидетельство СССР № 431623, кл. Н 03 К 3/53, 1972.
Составитель И. Найдина
Редактор Ю. Челюканов Техред К. Шуфрич 3(орректор М. Демчик
Заказ 8040/00 Тираж 857 Подписное
ЦН И И П И Государственного комитета СССР но делам изобретений i открытий.
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП <патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4