Устройство для защиты аккумулятора от переразряда и перезаряда

Устройство для защиты аккумулятора от переразряда и перезаряда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

«»748589

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскык

Соцнаиистмческмк"

Респубттии (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.06.78 (21) 2621463/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Г!риоритет— (51) M. Кл.т

Н Ol M 1О/42

H02H 7/18

Всудэрстаавый квмнткт

СС.СР (53) УДК 621.355..1 (088.8) Опубликовано 15.07.80. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.80 ео делам изебретеккй к еткрытнй

Ю. Г. Басин, В. И. Браварец, 1О. А. Гриц н В. И. Исаченко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ АККУМУЛЯТОРА

ОТ ПЕРЕРАЗРЯДА,И ПЕРЕЗАРЯДА

Изобретение относится к устройствам защиты электрических аккумуляторов от переразряда, в особенности аккумуляторов автономных систем электропитания с радиоизотопными первичными источниками энергии.

Известны близкие по назначению устройства защиты аккумуляторов от переразряда или перезаряда. К характерным признакам указанных устройств относится йаличие порогового элемента на полупроводниковых диодах или транзисторах и электро- 10 магнитного реле или контактора. Пороговый элемент срабатывает при достижении верхнего или нижнего заданного уровня напряжения на аккумуляторе; реле коммутирует зарядное устройство и нагрузку аккумулятора так, чтобы предотвратить его перезаряд или переразряд 11), 12) и 13).

В пороговых элементах этих устройств ответственным является только уровень срабатывания, а уровню огпускания не придают значения. Уровень отпускания элемента зависит от установленного уровня срабатывания и сам по себе не регулируется.

Применительно к автономным системам электропитания с запрограммированными

2 сеансами работы нагрузки это свойство порогового элемента является существенным недостатком, так как после срабатывания защиты от переразряда аккумулятор должен накопить заряд, гарантирующий проведение очередного сеанса работы. Следовательно, уровень отпускания элемента тоже должен быть ответственным и регулируемым.

Известны также устройства, защищающие аккумуляторы, которые имеют один порогбвый элемент с регулируемыми уровнями срабатывания и отпускания 14).

Однако эти уровни зависят друг от друга, что создает трудности при регулировании.

Известно устройство заШиты от перезаряда и переразряда аккумулятора, содержащее мостовой датчик отклонения напряжения аккумулятора от номинала, два раздельных пороговых элемента на транзисторах с независимыми уставками уровней срабатывания и три электромагнитных реле.

Обмотки первых двух реле включены каждая в выходную цепь своего порогового элемента, а обмотка третьего реле присоединена к источнику питания схемы через последовательно включенные контакты первого и вто- рого реле, причем в исходном состоянии схемы контакты первого реле разомкнуты, а контакты второго замкнуты. Контакты третьего реле управляют зарядным источником. При достижении одного из заданных уровней напряжения аккумулятора (например, нижнего) срабатывает соответствующий пороговый элемент и замыкаются контакты в цепи обмотки третьего реле, которое, в свою очередь, включает зарядный источник

Дополнительным контактом третьего реле сработавший пороговый элемент блокируется, чтобы предотвратить отключение 1о зарядного источника до окончания зарядки аккумулятора. При достижении другого заданного уровня напряжения (верхнего) срабатывает второй пороговый элемент и размыкается цепь обмотки третьего реле.

Отключается зарядный источник, и схема возвращается в исходное состояние 151.

Недостаток такого устройства проявляется в тех случаях, когда первичный источник энергии имеет ограниченную мощность. В частности, радибизотопные источники энер- ze гии с термопреобразователями по ряду технологических и экономических соображений обычно рассчитывают на выходную мощность, не превывающую единиц и даже долей ватта. При такой мощности энергопотребление дежурных систем, в том числе устройств защиты, должно быть сведено к минимуму. С этой же точки зрения это устройство неэкономично, так как оба пороговых элемента постоянно включены и потребляют энергию источника. Кроме того, зо в течение всего времени зарядки аккумулятора к источнику подключена и потребляет энергию обмотка третьего реле.

Цель изобретения — уменьшение мощности, потребляемой устройством.

Это достигается тем, что устройство, содержащее два пороговых элемента с независимыми уставками уровней срабатывания и двумя электромагнитными реле, обмотки которых включены каждая в выходную цепь своего порогового элемента, введен дистанционный переключатель, первая обмотка управления которого через замыкающие контакты первого реле подключена к выводам питания первого порогового элемента, вторая обмотка через замыкающие контакты второго реле — к выводам питания второго порогового элемента. Два одноименных вывода питания пороговых элементов подключены к одной шине зарядного источника, а два других — к неподви>кным контактам дистанционного переключателя.

Подвижный контакт дистанционного переключателя подключен ко второй шине зарядного источника. Пара силовых контактов дистанционного переключателя коммутирует нагрузку.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Схема устройства содержит первичный (зарядный} источник 1 питания, аккумуI

4 лятор 2, нагрузку 3 (не входящие в состав устройства), пороговые элементы 4 и 5 со своими реле 6 и 7, потенциометры 8 и 9 уставки уровня срабатывания, а также дистанционный переключатель 10, к которому относится и пара силовых контактов 11.

Пороговый элеМент 4 установлен на верхний заданный уровень напряжения аккумулятора, а пороговый элемент 5 — на нижний допустимый уровень (защита от переразряда). Исходное положение контактов реле изображено на чертеже; включено питание порогового элемента 4, идет зарядка аккумулятора. По достижении верхнего уровня напряжения пороговый элемент 4 срабатывает и замыкаются контакты реле 6.

Подвижный контакт дистанционного переключателя 10 перебрасывается во второе положение, при этом отключается. питание порогового элемента 4, обесточивается первая обмотка дистанционного переключателя 10 и включается питание порогового элемента 5. Одновременно замыкаются контакты 11, подключающие нагрузку 3 к источнику 1. В случае переразряда аккумулятора срабатывает пороговый элемент 5, замыкаются контакты реле 7, подвижный контакт дистанционного переключателя 10 возвращается в прежнее положение и переключает питание порогового элемента 5 на пороговый элемент 4, отключается нагрузка 3.

В устройстве пороговые элементы 4 и Ь представляют собой, например, транзисторные ключи с опорными источниками напряжения на стабилитронах. Для обеспечения высокой заданной надежности устройства пороговые элементы вместе с опорными источниками и реле резервированы.

Таким образом, улучшаются показатели надежности предложенного устройства по сравнению с известным, так как один из пороговых элементов устройства значительную часть времени отключен и фактически находится в режиме хранения.

Формула изобретения

Устройство для защиты аккумулятора от переразряда. и нерезаряда, питаемое от зарядного источника,. содержащее два пороговых элемента с независимыми уставками уровней срабатывания и двумя электромагнитными реле, обмотки которых включены каждая в выходную цепь своего порогового элемента, отличающееся тем, что, с целью уменьшения мощности, потребляемой устройством, в него введен дистанционный переключатель, первая обмотка управления дистанционного переключателя через замыкающие контакты первого реле подключены

< выводам питания первого порогового элемента, вторая обмотка через замыкающие

748589 контакты второго реле подключена к выво дам пнтання второго порогового элемента, два одноименных вывода питания пороговых элементов подключены к одной шине зарядного источника, а два других — к неподвнжным контактам дистанционного переключателя, подвнжный контакт которого подключен ко второй шине источника.

Источники информации, прннятые во внимание прн экспертизе ь

l. Патент Японии № 48-15741, кл,5701, 1973.

2. Патент Японии № 49-41894, кл.5701, 1974.

3. Патент США № 3708738, кл. 320-9, 1973.

4. Патент Японии,% 48-15?40, кл.57D 1, 1973.

5. Вайлов А. М. н др. Автоматнзацня контроля н обслуживания аккумуляторных батарей. М., «Связь», 1975, рнс. 3.12, с. 39

Составитель И. Найдина

Редактор С. Лыжова Техред К. Шуфрич Корректор Е. Папп

Заказ 4374/15 Тираж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретеиий и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП Патента,,Г. Ужгород, ул. Проектная, 4