Устройство для защиты аккумуляторапри разряде

Устройство для защиты аккумуляторапри разряде

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(n)815797

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву

О (22) 3>> >еН> 030179 (2>) 2704926/24-07 51)м (<„З

Н 01 М 10/42 с присоединением заявки М

Государственный «омитет

СССР но делан изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230 381 Бюллетень М9 11

Дата опубликования описания 230381 (53) >4< 621 ° 355 ° 1 (088 ° 8) (72) Автор б

В.П. Бельский (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ АККУМУЛЯТОРА

ПРИ РАЗРЯДЕ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для индивидуальной защиты аккумуляторов от переполюсовки при разряде на испытательных стендах и зарядно-разрядных станциях.

При нормировке, тренировке, разбраковке, испытаниях и подготовке к работе аккумуляторы подвергаются разряду с помсяаью разрядных устройств, обеспечивающих стабилизацию разрядного тока, при изменении напряжения разряжаемых аккумуляторов и выключе-. нии их из разрядной цепи, при снижении напряжения на каждом из аккуму- 15 ляторов до определенного предела.

Необходимость выключения аккумуляторов из разрядной цепи при достижении определенного минимального напряжения объясняется тем, что дальнейший 2р разряд аккумулятора ведет к его переполюсовке, что вызывает значительное увеличение газовыделения, которое влечет за собой разрушение электродов, а для герметичных аккумуля- 25 торов — их разбухание, разгерметизацию и даже взрыв.

Контроль величины минимального напряжения осуществляется вручную с помощью вольтметра, и автоматически 30 с помощью индивидуальных датчиков минимального напряжения или систем обегающего контроля, а выключение аккумуляторов из разрядной цепи при достижении установленной величины минимального напряжения осуществляется вручную с помощью рубильников или автоматически с помощью реле.

Известны устройства для зашиты аккумулятора (1), (2), (3), (4) и (5) .

Однако несмотря на большое количество подобного рода автоматических устройств, широкого практическо" го применения эти устройства не нашли вследствие сложноати, высокой стоимости, низкой надежности.

Поэтому задача создания простого и надежного устройства, обеспечива- . ющего индивидуальную защиту аккуму-. ляторов при разряде от переполюсовки, весьма актуальна.

Известно устройство, предохраняющее аккумулятор от черезмерного разряда. Устройство представляет собой электрохимический датчик, который состоит из слоя твердого электроли" та с расположенными на обеих сторонах электродами, выполненными из тонкой пленки. Датчик подсоединяется параллельно с аккумулятором и при

815797 черезмерном разряде аккумулятора разрядный ток шунтируется через датчик, а цепь аккумулятора разрывается (6).

Известное устройство обеспечивает защиту аккумулятора.от черезмерного разряда, но является дорогим, сложным в изготовлении и вследствие этого, широкого применения не нашло.

Известно также устройство, состоящее из диода, подключенного парал- щ лельно защищаемому аккумулятору, ка-. тодом — к положительному, а анодомк отрицательному выводам аккумуляторов. При разряде, пока напряжение на аккумуляторе выяе нуляф Разрядный ток протекает только через аккумулятор, так как диод заперт отрицательным па отношению к диоду напряжением разряжаемого аккумулятора.

После того, как напряжение на аккумуляторе под действием разрядного тока изменит свой знак и достигнет величины напряжения открывания диода, диод откроется, и разрядный ток, постепенно увеличиваясь, по мере увеличения величины напряжения пе- 2$ реполюсовки аккумулятора, потечет через диод в обход аккумулятору.

При достижении на аккумуляторе величины напряжении переполюсовки, равной величине прямого падения на дио» gg де при токе, равном установленному току разряда, весь разрядный ток потечет через диод в обход разряжаемому аккумулятору, дальнейшая переполюсовка аккумулятора прекратит" ся.

При использовании германиевых диодов в практических устройствах добиваются величины. напряжения переполюсовки не более 0,2-0,3 В. Таким образом, устройство обеснечивает защиту разряжаемого аккумулятора от глубокой йереполюсовки и бесконтактный перевод разрядного тока в обходную цепочку, т.е. совмещаются в одном устройстве функции g$ контроля и защиты (7).

Однако п риме н ение ус тройс тва ограничено, так как устройство принципиально не исключает переполюсов=ки и применимо только для аккумулято- $Q ров, допускающих переполюсовку на

0,2-0,3 В.

Цель изобретения — исключение переполюсовки аккумулятора при разряде и предотвращение глубокого раз> ряда.

Цель достигается leM, что в устройство для защиты аккумулятора при разряде, содержащее диод, включенный параллельно аккумулятору, снабжено дополнительным диодом, включе60 нным последовательно аккумулятору и параллельно первому диоду.

На Фиг. 1 изображена схема устройства. на фиг. 2 - график токов

65 в элементах устройства.

Устройство состоит из двух диодов, один из которых включен последовательно аккумулятору, а другой параллельно им. Устройство обеспечивает протекание разрядного тока только через раэряжаемый аккумулятор и

I диод Ч„до тех пор, пока напряжение на разряжаемом аккумуляторе не снизится до определенного вобранного значения, после чего величина разрядного тока через разряжаемый аккумулятор начнет уменьшаться, так как разрядный ток начнет разветвляться, увеличиваясь через диод Ч и при дальнейшем снижении напряжения на разряжаемом аккумуляторе до определенного выбранного значения весь разрядный ток будет протекать через диод V< в обход аккумулятора. Ток через аккумуля тор прек ратится, а напряжение на аккумуляторе будет оставаться на установившемся уровне на все время продолжения разряда.

Принцип работы устройства осно» ван на разности величины прямого падения напряжения диодов V и V, которое у диода Ч„ выбирается большим по величине, чем у диода Ч

Величина напряжения разряжаемого аккумулятора U „ при которой разрядный ток, протекающий через аккумулятор, начнет. уменьшаться, перераспределяясь через диод Ч,.определяется по формуле

gq А„Р 4 " где U — падение напряжения на Ð диоде Ч„, при установленной величине тока разряда; д2н — начальное напряжение на диоде V при котором диод V начинает проводить ток в прямом направлении.

Величина напряжения разрядного аккумулятора U, при котором разрядный ток полностью потечет через диод Vg в обход аккумулятора, определяется выражением а A, где U — падение напряжения на

*д. Р диоде V2, при установленной величине тока разряда;

U — начальное напряжение на

А18 диоде Ч,, при котором диод V начинает проводить ток в прямом направлении.

Процесс перераспределения напряжения токов через аккумулятор и диод Ч показан графически. Для серийно выпускаемых отечественных диодов комбинация из кремниевого диода в качестве диода V и германиевого диода в качестве диода Ч, позволяет создавать устройства защиты. с минимальной шириной зоны перераспределения разрядного тока из цепи

815797

Формула изобретения

Хризрода

Фиа!

Ugg

Составитель И. Найдина

ТехредМ.Рейвес корректор О. Билак

Редактор В. Лазаренко

Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1046/83

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аккумулятора в цепь обходного диода Ч, равной 0,4-0,5 В, с возможностью выбора величины напряжения на аккумуляторе, при которой начинается перераспределение разрядного тока., от 1,0 до 0,5 В и величины 5 напряжения на аккумуляторе, при которой заканчивается перераспределение разрядиого тока, от 0,5 до 0,0 В.

Устройство для защиты аккумулятора при. разряде, содержащее диод, включенный параллельно аккумулятору, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 15 исключения переполюсовки аккумулятора при разряде, оно снабжено дополнительным диодом, включенньщ последовательйо,аккумулятору.и параллель-. но первому диоду.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 194899, кл» Н 02 J 7/02, 1964 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 167233, кл, H 01 М 10/48 1964»

3. Авторское свидетельство СССР

9 119232, кл. Н 01 М 10/42@ 1959 °

4. Авторское свиДетельство СССР

9,157725, кл. Н 01 М 10/48, 1962

5. Патент США В 4061955, кл. 320-39, 1977 °

6. Патент Японии 9 3358, опублик, 1965.

7. Патент Японии В 55350/73, опублик. 1968