PL113320B1 - Automatic storage cell charging system - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad do automa¬ tycznego ladowania akumulatorów, o pradzie la¬ dowania zaleznym od stopnia naladowania akumu¬ latora.

Znany jest zasilacz pradu stalego z regulacja pradu wyjsciowego, umozliwiajacy ladowanie aku¬ mulatorów, zawierajacy tyrystor podlaczony anoda do wejscia zasilacza oraz katoda do dodatniego bieguna jego wyjscia. Do bramki tyrystora dopro¬ wadzony jest, z ukladu .sterujacego, sygnal wyga¬ szajacy tyrystor w koncowej fazie kazdej polówki napiecia zasilajacego. Zasilacz wyposazony jest w dodatkowy uklad zabezpieczajacy tyrystor przed przeciazeniem lub zwarciem na wyjsciu, sterowany róznica napiecia wyjsciowego oraz stalego napiecia, dostarczanego z odrebnego zródla zasilania.

Zasilacz ten jest bardzo rozbudowany, a ponadto ma te wade, ze ulega uszkodzeniu przy odwrotnym podlaczeniu zacisków akumulatora.

Celem wynalazku jest -skonstruowanie prostego ukladu do automatycznego ladowania akumulato¬ rów ograniczajacego prad ladowania akumulatora do dopuszczalnej wartosci, niezaleznie od stopnia naladowania, oraz przerywajacego ladowanie w przypadku naladowania akumulatora, a takze niewrazliwego na przeciazenia, zwarcia i niewlas¬ ciwe podlaczenie akumulatora.

Cel ten zgodnie z wynalazkiem zostal osiagniety przez skonstruowanie ukladu, w którym tyrystor ma katode podlaczona do prostownika wejisciowe- 10 15 20 25 30 go, a anode do zacisku wyjsciowego zalaczonego do ujemnego bieguna akumulatora. Bramka ty¬ rystora jest podlaczona poprzez uklad wyzwalaja¬ cy, skladajacy sie z tranzystora i rezystora zabocz- nikowanego elementem swiecacym, najkorzystniej zarówka, z zaciskiem wyjsciowym zalaczanym do dodatniego bieguna akumulatora. Baza tranzystora wyzwalajacego jest podlaczona do wyjscia ukladu porównujacego napiecie na akumulatorze, podzielo¬ ne dzielnikiem, z napieciem zródla napiecia odnie¬ sienia.

Uklad zapewnia precyzyjne naladowanie akumu¬ latora do okreslonego napiecia, oraz utrzymywanie przy tym stanie naladowania poprzez cykliczne zamykanie i otwieranie obwodu ladowania. Gdy akumulator zostanie odlaczony, zwieranie zacisków ladujacych ukladu nie powoduje przeplywu zad¬ nych pradów zwarciowych, poniewaz droga lado¬ wania jest zamknieta. Niewlasciwe zalaczenie aku¬ mulatora nie powoduje równiez otwarcia drogi la¬ dowania i przyplywu pradów uszkadzajacych uklad. Jedynie prawidlowe zalaczenie akumulatora otwiera droge ladowania i taki stan jest sygnali¬ zowany przez element swiecacy.

Przedmiot wynalazku jest blizej wyjasniony na przykladzie wykonania na rysunku, przedstawia¬ jacym schemat ideowy ukladu.

Na wejsciu ukladu znajduje sie transformator 1, którego pierwotne uzwojenie jest podlaczone, po¬ przez bezpiecznik 2 do sieci. Wtórne, dzielone 113 3203 uzwojenie transformatora 1 jest polaczone, poprzez prostownik w ukladzie dwupolówkowym, zawiera¬ jacy dwie diody 3 i 4, z rezystorem 5, którego ¦druga koncówka jest polaczona z katoda tyrystora 6. Anoda tyrystora 6 jest polaczona z zaciskiem wyjsciowym ukladu przeznaczonym do podlaczenia ujemnego bieguna akumulatora, natomiast braimka tyrystora 6 jest polaczona, poprzez szeregowy uklad rezystora 7, zbocznikowanego zarówka 8 i zlacza kolektor-emiter tranzystora 9, z zaciskiem wyjsciowym, polaczonym z wtórnym uzwojeniem transformatora 1, zalaczonym do dodatniego bie¬ guna akumulatora. Baza tranzystora 9 jest podla¬ czona, poprzez rezystor 10 do zacisku wyjsciowego, przeznaczonego do podlaczenia dodatniego bieguna akumulatora oraz poprzez rezystor 11 z emiterem tranzystora 12 typu p-n-p, którego kolektor jest polaczony z baza tranzystora 13 typu n-p-n oraz z wyjsciowym dzielnikiem napiecia skladajacym sie z rezystorów 14 i 15. Kolektor tranzystora 13 jest polaczony z baza tranzystora 12 a emiter z drugim dzielnikiem napiecia skladajacym sie z diody Zenera 16, podlaczonej do zacisku wyjscio¬ wego, przeznaczonego do podlaczenia dodatniego bieguna akumulatora oraz rezystora 17, podlaczo¬ nego do przeciwnego zacisku wyjsciowego. Tran¬ zystory 9, 12 i 13 wraz z rezystorami 7, 10 i 11 oraz zarówka 8 tworza uklad wyzwalajacy 18.

Dzialanie ukladu jest nastepujace. Tyrystor 6, znajdujacy sie w torze pradowym ukladu, wy ste¬ rowywany jest sygnalem z ukladu sterujacego, za¬ wierajacego tranzystor 9 oraz ukladu porównuja¬ cego zawierajacego tranzystory 12 i 13, w zaleznos¬ ci od wielkosci napiecia rfa akumulatorze, podla¬ czonym do zacisków wyjsciowych ukladu.

W przypadku gdy akumulator, podlaczony do za¬ cisków wyjsciowych, jest rozladowany, róznica po¬ miedzy napieciem na diodzie Zenera 16 i napie¬ ciem w punkcie podzialu dzielnika r^/|4, porówny¬ wana przez tranzystory 12 i 13 przekracza okreslo¬ na wartosc graniczna, powodujaca przeplyw pradu przez tranzystory 12 i 13, a tym samym podanie sygnalu na baze tranzystora 9. Tranzystor 9 wpro¬ wadzony zostaje w stan nasycenia i sygnal napie¬ ciowy z jego kolektora jest podawany, przez uklad zarówki 8 i rezystora 7, na bramke tyrystora 6.

Plynacy pod wplywem tego sygnalu prad w obwo¬ dzie .toramki powoduje wprowadzenie tyrystora w stan przewodzenia, a tym samym otwarcie obwodu ladowania. Tyrystor 6 jest otwarty do chwili gdy, na skutek naladowania akumulatora, róznica napiec pomiedzy napieciem na diodzie Ze- 3 320 4 nera 16 i napieciem na dzielniku rezystancyjnym 3, 4 osiagnie wartosc nizsza od granicznej. Tran¬ zystory 12, 13 i 9 zostaja zatkane, co powoduje przerwanie przeplywu pradu w obwodzie bramki 5 tranzystora 6, a tym samym zablokowanie tyrysto¬ ra i przerwanie przeplywu pradu w obwodzie la¬ dowania.

W przypadku gdy napiecie na zaciskach akumu¬ latora podlaczonego do ukladu ladowania zmaleje 10 na skutek uplywnosci lub innych strat, tyrystor . zostanie ponownie otwarty i cykl ladowania po¬ wtórzy sie. Powoduje to ciagle podtrzymywanie akumulatora na poziomie pelnego naladowania.

W przypadku odlaczenia akumulatora^, na zacis- 15 kach wyjsciowych ukladu ladowania nie wyste¬ puje napiecie, co jest bardzo korzystne, ze wzgledu na mozliwosc przypadkowego zwarcia wyjscia ukladu, Obslugiwanego przez uzytkowników o bar¬ dzo zróznicowanym poziomie wiedzy technicznej. 20 Odwrotne podlaczenie akumulatora do ukladu, nie powoduje równiez przeplywu pradu, a tym samym nie ma zadnego ujemnego wplywu na dzialanie ukladu. 25 t ¦ -Z as tar zelzeni a patentowe 1. Uklad do automatycznego ladowania akumu¬ latorów, zawierajacy wejsciowy przetwornik napie¬ cia zmiennego na stale oraz tyrystor w .obwodzie 30 szeregowym, znamienny tym, ze tyrystor (6) ma . katode podlaczona do przetwornika wejsciowego, anode polaczona z zaciskiem wyjsciowym zalaczo¬ nym do ujemnego bieguna akumulatora, zas bram¬ ke z ukladem wyzwalajacym (18), sterowanym 35 róznica napiec zródla napiecia odniesienia, najko¬ rzystniej diody Zenera (16) oraz dzielnika wyjscio¬ wego <14, 15). 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze uklad wyzwalajacy (18) zawiera tranzystor (9), któ- . 40 - rego kolektor jest polaczony z bramka tyrystora (6), emiter z zaciskiemx wyjsciowym podlaczonym do dodatniego bieguna akumulatora, a baza jest podlaczona do -wyjscia ukladu porównujacego na¬ piecia na zródle napiecia odniesienia zasilanym 45 z akumulatora (16) i dzielniku oporowym (14, 15), przy czym uklad porównujacy zawiera korzystne dwa tranzystory (12 i 13) polaczone w ukladzie wzajemnego wzmacniania. 3. Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze 50 tranzystor (9) ma katode polaczona z bramka ty¬ rystora (6) poprzez rezystor (7), zibocznikowany elementem swiecacym, korzystnie zarówka (18).113 320