Zapojení pro řízení nabíjecí charakteristiky baterie

Číslo patentu: 246514

Dátum: 13.03.1986

Autor: Vallo Vladimír

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

oňno PRO VYNÁEJZZV A OBJEVVAntol vynálezu PADEVĚT mi ing., PRAHA54 zapojení pro řízení nabíjecí charakteristiky baterieVynález se týká zapojení pro řízení nabíjecí charakteristiky baterie, zejména pro na~ bíječ baterie vtelekomunikačních zařízeních..Pro zabezpečení trvalého provozu telekd munikačiíích zařízení je nutné V případě přerušení dodávky elektrické energie okamžítě napojit zařízení na akumulatorovou baterii, případně nastartovat záložní motorový agregát. Záložní akumulátorová bate rie se udržuje V nabitém stavu nabíječem. Po obnovení dodávky elektrické energie musí nabíječ co nejrychleji obnovit plný náboj baterie.e známo zapojení, kde na sekundární v 1 nutí hlavního transformátoru je přes omezovací tlumivku připojen vstup prvního dvoucestného usměrňovače. jeho výstup je přes tyristor v propustném směru a přes snímací odpor připojen na vstupní obvody baterie. K primarnímu vinutí hlavního transformätoru je připojeno primární vinutí pomocného transformátoru. jeho sekundární vinutí je přes druhý dvoucestný usměrňovač připojeno na první vstup obvodu pro řízení fáze řídicích impulsů. Výstup tohoto obvodu je připojen k řídící elektrodě tyristoru. Dru~ hý vstup obvodu pro řízení fáze řídicích impulsů je připojen k výstupu obvodu pro řízení nabíjecí charakteristiky. První vstuptohoto obvodu je připojen k anodě tyristoru,druhý vstup je připojen k prvnímu konci snímacího odporu a třetí vstup je připojen k druhému konci snímaciho odporu. Pro správnou činnost uvedeného zapojení nabíječe je rozhodující funkce obvodu pro řízení nabíjecí charakteristiky.Účelem vynálezu je vyřešit problém zapojení pro řízení nabíjecí charakteristiky ve známém obvodě nabíječe baterie. Podle podstaty vynálezu se toho dosahuje tím, že ke společné napájecí svorce je zapojen přes první odpor neinvertující vstup integrátoru a dále přes druhý odpor jezdec potencíometru, který je zapojen mezi vstup řídícího proudu a druhou napájecí svorku. Mezi obě napájecí svorky je zapojen odporový dělíč ze štvrtého a pátého odporu, jejich společný bod je připojen na invertující vstup integrátoru. jeho výstup je připojen přes paralelne zapojený první kondenzátor a šestý odpor na jeho invertující vstup a na společnou napá~ jecí svorku přes sedný a osmý odpor, jejichž společný bod je připojen na bázi prvního tranzístoru. jeho emitor je připojen na společnou napájecí svorku a jeho kolektor je připojen do společného bodu devátého a desátého odporu zapojených mezi společnou napájecí svorku a neinvertující vstup komparátoru, který je připojen přes jedenáctýodpor na druhou napájecí svorku. K ní je přes dvanactý odpor připojen invertující vstup komparátoru, který je připojen přes třináctý odpor na vstup řízení napětí, připojený přes čtrnáctý odpor na emitor druhého transformätoru, který je připojen přes patnáctý odpor na spoleěnou napájecí svorku. K ní je připojena báze druhého tranzistoru,jehož kolektor je přes šestnáctý odpor připojen jednak na výstupní svorku, jednak přes sedmnáctý odpor a- diodu na výstup komparátoru, jednak přes druhý kondenzátor na druhou napájecí svorku a přes devatenáctý odpor na společnou napájecí svorku.Zapojení pro řízení nabíjecí charakteristíky podle vynálezu splňuje požadavky na průběh nabíjení baterie podle nabíjecí charakteristiky. Umožňuje vysokou energetickom účinnost nabíječe a jeho automatickou činnost bez přítomnosti obsluhy.Příklad zapojení pro řízení nabíjecí charakteristiky je dále popsán pomocí obr. 2 na výkresu. Na obr. 1 je zakreslena nabíjecí charakteristika typu IRIUQU. Zcela vybitá baterie se nabíjí proudem Ia, který je asi 25 0/0 jmenovitého nabíjecího proudu I - oblast I. Po dosažení napětí asi o 20 0/0 nižšího než jmenovitě napětí U se nabíjecí proud zvýší ~ oblast II a udržuje se na jmenovite hodnotě l »- oblast III. Po zvýšení napětí baterie na hodnotu konstantního nabíjecího napětí U, nabíjení proud postupně klesá oblast IV. Pokles nabíjecího proudu se pokládá za příznak plného nabití baterie a nabíječ přejde na režim dobíjení - oblast V, kdy se V baterii udržuje napětí U nastavené s ohledem na optimální životnost baterie.Na obr. 2 je ke společné napájecí svorce 20 připojen první a druhý odpor R 1, R 2 a jezdec potenciometru R 3, který je zapojen mezi Vstup 22 řídicího proudu a druhou napájecí svorku 23. Společný bod prvního a druhého odporu R 1, R 2 je připojen na neinVertujíci vstup integrátoru Z 1. Invertující vstup integrátoru Z 1 je připojen do společného bodu čtvrtého a pátého odporu R 4, R 5 tvořících dělič napětí, který je zapojen mezi společnou a druhou napájecí svorku 20,23. Z výstupu integrâtoru Z 1 je na jeho invertující vstup zavedena zpětná Vazba přes paralelné zapojený první kondenzátor C 1 a šestý odpor R 6. Mezi společnou napájecí svorku 20 a výstup integràtoru Z 1 je zapojen dělič napětí sestavený ze sedmého a osmého odporu R 7, RB, k jejichž společnému bodu je připojena báze prvního tranzistoru T 1. Ernitor prvního tranzistoru T 1 je připojen ke společné napájecí svorce 20, kolektor je připojen do společného bodu devátého a desátého odporu R 9, R 10, zapojených mezi společnou napájecí svorku ZI a neinVertující vstup komparátoru Z 2. Tento vstup je rovněž připojen přes jedenáctý odpor R 11 na druhou napájecí svorku 23. Invertující vstup komparátoru Z 2 je připojen do společného bodu dvanáctého odporu R 12, připojeného k druhé napájecí svorce 23, a třináctê 4ho odporu R 13, připojeného k vstupu 21 řízení napětí, k němuž je připojen přes čtrnáctý odpor R 14 emitor druhého tranzistoru T 2. Báze druhého tranzistoru T 2 je připojena ke společné napájecí svorce 2 D, k níž je přes patnáctý odpor R 15 připojen jeho emitor. Kolektor je připojen přes šestnáctý odpor R 16 na výstupní svorku 24, která je přes devatenáctý odpor R 19 připojena na společnou napájecí svorku 21. Výstup komparátoru Z 2 je přes diodu D a sedmnáctý odpor R 17 připojen na výstupní svorku 24, která je přes druhý kondenzátor C 2 připojena na druhou napájecí svorku 23 a přes osmnäctý R 18 na výstup integrátoru Z 1.Na společnou a druhou napájecí svorku 2 D, 23 se přivádi usměrněně, filtrovaně a stabilizované napájecí napětí. Na Vstup 21 řízení napětí se přivádí napětí baterie z Výstupních svorek nabíječe.Toto napětí se snižuje odporovým děličein sestaveným z dvanáctého a třináctého odporu R 12, R 13, přivádí se na invertující Vstup komparátoru Z 2 a porovnáva se s referenčním napätím na neinvertujícím vstupu komparátoru Z 2, odvozeným z napájecího napětí odporovým děličem z devátého, desátého a jedenáctého odporu R 9, R 10, R 11. Přesáhne-li napětí nabíjené baterie na vstupu 21 řízení napětí požadovanou hodnotu, oshjeví se na výstupu komparátoru Z 2 kladne napětí,které otevře V propustném směru diodu D,takže sedmnáctým odporem R 17 a devatenáctým odporem R 19 začne protékat proud. Na odporu R 19 vznikne úbytek napětí tak velký, že řídící Výstupní napětí na výstupní svorce 24 zmenší šířku spouštěcích impulsů V obvodu fázového řízení řídící elektrody tyristoru nabíječe. Tím se napětí baterie udržuje na konstatní hodnotě V oblasti V nabíjecí charakteristiky na obr. l. Pokud je napětí baterie nižší než požadovaná hodnota,dioda D nepropouští proud a napětí na Výstupní svorce .24 je úměrné hodnotě proudu nabíječe.Na vstup 22 řízení proudu se přivádějí impulsy, získané průchodem pulsního nabíjecího proudu snímacím odporem nabíječe,Tyto ,impulsy se potenciometrem R 3 a odporovým děličem, sestaveným z prvního a druhého odporu R 1, R 2, upravují a přivádějí na neinvertující Vstup integrátoru Z 1, jehož zesílení a integrační charakteristika jsou definovaný zapojením šestého odporu RB a prvního kondenzátoru C 1 V obvodu záporné zpětné Vazby z výstupu na invertující vstup,na který se současně přivádí referenční napětí získané z odporového děliče sestaveného ze čtvrteho a pátého odporu R 4, R 5. Výstupní napětí integrátoru Z 1 se přivádí na výstupní svorku 24 přes odporový dělič sestavený z osmnáctého a devatenáctěho odporu R 1 B, R 19. Ustálí se na hodnotě, která v obvodu řízení fáze nastaví šířku řídicích impulsů tyristoru nabíječe, odpovídající požadovanému proudu v oblasti I nabíjecí cha 246514rakteristiky na obr. 1. Druhý kondenzátor C 2 zajišťuje přídavnou filtraci řídicího napětí a pomalý náběh nabíjecího proudu po zapnutí nabíječe.K devátému odporu R 9 je paralelné zapojen. přechod kolektor-emitor prvního tranzistoru T 1 typu npn, který je oviádán výstupním napětím integrátoru Z 1 přiváděným na bázi z děliče sestaveného ze sedmého a osmého odporu R 7, RB. Při požadované hodnotě proudu se první tranzistor T 1 uvede do vodivého stavu, zvýší se napětí na neinvertujícím vstupu komparátoru Z 2. Tím se konstantní napětí na baterii udržuje na zvýšené hodnotě v oblasti V nabíjecí charakteristiky.Druhý tranzistor T 2 typu npn je řízen proudem protékajícím jeho emitorem, který je připojen na střed děliče sestaveného ze čtrnácteho a patnáctého odporu R 14, R 15 připojeného na vstup 21 řízení napětí. Proud protékající emitorem je úměrný rozdílu napětí baterie a stabilizovaného napětí řidi 6cího obvodu na společně svoroe 2 D. Protože druhý tranzistor T 2 pracuje v zapojení se společnou bazí, je i proud protékající jeho kolektorem úměrný tomuto rozdílu napětí. Tím se mění dělicí poměr odporového děliče osmnactého a devatenactého odporu R 18,R 19, mění se řídící napětí a výstupní proud nabíječe stoupá v oblasti II nabíjecí charakteristiky. jestliže se napětí baterie dále zvýši a proud protekající emitorem druhého tranzistoru T 2 ze vstupu .21 řízení napětí přesáhne hodnotu proudu protékajícího kolektorem, je hodnota nabíjecího proudu nezávislá na napětí baterie a udržuje se na konstantní výši v oblasti III nabíjecí Charakteristiky.Zapojení podle vynálezu je vhodné zejména pro nabíječe pulsního typu. je určeno pro nabíječe startovacích baterií záložních agregátů a jiných záložních zdrojů v průmyslu,ve spojích atd., kde se vyžaduje rychlá pohotovost nabíjení a vysoká životnost baterií.zapojení pro řízení nabíjecí charakteristiky baterie, zejména pro nabiječ baterie v telekomunikačních zařízeních, vyznačené tím,že ke společné svorce 20 je zapojen přes první odpor R 1 neinvertující vstup integrátoru Z 1 a dále přes druhý odpor R 2 jezdec potencíometru R 31, který je zapojen mezi vstup 22 řídicího proudu a druhou napájecí svorku 23, přičemž mezi obě napájecí svorky 20, 23 je zapojen odporový dělič ze čtvrtého a pátého odporu R 4, R 5),jejichž společný bod je připojen na invertující vstup integrátoru Z 1, jehož výstup je připojen přes jiaraleině zapojený první kondenzátor C 1 a šestý odpor R 6 na jeho invertující vstup a na společnou napájecí svorku 20 přes sedmý a osmý odpor R 7,R 8), jejichž spoiečný bod je připojen na bázi prvního tranzistoru Tlj, jehož emitor je připojen na společnou napájecí svorku 20 a jehož kolektor je připojen do společného bodu devátého a desátého odporu R 9, R 10zapojených mezi společnou napájecí svorku 20 a neinvertující vstupkomparátoru Z 2,který je připojen přes jedenáctý odpor R 11 na druhou napájecí svorku 23, k níž je přes dvanáctý odpor R 12 připojen invertující vstup komparatoru 22, který je připojen přes třináctý odpor R 13 na vstup 21 řízení napětí, pripojený přes čtrnáctý odpor R 14 na emitor druhého tranzistoru (T 2),který je připojen přes patnáctý odpor R 15 na společnou napájecí svorku 20, k níž je připojena báze druhého tranzistoru (T 2),jehož kolektor je přes šestnáctý odpor R 16 připojen jednak na výstupní svorku 24,jednak přes sedmnáctý odpor R 17 a diodu D na výstup komparátoru ZZJ, jednak přes osmnáctý odpor R 18 na výstup integrátoru Z 1, jednak přes druhý kondenzátor C 2 na druhou napájecí svorku 23 a přes devatenáctý odpor R 19 na společnou napájecí svorku (20).

MPK / Značky

MPK: H02J 7/10

Značky: baterie, nabíječi, charakteristiky, zapojení, řízení

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-246514-zapojeni-pro-rizeni-nabijeci-charakteristiky-baterie.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zapojení pro řízení nabíjecí charakteristiky baterie</a>

Podobne patenty