УСТРОЙСТВО УСКОРЕННОГО ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

Полезная модель относится к устройствам для ускоренного заряда аккумуляторных батарей и может быть использована как в стационарных, так и в полевых условиях.
Уровень техники
Известно устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее трехфазный источник, например трансформатор, выпрямитель с токоограничивающими дросселями, обмотки которых снабжены отводами от средних точек, при этом одна фазовая обмотка источника выполнена в виде секций, которые порознь образуют цепи последовательного соединения с другой и третьей его обмотками, параллельно к каждой из этих цепей подключены дроссель и вентильные ячейки, образованные двумя включенными встречно диодами, при этом общая точка вентилей одной ячейки образует одну, а средняя точка обмотки дросселя другой ячейки - другую выходные клеммы устройства, а общая точка вентилей другой ячейки соединена с выводом средней точки обмотки дросселя одной ячейки (см. а.с. СССР №738048, кл. H 02 J 7/10). Недостатком данного устройства является невысокая надежность. Известно устройство для импульсного заряда аккумуляторной батареи (АБ), содержащее источник питания переменного тока с двумя выходными клеммами, двухполупериодный мостовой тиристорный
выпрямитель, блок контроля напряжения и фазового управления тиристорами, токоограничивающий реактивный двухполюсник, при этом одна выходная клемма источника переменного тока подключена к одной клемме входной диагонали моста, а его отрицательная выходная клемма -к отрицательной клемме заряжаемой аккумуляторной батареи, при этом в качестве токоограничивающего реактивного двухполюсника использован конденсатор, который включен между другой клеммой источника переменного тока и другой клеммой входной диагонали моста, в качестве одного из тиристоров, примыкающих к этой клемме входной диагонали моста использован двунаправленный тиристор - симистор, а положительная клемма заряжаемой АБ соединена с положительной выходной клеммой упомянутого выпрямителя (см. пат. РФ №2231888, Н 02 J 7/10).
Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные возможности, невысокая надежность.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятое авторами за прототип является устройство зарядное малогабаритное УЗМ-К, содержащее блок питания стабилизированный вход которого соединен с сетью или бортовой сетью, а выход - с предохранителем, фильтром сетевым, входами зарядно-разрядных преобразователей и источником питания, причем источник питания соединен с входами зарядно-разрядных преобразователей а выходы последних соединены с фильтрами выходными, предохранителями и выходными разъемами и приспособлениями для подключения аккумуляторных батарей (см. Устройство зарядное малогабаритное УЗМ-К. ТУ 16-96 ИЖТШ 435211.084 ТУ).
Недостатком данного устройства зарядного являются ограниченные функциональные возможности, невысокая надежность, сложность в эксплуатации, высокие требования к обслуживающему персоналу.
Раскрытие полезной модели
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемой полезной модели сводится к:
- автоматическому включению режима заряда аккумуляторной батареи после ее установки в блок подключения батарей;
- выдаче визуальной информации о начале, ходе и окончании заряда и звуковой сигнализации об окончании заряда;
- защите от переполюсовки напряжения питания;
- защите от неправильного подключения батарей;
- защите от короткого замыкания в зарядной цепи;
- сохранению текущего режима заряда при кратковременном (до 30 мин.) пропадании питающего напряжения и продолжению заряда после восстановления питающего напряжения;
- сохранению работоспособности при снижении напряжения питания до 10 В в течение 15 с.
Технический результат достигается с помощью устройства ускоренного заряда аккумуляторных батарей, содержащее блок питания стабилизированный, вход которого соединен с сетью, а выход - с предохранителем, фильтром сетевым, входами зарядно-разрядных преобразователей и источником питания, причем источник питания соединен с входами зарядно-разрядных преобразователей, а выходы последних соединены с фильтрами выходными, предохранителями и входами блоков подключения аккумуляторных батарей, при этом устройство снабжено контроллером, имеющим три выхода, один из которых соединен с источником питания, другой через зарядно-разрядные преобразователи, выходные фильтры и предохранители соединен с блоками подключения аккумуляторных батарей, а третий соединен непосредственно с блоками подключения аккумуляторных батарей, при этом контроллер снабжен памятью для хранения параметров заряда и
алгоритма работы устройства, устройством для обработки поступающих сигналов и выдачи сигналов управления и переключателем для включения нормального или ускоренного режима заряда, причем блоки подключения аккумуляторных батарей имеют модульный тип.
Краткое описание чертежей
На фиг. дано устройство ускоренного заряда аккумуляторных батарей, функциональная схема.
Осуществление полезной модели
Устройство ускоренного заряда аккумуляторных батарей состоит из блока питания стабилизированного 1, вход которого соединен с сетью 220 В, 50 Гц, а выход - с предохранителем 2, фильтром сетевым 3, входами зарядно-разрядных преобразователей 4, 5, 6, 7, 8, 9 и источником питания 10, причем источник питания 10 соединен с входами зарядно-разрядных преобразователей 4, 5, 6, 7, 8, 9, а выходы последних соединены с входами фильтров выходных 11, 12, 13, 14, 15, 16, выходы которых соединены с предохранителями 17, 18, 19, 20, 21, 22 и блоками подключения аккумуляторных батарей 23, 24, 25, при этом зарядно-разрядные устройства 4, 5, 6 соединены через фильтры выходные 11, 12, 13 и предохранителем 17, 18, 19 с блоком подключения аккумуляторных батарей 23, зарядно-разрядные устройства 7, 8 через фильтры выходные 14, 15 и предохранителем 20, 21 соединены с блоком подключения аккумуляторных батарей 24, и зарядно-разрядное устройство 9 через фильтр выходной 16 и предохранитель 22 соединено с блоком подключения аккумуляторных батарей 25, при этом устройство снабжено контроллером 26, имеющим три выхода, один из которых соединен с источником питания 10, другой через зарядно-разрядные преобразователи
4, 5, 6, 7, 8, 9, фильтры выходные 17, 18, 19, 20, 21, 22 и предохранители 17, 18, 19, 20, 21, 22 соединен с блоками подключения аккумуляторных батарей 23, 24, 25, а третий соединен непосредственно с блоками подключения аккумуляторных батарей 23, 24, 25, при этом контроллер 26 состоит из памяти для хранения параметров заряда и алгоритма работы устройства (на фиг. не показано), устройства для обработки поступающих сигналов и выдачи сигналов управления (на фиг. не показано) и переключателя для включения нормального или ускоренного режима заряда (на фиг. не показано), причем блоки подключения аккумуляторных батарей 23, 24, 25 имеют модульный тип.
Устройство ускоренного заряда аккумуляторных батарей работает следующим образом.
Питание от сети переменного тока 220 В, 50 Гц поступает на вход блока питания стабилизированного 1, с выхода которого через предохранитель 2 и фильтр сетевой 3 напряжение 27 В поступает на зарядно-разрядные преобразователи 4, 5, 6, 7, 8, 9 и на вход источника питания 10. С выходов зарядно-разрядных преобразователей 4, 5, 6, 7, 8, 9 через фильтры выходные 11, 12, 13, 14, 15, 16 соответственно и предохранители 17, 18, 19, 20, 21, 22 стабильное напряжение или стабильный ток в зависимости от режима заряда поступает на блоки подключения аккумуляторных батарей 23, 24, 25, причем на блок подключения аккумуляторных батарей 23 стабильное напряжение или стабильный ток поступает от зарядно-разрядных преобразователей 4, 5, 6 через фильтры выходные 11, 12, 13 и предохранители 17, 18, 19, на блок подключения аккумуляторных батарей 24 стабильное напряжение или стабильный ток поступает от зарядно-разрядных преобразователей 7, 8 через фильтры выходные 14,15 и предохранители 21, 22 и на блок подключения аккумуляторных батарей 25 стабильное напряжение или стабильный ток поступает от зарядно-разрядного преобразователя 9 через фильтр выходной 16 и предохранитель 22. Источник питания формирует
напряжение 5 В, которое питает контроллер 26 и 12В, которое питает цепи управления зарядно-разрядных преобразователей 4, 5, 6, 7, 8, 9. Блоки подключения аккумуляторных батарей 23, 24, 25 имеют модульный тип и связаны с контроллером 26, который обеспечивает программное управление зарядно-разрядными преобразователями 4, 5, 6, 7, 8, 9 по сигналам наличия напряжения на заряжаемых аккумуляторных батареях (на фиг. не показаны) блоков подключения аккумуляторных батарей 23, 24, 25, получаемых по непосредственной связи (на фиг. не пронумеровано) блоков подключения аккумуляторных батарей 23, 24, 25 с контроллером 26.
При наличии бортовой сети блок питания стабилизированный 1 не используется и напряжение бортовой сети подается непосредственно на вход предохранителя 2.
Предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- два режима работы (нормальный и ускоренный);
- полностью автоматическое (без участия оператора) включение параметров заряда батарей после установки батареи в устройство;
- минимальное время установки батарей в устройство;
- выдача звуковой сигнализации об окончании заряда;
- защита от неправильного подключения батарей;
- сохранение текущего режима заряда при кратковременном (до 30 мин.) пропадании питающего напряжения и продолжение заряда после восстановления питающего напряжения с использованием памяти контроллера;
- сохранение работоспособности при снижении напряжения питания до 10 В в течение 15 с. с использованием памяти контроллера;
- минимальное время, необходимое для установки устройства в подвижном объекте и его демонтажа;
- алгоритм ускоренного заряда батарей;
- модульный принцип конструкции, позволяющий оперативно менять блоки подключения разных типов батарей.