УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Заявленное техническое решение относится к электротехнике, а именно к устройствам заряда аккумуляторных батарей постоянным током.
Из предшествующего уровня техники известно устройство для заряда аккумуляторной батареи импульсным током, содержащее две входные клеммы для подключения источника постоянного тока и две выходные клеммы для подключения заряжаемой аккумуляторной батареи, два тиристора, соединенные согласно в последовательную цепь между входными клеммами. Последовательно соединенные первая обмотка линейного дросселя и конденсатор включены между точкой соединения тиристоров и отрицательной клеммой источника постоянного тока, а вторая обмотка дросселя и вентиль - диод, соединенные последовательно, включены между положительными клеммами источника постоянного тока и заряжаемой аккумуляторной батареи. Работой тиристоров управляет блок контроля напряжения и управления вентилями. АС СССР №2526398/08, H02J 7/00, 27.09.77.
Недостатком этого устройства является то, что необходимость выполнения дросселя двухобмоточным усложняет устройство и приводит к увеличению его массы и габаритов. Тиристоры, блок контроля напряжения и управления вентилями представляют собой электронные устройства, критичные к перегрузкам, что снижает надежность устройства и даже может привести к выходу аккумулятора из строя.
Известны устройства для заряда аккумуляторной батареи с автотрансформаторным или реостатным регулированием зарядного тока, недостатками которых является необходимость постоянного контроля и большое тепловыделение на балластном реостате.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащие трансформатор, ко вторичной обмотке которого присоединен выпрямитель, а последовательно с первичной обмоткой включен балластный конденсатор. Недостатком такого зарядного устройства является переход в аварийный режим (перегрузка балластного конденсатора, вплоть до пробоя, перегрузка трансформатора, его перегрев и выход из строя) при отключении заряжаемого аккумулятора. «Радио», №5, 1978.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в увеличении надежности работы, а также повышении удобства использования устройства для заряда аккумуляторной батареи.
Данная задача достигается за счет того, что устройство для заряда аккумуляторной батареи содержит трансформатор, вторичная обмотка которого соединена с выпрямителем, а последовательно с первичной обмоткой включен конденсатор. Клеммы заряжаемого аккумулятора соединены с одноименными клеммами выпрямителя через обмотку реле тока, контакты которого соединены с конденсатором и первичной обмоткой трансформатора.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение надежности работы за счет отсутствия аварийных режимов работы при отключении аккумулятора и повышение удобства использования устройством за счет автоматического перехода в режим зарядки постоянным током.
Сущность изобретения поясняется чертежами фиг.1, фиг.2 и фиг.3.
Устройство для заряда аккумуляторной батареи поясняется фиг.1, на которой изображена принципиальная схема устройства для заряда аккумуляторной батареи.
Устройство для заряда аккумуляторной батареи содержит входные клеммы 1 и 2, конденсатор 3, трансформатор 4, выпрямитель 5, реле тока 6 с контактами 7, выходные клеммы 8 и 9, причем конденсатор 3 соединен последовательно с нормально разомкнутыми контактами 7 и первичной обмоткой трансформатора 4, вторичная обмотка которого соединена с выпрямителем 5, к одному из выходов которого присоединяется реле тока 6. На входные клеммы 1 и 2 подается сетевое напряжение, а к выходным клеммам 8 и 9 присоединяется заряжаемый аккумулятор.
Устройство для заряда аккумуляторной батареи может содержать дополнительно (фиг.2) реле 10 с контактами 12, конденсатор 11 и резистор 13.
Устройство для заряда аккумуляторной батареи может содержать дополнительно (фиг.3) блок контроля степени заряженности аккумуляторной батареи 14 с контактами 15.
Устройство для заряда аккумуляторной батареи (фиг.1) работает следующим образом. При подаче сетевого напряжения на клеммы 1, 2 и подключении к клеммам 8, 9 заряжаемого аккумулятора через реле тока 6 протекает ток, его контакты 7 переключаются в нижнее положение, подключая конденсатор 3 последовательно с первичной обмоткой трансформатора 4. Конденсатор 3, подключенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора 4 образуют цепь стабилизации тока вторичной обмотки, а значит и тока зарядки аккумуляторной батареи. Напряжение на вторичной обмотке равно напряжению аккумулятора (за вычетом падения напряжения на диодах выпрямителя и на обмотке реле тока). По мере зарядки аккумуляторной батареи напряжение на выходных клеммах 8, 9 возрастает, а ток заряда уменьшается, приведенное сопротивление первичной обмотки увеличивается, падение напряжения на первичной обмотке возрастает, что в свою очередь приводит к увеличению напряжения на вторичной обмотке и соответственно тока заряда. Вследствие этого зарядный ток поддерживается на требуемом уровне.
При отключении аккумуляторной батареи от клемм 8, 9 реле тока 6 обесточивается и его контакты 7 возвращаются в верхнее положение, подключая сетевое напряжение на первичную обмотку трансформатора 4 непосредственно в обход конденсатора. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора при этом выбирается вдвое большим номинального напряжения аккумулятора в заряженном состоянии, что позволяет выбором емкости конденсатора 3 обеспечить необходимую величину тока заряда.
Выпрямитель 5 может быть выполнен на двух диодах (с использованием среднего вывода трансформатора 4) или на четырех диодах.
Добавленный на фиг.2 резистор 13 обеспечивает разряд конденсатора 3 до нулевого уровня при замыкании контактов 12 или при отключении устройства от сети, что повышает безопасность работы с устройством и уменьшает искрение контактов 12.
Добавленные на фиг.2 реле 10 и конденсатор 11 исключают дребезг и быстрое подгорание контактов реле, соединенных с конденсатором 3 (контактов 7 реле тока 6 на фиг.1 или контактов 12 реле 10 на фиг.2) при токе в цепи аккумулятора, близком к току отпускания реле тока 6 (глубоко разряженный аккумулятор с увеличенным относительно нормального внутренним сопротивлением).
Добавленный на фиг.3 блок контроля степени заряженности аккумуляторной батареи 14 обеспечивает отключение зарядного устройства контактами 15 от питающей сети при полной зарядке аккумуляторной батареи с возможным обратным подключением при снижении напряжения аккумуляторной батареи (например, за счет саморазряда).