Claims (2)
Изобретение относитс к полупроводниковым преобразовательным устройствам дл зар да и разр да аккумул торных батарей шахтных элек ровозов и может быть использовано на всех предпри ти х, изготавливающих и эксплуатирующих аккумул торные батареи. Целью изобретени вл етс повышение срока службы батареи путем достоверности учета времени работы устройства при перерывах в электро снабжении. На фиг.1 представлена структурна схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема питани счетчика; на фиг.3 - электрическа принцдпиальна схема включени регулируемого . ключевого элемента. Устройство содержит шахтный магнитный пускатель 1, соедин ю1ций тиристорный рекуперирующий преобразователь 2 с сетью 3 трехфазного пере менного тока. Аккумул торна батаре 4 соединена с выходом тиристорного рекуперирующего преобразовател 2 через автоматический выключатель 5. К выходу магнитного нускател 1 подключен также блок 6 учета энергии, включающий последовательно соединённые счетчик 7,, элемент 8 сравнени и усилительньй элемент 9, причем вход счетчика 7 служит входом блока 6 учета энергии, а выход усилительного элемента 9 - выходом блока 6. Магнитньй пускатель 1 и ав , томатический выключатель 5 имеют со ответственно управл ющие входы 10 и 11, подключенные к выходу блока 6 учета энергии. Последний включает также схему 12 питани счетчика 7, котора включает основной 13 дополнительный 14 источники питани получающие, в свою очередь, питание от сети 3 (подключение источников 13 и 14 к сети 3 не показано). Кроме того, схема 12 содержит сглаживакнций конденсатор 15, подключенный нижней (по схеме) обкладкой к источнику 13 питани непосредственно, а верхней через разделительный диод 16, накопительный конденсатор 17, подключенный нижней (по схеме) обкладкой к дополнительному источнику 14 непосредственно , а верхней - через разделительный диод 18, а также регулируемый ключевой элемент 19. Последний вьшолнен на транзисторе 20, в базовую цепь которого включены клеммы 21 источника опорного напр жени U . (не показан), а коллекторно-эмиттерна цепь транзистора 20 включена ;Мевду верхними (по схеме) обкладками конденсаторов 17 и 15. Нижние обкладки этих конденсаторов соединены одна с другой непосредственно. Кроме того, конденсатор 15 подключен параллельно питающим клеммам счетчика 7. Напр жение источника 14 питани выбираетс в 100 и более раз выше напр жени источника 13 и определ етс допустимым рабочим напр же;Нием регулирующего элемента l. Устройство работает следующим образом. Зар д и разр д акк5т л торной батареи 4 осуществл етс с помощью тиристориого рекуперирующего преобразовател 2 при включенных магнитном пускателе 1 и автоматическом выключателе 5« Сразу после момента включени счетчик 7, вход щий в блок 6 учета энергии, начинает считать количество периодов напр жени питающей сети 3, осуществл учет .времени прощедшего с момента включени устройства, и поскольку зар д батареи 4 осуществл етс стабилизированным током учет энергии, запасенной или отданной батареей 4. При достижении заданного времени работы на выходе элемента 8 сравнени по вл етс сигнал. Усиленньш ус лительным элементом 9, он приводит к отключению магнитного пускател 1 и автоматического выключател 5. Ес ли в процессе работы устройства про падает напр жение сети 3, то питание счетчика 7 в первое врем осуществл етс от сглаживающего конденсатора 15. До этого времени тран зистор 20 остаетс заркрытым, что о редел етс значением напр жени на сглаживающем конденсаторе 15 и выбо ром величины опорного напр жени U на клеммах 21, Несмотр на отсутстви сетевого напр жени , вызывающее прекращение счета времени счетчиком и работы источника 13, напр жение п тани счетчика 7 должно присутствовать дл хранени информации о прод жительности зар да или разр да бата реи 4, По мере разр да сглаживающег конденсатора 15 напр жение на нем понижаетс . В момент достижени эти , напр жением минимально необходимой дл работы счетчика 7 величины откр ваетс транзистор 20 ключевого элемента .19. При этом осуществл етс подзар д конденсатора 15 за счет энергии накопительного конденсатора 17, предварительно зар женного от дополнительного источника 14 питани . При достижении напр жением н конденсаторе 15 номинальной дп работы счетчика 7 величины транзистор 20 закрываетс . Конденсатор 17 при этом разр жаетс на некоторую величину. Далее питание счетчика осу ществл етс за счет энергии конденсатора 15 до тех пор, пока напр жение на нем снова не снижаетс до минимально допустимой величины Транзистор 20 повторно открываетс и накопительный конденсатор 17 снова подпитывает конденсатор 15. Этот процесс повтор етс до тех пор, пока не разр дитс накопительньй конденсатор 17 или не по витс напр жение в питающей сети 3 и не включитс магнитный пускатель 1. Таким образом, увеличение соотношени напр жений на конденсаторах 15 и 17 позвол ет получить су464 щественное увеличе ис времени хранени информации при пропадании напр жени сети. Примен конденсаторы с малыми токами утечки и интегральные схемы с малыми токами потреблени , можно довести его продолжительность до 0,03-0,5 ч, что в большинстве сл чаев удовлетвор ет требовани м эксплуатации . В предлагаемом устройстве достигаетс повышение достоверности учета времени зар да батареи при персрьтах в электроснабжении. В свою очередь это обеспечивает при разр де лучшее восстановление электрохимической структуры аккумул торов, так как точный учет времени позвол ет достаточно глубоко разр жать батареи, а при зар де экономию электроэнергии и повышение срока службы и надежности эксплуатации, так как при проведении зар да происходит интенсивное выделение газа вместе с парами электролита, которые оказывают отрицательное воздействие на места пайки соединительных проводов с зажимами дл подключени к аккумул торам, привод т к окислению этих мест и обрыву силовой нар дно-разр дной цепи. Исключение избыточного времени зар да уменьшает веро тность преждевременного выхода из стро устройства. Формула изобрет е-н и 1. Устройство дл зар да и разр да аккумул торной батареи, содержащее сетевой источник питани , подключенную к нему цепь последовательно включенных магнитного пускател , тиристорного рекуперирующего преобразовател и автоматического выключател , счетчик времени, подключенный к выходу магнитного пускател , и соединенные последовательно с ним элемент сравнени и усилительный элемент, выход которого подключен к управл ющему входу магнитного пускател , источник питани счетчика и сглаживающий конденсатор, подключенный параллельно клеммам питани счетчика, отличающеес тем, что, с целью повьш1ени срока службы батареи, в него введены дополнительный источник питани , напр жение которого выше напр жени источника питани счетчика, с подключенным параллельно его выходу дополнительным накопительным конденсатором и ключевой элемент, включенный между первыми обкладками накопительного и сглаживающего конденсаторов , вторые обкладки которыхThe invention relates to semiconductor conversion devices for charging and discharging batteries of mine electric carriers and can be used in all enterprises that manufacture and operate batteries. The aim of the invention is to increase battery life by reliably accounting for device operation time during power outages. Figure 1 shows the structural diagram of the proposed device; Fig. 2 is a meter power circuit; Fig. 3 illustrates the electrical principle of the inclusion of an adjustable one. key element. The device contains a shaft magnetic starter 1, a connection thyristor recuperating converter 2 with a network 3 of three-phase alternating current. The battery of the Torn battery 4 is connected to the output of the thyristor recuperating converter 2 through an automatic switch 5. The output of the magnetic start-up device 1 is also connected to the energy metering unit 6, which includes a series-connected counter 7, comparison element 8 and amplifying element 9, the counter input 7 being the input of the unit 6 energy metering, and the output of the amplifying element 9 - the output of the block 6. Magnetic starter 1 and av, the tomato switch 5 have respectively control inputs 10 and 11 connected to the output of the metering unit 6 gies. The latter also includes the power supply circuit 12 of the meter 7, which includes the main 13 additional 14 power sources that receive, in turn, power from the network 3 (the connection of sources 13 and 14 to the network 3 is not shown). In addition, the circuit 12 contains a smoothing capacitor 15, connected by the bottom (according to the scheme) plate to the power supply 13 directly, and the top through the separation diode 16, the storage capacitor 17, connected by the bottom (according to the scheme) plate to the additional source 14 directly, and the top through a separating diode 18, as well as an adjustable key element 19. The latter is performed on the transistor 20, the base circuit of which includes the terminals 21 of the voltage source U. (not shown), and the collector-emitter circuit of transistor 20 is turned on; Mevdu top (according to the scheme) plates of capacitors 17 and 15. The bottom plates of these capacitors are connected directly to each other. In addition, the capacitor 15 is connected in parallel to the supply terminals of the meter 7. The voltage of the power source 14 is selected 100 or more times the voltage of the source 13 and is determined by the allowable operating voltage; The device works as follows. The charge and discharge of the accumulator battery 4 is carried out using a thyristor recuperating converter 2 with the magnetic starter 1 and the circuit breaker 5 turned on. Immediately after switching on, the meter 7, included in the energy metering unit 6, starts counting the number of periods of supply voltage network 3, taking into account the time of the device that passed since the device was turned on, and since the charge of the battery 4 is carried out with a stabilized current, the energy stored by or given by the battery 4 is taken into account. bots at the output of the comparison element 8 a signal appears. The amplifying element 9 is strengthened, it leads to the disconnection of the magnetic starter 1 and the automatic switch 5. If the supply voltage 3 passes during the operation of the device, then the power supply of the counter 7 is first supplied from the smoothing capacitor 15. Until then, the transistor 20 remains open, which is determined by the value of the voltage on the smoothing capacitor 15 and the choice of the value of the reference voltage U at terminals 21, Despite the lack of a network voltage, causing the time counter to stop counting and working regular enrollment 13, the voltage n Tani counter 7 must be present for storing information about cont zhitelnosti charge or discharge bata peu 4 As sglazhivayuscheg discharge voltage of the capacitor 15 is lowered thereon. At the moment of reaching these, the transistor 20 of the key element .19 is opened by the minimum voltage required for the operation of the counter 7. In this case, a recharge of the capacitor 15 is performed due to the energy of the storage capacitor 17 pre-charged from the additional power source 14. When the voltage on the capacitor 15 reaches the nominal dp of counter 7, the transistor 20 closes. The capacitor 17 is then discharged by a certain amount. Further, the meter is powered by the energy of the capacitor 15 until the voltage on it again decreases to the minimum acceptable value. Transistor 20 re-opens and the storage capacitor 17 feeds the capacitor 15 again. This process is repeated until the storage capacitor 17 is discharged or the voltage in the supply network 3 is not developed and the magnetic starter 1 is not turned on. Thus, the increase in the ratio of the voltages on the capacitors 15 and 17 makes it possible to obtain a substantial increase a time information storage during loss of mains voltage. Using capacitors with low leakage currents and integrated circuits with low consumption currents, its duration can be extended to 0.03-0.5 h, which in most cases meets the requirements of operation. In the proposed device, an increase in the reliability of taking into account the battery charge time is achieved with persistence in power supply. In turn, this ensures a better recovery of the electrochemical structure of batteries during discharge, as accurate time keeping allows for a sufficiently deep discharge of batteries, and during charging energy savings and an increase in service life and reliability of operation, as when carrying out a charge the release of gas, together with electrolyte vapors, which have a negative effect on the soldering points of connecting wires with clamps for connecting to batteries, leads to the oxidation of these places and about the power pull of the bottom discharge circuit. The elimination of excess charge time reduces the likelihood of premature failure of the device. Formula of invention 1 and 1. Device for charging and discharging a battery containing a network power source, a series-connected magnetic starter, a thyristor recuperating converter and a circuit breaker connected to it, a time counter connected to the output of the magnetic starter, and a comparison element connected in series with it and an amplifying element whose output is connected to the control input of a magnetic starter, a counter power supply and a smoothing capacitor, Yuchenny parallel to the power terminals of the meter, characterized in that, in order to increase battery life, an additional power source is introduced into it, the voltage of which is higher than the voltage of the meter power source, with an additional storage capacitor connected in parallel to its output and a key element connected between the first with plates of accumulative and smoothing capacitors, the second plates of which
соединены одна с другой непосредственно .directly connected to one another.
2. Устройство по п.1, о т л ичающеес тем, что, с целью по5 вьшени надежности, выход усилительного элемента подключен также к управл ющему входу автоматического выключател .2. The device according to claim 1, wherein the output of the amplifying element is also connected to the control input of the circuit breaker in order to ensure reliability.
Фиг. гFIG. g
Фиг.55