SU748589A1

SU748589A1 - Method of protecting storage battery from redischarging and recharging

Info

Publication number: SU748589A1
Application number: SU782621463A
Authority: SU
Inventors: Юрий Григорьевич Басин; Владимир Иванов Браварец; Юрий Анисимович Гриц; Владилен Иванович Исаченко
Original assignee: Предприятие П/Я А-7797
Priority date: 1978-06-02
Filing date: 1978-06-02
Publication date: 1980-07-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ АККУМУЛЯТОРА ОТ ПЕРЕРАЗРЯДА И ПЕРЕЗАРЯДА(54) DEVICE FOR PROTECTION OF THE BATTERY FROM RECALLING AND RELOADING

II

Изобретение относитс к устройствам зашиты электрических аккумул торов от переразр да, в особенности аккумул торов автономных систем электропитани с радио изотопными первичными источниками энергии .The invention relates to devices for protecting electric batteries from over-discharging, in particular batteries of autonomous power supply systems with radioisotope primary sources of energy.

Известны близкие по назначению устройства защиты аккумул торов от переразр да или перезар да. К характерным признакам указанных устройств относитс наличие порогового элемента на полупроводниковых диодах или транзисторах и электромагнитного реле или контактора. Пороговый элемент срабатывает при достижении верхнего или нижнего заданного уровн напр жени на аккумул торе; реле коммутирует зар дное устройство и нагрузку аккумул тора так, чтобы предотвратить его перезар д или переразр д (I), 2J и |3).Known devices of protection of batteries against over-discharging or overcharging are known. The characteristic features of these devices include the presence of a threshold element on semiconductor diodes or transistors and an electromagnetic relay or contactor. The threshold element is triggered when the upper or lower set voltage level on the battery is reached; the relay commutes the charging device and the load of the battery so as to prevent it from recharging or over-discharging (I), 2J and | 3).

В пороговых элементах этих устройств ответственным вл етс только уровень срабатывани , а уровню .отпускани не придают значени . Уровень отпускани зИлемента зависит от установленного уровн срабатывани и сам по себе не регулируетс . Применительно к автономным системам электропитани с запрограммированнымиIn the thresholds of these devices, only the trigger level is responsible, and the drop rate is not given a value. The release level of the element depends on the set response level and is not adjustable by itself. Applied to autonomous power systems with programmed

сеансами работы нагрузки это свойство порогового элемента вл етс существенным недостатком, так как после срабатывани защиты от пёреразр да аккумул тор должен накопить зар д, гарантирующий проведение очередного сеанса работы. Следовательно, уровень отпускани элемента тоже должен быть ответственным и регулируемым.By the load operation sessions, this property of the threshold element is a significant drawback, since after triggering the protection against a gap, the battery must accumulate a charge guaranteeing the next work session. Therefore, the release level of the element must also be responsible and adjustable.

Известны также устройства, защищающие аккумул торы, которые имеют один пороговый элемент с регулируемыми уров10 н ми срабатывани и отпускани (4 Battery protection devices are also known which have a single threshold element with adjustable levels of 10 trip and release (4

Однако эти уровни завис т друг от друга, что создает трудности при- регулировании.However, these levels are dependent on each other, which makes it difficult to adjust.

Известно устройство затЦиты от перезар да и переразр да аккумул тора, содержащее мостовой датчик отклонени напр 15 жени аккумул тора от номинала, два раздельных пороговых элемента на транзисторах с независимыми уставками уровней срабатывани и три электромагнитных реле. Обмотки первых двух реле включены кажда в выходную цепь своего порогового элемента, A device is known for overcharging and recharging a battery, which contains a bridge sensor for battery voltage deviation from nominal 15, two separate threshold elements on transistors with independent settings for trigger levels and three electromagnetic relays. The windings of the first two relays are included in each of the output circuit of its threshold element,

20 а обмотка третьего реле присоединена к источнику питани схемы через последовательно включенные контакты первого и второго реле, причем в исход}4ом состо нии20a the winding of the third relay is connected to the power supply of the circuit through the series-connected contacts of the first and second relays, and to the 4th state

схемы контакты первого реле разомкнуты, а контакты второго замкнуты. Контакты третьего реле управл ют зар дным источником . При достижении одного из заданных уровней напр жени аккумул тора (например , нижнего) срабатывает соответствующий пороговый элемент и замыкаютс контакты в цепи обмотки третьего реле, которое, в свою очередь, включает зар дный источник Дополнительным контактом третьего реле сработавший пороговый элемент блокируетс , чтобы предотвратить отключение зар дного источника до окончани зар дки аккумул тора. При достижении другого заданного уровн напр жени (верхнего) cpaбaтывaet второй пороговый элемент и размыкаетс цепь обмотки третьего реле. Отключаетс зар дный источник, и схема возвращаетс в исходное состо ние (5).Circuit contacts of the first relay are open, and contacts of the second are closed. The contacts of the third relay control the charging source. When one of the pre-set battery voltage levels (for example, the lower one) reaches the corresponding threshold element and the contacts in the winding circuit of the third relay close, which in turn turns on the charging source. The additional threshold contact of the third relay is blocked to prevent tripping charge source until the end of battery charging. When another preset voltage level (upper) is reached, the second threshold element opens and the winding circuit of the third relay opens. The charge source is disconnected, and the circuit returns to the initial state (5).

Недостаток такого устройства про вл етс в тех случа х, когда первичный источник энергии имеет ограниченную мощность. В частности, радиоизотопные источники энергии с термопреобразовател ми по р ду технологических и экономических соображений обычно рассчитывают на выходную мощность , не превышающую единиц и даже долей ватта. При такой мощности энергопотребление дежурных систем, в том числе устройств защиты, должно быть сведено к минимуму . С этой же точки зрени это устройство неэкономично, так как оба пороговых элемента посто нно включены и потребл к )т энергию источника. Кроме того, в течение всего времени зар дки аккумул тора к источнику подключена и потребл ет энергию обмотка третьего реле.The disadvantage of such a device appears in cases where the primary energy source has limited power. In particular, radioisotope energy sources with thermal converters for a number of technological and economic considerations are usually calculated for an output power not exceeding units or even watt fractions. With such power, the power consumption of duty systems, including protection devices, should be minimized. From the same point of view, this device is uneconomical, since both threshold elements are constantly switched on and consume the source energy. In addition, the coil of the third relay is connected and consumes energy during the whole time of battery charging.

Цель изобретени - уменьщение мощности , потребл емой устройством.The purpose of the invention is to reduce the power consumed by the device.

Это достигаетс тем, что устройство, содержащее; два пороговых элемента с независимыми уставками уровней срабатывани и двум электромагнитными реле, обмотки которых включены кажда в выходную .цепь своего порогового элемента, введен дистанционный переключатель, перва обмотка управлени которого через замыкающие контакты первого реле подключена к питани первого порогового элемента , втора обмотка через замыкающие контакты второго реле -, к выводам питани второго порогового элемента. Два одноименных вывода питани пороговых элементов подключены к одной щине зар дного источника, а два других - к неподвижным контактам дистанционного переключател . Подвижный контакт дистанционного , переключател подключен ко второй шине зар дного источника. Пара силовых контактов дистанционного переключател коммутирует нагрузку.This is achieved by having a device comprising; two threshold elements with independent setpoints of operation levels and two electromagnetic relays, the windings of which are included in the output circuit of their threshold element, a remote switch is introduced, the first control winding of which is connected to the power of the first threshold element through the first relay, the second winding through the closing contacts the second relay, to the power terminals of the second threshold element. Two power supply terminals of the same name of the threshold elements are connected to the same terminal of the charging source, and the other two to the fixed contacts of the remote switch. The movable contact is remote, the switch is connected to the second bus of the charging source. A pair of power contacts of a remote switch switches the load.

На чертеже представлена принципиальна электрическа схема устройства.The drawing shows a circuit diagram of the device.

Схема устройства содержит первичный (зар дный) источник I питани , аккумул тор 2, нагрузку 3 (не вход щие в состав устройства), пороговые элемер1ты 4 и 5 со своими реле 6 и 7, потенциометры 8 и 9 уставки уровн срабатывани , а также дистанционный перекл1 чатель 10, к которому J относитс и пара силовых контактов II. Пороговый элемент 4 установлен на верхний заданный уровень напр жени аккумул тора , а пороговый элемент 5 - на нижний допустимый уровень (защита от переразр да). Исходное положение контаке тов. реле изображено на чертеже; включено питание порогового элемента 4, идет зар дка аккумул тора. По достижении верхнего уровн напр жени пороговый элемент 4 срабатывает и, замыкаютс контакты реле 6. Подвижный контакт дистанционного переключател 10 перебрасываетс во второе положение, при этом отключаетс питание порогового элемента 4, обесточиваетс перва обмотка .оистанционного переключател 10 и включаетс питание порогового элемента 5. Одновременно замыкаютс контакты П, подключающие нагрузку 3 к источнику }. В случае переразр да аккумул тора срабатывает пороговый элемент 5, замыкаютс контакты реле 7, подвижный контакт дистанционного переключател 10 возвращаетс в прежнее положение и переключает питание порогового элемента 5 на пороговый элемент 4, отключаетс нагрузка 3.The device circuit contains the primary (charging) power source I, battery 2, load 3 (not included in the device), threshold elements 4 and 5 with its own relays 6 and 7, potentiometers 8 and 9 of the response level setting, and remote switch 10, to which J refers also a pair of power contacts II. The threshold element 4 is set to the upper predetermined level of battery voltage, and the threshold element 5 is set to the lower permissible level (over-discharge protection). The original position of contact the relay is shown in the drawing; the power supply of the threshold element 4 is turned on; the battery is charging. When the upper voltage level is reached, the threshold element 4 is activated and the contacts of the relay 6 are closed. The movable contact of the remote switch 10 is moved to the second position, the power of the threshold element 4 is turned off, the first winding of the switch 10 is de-energized and the power of the threshold element 5 is turned off. Simultaneously contacts P, connecting the load 3 to the source} are closed. In the case of overdischarge of the battery, the threshold element 5 is activated, the contacts of the relay 7 are closed, the moving contact of the remote switch 10 returns to its previous position and switches the power supply of the threshold element 5 to the threshold element 4, the load 3 is turned off.

В устройстве пороговые элементы 4 и 5 O представл ют собой, например, транзисторные ключи с опорными источниками напр жени на стабилитронах. Дл обеспечени высокой заданной надежности устройства пороговые элементы вместе с опорными источниками и реле резервированы.In the device, the threshold elements 4 and 5 O are, for example, transistor switches with reference sources of voltage on zener diodes. To ensure a high predetermined reliability of the device, the threshold elements, together with the reference sources and relays, are reserved.

Таким образом, улучщаютс показ1атели надежности предложенного устройства по сравнению с известным, так как один из пороговых элементов устройства значитёльную часть времени отключен и фактически находитс в режиме хранени . Thus, the reliability indicators of the proposed device are improved in comparison with the known one, since one of the threshold elements of the device is disconnected for a significant part of the time and is actually in storage mode.

Claims

1. The patent of Japan L 48-15741, kl.5701, 1973.

2. Japanese Patent X 49-41894, cl. 5701, 1974.

3. US Patent I 3708738, cl. 320-9, 1973.

4. Japanese Patent No. 48-15740, class 57O 1, 1973.

5.Vaylov A.M. et al. Automation of monitoring and maintenance of batteries. M., “Svy, 1975, fig. 3.12, p. 39

X

AND

l

y