SU762069A1

SU762069A1 - Устройство для поэлементного доразряда ' ' аккумуляторной батареи

Info

Publication number: SU762069A1
Application number: SU782684474A
Authority: SU
Inventors: Mikhail V Lukyanenko; Aleksandr B Bazilevskij; Andrej N Morozov; Aleksandr G Kozlov; Gennadij D Evenov
Original assignee: Mikhail V Lukyanenko; Aleksandr B Bazilevskij; Andrej N Morozov; Aleksandr G Kozlov; Gennadij D Evenov
Priority date: 1978-11-13
Filing date: 1978-11-13
Publication date: 1980-09-07

Description

10

15

20

25

2

ного напряжения с трансформаторным выходом, п разрядных резисторов,.подключаемых к соответствующим аккумуляторам с помощью п транзисторных ключей, причем отпирание четных и нечетных транзисторных ключей происходит попеременно, что достигается противофазным включением базовых обмоток соответственно четных и нечетных ключей [3].

Однако это устройство имеет следующие недостатки:

не позволяет достаточно глубоко доразряжать аккумуляторы, что необходимо для того, чтобы помимо выравнивания аккумуляторов в батарее по емкости восстанавливать (частично) их электрохимическую структуру для увеличения ресурса работы и поддержания их энергоемкости;

происходит значительное тепловыделение на балластных разрядных резисторах, которые для упрощения кабельной сети и уменьшения ее сопротивления расположены непосредственно в корпусе устройства, что требует продувки устройства с помощью вентилятора и обуславливает связанное е ней увеличение энергопотребления;

возможна бесполезная потеря энергии доразряжаемой батареи, в то время как стоимость электроэнергии в ряде автономных

систем электропитания весьма высока.

1

Изобретение относится к области электротехники, позволяет доразр'яжать аккумуляторные батареи в процессе их испытаний

и эксплуатации и может найти применение

в автономных системах электропитания,содержащих один или несколько идентичных

блоков герметичных аккумуляторных батарей.

Известны устройства, в которых используется принцип поэлементного доразряда

батарей на балластные разрядные резисторы, количество которых равно количеству

доразряжаемых аккумуляторов, либо аналогичный доразряд на противо-ЭДС трансформатора с подмагничиваемым шунтом,

являющегося по своей сущности магнитным

усилителем, работающим в режиме стабилизации тока [1], [2].

Недостаток первого устройства — значительное время, необходимое для осуществления операции доразряда, а недостаток

второго — сравнительно большая потребляемая мощность, что в применении к автономным системам электропитания зачастую

нежелательно, а также большая величина реактивной составляющей доразрядного тока.

Наиболее близким к предложенному устройству по технической сущности является

устройство, содержащее генератор перемен30

762069

3

Цель изобретения — обеспечение полного доразряда аккумуляторов, а также уменьшение тепловыделения и экономия электроэнергии.

Это достигается тем, что в устройство, содержащее генератор переменного напряжения с трансформаторным выходом и п разрядных резисторов, подключаемых к соответствующим аккумуляторам с помощью п транзисторных ключей, коммутируемых генератором, введены п коммутирующих обмоток, расположенных на сердечнике трансформатора генератора переменного напряжения и включенных последовательно в коллекторную цепь транзисторных ключей таким образом, что изменения ЭДС, наводимых в базовых обмотках и на коллекторах соответствующих транзисторов от компенсирующих обмоток, происходят синфазно’ а в качестве разрядных резисторов используются первичные обмотки дополнительного трансформатора, включенные таким образом, что токи, протекающие в этих обмотках, принадлежащих соответственно четным и нечетным аккумуляторам, будут противофазны, выход выпрямителя, включенного в цепь вторичной обмотки указанного дополнительного трансформатора подключен к общему разрядному резистору, расположенному вне корпуса устройства, либо к соответствующим клеммам другой аккумуляторной батареи.

На чертеже представлена схема устройства для поэлементного доразряда аккумуляторных батарей.

Устройство содержит генератор 1 переменного напряжения прямоугольной формы, выход которого может подключаться к одной из двух первичных обмоток трансформаторов 2 или 3 переключателем 4. На сердечниках этих трансформаторов расположены две группы вторичных обмоток: базовые обмотки 5 и компенсирующие обмотки 6, включенные последовательно в коллекторную цепь транзисторных ключей 7 таким образом, что изменения напряжений на базовых обмотках и на коллекторах соответствующих транзисторных ключей от коммутирующих обмоток происходят синфазно. При таком включении обмоток 5 и 6 соответствующим подбором витков можно получить полную компенсацию падения напряжения на транзисторном ключе 7 либо (что целесообразней) некоторую перекомпенсацию (на 0,03—0,05 В) для ускорения восстановления электрохимической структуры. При этом мощность, потребляемая генератором 1, возрастает несущественно, так как величина ' компенсирующего напряжения порядка 0,15 В. Следует отметить, что в процессе доразряда предлагаемым устройством отдельные аккумуляторы сходятся к одинаковому напряжению более равномерно, чем в случае доразряда стабильным током, так как каждая из разрядных ветвей

4 ¹

является по своей сущности источником напряжения с жесткой внешней характеристикой, в то время как стабилизатор тока имеет мягкую внешнюю характеристику, В качестве доразрядных балластных резисторов используются первичные обмотки 8 повышающих трансформаторов 9 и 10, включенные таким образом, что токи, протекающие в обмотках, принадлежащих четным и нечетным аккумуляторам, будут противофазны. ЭДС, наводимые во вторичных обмотках 11 повышающих трансформаторов 9 и 10, выпрямляются диодами 12, при этом энергия доразряжаемой батареи может быть использована либо для заряда другой батареи, либо если батарея заряжена до предельного напряжения, может рассеиваться в виде тепла на общем балластном резисторе 13. Переключение режимов работы устройства происходит с помощью ключей 14 и 15 автоматически, по сигналам команд и с датчиков напряжений.

Предлагаемое устройство обладает по сравнению с известным устройством [3] следующими преимуществами:

полным доразрядом батареи в течение меньшего времени;

лучшей сходимостью по напряжению отдельных аккумуляторов в процессе доразряда;

более качественным восстановлением электрохимической структуры;

уменьшением тепловыделения внутри устройства (также и внутри автономного объекта) ;

возможностью использования (с целью экономии) энергии доразряжаемой батареи для заряда другой батареи.

Claims

Формула изобретения

Устройство для поэлементного доразряда аккумуляторной батареи, состоящей из п последовательно соединенных аккумуляторов, содержащее выходные клеммы по числу аккумуляторов, генератор переменного напряжения с трансформаторным выходом с п вторичными обмотками и п разрядных резисторов, подключенных к соответствующим выходным клеммам с помощью «транзисторных ключей, в базовые цепи которых включены соответствующие вторичные обмотки трансформатора упомянутого генератора, причем базовые обмотки четных транзисторных ключей включены противофазно базовым обмоткам нечетных транзисторных ключей, отличающееся тем, что, с целью обеспечения полного доразряда аккумуляторов, трансформатор генератора переменного напряжения снабжен дополнительными п вторичными компенсирующими обмотками, включенными последовательно в коллекторную цепь транзисторных ключей таким образом, что изменения ЭДС, наводимых в базовых обмотках и на коллекто762069

рах соответствующих транзисторов от компенсирующих обмоток, происходят синфазно.
2. Устройство по π. 1, отличающееся -тем, что, с целью уменьшения тепловыделения, в качестве разрядных резисторов использованы п первичных обмоток дополнительного трансформатора, включенных таким образом, что токи, протекающие в обмотках, принадлежащих соответственно четным и нечетным аккумуляторам, будут противофазны, а его вторичная обмотка через выпрямитель подключена к общему разрядному резистору.

6
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с целью экономии электроэнергии, выход упомянутого выпрямителя подсоединен к соответствующим клеммам другой ак5 кумуляторной батареи.