Устройство для поэлементного доразряда аккумуляторной батареи

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЭЛЕМЕНТНОГО ДОРАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ из h последовательно соединенных , аккумуляторов, содержащее ц доразрздньсс ячеек, подключенных к соответствующим выводам для подключения аккумуляторов через коммутирующие элементы в виде двухтактных транзисторных ключей обратного типа проводимости , базами соединенных с выходными обмотками задающего генератора переменного напряжения с трансфсфматорным выходом с 2 п выходными обмоткаю, при этом коллекторы транзисторных ключей подключены соответственно к одному из выводов для подключения аккумуляторов, отличающееся тем, что, с цепью повышения его надежности, последовательно с каждым из транзисторов ключей включены дополнительные транзисторы прямого типа проводимости, эмиттерами соединенные с эмиттерами основных транзисторов, а коллекторами - с другими соответствующими выводами для подключения аккумуляторов , причем соответствующие выходные обмотки задающего генератора включены между базами основных и дополнительных транзисторов. 2.. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что, с целью обеспечения полного доразряда аккумуляторов , между эмиттерами основных и дополнительных транзисторов включены дополнительные выходные обмотки задающего генератора, причем изменение напряжения в дополнительных обмотках при отпирающем напряжении в базовых обмотках соответствующих транзисторов совпадает с ЭДС соответствующих аккумуляторов.

СОКИ СОВЕТСКИХ СОЦ}ЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

t (!9) M (н),)(51) H 01 М 10/42. л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

И АВТОРСИОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 359 7133/24-07 (22) 30.05.83. (46) 07.10.84. Бюп. I) 37 (72) В.А.Мантузов, Ш.З.Мисяков и М.Ç.Потуремский (53) 62 1.355.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 632018, кл. Н 01 M 10/42, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

В 936101, кл. Н 01 М 10/42, 1980. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЭЛЕМЕНТНОГО ДОРАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ из !1 последовательно соединенных. аккумуляторов, содержащее )1 доразрядных ячеек, подключенных к соответствующим выводам для подключения аккумуляторов через коммутирующие элементы в виде двухтактных транзисторных ключей обратного типа проводимости, базами соединенных с выходными обмотками задающего генератора переменного напряжения с трансформаторным выходом с 2 )1 выходными обмоткаьы, при этом коллекторы транзисторных ключей подключены соответственно к одному из выводов для подключения аккумуляторов, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его надежности, последовательно с каждым из транзисторов ключей включены дополнительные транзисторы прямого типа проводимости, эмиттерами соединенные с эмиттерами основных транзисторов, а коллекторами — с другими соответствукицнми выводами для подключения аккумуляторов, причем соответствующие выходные обмотки задающего генератора включены между базами основных и дополнительных транзисторов, 2.. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью g, обеспечения полного доразряда аккумуляторов, между эмиттерами основных и дополнительных транзисторов включены дополнительные выходные обмотки задающего генератора, причем изменение напряжения в дополнительных обмотках при отпирающем напряжении в базовых обмотках соответствующих транзисторов совпадает с ЭДС соответствующих аккумуляторов.

30

1 11177

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания автономных объектов.

Известно устройство для поэлементрого доразряда аккумуляторной батареи из и последовательно соединенных ак кумуляторов, содержащее и разрядных резисторов, подключенных через коммутирующие элементы в виде однотакт- 1р ных транзисторных ключей, и генератор переменного напряжения с и выходными обмотками (1) .

Недостатком этого устройства является значительная длительность цикла дораэряда.

Известно также устройство для поэлементного доразряда аккумуляторной батареи из и последовательно соединенных аккумуляторов, содержащее и 2р дораэрядных ячеек, подключенных к соответствующим аккумуляторам через коммутирующие элементы в виде двухтактных транзисторных ключей, управляемых от задающего генератора 25 переменного напряжения с 2 и выходными обмотками, подключенными к базовым переходам транзисторных ключей, причем каждое плечо транзисторного ключа состоит из нескольких параллельно соединенных транзисторов с плавкими предохранителями в эмнттерных цепях P3 .

Недостатком известного устройства является низкая надежность, так как отказ любого коммутирующего транзис35 тора, не сопровождающийся коротким замыканием по цепи коллектор — эмиттер, может не привести к возрастанию тока через отказавший транзистор до

4О тока выгорания предохранителя. В этом случае отказавший транзистор шунтирует один из аккумуляторов батареи, что приводит к несанкционированному разряду этого аккумулятора, разбалан45 су батареи и выходу ее из строя.

Наличие остаточного напряжения на переходах коллектор — эмиттер транзисторов ключей не позволяет разряжать аккумулятор ниже напряжения (0,08-0,1) В.

Цель изобретения — повышение надежности работы доразрядного устройства, а также обеспечение полного доразряда аккумуляторов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для поэлементного доразряда аккумуляторной батареи из и последовательно соединенных аккумуляторов, содержащем и доразрядных ячеек, подключенных к соответствуницим выводам для подключения аккумуляторов через коммутирующие элементы в виде двухтактных транзисторных ключей обратного типа проводимости, базами соединенных с выходными обмотками задающего генератора переменного напряжения с трансформаторным выходом с 2 п выходными обмотками, при этом коллекторы транзисторных ключей подключены соответственно к одному из выводов для подключения аккумуляторов, последовательно с каждым из транзисторов ключей включены дополнительные транзисторы прямого типа проводимости, эмиттерами соединенные с эмиттерами основных транзисторов, а коллекторами — с другими соответствующими выводами для подключения аккумуляторов, причем соответствующие выходные обмотки задающего генератора включены между базами основных и дополнительных транзисторов.

С целью повышения глубины доразряда между эмиттерами основных и дополнительных транзисторов включены дополнительные выходные обмотки задающего генератора, причем изменение напряжения в дополнительных обмотках при отпирающем напряжении в базовых обмотках соответствующих транзисторов совпадает с ЭДС соответствующих аккумуляторов.

На фиг. представлена схема устройства поэлементного доразряда аккумуляторной батареи; на фиг. 2 вариант схемы.

Доразряжаемая батарея состоит из нескольких аккумуляторов 1-3. Каждая доразрядная ячейка содержит первый ключ из последовательно соединенных транзисторов 4 и 5, второй ключ на транзисторах 6 и 7, ограничительные резисторы 8 и 9. В каждом ключе применены транзисторы разного типа проводимости, соединенные эмиттерами.

Коллекторы транзисторов 4 и б объединены и подключены к отрицательной клемме аккумулятора 1, а объединенные коллекторы транзисторов 5 и 7 подключены к положительной клемме аккумулятора 1 отдельным проводником. Выходные обмотки 10 и 11 трансформатора 12 через ограничительные резисторы 8 и 9 включены между базами транзисторов 4,5 и 6,7 соответственно. При

1117

3 этом начало обмотки 10 подключено к базе верхнего транзистора 4, а начало обмотки 11 — к базе нижнего транзистора 7. Первичная обмотка трансформатора t2 подключена к задаю- 5 щему генератору 13.

На фиг. 2 между эмиттерами транзис торов 4,5 и 6,7 включены соответствен. но обмотки 14 и 15 трансформатора 12, причем обмотка 14,началом подключена 1б к транзистору 5, а обмотка 15 — к транзистору 6.

Устройство работает следующим образом.

Когда задающий генератор 13 не . 1 работает, переходы база - эмиттер транзисторов 4,5 и 6,7 эашуитироваиы выходными обмотками 10 и 11 соответственно, транзисторы 4-7 заперты. . 20

При включении генератора 13 на его выходных обмотках появляется переменное прямоугольное напряжение.

В первую половину .периода к базовым переходам транзисторов одного ключа (например, 4 и 5) прикладывается отпирающее напряжение (соединение базовых переходов транзисторов разного типа проводимости последовательно позволяет управлять обоими транзисторами от одной обмотки задающего генератора), и эти.транзисторы открываются. К базам транзисторов 6 и 7 другого ключа в этот момент прикладывается запирающее напряжение.

Во вторую половину периода отпираются транзисторы 6 и 7 второго ключа, а к базам транзисторов 4 и 5 прикладывается запирающее напряжение. Та738 4 ким образом, в первый полупериод аккумулятор разряжается через ключ на транзисторах 4 и 5, а во второйчерез ключ на транзисторах 6 и 7, направление тока не меняется, т.е. несмотря на импульсное управление ключами, разряд аккумулятора происходит непрерывно. Аналогичным образом работают и другие ячейки. При любом отказе одного транзистора (короткое замыкание, частичный пробой, снижение изоляции) устройство работает нормально, так как управление осуществляется вторым последовательно включенным транзистором.

Каждая ячейка соединена с соответствующим аккумулятором отдельным проводником. Такое соединение выводов .аккумуляторов с ячейками позволяет устранить возможность появления.токов перетекания и переполюсовку отдельных аккумуляторов в конце дораэряда, что существенно для сохранения емкостных характеристик аккумуляторов

Соединительные провода выполняют роль балластных резисторов, ограничивающих величину разрядного тока на необходимом уровне.

I

Дополнительные обмотки 14 и 15 включены между эмиттерами транзисторов 4 и 5, 6 и 7 соответственно (фиг. 2). Напряжение на обмотках 14 и 15 при открытых ключах совпадает с ЭДС аккумулятора и компенсирует остаточное напряжение на коллекторных переходах транзисторов ключей, этим обеспечивается дораэряд аккумуляторов до нуля.

1117738

1117738

Фи3.2

Составитель Г. Веденеев

Редактор И.Николайчук Техред N.Тенер . Корректор Г.Решетник

Заказ 7266/38 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r ..Ужгород, ул.Проектная, 4