Пристрій для компенсації струму саморозряду акумулятора
Використання: для утримання акумуляторів у зарядженому стані шляхом компенсації струму саморозряду при перервах у його роботі, при тривалому зберіганні та при сезонній експлуатації. Сутність винаходу: конденсатор, послідовно з'єднаний з первинною обмоткою понижуючого трансформатора, виконує функцію баластного, реактивного опору для стабілітрона, включеного паралельно вторинній обмотці трансформатора через випрямляючий елемент. Акумулятор, включений паралельно стабілітрону, споживає струм підзаряду та струм компенсації саморозряду. При повному заряді акумулятор споживає струм саморозряду. Пристрій може компенсувати струм саморозряду одночасно декількох акумуляторів, а також визначати величину цього струму. 2 з.п. ф-ли, 1 іл.
Винахід відноситься до електротехніки/ до пристроїв-стабілізаторів напруги параметричного типу/ і може бути використане для живлення стабільною напругою різної апаратури/зокрема для утримання акумуляторів постійно зарядженому стані.
Відомий спосіб заряду при постійній напрузі/ наприклад/ шляхом компенсації струму саморозряду акумулятора при перервах у його роботі/ при тривалому зберіганні/при сезонній експлуатації транспортних засобів/ машин у сільському господарстві/ в армії та інших випадках.
Відомо зарядний пристрій/ здійснює заряд акумуляторів при постійній зарядній напрузі [2].
Недоліками є складність та висока вартість пристрою.
Відомий спосіб визначення внутрішніх витоків акумулятора [3].
Недоліками є опосередковане та малодостовірне визначення струму саморозряду акумулятора.
Відомо пристрій/ вибраний як прототип/ що складається з вхідних клем для підключення до джерелазмінного струму/ до яких підключена діагональ змінного струму випрямного моста через баластний конденсатора/ а діагональ моста випрямленого струму підключена до вихідних клем для підключення акумулятора/ при цьому два плечі випрямного мосту складаються зі стабілітронів/ а два плечі - з діодів [.
У технічних рішеннях прототипу позитивними є: простота пристрою/ енергія, що виділяється на баластному конденсаторі/ не переходить в теплову/ вихідну напругу стабільно/ що захищає акумулятор від перезаряду.
Прототип має такі недоліки: неізольованість акумулятора від мережі / що небезпечно / низький ККД / рівний 6% (інші 94% енергії виділяються на баластному конденсаторі) / великі габарити конденсатора / наявність двох стабілітронів.
Мета винаходу - збільшення терміну служби акумулятора/ підвищення ККД пристрою та вимірювання струму саморозряду акумулятора.
Підвищення ККД пристрою досягається тим/ що виключається баластне навантаження з ланцюга стабілітрона параметричного стабілізатора/ стабілітрон шунтує вторинну обмотку понижуючого трансформатора через випрямний елемент/ а баластний конденсатор включений послідовно з первинною обмоткою трансформатора/ при цьому первинний ланцюг не має умов для фер менший струм вторинного ланцюга.
На кресленні наведена важлива електрична схема пропонованого пристрою.
Схема і двох функціональних вузлів: I - пристрій компенсації струму саморозряду акумулятора; II- пристрій для вимірювання струму саморозряду акумуляторів.
Пристрій для компенсації струму саморозряду акумулятора містить понижувальний трансформатор/ має первинну 1 і вторинну обмотки 2/ конденсатор 3/ включенийпослідовно з первинною обмоткою/ стабілітрон 4/ шунтуючий вторинну обмотку через випрямляючий елемент 5.
Пристрій працює наступним чином.
Первинна ланцюг пристрою/ що підключається до мережі змінного струму/ складається з первинної обмотки 1 трансформатора і послідовно з'єднаного з нею конденсатора 3/ виконує функції баластного/ реактивного опору для стабілітрона 4/ включеного паралельно вторинної обмотки 2 трансформатора через випрямний елемент 5. величиною ємності конденсатора та коефіцієнтом трансформації трансформатора і повинен бути рівним сумі струмів підрозряду та саморозряду акумулятора. Акумулятор/ підключений паралельно стабілітрону/ при недозарядженні його/ споживає струм підзаряду та струм компенсації. У міру підзаряду напруга акумулятора зростає/ струм підзаряду зменшується/ напруга акумулятора порівнюється з напругою стабілізації стабілітрона/ струм/ споживаний від пристрою/ стає рівним струму саморозряду акумулятора. Підзаряд та компенсація струму саморозряду відбувається при постійній стабільній напрузі.
Пристрій може бути розрахованим для компенсації струму саморозриву кількох/одночасно підключених/акумуляторів і з додатковими клемами і роздільними діодами 6 за кількістю клем/ включеними в прямому напрямку в зарядні ланцюги акумуляторів.
Пристрій для вимірювання струму саморозряду складається з розділових діодів 6/ включених (у прямому напрямку в зарядні ланцюги) між вихідними клемами і перемикаючими контактами кнопочних перемикачівклемою міліамперметра. Вимірювання струму саморозряду у підключених до пристрою акумуляторів здійснюється натисканням кнопки/ відповідної вимірюваного акумулятора/ і визначається за показанням міліамперметра. Вимірювання струму саморозряду пристрою виконаного за схемою вузла I може здійснюватися окремим міліамперметром.
Розмір струму саморозряду нового акумулятора регламентується ГОСТом 959.0-84.
При бездіяльності акумуляторної батареї відбувається її природний саморозряд, який згідно з ГОСТ 959.0-84 при температурі зберігання батареї 20 5 С за 28 діб. не повинен перевищувати 20% її номінальної ємності (нової батареї). Виходячи з цього величина струму саморозряду нового акумулятора визначається за формулою I = 0,3Q/ де I - сила струму саморозряду/ мА; Q - номінальна ємність акумулятора/Ач.
Пристрій розрахований на роботу в режимі безперервної експлуатації протягом тривалого часу без нагляду/захищений від перевантажень і коротких замикань.
1. ПРИСТРІЙ ДЛЯ КОМПЕНСАЦІЇ СТРУМУ САМОРОЗРЯДУ АКУМУЛЯТОРА, що складається з вхідних клем для підключення до джерела змінного струму, баластного конденсатора, випрямного елемента, вихідних клем для підключення акумулятора і стабілітрона, пристрій забезпечено понижувальним трансформатором, первинна обмотка якого підключена до вхідних клем через конденсатор, а стабілітрон шунтує вторинну обмотку через випрямляючий елемент.
2. Пристрій за п.1, який відрізняється тим, що, з метою розширення функціональних можливостей, воно забезпечене додатковими вихідними клемами і діодами роздільними, включеними послідовно з цими клемами в зарядному напрямку.
3. Пристрій за пп.1 і 2, що відрізняється тим, що, з метою вимірювання струму саморозряду кожного акумулятора, воно забезпечене міліамперметром і кнопковими перемикачами за кількістю вихідних клем, причому нерухомий контакт кожного кнопкового перемикача підключений через розділовий діод до вихідних клем контакт з'єднаний з однією клемою міліамперметра, підключеною до стабілітрона, а замикаючий контакт перемикача з'єднаний з другою клемою міліамперметра.