181599. lajstromszámú szabadalom • Eljárás akkumulátortöltő készülék üzemének szabályozására és töltésszabályozó adapter akkumulátor-töltőhöz
5 181599 6 a szelephatású elemek nyitási szintjeinek alkalmas egymáshoz rendelésével sokféle kapcsolási elrendezés biztosíthatja, hogy az első U1 küszöbszint alatti kapocsfeszültség esetén csökkentett értékű töltőárammal, az első és a második U1 és U2 küszöbszintek közötti kapocsfeszültség esetén névleges értékű töltőárammal, s a második és a harmadik U2 és U3 küszöbszintek közötti kapocsfeszültség esetén ismét csökkentett értékű töltőárammal üzemeljen a töltő és a töltő üzemét megszakítsuk, amikor a kapocsfeszültség eléri a harmadik U3 küszöbszintet. Arra is sokféle mód van, hogy a töltés megszakítása után — alkalmas tiltómechanizmussal — megakadályozzuk a töltés újraindítását, amíg a kapocsfeszültség alkalmasan megválasztott U4 küszöbszint alá nem süllyedt, ahol U1 < U4 < U2. Célszerűen ezt úgy érhetjük el, hogy a harmadik komparátor átbillenésekor egyszerűen módosítjuk az adott küszöbszintekhez rendelt feszültségértékeket vagy — megfordítva — a kapocsfeszültségből más osztási aránnyal származtatjuk le az ellenőrzőjelként alkalmazott feszültségjelet. Egy előnyös kiviteli alaknál ezt úgy valósítjuk meg, hogy a vezérlőegység feszültségérzékelő szerve a töltő kimenő kapcsára csatlakozó feszültségosztó, melynek egy tagjával — kapcsolóval sorbakötött, célszerűen állítható — ellenállás van párhuzamosan kapcsolva és a komparátorok ellenőrzőjel bemenetéire közvetlenül vagy közvetve a feszültségosztó leágazása csatlakozik és a feszültségosztó egy tagjának söntágában elrendezett kapcsoló működtető bemenetére közvetlenül vagy közvetve a harmadik komparátor kimenete csatlakozik. Találmányunkat részletesebben a találmány szerinti töltésszabályozó adapter előnyös kiviteli alakjának ismertetése során magyarázzuk, mely kiviteli alak két változatát mutatjuk be. Ezek egymástól abban különböznek, hogy a teljesítménykapcsoló üzemi állapotai közötti átváltást a három komparátor kölcsönhatása eltérő csatolómechanizmus révén váltja ki. Az 1. ábra az akkumulátorok töltésének szokásos menetét szemléltető kapcsolási vázlat, a 2. ábra a találmány szerinti töltésszabályozó adapter előnyös kiviteli alakjának tömbvázlatát mutatja, mégpedig a 2a. ábra az egyik változat teljes tömbvázlata, a 2b. ábra a másik változat szerint eltérő módon kialakított csatolómechanizmust szemléltető részletet mutat. A 3. ábra szemlélteti az ideális töltési görbét és a lépcsőzetes közelítést megvalósító — találmány szerinti — töltési menetet. Az 1. ábrán látható, hogy a váltakozóáramú 11 táphálózat 12 kapcsaira csatlakoznak a 14 töltő hálózati bemenő 13 kapcsai, a töltendő 18 akkumulátor 19 kapcsait pedig a 14 töltő kimenő 17 kapcsaira kötjük. A töltőáramot a kimenő 17 kapoccsal sorbakötött 15 áramérzékelőn ellenőrizhetjük, a kapocsfeszültséget a kimenő 17 kapcsokkal párhuzamosan kötött feszültségérzékelő 16 szerven. Ezt az 1. ábrán feszültségmérő műszerként ábrázoljuk; a gyakorlatban a szabályozó folyamatban feszültségérzékelő szervekként az egyik 17 kapocs és a test közé kapcsolt impedanciákat alkalmazunk, melyek bármely leágazásán az U17 kapocsfeszültség pillanatértékével arányos szint fog megjelenni. Ez a kialakítás alkalmas valamely komparátor közvetlen kivezérlésére, pl. olyan műveleti erősítő kivezérlésére, melynek másik bemenetére a kívánt kűszöbszintnek megfelelően választott feszültségstabilizátorral, előnyösen Zener-diódával sorbakapcsolt impedancia csatlakozik. Ha maga az impedancia is feszültségosztó, a komparátort egynél több küszöbszintre érzékenyen lehet üzemeltetni. A technika állása szerinti szabályozott töltőkészülékek közös sajátossága, hogy az 1. ábrán nem mutatott vezérlőegység által vezérelt beavatkozó szerv a 14 töltő kimeneti — szekunder — oldalán avatkozik be. A találmány szerinti töltésszabályozó adaptert egyebek között az különbözteti meg a technika állása szerinti töltésszabályozó megoldásoktól, hogy a 14 töltő hálózati bemenő 13 kapcsá(i)nál, a primer oldalon avatkozik be; a szabályozó folyamat befolyásolása kizárólag a hálózati táplálás megszakításában, illetve bekapcsolásában és ezen átkapcsolás célszerű ütemezésében áll. A 2. ábrán látható, hogy a 14 töltő hálózati bemenő 13 kapcsa és a 11 táphálózat 12 kapcsa közé iktatható az adapter 201 teljesítménykapcsolója. Ez célszerűen vezérelt áramirányító, pl. triac. Az alkalmazási feltételektől függően a megszakítás kétsarkú is lehet, egyszerűség kedvéért a 2. ábrán az egy sarkú megszakítást ábrázoljuk. Ahhoz, hogy a találmány szerint vezéreljük a töltési folyamatot, azt kell biztosítani, hogy a 201 teljesítménykapcsolót választás szerint akár tartósan bekapcsolt állapotban tarthassuk, akár szakaszosan be-, illetve kikapcsoljuk, mely esetben a töltőáram átlagos értéke a be- és kikapcsolt szakaszok arányától függ. Ha pl. a csökkentett értékű töltőáramot a névleges érték felére választjuk, akkor célszerűen négyszöghullámmal vezéreljük a működtető kapcsolót, mely esetben az 1 : I arányú jel/ázünet viszony folytán az átlagáram a bekapcsolt állapotban folyó áram felével lesz egyenlő-A 2a. ábrán mutatott kiviteli alaknál a működtető 202 kapcsoló első 202a bemenettel és második 202b bemenettel van kialakítva. Az első 202a bemenetre — csatoló 204 fokozaton át — kapcsolóüzemű 203 erősítő csatlakozik, a második 202b bemenetre szelephatású elemen, előnyösen folyamatos üzemű 211 erősítőn át egy — sorrendben a második — 210 komparátor inverz 210c kimenete. (Az adapterben alkalmazott komparátorok ismertetésénél a következő módon értelmezzük az alkalmazott jelzőket. A komparátorok küszöbszint alatti kivezérlése esetén a komparátor kimenetének állapota a nyugalmi állapot, a komparátorok küszöbszint feletti kivezérlése esetén, a komparátor átbillenése'íolytán fellépő kimenő állapot a munka állapot. Ha — pl. szelephatású csatolóágak révén — a nyugalmi állapotú kimenőjelet és a munka állapotú kimenőjelet eltérő szervekre csatoljuk, a munka állapotban hatásos csatolóágat a komparátor egyenes kimenetének, a nyugalmi állapotban hatásos csatolóágat a komparátor inverz kimenetének nevezzük.) A csatoló 204 fokozat kimenete két — első, illetve második — 205 és 206 kapcsoló közös kimenő áramköre. Ha pl. a két 205 és 206 kapcsoló tirisztor, akkor azok közösített anódköre a közös kimenő áramkör. Az első 205 kapcsoló rendelkezik megszakító 205a bemenettel, melyre közvetlenül vagy közvetve az első 209 komparátor kimenete csatlakozik. A második 206 kapcsoló rendelkezik működtető 206a bemenettel, melyre közvetlenül vagy közvetve a második 210 komparátor egyenes 210b kimenete csatlakozik és megszakító 206b bemenettel, melyre közvetlenül vagy közvetve a harmadik 207 komparátor kimenete csatlakozik- (Természetesen maga a kapcsolóeszköz lehet egybemenetű, pl. a tirisztor vezérlőelektródája a bemenet, de ha a működtető és megszakító műveletet az egyetlen bemenettel csatolt két — szelephatással elválasztott — csatolóág útján hajtjuk végre, a két csatolóág a kapcsoló két bemenetének tekinthető.) A második és a harmadik 210 és 207 komparátor indított üzemű áramkör, 210a és 207a inditóbemeneteik az első 209 komparátor kimenetével vannak csatolva, Az első, második, illetve harmadik 209,210, illetve 207 komparátorok eltérő sorrendben emel5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
