181599. lajstromszámú szabadalom • Eljárás akkumulátortöltő készülék üzemének szabályozására és töltésszabályozó adapter akkumulátor-töltőhöz
7 181599 8 kedő első, második, illetve harmadik Ul, U2, illetve U3 küszöbszintekre érzékenyek (U1<U2<U3); akkor billennek át nyugalmi állapotból munka állapotba, amikor a 14 töltő 17 kapcsának U17 kapocsfeszültségéből leszármaztatott (leosztott) ellenőrzőjel eléri az adott Ul, U2, illetve U3 küszöbszintet. E példakénti kivitelnél a feszültségérzékelő 16 szerv a 14 töltő kimenő 17 kapcsára csatlakozó 212 feszültségosztó. Annak egy 213 tagjával olyan söntág van párhuzamosan kapcsolva, melyben egy — célszerűen állítható — 214 ellenállás 215 kapcsolóval van sorbakötve. A 209, 210 és 207 komparátorok ellenőrzőjel bemeneteire közvetlenül vagy közvetve a 212 feszültségosztó 17' leágazása csatlakozik. A 212 feszültségosztó egyik 213 tagjának söntágában elrendezett 215 kapcsoló működtető bemenetére közvetlenül vagy közvetve a harmadik 207 komparátor kimenete csatlakozik. A 2a. ábrán a különböző vezérlő szerveket külön ábrázoltuk és jelöltük. A 14 töltő kimenő 17 kapcsa és a működtető 202 kapcsoló 202a, b bemenetei közé iktatott különböző vezérlőszervek együttesen alkotják a külön nem jelölt vezérlőegységet, melynek a töltési folyamatot vezérlő szerveit a 2a. ábrán eredményvonallal rajzolt keretben mutatjuk. Az egyébként ismert módon kialakított bármely 14 töltő a találmány szerinti adapter révén három üzemi állapot közötti átváltással vezérelhető: a) készenléti állapot (nincs töltés, de a vezérlőegység — folyamatosan vagy mintavétellel — figyeli az U17 kapocsfeszültség pillanatértékét); b) töltés csökkentett értékű töltőárammal (az U17 kapocsfeszültség figyelése mellett); c) töltés névleges értékű töltőárammal (az U17 kapocsfeszültség figyelése mellett). A három állapot közötti minden átváltást a 14 töltő hálózati bemenő 13 kapcsa és a 11 táphálózat 12 kapcsa közé iktatott 201 teljesítménykapcsoló működtetésével végezzük, melyet az a) állapotban tartósan kikapcsolunk, a b) állapotban kapcsolóüzemű jellel vezérlünk, a c) állapotban tartósan bekapcsolunk. A három 209, 210 és 207 komparátor pillanatnyi állapotainak együttes hatása folytán a működtető 202 kapcsolót a beavatkozó szerv, vagyis a kapcsolóüzemű 203 erősítő kimenőjele vezérli, ha — az első 209 komparátor nyugalmi állapotban van (U17<Ul) és a második és a harmadik 210 és 207 komparátor még nem kapott indítójelet vagy — a második 210 komparátor munka állapotban és a harmadik 207 komparátor nyugalmi állapotban van (U2<U17<U3), mely esetben az első 209 komparátor állapotának nincs jelentősége. A második 210 komparátor — miután az első 209 komparátor átbillenése azt indította — mindaddig, amíg nyugalmi állapotban van, a működtető 202 kapcsoló második 202b bemenetére tartós működtető jelet ad, melynek hatására a 202 kapcsoló kimenetén tartósan a 201 teljesítménykapcsolót záró működtető feszültség jelenik meg. A harmadik 207 komparátor a munka állapotba billenése után kimenőjelével biztosítja, hogy a működtető 202 kapcsoló bemeneté(i)re ne juthasson a 201 teljesítménykapcsoló zárását előidéző működtető jel. A töltési folyamat tehát a rendszer bekapcsolása után általában úgy megy végbe, hogy az Ul küszöbszint eléréséig a beavatkozó szerv hatásos, az Ul és U2 küszöbszintfeszültségek közötti tartományban is üzemel a töltő, de a beavatkozó szerv nem hatásos, az U2 küszöbszint elérése után a töltés folytatódik, de a beavatkozó szerv újra hatásos és az U3 küszöbszint elérésekor az adapter megszakítja a töltést. A csepptöltő üzemmód önműködő vezérlése során a harmadik 207 komparátor átbillenésekor annak munka állapotú kimenőjele nem csak a töltést szakítja meg, hanem aktiválja a 215 kapcsolót is; így a 209, 210 és 207 komparátorok ellenőrzőjel bemeneteire most más leosztásban kerül az U17 kapocsfeszültséggel arányos ellenőrzőjel. Ez természetesen fordítva is értelmezhető. Ha megnöveltük az adott U17 kapocsfeszültségre jellemző ellenőrzőjelek szintjét változatlan referenciaszintek mellett, ez azt is jelenti, hogy a változatlan referenciaszint most már kisebb értékű küszöbszintet reprezentál az U17 kapocsfeszültséghez viszonyítva. így az akkumulátor fokozatos kisülése során a harmadik 207 komparátor csak megfelelően kisebb U4 küszöbszintre süllyedés esetén oldja fel a töltési folyamat reteszelését és a második 210 komparátor is megfelelően kisebb szinttől kezdve vezérel folyamatos töltési üzemmódra. A 3. ábrán követhetjük ezt a folyamatot. A példaként mutatott görbe (3a.) áttekinthetőség kedvéért kismértékben eltér a például vett akkumulátor töltésénél tervezett küszöbszintektől. A szaggatott görbe az optimális töltési folyamatnak megfelelő árammenetet mutatja, a teljesvonalú menet a kétlépcsős közelítés menetét. Látható, hogy fokozatosan növekvő töltőárammal kellene tölteni 12V-os kapocsfeszültségig, mikor is a töltőáram maximális (4 A), s utána a töltőáram lecseng. A találmány szerinti példaként mutatott kivezérlésnél kb. 10,3 V-ig (1,72 V cellafeszültség) 2A-nyi töltőáramot alkalmazunk, utána átkapcsolunk 4 A-nyi töltőáramra, kb. 13,7 V-nál újra 2 A-re, s kb. 15,6 V-nál kikapcsoljuk a töltőt. (Előnyösebb egészen kb. 1,9 V-os cellafeszültségig, vagyis kb. 11,5 V-nyi kapocsfeszültségig csökkentett áramú töltést alkalmazni.) A harmadik 207 komparátor kimenőjele folytán az ellenőrzőjel arányosan megnőtt, s így a változatlan referenciaszintek most a 3b. abszcisszán mutatott küszöbszintek helyett a 3c. abszcisszán mutatott, kisebb küszöbszinteknek felelnek meg. Látható, hogy a harmadik 207 komparátor, mely 15,6V-nak megfelelő küszöbszint elérésekor kapcsolta ki a 14 töltőt, a megszakító jelet mindaddig fenntartja, amíg a kapocsfeszültség nem süllyed az U4= 12,6 V-nyi küszöbszint alá. Ez az U4 küszöbszint az eredeti Ul és U2 küszöbszintek közötti. Minthogy a harmadik 207 komparátor az U4 küszöbszintnél visszabillen, helyreáll a 212 feszültségosztó nyugalmi osztásaránya, így a módosított U2' küszöbszint, mely a tilalom tartamára kizárta a második 210 komparátor visszabillenését és így a folyamatos üzemű 211 erősítő nem kívánt indítását, a retesz megszűnése után már nem hatásos, a második 210 komparátor a 3b. abszcisszán mutatott eredeti U2 küszöbszint eléréséig a folyamatos üzemet biztosítja, s utána újra a csökkentett áramú töltésre kapcsol át. A 3c. abszcisszán feltüntettük a módosított Ul' küszöbszintet is, mely gyakorlatilag nem játszik szerepet a folyamatban, s azt is, hogy pl. a kétlépcsős megközelítés helyett háromlépcsős megközelítés úgy érhető el, ha a töltés indulásától az Utl = 3 V-os küszöbszint eléréséig a csillaggal jelölt 1,3 A-nyi töltőárammal, az Ut2 = 6,5 V-os küszöbszintig a 2 A-es töltőárammal és az Ul = 10,3 V küszöbszintig 3,2 A-es töltőárammal végezzük a töltést. Az eddigiekből kitűnik, hogy a találmány szerinti kapcsolási elrendezéssel végeredményben tetszőleges mértékben megközelíthető az optimális töltőáram menet, így a ciklikus töltésen kívül a formáló töltésnél is kedvezően alkalmazható az adapter, különösen, ha a kisütés menetét is automatizáljuk. Ehhez az adaptert ellátjuk kisütés-vezérlő 216 áramkörrel, melyben szintén tetszőleges mélységű bontásban végezhetünk szintellenőrzést. A 2. ábrán mutatjuk, hogy a változ5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
