196863. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nikkel-kadmium akkumulátorok feltőltésére és kapcsolási elrendezés az eljárás foganatosítására

7

196 863

8

A töltő energiát szolgáltató forrás egyik 27 kapcsa a 1 kapocs vezetékével, másik 26 kapcsa vezérelt 28 másodii áramgenerátorral és indított 29 második impulzusgene rátorral kapcsolódik, mely egységek kimenete a 15 akku • mulátor 16 kapcsához csatlakozik. A 28 második áram • generátor 30 indító bemeneté párhuzamosan kapcsolc • dik a 29 második impulzusgcncrátor indító bemenetévé és a 21 vezérelt kapcsolónak a töltést engedélyező, kisii lést leállító 31 kimenetéhez csatlakozik. A 21 vezérel kapcsoló vezérlő bemenete a töltési és kisütési szakaszok arányát beállító 32 időzítő egység kimenetéhez csatlakozik, amelynek 33 leállító bemeneté és 34 indító bemenete van, ezek 35 komparátoregy-cgy ellentétes logikai értéké kimenetéhez csatlakoznak.

A18 első és 28 második áramgenerátornak 36,37 leál lító bemenete van, amelyek rendre a 21 vezérelt kapcsoló 31, illetve 22 kimeneteihez kapcsolódnak. A 35 koinpa rátör hiszterézises billenőséi, és jclbcmcnctc a 24 feszült ségmérő kimenetéhez, referencia bemenete pedig 38 re ferencia feszültségforráshoz csatlakozik.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezés működést az 1. és a 2. ábrára hivatkozással ismertetjük.

Ha a 15 akkumulátor feszültsége a komparálási szin alatt van, akkor a 32 időzítő egység a töltési és kisütési 10 11 szakaszoknak megfelelő időzítő jelekkel vezérli a 2 vezérelt kapcsolót. A töltési 10 szakaszok alatt annak 3 kimeneté, a kisütési 11 szakaszok alatt 22 kimeneté akti vált.

Töltés kezdetén a 31 kimenet felfutása egyrészt indítja 28 második áramgenerátort és a 29 második impulzu« generátort, amelyek együttesen az 1. ábrán a 10 szak as; • ban látható áramot vezetnek a 15 akkumulátorhoz. Ez alatt a 36 leállító bemenet aktív állapota gondoskodik a kisütő áramkörök tiltásáról.

A kisütési 11 szakasz kezdetén a 21 vezérelt kapcsoló állapota megváltozik, a töltő áramkörök kikapcsolnak C $ a 20 indító bemenet aktiválása indítja a 18 első áramgenr - rátört, valamint a 19 első impulzusgencrátort, amelyne hatására az 1. ábra 11 szakaszán vázolt kisütő áram alakút ki. A11 szakasz kezdetén indul a 23 késleltető áramkörös a ts mintavételi időpontban engedélyezi a 24 feszültségmérő áramkörét, amely a pillanatnyi Um feszültséget mé • ri és kimenetén a jelszintet tartja.

Ez a folyamat addig folytatódik, ameddig a mintavet Um feszültség el nem éri a 38 referencia feszültségforrá: feszültségét. Ekkora 35 komparátor átbillen és tiltja a 32 időzítő egységet, egyúttal pedig mind a töltő, mind pcdi[ a kisütő áramköröket letiltja. Egy a rajzon nem vázol', áramkör megváltoztatja a 35 komparátor referencia feszültségét, hogy a töltés csak adott üresjárási feszültség alá való csökkenésekor induljon ismét be. Ezt a beindulást a 35 komparátor visszabillcnésc váltja ki.

A két áramgenerátor és vele párhuzamos indított inipulzusgenerátor helyett természetesen más ekvivalens áramkörök, például vezérelt forrásáramű áramgeneráto • is használhatók, amelyek vezérlő bemenetére az 1. ábrán vázolt áramfüggvényeknek megfelelő jeleket kell vezetni.

Szabadalmi igénypontok

1. Eljárás nikkel-kadmium akkumulátorok feltöltésére, amelynek során adott első időtartamú töltési szakaszok (10) alatt az akkumulátorhoz előirt értékű töltőáramot vezetünk, ennél rövidebb második időtartamú

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

kisütési szakaszok (11) alatt az akkumulátort második előírt értékű árammal terheljük, és az említett szakaszokat (10, 11) felváltva ismételtetjük, azzaljellemezve, hogy a töltési szakaszok (10) alatt legalább azok kezdetén a töltőáramra vele azonos irányú töltő áramimpulzust(12), a kisütési szakaszok (11) alatt, legalább azok kezdetén, kisütő áramimpulzust (13) szupcrponálunk, és az egyes szakaszok (10, 11) kezdetén az akkumulátor amperóra kapacitása tizedrészének megfelelő áramhoz (I10) viszonyítva legalább hétszeres nagyságú áramváltozást létesítünk.

2. Az I. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az előírt értékű töltőáram az említett tizedrésznek megfelelő áramhoz (110) viszonyítva legfeljebb háromszoros nagyságú.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezik, hogy az előírt kisütési áram az előírt töltési áramnak legfeljebb a fele, legalább pedig a negyedrésze.

4. Az 1—3. igénypontokbármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kisütési szakaszban (11) alkalmazott kisütő impulzus (13) energiája 3—5 mWs között van.

5. Az 1—4. igénypontokbármelyike szerinti eljárás, azzaljellemezve, hogy az egyes szakaszok (10,11) kezdetén azonos mértékű teljes áramváltozást létesítünk.

6. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az egyes szakaszokban több impulzust szupcrponálunk az előírt töltő- és/vagy kisütő áramokra, amelyek amplitúdója és energiatartama legfeljebb azonos az első impulzuséval.

7. Az 1—6. igénypontokbármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az egyes kisütési szakaszokban (11) azok kezdetétől számított adott késleltetés utáni mintavételi időpontokban (ts) mérjük az akkumulátor terhelt feszültségét (Um), és a töltést akkor állítjuk le, ha ezen feszültség (Um) egy meghatározott küszöbértéket átlép.

8. Kapcsolási elrendezés az 1—7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítására, amelyben van az akkumulátor kapcsaihoz csatlakoztatott töltőáramkor és kisütő áramkör, ezekben elrendezett első, illetve második áramgenerátor (18,28), amelyek indító és leállító bemenetéi (20,30 és 36,37) vezérelt kapcsoló (21) kimenetéhez csatlakoznak, ennek vezérlő bemenete a töltési és kisütési szakaszokat (10,11) kijelölő időzítő egységgel (32) vn összekötve, azzal jellemezve, hogy a töltő és kisülő áramkörök tartalmaznak az első áramgenerátorral (18) és második áramgenerátorral (28) együtt indított, azzal egyirányú töltő-, illetve kisütő impulzust (12, 13), azok forrásáramára szuperponáló első, illetve második impulzusgemcrátorí (19, 29).

9. A 8. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezie, hogy az első és második áramgenerátort (18, 28) és az első és második impulzusgencrátort (19, 29) egy-egy vezérelt forrásáramú áramgenerátor képezi, amelyek vezérlő bemenetéhez egy-egy, a töltési, illetve kisütési szakaszokban (10,11) előírt lefolyású áramjelet előállító jelgenerátor csatlakozik.

10. A 8. vagy 9. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérelt kapcsolónak (21) a kisülési szakaszokat (11) indító kimenete (22) késleltető áramkörön (23) át az akkumulátorra (15) kapcsolt feszültségmérő (24) indító bemenetéhez csatlakozik, és a feszültségmérő (24) kimenete az időzítő egység (32) indító és leállító bemenetével (34,33) összekötött kimenetű komparátor (35) jelbemenetéhez csatlakozik, amelynek tcfcrcncia bemeneté referencia feszültségforrással (38) van összekötve.

8 db rajz