RU2013842C1 - System for charging storage battery - Google Patents
System for charging storage battery Download PDFInfo
- Publication number
- RU2013842C1 RU2013842C1 SU5016907A RU2013842C1 RU 2013842 C1 RU2013842 C1 RU 2013842C1 SU 5016907 A SU5016907 A SU 5016907A RU 2013842 C1 RU2013842 C1 RU 2013842C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- output
- circuit
- circuits
- battery
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для импульсного заряда аккумуляторных батарей (АБ). The invention relates to electrical engineering and can be used for a pulse charge of rechargeable batteries (AB).
Известны устройства [1,2] , в которых осуществляется циклический пpоаккумуляторный заряд АБ от источника постоянного тока через полупроводниковые ключи. Known devices [1,2], in which a cyclic accumulator charge of a battery from a direct current source through semiconductor switches is implemented.
Недостатком данных устройств является отсутствие возможности контроля степени заряженности каждого аккумулятора. The disadvantage of these devices is the inability to control the degree of charge of each battery.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для заряда аккумуляторной батареи [3] , содержащее источник постоянного тока, задающий генератор, распределитель, транзисторные ключи, источник эталонного напряжения и схемы управления, причем выход задающего генератора соединен с входом распределителя, первые входы схем управления, подключенных к выходу источника эталонного напряжения, их вторые и третьи входы соединены с выводами для подключения положительных и отрицательных зажимов аккумуляторов, а первый и второй выходы схем управления подключены к соответствующим парам транзисторных ключей, через которые источник постоянного тока соединен с соответствующими зажимами аккумуляторов. Closest to the invention in technical essence is a device for charging a battery [3], containing a direct current source, a master oscillator, a distributor, transistor switches, a reference voltage source and control circuits, the output of the master oscillator connected to the input of the distributor, the first inputs of the control circuits connected to the output of the reference voltage source, their second and third inputs are connected to the terminals for connecting the positive and negative terminals of the batteries, and the first and the second outputs of the control circuits are connected to the corresponding pairs of transistor switches, through which the DC source is connected to the corresponding battery terminals.
Недостатком этого устройства является наличие "холостых" тактов, т. е. ситуаций, когда при отключении системой управления уже заряженных аккумуляторов источник постоянного тока на отдельных временных интервалах (на тех временных интервалах, когда должны были быть подключены уже заряженные аккумуляторы) не подключен ни к одному из аккумуляторов. Это снижает коэффициент использования источника по мощности и увеличивает время заряда аккумуляторной батареи. The disadvantage of this device is the presence of "idle" cycles, that is, situations where when the control system disconnects already charged batteries, the DC source at separate time intervals (at those time intervals when already charged batteries were to be connected) one of the batteries. This reduces the power factor of the source and increases the battery charge time.
Цель изобретения - улучшение технико-экономических показателей путем повышения коэффициента использования источника постоянного тока по мощности и ускорения процесса заряда аккумуляторов. The purpose of the invention is the improvement of technical and economic indicators by increasing the utilization of a constant current source in terms of power and accelerating the battery charge process.
Это достигается тем, что в устройство для заряда аккумуляторной батареи, содержащее источник постоянного тока, задающий генератор, распределитель, транзисторные ключи, источник эталонного напряжения и схемы управления, причем выход задающего генератора соединен с входом распределителя, первые входы схем управления подключены к выходу источника эталонного напряжения, их вторые и третьи входы соединены с выводами для подключения положительных и отрицательных зажимов аккумуляторов, а первый и второй выходы схем управления подключены к соответствующим парам транзисторных ключей, через которые источник постоянного тока соединен с соответствующими зажимами аккумуляторов, введены блок коммутации с информационными и счетными входами и выходами, по числу аккумуляторов. Кроме того, схемы управления снабжены третьими выходами, при этом счетные входы блока коммутации подключены к выходам распределителя, его информационные входы - к третьим выходам схем управления, а выходы соединены с четвертыми входами схем управления соответственно. Блок коммутации выполнен в виде совокупности информационных трактов, каждый из которых содержит две схемы И, две схемы ИЛИ и схему НЕ, причем в каждом тракте информационный вход подключен к первому входу первой схемы И и через схему НЕ - к первому входу второй схемы И. Счетный вход соединен с первыми входами первой и второй схем ИЛИ, выход второй схемы ИЛИ соединен с вторым входом второй схемы И, выход которой является соответствующим выходом блока коммутации, выход первой схемы И подключен к вторым входам первой и второй схем ИЛИ последующих по циклу информационных трактов. This is achieved by the fact that in a device for charging a battery containing a direct current source, a driving generator, a distributor, transistor switches, a reference voltage source and a control circuit, the output of the driving generator being connected to the distributor input, the first inputs of the control circuits connected to the output of the reference source voltage, their second and third inputs are connected to the terminals for connecting the positive and negative terminals of the batteries, and the first and second outputs of the control circuits are connected to The appropriate pairs of semiconductor switches through which a constant current source connected to the respective battery terminals are introduced switching unit with information and counting inputs and outputs by the number of batteries. In addition, the control circuits are equipped with third outputs, while the counting inputs of the switching unit are connected to the outputs of the distributor, its information inputs are connected to the third outputs of the control circuits, and the outputs are connected to the fourth inputs of the control circuits, respectively. The switching unit is made in the form of a set of information paths, each of which contains two AND circuits, two OR circuits, and an NOT circuit, and in each path the information input is connected to the first input of the first And circuit and through the NOT circuit to the first input of the second circuit I. Counting the input is connected to the first inputs of the first and second OR circuits, the output of the second OR circuit is connected to the second input of the second AND circuit, the output of which is the corresponding output of the switching unit, the output of the first circuit And is connected to the second inputs of the first and second OR circuits Information on the cycle paths.
На фиг. 1 представлена функциональная схема системы для заряда аккумуляторной батареи, состоящей из трех аккумуляторов; на фиг. 2 - схема блока коммутации. In FIG. 1 is a functional diagram of a system for charging a battery consisting of three batteries; in FIG. 2 is a diagram of a switching unit.
Система для заряда АБ содержит задающий генератор 1, распределитель 2, источник 3 постоянного тока, аккумуляторы 4-6 заряжаемой АБ, схемы 7-9 управления, транзисторные ключи 10-15, источник 16 эталонного напряжения и блок 17 коммутации. Подключение источника 3 постоянного тока к заряжаемым аккумуляторам 4-6 осуществляется через соответствующие пары транзисторных ключей 10 и 11, 12 и 13, 14 и 15. The system for charging the battery contains a
Управление подключением (управление состоянием ключей) осуществляют соответствующие схемы управления 7, 8 и 9, имеющие четыре входа и три выхода. Первые входы подключены к выходу источника 16 эталонного напряжения, вторые и третьи входы соединены с выводами для подключения положительных и отрицательных зажимов аккумуляторов 4, 5 и 6, четвертые входы подключены к выходам блока 17 коммутации. Connection management (key state management) is carried out by the
Первый и второй выходы схем управления 7, 8 и 9 подключены к соответствующим парам транзисторных ключей 10 и 11, 12 и 13, 14 и 15, выходы распределителя 2 - к соответствующим счетным входам блока 17 коммутации. Третьи выходы схем управления 7, 8 и 9 соединены с соответствующими информационными входами блока 17 коммутации. The first and second outputs of the
Если напряжение на выходных клеммах аккумулятора ниже номинального значения (разряжен), то на третьем управляющем выходе схемы управления сигнал низкого уровня (логический нуль), а если превышает заданное значение (заряжен), то на третьем управляющем выходе схемы управления - сигнал высокого уровня (логическая единица). Для реализации данной логики функционирования достаточно использовать схему компаратора. If the voltage at the battery output terminals is lower than the rated value (discharged), then the third control output of the control circuit has a low level signal (logic zero), and if it exceeds the set value (charged), then the third control output of the control circuit has a high level signal (logical unit). To implement this logic of operation, it is enough to use a comparator circuit.
Блок коммутации 17 выполнен в виде информационных трактов и содержит схемы ИЛИ на два входа 18, 19 и 20, схемы И на два входа 21, 22 и 23, схемы ИЛИ на два входа 24, 25 и 26, схемы НЕ 27, 28 и 29, а также схемы И на два входа 30, 31 и 32. Информационные входы блока коммутации соединены соответственно с входами схем И 21, 22 и 23 и схем НЕ 27, 28 и 29. Счетные входы подключены соответственно к входам схем ИЛИ 18, 19 и 20 и входам схем ИЛИ 24, 25 и 26. Выходы схем И 30, 31 и 32 являются выходами блока коммутации 17. The
Система работает следующим образом. The system operates as follows.
Задающий генератор 1 вырабатывает импульсы заданной частоты, которые поступают на вход распределителя 2, По приходу очередного импульса на каждом из выходов распределителя последовательно появляется сигнал, который поступает на соответствующий счетный вход блока 17 коммутации. Разрешающий сигнал на соответствующем выходе блока 17 появляется только в том случае, если присутствует сигнал низкого уровня (логический нуль) на соответствующем информационном входе блока коммутации. The
Допустим, что аккумуляторы 4, 5 и 6 разряжены. Тогда напряжения на клеммах аккумуляторов, поступающие на вторые и третьи входы соответствующего устройства управления 7, 8 и 9 менее номинального, подаваемого на первые входы схем управления от источника эталонного напряжения. В этом случае на третьих выходах схем управления 7, 8 и 9 сигналы низкого уровня, которые с информационных входов блока 17 поступают на первые входы схем И 21, 22 и 23 и через схемы НЕ 27, 28 и 29 - на первые входы схем И 30, 31 и 32. При наличии разрешающего сигнала на первом выходе распределителя 2 появляется разрешающий сигнал на первом выходе блока коммутации (соединенном с выходом схемы И 30), который поступает на четвертый вход схемы 7 управления, вызывая на ее прямом и инверсном выходах (выходы 1 и 2) появление напряжений, открывающих пару ключей 10 и 11. Осуществляется заряд аккумуляторов 4. Suppose
По следующему импульсу задающего генератора 1 появляется разрешающий сигнал на втором выходе распределителя 2, затем соответственно - на втором выходе блока 17 коммутации, что обеспечит протекание импульса зарядного тока через пару ключей 12-13 и аккумулятор 5. Таким образом, по циклу осуществляется заряд аккумуляторов: 4-5-6-4-. . . According to the next pulse of the
Если напряжение на аккумуляторе достигло номинальной величины, то на прямом и инверсном выходах соответствующего устройства управления не появляются сигналы, открывающие соответствующие пары ключей 10 и 11, 12 и 13, 14 и 15, и заряд соответствующего аккумулятора прекращается. If the battery voltage reaches the nominal value, then the direct and inverse outputs of the corresponding control device do not receive signals that open the
Однако блок 17 коммутации позволяет исключить "холостые" такты, т. е. ситуации, когда импульс задающего генератора не сопровождается подключением источника к клеммам ближайшего по порядку не заряженного аккумулятора. However, the
Предположим, что напряжение на клеммах аккумулятора 4 достигло номинальной величины, а на клеммах аккумуляторов 5 и 6 не достигло. В этом случае на третьем выходе схемы 7 управления появляется потенциал высокого уровня, который запирает схему И 30 (через схему НЕ 27) и подготавливает к открытию схему И 21. При появлении сигнала на первом выходе распределителя 2 разрешающий сигнал появляется на втором выходе блока 17 коммутации, т. е. на выходе схемы И 31 (цепь прохождения сигнала - через схемы ИЛИ 18, И 21 и ИЛИ 25). Suppose that the voltage at the terminals of the battery 4 has reached the nominal value, but at the terminals of the
При появлении сигнала на втором выходе распределителя 2 разрешающий сигнал появляется также на втором выходе блока 17 коммутации, то означает, что в течение двух тактов схема управления 8 открывает пару ключей 12 и 13 и осуществляется заряд аккумулятора 5. Появление сигнала на третьем выходе распределителя 2 обеспечивает появление разрешающего сигнала на третьем выходе блока 17 коммутации (через схемы ИЛИ 26, НЕ 29 и И 32) и заряд в течение этого такта аккумулятора 6. When a signal appears on the second output of the
Если заряжены аккумуляторы 4 и 5, а разряжен аккумулятор 6, то появление сигналов на первом и втором выходах распределителя 2 обуславливает появление разрешающего сигнала только на третьем выходе блока коммутации 17 (выходе схемы И 32) через схемы ИЛИ 18, И 21, ИЛИ 19, И 22, ИЛИ 26, НЕ 29, И 32 и схемы ИЛИ 19, И 22, ИЛИ 26, НЕ 29, И 32, соответственно, т. е. в течение всех трех тактов цикла будет осуществляться заряд аккумулятора 6. If batteries 4 and 5 are charged, and
В случае, если заряжен аккумулятор 6, а разряжен аккумулятор 4, схема И 32 заперта через схему НЕ 29 и появление сигнала на третьем выходе распределителя 2 сопровождается разрешающим сигналом на первом выходе блока коммутации 17 (через схемы ИЛИ 20, И 23, НЕ 27, ИЛИ 24), что обеспечивает заряд на третьем такте аккумулятора 4. If the
Т. е. при наличии разряженных аккумуляторов в батарее, по каждому тактовому импульсу генератора 1 осуществляется подключение к источнику 3 аккумулятора в соответствии с изложенным алгоритмом. По мере уменьшения количества незаряженных аккумуляторов ввиду увеличения отключенных заряженных доля зарядной энергии, отдаваемой источником постоянного тока оставшимся аккумуляторам, растет и в результате этого процесса заряд аккумуляторов ускоряется. That is, in the presence of discharged batteries in the battery, for each clock pulse of the
Использование изобретения позволяет исключить "холостые" такты, т. е. ситуации, когда импульс задающего генератора не сопровождается подключением источника к клеммам ближайшего по циклу не заряженного аккумулятора, что обеспечивает улучшение технико-экономических показателей путем повышения коэффициента использования источника постоянного тока по мощности и ускорения процесса заряда аккумуляторов. The use of the invention eliminates the "idle" cycles, that is, situations where the pulse of the master oscillator is not accompanied by the connection of the source to the terminals of the nearest uncharged battery, which improves the technical and economic indicators by increasing the utilization of the DC source in power and acceleration battery charging process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5016907 RU2013842C1 (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | System for charging storage battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5016907 RU2013842C1 (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | System for charging storage battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013842C1 true RU2013842C1 (en) | 1994-05-30 |
Family
ID=21591735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5016907 RU2013842C1 (en) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | System for charging storage battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2013842C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2464632C2 (en) * | 2007-01-02 | 2012-10-20 | Эксесс Бизнесс Груп Интернешнл Ллс | Inductive source of supply with identification of devices |
RU2490769C1 (en) * | 2012-02-10 | 2013-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью НПФ "Арс Терм" | Battery system |
RU2492069C1 (en) * | 2009-06-25 | 2013-09-10 | Хонда Мотор Ко., Лтд. | Storage battery charge/discharge control device |
RU2534017C1 (en) * | 2010-11-05 | 2014-11-27 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Power supply system for vehicle and vehicle containing same system |
-
1991
- 1991-07-09 RU SU5016907 patent/RU2013842C1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2464632C2 (en) * | 2007-01-02 | 2012-10-20 | Эксесс Бизнесс Груп Интернешнл Ллс | Inductive source of supply with identification of devices |
RU2492069C1 (en) * | 2009-06-25 | 2013-09-10 | Хонда Мотор Ко., Лтд. | Storage battery charge/discharge control device |
RU2534017C1 (en) * | 2010-11-05 | 2014-11-27 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Power supply system for vehicle and vehicle containing same system |
RU2490769C1 (en) * | 2012-02-10 | 2013-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью НПФ "Арс Терм" | Battery system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5578927A (en) | Measurement circuit for a modular system of cells electrically connected in series, in particular for electrical accumlator batteries | |
CN108092352B (en) | Modulation method suitable for multi-module battery module charge state balance | |
RU2013842C1 (en) | System for charging storage battery | |
EP0372819A3 (en) | Electrical charging system control arrangement | |
RU151747U1 (en) | ACCUMULATOR CONTROL MODULE BASED ON SUPERCAPACITORS | |
RU2028704C1 (en) | Three-channel power supply system | |
SU1317561A1 (en) | Device for charging storage battery | |
SU754656A1 (en) | Pulse generator | |
RU2028705C1 (en) | Multichannel system of power supply | |
SU1200409A1 (en) | Versions of simulator of transient processes in network | |
RU2035830C1 (en) | Converter | |
SU1046918A1 (en) | Pulse generator | |
SU913522A1 (en) | Device for dc supply of load and controllable switch cell | |
SU734880A1 (en) | Reversible distributor | |
SU698119A1 (en) | Phase discriminator | |
RU2025875C1 (en) | Three-phase-to-three-phase frequency converter | |
RU1837373C (en) | Multichannel power supply system | |
SU575769A1 (en) | Multithreshold comparator | |
SU1162031A1 (en) | High-voltage selector switch | |
SU612344A1 (en) | Device for uninterrupted power supply of load | |
SU1541732A1 (en) | Single-phase full-wave ac-to-dc voltage converter | |
RU2035831C1 (en) | Converter | |
RU2094922C1 (en) | Gear controlling capacitor installation | |
SU936394A1 (en) | One-shot multivibrator | |
SU1679607A1 (en) | Method for charging capacitor bank |