EP3928410A1 - Vorrichtung und verfahren der überwachung (monitoring) und des ausgleichens von blockakkumulatoren - Google Patents

Vorrichtung und verfahren der überwachung (monitoring) und des ausgleichens von blockakkumulatoren

Info

Publication number
EP3928410A1
EP3928410A1 EP20712010.6A EP20712010A EP3928410A1 EP 3928410 A1 EP3928410 A1 EP 3928410A1 EP 20712010 A EP20712010 A EP 20712010A EP 3928410 A1 EP3928410 A1 EP 3928410A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
block
temperature
accumulators
accumulator
odd
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20712010.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Vladimir N. GORYUNOV
Yuri A. SIZOV
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2019104790A external-priority patent/RU2695646C1/ru
Priority claimed from RU2019104789A external-priority patent/RU2697185C1/ru
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP3928410A1 publication Critical patent/EP3928410A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00309—Overheat or overtemperature protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0024—Parallel/serial switching of connection of batteries to charge or load circuit
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to the field of electrical engineering. It can be used in devices that are intended for continuous automatic control and for balancing the state of charge of accumulators connected in parallel and in series in a block.
  • the block is placed in a vehicle, for example in a hybrid vehicle or in an electric vehicle.
  • the RU 2626378 describes a device for automatic control and for balancing the state of charge of the accumulator block of the combination energy system.
  • the device has the following elements:
  • microcontroller (a microcontroller) connected to a control block for voltage deviations from the standard value. It is connected by an information rail with a digital display of the ordinal numbers of the block accumulators with problems and a commutation control block.
  • the commutation control block is arranged with a possible consequent series connection of the block accumulators on two electrical rails.
  • the shortcomings of the known device include the impossibility of permanent control and equalization of the state of charge of each block battery and the complexity of solving the problem of simultaneous temperature and voltage control of each battery when there is voltage in the battery of the battery block (AKB).
  • the voltage reaches several hundred volts.
  • a rechargeable battery AKB of the electric vehicle which is a parallel-series cell connection.
  • the accumulator cells are connected horizontally in a parallel, and the resulting rows are connected in series,
  • control system that monitors and controls the overall functioning of various vehicle sub- systems. This system also monitors the state of charge and the rate of discharge both during vehicle operation and when idling. The controller compares the measured voltages with each other, for example by setting a maximum permissible voltage difference.
  • AKB can reach several hundred volts) and the low-voltage parts of the voltage, temperature and data control.
  • the high-voltage accumulator blocks are divided into several series-connected modules made of parallel-series accumulators. They are connected in a hermetic AKB block. This results in additional technical difficulties and a reduction in security.
  • the object of the invention is to: increase the safety and service life of the block of parallel-series-connected accumulators,
  • the state of charge is balanced by address and proportionally to the degree of imbalance of each accumulator, both in the case of overcharging and weak charging (according to the temperature of each AKB accumulator);
  • the balancing takes place by means of pulse currents with the setting value greater than one ampere with an efficiency of more than 90%.
  • a power source in the form of a block of the parallel-to-serial accumulator link
  • the microcontroller is connected to the electrical data measurement block. Through the information rail it is connected to a digital display of the block accumulators with problems of the electrical data and to the input of the commutation control block.
  • Each accumulator of the accumulator block is supplied with a resistor of the same small size and with a temperature sensor, which are electrically connected with connections to the positive pole of each accumulator.
  • a parallel accumulator connection in the block is implemented for each horizontal row of accumulators through the connection (V) of the second resistor connections of the same small size in the overall connection of the row of block accumulators.
  • the resulting rows are connected in series to form a single accumulator block.
  • These are (m) parallel connected accumulators gates forming rows (n) after the series connection and the total number (mxn).
  • the accumulator block is equipped with temperature measuring sensors in the volume of the hermetic body, which are arranged evenly in its inner volume. Each of them is electrically grounded with a connector.
  • the accumulator block is equipped with a commutation block for the temperature sensors. It contains keys of the temperature sensors with control windings, which are arranged in the form of (m) keys of the temperature sensors connected in parallel. They form odd and even rows after the series connection with the total number m * (n + 1);
  • the row (n + 1) is arranged for the measurement of the ambient temperature within the hermetic body of the accumulator block.
  • the accumulator block supplies:
  • Rails of temperature measurement of accumulators They connect the outputs of the connection block of the temperature sensors with inputs of the odd and even blocks of the temperature measurement of the accumulators;
  • Blocks for measuring the temperature of the accumulators in odd and even rows contain a pulse transformer with two serially connected primary windings and a secondary winding, diode blocks with capacitors;
  • a digital indicator of a battery block with temperature problems Displays of the temperature distribution of odd and even rows (m) of the accumulators; they reflect a hystogram of the temperature distribution in the rows in which there are accumulators with temperature problems.
  • a control block consists of a step-up and a step-down DC voltage converter.
  • a switching device consists of two switch-on keys; they are controlled by a microcontroller.
  • a block for measuring electrical data and for voltage equalization consists of a rectifier on a pulse transformer with a primary winding, two secondary winding and two single-digit keys in the
  • Rectifier chain An AC amplifier is connected to the rectifier output.
  • the commutation block of the accumulators is designed with the possibility of commutation of common series connections with measuring rails for electrical data.
  • Odd and even key rows of the temperature sensors are connected to respective temperature sensors of odd and even rows of the block accumulators and with other connections to the measuring rails of the temperature of the accumulators corresponding to odd and even rows.
  • the second input of the temperature measuring block of uneven rows of temperature sensors is connected to the measuring rail (a) for electrical data.
  • the second input of the temperature measuring block with straight rows of temperature sensors is connected to the measuring rail (b) for electrical data.
  • the outputs of the temperature measuring blocks of odd and even temperature sensors are connected to the inputs of the measuring amplifier and the microcontroller.
  • connections of the control key windings of the temperature sensors are connected to the outputs of the commutation control block with a connection option. Other connections are connected to corresponding inputs of analog commutators.
  • Control key windings of odd and even rows of the temperature sensors are connected to the inputs of the analog commutator of odd and even rows.
  • the commutation control block odd and even analog commutators, digital displays of temperature problems and problems with electrical data from block batteries, displays of the temperature distribution of odd and even rows of parallel-connected (m) accumulators after the serial connection are connected to the microcontroller by information rails. They are controlled by the microcontroller.
  • the control block is connected to the h connection of the commutation block of the accumulators and the microcontroller via inputs and to the switching device via outputs.
  • the switching device is connected to the microcontroller via inputs and to the control block and the measuring block for electrical data and voltage equalization via outputs,
  • the measuring block for electrical data and voltage equalization is connected to the rails for electrical data (a) and (b), Through the output it is connected to the microcontroller and to the switching device through the input and the output.
  • Each of the temperature sensors is arranged within the body of the corresponding accumulator.
  • Temperature sensors are designed in the form of thermistors with a high internal resistance:
  • Resistors of small size in the accumulator block are fuses.
  • the device according to the invention ensures that the block accumulators are automatically monitored and the state of charge and the temperature of the accumulators are controlled.
  • the accumulators are arranged in parallel in series.
  • the electrical data measurement block and the voltage equalization generate a voltage.
  • the voltage is proportional to the mean value for all block accumulators.
  • the voltage values are determined; they are proportional to the difference between the mean value in the accumulator block and the voltage of the accumulator with problems in this parameter.
  • the accumulator temperatures are controlled by temperature sensors. In the device according to the invention it thus follows that:
  • the parallel connection of the accumulators in a block is carried out for each horizontal row by the union of second resistor connections of the same small size in the overall line of a row of block accumulators.
  • the resulting rows are connected in series to form a single accumulator block.
  • the temperature of the accumulators in the block and the ambient temperature within the hermetic body are controlled by temperature sensors which are arranged on each accumulator, and by temperature sensors which are arranged uniformly in the inner volume of the hermetic accumulator block.
  • each accumulator in series connected rows of the block is carried out by connecting the temperature sensors to the key connections of the rows of temperature sensors.
  • connection sequence of the temperature sensors of each accumulator of the odd and the next even row is determined by simultaneous interrogation of the odd and the even analog commutator of the key control windings
  • the key control windings of the temperature sensors are queried by odd and even analog commutators, only those keys of the temperature sensors whose control windings are connected to the currently active outputs of the commutation control block close.
  • the control of the series switching of the outputs of the commutation control block and the series switching of the inputs of odd and even analog commutators are carried out synchronously by the microcontroller through information rails.
  • the clock frequency of the query of the analog commutators exceeds the query frequency of the commutation control block in proportion to the number of accumulators in the series.
  • Odd and even key rows of the temperature sensors are connected to the first inputs of the odd and even temperature measuring block by measuring rails for the accumulator temperature (B) and (r).
  • the second inputs of the temperature measuring blocks of these rows of temperature sensors are each connected to measuring rails for the electrical data (a) and (6).
  • a voltage is generated at the outputs of the temperature measuring blocks in odd and even rows of the block accumulators. It is proportional to the temperature in all odd and even battery rows.
  • the output voltage is transmitted to the inputs of the microcontroller and the measuring amplifier.
  • the measuring amplifier generates an overall signal for the temperature of odd and even rows of block accumulators and is then also transmitted to the microcontroller for processing.
  • a statistical signal processing on the temperature of odd and even rows of the block accumulators is carried out, and by a program a tax influence is exercised, which affects the duration of the equalization pulses in the event of an imbalance.
  • a statistical mean value and a stray field of the temperature in the controlled rows of block accumulators are determined mathematically.
  • the average temperature is calculated and analyzed and compared with the average temperature of the odd and even rows of the block accumulators and checked for permissible deviations in the average temperatures of the environment within the specified limits.
  • the microcontroller shows the number of an accumulator with temperature problems on the digital display, in the event of an impermissible temperature difference in every odd and even accumulator row.
  • the temperature distribution indicators of odd and even rows of accumulators are displayed by the microcontroller hystograms of the temperature distribution in odd and even rows which contain accumulators 15 with temperature problems.
  • the control block ensures the amplitude control of the compensation voltage in the event of overcharging and weak charging in relation to the current flowing through the charging system.
  • the equalizing current supply is carried out in the event of overcharging with one key and in the event of weak charging with another key for a period of time which is proportional to the imbalance value and the temperature.
  • the unbalance voltage is measured by the measurement and voltage compensation block, and the voltage compensation pulse is generated with a duration that is proportional to the unbalance and temperature amplitude.
  • the amplitude is proportional to the power consumption with a consequent serial query of the block accumulators;
  • the serial number of a number of block accumulators with problems of electrical data and the type of fault (overcharge and weak charge) are displayed on the digital display of electrical data.
  • the last row of the temperature sensors which is arranged within the hermetic body of the accumulator block, measures the average ambient temperature within the accumulator body.
  • Fig. 1 is a block diagram of the device for continuous automatic monitoring and balancing of the block accumulators ren,
  • Fig. 2 oscillograms for checking electrical data and temperature control 5
  • the device of the present invention includes:
  • a power source in the form of a block (m) of parallel-connected accumulators 1 (AKB) arranged in a hermetic body. They form the rows of the series connection with the total number (m * n) * .
  • mulators are electrically connected through some terminals a resistor of small size and a temperature sensor (z. B. a thermoresistor with a large internal resistance);
  • VLS consumption and charging system 2
  • the AKB has a connection from the h series for the connection with the control block 21 (SB) to compensate for overloaded and weakly charged
  • VLB current flowing through 2
  • the commutation block of the accumulators 3 contains:
  • n + 1 single-digit switch-on key with low internal resistance (hereinafter in the text: key with low internal resistance) and with control windings. 0 They are connected in pairs to the electrical data measuring rails 4 (a), 5 (b), n series-connected battery rows.
  • the key control windings with low internal resistance are connected to the corresponding outputs of the commutation control block 7 (KSB) through some connections.
  • Each row of the AKB accumulators is connected to the second small-sized resistor connections in an overall cable of an accumulator row.
  • ⁇ a measuring bar for electrical data 4 (a), to which all cables of the series-connected rows of AKB accumulators with odd numbers are connected;
  • the commutation block of the temperature sensors 6 contains a single-digit switch-on key for the temperature sensors (referred to below as the temperature sensor key) with control windings. They are arranged in the form of 0 (m) parallel-connected keys of the temperature sensors, which form odd and even rows of the series connection with a total number mx (n + 1) * ' ;
  • 5 ⁇ n + 1 row is arranged for the measurement of the ambient temperature inside the hermetic accumulator body.
  • All temperature sensors which measure the temperature of the accumulators of odd and even AKB rows are connected to the measuring rails 10 (B) and 1 1 (r) of the temperature of the accumulators by odd and even key rows of the temperature sensors.
  • each key row of the temperature sensors some connections are connected in the overall cable. All odd rows are connected to the measuring bar of the temperature of the accumulators 10 (B). All even rows are connected to the measuring bar of the temperature of the accumulators 11 (r) .5
  • the keys of the temperature sensors are connected to the other connections of the temperature sensors, which are arranged in accumulators of every odd and even row through the other connections. •
  • the other connections of the control windings of odd and even keys of the temperature sensors are connected to the inputs of the odd and even analog commutators 8 (AK U ) and 9 (AK g ).
  • the commutation control block 7 is a double demultiplexer for 5 (n) outputs each. They are correspondingly connected to one another with a total number of outputs of n + 1 for controller 3 (KBA) and doubled by the demultiplexor for (n) outputs for controller 6 (KBTS).
  • the measuring bar for the temperature of the accumulators 10 (B) is connected to the overall connections of the key rows of the temperature sensors of the commutation block of the temperature sensors of only odd AKB rows.
  • the measuring bar for the temperature of the accumulators 11 (r) is connected to the overall connections of the key rows of the temperature sensors of the commutation block of the temperature sensors of even AKB rows.
  • the temperature measuring block 13 (TMBu) of every uneven row of the AKB-20 accumulators has: a pulse transformer with two series connected primary windings and a secondary winding, a diode block with capacitors.
  • the temperature measuring block 14 (TMB g ) of every uneven row of the AKB accumulators has: a pulse transformer with two series-connected primary windings and a secondary winding, a diode block with capacitors;
  • MV measuring amplifier
  • DAT digital display 16
  • the display 17 (Dtu) of the temperature distribution of uneven rows of the AKB accumulators shows an accumulator with temperature problems.
  • the display 18 (Dt g ) of the temperature distribution of even rows of the accumulators shows an accumulator with temperature problems.
  • the control block 19 (SB) consists of a step-up and a step-down DC / DC voltage converter (converter). It ensures the change in size of the compensation voltage in the event of overcharging and weak charging (proportional to the current flowing through block 2 (VLB)).
  • the switching device 20 (SV) consists of two (switch-on?) Keys K1 and K2
  • the measuring block 21 (MBA) of electrical data and the voltage equalization consists of a rectifier on a pulse transformer with a primary winding, two secondary windings and two single-digit keys in the rectification chain. An AC amplifier is connected to the rectifier output.
  • the present device works as follows:
  • the odd and even analog commutator 8 (K u ) and 9 (K g ) should query all temperature sensors of odd and even rows of the AKB batteries accordingly.
  • the current direction through the temperature sensors is positive for odd rows and negative for even rows.
  • a positive voltage is supplied to the temperature sensors of uneven rows of (m) accumulators on the measuring rails for electrical data 4 (a) and 5 (6).
  • a negative voltage is supplied from (m) accumulators to the temperature sensors in even rows.
  • the supply voltage is supplied to the control windings of the keys of the temperature sensors of the commutation block 6 (KBTS) only from the first and second outputs of the commutation control block 7 (KSB).
  • the voltage from the control windings is the key to the temperature sensor Ren of the first odd and even row of the commutation block 6 (KBTS) corresponding to the inputs of the odd and even analog commutators 8 (K u ) and 9 (K g ).
  • the temperature sensors they measure the temperature of two adjacent odd and even rows of AKB accumulators are queried synchronously.
  • the voltage from the temperature sensors of odd and even rows of the AKB accumulators comes through the measuring rails of the temperature of the accumulators 10 (B) n 1 1 (r) to inputs of odd and even temperature measuring blocks 13 (TMB U ) and 14 (TMB g ) .
  • a voltage is generated at their outputs. It is proportional to the temperature of each AKB accumulator in odd and even rows.
  • the voltage from each of the odd and even temperature measuring blocks 13 (TMBu) and 14 (TMB g ) is transmitted to the microcontroller 12 (MK) and to the inputs of the measuring amplifier 15 (MV) for processing.
  • a total signal for the temperature of odd and even rows of AKB accumulators is formed. This overall signal is then also transmitted to the microcontroller 12 (MK) for processing.
  • the above-described measuring sequence of the accumulator temperature is repeated when connecting every next row of m parallel-connected AKB accumulators to the electrical data rails 4 (a) and 5 (b).
  • the serial number of the AKB accumulator with temperature problems is displayed on the digital display 16 (DAt).
  • Dtu digital display 17
  • 18 Dt g
  • the amplitude of the detuning voltage differs from the average value in each of the accumulator rows at the output of this block, a voltage pulse appears, the amplitude of which is proportional to the size of the detuning voltage of the row.
  • the positive pulse value of the detuning voltage corresponds to the overcharging and the negative value to the undercharging of a controlled row of AKB batteries.
  • the control signals from the microcontroller 12 (MK) that come to the input of the switching device 20 (SV) close a switch-on key Ki when the detuning voltage has a positive input pulse.
  • the microcontroller 12 (MK) are presented on the digital indicator electrical data 22 (DA e) Rei hen entitled the AKB accumulators with problems of electrical data, and the type of fault (overcharging and Weak charge).
  • a temperature sensor and a resistor of the same small size are arranged within the hermetic body in each AKB accumulator. One end is connected to the accumulator anode for checking and balancing the state of charge.
  • AKB accumulators connected in parallel in series are connected.
  • a parallel connection of the accumulators in the AKB for each horizontal accumulator row is realized by connecting the second resistor connections of the same small size to the total rows. They are connected in series to a single accumulator block through the electrical anode connections of all accumulators of the previous row of cathodes of the next row.
  • the commutation block of the accumulators 3 (KBA) connects the total cables of two adjacent accumulator rows (one starts with the first) to the measuring rails 4 (a) and 5 (b) of electrical data.
  • the accumulator temperature is controlled by temperature sensors which are arranged in each accumulator.
  • the ambient temperature inside the hermetic accumulator body is measured with temperature sensors which are arranged uniformly in the inner volume of the hermetic body of the AKB accumulators.
  • the keys of the temperature sensors with control windings are arranged in the commutation block of the temperature sensors 6 (KBTS).
  • the temperature control of each accumulator is carried out by connecting the temperature sensors to the key connections of the rows of temperature sensors of the commutation block of the temperature sensors 6 (KBTS).
  • KBTS commutation block of the temperature sensors 6
  • a series connection of all temperature sensors of odd and even rows of the AKB accumulators is carried out accordingly to odd and even measuring rails 10 (B) and 1 1 (r) of the accumulator temperature.
  • connection sequence of the temperature sensors of each accumulator of the odd and the next even row is carried out by simultaneous querying of odd and even analog commutators 8 (AK U ) and 9 (AK g ) of the control windings of the key of the temperature sensors of the commutation block of the temperature sensors 6 (KBTS) .
  • serial connection of the outputs of the commutation control block 7 (KSB) and the serial connection of the inputs of odd 8 (AK U ) and even 9 (AK g ) analog commutators are controlled synchronously by microcontroller 12 (MK) through information rails.
  • the clock frequency of the query of odd 8 (AK U ) and even 9 (AK g ) analog commutators exceeds the query frequency of commutation control block 7 (KSB) in proportion to the number of accumulators in the series.
  • a voltage is generated which is proportional to the temperature in all odd and even AKB accumulator rows. It is transmitted to the microcontroller 12 (MK) for processing. The output voltage is transmitted to the inputs of the microcontroller 12 (MK) and the measuring amplifier 15 (MV). A total signal for the temperature of odd and even AKB accumulator rows is generated at its output and then also transmitted to the microcontroller 12 (MK) for processing.
  • the microcontroller 12 realizes:
  • Signals about the temperature of odd and even rows of the block accumulators are processed statistically, and a program control effect is achieved which affects the permanent change in the impulses of the equalization in the event of the imbalance.
  • a mathematical expectation and the stray field of the temperature in the controlled rows of block accumulators are determined.
  • the average temperature is calculated and analyzed for the last row, which is arranged inside the hermetic AKB accumulator body to measure the ambient temperature.
  • a comparison is made with the average temperature of odd and even rows of AKB accumulators according to the specified limits of permissible differences between the average temperatures of the environment and the accumulators in order to maintain comfortable operating conditions of the AKB accumulators.
  • the analog signal from the temperature sensors is converted in the time interval.
  • the general time interval of the control is formed by the information processing of electrical data and temperatures.
  • the microcontroller 12 shows on the digital display 16 (DAt) the number of the accumulator with temperature problems in the case of an impermissible temperature difference in every odd and even accumulator row.
  • the temperature distribution displays of odd 17 (D t u) and even 18 (Dt g ) rows of the AKB accumulators show the hystograms of the temperature distribution in odd and even rows that contain accumulators with temperature problems.
  • SB control block 19
  • the voltage level of the equalization is controlled.
  • the control of the pulse duration of the equalization is carried out by the switching device 20 (SV) as follows:
  • the voltage of the balancing is applied from block 21 (MBA) to block 19 (SB), in which an overload occurs in the control of 12 (MK) on time, which of the unbalance variable with regard to parameters (U, R B H.) And the temperature is proportional.
  • Another switch-on key Ki applies the voltage of the equalization from block 19 (SB) to block 21 (MBA), in which a weak charge in the control of 12 (MK) takes place over time, taking into account the imbalance variable on parameters (U, R BH,) and proportional to the temperature.
  • MK weak charge in the control of 12
  • U, R BH, imbalance variable on parameters
  • U, R BH, imbalance variable on parameters
  • MK microcontroller 12
  • a differential voltage is applied in the form of measuring pulses of the deviation from the average value, positive in case of overcharging and negative in case of undercharging of the accumulators.
  • the microcontroller 12 (MK) converts the amplitudes of the measurement pulses of the detuning voltage into control signals in accordance with the program. The duration for this is proportional to the amplitude of the input pulses of the detuning voltage and the temperature.
  • microcontroller 12 By the microcontroller 12 (MK) a control signal is formed on the address equalization of the battery voltage, with the accuracy up to battery mulators with problems of electrical data and with the amplitude that is proportional to the current flowing through 2 (VLB) in one Accumulator series with the help of the compensation devices of the overcharge and the low charge of the control block 19 (SB) of each accumulator flows.
  • a control signal in the form of a pulse comes to block 21 (SB), which is regulated according to the duration by electrical data (U and RBH), the temperature and according to the amplitude by the consumption-charging current.
  • the voltage is applied to the primary winding of the pulse transformer of block 21 (MBA) in the form of rectangular voltage pulses from the electrical data measuring rails 4 (a) and 5 (b).
  • the voltage equalization at the output of block 21 (MBA) is carried out using two single-digit keys in the equalization chain. They are controlled by the microcontroller 12 (MK).
  • the output of block 21 is a voltage that contains a constant component. It is the average value of the tension in all bio- ckaccumulators proportional and equal to the voltage size of the h-connection of block 1 (AB). This voltage also contains an alternating component in the form of rectangular pulses of the deviation from the average value.
  • DA e digital display of electrical data 22
  • a row number of the AKB accumulators with problems of electrical data and the type of fault (overcharging and undercharging) is displayed.
  • the temperature distribution in all batteries of the series with problems of electrical data is displayed on corresponding displays of the temperature distribution odd 17 (Dtu) and even 18 (Dtg) series.
  • the last (n + 1) row of temperature sensors which is arranged inside the hermetic body of the accumulator block, measures the average temperature inside the AKB accumulator body.
  • the experiment was carried out during the work simulation of a system fragment for the automatic monitoring and balancing of the state of charge of the parallel lel series connection of the accumulators carried out in one block. This had a row of two batteries connected in parallel with the number of rows four and the total number of batteries eight.
  • thermoresistor in the form of a thermoresistor with high internal resistance was arranged on each accumulator.
  • the rows of two accumulators connected in parallel were formed using resistors with a nominal value of less than 1 ohm, which are connected to accumulators.
  • Electromechanical keys with low contact resistance were used as single-digit switch-on keys.
  • the clock frequency of the interrogation of thermosistors was 200 Hz and that of the block accumulators 50 Hz.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf den Bereich der Elektrotechnik, und zwar auf das Verfahren der automatischen Überwachung und des Ausgleichens des Ladezustands von einer Parallel-Serien-Verbindung der Blockakkumulatoren. Die Akkumulatortemperatur und die Umgebungstemperatur werden innerhalb des hermetischen Körpers des Akkumualatorblocks durch Temperatursensoren kontrolliert, die auf jedem Akkumulator angeordnet sind, und durch Temperatursensoren, die gleichmäßig im inneren Volumen des hermetischen Körpers angeordnet sind. Die parallele Verbindung der Akkumulatoren im Block wird durch das Anschließen der positiven Pole jedes von m Akkumulatoren an den Gesamtdraht der Reihe durch Resistoren gleich geringer Größe ausgeführt. Durch den Kommutierungsblock der Akkumulatoren werden alle Reihen (man beginnt mit dem ersten aus m parallel-verbundenen AKB-Akkumulatoren) an Schienen zur Messung elektrischer Daten angeschlossen. Die Temperaturkontrolle der Akkumulatoren wird durch das Anschließen an den Kommutierungsblock aller Temperatursensoren ungerader und gerader Reihen jeweils an ungerade und gerade Schienen zur Messung der Akkumulatortemperatur ausgeführt.

Description

Vorrichtung und Verfahren der Überwachung (Monitoring) und des Aus- gleichens von Blockakkumulatoren
Die Erfindung bezieht sich auf den Bereich der Elektrotechnik. Sie kann in Vor richtungen verwendet werden, die für eine kontinuierliche automatische Kontrolle und für das Ausgleichen des Ladezustands von parallel-serien-verbundenen Akkumulatoren in einem Block bestimmt sind. Der Block ist in einem Fahrzeug auf gestellt, zum Beispiel in einem Hybridfahrzeug oder in einem Elektrofahrzeug.
In der RU 2626378 ist eine Vorrichtung für eine automatische Kontrolle und für das Ausgleichen des Ladezustands des Akkumulatorenblocks der Kombinations- Energieanlage beschrieben. Die Vorrichtung weist folgende Elemente auf:
- eine Stromquelle in Form eines Blocks von serien-verbundenen Akkumula toren,
- ein Verbrauchs- und Ladesystem der Blockakkumulatoren,
- eine Gruppe einstelliger Einschaltschlüssel mit geringem Innenwiderstand,
- zwei Stromschienen, wobei die Pluspole der Blockakkumulatoren mit ungeraden Nummern an eine elektrische Schiene angeschlossen sind, und alle Pluspole der Blockakkumulatoren mit geraden Nummern an eine an dere elektrische Schiene angeschlossen sind,
- einen Mikrocontroller (ein Mikrosteuerwerk), der mit einem Steuerblock der Spannungsabweichungen vom Normwert verbunden ist. Er ist durch eine Informationsschiene mit einem Digitalanzeiger der Ordnungsnum mern der Blockakkumulatoren mit Problemen und einem Kommutierungs steuerblock verbunden. Der Kommutierungssteuerblock ist mit einem mögli- chen konsequenten Reihenanschluss der Blockakkumulatoren an zwei elektrischen Schienen angeordnet.
Zu den Mängeln der bekannten Vorrichtung gehören die Unmöglichkeit der Dau erkontrolle und des Ausgleichens des Ladezustands jedes Blockakkumulators sowie die Komplexität der Problemlösung gleichzeitiger Temperatur- und Span nungskontrolle jedes Akkumulators bei Spannung in der Batterie des Akkublocks (AKB). Die Spannung erreicht mehrere hundert Volt.
Ferner ist in der US 9257729 ein Temperatursteuersystem eines parallel-serien- verbundenen Akkumulatorblocks beschrieben. Die Akkumulatorzellen sind waage recht in einer Parallele verbunden, und entstandene Reihen sind serienverbunden. Das Fahrzeug enthält:
eine Akkubatterie AKB des Elektrofahrzeugs, die eine Parallel-Serien- Zellenverbindung ist. Die Akkumulatorzellen sind waagerecht in einer Pa rallele verbunden, und entstandene Reihen sind serienverbunden,
- ein Temperaturkontrollsystem der AKB durch Temperatursensoren und ein Temperatursteuersystem durch einen Controller,
ein Steuersystem, das die Gesamtfunktion verschiedener Fahrzeugunter- ' Systeme überwacht und kontrolliert. Dieses System überwacht auch den Ladezustand und die Entladungsgeschwindigkeit sowohl während des Fahrzeugbetriebs als auch im Leerlauf. Der Controller vergleicht gemes sene Spannungen untereinander, indem zum Beispiel ein höchstzulässi ger Spannungsunterschied eingestellt wird.
Als Nachteil dieses Standes der Technik wird empfunden:
- die Unmöglichkeit der Dauerkontrolle und des Ausgleichens des Ladezu stands jedes Blockakkumulators,
- die Funktionszersplitterung und Probleme bei einer gleichzeitigen Kontrol le von Temperatur und Spannung,
- das Fehlen einer guten Dielektrizitätstrennung zwischen dem Kraft- Hochspannungsblock der Akkumulatoren (auf dem die Spannung in der
AKB mehrere hundert Volt erreichen kann) und den Niederspannungstei len der Spannungs-, Temperatur- und Datenkontrolle.
Daher werden beim Stand der Technik die Hochspannungs-Akkumulatorblöcke in mehrere serienverbundene Module aus Parallel-Serien-Akkumulatoren aufgeteilt. Sie werden in einen hermetischen AKB-Block verbunden. Das hat zusätzliche technische Schwierigkeiten und eine Sicherheitssenkung zur Folge. Ausgehend vom obigen Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung in der: Sicherheits- und Lebensdauererhöhung des Blocks parallel-serien- verbundener Akkumulatoren,
- Erweiterung der Funktionalität,
- Sicherstellung gleichzeitiger Balancierung (Ausgleichung) mit hohem Wir kungsgrad sowohl überladener als auch schwach geladener Akkumulato ren beim Dauerbetrieb im Lade- und Energiezustand.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Das Wesen der Erfindung und deren Vorteile können wie folgt zusammengefasst werden: 1. Es wird eine gleichzeitige Temperaturkontrolle jedes Akkumulators und der
Lufttemperatur innerhalb des hermetischen Batteriekörpers der Akkumulatoren ausgeführt.
2. Ein System führt folgende Funktionen gleichzeitig aus:
Kontrolle
^ Eine Kontrolle elektrischer Daten (Spannung und innerer Stromwiderstand jedes Akkumulators in den AKB-Reihen);
Temperaturkontrolle jedes Akkumulators; ^ Lufttemperaturkontrolle innerhalb des hermetischen Blockkörpers der Ak kumulatoren in Form eines absoluten und mittleren Wertes bei der Messung in mehreren Punkten; ^ Kontrolle des Unterschieds zwischen der Umgebungstemperatur innerhalb des Akkubatteriekörpers und der Temperatur in jedem AKB-Akkumulator;
^ Erkennen unzulässiger Spannungsfehler der Akkumulatoren bei Überladung und Schwachladung und Anzeige der Reihennummer eines Akkumulators mit Problemen der Spannungsreihe und der Reihennummer eines Akkumulators mit Temperaturproblemen in der Reihe;
Anzeige der Temperaturverteilung in Form einer Grafik in der Reihe paral- lel-verbundener Akkumulatoren, bei denen es einen Akkumulator mit Problemen gibt; Temperatursensoren brauchen keine Hochspannungs-
Dielektrizitätsisolation in Bezug auf den Akkumulatorenkörper, weil jeder von ihnen unter gleicher Spannung steht wie der Akkumulatorenkörper (Anode), des sen Temperatur er misst. Folglich haben die Sensoren eine hohe Genauigkeit und eine geringe Wärmeträgheit bei der Temperaturkontrolle.
Ausgleichen
Das Ausgleichen des Ladezustands erfolgt adressenweise und proportional zum Unbalancegrad jedes Akkumulators sowohl bei der Überladung als auch bei der Schwachladung (temperaturgemäß jedes AKB-Akkumulators);
das Ausgleichen erfolgt durch Impulsströme mit dem Einstellwert größer als ein Amper bei einem Wirkungsgrad von mehr als 90 %.
3. Eine gute Dielektrizitätstrennung zwischen dem Krafthochspannungsteil und dem Niederspannungssteuersystem wird sichergestellt. Die Spannung in der Batterie kann dabei über hundert Volt sein. 4. Das System wird von einer serienmäßigen Elementbasis realisiert und benötigt keine weiteren Originalelemente. Dadurch werden die Kosten der Vorrichtung erheblich verringert. Man erkennt, dass die Erfindung jedenfalls dann verwirklicht ist, wenn die Vorrichtung eine automatische Überwachung und ein Ausgleichen der Blockakkumulatoren aufweist, wobei vorgesehen ist:
eine Stromquelle in Form eines Blocks der Parallel-Serien- Akkumulatorverbindung;
- ein Verbrauchs- und Ladesystem der Blockakkumulatoren;
einen Kommutierungsblock der Akkumulatoren;
zwei Schienen zur Messung elektrischer Daten;
einen Kommutierungssteuerblock und einen Mikrocontroller;
der Mikrocontroller ist mit dem Messblock elektrischer Daten verbunden. Durch die Informationsschiene ist er mit einem Digitalanzeiger der Blockak kumulatoren mit Problemen der Elektrodaten und mit dem Eingang des Kommutierungssteuerblocks verbunden.
Ferner ist von Bedeutung, dass
- Jeder Akkumulator des Akkumulatorenblocks ist mit einem Resistor gleich geringer Größe und mit einem Temperatursensor versorgt, die mit Anschlüssen an den Pluspol jedes Akkumulators elektrisch verbunden sind.
Eine parallele Akkumulatorverbindung im Block ist für jede waagerechte Ak kumulatorenreihe durch den Zusammenschluss (V) der zweiten Resistoran- Schlüsse gleich geringer Größe in den Gesamtanschluss der Reihe von Blo ckakkumulatoren ausgeführt. Entstandene Reihen sind zu einem einzigen Ak kumulatorblock serienverbunden. Das sind (m) parallel verbundene Akkumula- toren bildende Reihen (n) nach der Serienverbindung und die Gesamtzahl (mxn).
Der Akkumulatorblock ist mit Temperaturmesssensoren im Volumen des hermetischen Körpers ausgestattet, die gleichmäßig in seinem Innenvolumen an- geordnet sind. Jeder von ihnen ist mit einem Anschluss elektrisch geerdet.
Der Akkumulatorblock ist ausgestattet mit einem Kommutierungsblock der Temperatursensoren. Er enthält Schlüssel der Temperatursensoren mit Steuerwicklungen, die in Form von (m) parallel verbundenen Schlüsseln der Temperatursensoren angeordnet sind. Sie bilden ungerade und gerade Reihen nach der Serienverbindung mit der Gesamtzahl m*(n+1);
Die Reihe (n+1) ist für die Messung der Umgebungstemperatur innerhalb des hermetischen Körpers des Akkumulatorenblocks angeordnet.
Der Akkumulatorblock versorgt mit:
Analogschaltern mit (m) Eingängen zur Steuerung ungerader und gerader Steuerwicklungen der Schlüsselreihen der Temperatursensoren;
Schienen der Temperaturmessung der Akkumulatoren; sie verbinden Aus gänge des Anschlussblocks der Temperatursensoren mit Eingängen des un- geraden und geraden Blocks der Temperaturmessung der Akkumulatoren;
Blöcken für die Temperaturmessung der Akkumulatoren ungerader und gera der Reihen; sie enthalten einen Impulstransformator mit zwei serienverbunde nen Primärwicklungen und einer Sekundärwicklung, Diodenblöcke mit Kon densatoren;
- einem Messverstärker mit zwei Eingängen und einem Ausgang;
einem Digitalanzeiger eines Akkumulatorenblocks mit Temperaturproblemen; Displays der Temperaturverteilung ungerader und gerader Reihen (m) der Akkumulatoren; sie widerspiegeln ein Hystogramm der Temperaturverteilung in den Reihen, in denen es Akkumulatoren mit Temperaturproblemen gibt.
Ein Steuerblock besteht aus einem Aufwärts- und einem Abwärtsgleichspan- nungswandler.
Eine Schaltvorrichtung besteht aus zwei Einschaltschlüsseln; sie werden von einem Mikrocontroller gesteuert.
Ein Block zur Messung elektrischer Daten und zum Spannungsausgleichen besteht aus einem Gleichrichter auf einem Impulstransformator mit einer Pri- märwicklung, zwei Sekundärwicklungs- und zwei einstelligen Schlüsseln in der
Gleichrichterkette; an den Gleichrichterausgang ist ein Wechselstromverstärker angeschlossen.
Dabei ist Folgendes vorgesehen:
- Der Kommutierungsblock der Akkumulatoren ist mit der Kommutierungsmög lichkeit gemeinsamer Reihenanschlüsse mit Messschienen elektrischer Daten ausgeführt.
Ungerade und gerade Schlüsselreihen der Temperatursensoren sind mit An schlüssen an jeweilige Temperatursensoren ungerader und gerader Reihen der Blockakkumulatoren und mit anderen Anschlüssen an die Messschienen der Temperatur der Akkumulatoren entsprechend ungerader und gerader Reihen angeschlossen.
Gemeinsame Anschlüsse verbundener ungerader und gerader Schlüsselreihen der Temperatursensoren sind durch eine ungerade und eine gerade Messschiene der Temperatur der Akkumulatoren mit ersten Eingängen des ungeraden und des geraden Temperaturmessblocks verbunden.
Der zweite Eingang des Temperaturmessblocks ungerader Reihen der Temperatursensoren ist mit der Messschiene (a) elektrischer Daten verbunden. Der zweite Eingang des Temperaturmessblocks gerader Reihen der Temperatursensoren ist mit der Messschiene (b) elektrischer Daten verbunden.
Die Ausgänge der Temperaturmessblöcke ungerader und gerader Tempera tursensoren sind mit den Eingängen des Messverstärkers und des Mikrocon trollers verbunden.
Einige Anschlüsse der Steuerschlüsselwicklungen der Temperatursensoren sind mit einer Anschlussmöglichkeit an die Ausgänge des Kommutierungs steuerblocks angeschlossen. Andere Anschlüsse sind an entsprechende (m) Eingänge analoger Kommutatoren angeschlossen.
An die Eingänge des analogen Kommutators ungerader und gerader Reihen sind Steuerschlüsselwicklungen jeweils ungerader und gerader Reihen der Temperatursensoren angeschlossen.
Der Kommutierungssteuerblock, ungerade und gerade analoge Kommutato ren, Digitalanzeiger von Temperaturproblemen und Problemen elektrischer Daten von Blockbatterien, Displays der Temperaturverteilung ungerader und gerader Reihen parallel-verbundener (m) Akkumulatoren nach der Serien- Verbindung sind durch Informationsschienen mit dem Mikrocontroller verbun den. Sie werden von dem Mikrocontroller gesteuert.
Durch Eingänge ist der Steuerblock mit dem h-Anschluss des Kommutie rungsblocks der Akkumulatoren und dem Mikrocontroller und durch Aus gänge mit der Schaltvorrichtung verbunden.
Durch Eingänge ist die Schaltvorrichtung mit dem Mikrocontroller und durch Ausgänge mit dem Steuerblock und dem Messblock elektrischer Daten und des Spannungsausgleichens verbunden,
Durch den Eingang ist der Messblock elektrischer Daten und des Spannungsausgleichens mit den Schienen elektrischer Daten (a) und (b) verbunden, Durch den Ausgang ist er mit dem Mikrocontroller und mit der Schaltvorrichtung durch den Eingang und durch den Ausgang verbunden.
Weitere Merkmale sind:
Jeder der Temperatursensoren ist innerhalb des Körpers des entsprechenden Akkumulators angeordnet.
Temperatursensoren sind in Form von Heißleitern mit großem Innenwiderstand ausgeführt:
- Resistoren geringer Größe im Akkumulatorenblock (bei unzulässigen Spannungsabweichungen in Akkumulatoren mit Problemen) sind Sicherungen. Die Anzahl von Temperatursensoren, die gleichmäßig nach dem inneren Volumen des hermetischen Körpers des Akkumulatorenblocks angeordnet sind, entspricht der Anzahl der Akkumulatoren in der Reihe.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erreicht, dass die Blockakkumulatoren automatisch überwacht werden und der Ladezustand sowie die Temperatur der Akkumulatoren kontrolliert werden. Die Akkumulatoren sind im Block paral- lel-serien-angeordnet.
Durch den Kommutierungssteuerblock erfolgt bei den Akkumulatoren:
- Durch den Messblock elektrischer Daten und des Spannungsausgleichens wird eine Spannung gebildet. Die Spannung ist dem mittleren Wert für alle Blockakkumulatoren proportional. Die Spannungswerte werden bestimmt, sie sind pro- portional dem Unterschied zwischen dem mittleren Wert im Akkumulatorenblock und der Spannung des Akkumulators mit Problemen in diesem Parameter. Die Akkumulatortemperaturen werden durch Temperatursensoren kontrol liert. Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ergibt sich somit, dass:
Die parallele Verbindung der Akkumulatoren in einem Block wird für jede waagerechte Reihe durch die Vereinigung von zweiten Resistoranschlüssen gleich geringer Größe in der Gesamtleitung einer Reihe von Blockakkumulato ren ausgeführt.
Die entstandenen Reihen werden zu einem einzigen Akkumulatorenblock serienverbunden.
Durch den Kommutierungsblock der Akkumulatoren werden paarweise Gesamt- kabel zwei benachbarter Reihen der Blockakkumulatoren (man beginnt mit dem ersten) an zwei Messschienen elektrischer Daten (a) und (b) angeschlossen.
Die Temperatur der Akkumulatoren im Block und die Umgebungstemperatur innerhalb des hermetischen Körpers werden durch Temperatursensoren kontrol liert, die auf jedem Akkumulator angeordnet sind, und durch Temperatursenso- ren, die gleichmäßig im Innenvolumen des hermetischen Akkumulatorblocks angeordnet sind.
Die Temperaturkontrolle jedes Akkumulators in serienverbundenen Reihen des Blocks wird durch das Anschließen der Temperatursensoren an die Schlüssel anschlüsse der Reihen der Temperatursensoren ausgeführt.
Durch den Kommutierungsblock der Temperatursensoren wird das Anschließen aller Temperatursensoren ungerader und gerader Reihen der Akkumulatoren jeweils an ungerade und gerade Messschienen (B) und (r) der Akkumulatortem peratur ausgeführt.
Die Anschlussfolge der Temperatursensoren jedes Akkumulators der ungeraden und der nächsten geraden Reihe wird durch gleichzeitige Abfrage des ungeraden und des geraden analogen Kommutators der Schlüsselsteuerwicklungen Bei der Abfrage der Schlüsselsteuerwicklungen der Temperatursensoren durch ungerade und gerade analoge Kommutatoren schließen nur diejenigen Schlüs sel der Temperatursensoren, deren Steuerwicklungen an die gerade aktiven Ausgänge des Kommutierungssteuerblocks angeschlossen sind.
-5 Die Steuerung des Serienschaltens der Ausgänge des Kommutierungssteuer blocks und das Serienschalten der Eingänge ungerader und gerader analoger Kommutatoren werden synchron vom Mikrocontroller durch Informationsschie nen ausgeführt. Die Taktfrequenz der Abfrage der analogen Kommutatoren übersteigt die Abfragefrequenz des Kommutierungssteuerblocks im proportiona le) len Verhältnis zur Anzahl der Akkumulatoren in der Reihe.
Ungerade und gerade Schlüsselreihen der Temperatursensoren werden durch Messschienen der Akkumulatortemperatur (B) und (r) an die ersten Eingänge des ungeraden und des geraden Temperaturmessblocks angeschlossen. Die zweiten Eingänge der Temperaturmessblöcke dieser Reihen der Temperatur- 15 sensoren werden jeweils an Messschienen der elektrischen Daten (a) und (6) angeschlossen.
An den Ausgängen der Temperaturmessblöcke ungerader und gerader Reihen der Blockakkumulatoren wird eine Spannung erzeugt. Sie ist der Temperatur in allen ungeraden und geraden Akkumulatorreihen proportional. Die Ausgangs- 0 Spannung wird dabei entsprechend zu den Eingängen des Mikrocontrollers und des Messverstärkers übertragen.
Durch den Messverstärker wird ein Gesamtsignal für die Temperatur ungerader und gerader Reihen der Blockakkumulatoren gebildet und wird dann auch zur Bearbeitung zum Mikrocontroller übertragen.
5 Durch den Mikrokontroller:
wird eine statistische Signalbearbeitung über die Temperatur ungerader und gerader Reihen der Blockakkumulatoren ausgeführt, und durch ein Programm wird eine Steuereinwirkung ausgeübt, die sich auf die Dauer der Ausgleichim pulse bei der Unbalance auswirkt.
Weiter werden mathematisch ein statistischer Mittelwert und ein Streufeld der Temperatur in den kontrollierten Reihen der Blockakkumulatoren bestimmt.
-5 Ferner wird die Durchschnittstemperatur berechnet und analysiert sowie mit der durchschnittlichen Temperatur der ungeraden und geraden Reihen der Blockak kumulatoren verglichen und auf in angegebenen Grenzen zulässige Abwei chungen der Durchschnittstemperaturen der Umgebung geprüft.
Der Mikrocontroller zeigt auf dem digitalen Anzeiger die Nummer eines Akkumu- 10 lators mit Temperaturproblemen an, bei unzulässigem Temperaturunterschied in jeder ungeraden und geraden Akkumulatorreihe.
Gleichzeitig werden auf den Anzeigern der Temperaturverteilung ungerader und gerader Akkumulatorreihen durch den Mikrocontroller Hystogramme der Tempe raturverteilung in ungeraden und geraden Reihen angezeigt, die Akkumulatoren 15 mit Temperaturproblemen enthalten.
Durch den Steuerblock wird die Amplitudenregelung der Kompensationsspan nung bei Überladung und bei Schwachladung in Bezug auf den Strom sicherge stellt, der durch das Ladesystem fließt.
Durch die Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung wird die Ausgleichstromver- 20 sorgung bei Überladung mit einem Schlüssel und bei Schwachladung mit einem anderen Schlüssel für einen Zeitraum ausgeführt, der dem Unbalancewert und der Temperatur proportional ist.
Durch den Mess- und Spannungsausgleichblock wird die Unbalance-Spannung gemessen, und es wird die Impulsgabe des Spannungsausgleichens mit einer 25 Dauer ausgeführt, die der Unbalance- und Temperaturamplitude proportional ist. Die Amplitude ist dem Stromverbrauch bei einer konsequenten Serienabfra ge der Blockakkumulatoren proportional; Auf dem Digitalanzeiger elektrischer Daten werden die Reihennummer einer Reihe von Blockakkumulatoren mit Problemen elektrischer Daten und die Störungsart (Überladung und Schwachladung) angezeigt.
Gleichzeitig wird dabei auf entsprechenden Displays der Temperaturverteilung 5 der ungeraden und geraden Reihen die Temperaturverteilung in allen Blockak kumulatoren mit Problemen elektrischer Daten der Reihe angezeigt.
Weitere Maßnahmen der Erfindung sind:
Bei der Impulsgabe des Spannungsausgleichens in einer Akkumulatorreihe 10 erscheint die größte elektrische Impulsenergie am Akkumulator mit Problemen der Unbalance.
Für jeden Akkumulator und jeden Sensor, der seine Temperatur misst, wird dieselbe elektrische Spannung angelegt.
Durch die letzte Reihe der Temperatursensoren, die innerhalb des hermetischen 15 Körpers des Akkumulatorenblocks angeordnet ist, wird die durchschnittliche Umgebungstemperatur innerhalb des Akkumulatorkörpers gemessen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen:
0
Fig. 1 ein Blockschema der Vorrichtung für eine kontinuierliche automa tische Überwachung und das Ausgleichen der Blockakkumulato ren,
Fig. 2 Oszillogramme zur Kontrolle elektrischer Daten und der Tempe 5 raturkontrolle,
Fig. 3 Oszillogramme für das Ausgleichen elektrischer Daten bei Über ladung und Schwachladung. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung enthält:
eine Stromquelle in Form eines in einem hermetischen Körper angeordneten Blocks (m) parallelverbundener Akkumulatoren 1 (AKB). Sie bilden die Reihen der Serien-Verbindung mit der Gesamtzahl (m*n)*. An den Pluspol jedes Akku-
5 mulators sind durch einige Anschlüsse ein Resistor geringer Größe und ein Temperatursensor (z. B. ein Thermoresistor mit großem Innenwiderstand) elektrisch angeschlossen;
nachfolgend nach dem Text: m Akkumulatoren 1 (AKB, die Reihen bilden);
Temperatursensoren, die gleichmäßig im Innenvolumen des hermetischen
10 Akkumulatorkörpers angeordnet sind und seine Umgebungstemperatur kontrol lieren;
^ ein Verbrauchs- und Ladesystem 2 (VLS) AKB im Betrieb;
^ Der AKB hat einen Anschluss von der h-Reihe für die Verbindung mit dem Steuerblock 21 (SB) zur Kompensation überladener und schwachgeladener
15 AKB-Akkumulatoren beim Ausgleichen des Ladezustands in Bezug auf den Strom, der durch 2 (VLB) fließt;
Der Kommutierungsblock der Akkumulatoren 3 (KBA) enthält:
n+1 einstellige Einschaltschlüssel mit geringem Innenwiderstand (nachfolgend im Text: Schlüssel mit geringem Innenwiderstand) und mit Steuerwicklungen. 0 Sie werden paarweise an die Messschienen elektrischer Daten 4 (a), 5 (b) angeschlossen, n serien-eingeschaltete Akkumulatorreihen. Die Schlüsselsteuerwicklungen mit geringem Innenwiderstand sind dabei durch einige Anschlüsse mit entsprechenden Ausgängen des Kommutierungssteuerblocks 7 (KSB) ver bunden.
jeder Reihe der AKB-Akkumulatoren sind die zweiten Resistoranschlüsse geringer Größe in einem Gesamtkabel einer Akkumulatorreihe verbunden. ^ eine Messschiene elektrischer Daten 4 (a), an die alle Gesamtkabel der serien verbundenen Reihen der AKB-Akkumulatoren mit ungeraden Nummern ange schlossen sind;
^ eine Messschiene elektrischer Daten 5 (6), an die alle Gesamtdrähte der serien- 5 verbundenen Reihen der AKB-Akkumulatoren mit geraden Nummern ange schlossen sind;
^ Der Kommutierungsblock der Temperatursensoren 6 (KBTS) enthält einstellige Einschaltschlüssel der Temperatursensoren (im nachfolgenden Text Schlüssel der Temperatursensoren genannt) mit Steuerwicklungen. Sie sind in Form von0 (m) parallel-verbundenen Schlüsseln der Temperatursensoren angeordnet, die ungerade und gerade Reihen der Serien-Verbindung mit einer Gesamtzahl mx(n+1)*‘ bilden;
** im nachfolgenden Text genannt: Schlüssel der Temperatursensoren mit Steu erwicklungen, die ungerade und gerade Reihen bilden;
5 · n+1 Reihe ist für die Messung der Umgebungstemperatur innerhalb des hermetischen Akkumulatorkörpers angeordnet.
•Alle Temperatursensoren, die die Temperatur der Akkumulatoren ungerader und gerader AKB-Reihen messen, sind durch ungerade und gerade Schlüssel reihen der Temperatursensoren an die Messschienen 10 (B) und 1 1 (r) der0 Temperatur der Akkumulatoren angeschlossen.
• ln jeder Schlüsselreihe der Temperatursensoren sind einige Anschlüsse im Gesamtkabel verbunden. Alle ungeraden Reihen sind an die Messschiene der Temperatur der Akkumulatoren 10 (B) angeschlossen. Alle geraden Reihen sind an die Messschiene der Temperatur der Akkumulatoren 11 (r) angeschlossen.5 Durch die anderen Anschlüsse sind die Schlüssel der Temperatursensoren an die anderen Anschlüsse der Temperatursensoren angeschlossen, die in Akku mulatoren jeder ungeraden und geraden Reihe angeordnet sind. • Die anderen Anschlüsse der Steuerwicklungen ungerader und gerader Schlüssel der Temperatursensoren sind entsprechend an die Eingänge des ungeraden und geraden analogen Kommutators 8 (AKU) und 9 (AKg) angeschlossen.
Der Kommutierungssteuerblock 7 (KSB) ist ein Doppel-Demultiplexer für jeweils 5 (n) Ausgänge. Sie sind miteinander entsprechend verbunden mit einer Gesamt zahl der Ausgänge von n+1 für die Steuerung 3 (KBA) und gedoppelt durch den Demultiplexor für (n) Ausgänge für die Steuerung 6 (KBTS).
^ einen analogen Kommutator 8 (Ku) der Steuerwicklungen ungerader Schlüssel reihen der Temperatursensoren mit (m) Eingängen;
rtf einen analogen Kommutator 9 (Kg) der Steuerwicklungen gerader Schlüsselreihen der Temperatursensoren mit (m) Eingängen;
Die Messschiene der Temperatur der Akkumulatoren 10 (B) ist verbunden mit den Gesamtanschlüssen der Schlüsselreihen der Temperatursensoren des Kommu tierungsblocks der Temperatursensoren nur ungerader AKB-Reihen.
f$ Die Messschiene der Temperatur der Akkumulatoren 11 (r) ist verbunden mit den Gesamtanschlüssen der Schlüsselreihen der Temperatursensoren des Kommu tierungsblocks der Temperatursensoren nur gerader AKB-Reihen.
< einen Mikrokontroller 12;
^ Der Temperaturmessblock 13 (TMBu) jeder ungeraden Reihe der AKB- 20 Akkumulatoren weist auf: einen Impulstransformator mit zwei serienverbunde nen Primärwicklungen und einer Sekundärwicklung, einen Diodenblock mit Kondensatoren.
^ Der Temperaturmessblock 14 (TMBg) jeder ungeraden Reihe der AKB- Akkumulatoren weist auf: einen Impulstransformator mit zwei serienverbunde- 25 nen Primärwicklungen und einer Sekundärwicklung, einen Diodenblock mit Kondensatoren;
4 einen Messverstärker 15 (MV) mit zwei Eingängen und einem Ausgang; ^ einen digitalen Anzeiger 16 (DAt) eines AKB-Akkumulators mit Tem peraturproblemen;
Das Display 17 (Dtu) der Temperaturverteilung ungerader Reihen der AKB- Akkumulatoren zeigt einen Akkumulator mit Temperaturproblemen an.
5 Das Display 18 (Dtg) der Temperaturverteilung gerader Reihen der Akkumulatoren zeigt einen Akkumulator mit Temperaturproblemen an.
◄ Der Steuerblock 19 (SB) besteht aus einem Aufwärts- und einem Abwärtsgleich spannungswandler (-Umsetzer) DC/DC. Er stellt die Größenveränderung der Kompensationsspannung bei Überladung und Schwachladung sicher (proporti-0 onal dem Strom, der durch den Block 2 (VLB) fließt).
◄ Die Schaltvorrichtung 20 (SV) besteht aus zwei (Einschalt-?) Schlüsseln K1 und
K2. Sie werden von dem Mikrocontroller 12 (MK) gesteuert. Sie stellt das Anle gen der Ausgleichspannung auf einen bestimmten Zeitraum in Abhängigkeit vom Zustand der Überladung und der Unterladung des Akkumulators sicher. 5 Der Messblock 21 (MBA) elektrischer Daten und des Spannungsausgleichens besteht aus einem Gleichrichter auf einem Impulstransformator mit einer Pri märwicklung, zwei Sekundärwicklungen und mit zwei einstelligen Schlüsseln in der Gleichrichtungskette. An den Gleichrichterausgang ist ein Wechselstrom verstärker angeschlossen.
t einen digitalen Anzeiger elektrischer Daten 22 (DAe) der Reihennummer der AKB-Akkumulatoren mit Problemen elektrischer Daten.
Die vorliegende Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
5 Arbeitsfolqe zur Kontrolle und zum Temperaturausqleich der AKB Akkumulato- ren Nach dem Signal des Mikrokontrollers 12 (MK) (es wird zum Eingang der Adres- senkommutation des Doppel-Demultiplexers des Kommutierungssteuerblocks 7 (KSB) mit der Zahl der Ausgänge n+1 gesendet) wird die erste ungerade Reihe aus m AKB-Akkumulatoren durch den ersten und den zweiten Schlüssel mit ge- ringem Innenwiderstand des Kommutierungsblocks 3 (KBA) an die Messschienen elektrischer Daten 4 (a) und 5 (6) angeschlossen. Dabei werden gleichzeitig die Temperatursensoren ungerader und gerader Reihen der Akkumulatoren durch die Schlüssel der Temperatursensoren an die Messschienen der Tempe ratur der Akkumulatoren 10 (e) und 1 1 (a) angeschlossen.
Während der Schließzeit des ersten und des zweiten Schlüssels mit geringem Innenwiderstand des Kommutierungsblocks 3 (KBA) sollen der ungerade und der gerade Analogkommutator 8 (Ku) und 9 (Kg) alle Temperatursensoren unge rader und gerader Reihen der AKB-Akkumulatoren entsprechend abfragen.
Bei der Kommutation der Schlüssel der Temperatursensoren ist die Stromrichtung durch die Temperatursensoren für ungerade Reihen positiv und für gerade Reihen negativ. An den Messschienen elektrischer Daten 4 (a) und 5 (6) wird zu den Tempera tursensoren ungerader Reihen aus (m) Akkumulatoren eine positive Spannung geliefert. Zu den Temperatursensoren gerader Reihen wird aus (m) Akkumulatoren eine negative Spannung geliefert. Die Versorgungsspannung wird auf die Steuerwicklungen der Schlüssel der Temperatursensoren des Kommutierungsblocks 6 (KBTS) nur vom ersten und zweiten Ausgang des Kommutierungssteuerblocks 7 (KSB) geliefert. Dabei wird die Spannung von den Steuerwicklungen der Schlüssel der Temperatursenso- ren der ersten ungeraden und geraden Reihe des Kommutierungsblocks 6 (KBTS) entsprechend zu den Eingängen der ungeraden und geraden Analog kommutatoren 8 (Ku) und 9 (Kg) geliefert. Weiter (mit der Frequenz, die die Abfragefrequenz des Kommutierungsblocks 7 (KSB) um das m-fache überschreitet, von den ungeraden und geraden Analogkommutatoren 8 (Ku) und 9 (Kg) durch die Schlüssel der Temperatursensoren) werden die Temperatursensoren (sie messen die Temperatur zweier benach barter ungerader und gerader Reihen der AKB- Akkumulatoren) synchron abge- fragt.
Die Spannung von den Temperatursensoren ungerader und gerader Reihen der AKB-Akkumulatoren kommt durch die Messschienen der Temperatur der Akku mulatoren 10 (B) n 1 1 (r) entsprechend zu Eingängen ungerader und gerader Temperaturmessblöcke 13 (TMBU) und 14 (TMBg). An ihren Ausgängen wird ei ne Spannung gebildet. Sie ist der Temperatur jedes AKB-Akkumulators ungerader und gerader Reihen proportional.
Die Spannung von jedem der ungeraden und geraden Temperaturmessblöcke 13 (TMBu) und 14 (TMBg) wird an den Mikrocontroller 12 (MK) und an die Eingänge des Messverstärkers 15 (MV) zur Bearbeitung übertragen.
Am Ausgang des Messverstärkers 15 (MV) wird ein Gesamtsignal für die Tem peratur ungerader und gerader Reihen der AKB-Akkumulatoren gebildet. Dieses Gesamtsignal wird dann auch zur Bearbeitung in den Mikrocontroller 12 (MK) übertragen. Der oben beschriebene Messablauf der Akkumulatortemperatur wird beim An schließen jeder nächsten Reihe von m parallel-verbundenen AKB- Akkumulatoren an die Schienen elektrischer Daten 4 (a) und 5 (b) wiederholt. Bei der Abfrage aller Temperatursensoren der AKB-Akkumulatoren wird auf dem digitalen Anzeiger 16 (DAt) die Reihennummer des AKB-Akkumulators mit Tem peraturproblemen angezeigt. Auf den Displays 17 (Dtu) und 18 (Dtg) wird die Temperaturverteilung jeweils ungerader und gerader Reihen der m AKB- Akkumulatoren angezeigt, die einen Akkumulator mit Temperaturproblemen ha- ben.
Arbeitsfolqe zur Kontrolle elektrischer Daten der AKB-Akkumulatoren
Bei einer Serien-Paar-Abfrage mit geringem Innenwiderstand des Blocks 3 (KBA) werden vom Kommutierungssteuerblock 7 (KSB) an den Messschienen elektrischer Daten 4 (a) und 5 (b) eine positive und negative Spannung recht eckiger Form und mit der Amplitude gewechselt, die der Spannung auf jedem der AKB-Akkumulatoren (siehe Fig. 2) proportional ist. Die Spannung gelangt zu Eingängen des Blocks 21 (MBA). Im Block 21 (MBA) wird ein Durchschnittswert der Spannung in allen Akkumula torreihen gebildet. Bei einem Unterschied der Amplitude der Verstimmumgs- spannung vom Durchschnittswert in jeder der Akkumulatorreihen am Ausgang dieses Blocks erscheint ein Spannungsimpuls, dessen Amplitude der Größe der Verstimmumgsspannung der Reihe proportional ist. Der positive Impulswert der Verstimmumgsspannung entspricht der Überladung und der negative Wert der Unterladung einer kontrollierten Reihe der AKB-Akkumulatoren. Bei der Signalbearbeitung im Mikrocontroller 12 (MK) wird das Zeichen (plus und minus) des Eingangsimpulses der Verstimmumgsspannung berücksichtigt, da die positiven Spannungsimpulse der Überladung und die negativen der Schwachladung der AKB- Akkumulatoren entsprechen. Demzufolge verschlie- ßen die Steuersignale vom Mikrocontroller 12 (MK), die zum Eingang der Schaltvorrichtung 20 (SV) kommen, bei einem positiven Eingangsimpuls der Verstimmumgsspannung einen Einschaltschlüssel Ki . Bei einem negativen Ein gangsimpuls der Verstimmungsspannung verschließen sie einen Einschalt schlüssel K2 auf Zeit, die der Unbalance- und Temperaturgröße proportional ist. Bei einer Überschreitung der Spannungsabweichung vom Durchschnitt in den Akkumulatoren mit Problemen der zulässigen Grenzwerte zeigt der Mikrocontroller 12 (MK) auf dem digitalen Anzeiger elektrischer Daten 22 (DAe) eine Rei hennummer der AKB- Akkumulatoren mit Problemen elektrischer Daten und die Störungsart (Überladung und Schwachladung) an.
So kommen alle Messinformationen zur Temperaturkontrolle und Kontrolle elektrischer Daten der AKB-Akkumulatoren an den Mikrocontroller 12 (MK). Da werden die Ergebnisse bearbeitet, und die Softwareverarbeitung (Umwandlung?) in Steuersignale und visuelle Anzeige in den externen Außenvorrichtun gen wird realisiert.
Das vorgeschlagene Verfahren_wird wie folgt realisiert:
Innerhalb des hermetischen Körpers in jedem AKB-Akkumulator werden ein Temperatursensor und ein Resistor gleich geringer Größe angeordnet. Mit einem Ende sind an die Akkumulatoranode zur Kontrolle und zum Ausgleichen des Ladezustands parallel-serien-verbundene AKB-Akkumulatoren angeschlossen. Eine parallele Verbindung der Akkumulatoren in dem AKB für jede waagerechte Akkumulatorreihe wird durch Verbindung der zweiten Resistoranschlüsse gleich geringer Größe zu den Gesamtreihen realisiert. Sie werden zu einem einzigen Akkumulatorblock durch die elektrischen Anodenanschlüsse aller Akkumulato- ren der vorherigen Reihe an Kathoden der nächsten Reihe serienverbunden.
Zur Kontrolle des Ladezustands der Akkumulatorreihen in AKB werden durch den Kommutierungsblock der Akkumulatoren 3 (KBA) paarweise die Gesamtka bel zweier benachbarter Akkumulatorreihen (man beginnt mit dem ersten) an die Messschienen 4 (a) und 5 (b) elektrischer Daten angeschlossen.
Die Akkumulatortemperatur wird durch Temperatursensoren kontrolliert, die in jedem Akkumulator angeordnet sind. Die Umgebungstemperatur innerhalb des hermetischen Akkumulatorkörpers wird mit Temperatursensoren gemessen, die gleichmäßig im Innenvolumen des hermetischen Körpers der AKB- Akkumulatoren angeordnet sind.
Zur Temperaturkontrolle jedes Akkumulators werden im Kommutierungsblock der Temperatursensoren 6 (KBTS) die Schlüssel der Temperatursensoren mit Steuerwicklungen angeordnet. Die Temperaturkontrolle jedes Akkumulators wird durch Anschließen der Temperatursensoren an die Schlüsselanschlüsse der Reihen der Temperatursensoren des Kommutierungsblocks der Tempera tursensoren 6 (KBTS) ausgeführt. Durch den Kommutierungsblock der Temperatursensoren 6 (KBTS) wird ein Se- rien-Anschließen aller Temperatursensoren ungerader und gerader Reihen der AKB-Akkumulatoren entsprechend an ungerade und gerade Messschienen 10 (B) und 1 1 (r) der Akkumulatortemperatur ausgeführt. Die Anschlussfolge der Temperatursensoren jedes Akkumulators der ungeraden und der nächsten geraden Reihe wird durch gleichzeitige Abfrage von ungera den und geraden analogen Kommutatoren 8 (AKU) und 9 (AKg) der Steuerwicklungen der Schlüssel der Temperatursensoren des Kommutierungsblocks der Temperatursensoren 6 (KBTS) ausgeführt.
Bei der Abfrage der Steuerwicklungen der Schlüssel der Temperatursensoren von ungeraden 8 (AKU) und geraden 9 (AKg) Analogkommutatoren verschließen sich nur die Schlüssel der Temperatursensoren, deren Steuerwicklungen an den gerade aktiven Ausgängen des Kommutierungssteuerblocks 7 (KSB) angeschlossen sind.
Die Steuerung des Serien-Anschließens der Ausgänge des Kommutierungssteu erblocks 7 (KSB) und des Serien-Anschließens der Eingänge ungerader 8 (AKU) und gerader 9 (AKg) Analogkommutatoren erfolgt synchron vom Mikrocontroller 12 (MK) durch Informationsschienen.
Die Taktfrequenz der Abfrage ungerader 8 (AKU) und gerader 9 (AKg) Analog kommutatoren übersteigt die Abfragefrequenz des Kommutierungs-steuerblocks 7 (KSB) im proportionalen Verhältnis zur Anzahl der Akkumulatoren in der Reihe.
An den Ausgängen der Temperaturmessblöcke 13 (TMBU) und 14 (TMBg) unge rader und gerader Akkumulatoren wird eine Spannung gebildet, die der Tempe- ratur in allen ungeraden und geraden AKB-Akkumulatorreihen proportional ist. Sie wird zur Bearbeitung an den Mikrocontroller 12 (MK) übertragen. Die Ausgangsspannung wird dabei jeweils zu Eingängen des Mikrocontrollers 12 (MK) und des Messverstärkers 15 (MV) übertragen. An dessen Ausgang wird ein Gesamtsignal für die Temperatur ungerader und gerader AKB- Akkumulatorreihen gebildet und dann auch zur Bearbeitung an den Mikrocon- troller 12 (MK) übertragen.
Durch den Mikrocontroller 12 (MK) realisiert man:
Signale über die Temperatur ungerader und gerader Reihen der Blockak kumulatoren werden statistisch bearbeitet, und es wird eine Programmsteuer- Wirkung erzielt, die sich auf die Dauerveränderung der Impulse des Ausglei- chens bei der Unbalance auswirkt.
Eine mathematische Erwartung und das Streufeld der Temperatur in den kontrollierten Reihen der Blockakkumulatoren werden bestimmt.
Der zulässige Temperaturunterschied ungerader und gerader AKB- Akkumulatorreihen wird zur Prüfung der angegebenen Grenzen zulässiger Un terschiede der Durchschnittstemperaturen bewertet.
Für die letzte Reihe, die zur Messung der Umgebungstemperatur innerhalb des hermetischen AKB-Akkumulatorkörpers angeordnet ist, wird die Durch schnittstemperatur berechnet und analysiert.
Man vergleicht mit der durchschnittlichen Temperatur ungerader und gerader Reihen der AKB-Akkumulatoren nach angegebenen Grenzen zulässiger Unter schiede der Durchschnittstemperaturen der Umgebung und der Akkumulatoren zur Aufrechterhaltung komfortabler Betriebsbedingungen der AKB- Akkumulatoren.
- Die Schwingungsspannung wird im Zeitintervall umgewandelt. Sie ist der
Unbalance nach elektrischen Daten proportional.
Das analoge Signal der Temperatursensoren wird im Zeitintervall umge wandelt. Das allgemeine Zeitintervall der Steuerung wird durch die Informationsverarbeitung elektrischer Daten und Temperaturen gebildet.
Der Mikrocontroller 12 (MK) zeigt auf dem digitalen Anzeiger 16 (DAt) die Num mer des Akkumulators mit Temperaturproblemen bei unzulässigem Tempera- turunterschied in jeder ungeraden und geraden Akkumulatorreihe an.
Gleichzeitig werden auf den Displays der Temperaturverteilung ungerader 17 (Dtu) und gerader 18 (Dtg) Reihen der AKB-Akkumulatoren die Hystogramme der Temperaturverteilung in ungeraden und geraden Reihen angezeigt, die Akku- mulatoren mit Temperaturproblemen enthalten.
Ein Signal vom Stromsensor des Blocks 2 (VLB) gelangt zum Mikrokontroller 12 (MK). Dort wird es in ein hochfrequentes Pulsbreiten-Steuersignal umgewandelt und in den Steuerblock 19 (SB) geliefert. Hier wird aufgrund der Spannungsver- änderung des Wandlers DC/DC bezüglich der Spannung des h-Anschlusses des Blocks 1 (BA) die Spannungsgröße des Ausgleichens gesteuert.
Die Steuerung der Impulsdauer des Ausgleichens erfolgt durch die Schaltvorrichtung 20 (SV) wie folgt:
- Durch einen Einschaltschlüssel Ki wird die Spannung des Ausgleichens vom Block 21 (MBA) zum Block 19 (SB) angelegt, bei der eine Überladung bei der Steuerung von 12 (MK) auf Zeit erfolgt, die der Unbalance-Größe mit Rück sicht auf Parameter (U, RBH . ) und der Temperatur proportional ist.
Durch einen anderen Einschaltschlüssel Ki wird die Spannung des Ausglei- chens vom Block 19 (SB) zum Block 21 (MBA) angelegt, bei der eine Schwach ladung bei der Steuerung von 12 (MK) auf Zeit erfolgt, die der Unbalance- Größe mit Rücksicht auf Parameter (U,R BH , ) und der Temperatur proportional ist. Zum Eingang des Mikrocontrollers 12 (MK) wird eine Differenzspannung in Form von Messimpulsen der Abweichung vom Durchschnittswert angelegt, positive bei der Überladung und negative bei der Unterladung der Akkumulatoren. Durch den Mikrocontroller 12 (MK) werden programmgemäß Amplituden der Messimpulse der Verstimmungsspannung in Steuersignale umgewandelt. Die Dauer hierfür ist der Amplitude der Eingangsimpulse der Verstimmungsspan nung und der Temperatur proportional. Durch den Mikrocontroller 12 (MK) wird ein Steuersignal auf das Adressen- Aus gleichen der Akkumulatorspannung gebildet, mit der Genauigkeit bis zu Akku mulatoren mit Problemen elektrischer Daten und mit der Amplitude, die dem Strom proportional ist, der durch 2 (VLB) in einer Akkumulatorreihe mit Hilfe der Kompensationsvorrichtungen der Überladung und der Schwachladung des Steuerblocks 19 (SB) jedes Akkumulators fließt.
So kommt zum Block 21 (SB) ein Steuersignal in Form eines Impulses, der nach der Dauer durch elektrische Daten (U und RBH) , die Temperatur und nach der Amplitude durch den Verbrauchs-Ladestrom geregelt wird.
Auf die Primärwicklung des Impulstransformators des Blocks 21 (MBA) wird die Spannung in Form rechteckiger Spannungsimpulse von den Messschienen elektrischer Daten 4 (a) und 5 (b) angelegt. Das Spannungsausgleichen am Ausgang des Blocks 21 (MBA) erfolgt durch zwei einstellige Schlüssel in der Ausgleichskette. Sie werden vom Mikrocontroller 12 (MK) gesteuert.
Das Ausgangssignal des Blocks 21 (MBA) ist eine Spannung, die eine konstante Komponente enthält. Sie ist dem Durchschnittswert der Spannung in allen Bio- ckakkumulatoren proportional und der Spannungsgröße des h-Anschlusses des Blocks 1 (AB) gleich. Diese Spannung enthält auch eine Wechselkomponente in Form rechteckiger Impulse der Abweichung vom Durchschnittswert. Auf dem digitalen Anzeiger elektrischer Daten 22 (DAe) wird eine Reihennummer der AKB-Akkumulatoren mit Problemen elektrischer Daten und die Störungsart (Überladung und Unterladung) angezeigt. Gleichzeitig wird auf entsprechenden Displays der Temperaturverteilung ungerader 17 (Dtu) und gerader 18 (Dtg) Rei he die Temperaturverteilung in allen Akkumulatoren der Reihe mit Problemen elektrischer Daten angezeigt.
Bei der Impulsgabe des Spannungsausgleichens auf eine Akkumulatorreihe kommt die größte elektrische Impulsenergie zum AKB-Akkumulator mit Problemen der Unbalance.
Für jeden Akkumulator und jeden Sensor, der die Temperatur misst, wird dieselbe elektrische Spannung angelegt.
Durch die letzte (n+1) Reihe der Temperatursensoren, die innerhalb des herme- tischen Körpers des Akkumulatorblocks angeordnet ist, wird die durchschnittliche Temperatur innerhalb des AKB-Akkumulatorkörpers gemessen.
Es wurden Experimente zur Realisierung (Ausführung) des vorgeschlagenen Verfahrens in der Programmierumgebung MULTISIM durchgeführt.
Beispiel 1
Das Experiment wurde bei der Arbeitssimulation eines Systemfragments für die automatische Überwachung und das Ausgleichen des Ladezustands der Paral- lel-Serien-Verbindung der Akkumulatoren in einem Block durchgeführt. Dieser wies eine Reihe aus zwei parallel eingeschalteten Akkumulatoren mit der Reihenanzahl vier und mit der Gesamtanzahl der Akkumulatoren acht auf.
Auf jedem Akkumulator wurde ein Temperatursensor in Form eines Thermoresis- tors mit großem Innenwiderstand angeordnet. Die Reihen aus zwei parallel eingeschalteten Akkumulatoren wurden mit Resistornutzung mit einem Nennwert von weniger als 1 Ohm gebildet, die an Akkumulatoren angeschlossen sind. Als einstellige Einschaltschlüssel wurden elektromechanische Schlüssel mit geringem Kontaktwiderstand verwendet. Die Taktfreqenz der Abfrage von Thermore- sistoren war 200 Hz und die der Blockakkumulatoren 50 Hz.
Das Ausgleichen bei der Überladung und Schwachladung erfolgte beim Spannungsvergleich auf dem Akkumulator mit Problemen mit der Spannung auf dem Akkumulatorblock, der aus vier serienverbundenen Akkumulatorreihen bestand.
Auf der Fig. 2 sind die Oszillogramme aufgezeichnet:
◄ der Taktimpulse mit der Frequenz von 50 Hz;
◄ der Unbalance elektrischer Daten der Spannung (U) und des Widerstandes ( RBH) bei der Überladung in Form der Abweichung vom Durchschnittswert in allen Blockakkumulatoren;
◄ der Temperaturverteilung in allen Blockakkumulatoren;
◄ des Spannungsimpulses, der auf dem Akkumulator mit Problemen entsteht, bei der Überschreitung des zulässigen Temperaturwerts darauf.
Aus dem zweiten Oszillogramm ist ersichtlich, dass man nach der Größe des positiven Impulses bei der Unbalance in Bezug auf den Durchschnittswert über eine Überladung einer Reihe der Akkumulatoren sprechen kann. Bereiche mit minimalem Spannungswert entsprechen dem Ausgleichzustand. Auf dem dritten Oszillogramm der Temperaturmessung in allen Reihen der Blockakkumulatoren ist ersichtlich, dass die Temperatur auf dem zweiten Akkumulator der zweiten Reihe des Akkumulatorblocks höher ist als die Temperatur des ersten Akkumulators der Reihe. Diese Überschreitung war größer als zulässig, was das Auslösen eines Schwellwertschalters des Mikrocontrollers verursacht hat. Dieser Impuls ist auf der vierten Grafik der Fig. 2 gezeigt.
Demzufolge wurde die Auswirkungszeit des Kompensationsimpulses beim Ausgleichen proportional verkürzt (Zahn auf dem zweiten Oszillogramm).
In Fig. 3 sind die Oszillogramme aufgezeichnet:
◄ der Taktimpulse mit einer Frequenz von 50 Hz;
◄ der Unbalance elektrischer Daten der Spannung (U) und des Widerstands (REH) bei der Schwachladung auf dem ersten Akkumulator und bei der Überla- düng auf dem zweiten Akkumulator in Form der Abweichung vom Durchschnittswert in allen Blockakkumulatoren;
◄ der Temperaturverteilung in allen Blockakkumulatoren;
◄ des Spannungsimpulses, der auf dem Akkumulator mit Problemen bei der Überschreitung des zulässigen Temperaturwertes darauf entsteht.
Aus dem vorgestellten Oszillogramm ist ersichtlich, dass in einer Situation, wenn überladene und unterladene Akkumulatoren entdeckt werden, die Mittellinie vom Ausgleichzustand verschoben wird. Somit wird die Zuverlässigkeitssteigerung und die Lebensdauererhöhung der Blockakkumulatoren durch kontinuierliche automatische Kontrolle (Überwachung) und das Adressenausgleichen der Spannung jedes der Akkumulatoren erreicht. Dies geschieht mit hoher Genauigkeit beim Ausgleichen durch Ströme in einem Impuls (sie erreichen mehrere Ampere), mit hohem Wirkungsgrad der Energiewandlung mit der Anzeigemöglichkeit der Reihennummern mit unzuläs siger Spannungsabweichung der Überladung und Unterladung der Blockakku mulatoren bei minimalen Einrichtungskosten und Kosten, die auf einen Ar- beitsakkumulator des Akkumulatorblocks entfallen. Besonders steigt dieser Ef fekt proportional bei der Steigerung der Anzahl der Akkumulatoren im Block.
Die Möglichkeit, in einer Vorrichtung elektrische Daten der Akkumulatoren zu überwachen und auszugleichen und gleichzeitig die Temperatur jedes von ihnen zu kontrollieren, sollte als neues zusätzliches diagnostisches Zeichen betrachtet werden, das die Zuverlässigkeit des Systems erhöht.

Claims

A n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zur automatischen Überwachung und zum Ausgleichen der 5 Blockbatterien weist auf:
eine Stromquelle in Form eines Blocks der Parallel - Serien- Akkumulator verbindung,
ein Verbrauchs- und Ladesystem der Blockakkumulatoren,
einen Kommutierungsblock der Akkumulatoren,
10 - zwei Schienen zur Messung elektrischer Daten,
einen Kommutierungssteuerblock und einen Mikrocontroller, der mit dem Messblock elektrischer Daten verbunden ist und durch eine Informations schiene mit dem Digitalanzeiger der Blockakkumulatoren mit Problemen der Elektrodaten und mit dem Eingang des Kommutierungssteuerblocks ver- 15 bunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Akkumulator des Akkumulatorblocks mit einem Resistor gleich gerin ger Größe und mit einem Temperatursensor versorgt ist, die mit Anschlüs sen an den Pluskontakt jedes Akkumulators elektrisch angeschlossen sind, 0 eine parallele Akkumulatorverbindung im Block für jede waagerechte Ak kumulatorreihe durch den Zusammenschluss (Vereinigung?) der zweiten Resistoranschlüsse gleich geringer Größe in den Gesamtanschluss der Reihe von Blockakkumulatoren ausgeführt ist,
entstandene Reihen zu einem einzigen Akkumulatorblock serienverbunden 25 sind, das sind (m) parallel verbundene Akkumulatoren, die die (n) Reihen nach der Serien-Verbindung mit der Gesamtzahl (mxn) bilden, der Akkumulatorblock mit Temperaturmesssensoren im Volumen des hermeti schen Körpers versorgt ist, die gleichmäßig in seinem Innenvolumen angeord net sind und jeder von ihnen durch einen Anschluss elektrisch geerdet ist, der Akkumulatorblock mit einem Kommutierungsblock der Temperatursensoren versorgt ist. Er enthält Schlüssel der Temperatursensoren mit Steuerwicklun gen, die in Form von parallel (m) verbundenen Schlüsseln der Temperatur sensoren angeordnet sind. Sie bilden ungerade und gerade Reihen nach der Serienverbindung mit der Gesamtzahl m* (n+1 ),
die Reihe (n+1 ) für die Messung der Umgebungstemperatur innerhalb des her- metischen Körpers des Akkumulatorblocks angeordnet ist,
der Akkumulatorblock mit Analogkommutatoren mit (m) Eingängen zur Steue rung ungerader und gerader Steuerwicklungen der Schlüsselreihen der Tempe ratursensoren versorgt ist,
der Akkumulatorblock mit Schienen der Temperaturmessung der Akkumulatoren versorgt ist. Sie verbinden Ausgänge des Kommutierungsblocks der Tempera tursensoren mit Eingängen des ungeraden Blocks und des geraden Blocks der Temperaturmessung der Akkumulatoren,
der Akkumulatorblock mit Blöcken für die Temperaturmessung der Akkumulato ren ungerader und gerader Reihen versorgt ist. Sie enthalten einen Impulstrans- formator mit zwei serienverbundenen Primärwicklungen und einer Sekun därwicklung, Diodblöcke mit Kondensatoren,
der Akkumulatorblock mit einem Messverstärker mit zwei Eingängen und einem Ausgang versorgt ist,
der Akkumulatorblock mit einem Digitalanzeiger (Indikator?) eines Akkumula- torblocks mit Temperaturproblemen versorgt ist,
der Akkumulatorblock mit Displays der Temperaturverteilung ungerader und ge rader Reihen (m) der Akkumulatoren versorgt ist. Sie widerspiegeln Hysto- gramme der Temperaturverteilung in den Reihen, in denen es Akkumulatoren mit Temperaturproblemen gibt,
dass ein Steuerblock aus einem Aufwärts- und einem Abwärtsgleichspannungs wandler (-Umsetzer) besteht,
dass eine Schaltvorrichtung, die aus zwei (Einschalt?) Schlüsseln besteht, von dem Mikrocontroller gesteuert wird,
dass ein Block (Einheit) zur Messung elektrischer Daten und zum Spannungs ausgleichen vorgesehen ist. Er besteht aus einem Gleichrichter auf dem Impuls transformator mit einer Primärwicklung, zwei Sekundärwicklungen und mit zwei einstelligen Schlüsseln in der Gleichrichtungskette. An den Gleichrichteraus gang ist ein Wechselstromverstärker angeschlossen.
wobei
- ist der Kommutierungsblock der Akkumulatoren mit der Kommutierungsmög lichkeit gemeinsamer Reihenanschlüsse mit Messschienen elektrischer Daten ausgeführt,
- sind ungerade und gerade Schlüsselreihen der Temperatursensoren mit An schlüssen an jeweilige Temperatursensoren ungerader und gerader Reihen der Blockakkumulatoren und mit anderen Anschlüssen an die Messschienen der Temperatur der Akkumulatoren entsprechend ungerader und gerader Reihen angeschlossen,
- sind mit gemeinsamen Anschlüssen verbundene ungerade und gerade Schlüs selreihen der Temperatursensoren durch eine ungerade und eine gerade Mess schiene der Temperatur der Akkumulatoren mit ersten Eingängen des ungera den und des geraden Temperaturmessblocks verbunden,
- ist der zweite Eingang des Temperaturmessblocks ungerader Reihen der Tem peratursensoren mit der Messschiene (a) elektrischer Daten verbunden,
- ist der zweite Eingang des Temperaturmessblocks gerader Reihen der Tempe ratursensoren mit der Messschiene (b) elektrischer Daten verbunden, - sind die Ausgänge der Temperaturmessblöcke ungerader und gerader Reihen der Temperatursensoren mit den Eingängen des Messverstärkers und des Mikrocontrollers verbunden,
- sind einige Anschlüsse der Steuerschlüsselwicklungen der Temperatursenso- ren mit der Anschlussmöglichkeit an die Ausgänge des Kommutierungssteuer blocks und andere Anschlüsse an entsprechende (m) Eingänge analoger Kom mutatoren angeschlossen,
- sind an die Eingänge des analogen Kommutators ungerader und gerader Reihen Steuerschlüsselwicklungen jeweils ungerader und gerader Reihen der Temperatursensoren angeschlossen,
- sind der Kommutierungssteuerblock, ungerade und gerade analoge Kommuta toren, Digitalanzeiger der Blockbatterien mit Temperaturproblemen und Proble men elektrischer Daten, Displays der Temperaturverteilung ungerader und ge rader Reihen parallel-verbundener m Akkumulatoren nach der Serien- Verbindung durch Informationsschienen mit dem Mikrocontroller verbunden. Sie werden von dem Mikrocontroller gesteuert,
- ist durch Eingänge der Steuerblock mit dem h-Anschluss des Kommutierungs blocks der Akkumulatoren und dem Mikrocontroller und durch Ausgänge mit der Schaltvorrichtung verbunden;
- ist durch Eingänge die Schaltvorrichtung mit dem Mikrocontroller und durch
Ausgänge mit dem Steuerblock und dem Messblock elektrischer Daten und des Spannungsausgleichens verbunden,
- ist durch den Eingang der Messblock elektrischer Daten und des Spannungsausgleichens mit den Schienen elektrischer Daten (a) und (b) und durch den Ausgang mit dem Mikrocontroller verbunden und mit der Schaltvorrichtung durch den Eingang und durch den Ausgang verbunden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeder der Temperatursensoren innerhalb des Körpers des entsprechenden Akkumulators angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass Temperatursensoren in Form von Thermoresistoren (Heißleiter?) mit großem Innenwiderstand ausgeführt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass Resistoren geringer Größe im Akkumulatorblock bei unzulässigen Span nungsabweichungen in problematischen Akkumulatoren die Sicherungen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anzahl von Temperatursensoren, die gleichmäßig nach dem inneren Volumen des hermetischen Körpers des Akkumulatorblocks angeordnet sind, der Anzahl der Akkumulatoren in der Reihe entspricht.
6. Verfahren zur automatischen Überwachung und des Ausgleichens der Blo ckakkumulatoren, umfassend die Kontrolle des Ladezustands und der Tempera tur der Akkumulatoren, die in Block-Parallel -Serien angeordnet sind,
- wobei durch den Kommutierungssteuerblock eine Abfrage der Akkumulatoren erfolgt, -wobei durch den Messblock elektrischer Daten die Spannung erzeugt wird. - wobei die Spannung dem Durchschnittswert für alle Blockakkumulatoren proportional ist.
-wobei die Spannungswerte bestimmt werden,
- wobei Spannungswerte proportional dem Unterschied zwischen dem Durch- schnittswert im Akkumulatorblock und der Spannung des Akkumulators mit
Problemen in diesem Parameter sind
- wobei die Akkumulatortemperaturen durch Temperatursensoren kontrolliert werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine parallele Verbindung der Akkumulatoren in einem Block für jede-waa- gerechte Akkumulatorreihe durch die Vereinigung von zweiten Resistoran schlüssen gleich geringer Größe in eine Gesamtleitun einer Reihe von Blockak kumulatoren ausgeführt wird,
dass entstandene Reihen zu einem einzigen Akkumulatorblock serienverbunden werden,
dass durch den Kommutierungsblock der Akkumulatoren paarweise Gesamtlei tungen von zwei benachbarten Reihen der Blockakkumulatoren (man beginnt mit dem ersten) an zwei Messschienen elektrischer Daten (a) und (b) ange schlossen werden,
dass die Temperatur der Akkumulatoren im Block und die Umgebungstempera tur innerhalb des hermetischen Körpers durch Temperatursensoren kontrolliert wird, die auf jedem Akkumulator angeordnet sind, und durch Temperatursenso ren, die gleichmäßig im inneren Volumen des hermetischen Akkumulatorblocks angeordnet sind,
dass die Temperaturkontrolle jedes Akkumulators in serienverbundenen Reihen des Blocks durch das Anschließen der Temperatursensoren an die Schlüssel anschlüsse der Reihen der Temperatursensoren ausgeführt wird, dass durch den Kommutierungsblock der Temperatursensoren alle Temperatur sensoren ungerader und gerader Reihen der Akkumulatoren jeweils an ungera de und gerade Messschienen (B) und (r) der Akkumulatortemperatur angeschlossen werden,
dass die Anschlussfolge der Temperatursensoren jedes der Akkumulatoren der ungeraden und der nächsten geraden Reihe durch gleichzeitige Abfrage des ungeraden und des geraden analogen Kommutators der Schlüsselsteuerwicklungen der Temperatursensoren des Kommutierungsblocks der Temperatursensoren ausgeführt wird,
dass bei der Abfrage der Schlüsselsteuerwicklungen der Temperatursensoren durch ungerade und gerade analoge Kommutatoren sich nur diejenigen Schlüssel der Temperatursensoren (ver)schließen, deren Steuerwicklungen an derzeit aktive Ausgänge des Kommutierungssteuerblocks angeschlossen sind, dass die Steuerung des Serienschaltens der Ausgänge des Kommutierungs- Steuerblocks und das Serienschalten der Eingänge ungerader und gerader analoger Kommutatoren synchron von dem Mikrocontroller durch Informations schienen ausgeführt wird,
dass die Taktfrequenz der Abfrage der analogen Kommutatoren die Abfragefre quenz des Kommutierungssteuerblocks im proportionalen Verhältnis mit der An- zahl der Akkumulatoren in der Reihe übersteigt,
dass die Ungerade und gerade Schlüsselreihen der Temperatursensoren durch Messschienen der Akkumulatortemperatur (B) und (r) an die ersten Eingänge des ungeraden und des geraden Temperaturmessblocks angeschlossen werden,
dass die zweiten Eingänge der Temperaturmessblöcke dieser Reihen der Tem peratursensoren jeweils mit Messschienen elektrischer Daten (a) und (6) ange schlossen werden, dass an den Ausgängen der Temperaturmessblöcke ungerader und gerader Reihen der Blockakkumulatoren Spannung gebildet wird,
dass die Spannung der Temperatur in allen ungeraden und geraden Akkumula torreihen proportional ist,
5 dass die Ausgangsspannung dabei entsprechend zu den Eingängen des Mikro controllers und des Messverstärkers übertragen wird,
dass durch den Messverstärker ein Gesamtsignal für die Temperatur ungerader und gerader Reihen der Blockakkumulatoren gebildet wird, das dann auch für die Bearbeitung zum Mikrocontroller übertragen wird.
0 durch den Mikrokontroller wird:
eine statistische Signalbearbeitung über die Temperatur ungerader und ge rader Reihen der Blockakkumulatoren ausgeführt;
eine mathematische Erwartung (statistischer Mittelwert) und ein Streufeld der Temperatur in den kontrollierten Reihen der Blockakkumulatoren bestimmt;
-5 seine Durchschnittstemperatur berechnet und analysiert und wird mit der durchschnittlichen Temperatur ungerader und gerader Reihen der Blockakku mulatoren nach angegebenen Grenzen zulässiger Abweichungen der Durch schnittstemperaturen der Umgebung verglichen;
der Mikrocontroller indiziert auf dem digitalen Anzeiger die Nummer eines0 Akkumulators mit Temperaturproblemen bei unzulässigem Temperaturunter schied in jeder ungeraden und geraden Akkumulatorreihe.
gleichzeitig werden auf den Anzeigern der Temperaturverteilung ungerader und gerader Akkumulatorreihen durch den Mikrocontroller Hystogramme der Temperaturverteilung in ungeraden und geraden Reihen angezeigt, die Akku-5 mulatoren mit Temperaturproblemen enthalten.
durch den Steuerblock wird die Größenregelung der Kompensationsspan nung bei der Überladung und bei der Unterladung sichergestellt, proportional dem Strom, der durch das Ladesystem fließt; durch die Schaltvorrichtung wird die Ausgleich-Spannungssetzung bei der Überladung mit einem Schalter und bei der Unterladung mit einem anderen Schalter ausgeführt für einen Zeitraum, der dem Unbalancewert und der Tem peratur proportional ist.
- durch den Mess- und Spannungsausgleichblock wird die Unbalance-
Spannung gemessen, und es wird die Impulsgabe des Spannungsausgleichens mit der Dauer ausgeführt, die der Unbalance- und Temperaturamplitude proportional ist,
auf dem Digitalanzeiger elektrischer Daten werden die Reihennummer einer Reihe von Blockakkumulatoren mit Problemen elektrischer Daten und die Stö rungsart (Überladung und Unterladung) angezeigt.
gleichzeitig wird dabei auf entsprechenden Displays der Temperaturverteilung der ungeraden und geraden Reihe die Temperaturverteilung in allen Blo ckakkumulatoren mit Problemen elektrischer Daten der Reihe angezeigt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei der Impulsgabe des Spannungsausgleichens in einer Akkumulatorreihe die größte elektrische Impulsenergie zum Akkumulator mit Problemen der Unba- lance kommt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass für jeden Akkumulator und jeden Sensor, der seine Temperatur misst, die selbe elektrische Spannung angelegt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch die letzte Reihe der Temperatursensoren, die innerhalb des hermeti schen Körpers des Akkumulatorblocks angeordnet ist, die durchschnittliche Umgebungstemperatur innerhalb des Akkumulatorkörpers gemessen wird.
EP20712010.6A 2019-02-20 2020-02-18 Vorrichtung und verfahren der überwachung (monitoring) und des ausgleichens von blockakkumulatoren Pending EP3928410A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019104790A RU2695646C1 (ru) 2019-02-20 2019-02-20 Устройство автоматического мониторинга и выравнивания степени заряженности параллельно-последовательного соединения аккумуляторов блока
RU2019104789A RU2697185C1 (ru) 2019-02-20 2019-02-20 Способ автоматического мониторинга и выравнивания степени заряженности параллельно-последовательного соединения аккумуляторов блока
PCT/IB2020/000034 WO2020170027A1 (de) 2019-02-20 2020-02-18 Vorrichtung und verfahren der überwachung (monitoring) und des ausgleichens von blockakkumulatoren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3928410A1 true EP3928410A1 (de) 2021-12-29

Family

ID=69845460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20712010.6A Pending EP3928410A1 (de) 2019-02-20 2020-02-18 Vorrichtung und verfahren der überwachung (monitoring) und des ausgleichens von blockakkumulatoren

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3928410A1 (de)
WO (1) WO2020170027A1 (de)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2338282A1 (en) * 1998-07-21 2000-02-03 Metrixx Limited Signalling system
JP3936179B2 (ja) * 2001-11-30 2007-06-27 パナソニック・イーブイ・エナジー株式会社 電池電源装置とその電流検出方法
US8618775B2 (en) 2012-01-05 2013-12-31 Tesla Motors, Inc. Detection of over-current shorts in a battery pack using pattern recognition
JP6416665B2 (ja) * 2015-03-11 2018-10-31 株式会社マキタ バッテリ接続システム及びバッテリパック
US9923247B2 (en) * 2015-09-11 2018-03-20 Powin Energy Corporation Battery pack with integrated battery management system
RU2626378C1 (ru) 2016-08-19 2017-07-26 Сергей Васильевич Бахмутов Устройство автоматического контроля и выравнивания степени заряженности блока аккумуляторов комбинированной энергетической установки

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020170027A1 (de) 2020-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0432639B1 (de) Überwachungseinrichtung für Akkumulatoren
EP0582913A1 (de) Schaltungsvorrichtung
DE102014202642A1 (de) Vorrichtung zur Feststellung einer Batteriespannung, Batteriemanagementaufbau für das Management einer zusammengesetzten Batterie
EP2619844B1 (de) Batteriesystem und verfahren zur bestimmung von batteriemodulspannungen
EP0589287A2 (de) Verfahren zum Laden einer mehrzelligen Batterie
DE112014007109B4 (de) Fahrzeuggleichspannungswandler
DE102018124124B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Identifikation einer Zuordnung von Phasenleitungen zu Anschlüssen eines schieflastfähigen elektrischen Gerätes
DE112017001402T5 (de) Vorrichtung zum Bestimmen der Degradation von Sekundärbatterien
DE102014221003A1 (de) Schutz einer Hochvoltverkabelung eines Fahrzeugs mithilfe einer Schützsteuerung
DE112017004066T5 (de) Batteriesteuereinheit
DE102014006746A1 (de) Batteriesystem
DE102018109594A1 (de) Batteriemanagementsystem, insbesondere für ein Schienenfahrzeug
DE102013013471A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Zuleitungsimpedanz in mehrzelligen Batteriepacks zur Leitungsfehlererkennung
DE102012209174A1 (de) Batterie und Kraftfahrzeug mit der Batterie
EP3928410A1 (de) Vorrichtung und verfahren der überwachung (monitoring) und des ausgleichens von blockakkumulatoren
EP2216760B1 (de) Verfahren und Schaltung zum Überwachen eines Notstromakkumulators einer Gefahrenmeldeanlage
EP2821276A1 (de) Energieversorgungsvorrichtung mit parallel geschalteten Batterie Modulen, Elektromotor und Fahrzeug
EP0470065B1 (de) Ladegerät für Sammlerbatterien
WO2021185630A1 (de) Verfahren zum betreiben eines lithium-akkumulators an einem auf bleiakkumulatoren ausgelegten bordnetz in einem unterseeboot
WO2024038384A2 (de) Vorrichtung und verfahren zur überwachung und nivellierung des ladungsgrades bei akkus
DE102020128054A1 (de) Verfahren zur Detektion eines Lichtbogenfehlers in einer elektrischen Schaltungsanordnung und Kraftfahrzeug
DE102020127262A1 (de) Erfassungseinrichtung, Erfassungsanordnung, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Erfassen zumindest eines Zellparameters
DE102010047378A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Überwachung von Betriebs-Parametern einer Gleichstromquelle
RU2792305C1 (ru) Устройство мониторинга и выравнивания степени заряженности аккумуляторов блока акб
DE102017117830A1 (de) Elektrische Energiespeicheranordnung

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20210920

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20230428