PL247888B1 - Układ kontroli napięcia magazynu energii - Google Patents

Układ kontroli napięcia magazynu energii

Info

Publication number
PL247888B1
PL247888B1 PL446238A PL44623823A PL247888B1 PL 247888 B1 PL247888 B1 PL 247888B1 PL 446238 A PL446238 A PL 446238A PL 44623823 A PL44623823 A PL 44623823A PL 247888 B1 PL247888 B1 PL 247888B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
resistor
input
transistor
energy storage
output
Prior art date
Application number
PL446238A
Other languages
English (en)
Other versions
PL446238A1 (pl
Inventor
Zbigniew Goryca
Łukasz Bąk
Krzysztof Goryca
Original Assignee
Politechnika Swietokrzyska
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
Application filed by Politechnika Swietokrzyska filed Critical Politechnika Swietokrzyska
Priority to PL446238A priority Critical patent/PL247888B1/pl
Publication of PL446238A1 publication Critical patent/PL446238A1/pl
Publication of PL247888B1 publication Critical patent/PL247888B1/pl

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/24—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/24—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage
    • H02H3/243—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage for DC systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/60—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements
    • H02J7/63—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements against overdischarge

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Układ kontroli napięcia magazynu energii, wyposażonego w kwasowe akumulatory charakteryzuje się tym, że zbudowany jest z dwóch układów w postaci timerów555 (U1, U2), których wejścia (Trg) połączone są z suwakami rezystorów, tak że wejście układu pierwszego (U1) połączone jest z suwakiem rezystora drugiego (R2) i z biegunem dodatnim kondensatora czwartego (C4), a wejście układu drugiego (U2) połączone jest z suwakiem rezystora trzeciego (R3) i z biegunem dodatnim kondensatora trzeciego (C3), przy czym wyjście (Out) układu pierwszego (U1) połączone jest z jednym z wejść układu (U3B) i z rezystorem szóstym (R6), który połączony jest z bazą tranzystora trzeciego (Q3), przy czym wyjście (Out) układu drugiego (U2) połączone jest z drugim wejściem układu (U3B) i z rezystorem piątym (R5), który połączony jest z bazą tranzystora drugiego (Q2), przy czym kolektor tranzystora drugiego (Q2) połączony jest z jednym z wejść układu (U3A) i z rezystorem siódmym (R7), zaś kolektor tranzystora trzeciego (Q3) połączony jest z drugim wejściem układu (U3A) i z rezystorem ósmym (R8), przy czym wyjście układu (U3B) połączone jest z jednym z wejść układu (U3C), a drugie wejście układu (U3B) połączone jest z wyjściem układu (U3D) i z bramką tranzystora czwartego (Q4), zaś wyjście układu (U3A) połączone jest z jednym z wejść układu (U3D), a drugie wejście układu (U3D) połączone jest z wyjściem układu (U3C), przy czym dren tranzystora (Q4) połączony jest z uzwojeniem przekaźnika (RLY1), a drugi koniec uzwojenia tego przekaźnika połączony jest z emiterem układu (U4) i z dodatnim biegunem kondensatora drugiego (C2), przy czym układ (U4) jest stabilizatorem napięcia zasilania układów pierwszego i drugiego (U1, U2), a wejście układu (U4) połączone jest z dodatnim biegunem magazynu energii i z dodatnim biegunem kondensatora pierwszego (C1), zaś styk zwierny (STRLY1) przekaźnika (RLY1) połączony jest z magazynem energii i z odbiornikiem energii (ODB).

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest układ kontroli napięcia magazynu energii, przeznaczony do zabezpieczenia akumulatorowego magazynu energii elektrycznej przed głębokim rozładowaniem.
W układach energetyki odnawialnej występują magazyny energii, którymi są najczęściej różnego rodzaju akumulatory. Ze względu na stacjonarny rodzaj pracy i ze względu na cenę najbardziej popularne są akumulatory kwasowe, których głównymi wadami są: duża masa, niewielka liczba cykli pracy oraz wrażliwość na głębokie rozładowanie. W przypadku zbyt dużego rozładowania w akumulatorach tych zachodzą nieodwracalne zmiany chemiczne powodujące znaczące zmniejszenie ich pojemności, a w krańcowych przypadkach uniemożliwiające dalszą eksploatację. Poziom napięcia na akumulatorze jest miarą jego naładowania. W przypadku rozładowania akumulatora napięcie na nim ulega zmniejszeniu. Aby przeciwdziałać uszkodzeniu akumulatorów magazyn energii elektrycznej zbudowany z akumulatorów kwasowych powinien być wyposażony w układ kontroli napięcia, który odłącza odbiorniki, gdy nastąpi zbyt głębokie rozładowanie magazynu energii. Ponowne włączenie odbiorników powinno być możliwe, gdy magazyn energii zostanie naładowany - wówczas napięcie akumulatorów wzrośnie.
Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schemat ideowy układu kontroli napięcia magazynu energii.
Układ kontroli napięcia magazynu energii, według wynalazku, zbudowany jest z dwóch układów w postaci timerów555, których wejścia połączone są z suwakami rezystorów, tak że wejście układu pierwszego połączone jest z suwakiem rezystora drugiego i z biegunem dodatnim kondensatora czwartego, a wejście układu drugiego połączone jest z suwakiem rezystora trzeciego i z biegunem dodatnim kondensatora trzeciego, przy czym wyjście układu pierwszego połączone jest z jednym z wejść układu i z rezystorem szóstym, który połączony jest z bazą tranzystora trzeciego. Wyjście układu drugiego połączone jest z drugim wejściem układu i z rezystorem piątym, który połączony jest z bazą tranzystora drugiego, przy czym kolektor tranzystora drugiego połączony jest z jednym z wejść układu i z rezystorem siódmym, zaś kolektor tranzystora trzeciego połączony jest z drugim wejściem układu i z rezystorem ósmym, przy czym wyjście układu połączone jest z jednym z wejść układu, a drugie wejście układu połączone jest z wyjściem układu i z bramką tranzystora czwartego. Wyjście układu połączone jest z jednym z wejść układu, a drugie wejście układu połączone jest z wyjściem układu, przy czym dren tranzystora połączony jest z uzwojeniem przekaźnika, a drugi koniec uzwojenia tego przekaźnika połączony jest z emiterem układu i z dodatnim biegunem kondensatora drugiego, przy czym układ jest stabilizatorem napięcia zasilania układów pierwszego i drugiego, a wejście układu połączone jest z dodatnim biegunem magazynu energii i z dodatnim biegunem kondensatora pierwszego. Styk zwierny przekaźnika połączony jest z magazynem energii i z odbiornikiem energii.
Opisany układ chroni akumulatory magazynu energii przed zbyt głębokim rozładowaniem. Zbyt głębokie rozładowanie powoduje uszkodzenie akumulatorów kwasowych, z których zbudowany jest chroniony magazyn energii.
Układ kontroli napięcia magazynu działa następująco: gdy napięcie na magazynie energii ma wartość nie zagrażającą jego funkcjonowaniu, gdy akumulatory magazynu energii nie są rozładowane, do wejść Trg układów pierwszego i drugiego U1, U2 trafia napięcie o wartościach wyższych niż nastawione na suwakach rezystorów drugiego i czwartego R2, R4. Wówczas na wyjściach Out tych układów U1, U2 jest napięcie zerowe. Taki stan wyjść układów U1, U2 powoduje pojawienie się na wyjściu układu U3D stanu wysokiego, to jest pojawienie się napięcia zasilania i włączenie tranzystora Q4. Włączenie tranzystora Q4 wywołuje przepływ prądu przez uzwojenie przekaźnika RUY1 i zamknięcie się jego styku STRLY1, co oznacza przepływ prądu z magazynu energii do odbiornika ODB. Pobieranie prądu z magazynu energii oznacza rozładowywanie się akumulatorów i powolny spadek napięcia, które po pewnym czasie osiągnie nastawioną na rezystorze R2 wartość. Wówczas nastąpi zmiana stanu na wyjściu Out układu U1 i zmiana stanu na wyjściu układu U3A. Taki stan nie pociąga za sobą zmiany stanu wyjścia układu U3D, tranzystor Q4 pozostaje nadal włączony, styk STRLY1 pozostaje nadal zwarty i nadal płynie prąd z magazynu energii do odbiornika ODB - wartość napięcia na magazynie energii nadal obniża się. Gdy wartość napięcia na magazynie energii osiągnie minimalny bezpieczny poziom wówczas napięcie nastawione na rezystorze czwartym R4 spadnie do wartości, która spowoduje zmianę stanu wyjścia Out układu U2. Pociąga ta za sobą zmianę stanu wyjścia układu U3D, wyłączenie tranzystora czwartego Q4, wyłączenie przekaźnika RLY1 i rozwarcie się styku STRLY1 - przestaje płynąć prąd z magazynu energii do odbiornika ODB akumulatory przestają być niebezpiecznie rozładowywane. Ponowne włączenie przepływu z magazynu energii do odbiornika ODB jest możliwe gdy magazyn energii zostanie naładowany do takiej wartości napięcia, przy której na obu wyjścia Out układów U1, U2 będzie wartość zero. Próg napięcia, przy którym następuje wyłączenie styku STRLY1 można regulować położeniem suwaka w rezystorze R4, zaś próg napięcia, przy którym następuje włączenie styku STRLY1 można regulować położeniem suwaka w rezystorze R2.

Claims (1)

1. Układ kontroli napięcia magazynu energii, wyposażonego w kwasowe akumulatory, znamienny tym, że zbudowany jest z dwóch układów w postaci timerów555 (U1, U2), których wejścia (Trg) połączone są z suwakami rezystorów, tak że wejście układu pierwszego (U1) połączone jest z suwakiem rezystora drugiego (R2) i z biegunem dodatnim kondensatora czwartego (C4), a wejście układu drugiego (U2) połączone jest z suwakiem rezystora trzeciego (R3) i z biegunem dodatnim kondensatora trzeciego (C3), przy czym wyjście (Out) układu pierwszego (U1) połączone jest z jednym z wejść układu (U3B) i z rezystorem szóstym (R6), który połączony jest z bazą tranzystora trzeciego (Q3), przy czym wyjście (Out) układu drugiego (U2) połączone jest z drugim wejściem układu (U3B) i z rezystorem piątym (R5), który połączony jest z bazą tranzystora drugiego (Q2), przy czym kolektor tranzystora drugiego (Q2) połączony jest z jednym z wejść układu (U3A) i z rezystorem siódmym (R7), zaś kolektor tranzystora trzeciego (Q3) połączony jest z drugim wejściem układu (U3A) i z rezystorem ósmym (R8), przy czym wyjście układu (U3B) połączone jest z jednym z wejść układu (U3C), a drugie wejście układu (U3B) połączone jest z wyjściem układu (U3D) i z bramką tranzystora czwartego (Q4), zaś wyjście układu (U3A) połączone jest z jednym z wejść układu (U3D), a drugie wejście układu (U3D) połączone jest z wyjściem układu (U3C), przy czym dren tranzystora (Q4) połączony jest z uzwojeniem przekaźnika (RLY1), a drugi koniec uzwojenia tego przekaźnika połączony jest z emiterem układu (U4) i z dodatnim biegunem kondensatora drugiego (C2), przy czym układ (U4) jest stabilizatorem napięcia zasilania układów pierwszego i drugiego (U1, U2), a wejście układu (U4) połączone jest z dodatnim biegunem magazynu energii i z dodatnim biegunem kondensatora pierwszego (C1), zaś styk zwiemy (STRLY1) przekaźnika (RLY1) połączony jest z magazynem energii i z odbiornikiem energii (ODB).
PL446238A 2023-09-27 2023-09-27 Układ kontroli napięcia magazynu energii PL247888B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL446238A PL247888B1 (pl) 2023-09-27 2023-09-27 Układ kontroli napięcia magazynu energii

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL446238A PL247888B1 (pl) 2023-09-27 2023-09-27 Układ kontroli napięcia magazynu energii

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL446238A1 PL446238A1 (pl) 2025-03-31
PL247888B1 true PL247888B1 (pl) 2025-09-15

Family

ID=95154181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL446238A PL247888B1 (pl) 2023-09-27 2023-09-27 Układ kontroli napięcia magazynu energii

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL247888B1 (pl)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040227492A1 (en) * 2003-05-12 2004-11-18 Kare Hong Kong Limited Battery low-voltage protecting device
US20150280468A1 (en) * 2012-10-08 2015-10-01 Hilti Aktiengesellschaft Method and device for total discharge protection of a storage battery of a hand-held power tool
CN107787079A (zh) * 2016-08-31 2018-03-09 原小光 太阳能控制器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040227492A1 (en) * 2003-05-12 2004-11-18 Kare Hong Kong Limited Battery low-voltage protecting device
US20150280468A1 (en) * 2012-10-08 2015-10-01 Hilti Aktiengesellschaft Method and device for total discharge protection of a storage battery of a hand-held power tool
CN107787079A (zh) * 2016-08-31 2018-03-09 原小光 太阳能控制器

Also Published As

Publication number Publication date
PL446238A1 (pl) 2025-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4392103B2 (ja) 充放電制御回路および充電式電源装置
CN103326326B (zh) 电池组和集成电路
JP5289083B2 (ja) 二次電池の異常検出装置および二次電池装置
US8264205B2 (en) Circuit for charge and/or discharge protection in an energy-storage device
KR101097408B1 (ko) 전지 팩
US11979041B2 (en) Methods and apparatuses for ultra-portable battery system protection and energy saving
KR20090066202A (ko) 전지 팩, 전지 팩을 사용하는 휴대 기기, 전지 팩에서의 내부 쇼트 검출 방법, 내부 쇼트 검출 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 매체
KR20090125285A (ko) 전지팩
JP3124963B2 (ja) 再充電可能電池用の電圧モニタ回路
US11641118B2 (en) Methods and apparatus for a battery system to control leakage at terminals
CN114914995A (zh) 一种用于移动服务机器人的充电过压保护电路
JP3190587B2 (ja) 充放電制御回路
CN221009809U (zh) 电池保护电路和电池
JP5338047B2 (ja) 電池パック
ES3056541T3 (en) Battery device, battery management system, and precharge duration setting method
PL247888B1 (pl) Układ kontroli napięcia magazynu energii
KR20160125852A (ko) 배터리 팩
CN101728841A (zh) 电池盒
JPH11258280A (ja) 二次電池の電圧検出装置および二次電池装置
CN103490451A (zh) 电池电压平衡电路
JP5279407B2 (ja) 二次電池の充電制御方法および二次電池装置
CN216290273U (zh) 一种主动均衡保护集成电路
JP2011015463A (ja) 保護回路及び保護方法
CN210838973U (zh) 一种锂电池并联供电电路
JPH04344129A (ja) 電子機器及びその制御方法