RU2017277C1 - Device for element by element afterdischarge of two storage batteries - Google Patents
Device for element by element afterdischarge of two storage batteries Download PDFInfo
- Publication number
- RU2017277C1 RU2017277C1 SU915017505A SU5017505A RU2017277C1 RU 2017277 C1 RU2017277 C1 RU 2017277C1 SU 915017505 A SU915017505 A SU 915017505A SU 5017505 A SU5017505 A SU 5017505A RU 2017277 C1 RU2017277 C1 RU 2017277C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- windings
- transformer
- battery
- switch
- base
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, позволяет доpазряжать аккумуляторные батареи в процессе их испытаний и эксплуатации и может найти применение в автономных системах электропитания, содержащих два и более идентичных блока аккумуляторных батарей. The invention relates to electrical engineering, allows to recharge batteries in the process of testing and operation, and may find application in autonomous power systems containing two or more identical battery packs.
Известны устройства, в которых используется принцип поэлементного доpазряда батарей на балластные разрядные резисторы, количество которых равно количеству разряжаемых аккумуляторов, либо аналогичного доpазряда на противоЭДС трансформатора с подмагничиваемым шунтом, являющимся по своей сущности магнитным усилителем, работающим в режиме стабилизации тока [1,2]. Known devices that use the principle of element-wise discharge of batteries to ballast discharge resistors, the number of which is equal to the number of discharged batteries, or a similar discharge to the counter-EMF of a transformer with a magnetizable shunt, which is essentially a magnetic amplifier operating in current stabilization mode [1,2].
Недостаток первого устройства - значительное время, необходимое для осуществления операции доpазряда, а недостатки второго - сравнительно большая потребляемая мощность, что в применении к автономным системам электропитания зачастую нежелательно, а также большая величина реактивной составляющей доpазрядного тока. The disadvantage of the first device is the considerable time required for the discharge operation, and the disadvantages of the second are the relatively high power consumption, which is often undesirable when applied to autonomous power supply systems, as well as the large reactive component of the discharge current.
Известно также устройство, содержащее генератор переменного напряжения с трансформаторным выходом, n разрядных резисторов, подключаемых к соответствующим аккумуляторам с помощью n трансформаторных ключей, причем отпирание четных и нечетных транзисторных ключей происходит попеременно, что достигается противофазным включением базовых обмоток соответственно четных и нечетных ключей [3]. It is also known a device containing an alternating voltage generator with a transformer output, n discharge resistors connected to the corresponding batteries using n transformer keys, and the unlocking of the even and odd transistor switches occurs alternately, which is achieved by the antiphase switching on of the base windings of the even and odd keys, respectively [3] .
Однако это устройство не позволяет достаточно глубоко доpазряжать аккумуляторы, что необходимо для того, чтобы помимо выравнивания аккумуляторов в батарее по емкости восстанавливать (частично) их электрохимическую структуру для увеличения ресурса работы и поддержания их энергоемкости. Кроме того, происходит значительное тепловыделение на балластных разрядных резисторах, что требует дополнительных энергозатрат на их охлаждение, и возможна бесполезная потеря энергии доpазряжаемой батареи, в то время как стоимость электроэнергии в ряде автономных систем электропитания высока. However, this device does not allow deep enough recharge of batteries, which is necessary in order to, in addition to aligning the batteries in the battery with respect to capacity, restore (partially) their electrochemical structure to increase the service life and maintain their energy intensity. In addition, significant heat release occurs on the ballast discharge resistors, which requires additional energy consumption for their cooling, and the useless energy of a rechargeable battery is possible, while the cost of electricity in a number of autonomous power supply systems is high.
Наиболее близким к предложенному устройству по технической сущности является устройство для поэлементного доpазряда двух и более аккумуляторных батарей, например двух, состоящих из n последовательно соединенных аккумуляторов, содержащее выходные клеммы по числу аккумуляторов, генератор переменного напряжения, одним выводом подключенный к входу первичных обмоток первого и второго трансформаторов, а другим выводом соединенный через замкнутый подвижный контакт первого переключателя с выходом первичной обмотки первого трансформатора, причем выход первичной обмотки второго трансформатора соединен с разомкнутым контактом первого переключателя, выходные клеммы каждого аккумулятора первой аккумуляторной батареи подключены к транзисторным ключам, в базовые цепи которых включены вторичные обмотки первого трансформатора, а в коллекторные цепи - последовательно другие вторичные обмотки первого трансформатора и первичные обмотки повышающего трансформатора таким образом, что изменения ЭДС, наводимых в базовых и коллекторных обмотках, происходят синфазно, тогда как базовые обмотки четных и нечетных трансформаторных ключей включены противофазно, вторичная обмотка повышающего трансформатора подключена к выпрямителю, положительный вывод которого подключен к точке соединения положительных клемм первой и второй аккумуляторных батарей и первому выводу балластного резистора, второй вывод которого соединен через замкнутый подвижный контакт второго переключателя к отрицательному выводу упомянутого выпрямителя, подвижный контакт третьего переключателя подключен к отрицательной клемме первой аккумуляторной батареи, выходные клеммы каждого аккумулятора второй аккумуляторной батареи подключены к транзисторным ключам, в базовые цепи которых включены вторичные обмотки второго трансформатора, а в коллекторные цепи - последовательно другие вторичные обмотки второго трансформатора и дополнительные обмотки таким образом, что изменения ЭДС, наводимых в базовых и коллекторных обмотках, происходят синфазно, тогда как базовые обмотки четных и нечетных транзисторных ключей включены противофазно [4]. The closest to the proposed device by technical essence is a device for the element-wise discharge of two or more rechargeable batteries, for example, two, consisting of n series-connected batteries, containing output terminals by the number of batteries, an alternating voltage generator connected to the input of the primary windings of the first and second transformers, and another output connected through a closed movable contact of the first switch with the output of the primary winding of the first transformer, moreover, the output of the primary winding of the second transformer is connected to the open contact of the first switch, the output terminals of each battery of the first battery are connected to transistor switches, the main circuits of which include the secondary windings of the first transformer, and the collector circuits consist of other secondary windings of the first transformer and primary windings of the boost transformer in such a way that changes in the EMF induced in the base and collector windings occur in phase, while the base The even windings of the even and odd transformer switches are turned off in phase, the secondary winding of the step-up transformer is connected to a rectifier, the positive terminal of which is connected to the junction of the positive terminals of the first and second batteries and the first terminal of the ballast resistor, the second terminal of which is connected through a closed movable contact of the second switch to the negative the output of said rectifier, the movable contact of the third switch is connected to the negative terminal of the first battery of the second battery, the output terminals of each battery of the second battery are connected to transistor switches, the secondary windings of the second transformer are included in the base circuits, and the other secondary windings of the second transformer and additional windings are sequentially in such a way that changes in the EMF induced in the base and collector windings occur in phase, while the base windings of even and odd transistor switches are turned on in phase [4].
Недостатком этого устройства являются значительные массогабаритные показатели. The disadvantage of this device is the significant overall dimensions.
Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей путем изменения связей. The aim of the invention is to improve overall dimensions by changing relationships.
Цель достигается тем, что в устройстве для поэлементного доpазряда двух и более аккумуляторных батарей, например двух, состоящих из n последовательно соединенных аккумуляторов, содержащем выходные клеммы по числу аккумуляторов, генератор переменного напряжения, одним выводом подключенный к входу первичных обмоток первого и второго трансформаторов, а другим выводом соединенный через замкнутый подвижный контакт первого переключателя с выходом первичной обмотки первого трансформатора, причем выход первичной обмотки второго трансформатора соединен с разомкнутым контактом первого переключателя, выходные клеммы каждого аккумулятора первой аккумуляторной батареи подключены к транзисторным ключам, в базовые цепи которых включены вторичные обмотки первого трансформатора, а в коллекторные цепи - последовательно другие вторичные обмотки первого трансформатора и первичные обмотки повышающего трансформатора таким образом, что изменения ЭДС, наводимых в базовых и коллекторных обмотках, происходят синфазно, тогда как базовые обмотки четных и нечетных транзисторных ключей включены противофазно, вторичная обмотка повышающего трансформатора подключена к выпрямителю, положительный вывод которого подключен к точке соединения положительных клемм первой и второй аккумуляторных батарей и первому выводу балластного резистора, второй вывод которого соединен через замкнутый подвижный контакт второго переключателя к отрицательному выводу упомянутого выпрямителя, подвижный контакт третьего переключателя подключен к отрицательной клемме первой аккумуляторной батареи, выходные клеммы каждого аккумулятора второй аккумуляторной батареи подключены к транзисторным ключам, в базовые цепи которых включены вторичные обмотки второго трансформатора, а в коллекторные цепи - последовательно вторичные другие обмотки второго трансформатора и дополнительные обмотки таким образом, что изменения ЭДС, наводимых в базовых и коллекторных обмотках, происходят синфазно тогда как базовые обмотки четных и нечетных транзисторных ключей включены противофазно, первичные обмотки повышающего трансформатора и дополнительные обмотки транзисторных ключей второй аккумуляторной батареи расположены на одном магнитопроводе, а разомкнутый контакт второго переключателя соединен с подвижным контактом третьего переключателя, разомкнутый контакт которого подключен к отрицательной клемме второй аккумуляторной батареи. The goal is achieved by the fact that in a device for element-wise discharge of two or more rechargeable batteries, for example, two, consisting of n series-connected batteries, containing output terminals by the number of batteries, an alternating voltage generator connected to the input of the primary windings of the first and second transformers by one output, and another output connected through a closed movable contact of the first switch with the output of the primary winding of the first transformer, and the output of the primary winding of the second transform the ora is connected to the open contact of the first switch, the output terminals of each battery of the first battery are connected to transistor switches, the main circuits of which include the secondary windings of the first transformer, and the collector circuits consist of other secondary windings of the first transformer and primary windings of the step-up transformer so that EMF changes induced in the base and collector windings occur in phase, while the base windings of even and odd transistor switches are turned on in phase, the secondary winding of the step-up transformer is connected to a rectifier, the positive terminal of which is connected to the connection point of the positive terminals of the first and second batteries and the first terminal of the ballast resistor, the second terminal of which is connected through a closed movable contact of the second switch to the negative terminal of the rectifier, the movable contact of the third switch connected to the negative terminal of the first battery, the output terminals of each battery w A swarm of batteries is connected to transistor switches, in the base circuits of which are included the secondary windings of the second transformer, and in the collector circuits are sequentially secondary other windings of the second transformer and additional windings so that changes in the EMF induced in the base and collector windings occur in phase, whereas the basic windings of even and odd transistor switches are turned on in phase, the primary windings of a step-up transformer and the additional windings of transistor switches of the second the accumulator batteries are located on one magnetic circuit, and the open contact of the second switch is connected to the movable contact of the third switch, the open contact of which is connected to the negative terminal of the second battery.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство принципиально отличается подключением второго и третьего переключателей и размещением повышающих обмоток повышающего трансформатора и дополнительных обмоток транзисторных ключей второй аккумуляторной батареи на одном магнитопроводе, что позволяет улучшить массогабаритные показатели. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна". Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device is fundamentally different in connecting the second and third switches and placing the boost windings of the step-up transformer and additional windings of transistor switches of the second battery on one magnetic circuit, which allows to improve overall dimensions. Thus, the claimed device meets the criterion of "novelty."
Введение совокупности отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия". The introduction of a set of distinctive features allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "significant differences".
На чертеже представлена схема устройства для поэлементного доpазряда двух и более аккумуляторных батарей. The drawing shows a diagram of a device for element-wise discharge of two or more rechargeable batteries.
Устройство содержит две аккумуляторные батареи 1 и 2, три переключателя (на чертеже не показаны), генератор 3 переменного напряжения, одним выводом подключенный к входу первичных обмоток первого 4 и второго 5 трансформаторов, а вторым выводом соединенный через замкнутый подвижный контакт 6 первого переключателя (на чертеже не показан) с выходом первичной обмотки первого трансформатора 4. Выход первичной обмотки второго трансформатора 5 соединен с разомкнутым контактом 7 первого переключателя. Выходные клеммы каждого аккумулятора первой аккумуляторной батареи 1 подключены к транзисторным ключам 8, в базовые цепи которых включены вторичные обмотки 9 первого трансформатора 4, а в коллекторные цепи - последовательно другие вторичные обмотки 10 первого трансформатора 4 и первичные обмотки 11 повышающего трансформатора 12 таким образом, что изменения ЭДС, наводимых в базовых 9 и коллекторных 10 и 11 обмотках, происходит синфазно, тогда как базовые обмотки 9 четных и нечетных транзисторных ключей 8 включены противофазно. Вторичная обмотка 13 повышающего трансформатора 12 подключена к выпрямителю 14, положительный вывод которого подключен к точке соединения положительных клемм первой и второй 2 аккумуляторных батарей и первому выводу балластного резистора 15, второй вывод которого соединен через замкнутый подвижный контакт 16 второго переключателя (на чертеже не показан) к отрицательному выводу выпрямителя 14. Подвижный контакт 17 третьего переключателя (на чертеже не показан) подключен к отрицательной клемме первой аккумуляторной батареи 1. Выходные клеммы каждого аккумулятора второй аккумуляторной батареи подключены к своим транзисторным ключам 18, в базовые цепи которых включены вторичные обмотки 19 второго трансформатора 2, а в коллекторные цепи - последовательно другие вторичные обмотки 20 второго трансформатора 5 и дополнительные обмотки 21 таким образом, что изменения ЭДС, наводимых в базовых 19 и коллекторных 20, 21 обмотках, происходит синфазно, тогда как базовые обмотки 19 четных и нечетных транзисторных ключей 18 включены противофазно. Первичные обмотки 11 повышающего трансформатора и дополнительные обмотки 21 трансформаторных ключей 18 второй аккумуляторной батареи 2 расположены на общем магнитопроводе, а разомкнутый контакт 22 второго переключателя соединен через замкнутый подвижный контакт третьего переключателя с отрицательной клеммой первой аккумуляторной батареи 1, тогда как отрицательная клемма второй батареи соединена с разомкнутым контактом 23 третьего переключателя. The device contains two
При таком подключении обмоток 9, 10 и 19, 20 соответствующим подбором витков можно получить полную компенсацию падения напряжения на транзисторных ключах 8 и 18 либо (что целесообразней) некоторую перекомпенсацию (на 0,03-0,05 В) для ускорения восстановления электрохимической структуры. При этом мощность, потребляемая генератором 3, возрастает несущественно, так как величина компенсирующего напряжения порядка 0,15 В. В процессе доразряда предлагаемым устройством отдельные аккумуляторы сходятся к одинаковому напряжению более равномерно, чем в случае доразряда стабильным током, так как каждая из разрядных ветвей является по своей сущности источником напряжения с жесткой характеристикой, в то время как стабилизатор тока имеет мягкую внешнюю характеристику. В качестве доразрядных балластных резисторов используются первичные обмотки 11 повышающего трансформатора 12 и дополнительные обмотки 21 транзисторных ключей 18 второй аккумуляторной батареи 2, расположенные на одном магнитопроводе, включенные так, что токи, протекающие в обмотках, принадлежащих четным и нечетным аккумуляторам каждой из аккумуляторной батареи, противофазны. ЭДС, наводимые во вторичной обмотке 13 повышающего трансформатора 1, при разряде первой или второй аккумуляторной батареи, выпрямляются выпрямителем 14, при этом энергия доразряжаемой батареи может быть использована либо для заряда другой батареи, либо, если батарея заряжена до предельного напряжения, может рассеиваться в виде тепла на общем балластном резисторе 15. Переключение режимов работы устройства происходит с помощью второго и третьего переключателей автоматически по сигналам команд и с датчиков напряжений. With such a connection of the
Применение выравнивающих и доразрядных устройств позволит снизить массогабаритные показатели системы. The use of leveling and after-discharge devices will reduce the overall dimensions of the system.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU915017505A RU2017277C1 (en) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Device for element by element afterdischarge of two storage batteries |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU915017505A RU2017277C1 (en) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Device for element by element afterdischarge of two storage batteries |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017277C1 true RU2017277C1 (en) | 1994-07-30 |
Family
ID=21592035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU915017505A RU2017277C1 (en) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Device for element by element afterdischarge of two storage batteries |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2017277C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110157945A1 (en) * | 2009-12-29 | 2011-06-30 | Iwatt Inc. | Synchronous Rectifier Circuit |
-
1991
- 1991-12-05 RU SU915017505A patent/RU2017277C1/en active
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
1. Устройство доразрядное, ФЮЗ, 686.002. ТО-1. ВНИАИ. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 712877, кл. H 01M 10/42, 1980. * |
3. Авторское свидетельство СССР N 632018, кл. H 01M 10/42, 1978. * |
4. Авторское свидетельство СССР N 762069, кл. H 01M 10/42, 1980. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110157945A1 (en) * | 2009-12-29 | 2011-06-30 | Iwatt Inc. | Synchronous Rectifier Circuit |
US8750006B2 (en) * | 2009-12-29 | 2014-06-10 | Integrated Device Technology Inc. | Synchronous rectifier circuit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7061207B2 (en) | Cell equalizing circuit | |
US5594320A (en) | Charge equalization of series connected cells or batteries | |
KR101124800B1 (en) | Charge Equalization Apparatus | |
JP4075260B2 (en) | Battery pack, power supply device, and charging and discharging method | |
KR101251064B1 (en) | Multi-input bidirectional DC-DC converter with high voltage conversion ratio | |
US20130214733A1 (en) | Battery equalization circuits for series charging/discharging and controlling methods thereof | |
Teofilo et al. | Advanced lithium ion battery charger | |
US4970451A (en) | Device for utilizing low voltage electric current sources | |
JPH09121461A (en) | Self-charging battery and electric apparatus employing it | |
JPH10257683A (en) | Charging-discharging circuit for combined batteries | |
JP2001178010A (en) | Charging control system for battery of electric storage cells, particularly for battery of lithium cells | |
KR20140132591A (en) | Apparatus for balancing battery | |
JPH10257682A (en) | Method of operating combined batteries and charging-discharging circuit for combined batteries | |
RU2017277C1 (en) | Device for element by element afterdischarge of two storage batteries | |
JP3481037B2 (en) | Multiple rechargeable battery chargers | |
RU2015587C1 (en) | Device for element-wise discharging of at least two storage batteries | |
JPH10304585A (en) | Charging apparatus | |
JP3280635B2 (en) | Energy transfer device and power storage system | |
RU2031492C1 (en) | Device of cell-by-cell additional discharge of storage battery | |
JPH04251532A (en) | Uninterruptible dc power supply | |
SU762069A1 (en) | Apparatus for cell-by-cell final discharge of storage battery | |
JPH10341539A (en) | Charging and discharging device for storage battery | |
CN111880005B (en) | Loop resistance tester and control method thereof | |
JPH04281334A (en) | Quick charger | |
JP2525457Y2 (en) | Charging circuit |