RU2216087C2 - Computer-based device for high-speed storage-battery charging with asymmetrical current - Google Patents

Computer-based device for high-speed storage-battery charging with asymmetrical current Download PDF

Info

Publication number
RU2216087C2
RU2216087C2 RU2001108523/09A RU2001108523A RU2216087C2 RU 2216087 C2 RU2216087 C2 RU 2216087C2 RU 2001108523/09 A RU2001108523/09 A RU 2001108523/09A RU 2001108523 A RU2001108523 A RU 2001108523A RU 2216087 C2 RU2216087 C2 RU 2216087C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
input
output
charge
charging
Prior art date
Application number
RU2001108523/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001108523A (en
Inventor
Г.П. Сметанкин
Л.Н. Сорин
А.С. Бурдюгов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения"
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 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения"
Priority to RU2001108523/09A priority Critical patent/RU2216087C2/en
Publication of RU2001108523A publication Critical patent/RU2001108523A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2216087C2 publication Critical patent/RU2216087C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering; charging hermetically sealed storage batteries. SUBSTANCE: device designed for high-speed charge of NiCd and NiMH sealed storage batteries as well as LiION batterers depends for its operation on charge/discharge pulse-width modulated (PWM) transducers. Battery connection to device automatically defines type of battery, and charging algorithm is chosen in compliance with this battery type. Device has control circuit operating in accordance with desired algorithm and power equipment control circuit. Control unit in the form of single-chip microprocessor generates signals in compliance with charging algorithm to control high-frequency PWM transducers. Charge PWM transducer is loaded into storage battery that also functions as power supply for discharge PWM transducer. Signal picked off current sensor is supplied to single-chip microprocessor that specifies and maintains desired level of charging and discharging current according to charging algorithm. Signal picked off battery voltage sensor is passed to single-chip microprocessor for monitoring charging process and determining end-of- charge criteria. EFFECT: reduced loss in device power equipment; reduced size and mass of device. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретения относятся к электротехнике, в частности к устройствам для ускоренного заряда аккумуляторных батарей (АБ) на основе преобразователей с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). The invention relates to electrical engineering, in particular to devices for accelerated charging of rechargeable batteries (AB) based on converters with pulse-width modulation (PWM).

Известно устройство [1] , выполненное на ШИМ-преобразователе с зарядом импульсным током с паузами и периодическим разрядным импульсом большой амплитуды в паузу зарядного тока. Под действием сигнала ШИМ открывается транзисторный ключ (ТК1) и энергия источника постоянного тока передается в дроссель. От дополнительной обмотки дросселя заряжается конденсатор. По окончании сигнала ШИМ TK1 закрывается, а энергия дросселя в виде импульса тока подается в АБ. При очередном поступлении сигнала ШИМ процесс продолжается и батарея заряжается импульсным током с паузами. При достижении напряжения конденсатора величины порогового напряжения стабилитрона и с приходом очередного импульса с основной обмотки дросселя на управляющий вход транзисторного ключа (ТК2) в цепи управляющего электрода разрядного тиристора последний открывается. Происходит разряд АБ импульсом тока большой амплитуды через конденсатор. В следующий момент закрытия ТК1 энергия конденсатора возвращается в АБ, и процесс импульсного заряда с паузами повторяется. По мере заряда АБ частота следования разрядных импульсов тока увеличивается автоматически. A device [1] is known, made on a PWM converter with a charge by a pulsed current with pauses and a periodic discharge pulse of large amplitude in a pause of the charging current. Under the influence of the PWM signal, the transistor switch (TK1) opens and the energy of the DC source is transmitted to the inductor. A capacitor is charged from the additional winding of the inductor. At the end of the PWM signal, TK1 closes, and the energy of the inductor in the form of a current pulse is supplied to the battery. The next time the PWM signal arrives, the process continues and the battery is charged with a pulsed current with pauses. When the voltage of the capacitor reaches the threshold voltage of the zener diode and with the arrival of the next pulse from the main winding of the inductor to the control input of the transistor switch (TK2) in the circuit of the control electrode of the discharge thyristor, the latter opens. The battery discharges with a large-amplitude current pulse through a capacitor. At the next closing moment of TC1, the capacitor energy is returned to the battery, and the pulse charge process is repeated with pauses. As the battery charges, the repetition rate of the discharge current pulses increases automatically.

Недостатком известного устройства является фиксированный диапазон задания режимов асимметричного тока и сложность реализации изменения диапазона задания режима, что сужает функциональные возможности устройства. При заряде аккумуляторных батарей возникает задача заряда батарей с разным количеством элементов. В этом случае для установки режима заряда необходима регулировка параметров зарядного устройства, а именно заряд-разрядных токов. Из этого следует принципиальная невозможность реализации требуемых заряд-разрядных импульсных режимов работы по заданному алгоритму в широком диапазоне изменения напряжения на нагрузке. A disadvantage of the known device is the fixed range of setting the asymmetric current modes and the complexity of implementing changes in the range of the mode setting, which narrows the functionality of the device. When charging batteries, the task of charging batteries with a different number of cells arises. In this case, to set the charge mode, it is necessary to adjust the parameters of the charger, namely, charge-discharge currents. This implies the fundamental impossibility of implementing the required charge-discharge pulse operating modes according to a given algorithm in a wide range of voltage variations at the load.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство [2] для ускоренного заряда аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее схему управления по заданному алгоритму, включающую блок управления, представляющий собой однокристальный микропроцессор (ОМП), блок индикации, блок задания алгоритма заряда, блок задания режима заряда, блок датчика напряжения, выход которого подключен к входу блока управления, блок синхронизации, состоящий из блоков рабочей и начальной синхронизации, входы которых объединены, а выходы подключены к блоку управления, блок питания, соединенный выходом с входом блока синхронизации, а входом - с выходом блока задания режима заряда, блок датчика напряжения, соединенный с клеммами для подключения аккумуляторной батареи, и схему управления силовой частью, включающую блок фильтров, блоки зарядных и разрядных конденсаторов, два встречно-параллельно включенных блока управляемых выпрямителей, блоки усилителей, выходы которых подключены к соответствующим входам блоков управляемых выпрямителей, а входы - к соответствующим выходам блока управления. Блок управления формирует сигналы в соответствии с алгоритмом заряда и синхронизацией от сети для управления встречно-параллельно включенными управляемыми выпрямителями. В качестве нагрузки к выпрямителям подключается аккумуляторная батарея. Одни обкладки токоограничивающих конденсаторов подключены к питающей сети, другие - к управляемым выпрямителям. Ограничение тока в зарядный и разрядный периоды работы позволяет управлять выпрямителями без фазового управления. К недостаткам можно отнести фиксированный режим заряда, который соответствует определенным типам АБ, и сложность его изменения, что ограничивает функциональные возможности устройства. Наличие отдельных блоков зарядных и разрядных конденсаторов в основном определяет массу и габариты устройства, и они довольно значительны. Closest to the proposed technical solution is a device [2] for an accelerated battery charge with an asymmetric current, containing a control circuit according to a predetermined algorithm, including a control unit, which is a single-chip microprocessor (OMP), an indication unit, a charge algorithm task unit, a charge mode task unit , a voltage sensor block, the output of which is connected to the input of the control unit, a synchronization unit, consisting of working and initial synchronization blocks, the inputs of which are combined, and you the moves are connected to the control unit, the power supply connected to the output of the synchronization unit input, and the input to the output of the charge mode setting unit, the voltage sensor unit connected to the terminals for connecting the battery, and the power unit control circuit including the filter unit, charging units and discharge capacitors, two counter-parallel connected blocks of controlled rectifiers, amplifier blocks, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of blocks of controlled rectifiers, and the inputs to the corresponding moves of the control unit. The control unit generates signals in accordance with the charge algorithm and synchronization from the network to control counter-parallel connected controlled rectifiers. As a load, a battery is connected to the rectifiers. Some plates of current-limiting capacitors are connected to the mains, while others are connected to controlled rectifiers. The current limitation in the charging and discharge periods of operation allows you to control the rectifiers without phase control. The disadvantages include a fixed charge mode, which corresponds to certain types of batteries, and the difficulty of changing it, which limits the functionality of the device. The presence of separate blocks of charging and discharge capacitors mainly determines the mass and dimensions of the device, and they are quite significant.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей, уменьшение массы и габаритов устройства. The objective of the invention is the expansion of functionality, reducing the mass and dimensions of the device.

Поставленная задача достигается тем, что в известное устройство для ускоренного заряда аккумуляторных батарей асимметричным током, содержащим схему управления силовой частью, включающую блок фильтров, два блока усилителей и схему управления по заданному алгоритму, включающую блок управления, блок индикации, блок задания алгоритма заряда, блок задания режима заряда, блок питания, блок датчика напряжения, введены дополнительный блок фильтров, блок регулируемого источника зарядного тока, блок регулируемого источника разрядного тока, два диода и блок подключения аккумуляторных батарей, входы которого имеют клеммы для подключения аккумуляторных батарей, а выход соединен с входом введенного блока фильтров и катодом диода, анод диода соединен с выходом блока регулируемого источника зарядного тока, одни вход которого соединен с выходом блока фильтров, другой вход - с выходом блока усилителей, выход введенного блока фильтров соединен с одним входом блока регулируемого источника разрядного тока, другой вход которого соединен с выходом соответствующего блока усилителей, выход его соединен со входом блока нагрузочного элемента, блок датчика тока, блок АЦП, блок звуковой сигнализации и блок ШИМ, выходы которого соединены со входами соответствующих блоков усилителей, а вход - с выходом блока управления, вход блока звуковой сигнализации соединен с соответствующим выходом блока управления, вход блока датчика тока соединен с блоком подключения аккумуляторных батарей, выход соединен со входом блока АЦП, другой вход которого соединен с выходом блока датчика напряжения, выход блока АЦП соединен с соответствующим входом блока управления, блок подключения аккумуляторных батарей соединен с блоком датчика напряжения и блоком задания режима заряда. This object is achieved in that in the known device for accelerated charging of batteries with an asymmetric current, comprising a power unit control circuit including a filter unit, two amplifier units and a control circuit according to a predetermined algorithm, including a control unit, an indication unit, a charge algorithm task unit, a unit charge mode settings, power supply, voltage sensor unit, an additional filter unit, an adjustable charging current source unit, an adjustable discharge current source unit, two a diode and a battery connection unit, the inputs of which have terminals for connecting the batteries, and the output is connected to the input of the introduced filter unit and the cathode of the diode, the anode of the diode is connected to the output of the unit of the regulated charging current source, one input of which is connected to the output of the filter unit, the other input - with the output of the amplifier block, the output of the introduced filter block is connected to one input of the block of an adjustable discharge current source, the other input of which is connected to the output of the corresponding amplifier block, the output d it is connected to the input of the block of the load element, the current sensor block, the ADC block, the sound signaling block and the PWM block, the outputs of which are connected to the inputs of the respective amplifier blocks, and the input is connected to the output of the control block, the input of the sound signal block is connected to the corresponding output of the control block , the input of the current sensor unit is connected to the battery connection unit, the output is connected to the input of the ADC unit, the other input of which is connected to the output of the voltage sensor unit, the output of the ADC unit is connected to the corresponding input the control unit house, the battery connection unit is connected to the voltage sensor unit and the charge mode setting unit.

Использование интегрированного ОМП, имеющего в своем составе блок ШИМ, АЦП, внутреннюю память программ и данных, и регулируемых источников тока, управляемых широтно-импульсной модуляцией на высокой частоте для создания зарядного и разрядного стабилизированных токов, позволяет реализовать многоканальное зарядное устройство, т.е. каждый выход ШИМ может управлять зарядным каналом, и количество зарядных каналов определяется количеством независимых ШИМ в ОМП, а также снизить потери в силовой части устройства и, следовательно, уменьшить вес и габариты устройства, обеспечивает простоту в эксплуатации и обслуживании. Using an integrated OMP, which incorporates a PWM block, an ADC, internal program and data memory, and adjustable current sources controlled by pulse-width modulation at a high frequency to create charging and discharge stabilized currents, allows you to implement a multi-channel charger, i.e. each PWM output can control the charging channel, and the number of charging channels is determined by the number of independent PWM in the OMP, and also reduce losses in the power part of the device and, therefore, reduce the weight and dimensions of the device, provides ease of operation and maintenance.

На чертеже представлена блок-схема устройства. The drawing shows a block diagram of a device.

Устройство включает систему управления по заданному алгоритму (СУЗА) 1 и систему управления силовой частью (СУСЧ) 2. Блок 3 ОМП, состоящий из блока 4 управления, блока 5 задания алгоритма заряда, блока 6 ШИМ и блока 7 АЦП, соединен с блоком 8 индикации, блоком 9 звуковой сигнализации, блоком 10 задания режима заряда, вход которого соединен с блоком 11 подключения аккумуляторных батарей, блоком 12 датчика тока и блоком 13 датчика напряжения. Входы блоков 12 и 13 датчика тока и датчика напряжения соответственно соединены с соответствующими выходами блока 11 подключения АБ, входы которого соединены с блоком 14 АБ. Выходы блока 6 ШИМ соединены с входами соответствующих блоков 15 и 16 усилителей, выходы которых соединены со входами блоков 17 и 18 регулируемых источников зарядного и разрядного тока соответственно. Питающее напряжение подается на блок 19 питания, положительный вывод питающего напряжения соединен с анодом диода 20, катод которого соединен с входом блока 21 фильтров. Выход блока 21 фильтров соединен с входом блока 17 регулируемого источника зарядного тока, выход которого соединен с анодом диода 22. Катод диода 22 соединен с блоком 11 подключения аккумуляторных батарей и блоком 23 фильтров. Выход блока 23 фильтров соединен с входом блока 18 регулируемого источника разрядного тока, выход которого соединен со входом блока 21 фильтров и катодом диода 20. The device includes a control system according to a predetermined algorithm (CPS) 1 and a control system for the power unit (CMS) 2. Block 3 OMP, consisting of a control unit 4, a charge algorithm task unit 5, a PWM unit 6 and an ADC unit 7, is connected to an indication unit 8 , by a sound alarm unit 9, a charge mode setting unit 10, the input of which is connected to a battery connection unit 11, a current sensor unit 12 and a voltage sensor unit 13. The inputs of the blocks 12 and 13 of the current sensor and the voltage sensor are respectively connected to the corresponding outputs of the block 11 connecting the battery, the inputs of which are connected to the block 14 AB. The outputs of the PWM block 6 are connected to the inputs of the corresponding blocks 15 and 16 of the amplifiers, the outputs of which are connected to the inputs of the blocks 17 and 18 of the regulated sources of charging and discharge current, respectively. The supply voltage is supplied to the power supply unit 19, the positive output of the supply voltage is connected to the anode of the diode 20, the cathode of which is connected to the input of the filter unit 21. The output of the filter unit 21 is connected to the input of the unit 17 of an adjustable charging current source, the output of which is connected to the anode of the diode 22. The cathode of the diode 22 is connected to the battery connection unit 11 and the filter unit 23. The output of filter block 23 is connected to the input of block 18 of an adjustable discharge current source, the output of which is connected to the input of filter block 21 and the cathode of diode 20.

Устройство работает следующим образом. Питающее напряжение поступает на блок 19 питания, который вырабатывает постоянные стабилизированные напряжения для питания блока 3 однокристального микропроцессора, блока 8 индикации, блока 9 сигнализации, блока 10 задания режима заряда, блока 11 подключения аккумуляторных батарей, блока 12 датчика тока, блока 13 датчика напряжения и блоков 15 и 16 усилителей. При включении устройства сигналы с выхода OMП 3 запирают блоки усилителей во избежание открытия силовых элементов схемы управления силовой частью 2. ОМП 3 инициирует записанную в блоке 5 задания алгоритма заряда программу, которая устанавливает выходные сигналы портов ввода-вывода в начальное состояние, контролирует входные сигналы портов ввода-вывода и АЦП. При нормальном завершении опроса на блок 9 звуковой сигнализации выдается сигнал длительностью 500 мс с частотой 2 кГц. При возникновении запрещенной комбинации на входах ОMП 3 выдает сигнал аварии на блок 9 звуковой сигнализации частотой 1 кГц длительностью 230 мс и паузой 20 мс и на блок 8 индикации частотой 4 Гц и скважностью 0,1. После предварительной обработки и установки соответствующих сигналов ОМП 3 переходит в режим ожидания, периодически опрашивая выходы блока 10 задания режима заряда и блока 13 датчика напряжения. При подключении АБ к блоку 11 подключения батареи срабатывает переключатель, соответствующий данному типу батареи, сигнал с которого поступает в блок 10 задания режима заряда и с его выхода на ОМП 3. Напряжение батареи поступает на вход блока 13 датчика напряжения и с его выхода на блок 7 АЦП. Блок управления 4 анализирует полученные сигналы и выбирает из блока 5 задания алгоритма заряда алгоритм, соответствующий заряду данного типа батареи. Блок 4 управления выдает сигналы управления зарядом на блок 6 ШИМ и сигнал постоянного свечения на блок 8 индикации. Сигналы с блока 6 ШИM, поступающие на блоки 15 и 16 усилителей и далее на блоки 17 и 18 регулируемых источников зарядного и разрядного тока соответственно, устанавливают амплитуды и длительности зарядных и разрядных токов согласно выбранному алгоритму заряда. Амплитуды зарядного и разрядного токов контролируются с помощью сигнала с блока 12 датчика тока, поступающего на блок 7 АЦП. В ходе заряда в соответствии с алгоритмом контролируется напряжение АБ. По окончании процесса заряда блок 4 управления прекращает подачу сигналов управления на блок 6 ШИМ, на выходах которого устанавливаются уровни, запирающие блоки 17 и 18 регулируемых источников зарядного и разрядного тока, батарея отключается от зарядных и разрядных цепей, блок 4 управления подает сигнал о нормальном завершении процесса заряда в блок 8 индикации с частотой 2 Гц и скважностью 0,5 и блок 9 звуковой сигнализации с частотой 1 кГц, длительностью 250 мс и паузой 250 мс. В ходе заряда контролируются параметры тока на соответствие выбранному режиму заряда. При несоответствии токов параметрам режима заряд прекращается и включается аварийные звуковая сигнализация и индикация, что говорит о неисправности батареи. The device operates as follows. The supply voltage is supplied to the power supply unit 19, which generates constant stabilized voltages to power the unit 3 of a single-chip microprocessor, indication unit 8, alarm unit 9, charge mode setting unit 10, battery connection unit 11, current sensor unit 12, voltage sensor unit 13 and blocks of 15 and 16 amplifiers. When the device is turned on, the signals from the output of OMP 3 lock the amplifier blocks to avoid opening the power elements of the control circuit of power unit 2. OMP 3 initiates the program recorded in block 5 of the task of the charge algorithm, which sets the output signals of the input-output ports to the initial state, monitors the input signals of the ports input-output and ADC. When the polling is completed normally, a signal with a duration of 500 ms and a frequency of 2 kHz is output to the sound alarm unit 9. If a forbidden combination occurs at the inputs of OMP 3, it gives an alarm signal to block 9 of an audible alarm with a frequency of 1 kHz for a duration of 230 ms and a pause of 20 ms and to block 8 of an indication with a frequency of 4 Hz and a duty cycle of 0.1. After preliminary processing and installation of the corresponding signals, the OMP 3 goes into standby mode, periodically polling the outputs of the charge mode setting unit 10 and the voltage sensor unit 13. When the battery is connected to the battery connection unit 11, a switch corresponding to this type of battery is activated, the signal from which enters the charge mode setting unit 10 and from its output to the power supply module 3. The battery voltage is supplied to the input of the voltage sensor unit 13 and from its output to the unit 7 ADC. The control unit 4 analyzes the received signals and selects from the unit 5 for setting the charge algorithm the algorithm corresponding to the charge of this type of battery. The control unit 4 provides charge control signals to the PWM unit 6 and a constant light signal to the display unit 8. The signals from the PWM block 6, arriving at the amplifier blocks 15 and 16 and then to the blocks 17 and 18 of the regulated sources of charging and discharge current, respectively, set the amplitudes and durations of the charging and discharge currents according to the selected charge algorithm. The amplitudes of the charging and discharge currents are monitored using a signal from block 12 of the current sensor supplied to block 7 of the ADC. During the charge, in accordance with the algorithm, the voltage of the battery is monitored. At the end of the charging process, the control unit 4 stops supplying control signals to the PWM unit 6, at the outputs of which levels are set that lock the blocks 17 and 18 of the regulated sources of charge and discharge current, the battery is disconnected from the charge and discharge circuits, the control unit 4 gives a signal of normal completion the charging process to the display unit 8 with a frequency of 2 Hz and a duty cycle of 0.5 and the sound alarm unit 9 with a frequency of 1 kHz, a duration of 250 ms and a pause of 250 ms. During the charge, the current parameters are monitored for compliance with the selected charge mode. If the currents do not match the parameters of the mode, the charge stops and the emergency sound alarm and indication turn on, which indicates a battery malfunction.

Цепь заряда состоит из диода 20, предохраняющего источник питания от бросков напряжения во время разрядного импульса тока, блока 21 фильтров, осуществляющих защиту питающего напряжения от низкочастотной и высокочастотной помехи, возникающей при коммутации в блоке 17 регулируемого источника зарядного тока, а также функцию накопления заряда на емкости низкочастотного фильтра при протекании разрядного импульса тока, блока 17 регулируемого источника зарядного тока, управляемого через блок 15 усилителей от OMП 3, и диода 22, предохраняющего блок 17 регулируемого источника тока от обратного тока, когда АБ подключена к блоку 11 подключения аккумуляторных батарей, а питающее напряжение отсутствует. The charge circuit consists of a diode 20, which protects the power supply from surges during a discharge current pulse, a block of filters 21, which protect the supply voltage from low-frequency and high-frequency noise that occurs when switching in the block 17 of the regulated charging current source, as well as the function of charge storage on the capacitance of the low-pass filter when a discharge current pulse flows, block 17 of an adjustable charging current source controlled through block 15 of amplifiers from OMP 3, and a diode 22 protecting block 17 an adjustable current source from the reverse current when the battery is connected to the battery connection unit 11, and the supply voltage is absent.

Цепь разряда состоит из блока 23 фильтров, необходимого для сглаживания высокочастотных пульсаций разрядного тока, блока 18 регулируемого источника разрядного тока, управляемого через блок 16 усилителей от ОМП 3, которым задается и поддерживается необходимый уровень разрядного тока, импульс разрядного тока преобразуется в заряд конденсатора блока 21 фильтров и используется для создания зарядного импульса тока. Такое построение силовой части позволяет с минимальными потерями возвращать энергию разрядного импульса в аккумуляторную батарею. The discharge circuit consists of a block of filters 23 necessary for smoothing high-frequency pulsations of the discharge current, a block 18 of an adjustable source of discharge current controlled through a block 16 of amplifiers from OMP 3, which sets and maintains the necessary level of the discharge current, the pulse of the discharge current is converted into the charge of the capacitor of block 21 filters and is used to create a charging current pulse. Such a construction of the power unit allows with a minimum loss to return the energy of the discharge pulse to the battery.

Устройство предназначено для ускоренного заряда герметичных АБ с напряжением от 4,8В до 12В в диапазоне питающего напряжения 22-30В. The device is intended for the accelerated charge of sealed batteries with a voltage of 4.8V to 12V in the range of the supply voltage of 22-30V.

Введение в СУЗА 1 блока 9 звуковой сигнализации, блока 6 ШИМ, блока 7 АЦП и блока 12 датчика тока и в СУСЧ 2 блока 17 регулируемого источника зарядного тока, диодов 20 и 22, блока 23 фильтров, блока 18 регулируемого источника разрядного тока позволило уменьшить массу и габариты устройства, снизить потери мощности за счет применения высокочастотных ШИМ-преобразователей и использовать энергию разрядного импульса для создания зарядного тока. Проведение автоматизированного заряда позволяет расширить функциональные возможности устройства. Introduction to the control system 1 of the sound alarm unit 9, the PWM unit 6, the ADC unit 7 and the current sensor unit 12, and the control system 2 of the control system 2 unit 17 of an adjustable charging current source, diodes 20 and 22, filter unit 23, and unit 18 of an adjustable discharge current source made it possible to reduce the mass and the dimensions of the device, reduce power loss through the use of high-frequency PWM converters and use the energy of the discharge pulse to create a charging current. Carrying out an automated charge allows you to expand the functionality of the device.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 1275647, Н 02 J 7/10, 1986.
Sources of information
1. Copyright certificate of the USSR 1275647, N 02 J 7/10, 1986.

2. Патент Российской Федерации 2134476, Н 02 J 7/10, 1999. 2. Patent of the Russian Federation 2134476, H 02 J 7/10, 1999.

Claims (1)

Автоматизированное устройство для ускоренного заряда аккумуляторных батарей асимметричным током, содержащее схему управления силовой частью, включающую блок фильтров, два блока усилителей и схему управления по заданному алгоритму, включающую блок питания, соединенный с блоком фильтров, блок датчика напряжения, блок управления, соединенный с блоком индикации, блоком задания алгоритма заряда и блоком задания режима заряда, отличающееся тем, что в схему управления силовой частью введены дополнительный блок фильтров, блок регулируемого источника зарядного тока, блок регулируемого источника разрядного тока, два диода и блок подключения аккумуляторных батарей, входы которого имеют клеммы для подключения аккумуляторных батарей, а выход соединен с входом введенного дополнительного блока фильтров и катодом диода, анод которого соединен с выходом блока регулируемого источника зарядного тока, один вход которого соединен с выходом блока фильтров, другой вход - с выходом блока усилителей, выход введенного дополнительного блока фильтров соединен с одним входом блока регулируемого источника разрядного тока, другой вход которого соединен с выходом соответствующего блока усилителей, выход блока регулируемого источника разрядного тока соединен с входом блока фильтров и катодом другого диода, анод которого соединен с положительным контактом питающего напряжения, в схему управления по заданному алгоритму введены блок датчика тока, блок аналого-цифрового преобразования (АЦП), блок звуковой сигнализации и блок широтно-импульсной модуляции (ШИМ), выходы которого соединены со входами соответствующих блоков усилителей, а вход - с выходом блока управления, к которому подключен вход блока звуковой сигнализации, вход блока датчика тока соединен с блоком подключения аккумуляторных батарей, выход соединен со входом блока АЦП, другой вход которого соединен с выходом блока датчика напряжения, выход блока АЦП соединен с соответствующим входом блока управления, блок подключения аккумуляторных батарей соединен с блоком датчика напряжения и блоком задания режима заряда, при этом блоки управления, задания алгоритма заряда, задания режима заряда, ШИМ, АЦП объединены в блок однокристального микропроцессора. An automated device for accelerated charging of batteries with an asymmetric current, comprising a power section control circuit including a filter unit, two amplifier units and a control algorithm according to a predetermined algorithm, including a power supply unit connected to a filter unit, a voltage sensor unit, a control unit connected to an indication unit , a charge algorithm task unit and a charge mode task unit, characterized in that an additional filter unit, an adjustable unit, is introduced into the power part control circuit a charging current source, an adjustable discharge current source unit, two diodes and a battery connection unit, the inputs of which have terminals for connecting the batteries, and the output is connected to an input of an added additional filter unit and a diode cathode, the anode of which is connected to the output of the adjustable charging current source unit , one input of which is connected to the output of the filter unit, another input - to the output of the amplifier unit, the output of the introduced additional filter unit is connected to one input of the control unit of a discharge current source, the other input of which is connected to the output of the corresponding amplifier block, the output of the adjustable discharge current source block is connected to the input of the filter block and the cathode of another diode, the anode of which is connected to the positive contact of the supply voltage, the current sensor block is introduced into the control circuit according to the specified algorithm , an analog-to-digital conversion (ADC) unit, an audio signaling unit, and a pulse width modulation (PWM) unit, the outputs of which are connected to the inputs of the respective units lei, and the input - with the output of the control unit, to which the input of the sound alarm unit is connected, the input of the current sensor unit is connected to the battery connection unit, the output is connected to the input of the ADC unit, the other input of which is connected to the output of the voltage sensor unit, the output of the ADC unit is connected with the corresponding input of the control unit, the battery connection unit is connected to the voltage sensor unit and the charge mode setting unit, while the control units, charge algorithm settings, charge mode settings, PWM, ADC are combined inens in a single-chip microprocessor unit.
RU2001108523/09A 2001-03-30 2001-03-30 Computer-based device for high-speed storage-battery charging with asymmetrical current RU2216087C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001108523/09A RU2216087C2 (en) 2001-03-30 2001-03-30 Computer-based device for high-speed storage-battery charging with asymmetrical current

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001108523/09A RU2216087C2 (en) 2001-03-30 2001-03-30 Computer-based device for high-speed storage-battery charging with asymmetrical current

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001108523A RU2001108523A (en) 2003-03-10
RU2216087C2 true RU2216087C2 (en) 2003-11-10

Family

ID=32026543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001108523/09A RU2216087C2 (en) 2001-03-30 2001-03-30 Computer-based device for high-speed storage-battery charging with asymmetrical current

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2216087C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2631918C1 (en) * 2016-07-18 2017-09-29 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" Method for performing cycling mode of airtight nickel-cadmium battery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2631918C1 (en) * 2016-07-18 2017-09-29 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" Method for performing cycling mode of airtight nickel-cadmium battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6849966B2 (en) Power supply for controlled parallel charging and discharging of batteries
US20070030717A1 (en) Method for setting switching times, in particular idle times, of an inverter based on detected power, and inverter
CN103997073A (en) Circuit and method for voltage equalization in large batteries
US7847436B2 (en) Modular power supply
WO2019218316A1 (en) Storage battery maintainer and method, and electronic device
CN106463987A (en) Voltage regulator and control circuit for silver-zinc batteries in hearing instruments
TW202029626A (en) Power supply apparatus and power supply method
EP1618643B2 (en) Methods at a battery charger
CN203278327U (en) Backup power supply charging and discharging control circuit
RU2215353C2 (en) Method and device for automatic high-speed charging of storage battery with asymmetric current
RU2216087C2 (en) Computer-based device for high-speed storage-battery charging with asymmetrical current
RU2319275C1 (en) Computerized device for high-speed charge of storage batteries with asymmetric current
CA2119304C (en) Method and device for regenerating voltage supply elements in the form of primary elements
RU2318285C1 (en) Automatic device for accelerated charge of storage batteries with asymmetric current
RU2318284C1 (en) Computerized device for accelerated charge of storage battery with asymmetric current
RU2265268C1 (en) Computerized device for boost charge of storage battery with asymmetric current
RU2271062C2 (en) Computerized device for high-speed charge of storage battery with asymmetric current
US7564222B2 (en) Method for fast-charging a battery and device for carrying out said method
RU2267848C1 (en) Automated device for quick charging of accumulator battery by asymmetric current
RU2310963C1 (en) Computerized device for high-speed charge of storage batteries with asymmetric current
RU2271061C2 (en) Computerized device for high-speed charge of storage battery with asymmetric current
RU2267847C1 (en) Automated device for quick charging of accumulator battery by means of asymmetric current
RU2319276C1 (en) Computerized device for high-speed charge of storage batteries with asymmetric current
RU2325015C1 (en) Automatic device for accelerated asymmetric battery charge
TW201310856A (en) Charging device and method of automatic battery for achieving uniform charge

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060331