RU2267200C1 - Automated device for accelerated charging of accumulator battery by asymmetric current - Google Patents

Automated device for accelerated charging of accumulator battery by asymmetric current Download PDF

Info

Publication number
RU2267200C1
RU2267200C1 RU2004110445/09A RU2004110445A RU2267200C1 RU 2267200 C1 RU2267200 C1 RU 2267200C1 RU 2004110445/09 A RU2004110445/09 A RU 2004110445/09A RU 2004110445 A RU2004110445 A RU 2004110445A RU 2267200 C1 RU2267200 C1 RU 2267200C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
charging
current source
adjustable
input
Prior art date
Application number
RU2004110445/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004110445A (en
Inventor
Г.П. Сметанкин (RU)
Г.П. Сметанкин
Л.Н. Сорин (RU)
Л.Н. Сорин
А.С. Бурдюгов (RU)
А.С. Бурдюгов
Л.А. Река (RU)
Л.А. Река
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ")
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" (ОАО "ВЭлНИИ") filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ")
Priority to RU2004110445/09A priority Critical patent/RU2267200C1/en
Publication of RU2004110445A publication Critical patent/RU2004110445A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2267200C1 publication Critical patent/RU2267200C1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: electric engineering, in particular, technology for quick charging of accumulator batteries based on charging-discharging pulse width modulation transformers.
SUBSTANCE: after connection of accumulator batteries to device, battery type is determined automatically and charging algorithm is selected, appropriate for accumulator batteries type. Device has control circuit corresponding to aforementioned algorithm and force portion control circuit. Control block in form of one-crystal microprocessor unit forms signals in accordance to charging algorithm for controlling high-frequency pulse width modulation transformers. As load, to charging pulse width modulation transformers accumulator battery is connected, which is also the power source for discharging pulse width modulation transformer. Signal from current indicator is sent to one-crystal microprocessor unit, which sets and supports necessary level of charging and discharging current in accordance to charging algorithm. Signal from accumulator batteries voltage indicator is sent to one-crystal microprocessor unit for controlling charging process and determining end of charging criterions. Device is meant for quick charging of NiCd, NiMH ventilated, semi-hermetic and fully hermetic accumulator batteries and Li-Ion accumulator batteries with nominal voltage, exceeding, equal to, or lesser than normal device power voltage.
EFFECT: implementation of one and the same elements in circuit of charging and discharging currents, decreased number of elements of force circuit, decreased volume of force portion and expanded functional capabilities of device.
1 dwg

Description

Изобретение относится 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 [Патент Российской Федерации № 2134476, Н 02 J 7/10, 1999] 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 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, вход которого соединен с клеммами для подключения аккумуляторной батареи, а выход подключен к входу блока управления, 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.A device is known [Patent of the Russian Federation No. 2134476, H 02 J 7/10, 1999] for accelerated charging of a battery with an asymmetric current, comprising a control circuit according to a predetermined algorithm, including a control unit that is a single-chip microprocessor (OMP), an indication unit, a task unit charge algorithm, a charge mode setting unit, a synchronization unit, consisting of operating and initial synchronization units, the inputs of which are combined, and the outputs are connected to a control unit, a power supply unit connected by an output to the unit input with synchronization, and the input with the output of the unit for setting the charge mode, the voltage sensor unit, the input of which is connected to the terminals for connecting the battery, and the output is connected to the input of the control unit, and the power section control circuit, including the filter unit, charging and discharge capacitor units, two counter-parallel connected blocks of controlled rectifiers, amplifier blocks, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the blocks of controlled rectifiers, and the inputs to the corresponding outputs of the control block. 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 supply network, 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.

Недостатками известного устройства является фиксированный режим заряда, который соответствует определенным типам АБ, и сложность его изменения, что ограничивает функциональные возможности устройства.The disadvantages of the known device is a fixed charge mode, which corresponds to certain types of batteries, and the difficulty of changing it, which limits the functionality of the device.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство [Патент Российской Федерации № 2216087, Н 02 J 7/10, 2003] для автоматического ускоренного заряда аккумуляторных батарей асимметричным током, содержащее схему управления силовой частью, включающую два блока фильтров, два блока усилителей, блок регулируемого источника зарядного тока, блок регулируемого источника разрядного тока, два диода, блок подключения АБ, и схему управления по заданному алгоритму, включающую блок управления, блок задания алгоритма заряда, блок задания режима заряда, блок питания, блок датчика тока, блок датчика напряжения, блок аналого-цифрового преобразователя (АЦП), блок звуковой сигнализации, блок индикации и блок ШИМ.Closest to the proposed technical solution is a device [Patent of the Russian Federation No. 2216087, N 02 J 7/10, 2003] for automatic accelerated charging of batteries with an asymmetric current, comprising a power section control circuit including two filter units, two amplifier units, an adjustable unit a charging current source, an adjustable discharge current source unit, two diodes, an AB connection unit, and a control circuit according to a predetermined algorithm, including a control unit, a charge algorithm task unit, a task unit charge mode, a power supply, a current sensor unit, the voltage sensor unit, analog-to-digital converter (ADC), an audio alarm unit, display unit and the PWM block.

К недостаткам данного устройства можно отнести большое количество индуктивных элементов, необходимых для реализации технического решения, слабое использование конструктивных решений современных силовых приборов, а следовательно, и большой объем силовой части, а также невозможность ускоренного заряда АБ с номинальным напряжением, составляющим более 75% от питающего напряжения, что ограничивает область применения данного устройства.The disadvantages of this device include a large number of inductive elements necessary for the implementation of a technical solution, poor use of structural solutions of modern power devices, and consequently, a large volume of the power part, as well as the impossibility of an accelerated battery charge with a rated voltage of more than 75% of the supply voltage, which limits the scope of this device.

Задачей изобретения является построение силовой схемы, позволяющей использовать одни и те же элементы в цепи заряда и разряда, сокращение объема силовой части, а также создание устройства, позволяющего ускоренно заряжать асимметричным током в автоматическом режиме аккумуляторные батареи с номинальным напряжением ниже питающего напряжения, превышающим питающее напряжение, либо с изменяющимся питающим напряжением в процессе заряда.The objective of the invention is to build a power circuit that allows you to use the same elements in the charge and discharge circuit, reduce the volume of the power part, and also create a device that allows you to quickly charge an asymmetric current in automatic mode batteries with a nominal voltage below the supply voltage exceeding the supply voltage , or with a varying supply voltage during the charge process.

Поставленная задача достигается тем, что в известное устройство для автоматического ускоренного заряда аккумуляторных батарей асимметричным током, содержащее схему управления силовой частью, включающую блок фильтров, два блока усилителей, блок регулируемого источника зарядного тока, блок регулируемого источника разрядного тока, блок подключения аккумуляторных батарей, и схему управления по заданному алгоритму, включающую блок управления, блок задания алгоритма заряда, блок задания режима заряда, блок питания, блок датчика тока, блок датчика напряжения, блок АЦП, блок звуковой сигнализации, блок индикации и блок ШИМ, введены дополнительный блок усилителей, вход которого соединен с выходом блока ШИМ схемы управления по заданному алгоритму, дополнительный блок регулируемого источника зарядного тока, один вход которого соединен с выходом введенного блока усилителей, на другой вход подключено питающее напряжение, а выход дополнительного блока зарядного тока соединен со входом блока фильтров, дополнительный блок фильтров, соединенный с блоком подключения аккумуляторных батарей с одной стороны и общей точкой соединения выхода блока регулируемого источника зарядного тока и входа блока регулируемого источника разрядного тока с другой.This object is achieved in that in the known device for automatic accelerated charging of batteries with an asymmetric current, comprising a power section control circuit including a filter unit, two amplifier units, an adjustable charge current source unit, an adjustable discharge current source unit, a battery connection unit, and a control circuit according to a predetermined algorithm, including a control unit, a charge algorithm setting unit, a charge mode setting unit, a power supply, a current sensor unit, a unit a voltage sensor, an ADC unit, an audio signaling unit, an indication unit and a PWM unit, an additional amplifier unit is introduced, the input of which is connected to the output of the PWM unit of the control circuit according to a predetermined algorithm, an additional unit of an adjustable charging current source, one input of which is connected to the output of the input amplifier unit , the supply voltage is connected to the other input, and the output of the additional charging current unit is connected to the input of the filter unit, an additional filter unit connected to the battery connection unit x batteries on the one hand and a common connection point of the output of the unit of the regulated charging current source and the input of the unit of the adjustable discharge current source on the other.

Использование введенного регулируемого источника зарядного тока, который представляет собой повышающий ШИМ-преобразователь, управляемый через блок усилителей однокристальным микропроцессором, совместно с регулируемым источником зарядного тока позволяет поддерживать необходимый зарядный ток независимо от изменения входного напряжения. Подключение введенного блока фильтров к общей точке соединения источников зарядного и разрядного токов, представляющих собой понижающий и повышающий ШИМ-преобразователи соответственно, позволяет использовать индуктивный элемент фильтра и для создания зарядного тока, и для создания разрядного тока, при использовании ключевых элементов со встроенными оппозитными диодами данное схемотехническое решение позволяет строить ШИМ-преобразователи с минимальным количеством дискретных элементов.Using an introduced adjustable source of charging current, which is a boost PWM converter controlled through a block of amplifiers with a single-chip microprocessor, together with an adjustable source of charging current allows you to maintain the required charging current regardless of changes in input voltage. Connecting the introduced filter unit to the common point of connection of the sources of charging and discharge currents, which are step-down and step-up PWM converters, respectively, allows you to use the inductive filter element to create a charging current and to create a discharge current, when using key elements with built-in opposite diodes, this circuitry solution allows you to build PWM converters with a minimum number of discrete elements.

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

Устройство включает схему управления по заданному алгоритму (СУЗА) 1 и схему управления силовой частью (СУСЧ) 2. Блок 3, который представляет собой однокристальный микропроцессор, состоящий из блока 4 управления, блока 5 задания алгоритма заряда, блока 6 ШИМ, блока 7 АЦП, блока 8 задания режима заряда, соединен с блоком 9 индикации, блоком 10 звуковой сигнализации, 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 аккумуляторных батарей, входы которого соединены с блоком 14 аккумуляторных батарей, выходы блоков 12 и 13 соединены со входами блока 7 АЦП, выходы блока 6 ШИМ соединены с соответствующими входами блоков 15 и 16 усилителей и введенного блока 17 усилителей, выходы которых соединены с входами блоков 18, 19 и 20 регулируемого источника зарядного тока, регулируемого источника разрядного тока и введенного регулируемого источника зарядного тока соответственно. Питающее напряжение подается на вход блока 21 питания и вход введенного блока 20 регулируемого источника зарядного тока, выход которого соединен с входом блока 22 фильтров, выход блока 22 фильтров соединен с выходом блока 19 регулируемого источника разрядного тока и входом блока 18 регулируемого источника зарядного тока, выход которого соединен с входом блока 19 регулируемого источника разрядного тока и введенным дополнительно блоком 23 фильтров, выход введенного дополнительно блока 23 фильтров соединен с блоком 11 подключения аккумуляторных батарей.The device includes a control circuit according to a predetermined algorithm (CPS) 1 and a power part control circuit (CMS) 2. Block 3, which is a single-chip microprocessor consisting of a control block 4, a charge algorithm task unit 5, a PWM block 6, an ADC block 7, unit 8 for setting the charge mode, connected to the indicating unit 9, the audible alarm unit 10, the battery connecting unit 11, the current sensor unit 12 and the 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 battery connecting unit 11, the inputs of which are connected to the battery block 14, the outputs of the blocks 12 and 13 are connected to the inputs of the ADC block 7, the outputs of the PWM block 6 are connected to the corresponding inputs blocks 15 and 16 amplifiers and the introduced block 17 amplifiers, the outputs of which are connected to the inputs of blocks 18, 19 and 20 of an adjustable source of charging current, an adjustable source of discharge current and an input of regulated source and charging current, respectively. The supply voltage is supplied to the input of the power supply unit 21 and the input of the input unit 20 of the adjustable charging current source, the output of which is connected to the input of the filter unit 22, the output of the filter unit 22 is connected to the output of the adjustable discharge current source unit 19 and the input of the adjustable charging current source unit 18, output which is connected to the input of the block 19 of the adjustable discharge current source and the additionally introduced filter block 23, the output of the additionally introduced filter block 23 is connected to the battery connection unit 11 Taray.

Устройство работает следующим образом. Питающее напряжение поступает на блок 21 питания, который вырабатывает постоянные стабилизированные напряжения для питания блока 3 однокристального микропроцессора, блока 9 индикации, блока 10 звуковой сигнализации, блока 8 задания режима заряда, блока 12 датчика тока, блока 13 датчика напряжения, блоков 15 и 16 усилителей и введенного блока 17 усилителей. При включении устройства сигналы с выхода блока 3 однокристального микропроцессора запирают блоки усилителей, что препятствует открытию силовых элементов схемы управления силовой частью 2, блок 3 однокристального микропроцессора 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 10 звуковой сигнализации выдается сигнал длительностью 500 мс с частотой 2 кГц. При возникновении запрещенной комбинации на входах ОМП 3 выдает сигнал аварии на блок 10 звуковой сигнализации частотой 1 кГц, длительностью 230 мс и паузой 20 мс и на блок 9 индикации сигнал частотой 4 Гц и скважностью 0,1. После предварительной обработки и установки соответствующих сигналов блок 3 однокристального микропроцессора переходит в режим ожидания, периодически опрашивая выходы блока 8 задания режима заряда и блока 13 датчика напряжения. При подключении аккумуляторной батареи к блоку 11 подключения аккумуляторных батарей коммутируется переключатель, соответствующий типу подключаемой батареи, сигнал с которого поступает в блок 8 задания режима заряда и с его выхода - на блок 4 управления. 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 заряда, соответствующий типу батареи. Блок 4 управления выдает сигналы управления зарядом на блок 6 ШИМ и на блок 9 индикации сигнал постоянного свечения. Сигналы с блока 6 ШИМ, поступающие на блоки 15 и 16 усилителей и введенный блок 17 усилителей и далее на блоки 18, 19, и 20 регулируемого источника зарядного тока, регулируемого источника разрядного тока и введенного регулируемого источника зарядного тока соответственно, устанавливают и поддерживают амплитуды и длительности зарядных и разрядных импульсов согласно выбранному алгоритму заряда. Введение дополнительного блока регулируемого источника зарядного тока позволяет поддерживать необходимую амплитуду зарядного импульса при повышении уровня напряжения аккумуляторной батареи в процессе заряда либо снижении уровня входного напряжения. 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 аккумуляторной батареи. По окончании процесса заряда блок 4 управления прекращает подачу сигналов управления на блок 6 ШИМ, на выходах которого устанавливаются уровни, запирающие блоки 18, 19 и 20 регулируемого источника зарядного тока, регулируемого источника разрядного тока и введенного регулируемого источника зарядного тока соответственно, батарея отключается от зарядных и разрядных цепей, блок 4 управления подает сигналы о нормальном завершении процесса заряда в блок 9 индикации с частотой 2 Гц и скважностью 0,5 и блок 10 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 21, which generates constant stabilized voltages to power the unit 3 of a single-chip microprocessor, an indication unit 9, an audible alarm unit 10, a charge mode setting unit 8, a current sensor unit 12, a voltage sensor unit 13, amplifier units 15 and 16 and an input unit of 17 amplifiers. When the device is turned on, the signals from the output of unit 3 of the single-chip microprocessor lock the amplifier blocks, which prevents the opening of the power elements of the control circuit of power part 2, unit 3 of the single-chip microprocessor initiates a program recorded in block 5 of the task of the charging algorithm, which sets the output signals of the input / output ports to the initial state , controls the input signals of the input-output ports and the 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 10. If a forbidden combination occurs at the inputs of the OMP 3, it gives an alarm signal to the audible alarm unit 10 with a frequency of 1 kHz, a duration of 230 ms and a pause of 20 ms, and a signal with a frequency of 4 Hz and a duty cycle of 0.1 to the indication unit 9. After preliminary processing and installation of the corresponding signals, the unit 3 of the single-chip microprocessor goes into standby mode, periodically polling the outputs of the unit 8 for setting the charge mode and the unit 13 for the voltage sensor. When connecting the battery to the battery connecting unit 11, a switch corresponding to the type of the connected battery is switched, the signal from which goes to the charge mode setting unit 8 and from its output to the control unit 4. The battery voltage is supplied to the input of the voltage sensor block 13 and, from its output, to the ADC block 7. The control unit 4 analyzes the received signals and selects a charge algorithm corresponding to the battery type from the charge algorithm setting unit 5. The control unit 4 provides charge control signals to the PWM unit 6 and to the indication unit 9 a constant light signal. The signals from the PWM block 6, arriving at the amplifier blocks 15 and 16 and the input amplifier block 17 and then to the blocks 18, 19, and 20 of an adjustable charge current source, an adjustable discharge current source, and an input of a regulated charge current source, respectively, establish and maintain amplitudes and the duration of the charge and discharge pulses according to the selected charge algorithm. The introduction of an additional block of an adjustable source of charging current allows you to maintain the required amplitude of the charging pulse while increasing the voltage level of the battery during charging or lowering the input voltage level. 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 battery voltage 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 installed that lock the blocks 18, 19 and 20 of the regulated charging current source, the adjustable discharge current source and the introduced regulated charging current source, respectively, the battery is disconnected from the charging and bit circuits, the control unit 4 gives signals about the normal completion of the charging process in the display unit 9 with a frequency of 2 Hz and a duty cycle of 0.5 and the sound signaling unit 10 with a frequency of 1 kHz, length with 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 correspond to the parameters of the mode, the charge stops and emergency sound alarms and indicators turn on, which indicates a battery malfunction.

Цепь заряда состоит из введенного дополнительно блока 20 регулируемого источника зарядного тока, управляемого через введенный дополнительно блок 17 усилителей от блока 3 однокристального микропроцессора, служащего для повышения входного напряжения, если это необходимо для поддержания уровня зарядного тока в соответствии с режимом заряда, блока 22 фильтров, осуществляющего защиту питающего напряжения от низкочастотной и высокочастотной помехи, возникающей при коммутациях в блоке 18 регулируемого источника зарядного тока, а также функцию накопления заряда на емкости при протекании разрядного импульса тока, блока 18 регулируемого источника зарядного тока, управляемого через блок 15 усилителей от блока 3 однокристального микропроцессора, служащего для поддержания уровня зарядного тока в соответствии с режимом заряда при достаточной величине входного напряжения, введенного дополнительно блока фильтров 23, дроссель которого является индуктивным элементом понижающего ШИМ-преобразователя регулируемого источника зарядного тока, блока 11 подключения аккумуляторных батарей.The charge circuit consists of an additionally introduced unit 20 of an adjustable source of charging current controlled through an additionally introduced unit of 17 amplifiers from unit 3 of a single-chip microprocessor, which serves to increase the input voltage, if necessary to maintain the level of the charging current in accordance with the charge mode, unit 22 of the filters, which protects the supply voltage from low-frequency and high-frequency interference arising from switching in block 18 of an adjustable charging current source, as well as a function charge accumulation on the capacitance during the discharge of a current pulse, block 18 of an adjustable charge current source controlled through block 15 of amplifiers from block 3 of a single-chip microprocessor that serves to maintain the charge current level in accordance with the charge mode with a sufficient input voltage introduced additionally by the filter block 23 , the inductor of which is an inductive element of a step-down PWM converter of an adjustable charging current source, a battery connecting unit 11.

Цепь разряда состоит из блока 11 подключения аккумуляторных батарей, введенного дополнительно блока 23 фильтров, дроссель которого является индуктивным элементом повышающего ШИМ-преобразователя регулируемого источника разрядного тока, блока 19 регулируемого источника разрядного тока, управляемого через блок 16 усилителей от блока 3 однокристального микропроцессора, которым задается и поддерживается необходимый уровень разрядного тока, энергия импульса разрядного тока преобразуется в заряд конденсатора блока 22 фильтров и используется для создания зарядного тока. Такое построение силовой части позволяет с минимальными потерями возвращать энергию разрядного импульса в аккумуляторную батарею.The discharge circuit consists of a battery connecting unit 11, an additional filter unit 23 introduced, the inductor of which is an inductive element of a boosted PWM converter of an adjustable discharge current source, block 19 of an adjustable discharge current source controlled through an amplifier block 16 from a unit 3 of a single-chip microprocessor, which is set and the required level of discharge current is maintained, the energy of the pulse of the discharge current is converted into the capacitor charge of the filter unit 22 and used to create a charging current. Such a construction of the power unit allows, with minimal losses, to return the energy of the discharge pulse to the battery.

Введение в СУСЧ 2 блока 20 регулируемого источника зарядного тока и блока 17 усилителей позволило вести заряд аккумуляторных батарей с напряжением, превышающим питающее напряжение, и, таким образом, расширить функциональные возможности устройства введение блока 23 фильтров и подключение его к общей точке соединения источников зарядного и разрядного токов, представляющих собой понижающий и повышающий ШИМ-преобразователи соответственно, позволяет использовать индуктивный элемент фильтра и для создания зарядного тока, и для создания разрядного тока. При использовании ключевых элементов со встроенными оппозитными диодами данное схемотехническое решение позволяет создавать ШИМ-преобразователи с минимальным количеством дискретных элементов, а также использовать модули из двух ключей со встроенными оппозитными диодами, один ключ и диод второго ключа используются в блоке регулируемого источника зарядного тока, а другой ключ и диод первого ключа используются в блоке регулируемого источника разрядного тока, что делает силовую часть еще более компактной.The introduction into SISCH 2 of block 20 of an adjustable charging current source and block of 17 amplifiers made it possible to charge batteries with a voltage exceeding the supply voltage, and thus expand the functionality of the device by introducing block 23 of the filters and connecting it to a common connection point between the charging and discharge sources currents, which are step-down and step-up PWM converters, respectively, allows you to use the inductive filter element to create a charging current, and to create a discharge bottom of current. When using key elements with built-in opposite diodes, this circuitry solution allows you to create PWM converters with a minimum number of discrete elements, as well as use modules of two keys with built-in opposite diodes, one key and a diode of the second key are used in the unit of an adjustable charging current source, and the other the key and the diode of the first key are used in the block of an adjustable discharge current source, which makes the power part even more compact.

Claims (1)

Устройство для автоматического ускоренного заряда аккумуляторных батарей асимметричным током, содержащее схему управления силовой частью, включающую блок фильтров, блок регулируемого источника зарядного тока, соединенный с блоком фильтров, блок регулируемого источника разрядного тока, соединенный с точкой соединения блока фильтров и блока регулируемого источника зарядного тока, блоки усилителей, соединенные с блоком регулируемого источника зарядного тока и блоком регулируемого источника разрядного тока соответственно, блок подключения аккумуляторных батарей, входы которого имеют клеммы для подключения аккумуляторных батарей, и схему управления по заданному алгоритму, включающую блок управления, соединенный с блоком задания алгоритма заряда, блоком задания режима заряда, блоком индикации, блоком звуковой сигнализации, блоком ШИМ, блоком АЦП, блок задания режима заряда соединен с блоком подключения аккумуляторных батарей, блок ШИМ соединен с блоками усилителей схемы управления силовой частью, блок датчика тока, соединенный с блоком подключения аккумуляторных батарей и блоком АЦП, блок датчика напряжения, соединенный с блоком подключения аккумуляторных батарей и блоком АЦП, блок питания, соединенный с питающим напряжением, отличающееся тем, что в схему управления силовой частью введены дополнительный блок усилителей, вход которого соединен с выходом блока ШИМ схемы управления по заданному алгоритму, дополнительный блок регулируемого источника зарядного тока, один вход которого соединен с выходом введенного блока усилителей, на другой вход подключено питающее напряжение, а выход дополнительного блока зарядного тока соединен со входом блока фильтров, дополнительный блок фильтров, соединенный с блоком подключения аккумуляторных батарей с одной стороны и общей точкой соединения выхода блока регулируемого источника зарядного тока и входа блока регулируемого источника разрядного тока с другой.A device for automatic accelerated charging of batteries with an asymmetric current, comprising a power unit control circuit including a filter unit, an adjustable charging current source unit connected to a filter unit, an adjustable discharge current source unit connected to a connection point of the filter unit and an adjustable charging current source unit, amplifier units connected to an adjustable charge current source unit and an adjustable discharge current source unit, respectively, battery, the inputs of which have terminals for connecting batteries, and a control circuit according to a predetermined algorithm, including a control unit connected to a charge algorithm task unit, a charge mode task unit, an indication unit, an audible alarm unit, a PWM unit, an ADC unit, a unit the charge mode setting is connected to the battery connection unit, the PWM unit is connected to the amplifier units of the power unit control circuit, the current sensor unit connected to the battery connection unit tare and ADC unit, a voltage sensor unit connected to a battery connection unit and an ADC unit, a power unit connected to a supply voltage, characterized in that an additional amplifier unit is introduced into the power part control circuit, the input of which is connected to the output of the PWM control circuit according to a predetermined algorithm, an additional block of an adjustable charging current source, one input of which is connected to the output of the entered amplifier block, a supply voltage is connected to the other input, and the output is additional the first charging current block connected to the input of the filter unit, the additional filter unit connected to the connecting unit batteries on the one hand and the common point of the charging current regulated power block input output connection and controlled discharge current source unit to another.
RU2004110445/09A 2004-04-06 2004-04-06 Automated device for accelerated charging of accumulator battery by asymmetric current RU2267200C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004110445/09A RU2267200C1 (en) 2004-04-06 2004-04-06 Automated device for accelerated charging of accumulator battery by asymmetric current

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004110445/09A RU2267200C1 (en) 2004-04-06 2004-04-06 Automated device for accelerated charging of accumulator battery by asymmetric current

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004110445A RU2004110445A (en) 2005-09-20
RU2267200C1 true RU2267200C1 (en) 2005-12-27

Family

ID=35848850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004110445/09A RU2267200C1 (en) 2004-04-06 2004-04-06 Automated device for accelerated charging of accumulator battery by asymmetric current

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2267200C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004110445A (en) 2005-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1746701B1 (en) Intelligent serial battery charger
CN1711670B (en) Controller for DC to DC converter
CA2511929C (en) Method and apparatus for charging batteries
US6198257B1 (en) Transformerless DC-to-AC power converter and method
EP2678927B1 (en) A power supply comprising a stand by feature
US9876376B2 (en) Multiple battery charger and method for controlling the same
US8988039B2 (en) Power converter circuit
RU2318285C1 (en) Automatic device for accelerated charge of storage batteries with asymmetric current
RU2319275C1 (en) Computerized device for high-speed charge of storage batteries with asymmetric current
CN210490543U (en) Multi-stage energy storage element parallel charging and discharging system
RU2267200C1 (en) Automated device for accelerated charging of accumulator battery by asymmetric current
RU2267848C1 (en) Automated device for quick charging of accumulator battery by asymmetric current
RU2265268C1 (en) Computerized device for boost charge of storage battery with asymmetric current
RU2271061C2 (en) Computerized device for high-speed charge of storage battery with asymmetric current
GB2553368A (en) Method for eliminating flicker in emergency lighting driver devices during pulse charging
RU2215353C2 (en) Method and device for automatic high-speed charging of storage battery with asymmetric current
RU2271062C2 (en) Computerized device for high-speed charge of storage battery with asymmetric current
RU2327268C1 (en) Automatic charging-discharging station
RU2318284C1 (en) Computerized device for accelerated charge of storage battery with asymmetric current
RU2267847C1 (en) Automated device for quick charging of accumulator battery by means of asymmetric current
RU2310963C1 (en) Computerized device for high-speed charge of storage batteries with asymmetric current
RU2328799C2 (en) Automated device for accelerated charging of accumulator batteries with asymmetric current
RU2319276C1 (en) Computerized device for high-speed charge of storage batteries with asymmetric current
RU2216087C2 (en) Computer-based device for high-speed storage-battery charging with asymmetrical current
KR100368907B1 (en) Apparatus charging battery for Cellular Phone

Legal Events

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

Effective date: 20060407

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060407

RZ4A Other changes in the information about an invention