RU2555323C2 - Device to compensate self-discharge of accumulator batteries - Google Patents
Device to compensate self-discharge of accumulator batteries Download PDFInfo
- Publication number
- RU2555323C2 RU2555323C2 RU2011153943/07A RU2011153943A RU2555323C2 RU 2555323 C2 RU2555323 C2 RU 2555323C2 RU 2011153943/07 A RU2011153943/07 A RU 2011153943/07A RU 2011153943 A RU2011153943 A RU 2011153943A RU 2555323 C2 RU2555323 C2 RU 2555323C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diode
- discharge
- storage element
- self
- switching transistor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах для подзаряда аккумуляторных батарей, находящихся на хранении, с целью компенсации их саморазряда.The invention relates to electrical engineering and can be used in devices for recharging storage batteries in order to compensate for their self-discharge.
Известна установка для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей (Свинцово-кислотные стартерные аккумуляторные батареи. Руководство. - М.: Воениздат, 1983), содержащая стабилизатор напряжения, выпрямитель и ответвительные коробки для подключения батарей, находящихся на хранении, в которой заряд батарей осуществляется токами фиксированных значений 50, 100 или 150 мА.A known installation for compensating self-discharge of batteries (Lead-acid starter batteries. Manual. - M .: Voenizdat, 1983), containing a voltage stabilizer, rectifier and junction boxes for connecting batteries in storage, in which the batteries are charged with fixed currents 50, 100 or 150 mA.
Недостатками данной установки являются отсутствие защиты от коротких замыканий, неточная компенсация саморазряда, так как на все батареи подается одинаковое напряжение, а фиксированные значения токов подзаряда не позволяют установить их равными току саморазряда. Кроме того, в данной установке отсутствует корректировка уровня зарядного напряжения в зависимости от температуры окружающей среды, что также снижает точность компенсации саморазряда. Все это снижает срок службы аккумуляторных батарей, так как одни батареи перезаряжаются, другие - недозаряжаются. Это требует систематического периодического контроля за состоянием батареи, что снижает эксплуатационные свойства установки. Эта установка также требует постоянного контроля по требованиям безопасности, так как питается от сети 220 В.The disadvantages of this installation are the lack of protection against short circuits, inaccurate self-discharge compensation, since the same voltage is applied to all batteries, and the fixed values of the charging currents do not allow them to be set equal to the self-discharge current. In addition, in this installation there is no adjustment of the level of charging voltage depending on the ambient temperature, which also reduces the accuracy of self-discharge compensation. All this reduces the battery life, as some batteries are recharged, while others are not recharged. This requires systematic periodic monitoring of the battery condition, which reduces the operational properties of the installation. This installation also requires constant monitoring of safety requirements, as it is powered by 220 V.
Известно такое устройство для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей (Патент РФ №2006133 C1, H02J 7/18 от 15.01.94, Бюл. №1), содержащее выпрямитель, к выходу которого подсоединены входы ответвительных коробок, на выходы которых, подключаются аккумуляторные батареи, находящиеся на хранении, стабилизатор напряжения, подстроенный потенциометр, диод температурной компенсации, схему, защиты от коротких замыканий. Это устройство также питается от сети 220 В, что требует систематического контроля от обслуживающего персонала, что также снижает эксплуатационные свойства устройства. Кроме того, все батареи питаются от общего выпрямителя, что требует создания электросетей для подключения батарей, что также ухудшает эксплуатационные свойства установки.A device for compensating self-discharge of batteries is known (RF Patent No. 2006133 C1, H02J 7/18 of 01/15/94, Bull. No. 1), containing a rectifier, the output of which is connected to the inputs of junction boxes, the outputs of which are connected to batteries located in storage, voltage stabilizer, tuned potentiometer, temperature compensation diode, circuit, short circuit protection. This device is also powered by a 220 V network, which requires systematic monitoring from maintenance personnel, which also reduces the operational properties of the device. In addition, all batteries are powered by a common rectifier, which requires the creation of electrical networks for connecting batteries, which also affects the operational properties of the installation.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей (заявка №2008118765/097(021732) от 12.05.2008 г.), содержащее стабилизатор напряжения, схему защиты от коротких замыканий, фотоэлемент и второй стабилизатор напряжения включений между фотоэлементом и стабилизатором напряжения.Closest to the proposed device is a device for compensating for self-discharge of batteries (application No. 2008118765/097 (021732) dated 05/12/2008), comprising a voltage stabilizer, a short circuit protection circuit, a photocell and a second voltage regulator between the photocell and voltage regulator .
Недостатком данного устройства является сложность схемы и необходимость фотоэлемента, который должен вырабатывать ЭДС, большую по величине напряжения стабилизации второго стабилизатора, что ограничивает применяемость устройства.The disadvantage of this device is the complexity of the circuit and the need for a photovoltaic cell, which must generate an emf that is larger in magnitude of the stabilization voltage of the second stabilizer, which limits the applicability of the device.
Технический результат направлен на упрощение схемы устройства и расширение его применяемости.The technical result is aimed at simplifying the circuit of the device and expanding its applicability.
Технический результат достигается тем, что в устройство для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей, содержащее фотоэлемент в качестве источника тока, диод защиты от инверсного включения аккумуляторной батареи дополнительно введены последовательно соединенные дроссель и диод, включенные между плюсовым выводом фотоэлемента и анодом диода защиты; накопительный элемент, включенный между анодом диода защиты и минусовой шиной устройства; коммутирующий транзистор, включенный между средней точкой соединения дросселя и диода и минусовой шиной устройства; пороговое устройство и задающий генератор импульсов, выходы которых соединены с базой коммутирующего транзистора, а вход порогового устройства подключен к выходу накопительного элемента.The technical result is achieved by the fact that in the device for compensating self-discharge of batteries, containing a photocell as a current source, a diode of protection against inverted inclusion of the battery is additionally introduced series-connected inductor and diode connected between the positive terminal of the photocell and the anode of the protection diode; a storage element connected between the anode of the protection diode and the negative bus of the device; a switching transistor connected between the midpoint of the connection of the inductor and the diode and the negative bus of the device; the threshold device and the master pulse generator, the outputs of which are connected to the base of the switching transistor, and the input of the threshold device is connected to the output of the storage element.
Отличительными признаками является то, что в схему устройства для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей, содержащую фотоэлемент и диод защиты дополнительно введены последовательно соединенные дроссель и диод, накопительный элемент, коммутирующий транзистор, задающий генератор импульсов и пороговое устройство.Distinctive features is that a series-connected inductor and diode, a storage element, a switching transistor, a pulse generator and a threshold device are additionally introduced into the circuit of a device for compensating self-discharge of batteries, containing a photocell and a protection diode.
Введение указанных элементов упрощает схему устройства и расширяет его применяемость, так как возможно использование фотоэлемента с любой величиной выходного напряжения.The introduction of these elements simplifies the circuit of the device and expands its applicability, since it is possible to use a photocell with any value of the output voltage.
На чертеже представлена схема устройства для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей.The drawing shows a diagram of a device for compensating for self-discharge of batteries.
Устройство содержит фотоэлемент 1 в качестве источника тока, диод 2 защиты от инверсного включения аккумуляторной батареи. Между плюсовым выводом фотоэлемента 1 и анодом диода 2 защиты включены последовательно соединенные дроссель 3 и диод 4, а между анодом диода 2 и минусовой шиной 5 устройства включен накопительный элемент 6. Между средней точкой соединения дросселя 3 и диода 4 и минусовой шиной 5 включен коммутирующий транзистор 7, к базе которого подключены выходы задающего генератора 8 и порогового устройства 9, состоящего из резистора 10, потенциометра 11, стабилитрона 12, диода 13, резистора 14, транзистора 15. Причем на входе порогового устройства 9 включен регулируемый делитель напряжения из резистора 10 и потенциометра 11, подключенный параллельно накопительному элементу 6. Между средней точкой соединения резистора 10 и потенциометра 11 и минусовой шиной 5 включены последовательно соединенные стабилитрон 12, диод 13 и резистор 14, подключенный параллельно переходу база-эмиттер транзистора 15. Выход порогового устройства 9 через коллектор транзистора 15 подключен к базе коммутирующего транзистора 7. Резистор 16 задает смещение на базе коммутирующего транзистора 7. Аккумуляторная батарея 17 подключается к устройству между плюсовой клеммой 18 и минусовой шиной 5.The device contains a photocell 1 as a current source, a diode 2 protection against inverse inclusion of the battery. A series-connected inductor 3 and diode 4 are connected between the positive output of the photocell 1 and the anode of the protection diode 2, and a storage element 6 is connected between the anode of the diode 2 and the negative bus 5 of the device 6. A switching transistor is connected between the midpoint of the connection of the inductor 3 and diode 4 and the negative bus 5. 7, to the base of which the outputs of the master oscillator 8 and the threshold device 9 are connected, consisting of a resistor 10, a potentiometer 11, a zener diode 12, a diode 13, a resistor 14, a transistor 15. Moreover, at the input of the threshold device 9, the control a voltage divider from resistor 10 and potentiometer 11 connected in parallel with storage element 6. Between the midpoint of the resistor 10 and potentiometer 11 and negative bus 5, serially connected zener diode 12, diode 13 and resistor 14 are connected in parallel with the base-emitter junction of transistor 15. The output of the threshold device 9 through the collector of the transistor 15 is connected to the base of the switching transistor 7. The resistor 16 sets the offset on the basis of the switching transistor 7. The battery 17 is connected to the the triple between the positive terminal 18 and the negative bus 5.
Устройство работает следующим образом. Фотоэлемент 1 вырабатывает напряжение, которое при открытом состоянии коммутирующего транзистора 7 вызывает ток через дроссель 3. Коммутирующий транзистор 7 периодически открывается и закрывается под действием управляющих импульсов задающего генератора 8. В момент закрытия коммутирующего транзистора 7 на дросселе 3 наводится ЭДС, по величине значительно большая напряжения фотоэлемента 1. Под действием ЭДС дросселя 3 заряжается накопительный элемент 6 через диод 4. Диод 4 исключает разряд накопительного элемента 6 через фотоэлемент 1. В качестве накопительного элемента используются конденсаторы большой емкости или ионисторы. Величина напряжения заряда накопительного элемента выставляется с помощью потенциометра 11 порогового устройства 9. Как только напряжение на накопительном элементе 6 достигнет требуемой величины, стабилитрон 12 пробивается, транзистор 15 открывается, а коммутирующий транзистор 7 закрывается, и заряд накопительного элемента 6 прекращается. Диод 2 защищает схему устройства от инверсного включения аккумуляторной батареи. Диод 13 имеет температурный коэффициент для увеличения напряжения на накопительном элементе 6 при понижении температуры с целью лучшего заряда аккумуляторной батареи.The device operates as follows. Photocell 1 generates a voltage which, when the switching transistor 7 is open, causes a current through the inductor 3. The switching transistor 7 periodically opens and closes under the influence of control pulses of the master oscillator 8. At the moment of switching the switching transistor 7, an EMF is induced on the inductor 3, a much larger voltage photocell 1. Under the action of the EMF of the inductor 3, the storage element 6 is charged through the diode 4. The diode 4 excludes the discharge of the storage element 6 through the photocell 1. As The storage element uses large capacitors or ionistors. The magnitude of the charge voltage of the storage element is set using the potentiometer 11 of the threshold device 9. As soon as the voltage on the storage element 6 reaches the desired value, the zener diode 12 breaks through, the transistor 15 opens, and the switching transistor 7 closes, and the charge of the storage element 6 stops. Diode 2 protects the device circuit from inverting the battery. The diode 13 has a temperature coefficient for increasing the voltage on the storage element 6 while lowering the temperature in order to better charge the battery.
На заряд для компенсации саморазряда устанавливаются исправные аккумуляторные батареи в заряженном состоянии. С помощью потенциометра 11 устанавливают уровень напряжения на накопительном элементе 6, равный ЭДС заряженной батареи. Соответствующий уровень напряжения определяют по нулевым показаниям миллиамперметра, который при этом включается последовательно с батареей к выходу устройства.In order to compensate for self-discharge, serviceable batteries are installed in a charged state. Using a potentiometer 11 set the voltage level on the storage element 6, equal to the EMF of the charged battery. The corresponding voltage level is determined by the zero readings of a milliammeter, which in this case is connected in series with the battery to the output of the device.
Затем в процессе саморазряда батареи величина ЭДС снижается, и она начинает заряжаться от накопительного элемента 6, напряжение на нем тоже снижается, что приводит к закрытию стабилитрона 12 и транзистора 15. При этом начинает работать задающий генератор 8 и переключаться коммутирующий транзистор 7, а на дросселе 3 наводится ЭДС, что приводит к заряду накопительного элемента 6 до установленного уровня.Then, in the process of battery self-discharge, the EMF value decreases, and it starts charging from the storage element 6, the voltage on it also decreases, which leads to the closure of the zener diode 12 and transistor 15. In this case, the master oscillator 8 starts to work and the switching transistor 7 starts to switch, and on the inductor 3 induced EMF, which leads to the charge of the storage element 6 to a predetermined level.
Таким образом, введение в устройство для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей дополнительных элементов, а именно дросселя с последовательно соединенным диодом, накопительного элемента, коммутирующего транзистора, задающего генератора и порогового устройства упрощает схему и позволяет обеспечить требуемое напряжение подзаряда при фотоэлементе с любым напряжением и при разной освещенности, что расширяет применяемость устройства.Thus, the introduction into the device for compensating self-discharge of secondary batteries of additional elements, namely a choke with a diode connected in series, a storage element, a switching transistor, a master oscillator and a threshold device simplifies the circuit and allows you to provide the required charging voltage when the photocell with any voltage and at different illumination , which extends the applicability of the device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011153943/07A RU2555323C2 (en) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Device to compensate self-discharge of accumulator batteries |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011153943/07A RU2555323C2 (en) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Device to compensate self-discharge of accumulator batteries |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011153943A RU2011153943A (en) | 2013-07-20 |
| RU2555323C2 true RU2555323C2 (en) | 2015-07-10 |
Family
ID=48791382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011153943/07A RU2555323C2 (en) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Device to compensate self-discharge of accumulator batteries |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2555323C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2692697C1 (en) * | 2018-06-18 | 2019-06-26 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Рязанское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова" Министерства обороны Российской Федерации | Accumulator self-discharge compensation device |
| RU2767984C1 (en) * | 2021-02-08 | 2022-03-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова" Министерства обороны Российской Федерации | Device for compensating self-discharge of batteries |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5212439A (en) * | 1990-04-05 | 1993-05-18 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Charging apparatus with battery voltage monitoring circuitry |
| RU2006133C1 (en) * | 1991-12-17 | 1994-01-15 | Рязанское высшее военное автомобильное инженерное училище | Storage battery self-discharge compensating device |
| RU2008118765A (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский военный автомобильный институт имени ге | DEVICE FOR COMPENSATION OF SELF-DISCHARGE OF BATTERIES |
-
2011
- 2011-12-29 RU RU2011153943/07A patent/RU2555323C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5212439A (en) * | 1990-04-05 | 1993-05-18 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Charging apparatus with battery voltage monitoring circuitry |
| RU2006133C1 (en) * | 1991-12-17 | 1994-01-15 | Рязанское высшее военное автомобильное инженерное училище | Storage battery self-discharge compensating device |
| RU2008118765A (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский военный автомобильный институт имени ге | DEVICE FOR COMPENSATION OF SELF-DISCHARGE OF BATTERIES |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2692697C1 (en) * | 2018-06-18 | 2019-06-26 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Рязанское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова" Министерства обороны Российской Федерации | Accumulator self-discharge compensation device |
| RU2767984C1 (en) * | 2021-02-08 | 2022-03-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова" Министерства обороны Российской Федерации | Device for compensating self-discharge of batteries |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011153943A (en) | 2013-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9257860B2 (en) | Battery pack, cell balancing method of the same, and energy storage system including the battery pack | |
| KR101074785B1 (en) | A battery management system and control method thereof, and energy storage system including the battery management system | |
| US9065296B2 (en) | Battery pack, method of measuring voltage of the battery pack, and energy storage system including the battery pack | |
| KR102052590B1 (en) | Battery management system and driving method thereof | |
| US11063447B2 (en) | Battery pack and energy storage system comprising same | |
| US20130187466A1 (en) | Power management system | |
| US9906052B2 (en) | Power supply device | |
| RU2012149928A (en) | ADVANCED BATTERY SYSTEM | |
| CN105846541A (en) | Power-down protection circuit | |
| US20060186857A1 (en) | Rechargeable battery with charge control | |
| KR20060047861A (en) | Power source device and charge controlling method to be used in same | |
| JP2012254004A (en) | Charge control device | |
| KR20130049706A (en) | Apparatus for managing battery, method for balancing battery cells, and energy storage system | |
| US20140239903A1 (en) | Power conversion device having battery heating function | |
| KR20160070509A (en) | Light emitting apparatus using super capacitor and rechargeable battery | |
| RU2555323C2 (en) | Device to compensate self-discharge of accumulator batteries | |
| CN205753618U (en) | A kind of power-down protection circuit | |
| CN103094949A (en) | Control apparatus and control method | |
| RU2604204C1 (en) | Device to compensate self-discharge of accumulator batteries | |
| KR20130042996A (en) | Apparatus and method for controlling battery current | |
| RU2692697C1 (en) | Accumulator self-discharge compensation device | |
| CN213693226U (en) | Vehicle-mounted UPS power supply control module | |
| RU2615985C1 (en) | Autonomous intelligent power source | |
| KR101243694B1 (en) | Power storage apparatus comprising different storage battery type and solar streetlight using the same | |
| CN109274153B (en) | Temperature compensation circuit for charging energy storage module and charger |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150713 |