RU98641U1 - DEVICE FOR CHARGING NICKEL-CADMIUM BATTERIES AND MONITORING THEIR OPERATION - Google Patents

DEVICE FOR CHARGING NICKEL-CADMIUM BATTERIES AND MONITORING THEIR OPERATION Download PDF

Info

Publication number
RU98641U1
RU98641U1 RU2010122710/07U RU2010122710U RU98641U1 RU 98641 U1 RU98641 U1 RU 98641U1 RU 2010122710/07 U RU2010122710/07 U RU 2010122710/07U RU 2010122710 U RU2010122710 U RU 2010122710U RU 98641 U1 RU98641 U1 RU 98641U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
batteries
memory
node
charge
battery
Prior art date
Application number
RU2010122710/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Горовой
Валерий Александрович Цуранов
Владимир Григорьевич Еремеев
Валентин Константинович Хотячук
Владимир Григорьевич Шкирин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российкой Федерации
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российкой Федерации filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российкой Федерации
Priority to RU2010122710/07U priority Critical patent/RU98641U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU98641U1 publication Critical patent/RU98641U1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Устройство относится к электротехнике, а точнее, к устройствам заряда химических источников тока, и может быть использовано для обслуживания и контроля работоспособности аккумуляторов, преимущественно, никель-кадмиевых аккумуляторов, с учетом индивидуальных параметров этих изделий и данных, полученных в процессе их эксплуатации и обслуживания. Сущность полезной модели заключается в том, что в известное зарядное устройство (ЗУ), состоящее из блока питания (БП), зарядно-разрядной цепи (ЗРЦ), дисплея (ДП), многоканального коммутатора (МКК), блока подключения аккумуляторов (БПА), микропроцессора (МП), который своими первым, вторым и третьим портами соединен, соответственно, с первым входом узла ЗРЦ, с дисплеем и с первым портом узла МКК, который своим вторым и третьим портами соединен, соответственно, с выходом узла БПА, к восьми входам которого могут подключаться отдельные аккумуляторы, и с выходом узла ЗРЦ, который вторым входом соединен с первым выходом узла БП, который своим входом и вторым выходом соединен, соответственно, с сетью электропитания 220 В/50 Гц и с цепями электропитания ЗУ, и выполненное с возможностью формирования постоянного и импульсного напряжений, независимого подключения и обслуживания по индивидуальным программам до восьми аккумуляторов с тестированием их исправности, с проверкой наличия у них остаточного заряда, с контролем и управлением применяемых к ним режимов заряда и/или разряда стабилизированными импульсами тока и защитой от перезаряда и/или переразряда, с возможностью циклической тренировки этих изделий и вывода на дисплей различных информационных сообщений, дополнительно введены в его состав n (n=1, 2, 3…) смарт-этикеткок (СЭ) для маркировки n аккумуляторов, обслуживаемых данным ЗУ, ридер, часы реального времени (ЧРВ) и память (ПМ), которая своим портом соединена с четвертым портом узла МП, который пятым и шестым портами соединен, соответственно, с узлом ЧРВ и с ридером, выполненным с возможностью бесконтактного считывания кодов упомянутых СЭ, кроме того, узел дисплея выполнен с сенсорными функциями для управления режимами работы ЗУ, программирования алгоритмов функционирования узла МП, контроля/управления вводом/выводом данных и визуализацией информации накопленной в памяти, при этом, узел МП функционирует по программе, обеспечивающей возможность обработки сигналов ридера, идентификации экземпляров маркированных аккумуляторов (ЭМА) и генерации для каждого из них программ индивидуального автоматического обслуживания ЭМА с использованием результатов их тестирования и данных, накопленных в памяти; формирования в памяти базы данных (БД) с накоплением в ней с фиксацией даты и времени, статистической информации о длительности эксплуатации, о количестве процедур заряда/разряда и циклов тренировки, значений электрических параметров и данных, характеризующих индивидуальные разрядные характеристики (ИРХ) каждого из ЭМА; автоматического измерения ИРХ каждого из ЭМА с формированием в памяти виртуальных образов ИРХ для последующей их обработки, учета при обслуживании ЭМА и вывода полученных результатов на дисплей в виде кривых (графиков) и/или соответствующих информационных сообщений, характеризующих параметры обслуживаемых ЭМА, в том числе, наличие отклонений электрических характеристик от допустимых значений для каждого из ЭМА, величину износа, степень деградации электрических характеристик и значение остаточного ресурса ЭМА. Введенные существенные признаки обеспечивают расширение функциональных возможностей известного зарядного устройства по обслуживанию и контролю работоспособности аккумуляторов с учетом их индивидуальных параметров и данных, полученных в процессе эксплуатации и обслуживания этих изделий. The device relates to electrical engineering, and more specifically, to devices for charging chemical current sources, and can be used to service and monitor the operability of batteries, mainly nickel-cadmium batteries, taking into account the individual parameters of these products and the data obtained during their operation and maintenance. The essence of the utility model is that in the known charger (charger), consisting of a power supply unit (PSU), a charge-discharge circuit (ZRC), a display (DP), a multi-channel switch (MKK), a battery connection unit (PSU), microprocessor (MP), which with its first, second and third ports is connected, respectively, with the first input of the air defense system node, with a display and with the first port of the ICC node, which with its second and third ports is connected, respectively, with the output of the power supply unit, to eight inputs which can connect individual batteries, and with the output of the SAM center, which is connected by the second input to the first output of the power supply unit, which is connected with its input and second output, respectively, to the 220 V / 50 Hz power supply network and to the memory power supply circuits, and configured to generate constant and pulse voltages, independent connection and maintenance according to individual programs of up to eight batteries with testing of their serviceability, with checking the presence of their residual charge, with monitoring and control of the charge and / or discharge modes applied to them is stabilized With current pulses and protection against overcharge and / or overdischarge, with the possibility of cyclic training of these products and displaying various information messages, n (n = 1, 2, 3 ...) smart labels (SE) for marking n batteries serviced by this memory, a reader, a real-time clock (RTC) and a memory (PM), which is connected by its port to the fourth port of the MP node, which is connected by the fifth and sixth ports, respectively, to the TRV node and to a reader configured to contactless code reading bounded by SE, in addition, the display node is made with touch functions for controlling the operating modes of the memory, programming algorithms for the operation of the MP node, monitoring / controlling input / output of data and visualization of information stored in the memory, while the MP node operates according to a program that allows processing reader signals, identification of instances of marked batteries (EMA) and generation of individual automatic maintenance programs for EMA for each of them using the results of their test Hovhan and data accumulated in the memory; the formation of a database (DB) in memory with the accumulation in it of a fixed date and time, statistical information on the duration of operation, the number of charge / discharge procedures and training cycles, electrical parameters and data characterizing the individual discharge characteristics (IRI) of each EMA ; automatic measurement of the RIR of each EMA with the formation in the memory of virtual images of the RMI for subsequent processing, accounting during maintenance of the EMA and displaying the results on the display in the form of curves (graphs) and / or corresponding information messages characterizing the parameters of the serviced EMA, including, the presence of deviations of the electrical characteristics from the permissible values for each of the EMA, the amount of wear, the degree of degradation of the electrical characteristics and the value of the residual life of the EMA. The essential features introduced provide an extension of the functionality of the known charger for servicing and monitoring the performance of batteries, taking into account their individual parameters and data obtained during the operation and maintenance of these products.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а точнее, к устройствам заряда химических источников тока, и может быть использовано для обслуживания и контроля работоспособности аккумуляторов, преимущественно, никель-кадмиевых аккумуляторов, с учетом индивидуальных параметров этих изделий и данных, полученных в процессе их эксплуатации и обслуживания.The utility model relates to electrical engineering, and more specifically, to devices for charging chemical current sources, and can be used to service and monitor the operability of batteries, mainly nickel-cadmium batteries, taking into account the individual parameters of these products and data obtained during their operation and maintenance .

Работоспособность технических устройств и систем, функционирующих в автономном режиме, наиболее часто обеспечивается с помощью химических источников тока (ХИТ) - аккумуляторов, как правило, объединенных в аккумуляторную батарею (АКБ). Среди широкого ассортимента производимых и потребляемых аккумуляторов, значительное место по популярности занимают никель-кадмиевые аккумуляторы (далее - аккумуляторы), которые широко применяются в различной технике, например, для электропитания радиостанций, радиотелефонов и радиоудлинителей, портативных компьютеров, цифровых фотоаппаратов и видеокамер, приборов, инструментов и других устройств.The operability of technical devices and systems operating in stand-alone mode is most often ensured by means of chemical current sources (HIT) - batteries, as a rule, combined into a storage battery (battery). Among a wide range of manufactured and consumed batteries, nickel-cadmium batteries (hereinafter referred to as batteries), which are widely used in various equipment, for example, for powering radio stations, cordless telephones and extension cords, laptop computers, digital cameras and video cameras, occupy a significant place in popularity. tools and other devices.

Актуальность никель-кадмиевых аккумуляторов, как показано в [Л1], обусловлена рядом их достоинств и преимуществ, среди которых: высокая надежность, долговечность, большое количество циклов заряда/разряда, работоспособность при низких температурах, поддержка больших разрядных токов, способность заряжаться как малыми, так и большими токами, а также низкая стоимость. Кроме того, все никель-кадмиевые аккумуляторы являются взрыво-пожаро безопасными, выдерживают короткие замыкания и конструктивно оснащены прочным герметичным корпусом, который выдерживает давление внутренних газов в тяжелых условиях эксплуатации. Поэтому, аккумуляторы данного типа востребованы во многих применениях, в том числе, ответственных, то есть там, где требуется обеспечить высокий уровень надежности функционирования устройств и систем, например, в связи, медицине, военном деле и др.The relevance of nickel-cadmium batteries, as shown in [L1], is due to a number of their advantages and advantages, including: high reliability, durability, a large number of charge / discharge cycles, operability at low temperatures, support for large discharge currents, and the ability to charge as small, and high currents, as well as low cost. In addition, all nickel-cadmium batteries are explosion and fire safe, withstand short circuits and are structurally equipped with a robust sealed enclosure that withstands the pressure of internal gases in harsh operating conditions. Therefore, batteries of this type are in demand in many applications, including those responsible, that is, where it is required to ensure a high level of reliability of the functioning of devices and systems, for example, in communications, medicine, military affairs, etc.

Поскольку АКБ является важным элементом, который существенным образом влияет на работоспособность и надежность устройств и систем, которые от нее получают электропитание, то возникает задача поддержки высокого уровня работоспособности аккумуляторной батареи и контроля ее работоспособности в процессе эксплуатации.Since the battery is an important element that significantly affects the performance and reliability of devices and systems that receive power from it, the task arises of maintaining a high level of battery performance and monitoring its performance during operation.

Традиционно, потребители обслуживают АКБ в объеме элементарного заряда аккумуляторов с использованием простейших (в силу их низкой стоимости) зарядных устройств. При этом, чаще всего, для восстановления работоспособности аккумуляторов применяется их ускоренный заряд, длительность которого может существенно отличаться от рекомендуемого значения. Такой упрощенный подход к процедуре обслуживания аккумуляторов вызывает ускоренный износ, интенсивную деградацию электрических характеристик и снижение надежности функционирования этих изделий.Traditionally, consumers serve batteries in the elementary charge of batteries using the simplest (due to their low cost) chargers. In this case, most often, to restore the performance of the batteries, their accelerated charge is used, the duration of which can differ significantly from the recommended value. Such a simplified approach to the battery maintenance procedure causes accelerated wear, intense degradation of electrical characteristics and a decrease in the reliability of the operation of these products.

Исследования показали, что эффективность функционирования, как отдельных аккумуляторов, так и аккумуляторной батареи в целом, существенно зависит от качества обслуживания аккумуляторов. Здесь под обслуживанием понимается целый комплекс мер, направленных на поддержание работоспособности аккумулятора, в том числе, проведения проверки исправности (наличие короткого замыкания), проверка степени разряда, процедура разряда, процедура заряда, процедура тестирования электрических параметров, проведение циклов тренировки и др.Studies have shown that the performance of both individual batteries and the battery as a whole substantially depends on the quality of battery service. Here, maintenance is understood as a whole complex of measures aimed at maintaining the battery’s operability, including performing a health check (short circuit), checking the degree of discharge, discharge procedure, charging procedure, electrical parameters testing procedure, training cycles, etc.

Установлено, что практическая реализация качественного обслуживания аккумуляторов, является весьма сложной задачей, успешное решение которой затруднено действием ряда объективных и субъективных факторов, в том числе, наличием у этих изделий недостатков (тока саморазряда, «эффекта памяти» [Л2, Л3] и др.), ограниченностью ресурса (количества циклов разряда/заряда), большим технологическим разбросом электрических параметров и необходимостью учета особенностей эксплуатации этих изделий и контроля режимов их работы, а также «чувствительностью» к регламентам обслуживания.It has been established that the practical implementation of high-quality battery maintenance is a very difficult task, the successful solution of which is hampered by a number of objective and subjective factors, including the presence of shortcomings in these products (self-discharge current, “memory effect” [L2, L3], etc. ), limited resource (number of discharge / charge cycles), a large technological range of electrical parameters and the need to take into account the features of operation of these products and control their operation modes, as well as “sensitivity Strongly "to the regulations of the service.

На основе проведенных исследований установлено, что известные технические решения, которые могут быть использованы для обслуживания аккумуляторов, имеют существенные недостатки, не позволяющие обеспечить высокую эффективность (качество) обслуживания аккумуляторов, то есть не обеспечивают возможность поддержания высокого уровня работоспособности этих изделий в течении длительного срока эксплуатации. Кроме того, в известных технических решениях отсутствует возможность надежного контроля степени износа аккумуляторов, учета расхода их ресурса, оценки степени деградации рабочих характеристик (электрических параметров) и получения других данных, характеризующих надежность, как отдельных аккумуляторов, так и аккумуляторной батареи в целом. Поэтому, можно полагать, что поиск более эффективных технических решений в этой области является актуальной задачей.Based on the studies, it was found that the known technical solutions that can be used to service batteries have significant drawbacks that do not allow for high efficiency (quality) of battery service, that is, they do not provide the ability to maintain a high level of performance of these products over a long period of operation . In addition, in the known technical solutions there is no possibility of reliable monitoring of the degree of wear of the batteries, taking into account the consumption of their life, assessing the degree of degradation of the operating characteristics (electrical parameters) and obtaining other data characterizing the reliability of both individual batteries and the battery as a whole. Therefore, we can assume that the search for more effective technical solutions in this area is an urgent task.

Из техники [Л4] известно зарядное устройство (ЗУ), состоящее из последовательно соединенных блока питания (БП), зарядной цепи (ЗЦ) и блока подключения аккумуляторов (БПА), выполненного с возможностью установки и одновременного подключения нескольких аккумуляторов, и выполненное с возможностью изменения значения зарядного тока.From the technology [L4], a charger (charger) is known, consisting of a series-connected power supply unit (PSU), a charging circuit (ZTs) and a battery connection unit (PSU), configured to install and simultaneously connect several batteries, and configured to change charge current values.

Данное зарядное устройство (ЗУ) функционирует следующим образом. В исходном состоянии к узлу БПА подключаются съемные аккумуляторы, составляющие АКБ, и на вход ЗУ подеется питающее напряжение. Сразу же после подачи на ЗУ питающего напряжения, начинается процесс заряда аккумуляторов, который осуществляется постоянным током, с использованием метода стабилизации зарядного тока, известного из техники [Л5]. Схема заряда аккумуляторов в данном устройстве одноканальная, то есть все элементы (аккумуляторы) АКБ соединены последовательно и заряжаются одновременно с использованием зарядного тока, одинакового для всех аккумуляторов. Напряжение с выхода узла БП поступает через узел ЗЦ на вход аккумуляторной батареи. При этом, узел ЗЦ стабилизирует ток, протекающий в цепи заряда.This charger (charger) operates as follows. In the initial state, removable batteries that make up the battery are connected to the BPA assembly, and the supply voltage is fed to the input of the charger. Immediately after applying a supply voltage to the charger, the process of charging the batteries begins, which is carried out by direct current, using the method of stabilizing the charging current, known from the technique [L5]. The battery charge circuit in this device is single-channel, that is, all elements (batteries) of the battery are connected in series and are charged simultaneously using the charging current, the same for all batteries. The voltage from the output of the PSU node is supplied through the SC node to the input of the battery. At the same time, the SC hub stabilizes the current flowing in the charge circuit.

С помощью данного ЗУ обеспечивается одновременный заряд АКБ, состоящей из 4-х аккумуляторов, в течении 14…16-и часов в режиме нормального заряда и в течении нескольких часов в режиме ускоренного заряда. Длительность заряда контролируется пользователем ЗУ. По истечении времени около 14-16 часов (для нормального режима заряда) или 1.5…2 часа (для ускоренного режима заряда) - считается, что аккумуляторы зарядились и ЗУ должно быть выключено.With the help of this memory, a simultaneous charge of a battery consisting of 4 batteries is provided for 14 ... 16 hours in normal charge mode and for several hours in accelerated charge mode. The duration of the charge is controlled by the user of the memory. After about 14-16 hours (for normal charge mode) or 1.5 ... 2 hours (for accelerated charge mode), it is believed that the batteries are charged and the charger should be turned off.

Недостатком данного зарядного устройства является низкое качество обслуживания аккумуляторов, что снижает эффективность их функционирования в процессе эксплуатации. Кроме того, данное устройство имеет низкую надежность контроля работоспособности аккумуляторов.The disadvantage of this charger is the low quality of battery service, which reduces the efficiency of their operation during operation. In addition, this device has a low reliability of battery health monitoring.

Указанные недостатки обусловлены действием следующих факторов. При подключении аккумуляторов к данному зарядному устройству (ЗУ), сразу же начинается процесс их заряда, вне зависимости от того в каком состоянии заряженности и исправности они находятся. Заряд производится без контроля электрических параметров этих изделий. То есть, после процедуры заряда в течении времени, заданного инструкцией, пользователь ЗУ полагает, что работоспособность всех аккумуляторов, входящих в АКБ, восстановлена, и они могут быть использованы по назначению. Однако, возможны случаи, когда заряду могут подвергаться аккумуляторы, которые а) не до конца разряжены, б) выработали свой ресурс (потеряли емкость и др.), в) неисправные.These disadvantages are due to the action of the following factors. When the batteries are connected to this charger (charger), the process of charging them immediately begins, regardless of the state of charge and serviceability. The charge is made without monitoring the electrical parameters of these products. That is, after the charging procedure for the time specified by the instruction, the user of the memory believes that the performance of all the batteries included in the battery is restored, and they can be used for their intended purpose. However, there may be cases when batteries can be charged, which a) are not fully discharged, b) have exhausted their life (lost capacity, etc.), c) are faulty.

При этом, в случае заряда не полностью разряженных аккумуляторов, их реальная емкость снижается из-за действия «эффекта памяти» [Л2, Л3] - процесса укрупнения кристаллических образований активного вещества аккумулятора и уменьшения площади активной поверхности его рабочего вещества.Moreover, in the case of a charge of incompletely discharged batteries, their actual capacity decreases due to the action of the “memory effect" [L2, L3] - the process of enlargement of crystalline formations of the active substance of the battery and a decrease in the area of the active surface of its working substance.

С помощью данного ЗУ не обеспечивается возможность предотвращения заряда не полностью разряженных аккумуляторов, в результате чего, с каждым новым циклом заряда-разряда, рабочее вещество внутри аккумулятора может постепенно изменять свою структуру в сторону уменьшения площади активной поверхности, что приводит к уменьшению реальной емкости обслуживаемых аккумуляторов.Using this memory device, it is not possible to prevent the charge of incompletely discharged batteries, as a result of which, with each new charge-discharge cycle, the working substance inside the battery can gradually change its structure in the direction of decreasing the active surface area, which leads to a decrease in the actual capacity of the serviced batteries .

Следует заметить, что в процессе эксплуатации, из-за действия субъективных факторов, аккумуляторы не доводятся до состояния полной разрядки и часто подвергаются новому заряду. Впрочем, это вполне естественно, особенно, когда отсутствуют запасные аккумуляторы. В результате такой практики, как показано в [Л6], через 3-6 месяцев (в зависимости от частоты заряда, глубины разряда, условий эксплуатации и качества аккумулятора) реальная емкость аккумулятора заметно уменьшается. Сокращается также и время заряда и может увеличиваться внутреннее сопротивление аккумулятора, что существенно снижает качество этого изделия и эффективность его функционирования. Если и далее не принимать особых мер, то при дальнейшей эксплуатации аккумулятора, увеличивающиеся кристаллические образования могут привести к разрушению сепаратора (своего рода перегородки, разделяющей анод и катод) и увеличению тока саморазряда. Образно выражаясь по поводу складывающейся ситуации, аккумулятор можно сравнить с решетом, в котором воду носить можно, но недалеко.It should be noted that during operation, due to the action of subjective factors, batteries are not brought to a state of complete discharge and are often exposed to a new charge. However, this is quite natural, especially when there are no spare batteries. As a result of this practice, as shown in [L6], after 3-6 months (depending on the charge frequency, discharge depth, operating conditions and battery quality), the actual battery capacity decreases markedly. The charge time is also reduced and the internal resistance of the battery can increase, which significantly reduces the quality of this product and its efficiency. If no further measures are taken, then with further operation of the battery, increasing crystalline formations can lead to the destruction of the separator (a kind of partition separating the anode and cathode) and an increase in the self-discharge current. Figuratively speaking about the situation, the battery can be compared with a sieve in which you can carry water, but not far.

В процессе использования аккумуляторов по назначению, может создаваться ситуация, при которой, с одной стороны, чтобы обеспечить работоспособность технического устройства, аккумуляторы АКБ не должны полностью разряжаться. Иначе функционирование изделия, в котором они установлены, будет нарушено, что - не допустимо. Поэтому, разряженные до конца аккумуляторы подвергаются заряду, что вызывает формирование «эффекта памяти» и ведет к снижению их емкости. С другой стороны, для того чтобы обеспечить высокий уровень работоспособности аккумуляторов, они должны полностью разряжаться. Данное ЗУ не обеспечивает разрешения этого противоречия.In the process of using the batteries for their intended purpose, a situation may arise in which, on the one hand, in order to ensure the operability of the technical device, the battery of the battery should not be completely discharged. Otherwise, the functioning of the product in which they are installed will be disrupted, which is not permissible. Therefore, fully discharged batteries are charged, which causes the formation of a “memory effect" and leads to a decrease in their capacity. On the other hand, in order to ensure a high level of battery performance, they must be completely discharged. This memory does not provide a solution to this contradiction.

Кроме того, в данном устройстве процесс заряда будет продолжаться до тех пор, пока ЗУ остается подключенным к питающей электросети. Учитывая то, что пользователи ЗУ редко хронометрируют длительность заряда АКБ с большой точностью, а в самом ЗУ нет таймера отключения процедуры заряда, то возникают условия, при которых аккумуляторы могут длительное время (больше, чем необходимо) находиться в зарядном устройстве и подвергаться перезаряду. Заряд небольшими токами (режим нормального заряда) в течении не продолжительного времени (1-2 часа) практически не приносит вреда для АКБ. Однако, как показано в [Л6], при использовании больших зарядных токов (в режиме ускоренного заряда) перезаряд аккумуляторов вызывает ухудшение их электрических параметров, а также снижает надежность и качество этих изделий. В данном устройстве имеется возможность установки как режима нормального заряда (небольшой ток заряда), так и ускоренного заряда (большой ток заряда). Как правило, пользователи ЗУ используют возможность ускорить процесс заряда аккумуляторов. Это вполне естественно, при постоянном дефиците времени.In addition, in this device, the charging process will continue as long as the charger remains connected to the mains. Considering the fact that users of the charger rarely measure the battery charge time with great accuracy, and the charger itself does not have a timer for disabling the charging procedure, conditions arise under which the batteries can be in the charger for a long time (more than necessary) and recharge. Charge with small currents (normal charge mode) for a short time (1-2 hours) practically does not harm the battery. However, as shown in [L6], when using large charging currents (in accelerated charge mode), recharging the batteries causes a deterioration in their electrical parameters, and also reduces the reliability and quality of these products. In this device, it is possible to set both the normal charge mode (small charge current) and accelerated charge (high charge current). As a rule, memory users use the opportunity to speed up the battery charge process. This is quite natural, with a constant lack of time.

С одной стороны, использование ускоренного заряда предоставляет пользователю возможность сократить время подготовки аккумуляторов к эксплуатации. При этом, использование ускоренного заряда должно быть регламентировано по времени, чтобы не допустить перезаряд аккумуляторов большим током и не допустить нарушения их работоспособности. В виду постоянного дефицита времени такой режим заряда используется достаточно часто. С другой, стороны, регламентированный по времени заряд АКБ обеспечить практически невозможно из-за объективных факторов (в ЗУ отсутствует механизм защиты аккумуляторов от их перезаряда) и субъективных факторов, обусловленных тем, что пользователь ЗУ может нарушить хронометраж заряда, например, по забывчивости, рассеянности, в результате действия отвлекающих факторов, стрессов и т.п.On the one hand, the use of accelerated charge provides the user with the opportunity to reduce the time for preparing batteries for use. At the same time, the use of an accelerated charge should be regulated in time in order to prevent overcharging of batteries with high current and to prevent violation of their performance. In view of the constant lack of time, such a charge mode is used quite often. On the other hand, it is practically impossible to ensure a time-regulated battery charge due to objective factors (there is no mechanism for protecting batteries from overcharging in the charger) and subjective factors due to the fact that the charger user may interrupt the charge timing, for example, due to forgetfulness and distraction as a result of distractions, stress, etc.

В результате действия указанных факторов данное ЗУ, при использовании его в режиме ускоренного заряда АКБ, может подвергнуть аккумуляторы перезаряду интенсивным током. Это приводит к снижению, как качества (основных параметров), так и надежности обслуживаемых аккумуляторов. Использование данного ЗУ ведет к преждевременному не контролируемому износу аккумуляторов, снижению их качества из-за интенсивной деградации рабочих (электрических) характеристик, что снижает надежность функционирования аккумуляторов и может вызывать преждевременный отказ в работе пользовательских устройств или систем. Причем, контроль уровня работоспособности аккумуляторов в данном ЗУ - не обеспечивается.As a result of the action of these factors, this memory, when used in the accelerated battery charge mode, can expose the batteries to overcharge with intense current. This leads to a decrease in both the quality (basic parameters) and the reliability of the serviced batteries. The use of this memory leads to premature uncontrolled wear of the batteries, a decrease in their quality due to the intensive degradation of the working (electrical) characteristics, which reduces the reliability of the batteries and may cause premature failure of the user devices or systems. Moreover, monitoring the level of battery performance in this memory is not provided.

Из техники [Л7], известно зарядное устройство (ЗУ), состоящее из блока питания (БП), зарядной цепи (ЗЦ), блока подключения аккумуляторов (БПА), индикатора степени заряда аккумуляторов (ИЗА) и блока контроля и управления (БКУ), который своими входом, первым выходом и вторым выходом соединен, соответственно, с выходом узла ЗЦ и со входом узла БПА, со входом узла ИЗА и со входом узла ЗЦ, который соединен с первым выходом узла БП, который своим входом и вторым выходом соединен, соответственно, с сетью электропитания 220 В/50 Гц и с цепями электропитания ЗУ, при этом, узел БП выполнен с возможностью формирования низковольтного постоянного напряжения, необходимого для функционирования узлов ЗУ и импульсного напряжения, необходимого для заряда N аккумуляторов, где 4≥N≥1, узел ЗЦ выполнен с возможностью заряда аккумуляторов импульсным стабилизированным током и отключения процесса заряда по внешнему сигналу, узел БКУ выполнен с возможностью контроля и управления зарядом аккумуляторов и вывода на индикатор сигналов, отображающих степень заряда АКБ.From technology [L7], it is known a charger (charger), consisting of a power supply unit (PSU), a charging circuit (ZTs), a battery connection unit (BPA), an indicator of the degree of charge of the batteries (IZA), and a control and management unit (BKU), which is connected by its input, first output and second output, respectively, to the output of the SC node and to the input of the BPA node, to the input of the IZA node and to the input of the ZZ node, which is connected to the first output of the BP unit, which is connected by its input and second output, respectively , with a power supply network of 220 V / 50 Hz and with power supply circuits of the charger, at the same time, the PS unit is configured to generate the low-voltage constant voltage required for the operation of the memory units and the pulse voltage required to charge N batteries, where 4≥N≥1, the PC node is configured to charge the batteries with a stabilized pulse current and shut off the charging process by an external signal, the BKU unit is configured to monitor and control the charge of the batteries and output to the indicator signals indicating the degree of charge of the battery.

Работа этого ЗУ сходна с функционированием предыдущего зарядного устройства и также базируется на стабилизации зарядного тока [Л4], протекающего через все подключенные к ЗУ аккумуляторы. При подключении зарядного устройства (ЗУ) к питающей электросети 220 В/50 Гц, на одном выходе блока питания (БП) формируется низковольтное постоянное напряжение, которое подается на цепи электропитания УЗ. На другом выходе узла БП формируется импульсное напряжение, которое подается на узел ЗЦ и используется для заряда батареи последовательно соединенных аккумуляторов (АКБ). Напряжение на АКБ контролируется узлом БКУ и вырабатывает сигналы управления узлом ЗЦ. Процесс заряда отображается с помощью узла ИЗА.The operation of this charger is similar to the operation of the previous charger and is also based on the stabilization of the charging current [L4] flowing through all the batteries connected to the charger. When the charger (charger) is connected to a supply network of 220 V / 50 Hz, a low-voltage constant voltage is generated at one output of the power supply unit (PSU), which is supplied to the power supply circuit of the ultrasound device. At the other output of the PSU node, a pulse voltage is generated, which is supplied to the ZZ node and is used to charge the battery of series-connected batteries (battery). The voltage on the battery is controlled by the BKU unit and generates control signals for the ZC unit. The charge process is displayed using the ISA node.

Данное ЗУ частично устраняет недостатки предыдущего устройства. Так, применение для заряда импульсного тока вместо постоянного, как известно из [Л8], способствует частичному восстановлению активного вещества в аккумуляторах, то есть, приводит к снижению упомянутого «эффекта памяти». Наличие блока контроля и управления (БКУ) позволяет осуществить контроль процедуры заряда АКБ, выполнять заряд необходимым током, своевременно отключить процесс заряда и оповещать пользователя с помощью индикатора о ходе процесса заряда. Кроме того, с помощью узла ИЗА пользователь ЗУ может выполнить «грубую» оценку работоспособности аккумуляторов.This memory partially eliminates the disadvantages of the previous device. So, the use of a pulsed current instead of direct current for the charge, as is known from [L8], contributes to the partial restoration of the active substance in the batteries, that is, it reduces the aforementioned “memory effect”. The presence of a control and management unit (BCC) allows you to control the charging procedure of the battery, carry out the charge with the necessary current, timely turn off the charging process and notify the user with an indicator on the progress of the charging process. In addition, using the IZA node, the user of the memory can perform a “rough” assessment of the performance of the batteries.

Данному ЗУ присущи недостатки, аналогичные предыдущему зарядному устройству из-за действия рассмотренных выше факторов. Кроме того, следует отметить, что хотя заряд аккумуляторов импульсным током и способствует уменьшению их «эффекта памяти», однако, как показано в [Л6], для аккумуляторов со значительным «эффектом памяти» применения только импульсного способа заряда недостаточно - чтобы разрушить крупные кристаллические образования активного вещества аккумуляторов, необходимо использование дополнительных мер (методов).This memory has inherent disadvantages similar to the previous charger due to the action of the above factors. In addition, it should be noted that although the charge of the batteries with a pulsed current helps to reduce their “memory effect”, however, as shown in [L6], for batteries with a significant “memory effect”, using only a pulsed charging method is not enough to destroy large crystalline formations active substance of batteries, it is necessary to use additional measures (methods).

Далее, при заряде аккумуляторов узлом БКУ данного устройства осуществляется контроль и управление зарядом на основе измерения суммарного напряжения на всех последовательно соединенных аккумуляторах. Так как после длительной эксплуатации экземпляры аккумуляторов могут очень сильно различаться по электрическим параметрам, например, емкости, то контроль по среднему напряжению для всей цепочки последовательно соединенных элементов может привести, как показано в [Л6], к порче отдельных из них.Further, when the batteries are charged by the BKU unit of this device, the charge is monitored and controlled based on the measurement of the total voltage on all series-connected batteries. Since, after long-term operation, the battery instances can vary greatly in electrical parameters, for example, capacitance, the average voltage control for the entire chain of series-connected elements can lead, as shown in [L6], to damage of some of them.

По мнению авторов, наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту (прототипом) является, известное из техники [Л9], зарядное устройство (ЗУ), состоящее из блока питания (БП), выполненного с возможностью формирования выходного низковольтного постоянного напряжения и импульсного напряжения, зарядно-разрядной цепи (ЗРЦ), выполненной с возможностью заряда и/или разряда аккумуляторов стабилизированными импульсами тока по индивидуальной программе, индикатора, выполненного в виде дисплея (ДП), многоканального коммутатора (МКК), блока подключения аккумуляторов (БПА), выполненного с возможностью независимого подключения к нему N съемными аккумуляторов, где 8≥N≥1, блока контроля и управлении (БКУ), выполненного в виде микропроцессора (МП), который своими первым, вторым и третьим портами соединен, соответственно, со входом узла ЗРЦ, с дисплеем и с первым портом узла МКК, который своим вторым и третьим портами соединен, соответственно, со входом узла БПА и с выходом узла ЗРЦ, который вторым входом соединен с первым выходом узла БП, который своим входом и вторым выходом соединен, соответственно, с сетью электропитания 220 В/50 Гц и с цепями электропитания ЗУ, при этом, узел МП функционирует по программе обеспечивающей возможность автоматического индивидуального обслуживания каждого из аккумуляторов по индивидуальной, заданной пользователем программе, предусматривающей выполнение операций тестирования исправности аккумуляторов, определения наличия остаточного заряда аккумуляторов, выполнения разряда и заряда аккумуляторов, выполнения тренировки аккумуляторов в виде серии из М циклов, где 10≥М≥1, глубокого разряда-заряда аккумуляторов, отображения процесса обслуживания аккумуляторов на дисплее, контроля и регулировки зарядного/разрядного тока для каждого из обслуживаемых аккумуляторов с защитой их от перезаряда и/или переразряда.According to the authors, the closest in technical essence to the claimed object (prototype) is, known from the technique [L9], a charger (charger), consisting of a power supply unit (PSU), configured to generate an output low-voltage constant voltage and pulse voltage, charge-discharge circuit (ZRC), made with the possibility of charging and / or discharging batteries with stabilized current pulses according to an individual program, an indicator made in the form of a display (DP), multi-channel switch (MKK), b connection of batteries (BPA), made with the possibility of independent connection to it of N removable batteries, where 8≥N≥1, control and management unit (BCC), made in the form of a microprocessor (MP), which is connected with its first, second and third ports , respectively, with the input of the air defense system node, with the display and with the first port of the MKK node, which is connected with its second and third ports, respectively, with the input of the air defense unit and with the output of the air defense system node, which is connected to the first output of the air defense unit with its input and the second exit nen, respectively, with a power supply network of 220 V / 50 Hz and with power supply circuits of the charger, while the MP node operates according to a program that provides the possibility of automatic individual maintenance of each of the batteries according to an individual user-defined program that provides for the operation of testing the condition of the batteries, determining the availability the residual charge of the batteries, discharge and charge the batteries, exercise the batteries in the form of a series of M cycles, where 10≥M≥1, deep discharge-charge of the batteries, displaying the battery maintenance process on the display, monitoring and adjusting the charge / discharge current for each of the batteries being serviced, protecting them from overcharge and / or overdischarge.

Функциональная схема зарядного устройства (далее - устройство) приведена на фиг.1.The functional diagram of the charger (hereinafter referred to as the device) is shown in FIG.

Устройство (фиг.1) состоит из блока питания (БП) 2, зарядно-разрядной цепи (ЗРЦ) 4, многоканального коммутатора (МКК) 5, блока подключения N аккумуляторов (БПА) 6, где 8≥N≥1, микропроцессора (МП) 7 и дисплея 8. При этом, узел БП 2 своим входом 1, первым и вторым выходами соединен, соответственно, с электросетью 220 В/50 Гц, с цепями электропитания ЗУ и с первым входом узла ЗРЦ 4, который своим вторым входом и выходом соединен, соответственно, с первым портом микропроцессора МП 7 и с первым портом узла МКК 5, который вторым и третьим портами соединен, соответственно, с узлом БПА 6, к которому могут подключаться N аккумуляторов, где 8≥N≥1, и со вторым портом узла МП 7, который третьим портом соединен с дисплеем 8.The device (Fig. 1) consists of a power supply unit (PSU) 2, a charge-discharge circuit (SAM) 4, a multi-channel switch (MKK) 5, a unit for connecting N batteries (BPA) 6, where 8≥N≥1, a microprocessor (MP) ) 7 and the display 8. In this case, the PSU 2 with its input 1, the first and second outputs is connected, respectively, to the 220 V / 50 Hz power supply network, with the power supply circuits of the memory and with the first input of the ZRTS 4 unit, which has its second input and output connected, respectively, with the first port of the microprocessor MP 7 and with the first port of the MKK 5 node, which is connected by the second and third ports, respectively but, on the FHT unit 6, which can be connected to N batteries where 8≥N≥1, and a second port node MT 7, wherein the third port is connected to a display 8.

Устройство (фиг.1) функционирует следующим образом. Работа этого устройства частично сходна с функционированием предыдущего ЗУ. В исходном состоянии, N аккумуляторов, где 8≥N≥1, подключаются к устройству с помощью узла БПА 6. При этом, каждый из экземпляров аккумуляторов подключается к ЗУ отдельными цепями, что обеспечивает возможность обслуживания этих изделий по индивидуальной программе. Далее, устройство подключается к электросети 1. На первом и втором выходах узла БП 2 появляется низковольтное напряжение. При этом, на первом выхода узла БП 2 формируется постоянное низковольтное напряжение, которое подается на цепи электропитания «+Е» зарядного устройства. На втором выходе узла БП 2 формируется импульсное напряжение, которое подается на узел ЗРЦ 4 и используется в этом узле для формирования импульсов зарядного/разрядного тока. Работой устройства управляет узел МП 7, который контролирует состояние каждого из аккумуляторов, подключенных к узлу БПА 6, управляет режимом работы узлов ЗРЦ 4 и МКК 5 в процессе обслуживания этих изделий.The device (figure 1) operates as follows. The operation of this device is partially similar to the operation of the previous memory. In the initial state, N batteries, where 8≥N≥1, are connected to the device using the BPA unit 6. Moreover, each of the battery instances is connected to the memory in separate circuits, which makes it possible to service these products according to an individual program. Further, the device is connected to the power network 1. At the first and second outputs of the PSU 2 unit, a low-voltage voltage appears. At the same time, at the first output of the power supply unit 2, a constant low-voltage voltage is generated, which is supplied to the power supply circuit “+ E” of the charger. At the second output of the PSU 2 unit, a pulse voltage is generated, which is supplied to the SAM site 4 and is used in this node to generate charge / discharge current pulses. The operation of the device is controlled by the MP 7 unit, which monitors the state of each of the batteries connected to the BPA 6 node, and controls the operation mode of the SAMs 4 and MKK 5 nodes in the process of servicing these products.

В начале работы по обслуживанию аккумуляторов, проводится процедура их тестирования, которая включает проверку исправности этих изделий и определение наличия остаточного заряда. Для этого применяется методика, известная из техники [Л10-12], которая в простейшем случае реализуется измерением напряжения на каждом из аккумуляторов под нагрузкой. По результатам тестирования, индивидуально для каждого из аккумуляторов, запускается процесс дальнейшего обслуживания. Если аккумулятор определен, как полностью разряжен, то для него активируется процесс заряда.At the beginning of the battery maintenance, a test procedure is carried out, which includes checking the health of these products and determining the presence of a residual charge. For this, a technique known from the technique [L10-12] is used, which in the simplest case is realized by measuring the voltage on each of the batteries under load. According to the test results, individually for each of the batteries, the process of further maintenance is launched. If the battery is determined to be completely discharged, then the charge process is activated for it.

Если аккумулятор определен, как не полностью разряжен, то для него сначала включается процесс разряда, а затем, - процесс заряда. В устройстве поддерживается многоканальный режим, в котором одновременно может обслуживаться от одного до восьми аккумуляторов с отображением выполняемых процессов на дисплее 8. Кроме того, данное устройство поддерживает режим «тренировки» аккумуляторов, при использовании которого выполняется многократное (до 10 раз) выполнение их циклического разряда-заряда. Необходимость запуска тренировки аккумуляторов и количество тренировочных циклов определяется пользователем ЗУ.If the battery is defined as not fully discharged, then for it the discharge process is first turned on, and then the charge process. The device supports a multi-channel mode, in which from one to eight batteries can be serviced simultaneously with the display of the ongoing processes on the display 8. In addition, this device supports the "training" mode of the batteries, when used repeatedly (up to 10 times) their cyclic discharge charge. The need to start training the batteries and the number of training cycles is determined by the user of the memory.

Данное ЗУ частично устраняет недостатки предыдущего устройства. Это достигается за счет того, что обслуживание аккумуляторов осуществляется по индивидуальной программе. Проведение предварительного тестирования изделий позволяет выявить неисправные и не полностью разряженные экземпляры аккумуляторов. Для снижения потерь емкости аккумуляторов за счет действия «эффекта памяти» не полностью разряженные аккумуляторы подвергаются процедуре разряда. Так как заряда/разряда каждого из аккумуляторов, подключенных к устройству, выполняется по индивидуальной программе с контролем выполняемых процедур, то это позволяет предотвратить перезаряд/переразряд этих изделий. Кроме того, использование более информативного индикатора в виде дисплея 8 позволяет пользователю ЗУ получать более подробные сведения о процессе обслуживания аккумуляторов и выявленных неисправных экземплярах.This memory partially eliminates the disadvantages of the previous device. This is achieved due to the fact that the maintenance of batteries is carried out according to an individual program. Carrying out preliminary testing of products allows to identify faulty and not fully discharged battery instances. To reduce the loss of battery capacity due to the action of the "memory effect" not fully discharged batteries undergo a discharge procedure. Since the charge / discharge of each of the batteries connected to the device is carried out according to an individual program with control of the procedures performed, this helps prevent overcharging / overdischarge of these products. In addition, the use of a more informative indicator in the form of a display 8 allows the user of the memory to receive more detailed information about the process of servicing the batteries and identified defective copies.

Тем не менее, данное зарядного устройства имеет низкое качество обслуживания аккумуляторов, при котором не обеспечивается возможность поддержания высокого уровня их работоспособности, а также выполнение достоверной оценки надежности функционирования аккумуляторов в процессе их эксплуатации и обслуживания.However, this charger has a low quality battery service, which does not provide the ability to maintain a high level of their performance, as well as a reliable assessment of the reliability of the batteries during their operation and maintenance.

Это обусловлено действие факторов, рассмотренных выше и влиянием следующих процессов. Так, из техники [Л13] известно, что диапазон фактической емкости выпускаемых аккумуляторов, определяемый реализацией сложного технологического процесса, может быть существенным. Увеличению технологического разброса электрических параметров аккумуляторов способствует и то, что на современном рынке присутствует разнородная продукция, различающая по однородности используемого сырья и качества технологического процесса производства. Это обстоятельство также служит причиной различной скорости износа экземпляров аккумуляторов и источником проблем использования АКБ. Это выражается в том, что через некоторое время эксплуатации возникают неожиданные отказы устройств и систем, в который применяются АКБ. Причиной этих отказов является то, что в АКБ появляются «слабые звенья», которыми являются отдельные аккумуляторы, электрические параметры которых деградировали в наибольшей степени. При совместной работе в составе АКБ аккумуляторов с различными электрическими параметрами, например, емкостью, создается ситуация, при которой может возникать пререполюсовка наиболее «слабых» элементов, что усиливает процесс износа всех ХИТ АКБ.This is due to the action of the factors discussed above and the influence of the following processes. So, from the technology [L13] it is known that the range of actual capacity of the produced batteries, determined by the implementation of a complex technological process, can be significant. An increase in the technological spread of the electric parameters of batteries is also facilitated by the fact that there are heterogeneous products on the modern market that distinguish between the uniformity of the raw materials used and the quality of the production process. This fact also causes a different wear rate of the battery instances and a source of problems with the use of batteries. This is expressed in the fact that after some time of operation unexpected failures of devices and systems in which the battery is used occur. The reason for these failures is that “weak links” appear in the battery, which are individual batteries, the electrical parameters of which are most degraded. When working together in the battery of batteries with various electrical parameters, for example, capacity, a situation is created in which a re-polarization of the "weakest" elements may occur, which enhances the wear process of all battery cells.

При обслуживании аккумуляторов с помощью данного ЗУ все методики (режимы) заряда/разряда, тренировки и тестирования работоспособности аккумуляторов выполняются с применением одинаковых шаблонов, без учета реальных параметров конкретных экземпляров аккумуляторов и степени их износа, что ведет к снижению качества обслуживания, снижению достоверности контроля работоспособности этих изделий и надежности функционирования АКБ, составленной из этих аккумуляторов. То есть, обслуживание аккумуляторов с помощью данного ЗУ выполняется «примерно» (по шаблону) с получением «примерных» результатов тестирования их работоспособности. Отсутствие учета данных о степени износа аккумуляторов при их обслуживании и контроле работоспособности, служит объективным фактором частых отказов АКБ, прогнозирование которых затруднено из-за отсутствия априорной информации о степени деградации электрических характеристик экземпляров аккумуляторов. Так, экземпляры аккумуляторов, которые обслужены данным ЗУ, могут быть определены как работоспособные. Но это правильно только на момент проверки. С помощью данного ЗУ нельзя определить то, как аккумулятор будет сохранять свою работоспособность под нагрузкой в течении длительного времени. Для этого надо знать степень выработки ресурса и деградации разрядной характеристики каждого из экземпляров аккумуляторов. Данное устройство не позволяет распознавать отдельные экземпляры аккумуляторов и не контролирует степень выработки ресурса этих изделий, что существенно снижает его эффективность по обслуживанию аккумуляторов и контролю их реальной работоспособности.When servicing batteries with the help of this memory, all methods (modes) for charging / discharging, training and testing battery performance are performed using the same templates, without taking into account the real parameters of specific battery instances and their degree of wear, which leads to a decrease in the quality of service and a decrease in the reliability of the monitoring of performance of these products and the reliability of the battery made up of these batteries. That is, the maintenance of the batteries with the help of this memory is carried out “approximately” (according to the template) with the receipt of “approximate” test results of their performance. The lack of accounting for data on the degree of wear of the batteries during their maintenance and monitoring of operability serves as an objective factor in frequent battery failures, the forecasting of which is difficult due to the lack of a priori information on the degree of degradation of the electrical characteristics of the batteries. So, battery instances that are served by this memory can be identified as operational. But this is correct only at the time of verification. With the help of this memory, it is impossible to determine how the battery will maintain its performance under load for a long time. To do this, you need to know the degree of resource development and degradation of the discharge characteristics of each of the batteries. This device does not allow to recognize individual instances of batteries and does not control the degree of development of the resource of these products, which significantly reduces its effectiveness in servicing batteries and monitoring their actual performance.

В данном ЗУ имеется возможность применения к аккумуляторам упомянутой процедуры тренировки с целью частичного восстановления их емкости. Однако, «ценой» за это является потеря рабочего ресурса аккумуляторов, так как количество их циклов заряда/разряда весьма ограничено. То есть, если использовать функцию данного ЗУ по тренировке аккумуляторов, то возникает противоречие, при котором с одной стороны, для поддержания высокой работоспособности аккумуляторов их надо «тренировать», а с другой стороны, для сохранения максимального рабочего ресурса аккумуляторов и защиты их от преждевременного выхода из строя, эти изделия не надо «тренировать».In this memory, it is possible to apply the training procedure mentioned to the batteries in order to partially restore their capacity. However, the “price” for this is the loss of the working life of the batteries, since the number of their charge / discharge cycles is very limited. That is, if you use the function of this memory charger for training the batteries, then there is a contradiction in which, on the one hand, to maintain the high performance of the batteries, they must be "trained", and on the other hand, to maintain the maximum working life of the batteries and protect them from premature output out of order, these products do not need to be "trained".

В данном ЗУ аккумуляторы подвергаются процедуре «тренировки» случайным образом, что часто приводит к быстрому расходованию их ресурса, что подтверждается рекомендациями [Л6], согласно которым периодичность данной процедуры должна быть строго контролируемой, так как частые тренировки приводят к незначительному полезному эффекту и сопровождаются значительным износом аккумуляторов.In this memory, the batteries are subjected to a “training” procedure in a random manner, which often leads to a quick expenditure of their resource, which is confirmed by recommendations [L6], according to which the frequency of this procedure should be strictly controlled, since frequent training leads to a slight beneficial effect and is accompanied by a significant battery wear.

Функциями данного ЗУ, отвечающими за установку режима тренировки аккумуляторов, за выбор количества тренировочных циклов, за выбор конкретных экземпляров аккумуляторов, подвергаемых тренировке, управляет сам пользователь. Действие субъективного фактора существенно влияет на эффективность обслуживания аккумуляторов, так как применение упомянутой функции ЗУ по тренировке аккумуляторов не контролируется надежным способом. При принятии решения о проведении этой «тренировочной процедуры» пользователь ЗУ руководствуется только лишь показаниями дисплея 8 без учета «истории жизни» аккумуляторов, то есть без статистики, учитывающей весь объем процедур, выполненных при обслуживании каждого из экземпляров аккумуляторов, и без учета данных о деградации их электрических параметров, количестве циклов заряда/разряда (расходе ресурса, известного из паспортных данных), количестве и периодичности тренировочных процедур, и других важных сведений, что существенным образом влияет на качество обслуживания аккумуляторов с помощью данного ЗУ, а также снижает эффективность контроля реальной работоспособности этих изделий.The functions of this memory, which are responsible for setting the battery training mode, for the choice of the number of training cycles, for the selection of specific battery instances subjected to training, are controlled by the user. The action of the subjective factor significantly affects the efficiency of battery maintenance, since the use of the mentioned memory function for training batteries is not controlled in a reliable way. When deciding to conduct this “training procedure”, the user of the memory is guided only by the readings of display 8 without taking into account the “life history” of the batteries, that is, without statistics that take into account the entire volume of procedures performed during maintenance of each of the batteries and without taking into account degradation data their electrical parameters, the number of charge / discharge cycles (resource consumption known from the passport data), the number and frequency of training procedures, and other important information, which is significant It affects the quality of battery service with the help of this memory, and also reduces the effectiveness of monitoring the real performance of these products.

По мнению авторов данной заявки на полезную модель, для повышения эффективности обслуживания аккумуляторов и контроля их работоспособности, может быть использована идея, суть которой заключается в наделении зарядного устройства свойством распознавания (идентификации) отдельных экземпляров аккумуляторов, подключаемых к нему для обслуживания. Это позволит такому ЗУ «узнавать» обслуживаемые аккумуляторы, вести учет времени их эксплуатации, осуществлять сбор и накопление различной информации касающейся значений электрических параметров, режимов работы, регламентов обслуживания и других данных, влияющих на качество обслуживания этих изделий и контроль их работоспособности в процессе эксплуатации.According to the authors of this application for a utility model, to increase the efficiency of battery maintenance and control their performance, an idea can be used, the essence of which is to endow the charger with the recognition (identification) property of individual battery instances connected to it for maintenance. This will allow such a memory device to “recognize” the serviced batteries, keep a record of their operating time, collect and accumulate various information regarding the values of electrical parameters, operating modes, service regulations and other data affecting the quality of service of these products and monitoring their operability during operation.

Информационный/ патентный поиск показал, что технические решения, обеспечивающие идентификацию экземпляров аккумуляторов, накопление статистической информации о них (данных об их электрических характеристиках, количестве и периодичности заряда/разряда, контролирующих степень деградации электрических параметров и др.) и использующие эти данные для повышения качества обслуживания и контроля надежности этих аккумуляторов, из техники не известны.An information / patent search showed that technical solutions that provide identification of battery instances, the accumulation of statistical information about them (data on their electrical characteristics, charge / discharge quantity and frequency, controlling the degree of degradation of electrical parameters, etc.) and using these data to improve quality maintenance and reliability control of these batteries are not known from the technology.

Целью полезной модели является расширение функциональных возможностей зарядного устройства по повышению качества обслуживания аккумуляторов и контроля их работоспособности с учетом индивидуальных параметров этих изделий и статистических данных их эксплуатации и обслуживания.The purpose of the utility model is to expand the functionality of the charger to improve the quality of battery service and control their performance, taking into account the individual parameters of these products and statistical data on their operation and maintenance.

Поставленная цель достигается за счет того, что в зарядное устройство (ЗУ), состоящее из блока питания (БП), выполненного с возможностью формирования выходного низковольтного постоянного напряжения и импульсного напряжения, зарядно-разрядной цепи (ЗРЦ), выполненной с возможностью заряда и/или разряда аккумуляторов стабилизированными импульсами тока по индивидуальной программе, индикатора, выполненного в виде дисплея (ДП), многоканального коммутатора (МКК), блока подключения аккумуляторов (БПА), выполненного с возможностью независимого подключения к нему N съемными аккумуляторов, где 8≥N≥1, блока контроля и управлении (БКУ), выполненного в виде микропроцессора (МП), который своими первым, вторым и третьим портами соединен, соответственно, со входом узла ЗРЦ, с дисплеем и с первым портом узла МКК, который своим вторым и третьим портами соединен, соответственно, со входом узла БПА, который своими с первого по восьмой независимыми входами, может быть соединен с N съемными аккумуляторами, где 8≥N≥1, и с выходом узла ЗРЦ, который вторым входом соединен с первым выходом узла БП, который своим входом и вторым выходом соединен, соответственно, с сетью электропитания 220 В/50 Гц и с цепями электропитания ЗУ, при этом, узел МП функционирует по программе обеспечивающей возможность автоматического независимого обслуживания каждого из аккумуляторов по индивидуальной программе, предусматривающей выполнение операций тестирования их исправности, определения наличия остаточного заряда, выполнения разряда и последующего заряда, выполнения тренировочных М циклов, задаваемых пользователем ЗУ, где 10≥M≥1, глубокого разряда-заряда аккумуляторов, отображения процесса обслуживания аккумуляторов на дисплее, контроля и регулировки зарядного/разрядного тока для каждого из обслуживаемых аккумуляторов с защитой их от перезаряда и/или переразряда, дополнительно введены n смарт-этикеток, используемых для маркировки n (n=1, 2, 3…) аккумуляторов, где обслуживаемых данным ЗУ, ридер, выполненный с возможностью бесконтактной идентификации упомянутых n смарт-этикеток, часы реального времени (ЧРВ) и память (ПМ), которая своим портом соединена с четвертым портом микропроцессора (МП), который пятым и шестым портами соединен, соответственно, с узлом ЧРВ и с ридером, кроме того, узел ДП выполнен с функциями сенсорного дисплея, микропроцессор (МП) функционирует по программе, обеспечивающей возможность идентификации экземпляров аккумуляторов (ЭА) по уникальному коду смарт-этикетки, корой они маркированы; формирования в памяти базы данных на обслуживаемые аккумуляторы (БДА) с регистрацией в ней, для каждого из экземпляров аккумуляторов, различной статистической информации, в том числе, длительности эксплуатации аккумуляторов, данных о количестве выполненных процедур заряда/разряда и тренировок с фиксацией даты и времени их проведения, считываемых из узла ЧРВ, электрических параметров и индивидуальных разрядных характеристик (ИРХ) аккумуляторов; обработки данных, содержащихся в БДА, для контроля степени износа каждого из экземпляров аккумуляторов (определения степени деградации их электрических характеристик) и использование полученных результатов для формирования и активации индивидуальных программ автоматического обслуживания упомянутых маркированных аккумуляторов; автоматического измерения индивидуальных разрядных характеристик аккумуляторов (ИРХА) в процессе их обслуживания с фиксацией даты и времени, считываемых с узла ЧРВ, с формированием в памяти виртуальных образов ИРХА, отображаемых на дисплее в виде множества кривых (графиков) и/или информационных сообщений о степени деградации аккумуляторов и значении их остаточного ресурса; отображения на дисплее результатов обслуживания и наличия отклонений реальных электрических характеристик от допустимых значений для каждого из идентифицированных аккумуляторов, а также визуализации с помощью дисплея графиков-прогнозов, отображающих аппроксимированные в заданном временном интервале вероятные изменения рабочих характеристик аккумуляторов в зависимости от условий их эксплуатации (например, режимов работы) и обслуживания (с учетом тренировок) и сроков хранения; использования сенсорных функций дисплея для управления режимами работы устройства, программирования алгоритмов его функционирования и выполнения операций, связанных с визуализацией информации накопленной в памяти.This goal is achieved due to the fact that the charger (charger), consisting of a power supply unit (PSU), configured to generate an output low-voltage constant voltage and pulse voltage, a charge-discharge circuit (SAM), configured to charge and / or the discharge of batteries with stabilized current pulses according to an individual program, an indicator made in the form of a display (DP), a multi-channel switch (MKK), a battery connection unit (BPA), made with the possibility of independent connecting to it N removable batteries, where 8≥N≥1, the control and management unit (BKU), made in the form of a microprocessor (MP), which is connected with its first, second and third ports, respectively, to the input of the air defense system node, with a display and with the first port of the ICC node, which is connected with its second and third ports, respectively, to the input of the BPA node, which with its first to eighth independent inputs, can be connected to N removable batteries, where 8≥N≥1, and with the output of the SAM center which is connected to the first output of the PSU node by the second input, which its input and second output is connected, respectively, to a 220 V / 50 Hz power supply network and to the memory power supply circuits, while the MP node operates according to a program that provides the possibility of automatic independent maintenance of each of the batteries according to an individual program that provides for the operation of testing their health, determining the presence of a residual charge, performing a discharge and a subsequent charge, performing training M cycles specified by the user of the memory, where 10≥M≥1, a deep discharge-charge a accumulators, displaying the battery maintenance process on the display, monitoring and adjusting the charge / discharge current for each of the serviced batteries with protection against overcharge and / or overdischarge, n smart labels used for marking n are additionally introduced (n = 1, 2, 3 ...) batteries, where this memory is serviced, a reader configured to contactlessly identify the n smart labels mentioned, a real-time clock (RTC) and a memory (PM), which is connected by its port to the fourth port of the microprocessor (MP), which the fifth and sixth ports are connected, respectively, to the CRV node and to the reader, in addition, the DP node is configured as a touch display, the microprocessor (MP) operates according to a program that allows the identification of battery instances (EA) by a unique smart label code, they are marked with bark; formation of a database of serviced batteries (BDA) in memory with registration in it, for each of the battery instances, various statistical information, including battery life, data on the number of charge / discharge procedures performed and workouts with fixing their date and time carrying out, read from the ChRV node, electrical parameters and individual discharge characteristics (IRI) of the batteries; processing the data contained in the OBD to control the degree of wear of each battery instance (determine the degree of degradation of their electrical characteristics) and use the results to generate and activate individual programs for automatic maintenance of the mentioned marked batteries; automatic measurement of individual discharge characteristics of accumulators (ИРХА) during their maintenance with fixing the date and time read from the CRV node, with the formation of virtual images of ИРХА, displayed on the display as a set of curves (graphs) and / or information messages about the degree of degradation batteries and the value of their residual life; displaying the results of maintenance and the presence of deviations of the actual electrical characteristics from the permissible values for each of the identified batteries, as well as visualizing, using the display, forecast graphs that display probable changes in battery performance approximated in a given time interval depending on their operating conditions (for example, operating modes) and maintenance (including training) and shelf life; using the touch functions of the display to control the operating modes of the device, programming algorithms for its functioning and performing operations related to the visualization of information stored in memory.

В предлагаемом устройстве обеспечивается следующее сочетание отличительных признаков и свойств.The proposed device provides the following combination of distinctive features and properties.

В состав устройства дополнительно введены n смарт-этикеток, используемых для маркировки n (n=1, 2, 3…) аккумуляторов, где обслуживаемых данным ЗУ, ридер, выполненный с возможностью бесконтактной идентификации упомянутых n смарт-этикеток, часы реального времени (ЧРВ) и память (ПМ), которая своим портом соединена с четвертым портом микропроцессора (МП), который пятым и шестым портами соединен, соответственно, с узлом ЧРВ и с ридером.The device has additionally included n smart labels used for marking n (n = 1, 2, 3 ...) batteries, where the memory served by this memory is a reader configured to contactlessly identify the mentioned n smart labels, real-time clock and memory (PM), which through its port is connected to the fourth port of the microprocessor (MP), which is connected to the fifth and sixth ports, respectively, with the ChRV node and with the reader.

Узел ДП выполнен с функциями сенсорного дисплея, что существенно расширяет возможности оператора ЗУ по вводу данных, контролю функций ЗУ, просмотру статистической информации, накопленной в памяти, составлению и запуску различных алгоритмов обслуживания аккумуляторов и др.The DP node is made with the functions of a touch display, which significantly expands the capabilities of the memory operator in entering data, monitoring memory functions, viewing statistical information stored in memory, compiling and running various battery maintenance algorithms, etc.

Микропроцессор (МП) предлагаемого устройства функционирует по программе, обеспечивающей возможность идентификации экземпляров аккумуляторов (ЭА) по уникальному коду смарт-этикетки, корой они маркированы; формирования в памяти базы данных на обслуживаемые аккумуляторы (БДА) с регистрацией в ней, для каждого из экземпляров аккумуляторов, различной статистической информации, в том числе, длительности эксплуатации аккумуляторов, данных о количестве выполненных процедур заряда/разряда и тренировок с фиксацией даты и времени их проведения, считываемых из узла ЧРВ, электрических параметров и индивидуальных разрядных характеристик (ИРХ) аккумуляторов; обработки данных, содержащихся в БДА, для контроля степени износа каждого из экземпляров аккумуляторов (определения степени деградации их электрических характеристик) и использование полученных результатов для формирования и активации индивидуальных программ автоматического обслуживания упомянутых маркированных аккумуляторов; автоматического измерения индивидуальных разрядных характеристик аккумуляторов (ИРХА) в процессе их обслуживания с фиксацией даты и времени, считываемых с узла ЧРВ, с формированием в памяти виртуальных образов ИРХА, отображаемых на дисплее в виде множества кривых (графиков) и/или информационных сообщений о степени износа аккумуляторов и значении их остаточного ресурса; отображения на дисплее результатов обслуживания и наличия отклонений реальных электрических характеристик от допустимых значений для каждого из идентифицированных аккумуляторов, а также визуализации с помощью дисплея графиков-прогнозов, отображающих аппроксимированные в заданном временном интервале вероятные изменения рабочих характеристик аккумуляторов в зависимости от условий их эксплуатации (например, режимов работы) и обслуживания (с учетом тренировок) и сроков хранения; использования сенсорных функций дисплея для управления режимами работы устройства, программирования алгоритмов его функционирования и выполнения операций, связанных с визуализацией информации накопленной в памяти.The microprocessor (MP) of the proposed device operates according to a program that provides the ability to identify instances of batteries (EA) by a unique smart label code, they are marked with bark; formation of a database of serviced batteries (BDA) in memory with registration in it, for each of the battery instances, various statistical information, including battery life, data on the number of charge / discharge procedures performed and workouts with fixing their date and time carrying out, read from the ChRV node, electrical parameters and individual discharge characteristics (IRI) of the batteries; processing the data contained in the OBD to control the degree of wear of each battery instance (determine the degree of degradation of their electrical characteristics) and use the results to generate and activate individual programs for automatic maintenance of the mentioned marked batteries; automatic measurement of individual discharge characteristics of batteries (IRHA) during their maintenance with fixing the date and time read from the CRV node, with the formation in memory of virtual IRCA images displayed on the display in the form of a multitude of curves (graphs) and / or information messages about the degree of wear batteries and the value of their residual life; displaying the results of maintenance and the presence of deviations of the actual electrical characteristics from the permissible values for each of the identified batteries, as well as visualizing, using the display, forecast graphs that display probable changes in battery performance approximated in a given time interval depending on their operating conditions (for example, operating modes) and maintenance (including training) and shelf life; using the touch functions of the display to control the operating modes of the device, programming algorithms for its functioning and performing operations related to the visualization of information stored in memory.

Введение дополнительных признаков и использование новых свойств позволяет реализовать распознавание каждого из экземпляров аккумуляторов, подключаемых к ЗУ. Это позволяет фиксировать в памяти начальные электрические характеристики каждого из экземпляров аккумуляторов (в начале эксплуатации), а также сравнивать их с рабочими характеристиками (в процессе эксплуатации) этих изделий. Анализ накапливаемой в памяти статистической информации позволяет выявить индивидуальную (для каждого из экземпляров аккумуляторов) степень деградации электрических характеристик, контролировать процесс потери работоспособности аккумуляторов, автоматически активировать процедуру восстановления экземпляров изделий, работоспособность которых, например, емкость, снизилась ниже допустимого значения, а также выполнять прогнозирование выхода из строя аккумуляторов, чьи электрические параметры не восстанавливаются до рабочей нормы. Это позволяет существенно повысить эффективность обслуживания аккумуляторов и контроля их работоспособности.The introduction of additional features and the use of new properties allows for the recognition of each of the battery instances connected to the memory. This allows you to record in memory the initial electrical characteristics of each of the battery instances (at the beginning of operation), as well as compare them with the operating characteristics (during operation) of these products. Analysis of the statistical information accumulated in memory allows one to identify an individual (for each of the battery instances) degree of degradation of electrical characteristics, control the process of battery loss, automatically activate the recovery procedure for product instances, the operability of which, for example, capacity, has dropped below the permissible value, as well as forecasting failure of batteries whose electrical parameters are not restored to normal. This allows you to significantly increase the efficiency of battery maintenance and monitoring their performance.

Указанные признаки и свойства позволяют существенно расширить функциональные возможности зарядного устройства, связанные с расширением возможностей зарядного устройства по обслуживанию аккумуляторов и контролю их работоспособности с учетом индивидуальных параметров и данных, полученных в процессе эксплуатации и обслуживания этих изделий.The indicated signs and properties can significantly expand the functionality of the charger associated with the expansion of the capabilities of the charger for servicing batteries and monitoring their performance, taking into account individual parameters and data obtained during the operation and maintenance of these products.

Сочетание отличительных признаков и свойств, предлагаемого устройства заряда никель-кадмиевых аккумуляторов и контроля их работоспособности, из техники не известно, поэтому оно соответствует критерию новизны. При этом, для достижения максимального эффекта по расширению функциональных возможностей зарядного устройства, связанных с обслуживанием аккумуляторов и контролем их работоспособности, с учетом индивидуальных параметров и данных, полученных в процессе эксплуатации и обслуживания этих изделий, необходимо использовать всю совокупность отличительных признаков и свойств, указанных выше.The combination of distinctive features and properties of the proposed device for charging nickel-cadmium batteries and monitoring their performance is not known from the technology, therefore it meets the criterion of novelty. At the same time, to achieve the maximum effect on expanding the functionality of the charger associated with servicing the batteries and monitoring their performance, taking into account individual parameters and data obtained during the operation and maintenance of these products, it is necessary to use the whole set of distinctive features and properties mentioned above .

Функциональная схема устройства заряда никель-кадмиевых аккумуляторов и контроля их работоспособности (далее - устройство) приведена на фиг.2.The functional diagram of the device for charging nickel-cadmium batteries and monitoring their health (hereinafter referred to as the device) is shown in Fig.2.

Устройство (фиг.2) состоит из блока подключения аккумуляторов (БПА) 1, к которому могут подключаться для обслуживания n аккумуляторов AK1 2, AKn 7, где 8≥n≥1, каждый из которых маркирован смарт-этикеткой с уникальным идентификационным номером, сматрт-этикеток СЭ1 3, СЭm 8, где m≥8, выполненных с возможностью установки (крепления) на аккумуляторе без влияния на его работоспособность, ридера 4, выполненного с возможностью бесконтактной идентификации m упомянутых сматрт-этикеток, многоканального коммутатора МКК 6, микропроцессора (МП) 9, зарядно-разрядной цепи (ЗРЦ) 10, блока питания (БП) 11, дисплея (ДП) 12, часов реального времени (ЧРВ) 13 и памяти 14.The device (Fig. 2) consists of a battery connection unit (BPA) 1, to which n batteries AK 1 2, AK n 7 can be connected for servicing, where 8≥n≥1, each of which is marked with a smart label with a unique identification number , smart labels СЭ 1 3, СЭ m 8, where m≥8, made with the possibility of installation (fastening) on the battery without affecting its performance, reader 4, made with the possibility of contactless identification of m mentioned smart tags, multichannel switch MKK 6 microprocessor (MP) 9, charge-discharge second circuit (ZRTS) 10, power supply unit (PSU) 11, a display (DP) 12, a real time clock (RTC) 13 and a memory 14.

При этом, узел МП 9 своими с первого по седьмой порт соединен, соответственно, с узлом ПМ 14, с узлом (ЧРВ) 13, с узлом ДП 12, с первым портом узла ЗРЦ 10, со первым портом узла МКК 6 и с ридером 4. Кроме того, узел БП 11 своими входом, первым выходом и вторым выходом соединен, соответственно, с сетью электропитания 220 В/50 Гц, с цепями электропитания ЗУ+Е и со вторым портом узла ЗРЦ 10, который третьим портом соединен со вторым портом узла МКК 6, который третьим портом соединен с выходом узла БПА 1, к n входам которого могут подключаться n аккумуляторов AK1 2, АКn 7, где 8≥n≥1, которые маркированы индивидуальными смарт-этикетками CЭ1 3, СЭm 8, где m≥8, и которые бесконтактным способом, например, с помощью радиочастотной идентификации 5, могут быть идентифицированы ридером 4.At the same time, the MP 9 node is connected from the first to the seventh port, respectively, with the PM node 14, with the node (CRV) 13, with the DP node 12, with the first port of the ZRC 10 node, with the first port of the MKK 6 node and with reader 4 In addition, the power supply unit 11 with its input, the first output and the second output is connected, respectively, with a power supply network of 220 V / 50 Hz, with power supply circuits ZU + E and with the second port of the ZRTs 10 unit, which is connected to the second port of the node by the third port ICC 6 that the third port connected to the output node FHT 1 to n inputs of which are connected accumulators AK n 1 2 n AK 7 de 8≥n≥1, are labeled individual smart labels Ce Mar. 1, SC 8 m, where m≥8, and which in a contactless manner, for example using radio frequency identification 5, may be identified by a reader 4.

Устройство (фиг.2) функционирует следующим образом.The device (figure 2) operates as follows.

При подключении ко входу узла БП 11 питающей электросети 220 В/50 Гц, на его первом выходе появляется постоянное стабилизированное напряжение питания +Е, которое подается на цепи электропитания зарядного устройства для обеспечения его работоспособности. Кроме того, со второго выхода узла БП 11 на второй порт ЗРЦ 10 подается импульсное напряжение, которое используется узлом ЗРЦ 10 для заряда аккумуляторов AK1 2, АКn 7 (далее-аккумуляторы), которые маркированы смарт-этикетками CЭ1 3, СЭm 8.When connected to the input of the BP 11 unit, the power supply network is 220 V / 50 Hz, a constant stabilized power supply voltage + E appears on its first output, which is supplied to the power supply circuit of the charger to ensure its operability. In addition, from the second output of the BP 11 unit, a pulse voltage is supplied to the second port of the ZRTs 10, which is used by the ZRTs 10 node to charge the batteries AK 1 2, AK n 7 (hereinafter referred to as the batteries), which are marked with smart labels CE 1 3, CE m 8.

Узел МП 9 с помощь узлов МКК 6, БПА 1 и ридера 4 выполняет мониторинг наличия аккумуляторов, подключенных к устройству. И при подключении аккумуляторов к устройству, активируется их обслуживание, которое начинается с того, что каждый из аккумуляторов идентифицируется с помощью ридера 4 по уникальному коду установленной на нем смарт-этикетки. Узлом МП 9 выполняется регистрация подключенных аккумуляторов в памяти 14 с фиксацией даты и времени, считываемых из узла ЧРВ 13. Далее, выполняется тестирование работоспособности аккумуляторов и определение степени их разряда в порядке, аналогичном прототипу. При обнаружении неисправных экземпляров обслуживание их прекращается с выводом на дисплей 12 соответствующих информационных сообщений. Не полностью разряженные аккумуляторы подвергаются доразряду с последующим их зарядом по индивидуальной программе.The MP 9 node, using the MKK 6, BPA 1, and reader 4 nodes, monitors the presence of batteries connected to the device. And when the batteries are connected to the device, their service is activated, which begins with the fact that each of the batteries is identified using reader 4 by the unique code of the smart label installed on it. Node MP 9 registers the connected batteries in the memory 14 with fixing the date and time read from the CRV node 13. Next, the health of the batteries is tested and their degree of discharge is determined in a manner similar to the prototype. If faulty instances are detected, their maintenance is terminated with the display of 12 corresponding information messages. Not fully discharged batteries are re-discharged with their subsequent charge according to an individual program.

С помощью МП 9 в памяти 14 формируется база данных на обслуживаемые аккумуляторы (БДА) с регистрацией в ней, для каждого из экземпляров аккумуляторов, различной статистической информации, в том числе, длительности эксплуатации аккумуляторов, данных о количестве выполненных процедур заряда/разряда и тренировок с фиксацией даты и времени их проведения, считываемых из узла ЧРВ 13. Далее, проводится процедура измерение индивидуальных разрядных характеристик аккумуляторов (ИРХА). Для этого, каждый из полностью заряженных аккумуляторов подвергается процедуре разряда, в процессе которой в памяти 14 фиксируются данные, соответствующие ИРХА. Процесс автоматического измерения индивидуальных разрядных характеристик аккумуляторов (ИРХА) в процессе их обслуживания осуществляется с фиксацией даты и времени, считываемых с узла ЧРВ 13, и с формированием в памяти виртуальных образов ИРХА, отображаемых на дисплее 12 в виде множества кривых (графиков) и/или информационных сообщений отображающих текущее состояние, значение остаточного ресурса и степень деградации параметров каждого из аккумуляторов. Если изменения ИРХА находятся в пределах допустимых значений, то для этих экземпляров аккумуляторов проводится полный заряд. Если изменения РХА находятся за пределами допустимых значений, то для таких экземпляров аккумуляторов может автоматически запускаться процедура тренировки, перед активацией которой с памяти 14 считываются данные, характеризующие статистику применения этой процедуры к данному экземпляру аккумулятора и ее эффективность. С учетом этих данных принимается окончательное решение о необходимости применения и количестве допустимых циклов тренировки аккумуляторов или об их отбраковке. Если в процессе тренировки электрические характеристики аккумулятора достигли допустимых значений, то на дисплей 12 выводится соответствующее сообщение с указанием о результатах проведенной тренировки, например, «Параметры аккумулятора в отсеке 2 ниже нормы. Проведена тренировка 5 циклов. Работоспособность аккумулятора восстановлена. Степень износа около 10%». Если в процессе тренировки электрические характеристики аккумулятора не достигли необходимых значений, то экземпляр аккумулятора отбраковывается и на дисплей 12 выводится соответствующее сообщение, например, «Аккумулятор в отсеке 3 не работоспособен и требует замены». Все данные, полученные в процессе обслуживания аккумуляторов, регистрируются в памяти 14 с фиксацией даты и времени, считываемых с узла ЧРВ 13.Using MP 9 in memory 14, a database is formed for serviced batteries (BDA) with registration in it, for each of the battery instances, various statistical information, including battery life, data on the number of charge / discharge procedures performed and training sessions with fixing the date and time of their reading, read from the CRV node 13. Next, the procedure for measuring the individual discharge characteristics of batteries (IRHA) is carried out. For this, each of the fully charged batteries undergoes a discharge procedure, during which data corresponding to the IRCH are recorded in memory 14. The process of automatic measurement of individual discharge characteristics of batteries (IRHA) in the process of their maintenance is carried out with fixing the date and time read from the CRV 13 node, and with the formation in memory of virtual images of the IRHA displayed on the display 12 in the form of many curves (graphs) and / or information messages displaying the current state, the value of the residual resource and the degree of degradation of the parameters of each of the batteries. If the changes in the IRHA are within acceptable values, then a full charge is carried out for these batteries. If the changes in the RCA are outside the permissible values, then for such instances of the batteries, a training procedure can be automatically started, before activation of which data from the memory 14 are read that characterize the statistics of the application of this procedure to this instance of the battery and its effectiveness. Based on these data, the final decision is made on the need for the use and the number of valid battery training cycles or on their rejection. If during the training the electrical characteristics of the battery have reached acceptable values, then a corresponding message is displayed on the display 12 indicating the results of the training, for example, “Battery parameters in compartment 2 are below normal. A training of 5 cycles. Battery performance restored. The degree of wear is about 10%. ” If during the training the electrical characteristics of the battery have not reached the required values, then the battery instance is rejected and a corresponding message is displayed on the display 12, for example, "The battery in compartment 3 is not working and needs to be replaced." All data obtained in the process of servicing the batteries are recorded in memory 14 with the fixation of the date and time read from the CRV node 13.

С помощью узла ДП 12 с функциями сенсорного дисплея обеспечивается возможность оператору устройства осуществлять обработку данных, полученных в ходе обслуживания аккумуляторов, просматривать информацию, содержащуюся в БДА с ее визуализацией на дисплее 12, контролировать надежность аккумуляторов по данным, отображающим степень деградации их электрических характеристик, формировать и активировать индивидуальные программы автоматического обслуживания аккумуляторов, выполнять сравнение графического представления на дисплее 12 текущих характеристик аккумуляторов с их предыдущими (изначальными и/или тестовыми данными) копиями для выявления наличия отклонений реальных электрических характеристик от допустимых значений для каждого из идентифицированных аккумуляторов. Кроме того, для оценки надежности обслуживаемых изделий пользователь ЗАУ может просматривать с помощью дисплея 12 графиков-прогнозов, отображающих аппроксимированные в заданном временном интервале вероятные изменения рабочих характеристик аккумуляторов в зависимости от условий их эксплуатации (например, режимов работы) и обслуживания (с учетом тренировок) и сроков хранения.Using the DP unit 12 with touch display functions, the device operator can process data received during battery maintenance, view information contained in the BDA and visualize it on display 12, monitor battery reliability using data showing the degree of degradation of their electrical characteristics, and generate and activate individual programs of automatic battery maintenance, perform a comparison of the graphical representation on the display of 12 current characteristics of the batteries with their previous (initial and / or test data) copies to identify the presence of deviations of the actual electrical characteristics from the permissible values for each of the identified batteries. In addition, to assess the reliability of the products being serviced, the ZAU user can view through the display 12 forecast graphs that display probable changes in battery performance approximated in a given time interval depending on their operating conditions (for example, operating modes) and maintenance (taking into account training) and storage periods.

Достигаемым техническим результатом является повышение надежности контроля индивидуальных электрических параметров и точности оценки работоспособности аккумуляторов, за счет распознавания отдельных экземпляров аккумуляторов, подключаемых к устройству, накопления и использования статистической обработки информации, получаемой в процессе периодического обслуживания отдельных экземпляров этих изделий, для формировании программ индивидуального облуживания аккумуляторов и контроля их работоспособности.Achievable technical result is to increase the reliability of control of individual electrical parameters and the accuracy of assessing the health of batteries, by recognizing individual copies of the batteries connected to the device, accumulating and using statistical processing of information received during the periodic maintenance of individual copies of these products, to create programs for individual maintenance of batteries and monitoring their performance.

Обобщенный алгоритм функционирования устройства может быть представлен в следующем виде.A generalized algorithm for the operation of the device can be represented as follows.

- Начало;- Start;

- Инициализация: контроль работоспособности, вывод на дисплей ДП 12 сообщения о готовности к работе;- Initialization: performance monitoring, display on the display DP 12 messages about the readiness for work;

- Проверка №1: i-тый аккумулятор подключен? Если Да, то переход к процедуре идентификации/регистрации и тестирования работоспособности этого экземпляра аккумулятора, если Нет, то возврат; выполнение аналогичной проверки для всех n аккумуляторов, где 8≥n≥1;- Check No. 1: is the i-th battery connected? If Yes, then go to the identification / registration procedure and test the health of this battery instance; if No, then return; performing a similar check for all n batteries, where 8≥n≥1;

- Процедура идентификации/регистрации и тестирования аккумуляторов АК1 2, АКn 7: активация ридера 4, считывание индивидуальных номера смарт-этикеток СЭ1 3, СЭm 8, где m≥8, установленных на обслуживаемых аккумуляторах, занесение идентификационных данных, а также даты и времени, получаемых из узла ЧРВ 13, в память ПМ 14, проведение тестовых измерений и переход к следующей проверке; выполнение аналогичной процедуры для всех n аккумуляторов, где 8≥n≥1;- Procedure for identification / registration and testing of batteries AK 1 2, AK n 7: activation of reader 4, reading individual smart label numbers SE 1 3, SE m 8, where m≥8 installed on the serviced batteries, entering identification data, as well as the date and time received from the CRV 13 node to the PM 14 memory, making test measurements and moving on to the next check; performing a similar procedure for all n batteries, where 8≥n≥1;

- Проверка №2: i-тый аккумулятор исправен? Если Да, то переход к процедуре проверки состояния степени его заряда (разряда), а если Нет, то отбраковка этого экземпляра аккумулятора путем прекращения его обслуживания с выводом на дисплей ДП 12 соответствующего информационного сообщения; выполнение аналогичной проверки для всех n аккумуляторов, где 8≥n≥1;- Check No. 2: is the i-th battery OK? If Yes, then go to the procedure of checking the state of the degree of its charge (discharge), and if No, then reject this instance of the battery by terminating its service with the display of the DP 12 displaying the corresponding information message; performing a similar check for all n batteries, where 8≥n≥1;

- Процедура проверки состояния степени заряда/разряда аккумуляторов: проверка напряжения на аккумуляторе под нагрузкой, сравнение результатов измерения с тестовым значением; выполнение аналогичной проверки для всех n аккумуляторов, где 8≥n≥1;- Procedure for checking the state of the degree of charge / discharge of the batteries: checking the voltage on the battery under load, comparing the measurement results with the test value; performing a similar check for all n batteries, where 8≥n≥1;

- Проверка №3: i-тый аккумулятор разряжен? Если Да, то переход к процедуре предварительного заряда этого экземпляра аккумулятора, а если Нет, то переход к процедуре его дозаряда (дополнительного разряда) с последующим переходом к процедуре предварительного заряда; выполнение аналогичной проверки для всех n аккумуляторов, где 8≥n≥1;- Check No. 3: is the i-th battery discharged? If Yes, then go to the pre-charge procedure for this instance of the battery, and if No, then go to the procedure for recharging it (additional discharge) with the subsequent transition to the pre-charge procedure; performing a similar check for all n batteries, where 8≥n≥1;

- Процедура предварительного заряда: автоматический контролируемый заряд n аккумуляторов по индивидуальной программе импульсным током, переход к процедуре контроля работоспособности этих аккумуляторов; выполнение аналогичной процедуры для всех n аккумуляторов, где 8≥n≥1;- Pre-charge procedure: automatic controlled charge of n batteries according to an individual program by pulse current, transition to the procedure for monitoring the performance of these batteries; performing a similar procedure for all n batteries, where 8≥n≥1;

- Процедура контроля работоспособности аккумуляторов: контрольный разряд для получения ИРХА, сравнение ИРХА с тестовой копией (по контрольным точкам), определение степени деградации электрических параметров n аккумуляторов (ЭПА) и переход к следующей проверке; выполнение аналогичной процедуры для всех n аккумуляторов, где 8≥n≥1;- The procedure for monitoring the performance of the batteries: a control discharge to obtain the IRA, a comparison of the IRA with the test copy (at control points), determining the degree of degradation of the electrical parameters of the n batteries (EPA) and proceeding to the next test; performing a similar procedure for all n batteries, where 8≥n≥1;

- Проверка №4: ЭПА - в пределах допустимых значений? Если Да, то переход к процедуре рабочего заряда и вывода на дисплей сообщения о том, что работоспособность проверенного i-го аккумулятора в норме. Если Нет, то переход к процедуре восстановления ЭПА; выполнение аналогичной проверки для всех n аккумуляторов, где 8≥n≥1;- Check No. 4: EPA - within acceptable values? If Yes, then go to the working charge procedure and display a message that the tested i-th battery is working. If No, then go to the procedure for recovering EPA; performing a similar check for all n batteries, where 8≥n≥1;

- Процедура рабочего заряда: автоматический контролируемый заряд n аккумуляторов по индивидуальной программе импульсным током, занесение данных об обслуживании i-го экземпляра аккумулятора в память 14 с фиксацией даты и времени, считываемых с узла ЧРВ 13, вывод на дисплей сообщения о завершении процедуры обслуживания i-го аккумулятора, где i≤n; выполнение аналогичной процедуры для всех n аккумуляторов, где 8≥n≥1;- Operational charge procedure: automatic controlled charge of n batteries according to an individual program by pulse current, recording data on the maintenance of the i-th battery instance in memory 14 with fixing the date and time read from the CRV 13 node, displaying the message on completion of the i- service procedure th battery, where i≤n; performing a similar procedure for all n batteries, where 8≥n≥1;

- Процедура восстановления ЭПА: проведение тренировочных циклов в количестве, предварительно установленном пользователем, фиксация ВРХА на каждом цикле, определение наличия процесса восстановления работоспособности i-го аккумулятора путем сравнения текущей ИРХА с тестовой копией, переход к следующей проверке; выполнение аналогичной процедуры для всех n аккумуляторов, где 8≥n≥1;- EPA recovery procedure: conducting training cycles in the amount previously set by the user, fixing the IACS on each cycle, determining the presence of the process of restoring the health of the i-th battery by comparing the current IRCA with the test copy, proceeding to the next test; performing a similar procedure for all n batteries, where 8≥n≥1;

- Проверка №5: работоспособность i-го аккумулятора восстановлена? Если да, то вывод на дисплей сообщения о работоспособности i-го аккумулятора. Если Нет, то вывод на дисплей сообщения о том, что i-тый аккумулятор следует заменить; выполнение аналогичной проверки для всех n аккумуляторов, где 8≥n≥1;- Check No. 5: Is the i-th battery restored? If yes, then the display shows a message about the health of the i-th battery. If No, then the display shows a message that the i-th battery should be replaced; performing a similar check for all n batteries, where 8≥n≥1;

- Завершение обслуживания: вывод на дисплей ДП12 результатов обслуживания каждого из n экземпляров аккумуляторов с визуализацией с помощью графиков и/или информационных сообщений данных о степени их износа;- End of service: display on the DP12 display the results of maintenance of each of the n battery instances with visualization using graphs and / or information messages about the degree of their wear;

- Конец.- The end.

Узлы БПА 1, МКК 6, МП 9, ЗРЦ 10, БП 11 и ДП 12 - аналогичны соответствующим признакам прототипа и не требуют доработки при его реализации.Nodes BPA 1, MKK 6, MP 9, ZRTS 10, BP 11 and DP 12 - are similar to the corresponding features of the prototype and do not need to be finalized during its implementation.

Узел ДП 12 также может быть выполнен по аналогии с дисплеями, широко используемыми в МР3 плеерах, мобильных телефонах, коммуникаторах и т.п.The node DP 12 can also be made by analogy with displays widely used in MP3 players, mobile phones, communicators, etc.

В качестве узлов СЭ1 3, СЭm 8 могут быть использованы различные радиометки, при этом, преимущественным решением является использование, известных из [Л14], смарт-этикеток, которые отличаются миниатюрностью, долговечностью и простотой установки. Узел ридера 4 может быть выполнен на основе считывателей упомянутых радиометок. Альтернативным решением для создания узлов СЭ1 3, СЭm 8 и ридера 4 является использование технологии Data Matrix [Л15] от компании RVSI/Acuity CiMatrix. Эта технология обеспечивает кодирование текста или данных других типов с использованием двумерного матричного штрих-код и отличается возможностью нанесения перманентной гравировки (лазером, механическим способом и т.п.) на металлические поверхности, позволяет маркировать кодом изделия и устройства, подвергающиеся воздействиям критических температур, давлений или химических веществ, а также возможностью считывания метки даже при частичном ее повреждении (до 30 процентов площади).Various RF tags can be used as CE 1 3, SE m 8 nodes, and the preferred solution is to use smart labels known from [L14], which are miniature, durable and easy to install. The reader unit 4 may be made on the basis of readers of said RFID tags. An alternative solution for creating nodes SE 1 3, SE m 8 and reader 4 is to use the Data Matrix [L15] technology from RVSI / Acuity CiMatrix. This technology provides the encoding of text or other types of data using a two-dimensional matrix bar code and is distinguished by the possibility of applying permanent engraving (laser, mechanical method, etc.) to metal surfaces, and allows code marking of products and devices exposed to critical temperatures and pressures or chemicals, as well as the ability to read tags even if they are partially damaged (up to 30 percent of the area).

Узел ЧРВ 13 может быть реализован на основе часов реального времени, выполненных в виде микросхем типа DS1302 [Л16], которые отличаются высокой миниатюрностью (8-выводный SOIC-корпус для поверхностного монтажа), экономичностью (ток потребления около 300 нА), широким диапазоном рабочих напряжений (от 2 В до 5 В), широкими функциональными возможностями (возможность подсчета секунд, минут, часов, дня, месяца, дня недели и года) и работоспособностью в широком диапазоне рабочих температур (от -40°С до +85°С).The ChRV 13 assembly can be implemented on the basis of real-time clocks made in the form of microcircuits like DS1302 [L16], which are distinguished by their high miniature size (8-pin SOIC housing for surface mounting), efficiency (current consumption of about 300 nA), and a wide range of operating voltages (from 2 V to 5 V), wide functionality (the ability to count seconds, minutes, hours, days, months, days of the week and years) and operability in a wide range of operating temperatures (from -40 ° C to + 85 ° C) .

Узел ПМ 14 может быть реализован на основе использования микросхем энергонезависимой памяти Atmel с последовательным интерфейсом серии серии АТ26 и АТ45 [Л17], представляющих собой последовательную Flash-память DataFlash корпорации Atmel и отличающуюся высокой скоростью передачи данных (до 66 Мбит/с).The PM 14 node can be implemented using Atmel non-volatile memory chips with a serial interface of the AT26 and AT45 series [L17], which are Atmel Corporation's serial DataFlash Flash memory and characterized by a high data transfer rate (up to 66 Mbps).

Узел МП 9 также может быть реализован на основе PIC-контроллеров, известных из [Л18, Л19].Node MP 9 can also be implemented on the basis of PIC-controllers known from [L18, L19].

Для реализации алгоритмов функционирования микроконтроллера узла МП 9, связанных с идентификацией экземпляров аккумуляторов по уникальному коду смарт-этикетки, корой они маркированы, формирования в памяти базы данных на обслуживаемые аккумуляторы с регистрацией в ней, для каждого из экземпляров аккумуляторов, различной статистической информации, в том числе, длительности эксплуатации аккумуляторов, данных о количестве выполненных процедур заряда/разряда и тренировок с фиксацией даты и времени их проведения, считываемых из узла ЧРВ, электрических параметров и индивидуальных разрядных характеристик (ИРХ) аккумуляторов, могут использоваться процедуры, известные из программы для ПЭВМ [Л20, Л21].To implement the algorithms for the operation of the microcontroller of the MP 9 node, associated with the identification of battery instances using a unique smart label code, they are marked with a bark, and a database for serviced batteries is recorded in the memory with registration in it, for each battery instance, various statistical information, including the number, duration of operation of the batteries, data on the number of performed charge / discharge procedures and training with the fixation of the date and time of their conduct, read from the CRV node, e of electric parameters and individual discharge characteristics (IRX) of the batteries, procedures known from the PC program [L20, L21] can be used.

Для реализации алгоритмов функционирования узла МП 9, связанных с обработкой данных, содержащихся в БДА, контролем степени износа каждого из экземпляров аккумуляторов (определения степени деградации их электрических характеристик) и использования полученных результатов для формирования и активации индивидуальных программ автоматического обслуживания упомянутых маркированных аккумуляторов, автоматического измерения индивидуальных разрядных характеристик аккумуляторов (ИРХА) в процессе их обслуживания с фиксацией даты и времени, считываемых с узла ЧРВ, с формированием в памяти виртуальных образов ИРХА, отображаемых на дисплее в виде множества кривых (графиков) и/или информационных сообщений о степени деградации аккумуляторов и значении их остаточного ресурса, могут использоваться процедуры, известные из программы для ПЭВМ [Л22-Л24].To implement the algorithms for the operation of the MP 9 unit, related to the processing of data contained in the OBD, to control the degree of wear of each of the battery instances (to determine the degree of degradation of their electrical characteristics), and to use the results to generate and activate individual programs for automatic maintenance of the marked marked batteries, automatic measurement individual discharge characteristics of batteries (IRHA) during their maintenance with fixing the date and time, s read from the CRV node, with the formation of virtual IRXA images in the memory, displayed on the display as a set of curves (graphs) and / or information messages about the degree of battery degradation and the value of their remaining life, procedures known from the PC program can be used [L22- L24].

Для реализации алгоритмов функционирования узла МП 9, связанных с отображением на дисплее результатов обслуживания и наличия отклонений реальных электрических характеристик от допустимых значений для каждого из идентифицированных аккумуляторов, а также для визуализации с помощью дисплея графиков-прогнозов, отображающих аппроксимированные в заданном временном интервале вероятные изменения рабочих характеристик аккумуляторов в зависимости от условий их эксплуатации (например, режимов работы) и обслуживания (с учетом тренировок) и сроков хранения, поддержки сенсорных функций дисплея для управления режимами работы устройства, программирования алгоритмов его функционирования и выполнения операций, связанных с визуализацией информации накопленной в памяти, могут использоваться процедуры, известные из программы для ПЭВМ [Л25-Л28].To implement the algorithms for the operation of the MP 9 unit, associated with the display on the display of service results and the presence of deviations of real electrical characteristics from acceptable values for each of the identified batteries, as well as for visualizing graphs of forecasts using the display that show probable changes in working approximated in a given time interval battery characteristics depending on their operating conditions (for example, operating modes) and maintenance (taking into account training) and storage shields, support of touch functions of the display for controlling the operating modes of the device, programming algorithms for its functioning and performing operations related to visualization of information stored in memory, procedures known from the PC program [L25-L28] can be used.

При реализации основных узлов предлагаемого устройства могут быть также использованы решения, известные из [Л29-Л31].When implementing the main nodes of the proposed device can also be used solutions known from [L29-L31].

При практической реализации конструкции устройства могут быть использованы решения, аналогичные прототипу, то есть в виде компактного корпуса, что обеспечит удобство и эффективность применения этого устройства.In the practical implementation of the design of the device, solutions similar to the prototype can be used, that is, in the form of a compact case, which will ensure the convenience and efficiency of the use of this device.

На основе приведенных данных можно заключить, что предлагаемая полезная модель устройства заряда никель-кадмиевых аккумуляторов и контроля их работоспособности, за счет использования указанных выше отличительных признаков и свойств и реализации достигаемого технического результата, позволяет существенно расширить функциональные возможности известного устройства-прототипа по повышению качества обслуживания аккумуляторов и контроля их работоспособности с учетом индивидуальных параметров этих изделий и статистических данных их эксплуатации и обслуживания.Based on the data presented, it can be concluded that the proposed utility model for charging nickel-cadmium batteries and monitoring their performance, through the use of the above distinguishing features and properties and the implementation of the achieved technical result, can significantly expand the functionality of the known prototype device to improve the quality of service batteries and monitoring their performance, taking into account the individual parameters of these products and their statistical data spluatatsii and service.

Приведенные средства, с помощью которых возможно осуществление полезной модели, позволяют обеспечить ее промышленную применимость.The above means, with which it is possible to implement a utility model, make it possible to ensure its industrial applicability.

Основные узлы предлагаемой полезной модели устройства заряда никель-кадмиевых аккумуляторов и контроля их работоспособности изготовлены, экспериментально испытаны и могут быть использованы при создании серийных образцов.The main nodes of the proposed utility model of the device for charging nickel-cadmium batteries and monitoring their performance are made, experimentally tested and can be used to create serial samples.

Производимые изделия могут быть использованы в интересах широкого круга потребителей химических источников - никель-кадмиевых аккумуляторов.Manufactured products can be used in the interests of a wide range of consumers of chemical sources - nickel-cadmium batteries.

Таким образом, разработанное авторами техническое решение, обеспечивает успешное решение поставленной задачи, связанной с поддержкой высокого уровня работоспособности аккумуляторной батареи и контроля ее работоспособности в процессе эксплуатации.Thus, the technical solution developed by the authors ensures a successful solution of the task associated with maintaining a high level of battery performance and monitoring its performance during operation.

Предлагаемое техническое решение будет востребовано широким кругом пользователей различных устройств и систем функционирующих с использованием никель-кадмиевых аккумуляторных батарей, контроль и эффективное восстановление работоспособности которых может быть обеспечено с помощью данного устройства.The proposed technical solution will be in demand by a wide range of users of various devices and systems operating using nickel-cadmium batteries, the control and effective recovery of which can be ensured using this device.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИUSED SOURCES

1. Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторы: история, описание и правильное использование, http://www.ladoshki.com/159-articles-Ni-Cd1. Ni-Cd and Ni-MH batteries: history, description and proper use, http://www.ladoshki.com/159-articles-Ni-Cd

2. Аккумуляторы для мобильных устройств. Эффект памяти. http://www.ixbt.com/mobile/accumulators-mem.shtml2. Batteries for mobile devices. Memory effect. http://www.ixbt.com/mobile/accumulators-mem.shtml

3. Эффект памяти, http://ru.wikipedia.org/wiki/Эффeкт_пaмяти3. Memory effect, http://ru.wikipedia.org/wiki/Memory_Effect

4. Зарядные устройства аккумуляторов, http://www.powerinfo.ru/charge.php4. Battery chargers, http://www.powerinfo.ru/charge.php

5. Выбор зарядного устройства, http://www.mobilonline.info/accessory /zaryadka2.php5. Charger selection, http://www.mobilonline.info/accessory /zaryadka2.php

6. Зарядное устройство для никель-кадмиевого аккумулятора, Рудольф Ф. Граф и Вильям Шиитc, Энциклопедия электронных схем, том 6, часть 1, книга 4, стр.136-137, издательство ДМК, Москва, 2002 г.,6. Charger for a nickel-cadmium battery, Rudolf F. Graf and William Shiits, Encyclopedia of Electronic Circuits, Volume 6, Part 1, Book 4, pp. 136-137, DMK Publishing House, Moscow, 2002,

7. Зарядное устройство аккумуляторных батарей, патент RU (11) 2003116121 (13) А, 2003116121/09, 30.05.2003, дата публикации 10.01.2005 г.7. Battery charger, patent RU (11) 2003116121 (13) A, 2003116121/09, 05/30/2003, publication date 01/10/2005

8. Зарядные устройства аккумуляторов, http://www.powerinfo.ru/charge.php8. Battery chargers, http://www.powerinfo.ru/charge.php

9. Зарядное устройство Ansmann Energy ХС3000 / ХС 3000, http://www.pleer.ru/zaryadnye-ustrojstva.html9. Ansmann Energy XC3000 / XC 3000 Charger, http://www.pleer.ru/zaryadnye-ustrojstva.html

10. Алевтина Аганова, «Диагностика химических источников тока», журнал «Современная Электроника», выпуск №7/2007 г., стр.20-22, www/soel.ru10. Alevtina Aganova, “Diagnosis of chemical current sources”, the journal “Modern Electronics”, issue No. 7/2007, pp. 20-22, www / soel.ru

11. Методика тестирования аккумуляторов и батареек http://www.fcenter.ru/online.shtml?articles/hardware/tower/2307711. Methodology for testing batteries and batteries http://www.fcenter.ru/online.shtml?articles/hardware/tower/23077

12. О зарядных устройствах и технологиях заряда аккумуляторов http://www.vartom.ru/press1.htm12. On chargers and battery charging technologies http://www.vartom.ru/press1.htm

13. Сборка батареи из аккумуляторов, http://www.powerinfo.ru/battery.php13. Battery assembly from batteries, http://www.powerinfo.ru/battery.php

14.Радиометки - особенности и сфера применения, http://asupro.com/gps-gsm/rfid/radio-labels-features.html14. Radio tags - features and scope, http://asupro.com/gps-gsm/rfid/radio-labels-features.html

15. Технология Data Matrix, http://ru.wikipedia.org/wiki/Data_Matrix15. Technology Data Matrix, http://ru.wikipedia.org/wiki/Data_Matrix

16. Часы реального времени DS1302, http://fi-com.ru/edict/ds1302.html16. Real time clock DS1302, http://fi-com.ru/edict/ds1302.html

17. Микросхемы энергонезависимой памяти Atmel с последовательным интерфейсом, http://www.efo.ru/doc/Atmel/Atmel.pl?274117. Atmel non-volatile memory chips with a serial interface, http://www.efo.ru/doc/Atmel/Atmel.pl?2741

18. Обзор PIC-контроллеров, http://elanina.narod.ru/lanina/index.files/ avrpic/7.htm18. Overview of PIC controllers, http://elanina.narod.ru/lanina/index.files/ avrpic / 7.htm

19. Семейство микроконтроллеров PIC18FX5XX с поддержкой шины USB2.0, http://www.trt.ru/products/microchip/pic18_2.htm19. The family of microcontrollers PIC18FX5XX with support for USB2.0, http://www.trt.ru/products/microchip/pic18_2.htm

20. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Контроллер RFID ридера», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2009616283 от 13 ноября 2009 г., авторы: Бакунин И.Б., Хотячук В.К., Хотячук К.М., Гончаров B.C.20. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Computer Program “RFID Reader Controller”, State Registration Certificate at FIPS of the Russian Federation, No. 20099616283 dated November 13, 2009, authors: Bakunin I. B., Hotachuk V. K., Khotyachuk K.M., Goncharov BC

21. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Менеджер сенсора», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, авторы: Хотячук В.К., Хотячук К.М., Скачков А.А., Васин М.С., Матвеева A.M.21. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Program for the computer “Sensor Manager”, Certificate of State Registration in FIPS of the Russian Federation, authors: Khotyachuk V.K., Khotyachuk K.M., Skachkov A.A., Vasin M.S. ., Matveeva AM

22. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Программируемый широтно-импульсный модулятор», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2009614880 от 8.09.2009 г., авторы: Еремеева В.Г., Х2, Тимошкина B.C.22. Federal State Unitary Enterprise “18 Central Research Institute” of the RF Ministry of Defense, Computer Programmable Programmable Pulse Width-Modulator, State Registration Certificate at FIPS of the Russian Federation, No. 20099614880 of September 8, 2009, authors: Eremeeva V.G., X2, Timoshkina B.C.

23. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Менджер преобразователя напряжения», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ №2008614983 от 16 октября 2008 г., авторы: Хотячук В.К., Еремеев В.Г., Хотячук К.М., Цуранов В.А.23. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Computer Program “Voltage Converter Manager, Certificate of State Registration in FIPS of the Russian Federation No.2008614983 dated October 16, 2008, authors: Khotyachuk V.K., Eremeev V.G., Khotyachuk K.M., Tsuranov V.A.

24. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Драйвер ПЗУ Serial EEPROM», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ №2009612937 от 5 июня 2009 г., авторы: Васин М.С., Хотячук В.К., Саксон М.В.24. FSUE "18 Central Research Institute" of the RF Ministry of Defense, Computer Program "ROM Driver Serial EEPROM", Certificate of State Registration in FIPS of the Russian Federation No. 20099612937 dated June 5, 2009, authors: Vasin MS, Khotyachuk V.K., Saxon M.V.

25. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Программа автоматизированной обработки данных», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ №2009613019 от 10.06.2009 г., авторы: Васина М.С., Шелестова М.Е., Хотячука В.К. Тимошкина B.C.25. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Computer Program “Program for Automated Data Processing”, State Registration Certificate with FIPS of the Russian Federation No. 20099613019 dated June 10, 2009, authors: Vasina M.S., Shelestova M.E., Khotyachuk V.K. Timoshkina B.C.

26. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Терминал», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ №2009616484 от 23 ноября 2009 г., авторы: Бакунин И.Б., Хотячук В.К., Хотячук К.М., Гончаров B.C.26. FSUE “18 Central Research Institute” of the RF Ministry of Defense, Computer Program “Terminal”, Certificate of State Registration at FIPS of the Russian Federation No. 20099616484 of November 23, 2009, authors: Bakunin IB, Khotyachuk VK, Khotyachuk K. M., Goncharov BC

27. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Драйвер Flash-карточки», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ №2008614977 от 16 октября, 2008 г., авторы: Зорькин А.С., Извольский А.А., Хотячук В.К., Бакунин И.Б.27. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, “Flash-card Driver” computer program, State Registration Certificate with FIPS of the Russian Federation No.2008614977 dated October 16, 2008, authors: A. Zorkin, A. A. Izvolsky , Khotyachuk V.K., Bakunin I.B.

28. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №86331 «Накопитель с защитой доступа к памяти», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 27.08.2009 г., авторы: Хотячук В.К., Хотячук К.М., Зорькин А.С.и Бакунин И.Б.28. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Patent for utility model No. 86331 “Storage drive with memory access protection”, registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation 08/27/2009, authors: Khotyachuk V.K., Khotyachuk K. M., Zorkin A.S. and Bakunin I.B.

29. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №87276 «Защищенный накопитель», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 27.09.2009 г., авторы: Хотячук В.К., Хотячук К.М., Тимошкин B.C. Покормяк Л.В.29. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Patent for utility model No. 87276 “Protected drive”, registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation 09/27/2009, authors: Khotyachuk V.K., Khotyachuk K.M., Timoshkin BC Pokormyak L.V.

30. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №84594 «Накопитель с защитой от несанкционированного доступа к памяти», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 10.07.2009 г., авторы: Вдовин Е.В., Хотячук В.К., Хотячук К.М., Шкирин В.Г.30. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Utility Model Patent No. 84594 “Drive with protection against unauthorized access to memory”, registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation July 10, 2009, authors: Vdovin EV, Khotyachuk V.K., Khotyachuk K.M., Shkirin V.G.

31. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №90595 «Накопитель с защитой от несанкционированного доступа к памяти», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 10 января 2010 г., авторы: Вдовин Е.В., Хотячук В.К., Хотячук К.М., Шкирин В.Г., Демина Л.Л.31. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Patent for utility model No. 90595 “Drive with protection against unauthorized access to memory”, registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation on January 10, 2010, authors: Vdovin EV, Khotyachuk V.K., Khotyachuk K.M., Shkirin V.G., Demina L.L.

Claims (1)

Устройство заряда никель-кадмиевых аккумуляторов и контроля их работоспособности (ЗУ), состоящее из блока питания (БП), зарядно-разрядной цепи (ЗРЦ), дисплея (ДП), многоканального коммутатора (МКК), блока подключения аккумуляторов (БПА), микропроцессора (МП), который своими первым, вторым и третьим портами соединен соответственно с первым входом узла ЗРЦ, с дисплеем и с первым портом узла МКК, который своим вторым и третьим портами соединен соответственно с выходом узла БПА, к восьми входам которого могут подключаться отдельные аккумуляторы, и с выходом узла ЗРЦ, который вторым входом соединен с первым выходом узла БП, который своим входом и вторым выходом соединен соответственно с сетью электропитания 220 В/50 Гц и с цепями электропитания ЗУ, и выполненное с возможностью формирования постоянного и импульсного напряжений, независимого подключения и обслуживания по индивидуальным программам до восьми аккумуляторов с тестированием их исправности, с проверкой наличия у них остаточного заряда, с контролем и управлением применяемых к ним режимов заряда и/или разряда стабилизированными импульсами тока и защитой от перезаряда и/или переразряда, с возможностью циклической тренировки этих изделий и вывода на дисплей различных информационных сообщений, отличающееся тем, что в его состав дополнительно введены n (n=1, 2, 3…) смарт-этикеток, с помощью которых маркированы n (n=1, 2, 3…) аккумуляторов, обслуживаемых данным ЗУ, ридер, часы реального времени (ЧРВ) и память (ПМ), которая своим портом соединена с четвертым портом узла МП, который пятым и шестым портами соединен соответственно с узлом ЧРВ и с ридером, выполненным с возможностью бесконтактного считывания кодов упомянутых смарт-этикеток, кроме того, узел дисплея выполнен с сенсорными функциями для управления режимами работы ЗУ, программирования алгоритмов функционирования узла МП, контроля/управления вводом/выводом данных и визуализацией информации, накопленной в памяти, при этом узел МП функционирует по программе, обеспечивающей возможность обработки сигналов ридера, персональной идентификации отдельных экземпляров маркированных смарт-этикеткам аккумуляторов (ЭМА) и генерации для каждого из них программ индивидуального автоматического обслуживания ЭМА с использованием результатов их тестирования и данных, накопленных в памяти; формирования в памяти базы данных (БД) с накоплением в ней с фиксацией даты и времени, считываемых из узла ЧРВ, статистической информации о длительности эксплуатации, о количестве процедур заряда/разряда и циклов тренировки, значений электрических параметров и данных, характеризующих индивидуальные разрядные характеристики (ИРХ) каждого из ЭМА; автоматического измерения ИРХ каждого из ЭМА с формированием в памяти виртуальных образов ИРХ для последующей их обработки, учета при обслуживании ЭМА и вывода полученных результатов на дисплей в виде кривых (графиков) и/или соответствующих информационных сообщений, характеризующих параметры обслуживаемых ЭМА, в том числе наличие отклонений реальных электрических характеристик от допустимых значений для каждого из ЭМА, величину износа, степень деградации электрических характеристик и значение остаточного ресурса ЭМА.
Figure 00000001
A device for charging nickel-cadmium batteries and monitoring their operability (memory), consisting of a power supply unit (PSU), a charge-discharge circuit (ZRC), a display (DP), a multi-channel switch (MKK), a battery connection unit (PSU), a microprocessor ( MP), which with its first, second and third ports is connected respectively to the first input of the air defense center, with a display and with the first port of the ICC node, which is connected with its second and third ports respectively to the output of the power supply unit, which can have individual batteries connected to the eight inputs, and with the output of the SAM center, which is connected to the first output of the power supply unit by its second input, which is connected to the 220 V / 50 Hz power supply network and to the memory power supply circuits, respectively, with its input and second output, and configured to generate constant and pulse voltages, independent connection and individual program maintenance of up to eight batteries with testing of their serviceability, checking that they have a residual charge, with monitoring and control of the charge and / or discharge modes applied to them is stabilized with current pulses and protection against overcharge and / or overdischarge, with the possibility of cyclic training of these products and displaying various information messages, characterized in that it includes n (n = 1, 2, 3 ...) smart labels, with which n (n = 1, 2, 3 ...) batteries serviced by this memory are marked, a reader, a real-time clock (RTC) and a memory (PM), which is connected by its port to the fourth port of the MP node, which is the fifth and sixth ports connected respectively to the ChRV node and to a reader configured to the contactless reading of the codes of the mentioned smart labels, in addition, the display unit is made with touch functions for controlling the operating modes of the memory, programming the algorithms for the operation of the MP node, monitoring / controlling input / output of data and visualization of information stored in the memory, while the MP node operates according to the program, which provides the ability to process the reader's signals, personal identification of individual copies of batteries marked with smart labels (EMA) and generation of programs for each of them m individual auto maintenance EMA using the results of their testing, and data accumulated in the memory; the formation of a database (DB) in memory with the accumulation in it of a fixed date and time read from the CRV node, statistical information on the duration of operation, the number of charge / discharge procedures and training cycles, electrical parameters and data characterizing individual discharge characteristics ( IRX) of each of the EMA; automatic measurement of the RIR of each EMA with the formation in the memory of virtual images of the RMI for subsequent processing, accounting when servicing the EMA and displaying the results on the display in the form of curves (graphs) and / or corresponding information messages characterizing the parameters of the serviced EMA, including deviations of the actual electrical characteristics from the permissible values for each of the EMA, the amount of wear, the degree of degradation of the electrical characteristics and the value of the residual life of the EMA.
Figure 00000001
RU2010122710/07U 2010-06-03 2010-06-03 DEVICE FOR CHARGING NICKEL-CADMIUM BATTERIES AND MONITORING THEIR OPERATION RU98641U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010122710/07U RU98641U1 (en) 2010-06-03 2010-06-03 DEVICE FOR CHARGING NICKEL-CADMIUM BATTERIES AND MONITORING THEIR OPERATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010122710/07U RU98641U1 (en) 2010-06-03 2010-06-03 DEVICE FOR CHARGING NICKEL-CADMIUM BATTERIES AND MONITORING THEIR OPERATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU98641U1 true RU98641U1 (en) 2010-10-20

Family

ID=44024419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010122710/07U RU98641U1 (en) 2010-06-03 2010-06-03 DEVICE FOR CHARGING NICKEL-CADMIUM BATTERIES AND MONITORING THEIR OPERATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU98641U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014093162A1 (en) * 2012-12-12 2014-06-19 Electro Technology Holdings, Inc. Battery charging system and method for an energy system
RU2551382C2 (en) * 2012-10-16 2015-05-20 Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" System and method for automatic replacement and charge of accumulator batteries
RU2682894C1 (en) * 2018-03-20 2019-03-22 Алексей Гаврилович Речкин Nickel-cadmium storage battery on-board of aircraft thermal acceleration automatic prevention method by the storage battery temperature
RU229562U1 (en) * 2024-05-22 2024-10-11 Общество ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" CHARGING AND DISCHARGING DEVICE BASED ON A PROGRAMMABLE MICROCONTROLLER

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2551382C2 (en) * 2012-10-16 2015-05-20 Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" System and method for automatic replacement and charge of accumulator batteries
WO2014093162A1 (en) * 2012-12-12 2014-06-19 Electro Technology Holdings, Inc. Battery charging system and method for an energy system
RU2682894C1 (en) * 2018-03-20 2019-03-22 Алексей Гаврилович Речкин Nickel-cadmium storage battery on-board of aircraft thermal acceleration automatic prevention method by the storage battery temperature
RU229562U1 (en) * 2024-05-22 2024-10-11 Общество ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" CHARGING AND DISCHARGING DEVICE BASED ON A PROGRAMMABLE MICROCONTROLLER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11215679B2 (en) Method and apparatus for detecting micro short circuit of battery
US10424961B1 (en) User identification from battery characteristics
US20170115355A1 (en) Maximum capacity estimator for battery state of health and state of charge determinations
CN110133536A (en) Determine system, the method and apparatus of the index of battery group object internal leakage electric current
US20160178706A1 (en) Method and apparatus of detecting states of battery
CN109100655B (en) Data processing method and device for power battery
CN106324508A (en) Battery health state detection device and method
US11165269B2 (en) Electronic apparatus, charging method, and non-transitory computer readable recording medium
KR20230057894A (en) Apparatus of Detecting Abnormal Portent Cell in Batter Pack and Method thereof
RU98641U1 (en) DEVICE FOR CHARGING NICKEL-CADMIUM BATTERIES AND MONITORING THEIR OPERATION
US10126371B2 (en) Determination of battery type
JP6140314B1 (en) Micro battery, power storage device and micro battery system
CN103051005A (en) Battery charging and discharging management system and method
CN105277887A (en) Method and device for detecting residual electricity of storage battery
JP2020003227A (en) State estimation method and state estimation device
CN108919132B (en) Method and device for tracking overdischarge of battery, chip, battery and aircraft
US20230341471A1 (en) Battery performance tracking across battery cells
JP6532374B2 (en) Storage battery state analysis system, storage battery state analysis method, and storage battery state analysis program
CN115480167A (en) Short circuit detection method and energy storage device
Banthia et al. Determination of Battery Life Using State of Health Data and Linear Regression
US10139451B2 (en) Conditioning cycle for determining battery capacity in an information handling system
JP6819912B1 (en) Power storage device maintenance method and maintenance program
Salameh et al. Battery modeling and lifetime prediction
CN118169584B (en) Working state judging method and device for battery pack on satellite and storage medium
JP6532373B2 (en) Storage battery deterioration estimation system, storage battery deterioration estimation method and storage battery deterioration estimation program

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20110604