SU904035A1 - Device for limiting storage battery discharge - Google Patents

Device for limiting storage battery discharge Download PDF

Info

Publication number
SU904035A1
SU904035A1 SU782629961A SU2629961A SU904035A1 SU 904035 A1 SU904035 A1 SU 904035A1 SU 782629961 A SU782629961 A SU 782629961A SU 2629961 A SU2629961 A SU 2629961A SU 904035 A1 SU904035 A1 SU 904035A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transistor
battery
voltage
trigger
emitter
Prior art date
Application number
SU782629961A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Борисович Чубаров
Георгий Сергеевич Нахалов
Борис Иванович Кравцов
Яков Наумович Ременюк
Владислав Фадеевич Гарабурда
Original Assignee
Ташкентский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
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 Ташкентский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта filed Critical Ташкентский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority to SU782629961A priority Critical patent/SU904035A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU904035A1 publication Critical patent/SU904035A1/en

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

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

Description

Изобретение относится к аппаратуре электропитания и может быть использовано в электрических системах различного назначения, в частности в устройствах электропитания железнодорожной автоматики для защиты аккумуля- ! торных батарей от глубокого разряда и связанного с ним повреждения.The invention relates to power supply equipment and can be used in electrical systems for various purposes, in particular in power supply devices of railway automation to protect the battery ! deep batteries and related damage.

Известны устройства для ограничения разряда аккумуляторных батарей и электронные реле напряжения, в которых в качестве порогового устройства используются полупроводниковые элементы, например, триггер на транзис-; торах, источник сигнала совмещен с источником питания и порог срабаты- 1 вания задается стабилизатором Γΐ 3 иKnown devices for limiting the discharge of rechargeable batteries and electronic voltage relays in which semiconductor elements are used as a threshold device, for example, a trans-trigger; tori signal source is combined with the power source and srabaty- 1 Bani given threshold Γΐ stabilizer 3 and

Недостатками известных устройств является нечеткое и неполное отклю чение исполнительного органа полупроводникового типа в состоянии включено, что приводит к прохождению тока через исполнительный орган и нагрузку в этом состоянии. При этом ба та рея аккумуляторов продолжает неограниченно разряжаться, что приводит к преждевременному выходу *из строя. Этот разряд бесполезен, так как автоблокировка закрыта в этом состоянии.The disadvantages of the known devices are the fuzzy and incomplete disconnection of the semiconductor type actuator in the on state, which leads to the passage of current through the actuator and the load in this state. In this case, the battery of batteries continues to be discharged indefinitely, which leads to premature failure *. This discharge is useless because the auto-lock is closed in this state.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее бесконтактное триггерное реле напряжения, исполнительный орган полупроводникового типа, цель управления, совмещенную с источником питания, стабилитрон, задающий порог срабатывания [з].Closest to the proposed technical essence is a device containing a non-contact trigger voltage relay, an executive body of a semiconductor type, a control target combined with a power source, a zener diode that sets a threshold [3].

Однако при напряжении на клеммах аккумуляторной батареи меньшем пороговой допустимой величины к исполнительному органу приложено остаточное напряжение, равное сумме напряжений на резисторе в эмиттерной цепи и на переходе эмиттер-коллектор, находящегося в состоянии включено транзистора триггера.However, when the voltage at the battery terminals is less than the threshold permissible value, the residual voltage is applied to the actuator, equal to the sum of the voltages at the resistor in the emitter circuit and at the emitter-collector junction, which is in the on state of the trigger transistor.

Это приводит к потере электрической энергии и к дальнейшему разряду аккумуляторной батареи в состоянии отключено. Триггер бесконтактного реле напряжения работает неустойчиво, так как для того, чтобы снизить падение напряжения на резисторе эмитт&рной цепи в состоянии отключено сопротивление этого резистора выбирается минимальным, при этом положительная обратная связь получается слабой.This leads to a loss of electrical energy and to a further discharge of the battery in the off state. The trigger of the contactless voltage relay is unstable, since in order to reduce the voltage drop across the resistor of the emitter circuit in the off state, the resistance of this resistor is selected to be minimal, while the positive feedback is weak.

Цель изобретения - исключить разряд батареи аккумуляторов после снижения напряжения на ней до установ-. ленного предельного уровня, т.е, повышение надежности отключения.The purpose of the invention is to eliminate the discharge of the battery of the batteries after lowering the voltage on it before installation. lennogo limit level, i.e., increase the reliability of shutdown.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее входные клеммы для подключения батареи, реле напряжения, выполненное в виде триггера, в цепь смещения первого транзистора которого включен стабилитрон, и исполнительный блок полупроводникового типа, вход которого подключен к коллектору второго транзистора триггера, введена обратная положительна^ связь, включенная между выходом исполнительного блока и эмиттером первого транзистора, второй транзистор которого выполнен с противоположным типом проводимости.This goal is achieved by the fact that in a known device containing input terminals for connecting a battery, a voltage relay, made in the form of a trigger, a zener diode is included in the bias circuit of the first transistor, and a semiconductor-type actuator block, the input of which is connected to the collector of the second trigger transistor, is introduced positive feedback is connected between the output of the executive unit and the emitter of the first transistor, the second transistor of which is made with the opposite type of conductivity.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства для ограничения разряда аккумуляторных батарей.The drawing shows a schematic diagram of a device for limiting the discharge of batteries.

Устройство содержит триггер на транзисторах 1 и 2 противоположного типа проводимости, порог срабатывания которого задается стабилитроном 3 и напряжением задержки на резисторе 4, включенном в цепь эмиттера первого транзистора, источник 5 питания, совмещенный с источником сигнала переключения, резистор 6 цепи положительной обратной связи, испол~> нительный орган 7 полупроводникового типа, нагрузки 8.The device contains a trigger on transistors 1 and 2 of the opposite type of conductivity, the threshold of which is set by a zener diode 3 and a delay voltage on a resistor 4, included in the emitter circuit of the first transistor, a power source 5 combined with a switching signal source, a positive feedback resistor 6, ~> body organ 7 of semiconductor type, load 8.

Источник 5 питания и сигнала переключения (аккумуляторная батарея) подключен через стабилитрон 3 к базе транзистора 1. С помощью делителя напряжения на резисторах 4 и 6 наThe power supply 5 and the switching signal (battery) is connected through a zener diode 3 to the base of transistor 1. Using a voltage divider on resistors 4 and 6 on

э.миттере транзистора 1 создается напряжение задержки включения, обеспечивающее надежное запирание транзистора 1 при напряжении аккумуляторной батареи меньшем предельной величины .On the emitter of the transistor 1, a turn-on delay voltage is created, which ensures reliable locking of the transistor 1 when the battery voltage is less than the limit value.

В состоянии включено все четыре транзистора устройства заперты и ток разряда аккумуляторной батареи 5 практически равен нулю,In the on state, all four transistors of the device are locked and the discharge current of the battery 5 is practically zero,

Процесс переключения устройства носит релаксационный характер. Когда напряжение между базой транзистора 1 и общим проводом, возникающее при отпирании стабилитрона 3, превы0 сит сумму напряжения на переходе эмиттер - база транзистора 1 - резистор 4, в цепи коллектора транзистора 1 установится ток, что приведет к отпиранию и всех остальных транзисI5 торов устройства. Напряжение на эмиттере транзистора 1, создаваемое делителем напряжения на резисторах 4 и 6^начнет уменьшаться, так как будет возрастать потеря напряжения на сопротивлении нагрузки 8. Это приведет к надежному и устойчивому переключению всего устройства, после чего все четыре транзистора окажутся в состоянии включено и аккумуляторная батарея будет подключена к нагрузке 8.The process of switching the device is relaxing. When the voltage between the base of transistor 1 and the common wire, which occurs when the zener diode 3 is unlocked, exceeds the sum of the voltage at the emitter - base of transistor 1 - resistor 4 junction, a current will be established in the collector circuit of transistor 1, which will lead to unlocking of all other transformers I5 of the device. The voltage on the emitter of transistor 1, created by the voltage divider on resistors 4 and 6 ^ will begin to decrease, since the voltage loss on the load resistance will increase 8. This will lead to a reliable and stable switching of the entire device, after which all four transistors will be turned on and the battery the battery will be connected to load 8.

При коротком замыкании в нагрузке 8 данное устройство ограничит ток батареи, так как при этом положение рабочей точки выходного транзистора исполнительного органа на семейство выходных характеристик переместится по кривой iji - const, вдоль которой ток коллектора практически не изменяется.With a short circuit in load 8, this device will limit the battery current, since the position of the working point of the output transistor of the executive body on the family of output characteristics will move along the curve iji - const, along which the collector current practically does not change.

Экономический эффект от применения предлагаемого устройства заключается в значительном продлении срока службы аккумуляторных батарей, экономии электропитания и эксплуатационных расходов.The economic effect of the use of the proposed device is to significantly extend the life of the batteries, save power and operating costs.

Claims (3)

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ РАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ Изобретение относитс  к аппаратур электропитани  и может быть использовано в электрических системах различного назначени , в частности в ус ройствах электропитани  железнодорож ной автоматики дл  защиты аккумул торных батарей от глубокого разр да и св занного с ним повреждени . Известны устройства дл  ограничени  разр да аккумул то(эных батарей и электронные репе напр жени , в которых в кёчестве порогового устройст используютс  полупроводниковые элементы , например, триггер на транзисторах , источник сигнала совмещен с источником питани  и порог срабатывани  задаетс  стабилизатором ll и U Недостатками известных устройств  вл етс  нечеткое и неполное отключение исполнительного органа полупро водникового типа в состо нии включено , что приводит к прохбждению тока через исполнительный орган и на грузку в этом состо нии. При этом ба таре  аккумул торов продолжает неограниченно разр жатьс , что приводит к преждевременному выходу из стро . Этот разр д бесполезен, так как автоблокировка закрыта в этом состо нии. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство , содержащее бесконтактное триггерное реле напр жени , исполнительный орган полупроводникового типа , цель управлени , совмещенную с источником питани , стабилитрон, задающий порог срабатывани  з. Однако при напр жении на клеммах аккумул торной батареи меньшем пороговой допустимой величины к исполнительному органу приложено остаточное напр жение, равное сумме напр жений на резисторе в эмиттерной цепи и на переходе эмиттер-коллектор, наход щегос  в состо нии включено транзистора триггера. Это приводит к потере электрической энергии и к дальнейшему разр ду аккумул торной батареи в состо нии отключено. Триггер бесконтактного реле напр жени  работает неустойчиво , так как дл  того, чтобы снизить падение напр жени  на резисторе эмит tpнoй цепи в состо нии отключено сипротивление этого резистора выбираетс  минимальным, при этом положительна  обратна  св зь получаетс  слабой. Цель,изобретени  - исключить разр д батареи аккумул торов после сни жени  напр жени  на ней до установленного предельного уровн , т,е, повышение надежности отключени . Указанна  цель достигаетс  тем, что в известное устройство, содержащее входные клеммы дл  подключени  батареи, реле напр жени , выполненное в виде триггера, в цепь смещени  первого транзистора которого включен стабилитрон, и исполнительный блок полупроводникового типа, вход которого подключен к коллектору второго транзистора триггера, введена обратна  положительна св зь, включенна  между выходом исполнительного блока и эмиттером первого транзистора, вто рой транзистор которого выполнен с противоположным типом проводимости. На чертеже приведена принципиальна  схема устройства дл  ограничени  разр да аккумул торных батарей. Устройство содержит триггер на транзисторах 1 и 2 противоположного типа проводимости, порог срабатывани  которого задаетс  стабилитроном 3 и напр жением задержки на резис торе 4, включенном в цепь эмиттера первого транзистора, источник 5 питани , совмещенный с источником сигнала переключени , резистор 6 це положительной обратной св зи, испол нительный орган 7 полупроводникового типа, нагрузки 8, Источник 5 питани  и сигнала пере ключени  (аккумул торна  батаре ) подключен через стабилитрон 3 к базе транзистора 1. С помощью делител  напр жени  на резисторах и 6 на э.миттере транзистора 1 создаетс  напр жение задержки включени , обе с.печивающее надежное запирание транзистора 1 при напр жении аккумул тор ной батареи меньшем предельной величины , В состо нии включено все четыре транзистора устройства заперты и ток разр да аккумул торной батареи 5 практически равен нулю. Процесс переключени  устройства носит релаксационный характер. Когда напр и ение между базой транзистора 1 и общим проводом, возникающее при отпирании стабилитрона 3, превысит сумму напр жени  на переходе эмиттер - база транзистора 1 - резистор k, в цепи коллектора транзистора 1 установитс  ток, что приведет к отпиранию и всех остальных транзисторов устройства. Напр жение на эмиттере транзистора 1, создаваемое делителем напр жени  на резисторах k и 6 начнет уменьшатьс , так как будет возрастать потер  напр жени  на сопротивлении нагрузки 8. Это приведет к надежному и устойчивому переключению всего устройства, после чего все четыре транзистора окажутс  в состо нии включено и аккумул торна  батаре  будет подключена к нагрузке 8. При коротком замыкании в нагрузке 8 данное устройство ограничит ток батареи, так как при этом положение рабочей точки выходного транзистора исполнительного органа на семейство выходных характеристик переместитс  по кривой in - const, вдоль которой ток коллектора практически не измен етс . Экономический эффект от применени  предлагаемого устройства включаетс  в значительном продлении срока службы аккумул торных батарей, экономии электропитани  и эксплуатационных расходов. Формула изобретени  Устройство дл  ограничени  разр да аккумул торной батареи, содержащее входные .клеммы дл  подключени  батареи, реле напр жени , выполненное в виде триггера, в цепь смещени  первого транзистора которого включен стабилитрон , и исполнительный блок полупроводникового типа, вход которого подключен к коллектору второго транзистора триггера, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности отключени , в него введена обратна  положительна  св зь, вклю5 90 0356(5) DEVICE FOR RESTRICTING A BATTERY DISCHARGE The invention relates to electrical power equipment and can be used in electrical systems of various purposes, in particular, in power automation devices of railway automatics to protect batteries from deep discharge and related damage. Devices for limiting battery charge are known (electric batteries and electronic turnips in which semiconductor elements are used in a threshold device, for example, a trigger on transistors, the signal source is combined with a power source, and the trigger threshold is set by an II and U stabilizer. Disadvantages of known devices is the fuzzy and incomplete disconnection of the executive body of the semiconductor type in the state is turned on, which leads to a proc. of the current through the executive body and the load in this In this battery, the battery continues to discharge unlimitedly, which leads to premature failure. This bit is useless because the automatic blocking is closed in this state. The device containing the contactless trigger voltage relay, semiconductor type actuator, control target, combined with a power source, zener diode, setting the response threshold. However, when the voltage at the battery terminals is less than the threshold permissible value, a residual voltage is applied to the actuator equal to the sum of the voltages on the resistor in the emitter circuit and on the emitter-collector junction, which is in the state of the trigger transistor. This leads to a loss of electrical energy and further battery discharge in the off state. The trigger of the non-contact voltage relay is unstable, because in order to reduce the voltage drop across the resistor of the three-way emitter in the disconnected state, the resistance of this resistor is chosen to be minimal, and the positive feedback is weak. The purpose of the invention is to eliminate the discharge of a battery of batteries after reducing the voltage on it to a set limit level, i, e, increasing the reliability of the shutdown. This goal is achieved by the fact that in a known device containing input terminals for connecting a battery, a voltage relay made in the form of a trigger, the Zener diode of the first transistor is connected to the bias circuit of the first transistor, and a semiconductor-type actuator whose input is connected to the collector of the second transistor of the trigger, A positive feedback connection is inserted between the output of the executive unit and the emitter of the first transistor, the second transistor of which is made with the opposite type of conductivity. The drawing is a schematic diagram of a device for limiting the discharge of batteries. The device contains a trigger on transistors 1 and 2 of the opposite conductivity type, the response threshold of which is set by the zener diode 3 and the voltage delay on the resistor 4 connected to the emitter circuit of the first transistor, the power supply 5, combined with the source of the switching signal, resistor 6 A semiconductor-type actuator 7, a load 8, a power supply 5 and a switching signal (battery) are connected via a zener diode 3 to the base of the transistor 1. By means of a voltage divider on the resistors and 6 on the emitter of the transistor 1, a turn-on delay voltage is created, both securing reliable locking of the transistor 1 when the battery voltage is lower than the limit value, all four transistors of the device are turned on and the discharge current of the battery is turned on Battery 5 is almost zero. The switching process of the device is relaxation in nature. When the voltage between the base of the transistor 1 and the common wire that occurs when unlocking the Zener diode 3 exceeds the sum of the voltage across the transition emitter – base of transistor 1 - resistor k, a current is established in the collector circuit of transistor 1, which will unlock all other device transistors . The voltage at the emitter of transistor 1 created by the voltage divider at resistors k and 6 will begin to decrease as the loss of voltage across the load resistance 8 will increase. This will lead to reliable and stable switching of the entire device, after which all four transistors will be in the battery is turned on and the battery is connected to the load 8. With a short circuit in the load 8, this device will limit the battery current, since the position of the operating point of the output transistor of the actuator to the family of output characteristics moves along the in - const curve, along which the collector current remains almost unchanged. The economic effect of the application of the proposed device includes a significant extension of the service life of batteries, saving power and operating costs. The invention The device for limiting the discharge of a battery, containing input terminals for connecting the battery, a voltage relay, made in the form of a trigger, in the bias circuit of the first transistor of which the zener diode is connected, and the executive unit of semiconductor type, the input of which is connected to the collector of the second transistor trigger, characterized in that, in order to increase the reliability of the shutdown, a reverse positive link is inserted into it, including 5 90 0356 ценна  между выходом исполнительного 1 . Авторское свидетельство СССР блока и эмиттером первого транзистора № 53037, «л. Н 01 М , 1975. триггера, второй транзистор которого valuable between the release of the executive 1. USSR author's certificate of the block and the emitter of the first transistor No. 53037, “l. H 01 M, 1975. trigger, the second transistor of which 2. Коган Д. А. и др. Нова  аппавыполнен с противоположным типом про- ратура электропитани  железнодорож водимости.5 ной автоматики. М., Транспорт, 1978,2. Kogan, D.A., et al. Nova is equipped with the opposite type of electrical power supply for railway automation systems. M., Transport, 1978, Источники информации,Information sources, 3. Автоматика телемеханика, св зь,3. Automatics telemechanics, communication, прин тые во внимание при экспертизеМ,, Транспорт, 1977, № 6, с. 37-38.taken into account in the examination, Transport, 1977, No. 6, p. 37-38. с. 120 - 127.with. 120-127.
SU782629961A 1978-06-13 1978-06-13 Device for limiting storage battery discharge SU904035A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782629961A SU904035A1 (en) 1978-06-13 1978-06-13 Device for limiting storage battery discharge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782629961A SU904035A1 (en) 1978-06-13 1978-06-13 Device for limiting storage battery discharge

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU904035A1 true SU904035A1 (en) 1982-02-07

Family

ID=20770692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782629961A SU904035A1 (en) 1978-06-13 1978-06-13 Device for limiting storage battery discharge

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU904035A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5397974A (en) * 1993-01-19 1995-03-14 Sanyo Electric Co., Ltd. Rechargeable battery overdischarge prevention circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5397974A (en) * 1993-01-19 1995-03-14 Sanyo Electric Co., Ltd. Rechargeable battery overdischarge prevention circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI107867B (en) lighting system
US5179337A (en) Over-discharge protection for rechargeable batteries
GB1473798A (en) Power supply system having two different types of batteries and current-limiting circuit for lower ouput battery
SU904035A1 (en) Device for limiting storage battery discharge
CN112134257A (en) Short-circuit protection circuit of direct-current power supply
CN215870821U (en) Automatic pre-charging circuit and pre-charging system for load
CN113022896B (en) Hot knife unblock drive circuit device
SU1501214A1 (en) Stanby power supply arrangement
CN208158101U (en) A kind of under-voltage and short-circuit protection circuit of output
CN100373730C (en) Switch power source short circuit protection method and circuit
Matsuda et al. Development of PWM inverter employing GTO
US11689196B1 (en) Solid state relay harvesting power from load by measuring zero crossing
CN109444731A (en) DC relay closed state detection device
CN215120208U (en) Low-power-consumption high-reliability lithium battery protection board
CN220358845U (en) Power supply control circuit and household appliance
CN216121837U (en) Multifunctional battery pack power supply control system
SU1026226A2 (en) Device for overvoltage and undervoltage protection of electric device
RU40263U1 (en) VEHICLE VOLTAGE CONTROL DEVICE FOR VEHICLE DC
RU1817211C (en) Controlled switch
SU1108418A2 (en) Device for protecting voltage stabilizer
SU1582183A2 (en) Device for protection of dc power supply source from overloads and short circuits
SU1283890A1 (en) Device for short circuit and overload protection of power source
RU2061291C1 (en) Dc-to-dc voltage changer
SU1374209A1 (en) D.c. voltage stabilizer
SU1081727A1 (en) Device for overload protection of voltage stabilizer