RU2328799C2 - Automated device for accelerated charging of accumulator batteries with asymmetric current - Google Patents
Automated device for accelerated charging of accumulator batteries with asymmetric current Download PDFInfo
- Publication number
- RU2328799C2 RU2328799C2 RU2006130257/09A RU2006130257A RU2328799C2 RU 2328799 C2 RU2328799 C2 RU 2328799C2 RU 2006130257/09 A RU2006130257/09 A RU 2006130257/09A RU 2006130257 A RU2006130257 A RU 2006130257A RU 2328799 C2 RU2328799 C2 RU 2328799C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- block
- charging
- adjustable
- current source
- Prior art date
Links
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 10
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 229910005580 NiCd Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 2
- 229910005813 NiMH Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для ускоренного заряда аккумуляторных батарей (АБ) на основе преобразователей с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).The invention relates to electrical engineering, in particular to devices for accelerated charging of rechargeable batteries (AB) based on converters with pulse-width modulation (PWM).
Известно устройство [Патент Российской Федерации №2216087, H02J 7/10, 2003] для автоматического ускоренного заряда аккумуляторных батарей асимметричным током, содержащее схему управления силовой частью, включающую диод, соединенный анодом с положительным выводом питающего напряжения, блок фильтров, соединенный с катодом диода и с отрицательным выводом питающего напряжения, блок регулируемого источника зарядного тока, соединенный с блоком фильтров, второй диод, анод которого соединен с блоком регулируемого источника зарядного тока, второй блок фильтров, соединенный с катодом второго диода, блок регулируемого источника разрядного тока, соединенный с вторым блоком фильтров и с точкой соединения блока фильтров и катода диода, блок усилителей, соединенный с блоком регулируемого источника зарядного тока, второй блок усилителей, соединенный с блоком регулируемого источника разрядного тока, блок подключения аккумуляторных батарей, соединенный с блоком аккумуляторной батареи и с точкой соединения катода второго диода и второго блока фильтров, и схему управления по заданному алгоритму, включающую блок управления, соединенный с блоком задания алгоритма заряда, блоком задания режима заряда, блоком индикации, блоком звуковой сигнализации, блоком ШИМ, блоком аналого-цифрового преобразования (АЦП), блок задания режима заряда соединен с блоком подключения аккумуляторных батарей, блок ШИМ соединен с обоими блоками усилителей схемы управления силовой частью, блок датчика тока, соединенный с блоком подключения аккумуляторных батарей и блоком АЦП, блок датчика напряжения, соединенный с блоком подключения аккумуляторных батарей и блоком АЦП, блок питания, соединенный с положительным и отрицательным выводами питающего напряжения.A device is known [Patent of the Russian Federation No. 2216087, H02J 7/10, 2003] for automatic accelerated charging of batteries with an asymmetric current, comprising a power part control circuit including a diode connected by an anode to a positive terminal of the supply voltage, a filter unit connected to the cathode of the diode and with a negative output of the supply voltage, an adjustable charging current source unit connected to a filter unit, a second diode, the anode of which is connected to an adjustable charging current source unit, a second unit filters connected to the cathode of the second diode, an adjustable discharge current source unit connected to a second filter unit and to a connection point of the filter and diode cathode, an amplifier unit connected to an adjustable charging current source unit, a second amplifier unit connected to an adjustable discharge source unit current, a battery connection unit connected to a battery unit and to a connection point of a cathode of a second diode and a second filter unit, and a control circuit according to a predetermined algorithm tmu, including a control unit connected to a charge algorithm task unit, a charge mode setting unit, an indication unit, an audible alarm unit, a PWM unit, an analog-to-digital conversion (ADC) unit, a charge mode setting unit is connected to the battery connection unit, a PWM unit connected to both amplification units of the power unit control circuit, a current sensor unit connected to the battery connection unit and the ADC unit, a voltage sensor unit connected to the battery connection unit tare and ADC unit, a power supply connected to the positive and negative terminals of the supply voltage.
Недостатком данного устройства является ограниченная область применения вследствие невозможности проведения ускоренного заряда АБ с номинальным напряжением, составляющим более 75% от питающего напряжения, а также разряда АБ.The disadvantage of this device is the limited scope due to the impossibility of carrying out an accelerated battery charge with a rated voltage of more than 75% of the supply voltage, as well as the discharge of the battery.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство [Патент Российской Федерации №2271061, Н02J 7/10, 2006] для автоматизированного ускоренного заряда аккумуляторных батарей асимметричным током, содержащим схему управления силовой частью, включающую блок регулируемого источника зарядного тока, соединенный с выводами питающего напряжения, блок фильтров, соединенный с блоком регулируемого источника зарядного тока, второй блок регулируемого источника зарядного тока, соединенный с блоком фильтров, блок регулируемого источника разрядного тока, соединенный с точкой соединения блока фильтров и блока регулируемого источника зарядного тока, три блока усилителей, попарно соединенных с обоими блоками регулируемых источников зарядного тока и блоком регулируемого источника разрядного тока, блок подключения аккумуляторных батарей, соединенный с блоком аккумуляторной батареи и вторым блоком регулируемого источника зарядного тока, второй блок фильтров, соединенный с блоком регулируемого источника разрядного тока и с точкой соединения второго блока регулируемого источника зарядного тока и блока подключения аккумуляторных батарей, и схему управления по заданному алгоритму, включающую блок управления, соединенный с блоком задания алгоритма заряда, блоком задания режима заряда, блоком индикации, блоком звуковой сигнализации, блоком ШИМ, блоком АЦП, блок задания режима заряда соединен с блоком подключения аккумуляторных батарей, блок ШИМ соединен с тремя блоками усилителей схемы управления силовой частью, блок датчика тока, соединенный с блоком подключения аккумуляторных батарей и блоком АЦП, блок датчика напряжения, соединенный с блоком подключения аккумуляторных батарей и блоком АЦП, блок питания, соединенный с выводами питающего напряжения, при этом блок управления, блок ШИМ, блок АЦП, блок задания режима заряда и блок задания алгоритма заряда входят в состав блока однокристального микропроцессора (ОМП).Closest to the proposed technical solution is a device [Patent of the Russian Federation No. 2271061, Н02J 7/10, 2006] for an automated accelerated battery charging with an asymmetric current, comprising a power section control circuit including an adjustable charging current source unit connected to supply voltage leads, a filter unit connected to an adjustable charging current source unit, a second adjustable charging current source unit connected to a filter unit, an adjustable source a nickel of the discharge current connected to the connection point of the filter unit and the unit of the regulated charging current source, three amplifier units coupled to both blocks of the regulated charging current sources and the unit of the regulated discharge current source, the battery connection unit connected to the battery unit and the second unit adjustable source of charging current, the second filter unit connected to the unit of the adjustable discharge current source and with the connection point of the second unit is adjustable of the charging current source and the battery connection unit, and a control circuit according to a predetermined algorithm, including a control unit connected to a charge algorithm setting unit, a charge mode setting unit, an indication unit, an audio alarm unit, a PWM unit, an ADC unit, a charge mode setting unit connected to the battery connection unit, the PWM unit is connected to three amplifier blocks of the power unit control circuit, a current sensor unit connected to the battery connection unit and the ADC unit, b a voltage sensor lock connected to the battery connection unit and the ADC unit, a power supply unit connected to the supply voltage terminals, the control unit, the PWM unit, the ADC unit, the charge mode setting unit and the charge algorithm setting unit are part of the single-chip microprocessor unit ( WMD).
В данном устройстве при формировании разрядного импульса асимметричного тока используется метод рекуперации энергии в емкостной элемент блока фильтров, которая затем расходуется на формирование зарядного импульса. Недостатком устройства является невозможность вести продолжительный разряд АБ, т.к. при этом энергия разряда не расходуется на формирование зарядного импульса, а накапливается на емкостном элементе блока фильтров, что приводит к выходу его из строя.In this device, when generating a discharge pulse of an asymmetric current, the method of energy recovery into the capacitive element of the filter unit is used, which is then spent on the formation of a charging pulse. The disadvantage of this device is the inability to conduct a long battery discharge, because in this case, the discharge energy is not spent on the formation of a charging pulse, but is accumulated on the capacitive element of the filter unit, which leads to its failure.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет способности вести разряд АБ, т.к. в некоторых областях применения кроме ускоренного заряда АБ требуется, чтобы зарядное устройство могло обеспечивать стандартный режим заряда (NiCd и NiMh АБ), перед которым батарея должна быть полностью разряжена.The objective of the invention is to expand the functionality of the device due to the ability to discharge the battery, because In some applications, in addition to the accelerated charge of the battery, it is required that the charger can provide a standard charge mode (NiCd and NiMh batteries), before which the battery must be completely discharged.
Поставленная задача решается тем, что, в известное устройство для автоматического ускоренного заряда аккумуляторных батарей асимметричным током, содержащее схему управления силовой частью, включающую блок регулируемого источника зарядного тока, соединенный с выводами питающего напряжения, блок фильтров, соединенный с блоком регулируемого источника зарядного тока, второй блок регулируемого источника зарядного тока, соединенный с блоком фильтров, блок регулируемого источника разрядного тока, соединенный с точкой соединения блока фильтров и блока регулируемого источника зарядного тока, три блока усилителей, попарно соединенных с обоими блоками регулируемых источников зарядного тока и блоком регулируемого источника разрядного тока, блок подключения аккумуляторных батарей, соединенный с блоком аккумуляторной батареи и вторым блоком регулируемого источника зарядного тока, второй блок фильтров, соединенный с блоком регулируемого источника разрядного тока и с точкой соединения второго блока регулируемого источника зарядного тока и блока подключения аккумуляторных батарей, и схему управления по заданному алгоритму, включающую блок управления, соединенный с блоком задания алгоритма заряда, блоком задания режима заряда, блоком индикации, блоком звуковой сигнализации, блоком широтно-импульсной модуляции (ШИМ), блоком аналого-цифрового преобразования (АЦП), блок задания режима заряда соединен с блоком подключения аккумуляторных батарей, блок ШИМ соединен с тремя блоками усилителей схемы управления силовой частью, блок датчика тока, соединенный с блоком подключения аккумуляторных батарей и блоком АЦП, блок датчика напряжения, соединенный с блоком подключения аккумуляторных батарей и блоком АЦП, блок питания, соединенный с выводами питающего напряжения, введены в схему управления силовой частью блок разряда конденсаторов, соединенный одним выводом с точкой соединения блока фильтров и блока регулируемого источника зарядного тока, другим выводом - с отрицательным выводом питающего напряжения, а в схему управления по заданному алгоритму - блок переключателя, соединенный с блоком управления. Введенный блок разряда конденсаторов состоит из ключевого элемента, подключающего нагрузочный резистор к отрицательному выводу питающего напряжения, что позволяет разряжать емкостной элемент блока фильтров и поддерживать его напряжение в рабочем диапазоне при разряде АБ. Внутренняя схема управления ключевого элемента включает/выключает его в зависимости от уровня напряжения на емкостном элементе блока фильтров, который поступает на пороговый элемент, имеющий гистерезисную характеристику срабатывания. Введенный блок переключателя служит для выбора способа заряда АБ: ускоренный заряд асимметричным током или стандартный заряд постоянным током. Введение в схему блока разряда конденсаторов позволяет вести продолжительный разряд АБ, поскольку рекуперируемая при этом в емкостной элемент блока фильтров энергия рассеивается на нагрузочном резисторе блока разряда конденсаторов, а введение блока переключателя позволяет выбирать между способом заряда постоянным током с предварительным доразрядом АБ и способом заряда асимметричным током без предварительного доразряда.The problem is solved in that, in a known device for automatic accelerated charging of batteries with an asymmetric current, comprising a power section control circuit including an adjustable charging current source unit connected to supply voltage leads, a filter unit connected to an adjustable charging current source unit, second an adjustable charge current source unit connected to a filter unit, an adjustable discharge current source unit connected to a connection point of a fil unit ltr and a block of an adjustable source of charging current, three blocks of amplifiers connected in pairs with both blocks of an adjustable source of charging current and a block of an adjustable source of discharge current, a unit for connecting batteries connected to a block of a battery and a second block of an adjustable source of charging current, a second block of filters, connected to a block of an adjustable discharge current source and to a connection point of a second block of an adjustable charge current source and a battery connection unit batteries, and a control circuit according to a predetermined algorithm, including a control unit connected to a charge algorithm setting unit, a charge mode setting unit, an indication unit, an audio signaling unit, a pulse width modulation (PWM) unit, an analog-to-digital conversion (ADC) unit, the charge mode setting unit is connected to the battery connection unit, the PWM unit is connected to three power amplifier control unit amplifiers, the current sensor unit connected to the battery connection unit and the ADC unit , a voltage sensor unit connected to the battery connection unit and the ADC unit, a power supply unit connected to the supply voltage leads are introduced into the power circuit control circuit of a capacitor discharge unit connected by one output to the connection point of the filter unit and the unit of the regulated charging current source, the other output - with a negative output of the supply voltage, and to the control circuit according to a predetermined algorithm - a switch unit connected to the control unit. The introduced capacitor discharge unit consists of a key element connecting the load resistor to the negative output of the supply voltage, which allows you to discharge the capacitive element of the filter unit and maintain its voltage in the operating range when the battery is discharged. The internal control circuit of the key element turns it on / off depending on the voltage level on the capacitive element of the filter unit, which is supplied to the threshold element having a hysteretic response characteristic. The entered switch block is used to select the method of charging the battery: accelerated charge with asymmetric current or standard charge with direct current. The introduction of a capacitor discharge block into the circuit allows a continuous discharge of the AB, since the energy recovered in the capacitive element of the filter block is dissipated by the load resistor of the capacitor discharge block, and the introduction of the switch block allows you to choose between a direct current charging method with a preliminary additional discharge of the AB battery and an asymmetric current charging method without prior re-discharge.
На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство включает систему управления по заданному алгоритму (СУЗА) 1 и систему управления силовой частью (СУСЧ) 2. Блок 3 ОМП состоит из блока 4 управления и соединенных с ним блока 5 задания алгоритма заряда, блока 6 ШИМ, блока 7 АЦП и блока 8 задания режима заряда. Блок 3 ОМП соединен с блоком 9 индикации, блоком 10 звуковой сигнализации, блоком 11 подключения аккумуляторных батарей, блоком 12 датчика тока и блоком 13 датчика напряжения. Входы блоков 12 и 13 датчика тока и датчика напряжения соответственно соединены с соответствующими выходами блока 11 подключения АБ, входы которого соединены с блоком 14 АБ. Выходы блока 6 ШИМ соединены с входами соответствующих блоков 15, 16 и 17 усилителей, выходы которых соединены со входами блоков 18 и 19 регулируемых источников зарядного тока и блока 20 разрядного тока соответственно. Питающее напряжение подается на блок 21 питания и на блок 19 регулируемого источника зарядного тока, представляющего собой ШИМ-преобразователь повышающего типа, выход которого соединен с входом блока 22 фильтров. Выход блока 22 фильтров соединен с входом блока 18 регулируемого источника зарядного тока, представляющего собой ШИМ-преобразователь понижающего типа, выход которого соединен со входом блока 23 фильтров и входом блока 11 подключения АБ. Вход блока 20 регулируемою источника разрядного тока, представляющего собой ШИМ-преобразователь повышающего типа, соединен с выходом блока 23 фильтров, а выход блока 20 регулируемого источника разрядного тока соединен со входом блока 22 фильтров и выходом блока 19 регулируемого источника зарядного тока. Блок 24 разряда конденсаторов соединен одним выводом с точкой соединения блока 22 фильтров и блока 19 регулируемого источника зарядного тока, другим выводом - с отрицательным выводом питающего напряжения. Блок 25 переключателя соединен с блоком 4 управления.The drawing shows a block diagram of a device. The device includes a control system according to a predetermined algorithm (CPS) 1 and a control system for the power unit (CMS) 2. Block 3 OMP consists of a control unit 4 and a charge algorithm task unit 5 connected thereto, a PWM unit 6, an ADC unit 7 and a task unit 8 charge mode. Block 3 OMP is connected to the block 9 indication, block 10, an audible alarm, block 11 connecting the batteries, block 12 of the current sensor and block 13 of the voltage sensor. The inputs of the blocks 12 and 13 of the current sensor and the voltage sensor are respectively connected to the corresponding outputs of the block 11 connecting the battery, the inputs of which are connected to the block 14 AB. The outputs of the PWM block 6 are connected to the inputs of the respective amplifier blocks 15, 16 and 17, the outputs of which are connected to the inputs of the blocks 18 and 19 of the regulated charging current sources and the discharge current block 20, respectively. The supply voltage is supplied to the power supply unit 21 and to the unit 19 of the adjustable charging current source, which is a boost type PWM converter, the output of which is connected to the input of the filter unit 22. The output of the filter unit 22 is connected to the input of the unit 18 of an adjustable charging current source, which is a PWM down-converter, the output of which is connected to the input of the filter unit 23 and the input of the battery connection unit 11. The input of unit 20 of an adjustable discharge current source, which is a PWM converter of increasing type, is connected to the output of filter unit 23, and the output of unit 20 of an adjustable discharge current source is connected to input of filter unit 22 and the output of unit 19 of an adjustable charging current source. The capacitor discharge unit 24 is connected by one output to the connection point of the filter unit 22 and the unit 19 of the regulated charging current source, and the other end is connected to the negative output of the supply voltage. The switch unit 25 is connected to the control unit 4.
Устройство работает следующим образом. Питающее напряжение поступает на блок 21 питания, который вырабатывает постоянные стабилизированные напряжения для питания блока 8 звуковой сигнализации, блока 9 индикации, блока 11 подключения аккумуляторных батарей, блока 12 датчика тока, блока 13 датчика напряжения, блоков 15, 16 и 17 усилителей и блока 3 однокристального микропроцессора (ОМП), состоящего из блока 4 управления, блока 5 задания алгоритма заряда, блока 6 ШИМ, блока 7 АЦП и блока 8 задания режима заряда. При включении устройства сигналы с выхода блока 3 ОМП запирают блоки усилителей во избежания открытия силовых элементов схемы управления силовой частью 2. Блок 3 ОМП инициирует записанную в блоке 5 задания алгоритма заряда программу, которая устанавливает выходные сигналы портов ввода-вывода в начальное состояние, контролирует входные сигналы портов ввода-вывода и АЦП. При нормальном завершении опроса на блок 10 звуковой сигнализации выдается сигнал длительностью 500 мс с частотой 2 кГц. При возникновении запрещенной комбинации на входах ОМП 3 выдает сигнал аварии на блок 10 звуковой сигнализации частотой 1 кГц длительностью 230 мс и паузой 20 мс, и на блок 9 индикации частотой 4 Гц и скважностью 0,1. После предварительной обработки и установки соответствующих сигналов ОМП 3 переходит в режим ожидания, периодически опрашивая выходы блока 8 задания режима заряда и блока 13 датчика напряжения. При подключении АБ к блоку 11 подключения батареи срабатывает переключатель, соответствующий данному типу батареи, сигнал с которого поступает в блок 8 задания режима заряда и с его выхода - на блок 3 ОМП. Напряжение батареи поступает на вход блока 13 датчика напряжения и с его выхода - на блок 7 АЦП. Блок 4 управления анализирует полученные сигналы и выбирает из блока 5 задания алгоритма заряда алгоритм, соответствующий заряду данного типа батареи. Способ заряда (постоянный или асимметричный ток) задается по сигналу, получаемому блоком 4 управления от блока 25 переключателя.The device operates as follows. The supply voltage is supplied to the power supply unit 21, which generates constant stabilized voltages for supplying the sound signaling unit 8, the indicating unit 9, the battery connecting unit 11, the current sensor unit 12, the voltage sensor unit 13, amplifier units 15, 16 and 17 and unit 3 a single-chip microprocessor (OMP), consisting of a control unit 4, a charge algorithm task unit 5, a PWM unit 6, an ADC unit 7 and a charge mode setting unit 8. When the device is turned on, the signals from the output of block 3 OMP lock the amplifier blocks to avoid opening the power elements of the control circuit of power unit 2. Block 3 OMP initiates the program recorded in block 5 of the task of the charge algorithm, which sets the output signals of the input-output ports to the initial state, controls the input signals of input-output ports and ADC. When the polling is completed normally, a signal with a duration of 500 ms and a frequency of 2 kHz is output to the sound alarm unit 10. If a forbidden combination occurs at the inputs of the OMP 3, an alarm signal is sent to the acoustic signaling unit 10 with a frequency of 1 kHz for a duration of 230 ms and a pause of 20 ms, and to an indication unit 9 with a frequency of 4 Hz and a duty cycle of 0.1. After preliminary processing and installation of the corresponding signals, the OMP 3 goes into standby mode, periodically polling the outputs of the unit 8 for setting the charge mode and the unit 13 for the voltage sensor. When the battery is connected to the battery connection unit 11, the switch corresponding to this type of battery is activated, the signal from which goes to the charge mode setting unit 8 and, from its output, to the OMP unit 3. The battery voltage is supplied to the input of the voltage sensor block 13 and, from its output, to the ADC block 7. The control unit 4 analyzes the received signals and selects from the unit 5 for setting the charge algorithm an algorithm corresponding to the charge of this type of battery. The charge method (constant or asymmetric current) is set according to the signal received by the control unit 4 from the unit 25 of the switch.
Если задан ускоренный заряд асимметричным током, блок 4 управления выдает сигналы управления зарядом на блок 6 ШИМ и сигнал постоянного свечения на блок 10 индикации. Сигналы с блока 6 ШИМ, поступающие на блоки 15, 16 и 17 усилителей и далее на блоки 18 и 19 регулируемых источников зарядного тока и блок 20 регулируемого источника разрядного тока соответственно, устанавливают амплитуды и длительности зарядных и разрядных импульсов согласно выбранному алгоритму заряда. Амплитуды зарядного и разрядного импульса контролируются с помощью сигнала с блока 12 датчика тока, поступающего на блок 7 АЦП. В ходе заряда в соответствии с алгоритмом контролируется напряжение АБ. По окончании процесса заряда блок 4 управления прекращает подачу сигналов управления на блок 6 ШИМ, на выходах которого устанавливаются уровни, запирающие блоки 18 и 19 регулируемых источников зарядного тока и блок 20 регулируемого источника разрядного тока, батарея отключается от зарядных и разрядных цепей, блок 4 управления подает сигнал о нормальном завершении процесса заряда в блок 9 индикации с частотой 2 Гц и скважностью 0,5 и блок 10 звуковой сигнализации с частотой 1 кГц длительностью 250 мс и паузой 250 мс. В ходе заряда контролируются параметры тока на соответствие выбранному режиму заряда. При несоответствии токов параметрам режима заряд прекращается и включается аварийные звуковая сигнализация и индикация, что говорит о неисправности батареи.If an accelerated charge is specified by an asymmetric current, the control unit 4 provides charge control signals to the PWM unit 6 and a constant light signal to the display unit 10. The signals from the PWM block 6, arriving at the amplifier blocks 15, 16 and 17 and then to the blocks 18 and 19 of the regulated charging current sources and the block 20 of the adjustable discharge current source, respectively, set the amplitudes and durations of the charging and discharge pulses according to the selected charge algorithm. The amplitudes of the charging and discharge pulses are monitored using a signal from block 12 of the current sensor supplied to block 7 of the ADC. During the charge, in accordance with the algorithm, the voltage of the battery is monitored. At the end of the charging process, the control unit 4 stops supplying control signals to the PWM unit 6, at the outputs of which levels are installed that lock the blocks 18 and 19 of the regulated charging current sources and the block 20 of the regulated discharge current source, the battery is disconnected from the charging and discharge circuits, control block 4 sends a signal about the normal completion of the charging process to the display unit 9 with a frequency of 2 Hz and a duty cycle of 0.5 and the sound alarm unit 10 with a frequency of 1 kHz for a duration of 250 ms and a pause of 250 ms. During the charge, the current parameters are monitored for compliance with the selected charge mode. If the currents do not match the parameters of the mode, the charge stops and the emergency sound alarm and indication turn on, which indicates a battery malfunction.
Если задан стандартный режим заряда постоянным током, блок 4 управления выдает сигналы управления разрядом на блок 6 ШИМ и сигнал постоянного свечения на блок 9 индикации. Сигнал с блока 6 ШИМ, поступающий на блок 17 усилителей и далее на блок 20 регулируемого источника разрядного тока, устанавливает амплитуду разрядного тока согласно выбранному алгоритму заряда. Амплитуда разрядного тока контролируется с помощью сигнала с блока 12 датчика тока, поступающего на блок 7 АЦП. Когда за счет рекуперируемой при разряде энергии АБ напряжение на емкостном элементе блока 22 фильтров достигнет порога срабатывания ключевого элемента блока 24 разряда конденсаторов, избыточная энергия начнет преобразовываться в тепло на резистивном элементе блока 24 разряда конденсаторов, напряжение будет уменьшаться и по достижении нижней границы гистерезиса порогового элемента ключевой элемент закроется и напряжение снова начнет нарастать. В ходе разряда в соответствии с алгоритмом контролируется напряжение АБ. По достижении конечного разрядного напряжения блок 4 управления прекращает подачу сигналов управления на блок 6 ШИМ, на выходе которого устанавливается уровень, запирающий блок 20 регулируемого источника разрядного тока. В ходе разряда контролируются параметры тока на соответствие выбранному режиму разряда. При несоответствии тока параметрам режима разряд прекращается и включаются аварийные звуковая сигнализация и индикация.If a standard direct current charge mode is set, the control unit 4 provides discharge control signals to the PWM unit 6 and a constant light signal to the indication unit 9. The signal from the PWM block 6, arriving at the amplifier block 17 and then to the block 20 of the adjustable discharge current source, sets the amplitude of the discharge current according to the selected charge algorithm. The amplitude of the discharge current is controlled using the signal from block 12 of the current sensor supplied to block 7 of the ADC. When the voltage on the capacitive element of the filter unit 22 reaches the threshold of operation of the key element of the capacitor discharge unit 24 due to the energy recovered during discharge of the AB battery, the excess energy begins to be converted into heat on the resistive element of the capacitor discharge unit 24, the voltage will decrease when the lower threshold hysteresis reaches the threshold element the key element closes and the voltage starts to rise again. During the discharge, in accordance with the algorithm, the voltage of the battery is controlled. Upon reaching the final discharge voltage, the control unit 4 stops supplying control signals to the PWM unit 6, at the output of which a level is established that locks the unit 20 of the adjustable discharge current source. During the discharge, the current parameters are monitored for compliance with the selected discharge mode. If the current does not correspond to the parameters of the mode, the discharge ceases and emergency sound alarms and indicators turn on.
Далее блок 4 управления выдает сигналы управления зарядом на блок 6 ШИМ. Сигналы с блока 6 ШИМ, поступающие на блоки 15 и 16 усилителей и далее на блоки 18 и 19 регулируемых источников зарядного тока, устанавливают амплитуду зарядного тока согласно выбранному алгоритму заряда. Амплитуда зарядного тока контролируется с помощью сигнала с блока 12 датчика тока, поступающего на блок 7 АЦП. В ходе заряда в соответствии с алгоритмом контролируется время заряда. По истечении времени заряда блок 4 управления прекращает подачу сигналов управления на блок 6 ШИМ, на выходах которого устанавливаются уровни, запирающие блоки 18 и 19 регулируемых источников зарядного тока, батарея отключается от зарядных и разрядных цепей, блок 4 управления подает сигнал о нормальном завершении процесса заряда в блок 8 индикации с частотой 2 Гц и скважностью 0,5 и блок 9 звуковой сигнализации с частотой 1 кГц длительностью 250 мс и паузой 250 мс. В ходе заряда контролируются параметры тока на соответствие выбранному режиму заряда. При несоответствии токов параметрам режима заряд прекращается и включается аварийные звуковая сигнализация и индикация, что говорит о неисправности батареи.Next, the control unit 4 provides charge control signals to the PWM unit 6. The signals from the PWM block 6, arriving at blocks 15 and 16 of the amplifiers and then to blocks 18 and 19 of the regulated sources of charging current, set the amplitude of the charging current according to the selected charge algorithm. The amplitude of the charging current is controlled using the signal from block 12 of the current sensor supplied to block 7 of the ADC. During the charge, in accordance with the algorithm, the charge time is controlled. After the charge time has elapsed, the control unit 4 stops supplying control signals to the PWM unit 6, the outputs of which are set to lock the blocks 18 and 19 of the regulated sources of charging current, the battery is disconnected from the charging and discharge circuits, and the control unit 4 gives a signal about the normal completion of the charging process in block 8 indication with a frequency of 2 Hz and a duty cycle of 0.5 and block 9 of an audio alarm with a frequency of 1 kHz for a duration of 250 ms and a pause of 250 ms. During the charge, the current parameters are monitored for compliance with the selected charge mode. If the currents do not match the parameters of the mode, the charge stops and the emergency sound alarm and indication turn on, which indicates a battery malfunction.
Цепь заряда состоит из блока 19 регулируемого источника зарядного тока, управляемого через блок 16 усилителей от блока 3 ОМП, служащего для повышения входного напряжения, если это необходимо для поддержания уровня зарядного тока в соответствии с режимом заряда, блока 22 фильтров, осуществляющего защиту питающего напряжения от низкочастотной и высокочастотной помехи, возникающей при коммутациях в блоке 18 регулируемого источника зарядного тока, а так же функцию накопления заряда на емкости при протекании разрядного импульса тока, блока 18 регулируемого источника зарядного тока, управляемого через блок 15 усилителей от блока 3 ОМП, служащего для поддержания уровня зарядного тока в соответствии с режимом заряда при достаточной величине входного напряжения и блока 11 подключения аккумуляторных батарей.The charge circuit consists of a block 19 of an adjustable charge current source, controlled through a block of 16 amplifiers from a block 3 of OMP, which serves to increase the input voltage, if necessary to maintain the level of the charging current in accordance with the charge mode, block 22 of the filters, which protects the supply voltage from low-frequency and high-frequency interference that occurs during switching in block 18 of an adjustable source of charging current, as well as the function of accumulation of charge on the capacitance when a discharge current pulse flows, block 18 re uliruemogo charging current source controlled by unit 15 via amplifiers OMP from block 3, which serves to maintain the charging current level according to the charging mode at a sufficient magnitude of the input voltage and block 11 connection batteries.
Цепь разряда состоит из блока 11 подключения аккумуляторных батарей, блока 23 фильтров, дроссель которого является индуктивным элементом повышающего ШИМ-преобразователя регулируемого источника разрядного тока, блока 20 регулируемого источника разрядного тока, управляемого через блок 17 усилителей от блока 3 ОМП, которым задается и поддерживается необходимый уровень разрядного тока, энергия импульса разрядного тока преобразуется в заряд конденсатора блока 22 фильтров и используется для создания зарядного тока, и блока 24 разряда конденсаторов, предохраняющего емкостной элемент блока 22 фильтров от выхода из строя при продолжительном разряде.The discharge circuit consists of a battery connecting unit 11, a filter unit 23, the inductor of which is an inductive element of a boost PWM converter of an adjustable discharge current source, an adjustable discharge current source unit 20, controlled through an amplifier block 17 from an OMP unit 3, which sets and supports the necessary the level of the discharge current, the energy of the pulse of the discharge current is converted into the charge of the capacitor of the filter unit 22 and is used to create a charging current, and the condensate discharge unit 24 ditch that protects the capacitive element of the filter unit 22 from failure during prolonged discharge.
Введение в систему управления силовой частью 2 блока 24 разряда конденсаторов и в систему управления по заданному алгоритму 1 блока 25 переключателя расширяет функциональные возможности устройства за счет возможности ведения не только ускоренного заряда асимметричным током, но и стандартного заряда постоянным током.Introduction to the control system of the power part 2 of the block 24 of the discharge of capacitors and the control system according to the specified algorithm 1 of the block 25 of the switch expands the functionality of the device due to the possibility of maintaining not only an accelerated charge with an asymmetric current, but also a standard charge with direct current.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006130257/09A RU2328799C2 (en) | 2006-08-21 | 2006-08-21 | Automated device for accelerated charging of accumulator batteries with asymmetric current |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006130257/09A RU2328799C2 (en) | 2006-08-21 | 2006-08-21 | Automated device for accelerated charging of accumulator batteries with asymmetric current |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006130257A RU2006130257A (en) | 2008-02-27 |
| RU2328799C2 true RU2328799C2 (en) | 2008-07-10 |
Family
ID=39278600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006130257/09A RU2328799C2 (en) | 2006-08-21 | 2006-08-21 | Automated device for accelerated charging of accumulator batteries with asymmetric current |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2328799C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US431078A (en) * | 1890-07-01 | russell | ||
| US5905361A (en) * | 1994-09-01 | 1999-05-18 | Fujitsu Limited | Charging-and-discharging device, constant-voltage and constant-current control circuit, and electronic device |
| RU2267847C1 (en) * | 2004-04-06 | 2006-01-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") | Automated device for quick charging of accumulator battery by means of asymmetric current |
-
2006
- 2006-08-21 RU RU2006130257/09A patent/RU2328799C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US431078A (en) * | 1890-07-01 | russell | ||
| US5905361A (en) * | 1994-09-01 | 1999-05-18 | Fujitsu Limited | Charging-and-discharging device, constant-voltage and constant-current control circuit, and electronic device |
| RU2267847C1 (en) * | 2004-04-06 | 2006-01-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") | Automated device for quick charging of accumulator battery by means of asymmetric current |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006130257A (en) | 2008-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102308656B1 (en) | Battery pack, management method of the same, and vehicle comprisin the same | |
| EP2678927B1 (en) | A power supply comprising a stand by feature | |
| EP2701132B1 (en) | Alarm device having a local energy storage unit, and bus-based alarm system | |
| TW202029626A (en) | Power supply apparatus and power supply method | |
| EP1618643B2 (en) | Methods at a battery charger | |
| RU2267848C1 (en) | Automated device for quick charging of accumulator battery by asymmetric current | |
| RU2318285C1 (en) | Automatic device for accelerated charge of storage batteries with asymmetric current | |
| RU2319275C1 (en) | Computerized device for high-speed charge of storage batteries with asymmetric current | |
| RU2267847C1 (en) | Automated device for quick charging of accumulator battery by means of asymmetric current | |
| RU2328799C2 (en) | Automated device for accelerated charging of accumulator batteries with asymmetric current | |
| RU2318284C1 (en) | Computerized device for accelerated charge of storage battery with asymmetric current | |
| CN101989747A (en) | System interconnection inverter device and control method thereof | |
| RU2265268C1 (en) | Computerized device for boost charge of storage battery with asymmetric current | |
| US8116997B2 (en) | Battery-capacity supervisory control device and method thereof | |
| RU2267200C1 (en) | Automated device for accelerated charging of accumulator battery by asymmetric current | |
| RU2215353C2 (en) | Method and device for automatic high-speed charging of storage battery with asymmetric current | |
| RU2310963C1 (en) | Computerized device for high-speed charge of storage batteries with asymmetric current | |
| RU2319276C1 (en) | Computerized device for high-speed charge of storage batteries with asymmetric current | |
| CN214151967U (en) | Alarm circuit and medical equipment | |
| CN210490543U (en) | Multi-stage energy storage element parallel charging and discharging system | |
| US20090021174A1 (en) | Controlling a Lamp Ballast | |
| RU2271062C2 (en) | Computerized device for high-speed charge of storage battery with asymmetric current | |
| RU2271061C2 (en) | Computerized device for high-speed charge of storage battery with asymmetric current | |
| JP7034008B2 (en) | Power converter and DC power supply system | |
| RU2216087C2 (en) | Computer-based device for high-speed storage-battery charging with asymmetrical current |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080822 |