RU2713773C1 - Automated software and hardware system for charging and training storage batteries - Google Patents
Automated software and hardware system for charging and training storage batteries Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713773C1 RU2713773C1 RU2019121933A RU2019121933A RU2713773C1 RU 2713773 C1 RU2713773 C1 RU 2713773C1 RU 2019121933 A RU2019121933 A RU 2019121933A RU 2019121933 A RU2019121933 A RU 2019121933A RU 2713773 C1 RU2713773 C1 RU 2713773C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- discharge
- batteries
- resistors
- complex
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
- H02J7/16—Regulation of the charging current or voltage by variation of field
- H02J7/24—Regulation of the charging current or voltage by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности, к устройствам для обслуживания и поддержания в рабочем состоянии аккумуляторных батарей, а именно: кислотных аккумуляторных батарей, емкостью до 200 А/час, и может быть использовано для автоматизированного заряда/разряда и выполнения контрольно тренировочного цикла кислотных аккумуляторных батарей в полевых условиях или при отсутствии стационарных аккумуляторных.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular, to devices for servicing and maintaining batteries, namely, acid batteries, with a capacity of up to 200 A / h, and can be used for automated charge / discharge and the implementation of a control training acid cycle batteries in the field or in the absence of stationary batteries.
Процесс обслуживания аккумуляторных батарей, в частности, свинцовых электролитных аккумуляторных батарей емкостью до 200 А/час, требует создания особых условий, обеспечивающих выполнение требований ПУЭ, ПТЭЭП и санитарных требований, что является проблемой в случае невозможности выделения площади под стационарную аккумуляторную. Кроме того, в случае невозможности доставки объекта к стационарной аккумуляторной, проблематичным становится сам процесс обслуживания аккумуляторных батарей. Эти факторы диктуют необходимость создания мобильных комплексов обслуживания аккумуляторных батарей, одновременно удовлетворяющих требованиям ПУЭ, ПТЭЭП и санитарным требованиям.The process of servicing rechargeable batteries, in particular, lead electrolyte batteries with a capacity of up to 200 A / h, requires the creation of special conditions to ensure compliance with the PUE, PTEEP and sanitary requirements, which is a problem if it is impossible to allocate space for a stationary rechargeable battery. In addition, in the case of impossibility of delivering the object to a stationary rechargeable battery, the battery maintenance process itself becomes problematic. These factors dictate the need to create mobile battery maintenance complexes that simultaneously meet the requirements of PUE, PTEEP and sanitary requirements.
Известен мобильный зарядно-разрядный комплекс для корабельных аккумуляторных батарей (РФ, патент №2595267, H02J 7/24, 27.08.2016), в котором реализовано использование дизель-генератора для заряда регулируемым постоянным током корабельных аккумуляторных батарей. Осуществляется программно-управляемый заряд и разряд аккумуляторной батареи. Для перемещения к месту эксплуатации мобильность выявленного зарядно-разрядного комплекса обеспечивается конструктивной компоновкой его оборудования в металлическом железнодорожном или морском контейнере.Known mobile charge-discharge complex for ship batteries (RF patent No. 2595267,
Один из основных недостатков выявленного комплекса заключается в использовании в качестве источника питания дизель-генератора, что требует иметь всегда необходимый запас топлива для дизель-генератора, так как от этого зависит работоспособность всего зарядного комплекса. При этом дизельное топливо часто застывает при низкой температуре, а смазочные масла становятся более вязкими и могут создавать помехи движущимся частям вместо того, чтобы смазывать их. По существу, при температурах значительно ниже нуля системы с приводом от двигателя внутреннего сгорания становится практически невозможно запустить. Для приведения в рабочее состояние самого дизель - генератора используют специальную аккумуляторную батарею, за работоспособностью которой тоже нужно следить. Это ограничивает радиус мобильности комплекса.One of the main disadvantages of the identified complex is the use of a diesel generator as a power source, which requires always the necessary fuel supply for the diesel generator, since the operability of the entire charging complex depends on this. In this case, diesel fuel often freezes at low temperatures, and lubricating oils become more viscous and can interfere with moving parts instead of lubricating them. Essentially, at temperatures well below zero, a system driven by an internal combustion engine becomes virtually impossible to start. To bring the diesel generator itself into working condition, a special battery is used, the performance of which also needs to be monitored. This limits the radius of mobility of the complex.
Кроме того, для удобства перемещения к месту эксплуатации (применения по прямому назначению) мобильность данного зарядно-разрядного комплекса обеспечивается конструктивной компоновкой его оборудования в металлическом железнодорожном или морском контейнере. Причем в оборудовании отсутствуют средства для стационарного размещения аккумуляторной батареи для ее обслуживания. Иначе говоря, контейнер используют только для перемещения оборудования комплекса заряда/разряда к месту использования. Таким образом, известный комплекс после доставки на место эксплуатации требует специального помещения как для размещения аккумуляторных батарей, так и для размещения самого комплекса. Кроме того, в комплексе уделено основное внимание на охлаждение силового оборудования и не организована вытяжная вентиляция для аккумуляторных батарей. В совокупности это не позволяет использовать известный комплекс стационарно в качестве аккумуляторной. В результате обеспечение мобильности известного комплекса вышеописанным образом противоречит требованиям ПУЭ (ПУЭ. 4.4.26.-4.4.38., 4.4.40.-4.4.46.) и ПТЭЭП (ПТЭЭП - 2.10.4. - 2.10.7, 2.10.16, 2.10.17.) и относит данный зарядный модуль к устройствам повышенной опасности, а именно: отсутствует отдельное помещение для размещения аккумуляторных батарей, непонятно размещение коммутационных устройств электрооборудования, что не исключает возможность искрений в помещении контейнера, необходимость организации для обслуживающего персонала специальных ограждений от размещенного в контейнере высоковольтного и иного электрооборудования, возможность свободного доступа персонала к оборудованию комплекса при обслуживании аккумуляторных батарей, невозможность соблюдения требований к организации вентиляции как непосредственно для обслуживания конкретной аккумуляторной батареи, так и для снижения опасности взрыва из-за накопления в воздухе контейнера водорода, выделяющегося во время заряда аккумулятора.In addition, for the convenience of moving to the place of operation (intended use), the mobility of this charge-discharge complex is ensured by the constructive layout of its equipment in a metal railway or sea container. Moreover, the equipment does not have means for stationary placement of the battery for its maintenance. In other words, the container is used only to move the equipment of the charge / discharge complex to the place of use. Thus, the well-known complex after delivery to the place of operation requires a special room for placement of batteries, as well as for placing the complex itself. In addition, the complex focuses on the cooling of power equipment and does not organize exhaust ventilation for batteries. In aggregate, this does not allow using the known complex stationary as a battery. As a result, ensuring the mobility of the known complex in the manner described above contradicts the requirements of the PUE (PUE. 4.4.26.-4.4.38., 4.4.40.-4.4.46.) And PTEEP (PTEEP - 2.10.4. - 2.10.7, 2.10. 16, 2.10.17.) And assigns this charging module to high-risk devices, namely: there is no separate room for placing batteries, it is unclear the placement of switching devices for electrical equipment, which does not exclude the possibility of sparks in the container premises, the need for special fences for service personnel from size high-voltage and other electrical equipment contained in the container, the ability of personnel to freely access the equipment of the complex when servicing batteries, the inability to comply with ventilation requirements both directly to service a specific battery, and to reduce the risk of explosion due to the accumulation of hydrogen in the air of the container while charging the battery.
Известен мобильный зарядно-разрядный береговой комплекс для корабельных аккумуляторных батарей (РФ, патент №2419943, H02J 7/10, 27.05.2011), который предназначен для питания корабельных аккумуляторных батарей большой емкости регулируемым реверсивным постоянным током, для заряда аккумуляторных батарей и для проведения контрольно-тренировочных циклов заряда-разряда от высоковольтных сетей переменного тока с частотой 50 Гц и напряжением 6 или 10 кВ.Known mobile charge-discharge coastal complex for ship batteries (RF patent No. 2419943,
Недостаток известного зарядного комплекса, прежде всего, состоит в использовании для обслуживания аккумуляторных батарей высоковольтных источников питания 6 и 10 кВ, что повышает опасность работы с ним и требует высококвалифицированного персонала с допуском к работам свыше 1000 В.A disadvantage of the known charging complex, first of all, is the use of high-voltage power sources of 6 and 10 kV for servicing rechargeable batteries, which increases the danger of working with it and requires highly qualified personnel with access to work over 1000 V.
Для удобства перемещения к месту эксплуатации (применения по прямому назначению) комплекс конструктивно скомпонован в 40-футовом морском контейнере, называемом «Мобильный зарядно-разрядный комплекс». Как и в предыдущем аналоге, в оборудовании отсутствуют средства для стационарного размещения аккумуляторной батареи для ее обслуживания. Иначе говоря, контейнер используют только для перемещения оборудования комплекса заряда/разряда к месту использования. Таким образом, известный комплекс после доставки на место эксплуатации требует специального помещения как для размещения аккумуляторных батарей, так и для самого комплекса. В комплексе уделено основное внимание на охлаждение силового оборудования и не организована вытяжная вентиляция для аккумуляторных батарей. В совокупности это не позволяет использовать известный комплекс стационарно в качестве аккумуляторной.For the convenience of moving to the place of operation (intended use), the complex is structurally arranged in a 40-foot sea container, called the "Mobile charge-discharge complex." As in the previous analogue, the equipment does not have means for stationary placement of the battery for its maintenance. In other words, the container is used only to move the equipment of the charge / discharge complex to the place of use. Thus, the known complex after delivery to the place of operation requires a special room for placement of batteries, as well as for the complex itself. The complex focuses on the cooling of power equipment and does not organize exhaust ventilation for batteries. In aggregate, this does not allow using the known complex stationary as a battery.
Поскольку для обеспечения мобильности комплекс конструктивно скомпонован в одном контейнере, то выявленному зарядному комплексу присущи и все другие недостатки вышеописанного комплекса. Обеспечение мобильности известного комплекса вышеописанным образом противоречит требованиям ПУЭ (ПУЭ - 4.4.26.-4.4.38, 4.4.40.-4.4.46.) и ПТЭЭП (ПТЭЭП - 2.10.4.-2.10.7, 2.10.16, 2.10.17.) и относит данный зарядный модуль к устройствам повышенной опасности, а именно: отсутствует отдельное помещение для размещения аккумуляторных батарей, непонятно размещение коммутационных устройств электрооборудования, что не исключает возможность искрений в помещении контейнера, необходимость организации для обслуживающего персонала специальных ограждений от размещенного в контейнере высоковольтного и иного электрооборудования, возможность свободного доступа персонала к оборудованию комплекса при обслуживании аккумуляторных батарей, невозможность соблюдения требований к организации вентиляции как непосредственно для обслуживания конкретной аккумуляторной батареи, так и для снижения опасности взрыва из-за накопления в воздухе контейнера водорода, выделяющегося во время заряда аккумулятора.Since to ensure mobility the complex is structurally arranged in one container, the identified charging complex is inherent in all other disadvantages of the above complex. Ensuring the mobility of the known complex in the manner described above contradicts the requirements of the PUE (PUE - 4.4.26.-4.4.38, 4.4.40.-4.4.46.) And PTEEP (PTEEP - 2.10.4.-2.10.7, 2.10.16, 2.10 .17.) And assigns this charging module to high-risk devices, namely: there is no separate room for placing batteries, it is unclear the placement of switching devices of electrical equipment, which does not exclude the possibility of sparks in the container’s premises, the need for special guards to be arranged for maintenance personnel from being placed in con it doesn’t have high-voltage and other electrical equipment, the personnel have free access to the equipment of the complex when servicing batteries, the impossibility of observing ventilation requirements both directly for servicing a specific battery, and to reduce the risk of an explosion due to the accumulation of hydrogen in the air generated during battery charge.
Из вышеизложенного следует, что описанные выше мобильные зарядно-разрядные комплексы для обслуживания аккумуляторных батарей решают при осуществлении проблему мобильности, но при этом повышена опасность работ по обслуживанию аккумуляторных батарей.From the foregoing, it follows that the above-described mobile charge-discharge complexes for servicing batteries solve the problem of mobility in the implementation, but at the same time, the risk of maintenance work on batteries is increased.
Наиболее близким к предлагаемому является автоматизированный программно-аппаратный комплекс для заряда и тренировки аккумуляторных батарей (РФ, патент №2371825, H02J 7/10, 27.06.2009), содержащий конструктивные узлы, соединенные между собой силовыми кабелями и кабелями информационного обмена, а именно: программируемое устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторных батарей, имеющие средства обмена информацией с устройством управления импульсные программно-управляемые источники питания и блоки программно-управляемых разрядных резисторов, стеллажи с секциями для аккумуляторных батарей, выполненные с возможностью подключения аккумуляторных батарей к индивидуальному источнику питания и/или к блоку программно-управляемых разрядных резисторов, программируемые устройства контроля заряда/разряда аккумуляторных батарей по числу стеллажей, вытяжной вентилятор вентиляции секций с воздуховодами от секций для аккумуляторных батарей.Closest to the proposed one is an automated software and hardware complex for charging and training batteries (RF Patent No. 2371825,
Основным недостатком известного комплекса является отсутствие мобильности. Конструктивное выполнение зарядного комплекса обеспечивает возможность его использование с соблюдением норм безопасной работы в соответствии с требованиями ПУЭ (ПУЭ - 4.4.26.-4.4.38, 4.4.40.-4.4.46.) и ПТЭЭП (ПТЭЭП - 2.10.4.-2.10.7, 2.10.16, 2.10.17.) только в стационарном помещении. Отсутствие свойства мобильности не позволяет использовать известный комплекс в полевых условиях.The main disadvantage of the known complex is the lack of mobility. The constructive implementation of the charging complex makes it possible to use it in compliance with the safe operation standards in accordance with the requirements of the PUE (PUE - 4.4.26.-4.4.38, 4.4.40.-4.4.46.) And PTEEP (PTEEP - 2.10.4.- 2.10.7, 2.10.16, 2.10.17.) Only in a stationary room. The lack of mobility does not allow the use of the well-known complex in the field.
Таким образом, сохраняется проблема создания мобильного зарядно/разрядного комплекса для обслуживания аккумуляторных батарей с одновременным обеспечением повышения безопасности работ.Thus, the problem of creating a mobile charging / discharging complex for servicing rechargeable batteries, while ensuring increased safety of work, remains.
Заявленный автоматизированный программно-аппаратный комплекс для заряда и тренировки аккумуляторных батарей при осуществлении решает проблему создания мобильного зарядно/разрядного комплекса для обслуживания аккумуляторных батарей с одновременным обеспечением повышения безопасности работ.The claimed automated software and hardware complex for charging and training batteries during implementation solves the problem of creating a mobile charge / discharge complex for servicing batteries while improving safety.
Кроме того, при осуществлении заявленный автоматизированный программно-аппаратный комплекс для заряда и тренировки аккумуляторных батарей обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в обеспечении мобильности с широким географическим радиусом использования, в возможности использования комплекса в полевых условиях с широким диапазоном значений влажности и температуры окружающей среды, в возможности использования комплекса стационарно в качестве аккумуляторной, повышение оперативности обслуживания аккумуляторных батарей, за счет возможности увеличения количества одновременно обслуживаемых аккумуляторных батарей, за счет возможности организации параллельного выполнения процессов заряда и тренировочного цикла заряда/разряда аккумуляторных батарей.In addition, in the implementation of the claimed automated software and hardware system for charging and training batteries ensures the achievement of a technical result, which consists in providing mobility with a wide geographic radius of use, in the possibility of using the complex in the field with a wide range of humidity and ambient temperature, the possibility of using the complex stationary as a battery, increasing the efficiency of maintenance batteries, due to the possibility of increasing the number of simultaneously serviced batteries, due to the possibility of organizing parallel execution of charging processes and a training cycle of charging / discharging batteries.
Сущность заявленного изобретения состоит в том, что в заявленном автоматизированном программно-аппаратном комплексе для заряда и тренировки аккумуляторных батарей, содержащем конструктивные узлы, соединенные между собой силовыми кабелями и кабелями информационного обмена, а именно: программируемое устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторных батарей; имеющие средства обмена информацией с устройством управления импульсные программно-управляемые источники питания и блоки программно-управляемых разрядных резисторов; стеллажи с секциями для аккумуляторных батарей, выполненные с возможностью подключения аккумуляторных батарей к индивидуальному источнику питания и/или к блоку программно-управляемых разрядных резисторов; программируемые устройства контроля заряда/разряда аккумуляторных батарей по числу стеллажей, имеющие средства обмена информацией с устройством управления; вытяжной вентилятор вентиляции секций с воздуховодами от секций для аккумуляторных батарей, новым является то, что конструктивные узлы комплекса размещены в контейнерах: контейнер заряда/разряда аккумуляторных батарей и контейнер агрегатный, при этом контейнеры выполнены идентичными и каждый контейнер имеет закрытый теплоизолированный неразборный корпус, снабженный средствами захвата подъемным механизмом, кроме того каждый контейнер выполнен с возможностью подключения приточной и вытяжной вентиляции и кондиционера, при этом одна торцевая стена контейнера выполнена в виде распашной двери, кроме того, внутри каждого контейнера на расстоянии от распашной двери установлена глухая вертикальная перегородка с образованием рабочей зоны контейнера, снабженная входной дверью в рабочую зону контейнера, при этом в рабочей зоне контейнера заряда/разряда аккумуляторных батарей размещены: стеллажи с секциями для аккумуляторных батарей, выполненные с возможностью подключения аккумуляторных батарей к индивидуальному источнику питания и/или к блоку разрядных резисторов; имеющие средства обмена информацией с устройством управления программируемые устройства контроля заряда/разряда аккумуляторных батарей по числу стеллажей, причем программируемые устройства контроля заряда/разряда аккумуляторных батарей выполнены автономными, вытяжной вентилятор вентиляции секций с воздуховодами от секций для аккумуляторных батарей, причем вентилятор выполнен взрывобезопасным, кроме того дополнительно размещены: имеющие средства обмена информацией с устройством управления датчик давления вытяжного вентилятора вентиляции секций, датчик контроля содержания водорода в воздухе, терморегулятор с датчиком температуры и влажности; приточный и вытяжной вентиляторы, при этом в рабочей зоне контейнера агрегатного размещены: импульсные программно-управляемые источники питания и блоки программно-управляемых разрядных резисторов, в количестве, соответствующем числу секций для аккумуляторов в контейнере заряда/разряда, при этом в блоки программно-управляемых разрядных резисторов дополнительно введены датчики тока разряда, кроме того в контейнере агрегатном дополнительно размещены: контроллер управления блоками разрядных резисторов с индивидуальным источником питания и кабелем информационного обмена с устройством управления, подключенный к блокам разрядных резисторов с возможностью соединения резисторов в блоке между собой в различной конфигурации; вводно-распределительное устройство 380 В 50 Гц; имеющий средства обмена информацией с устройством управления терморегулятор с датчиком температуры и влажности; воздуховоды для вытяжного и всасывающего каналов кондиционера и вытяжной вентилятор; при этом программируемое устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторных батарей содержит промышленный встраиваемый панельный компьютер и системный контроллер, которые жестко закреплены на наружной стороне вертикальной глухой перегородки контейнера агрегатного и связаны между собой кабелями информационного обмена, при этом, в каждом контейнере силовые кабели и кабели информационного обмена конструктивных узлов выведены из рабочей зоны контейнеров на наружную поверхность вертикальной перегородки, на которой смонтированы стыковочные узлы, выполненные с возможностью разъемного функционально связанного соединения контейнеров между собой и с возможностью разъемного функционально связанного соединения каждого контейнера с системным контроллером посредством наружных силовых кабелей и кабелей информационного обмена, кроме того, в контейнере агрегатном на внешней стороне вертикальной перегородки закреплен высоковольтный разъем входного силового кабеля вводно-распределительного устройства 380 В 50 Гц, кроме того, в комплекс дополнительно введены первый и второй кондиционеры, выполненные программируемыми, и выносной модуль подключения питания, при этом в контейнер заряда/разряда и контейнер агрегатный введены кабель информационного обмена с устройством управления и силовой кабель соответственно для первого и второго кондиционеров, один конец которых выведен на наружную поверхность соответствующей глухой вертикальной перегородки соответствующего контейнера, а второй конец выполнен с возможностью присоединения к информационному входу и входу питания кондиционера соответственно, при этом выносной модуль подключения питания снабжен входным и выходным силовыми кабелями, выполненными с возможностью подключения разъемными соединениями соответственно к сети 380 В 50 Гц и к высоковольтному разъему вводно-распределительного устройства 380 В 50 Гц в контейнере агрегатном, и шиной заземления, при этом выносной модуль подключения питания содержит управляемый схемой контроля фаз, вводной автоматический выключатель, вход и выход которого пофазно подключены соответственно к входному и выходному силовым кабелям модуля, кроме того, модуль содержит цепи грозозащиты, подключенные параллельно к каждой фазе. Кроме того: контейнер агрегатный выполнен с возможностью увеличения количества обслуживаемых аккумуляторных батарей; число контейнеров заряда/разряда составляет n, где n=1, 2, 3…; наружные силовые кабели и кабели информационного обмена для разъемного функционально связанного соединения контейнеров между собой и для разъемного функционально связанного соединения каждого контейнера с системным контроллером размещены в специальных желобах; створки распашной двери контейнеров выполнены с возможностью фиксации в открытом состоянии к соответствующей наружной боковой стене соответствующего контейнера; глухая вертикальная перегородка внутри каждого контейнера установлена на расстоянии от распашной двери, обеспечивающем возможность свободного открывания входной двери в рабочую зону контейнера в сторону распашной двери, не выходя за наружные габариты контейнера; контроллер управления блоками программируемых разрядных резисторов подключен к резисторам каждого блока программируемых разрядных резисторов через соответствующие твердотельные реле, первые выходы которых соединены с первыми выводами соответствующих резисторов, а вторые выходы соединены с плюсовым проводником, при этом вторые выводы резисторов соединены с минусовым проводником, кроме того, в цепь разряда в плюсовой проводник включен датчик тока разряда, выход которого подключен к информационному входу контроллера; в выносном модуле подключения питания цепь грозозащиты содержит подключенные параллельно к фазе сети переменный резистор и цепь тока замыкания на землю из последовательно соединенных первого выключателя автоматического, трехфазного выключателя и светового индикатора срабатывания грозозащиты «авария», кроме того, схема контроля фаз содержит реле контроля фаз, подключенное соответственно входами обмоток к каждой фазе сети через первый трехфазный выключатель автоматический, а выходами - к заземляющему проводнику, при этом подвижный контакт разомкнутого контакта реле контроля фаз подключен через второй выключатель автоматический к фазе сети, а неподвижный контакт подключен к подвижному контакту замкнутого контакта кнопки аварийного отключения электропитания «стоп», неподвижный контакт которой подключен к световому индикатору контроля фаз подключения 380 В «работа» и к обмотке контактора магнитного, второй конец которой заземлен, при этом неподвижные контакты контактора магнитного являются входом автоматического выключателя, а подвижные контакты через второй трехфазный выключатель автоматический подключены к выходу вводного автоматического выключателя.The essence of the claimed invention lies in the fact that in the claimed automated software and hardware complex for charging and training batteries, containing structural units interconnected by power cables and data exchange cables, namely: a programmable device for controlling the charge / discharge of batteries; having means for exchanging information with the control device, pulsed program-controlled power supplies and blocks of program-controlled discharge resistors; racks with sections for rechargeable batteries, made with the possibility of connecting rechargeable batteries to an individual power source and / or to a block of program-controlled discharge resistors; programmable battery charge / discharge control devices according to the number of racks having information exchange means with a control device; an exhaust fan for ventilation of sections with air ducts from sections for batteries, the new fact is that the structural components of the complex are located in containers: a container for charging / discharging batteries and an aggregate container, while the containers are identical and each container has a closed heat-insulated, non-separable case equipped with means capture by a lifting mechanism, in addition, each container is made with the ability to connect the supply and exhaust ventilation and air conditioning, with one the front wall of the container is made in the form of a swing door, in addition, a blind vertical partition is installed inside each container at a distance from the swing door with the formation of the container working area, equipped with an entrance door to the container working area, while in the working area of the battery charge / discharge container : racks with sections for rechargeable batteries, configured to connect rechargeable batteries to an individual power source and / or to a block of discharge resistors; having a means of exchanging information with the control device, programmable battery charge / discharge control devices according to the number of racks, moreover, programmable battery charge / discharge control devices are autonomous, an exhaust fan for ventilation of sections with air ducts from the battery sections, and the fan is explosion-proof, in addition additionally placed: having a means of exchanging information with a control device, a pressure sensor for the exhaust fan section ventilation, a sensor for monitoring the hydrogen content in the air, a thermostat with a temperature and humidity sensor; supply and exhaust fans, while in the working area of the aggregate container there are: pulse program-controlled power supplies and blocks of program-controlled discharge resistors, in an amount corresponding to the number of sections for batteries in a charge / discharge container, while in program-controlled discharge blocks resistors additionally introduced discharge current sensors, in addition to the aggregate container additionally placed: a controller for controlling the blocks of discharge resistors with an individual power supply Nia cable and information exchange with a control device connected to the blocks of discharge resistors to be connected between the resistors in the block in a different configuration; input and distribution device 380
Решение поставленной проблемы и заявленный технический результат достигаются следующим образом.The solution of the problem and the claimed technical result are achieved as follows.
Существенные признаки формулы изобретения, изложенные в ограничительной части формулы изобретения: «Автоматизированный программно-аппаратный комплекс для заряда и тренировки аккумуляторных батарей, содержащий конструктивные узлы, соединенные между собой силовыми кабелями и кабелями информационного обмена, а именно: программируемое устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторных батарей; имеющие средства обмена информацией с устройством управления импульсные программно-управляемые источники питания и блоки программно-управляемых разрядных резисторов; стеллажи с секциями для аккумуляторных батарей, выполненные с возможностью подключения аккумуляторных батарей к индивидуальному источнику питания и/или к блоку программно-управляемых разрядных резисторов; программируемые устройства контроля заряда/разряда аккумуляторных батарей по числу стеллажей, имеющие средства обмена информацией с устройством управления; вытяжной вентилятор вентиляции секций с воздуховодами от секций для аккумуляторных батарей, …» - являются неотъемлемой частью заявленного комплекса и обеспечивают его осуществимость, а, следовательно, обеспечивают достижение заявленного технического результата и возможность решения поставленной проблемы.The essential features of the claims set forth in the limiting part of the claims: “An automated software and hardware complex for charging and training batteries, containing structural units interconnected by power cables and data exchange cables, namely: a programmable battery charge / discharge control device ; having means for exchanging information with the control device, pulsed program-controlled power supplies and blocks of program-controlled discharge resistors; racks with sections for rechargeable batteries, made with the possibility of connecting rechargeable batteries to an individual power source and / or to a block of program-controlled discharge resistors; programmable battery charge / discharge control devices according to the number of racks having information exchange means with a control device; exhaust fan for ventilation of sections with air ducts from sections for rechargeable batteries, ... ”- are an integral part of the claimed complex and ensure its feasibility, and, therefore, ensure the achievement of the claimed technical result and the possibility of solving the problem.
В заявленном автоматизированном программно-аппаратном комплексе для заряда и тренировки аккумуляторных батарей, конструктивные узлы комплекса размещены в контейнерах с образованием контейнера заряда/разряда аккумуляторных батарей и контейнера агрегатного. При этом каждый контейнер имеет закрытый теплоизолированный неразборный корпус и выполнен с возможностью подключения приточной и вытяжной вентиляции и кондиционера. Это позволяет сформировать для размещения аккумуляторных батарей и высоковольтного оборудования изолированные друг от друга помещения и, как следствие, сформировать в них соответствующие ПУЭ и ПТЭЭП климатические и вентиляционные режимы, что позволяет решить проблему создания мобильного зарядно/разрядного комплекса для обслуживания аккумуляторных батарей с одновременным обеспечением повышения безопасности работ, а также обеспечивает достижение заявленного технического результата.In the claimed automated software and hardware complex for charging and training batteries, the components of the complex are placed in containers to form a container for charging / discharging batteries and an aggregate container. At the same time, each container has a closed, heat-insulated, non-separable case and is made with the possibility of connecting the supply and exhaust ventilation and the air conditioner. This makes it possible to form rooms isolated from each other for placement of storage batteries and high-voltage equipment and, as a result, to form the appropriate climate and ventilation modes in them; safety of work, and also ensures the achievement of the claimed technical result.
При этом введение в комплекс кондиционеров обеспечивает возможность формирования в каждом контейнере своего микроклимата, обеспечивающего нормальный режим работы аппаратуры, причем независимо от внешних климатических условий. Выполнение кондиционеров программируемыми и введение для каждого из них кабеля информационного обмена, один конец которого выведен на наружную поверхность соответствующей глухой вертикальной перегородки, а второй конец выполнен с возможностью присоединения к кондиционеру, обеспечивают возможность подключения кондиционеров к устройству управления, что позволяет программно отслеживать все изменения в микроклимате контейнеров. Кроме того, подключение кондиционера к устройству управления в соответствии с вышеописанным позволяет подключать кондиционер как снаружи, так и размещать его внутри контейнеров, что не нарушает мобильности как самого кондиционера и обеспечивает мобильность соответствующего ему контейнера. Это, в совокупности с другими существенными признаками заявленной формулы изобретения, обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в возможности использования комплекса в полевых условиях с широким диапазоном значений влажности и температуры окружающей среды, в обеспечении мобильности комплекса с широким географическим радиусом использования.At the same time, the introduction of air conditioners into the complex provides the possibility of forming in each container its own microclimate, which ensures the normal operation of the equipment, regardless of external climatic conditions. The execution of the air conditioners is programmable and the introduction of an information exchange cable for each of them, one end of which is brought to the outer surface of the corresponding blind vertical partition, and the other end is made with the possibility of connecting to the air conditioner, provides the ability to connect the air conditioners to the control device, which allows you to programmatically monitor all changes in microclimate of containers. In addition, connecting the air conditioner to the control device in accordance with the above allows you to connect the air conditioner both externally and to place it inside the containers, which does not violate the mobility of the air conditioner itself and ensures the mobility of the corresponding container. This, together with other essential features of the claimed claims, ensures the achievement of a technical result consisting in the possibility of using the complex in the field with a wide range of humidity and ambient temperature, in ensuring the mobility of the complex with a wide geographical radius of use.
Кроме того, внутри каждого контейнера на расстоянии от распашной двери установлена глухая вертикальная перегородка с образованием рабочей зоны контейнера, в которой размещены соответствующие конструктивные узлы комплекса. Это позволяет сформировать обособленные помещения для выполнения работ непосредственно по обслуживанию аккумуляторных батарей и для размещения высоковольтного оборудования, что обеспечивает возможность использования комплекса стационарно в качестве аккумуляторной. Рабочая зона снабжена входной дверью, что делает доступ внутрь рабочей зоны контролируемым и позволяет исключить несанкционированное проникновение в рабочую зону контейнеров во время работы оборудования. В совокупности решается задача мобильности комплекса и повышение безопасности работ по обслуживанию аккумуляторных батарей.In addition, a blind vertical partition is installed inside each container at a distance from the swing door with the formation of the working area of the container, in which the corresponding structural units of the complex are located. This allows you to create separate rooms for performing work directly on the maintenance of batteries and for placing high-voltage equipment, which makes it possible to use the complex stationary as a battery. The working area is equipped with an entrance door, which makes access into the working area controlled and eliminates the unauthorized entry into the working area of containers during equipment operation. Together, the task of mobility of the complex and improving the safety of battery maintenance are being addressed.
Выполнение только одной торцевой стены контейнера в виде распашной двери сохраняет внутренний объем контейнера замкнутым. Выполнение глухой перегородки на расстоянии от распашной двери позволяет сформировать внутренний объем, необходимый для размещения на наружной поверхности перегородки стыковочных узлов для коммуникационных связей между контейнерами. Глухая вертикальная перегородка внутри каждого контейнера установлена на расстоянии от распашной двери, обеспечивающем возможность свободного открывания входной двери в рабочую зону контейнера в сторону распашной двери, не выходя за наружные габариты контейнера. Открытие двери рабочей зоны наружу соответствует выполнению требований ПУЭ, что повышает безопасность выполняемых работ.The execution of only one end wall of the container in the form of a swing door keeps the internal volume of the container closed. The implementation of a blind partition at a distance from the swing door allows you to create the internal volume necessary for placement on the outer surface of the partition of the docking nodes for communication links between the containers. A blind vertical partition inside each container is installed at a distance from the hinged door, which allows the entrance door to be freely opened into the working area of the container towards the hinged door, without going beyond the outer dimensions of the container. Opening the door of the working area outward meets the requirements of the PUE, which increases the safety of the work performed.
Кроме того, наличие внутреннего объема между распашной дверью и перегородкой в совокупности с распашной дверью образует при транспортировке замкнутый объем, который ограждает от повреждений стыковочные узлы, а в агрегатном контейнере, кроме того, ограждает от повреждений закрепленные на внешней стороне вертикальной перегородки промышленный встраиваемый панельный компьютер и системный контроллер, связанные между собой кабелями информационного обмена. Это улучшает условия транспортировки комплекса в контейнерах и обеспечивает мобильность комплекса.In addition, the presence of an internal volume between the hinged door and the partition in conjunction with the hinged door forms a closed volume during transportation, which protects the docking units from damage, and in the aggregate container, in addition, it protects the industrial built-in panel computer mounted on the outside of the vertical partition and a system controller, interconnected by information exchange cables. This improves the conditions for transporting the complex in containers and ensures the mobility of the complex.
Средства захвата подъемным механизмом обеспечивают возможность кантовки контейнеров, что также обеспечивает их мобильность.The gripping means of the lifting mechanism provide the ability to tilt containers, which also ensures their mobility.
Использование в программируемом устройстве управления зарядом/разрядом аккумуляторных батарей промышленного встраиваемого панельного компьютера позволило минимизировать габаритные размеры устройства управления и компактно закрепить компьютер и связанный с ним кабелями информационного обмена системный контроллер в контейнере агрегатном на наружной поверхности глухой перегородки. Последнее, в свою очередь, позволило с одновременным обеспечением мобильности комплекса сформировать безопасное стационарное рабочее место оператора, повысив тем самым безопасность выполнения работ. Это обусловлено тем, что поскольку комплекс управляется программно, а устройство управления зарядом/разрядом аккумуляторных батарей жестко закреплено на наружной стороне вертикальной перегородки контейнера агрегатного, то управление комплексом осуществляется снаружи, что исключает необходимость доступа внутрь контейнеров во время работы комплекса и повышает безопасность выполняемых работ.The use of an industrial embedded panel computer in the programmable charge / discharge control device for the rechargeable batteries made it possible to minimize the overall dimensions of the control device and compactly fix the computer and the system controller connected to it by information exchange cables in the aggregate container on the outer surface of the blank partition. The latter, in turn, made it possible, while ensuring the mobility of the complex, to form a safe stationary workplace for the operator, thereby increasing the safety of work. This is due to the fact that since the complex is programmatically controlled, and the battery charge / discharge control device is rigidly fixed on the outside of the vertical partition wall of the aggregate container, the complex is controlled externally, which eliminates the need for access to the containers during operation of the complex and increases the safety of the work performed.
Системный контроллер обеспечивает связь между компьютером и программно - управляемыми модулями комплекса по соответствующим кабелям информационного обмена, и является, по сути, трансивером передачи данных. Выполнение обслуживания аккумуляторных батарей программно, исключает необходимость доступа обслуживающего персонала внутрь помещений контейнеров во время работы, что повышает безопасность выполнения работ.The system controller provides communication between the computer and the program-controlled modules of the complex via the corresponding data exchange cables, and is, in fact, a data transmission transceiver. The maintenance of the batteries programmatically eliminates the need for access for maintenance personnel inside the containers during operation, which increases the safety of work.
Встраиваемые панельные компьютеры предназначены для управления устройством в котором они находятся - то есть встроены. Конструкция встраиваемых компьютеров полностью безвентиляторная. Для охлаждения процессора используется не вентилятор, а корпус самого компьютера, выполняющий роль радиатора-теплоотвода. Главное преимущество безвентиляторного исполнения - встраиваемые компьютеры можно устанавливать в пыльных местах, где частое обслуживание системы невозможно или затруднительно, что особенно актуально для заявляемого мобильного устройства, когда место и условия установки и эксплуатации заявляемого зарядно/разрядного комплекса может быть любыми, в том числе, и полевыми. Также достоинством панельных встраиваемых компьютеров является дополнительная помехозащищенность и ударная прочность за счет выполнения корпуса из металла, что обусловлено особенностями их применения (промышленный, встраиваемый), что также важно при использовании компьютера в мобильном устройстве. Встраиваемые компьютеры имеют твердотельный жесткий диск, что позволяет использовать их даже в условиях умеренных вибраций. Поскольку встраиваемые компьютеры не имеют в своем составе движущихся частей в системе хранения информации и в системе отвода тепла от нагревающихся элементов, то они не требуют периодического обслуживания для проверки износа механических составляющих, что упрощает условия их эксплуатации, что особенно важно для осуществления мобильности комплекса. Промышленные компьютеры характеризуются высокой устойчивостью к низким и высоким температурам, ударам, а также - к пыли, влажности, вибрациям и электромагнитным помехам, что способствует решению задачи создания мобильного комплекса (Интернет, промышленные встраиваемые компьютеры).Embedded panel computers are designed to control the device in which they are located - that is, embedded. The design of embedded computers is completely fanless. To cool the processor, it is not a fan that is used, but the case of the computer itself, which acts as a heatsink-heat sink. The main advantage of the fanless design is that embedded computers can be installed in dusty places where frequent system maintenance is impossible or difficult, which is especially important for the claimed mobile device, when the place and conditions of installation and operation of the claimed charge / discharge complex can be any, including, and field. Also, the advantage of panel embedded computers is additional noise immunity and impact resistance due to the execution of a metal housing, due to the features of their application (industrial, built-in), which is also important when using a computer in a mobile device. Embedded computers have a solid state hard drive, which allows them to be used even in moderate vibrations. Since embedded computers do not include moving parts in the information storage system and in the system for removing heat from heating elements, they do not require periodic maintenance to check the wear of mechanical components, which simplifies the conditions of their operation, which is especially important for the mobility of the complex. Industrial computers are characterized by high resistance to low and high temperatures, shocks, as well as to dust, humidity, vibration and electromagnetic interference, which helps to solve the problem of creating a mobile complex (Internet, industrial embedded computers).
Кроме того, введение глухой вертикальной перегородки в каждом контейнере позволяет вывести наружу все коммуникационные связи конструктивных узлов, размещенных внутри рабочих зон контейнеров, что исключает необходимость нахождения обслуживающего персонала внутри контейнеров во время выполнения заряда/разряда аккумуляторных батарей: в каждом контейнере силовые кабели и кабели информационного обмена конструктивных узлов выведены из рабочей зоны контейнеров на наружную поверхность вертикальной перегородки.In addition, the introduction of a blank vertical partition in each container allows you to bring out all the communication links of the structural units located inside the working areas of the containers, which eliminates the need for staff to be inside the containers during charging / discharging batteries: power and information cables in each container exchange of structural units removed from the working area of the containers on the outer surface of the vertical partitions.
При этом на наружной поверхности вертикальной перегородки смонтированы стыковочные узлы, выполненные с возможностью разъемного функционально связанного соединения контейнеров между собой и с возможностью разъемного функционально связанного соединения каждого контейнера с системным контроллером посредством наружных силовых кабелей и кабелей информационного обмена. Кроме того, в контейнере агрегатном на внешней стороне вертикальной перегородки закреплен высоковольтный разъем для присоединения входного силового кабеля вводного распределительного устройства 380 В 50 Гц к внешнему источнику питания 380 В 50 Гц. В результате, всю коммуникационную связь между контейнерами формируют снаружи без необходимости доступа внутрь контейнеров, причем простыми разъемными соединениями, что обеспечивает мобильность каждого контейнера в отдельности и повышает безопасность выполняемых работ, а, следовательно, решает поставленную задачу и обеспечивает достижение заявленного технического результата.At the same time, docking nodes are mounted on the outer surface of the vertical partition, made with the possibility of a detachable functionally connected connection of containers to each other and with the possibility of a detachable functionally connected connection of each container with a system controller via external power cables and data exchange cables. In addition, in the aggregate container on the outside of the vertical partition, a high-voltage connector is fixed for connecting the input power cable of the input distribution device 380
В рабочей зоне контейнера заряда/разряда аккумуляторных батарей оборудованы рабочие места для обслуживания аккумуляторных батарей, а именно: размещены стеллажи с секциями для аккумуляторных батарей, выполненные с возможностью подключения аккумуляторных батарей к индивидуальному источнику питания и/или к блоку разрядных резисторов, и программируемые устройства контроля заряда/разряда аккумуляторных батарей по числу стеллажей, имеющие средства обмена информацией с устройством управления. Программируемые устройства контроля заряда/разряда аккумуляторных батарей выполняют контроль состояния аккумуляторной батареи (подключена, не подключена, заряжена) и контроль заряда/разряда и по запросу оператора передают информацию в системный контроллер устройства управления. Для отображения процесса заряда/разряда аккумуляторной батареи, программируемые устройства контроля заряда/разряда аккумуляторных батарей выполняют сбор и обработку информации от датчиков температуры электролита, информации о напряжении на клеммах аккумуляторных батарей, напряжении на отдельных банках аккумуляторных батарей. При этом, в отличие от прототипа, в заявленном комплексе программируемое устройство контроля заряда/разряда аккумуляторных батарей выполнено автономным с собственным источником питания. Это, в отличие от прототипа, обеспечивает, возможность непрерывного контроля состояния аккумуляторной батареи независимо от наличия запроса оператора. Организация непрерывного контроля режима заряда/разряда аккумуляторных батарей повышает безопасность выполнения работ, а также повышает оперативность принятия решения оператором, а, следовательно, повышает оперативность обслуживания аккумуляторных батарей. Возможность работы устройства контроля заряда/разряда аккумуляторных батарей в автономном режиме придает компоновке контейнера заряда/разряда функциональную законченность и обеспечивает мобильность контейнера.In the working area of the battery charge / discharge container, workstations are equipped for servicing the batteries, namely: racks with sections for the batteries are placed, configured to connect the batteries to an individual power source and / or to the block of discharge resistors, and programmable control devices charge / discharge of batteries according to the number of racks, having a means of exchanging information with the control device. Programmable battery charge / discharge control devices monitor the state of the battery (connected, not connected, charged) and charge / discharge control and, at the request of the operator, transmit information to the system controller of the control device. To display the battery charge / discharge process, programmable battery charge / discharge control devices collect and process information from electrolyte temperature sensors, information about the voltage at the battery terminals, voltage on individual battery banks. In this case, unlike the prototype, in the claimed complex programmable device for monitoring the charge / discharge of the batteries is made autonomous with its own power source. This, in contrast to the prototype, provides the ability to continuously monitor the state of the battery, regardless of the availability of an operator’s request. The organization of continuous monitoring of the battery charge / discharge mode increases the safety of work, and also increases the efficiency of decision-making by the operator, and, therefore, increases the efficiency of battery maintenance. The ability to operate the battery charge / discharge control device in stand-alone mode gives the layout of the charge / discharge container functional completeness and ensures the mobility of the container.
Помещение аккумуляторной, где происходит заряд батарей, несет в себе потенциальную взрывоопасность. Это объясняется тем, что в процессе заряда/разряда аккумуляторных батарей выделяется определенное количество водорода. Поэтому аккумуляторная должна соответствовать строгим требованиям взрывобезопасности. Атмосфера в помещении для зарядки аккумуляторов превращается в потенциально взрывоопасную субстанцию, когда концентрация водорода достигает порога в 4%.The battery room, where the batteries are charged, carries a potential explosion hazard. This is because in the process of charging / discharging batteries a certain amount of hydrogen is released. Therefore, the rechargeable battery must meet the strict requirements for explosion safety. The atmosphere in the battery charging room turns into a potentially explosive substance when the hydrogen concentration reaches a threshold of 4%.
В заявленном комплексе в контейнер заряда/разряда введен датчик контроля содержания водорода в воздухе, имеющий средства обмена информацией с устройством управления. Кроме того, в контейнере заряда/разряда размещены, выполненный программируемым, вытяжной вентилятор вентиляции секций с воздуховодами от секций для аккумуляторных батарей, причем вентилятор выполнен взрывобезопасным; имеющие средства обмена информацией с устройством управления датчик давления вытяжного вентилятора вентиляции секций, терморегулятор с датчиком температуры и влажности; приточный и вытяжной вентиляторы.In the claimed complex, a sensor for monitoring the hydrogen content in the air is introduced into the charge / discharge container, which has means for exchanging information with the control device. In addition, in the container of the charge / discharge are placed, made programmable, exhaust fan ventilation sections with air ducts from sections for batteries, and the fan is explosion proof; having a means of exchanging information with the control device, a pressure sensor for the exhaust ventilation fan of the sections, a temperature controller with a temperature and humidity sensor; supply and exhaust fans.
Кроме того, возможность использования кондиционера, который конструктивно закрепляют снаружи или внутри обслуживаемого им помещения, позволяет организовать поддержание требуемой температуры в помещении для аккумуляторных батарей при помощи калориферного устройства, подающего теплый воздух через соответствующие воздуховоды, что соответствует требованию п. 4.4.45. ПУЭ. Это не приводит к образованию искр и заноса их через воздуховоды в контейнер, что характерно при применении электроподогрева и особенно актуально для контейнера заряда/разряда, и повышает безопасность работ.In addition, the possibility of using an air conditioner, which is structurally fixed outside or inside the premises it serves, allows you to organize the maintenance of the required temperature in the room for rechargeable batteries using an air heater that supplies warm air through the corresponding ducts, which corresponds to the requirement of clause 4.4.45. PUE. This does not lead to the formation of sparks and their introduction through the air ducts into the container, which is typical when applying electric heating and is especially important for a charge / discharge container, and increases the safety of work.
Наличие средств обмена информацией с устройством управления обеспечивает постоянный контроль за состоянием окружающей среды и микроклимата внутри контейнера. В результате в контейнере заряда/разряда обеспечиваются условия для предотвращения возможности возникновения аварийной ситуации, обусловленной присутствием водорода в воздухе помещения контейнера, присутствием испарений электролита аккумуляторных батарей в процессе их заряда/разряда, а также нарушением климатического режима внутри контейнера, что обеспечивает и повышает безопасность работ при выполнении операций заряда/разряда аккумуляторных батарей.The availability of information exchange with the control device provides constant monitoring of the environment and the microclimate inside the container. As a result, conditions are provided in the charge / discharge container to prevent the possibility of an emergency caused by the presence of hydrogen in the air of the container room, the presence of battery electrolyte vapor during charge / discharge, and the violation of the climatic conditions inside the container, which ensures and increases the safety of work when performing battery charge / discharge operations.
Таким образом, в заявленном комплексе в рабочей зоне контейнера заряда/разряда организовано изолированное, исключающее несанкционированный доступ внутрь, специфическое помещение со стационарными рабочими местами для обслуживания аккумуляторных кислотных батарей.Thus, in the claimed complex, in the working area of the charge / discharge container, an isolated, specific premises with stationary workstations for servicing acidic batteries is organized, excluding unauthorized access to the inside.
В рабочей зоне контейнера агрегатного размещены: импульсные программно-управляемые источники питания и блоки программно-управляемых разрядных резисторов, в количестве, соответствующем числу секций для аккумуляторов в контейнере заряда/разряда, при этом в блоки программно-управляемых разрядных резисторов дополнительно введены датчики тока разряда; подключенный к блокам разрядных резисторов контроллер управления блоками разрядных резисторов с индивидуальным источником питания и кабелем информационного обмена с устройством управления; вводно-распределительное устройство 380 В 50 Гц. Таким образом, в контейнере агрегатном скомпонована вся высоковольтное оборудование комплекса, обеспечивающее выполнение процесса заряда/разряда аккумуляторных батарей.The following are located in the working area of the aggregate container: pulsed program-controlled power supplies and blocks of program-controlled discharge resistors, in an amount corresponding to the number of sections for batteries in the charge / discharge container, while the discharge current sensors are additionally introduced into the blocks of program-controlled discharge resistors; a controller for controlling the blocks of discharge resistors connected to the blocks of discharge resistors with an individual power source and an information exchange cable with the control device; input and distribution device 380
Кроме того, в рабочей зоне контейнера агрегатного размещены вытяжной вентилятор, имеющий средства обмена информацией с устройством управления терморегулятор с датчиком температуры и влажности, воздуховоды для вытяжного и всасывающего каналов управляемого программно кондиционера, который подключают или внутри контейнера, или пристыковывают снаружи. Наличие средств обмена информацией с устройством управления обеспечивает постоянный контроль за состоянием окружающей среды и микроклимата внутри контейнера, обеспечивает возможность формирования и поддержания посредством устройства управления в контейнере микроклимата, обеспечивающего штатный режим работы высоковольтного оборудования. В результате в контейнере агрегатном обеспечиваются условия для предотвращения возможности возникновения аварийной ситуации, обусловленной нарушением климатического режима внутри контейнера, что обеспечивает и повышает безопасность работ с комплексом.In addition, an exhaust fan is installed in the working area of the aggregate container, which has the means of exchanging information with the control device, a thermostat with a temperature and humidity sensor, air ducts for the exhaust and suction channels of a software-controlled air conditioner, which are connected either inside the container or docked outside. The availability of information exchange with the control device provides constant monitoring of the environment and the microclimate inside the container, provides the possibility of forming and maintaining the microclimate in the container of the microclimate, which ensures the normal operation of high-voltage equipment. As a result, conditions are provided in the aggregate container to prevent the possibility of an emergency caused by a violation of the climatic regime inside the container, which ensures and increases the safety of work with the complex.
Кроме того, возможность использования кондиционера, позволяет организовать поддержание температуры в рабочей зоне контейнера агрегатного при помощи калориферного устройства, подающего теплый воздух через соответствующие воздуховоды, что соответствует требованию п. 4.4.45. ПУЭ. Это не приводит к образованию искр и заноса их через воздуховоды в контейнер, что характерно при применении электроподогрева и повышает безопасность работ.In addition, the possibility of using an air conditioner allows you to organize the maintenance of temperature in the working area of the aggregate container with the help of a heater, which supplies warm air through the corresponding air ducts, which meets the requirement of clause 4.4.45. PUE. This does not lead to the formation of sparks and their introduction through the air ducts into the container, which is typical when applying electric heating and increases the safety of work.
В отличие от прототипа, в котором управление блоком резисторов осуществляется непосредственно от системного контроллера по интерфейсу, т.е. только по запросу оператора, в заявляемом комплексе формирование требуемого сопротивления разряда (нагрузка для аккумуляторной батареи при ее разряде) выполняет, размещенный в контейнере агрегатном, контроллер управления блоками разрядных резисторов, имеющий индивидуальный источник питания и кабель информационного обмена с устройством управления. Использование в заявляемом комплексе для управления блоками резисторов контроллера позволяет предварительно откалибровать контроллер управления на предприятии-изготовителе для обеспечения возможности формирования контроллером конкретной конфигурации резисторов в зависимости от заданного оператором тока разряда аккумуляторной батареи, а также занести в контроллер координаты обслуживаемых им секций и индивидуальные адреса соответствующих им блоков разрядных резисторов.In contrast to the prototype, in which the block of resistors is controlled directly from the system controller via the interface, i.e. only at the request of the operator, in the claimed complex, the formation of the required discharge resistance (load for the battery when it is discharged) is carried out, located in the aggregate container, by the controller for controlling the blocks of discharge resistors, which has an individual power supply and an information exchange cable with a control device. Using the controller in the claimed complex for controlling the blocks of resistors allows you to pre-calibrate the control controller at the manufacturer to ensure that the controller can form a specific configuration of resistors depending on the battery discharge current set by the operator, as well as enter the coordinates of the sections it serves and the individual addresses corresponding to them blocks of bit resistors.
В качестве варианта исполнения, контроллер управления блоками программируемых разрядных резисторов может быть подключен к резисторам каждого блока программируемых разрядных резисторов через соответствующие твердотельные реле, первые выходы которых соединены с первыми выводами соответствующих резисторов, а вторые выходы соединены с плюсовым проводником, при этом вторые выводы резисторов соединены с минусовым проводником, которые обеспечивают возможность подключения к разрядным цепям соответствующих секций для аккумуляторных батарей. Кроме того, в разрядную цепь в плюсовой проводник включен датчик тока разряда, выход которого подключен к информационному входу контроллера. Благодаря введению в блоки разрядных резисторов датчиков тока разряда, контроллер управления блоками разрядных резисторов выполняет сбор и обработку информации от датчиков тока разряда аккумуляторных батарей и самостоятельно вносит соответствующие корректировки, изменяя в ту или иную сторону значение сопротивление разряда. В результате предлагаемая организация управления блоками разрядных резисторов и наличие у контроллера индивидуального источника питания обеспечивает, в отличие от прототипа, возможность непрерывного контроля режима заряда/разряда аккумуляторных батарей, независимо от наличия запроса оператора, т.е. обеспечивает управление блоками резисторов в автономном режиме. Причем для подключения контроллером к обслуживаемой аккумуляторной батареи разрядных резисторов в требуемой конфигурации достаточно в запросе оператора иметь только значение тока и координаты секции с разряжаемой батареей. При этом информационная связь между контейнерами обеспечивается путем наружных подключений, что было отмечено ранее, без нарушения их мобильности.As an embodiment, the controller for controlling the blocks of programmable discharge resistors can be connected to the resistors of each block of programmable bit resistors through the corresponding solid-state relays, the first outputs of which are connected to the first terminals of the corresponding resistors, and the second outputs are connected to the positive conductor, while the second terminals of the resistors are connected with a negative conductor, which provide the ability to connect to the discharge circuits of the corresponding sections for battery packs ray. In addition, a discharge current sensor is included in the discharge circuit in the positive conductor, the output of which is connected to the information input of the controller. Due to the introduction of discharge current sensors into the blocks of discharge resistors, the controller for controlling the blocks of discharge resistors collects and processes information from the sensors of the discharge current of the batteries and independently makes the appropriate adjustments, changing the discharge resistance value in one direction or another. As a result, the proposed organization of control of the blocks of discharge resistors and the presence of an individual power supply for the controller provides, in contrast to the prototype, the possibility of continuous monitoring of the charge / discharge mode of rechargeable batteries, regardless of the presence of an operator’s request, i.e. Provides control of resistor blocks offline. Moreover, for the controller to connect discharge resistors to the serviced battery in the required configuration, it is enough in the operator’s request to have only the current value and the coordinates of the section with the discharged battery. Moreover, the information connection between the containers is ensured by external connections, as noted earlier, without impairing their mobility.
Возможность работы контроллера управления блоками разрядных резисторов в автономном режиме придает компоновке контейнера агрегатного функциональную законченность и обеспечивает мобильность контейнера агрегатного. Одновременно повышается безопасность выполнения работ, повышается оперативность принятия решения оператором, а, следовательно, повышается оперативность обслуживания аккумуляторных батарей.The ability of the controller to control the blocks of discharge resistors in stand-alone mode gives the layout of the aggregate container functional completeness and ensures mobility of the aggregate container. At the same time, the safety of work is increased, the decision-making by the operator is increased, and, consequently, the efficiency of battery maintenance is increased.
Из вышеизложенного следует, что в рабочей зоне контейнера агрегатного организовано изолированное, исключающееFrom the foregoing it follows that in the working area of the aggregate container an isolated, exclusive
несанкционированный доступ внутрь, помещение, в котором размещена высоковольтная часть комплекса: силовые узлы комплекса, обеспечивающие для контейнера заряда/разряда электропитание и электрические режимы заряда/разряда аккумуляторных батарей.unauthorized access to the inside, the room in which the high-voltage part of the complex is located: power units of the complex that provide power and electrical charge / discharge modes for the charge / discharge container.
Таким образом, в заявленном комплексе в рабочей зоне контейнера заряда/разряда организовано изолированное, исключающее несанкционированный доступ внутрь, специфическое помещение со стационарными рабочими местами для обслуживания аккумуляторных кислотных батарей. При этом вся высоковольтная часть оборудования комплекса, обеспечивающая выполнение работ по обслуживанию аккумуляторных батарей, скомпонована в рабочей зоне контейнера агрегатного. Из чего следует, что в заявленном комплексе обслуживание аккумуляторных батарей организовано в соответствии с п.п. 4.4.26, 4.4.31. ПУЭ: наличие специального помещения для аккумуляторных батарей. В результате повышается безопасность выполняемых работ и обеспечивается мобильность заявленного комплекса.Thus, in the claimed complex, in the working area of the charge / discharge container, an isolated, specific premises with stationary workstations for servicing acidic batteries is organized, excluding unauthorized access to the inside. At the same time, the entire high-voltage part of the equipment of the complex, ensuring the maintenance of the batteries, is arranged in the working area of the aggregate container. From which it follows that in the claimed complex battery maintenance is organized in accordance with paragraphs. 4.4.26, 4.4.31. PUE: the availability of a special room for batteries. As a result, the safety of the work performed is improved and the claimed complex is mobilized.
Из вышеизложенного следует, что компоновка в соответствующих контейнерах заряда/разряда и агрегатном конкретных конструктивных узлов комплекса в соответствии с заявленной формулой изобретения, функциональная законченность контейнеров (контейнер заряда/разряда -возможность выполнения в автономном режиме контроля заряда/разряда аккумуляторных батарей; контейнер агрегатный - возможность в автономном режиме формирования и поддержания тока разряда аккумуляторной батареи) и заявленная конструктивная реализация функциональных связей между контейнерами и между контейнерами и устройством управления позволяет четко разделить выполнение работ по обслуживанию аккумуляторных батарейFrom the foregoing, it follows that the arrangement in the respective charge / discharge containers and aggregate of specific structural units of the complex in accordance with the claimed claims, the functional completeness of the containers (charge / discharge container - the ability to perform battery charge / discharge control in an autonomous mode; aggregate container - the possibility autonomous mode of formation and maintenance of the discharge current of the battery) and the claimed constructive implementation of functional relationships ezhdu containers and between the containers and the control unit allows a clear distinction between performing maintenance batteries
функционально: выполнение процесса заряда/разряда аккумуляторных батарей, обеспечение процесса заряда/разряда электропитанием, управление процессом заряда/разряда;functionally: the process of charging / discharging batteries, providing the process of charging / discharging power, controlling the process of charging / discharging;
- и территориально: узлы комплекса скомпонованы в двух изолированных друг от друга помещениях с образованием аккумуляторной и помещения с высоковольтным оборудованием для обслуживания аккумуляторной и безопасным рабочим местом оператора.- and geographically: the nodes of the complex are arranged in two rooms isolated from each other with the formation of a battery room and a room with high-voltage equipment for servicing the battery room and a safe workplace for the operator.
В результате обеспечивается возможность решения проблемы создания мобильного зарядно/разрядного комплекса для обслуживания аккумуляторных батарей с одновременным обеспечением повышения безопасности работ.As a result, it is possible to solve the problem of creating a mobile charging / discharging complex for servicing rechargeable batteries while ensuring increased safety of work.
Введение выносного модуля подключения питания исключает возможность подключения питания сети к контейнеру агрегатному при подключении фаз в неправильной последовательности и при наличии обрыва фазы. Кроме того, выносной модуль обеспечивает защиту системы питания комплекса при отклонениях питающего напряжения от допустимых значений и от импульсных перенапряжений, являющихся результатом грозовых разрядов. Таким образом, выносной модуль подключения питания обеспечивает штатное подключение комплекса к внешнему источнику питания 380 В 50 Гц, т.е. обеспечивает работоспособность всего комплекса. Поскольку выносной модуль подключения питания конструктивно выполнен отдельным законченным узлом, то это придает ему мобильность, что обеспечивает мобильность всего комплекса в целом.The introduction of a remote power connection module eliminates the possibility of connecting the network power to the aggregate container when the phases are connected in the wrong sequence and if there is a phase failure. In addition, the remote module provides protection for the complex’s power system in case of deviations of the supply voltage from acceptable values and from surge surges resulting from lightning discharges. Thus, the remote power supply module provides regular connection of the complex to an external power source of 380
Выносной модуль подключения питания снабжен входным и выходным силовыми кабелями, выполненными с возможностью подключения разъемными соединениями соответственно к сети 380 В 50 Гц и к высоковольтному разъему вводного распределительного устройства 380 В 50 Гц в контейнере агрегатном. Возможность регулировки длины силовых кабелей, практически, снимает ограничения на отдаленность источника напряжения 380 В 50 Гц, что также мобильность комплекса и возможность работы в полевых условиях.The remote power supply module is equipped with input and output power cables, made with the possibility of connecting detachable connections respectively to the 380
Выносной модуль подключения питания содержит вводной автоматический выключатель, управляемый схемой контроля фаз, вход и выход которого пофазно подключены соответственно к входному и выходному силовым кабелям модуля, кроме того, параллельно к каждой фазе подключена цепь грозозащиты. При этом подключение напряжения 380 В 50 Гц к контейнеру агрегатному возможно только через выносной модуль подключения питания, поскольку подключение питания осуществляется через вводной автоматический выключатель, вход и выход которого пофазно подключены соответственно к входному и выходному силовым кабелям модуля.The remote power supply module contains an input circuit breaker controlled by a phase control circuit, the input and output of which are phase-wise connected respectively to the input and output power cables of the module, in addition, a lightning protection circuit is connected in parallel to each phase. In this case, the connection of voltage 380
Выполнение схемы контроля фаз в соответствии с заявленной формулой изобретения исключает возможность подключения питания от внешней сети к контейнеру агрегатному при подключении фаз в неправильной последовательности и при наличии обрыва фазы, а также обеспечивает защиту системы питания комплекса при отклонениях питающего напряжения от допустимых значений.The implementation of the phase control circuit in accordance with the claimed claims eliminates the possibility of connecting power from an external network to the aggregate container when the phases are connected in the wrong sequence and in the presence of a phase failure, and also protects the complex's power supply system when the supply voltage deviates from acceptable values.
Выполнение цепи грозозащиты в соответствии с заявленной формулой изобретения обеспечивает защиту сети питания комплекса от импульсных перенапряжений, возникающих в результате грозовых разрядов.The implementation of the lightning protection circuit in accordance with the claimed claims provides protection of the power supply complex from surge surges resulting from lightning discharges.
Таким образом, введение выносного модуля подключения питания обеспечивает защиту сети питания комплекса, что повышает безопасность работы и обеспечивает штатный режим работы аппаратуры контейнера агрегатного и всего комплекса в целом как в стационарных, так и в полевых условиях выполнения работ, что, в итоге, обеспечивает мобильность заявленного комплекса.Thus, the introduction of an external power supply module provides protection for the power network of the complex, which increases the safety of work and ensures the normal operation of the equipment of the aggregate container container and the entire complex as a whole, both in stationary and in the field, to ensure mobility the claimed complex.
Таким образом, из вышеизложенного следует, что в результате предлагаемой реализации заявленного комплекса для обслуживания процесса заряда/разряда аккумуляторных батарей организованы отдельные, изолированные друг от друга, мобильные помещения для размещения аккумуляторных батарей и высоковольтного оборудования;Thus, from the foregoing, it follows that, as a result of the proposed implementation of the claimed complex for servicing the process of charging / discharging batteries, separate, separate from each other, mobile rooms for accommodating batteries and high-voltage equipment are organized;
все электрооборудование и узлы управления электрическим режимом заряда/разряда аккумуляторных батарей размещены в контейнере агрегатном, что исключает возможность возникновения искрений в помещении контейнера заряда/разряда, исключает необходимость организации для обслуживающего персонала специальных ограждений от размещенного в контейнере высоковольтного и иного электрооборудования, исключает возможность несанкционированного доступа персонала как внутрь контейнера заряда/разряда с обслуживаемыми аккумуляторными батареями, так и в контейнер агрегатный с высоковольтным оборудованием;all electrical equipment and control units for the electric mode of charging / discharging batteries are placed in an aggregate container, which eliminates the possibility of sparks in the premises of the charge / discharge container, eliminates the need for special guards for maintenance personnel from high-voltage and other electrical equipment placed in the container, eliminates the possibility of unauthorized access personnel inside the charge / discharge container with the batteries being serviced, ak and aggregate into the container with high-voltage equipment;
обеспечивается возможность выполнения требований к организации вентиляции: организована вентиляция как для обслуживания только непосредственно аккумуляторных батарей, так и для снижения взрывоопасности из-за накопления в воздухе контейнера водорода, выделяющегося во время заряда аккумулятора (В соответствии с п. 4.4.41. ПУЭ, вентиляционная система помещений аккумуляторной батареи должна обслуживать только аккумуляторные батареи). При этом использование вытяжного вентилятора вентиляции секций в взрывобезопасном исполнении также снижает взрывоопасность помещения контейнера заряда/разряда;it is possible to fulfill the requirements for the organization of ventilation: ventilation is organized both for servicing only directly rechargeable batteries and to reduce the risk of explosion due to the accumulation in the air of a hydrogen container released during battery charge (In accordance with paragraph 4.4.41. PUE, ventilation the battery room system should only serve batteries). In this case, the use of an exhaust fan for ventilation of sections in explosion-proof design also reduces the explosion hazard of the premises of the charge / discharge container;
введение в заявленный комплекс выносного модуля подключения питания, который конструктивно выполнен отдельным законченным узлом, что придает ему мобильность и не нарушает мобильности всего комплекса в целом, обеспечивает возможность подключения комплекса к отдаленному источнику питания. Причем расстояние до источника питания ограничивается только длиной проводов входного и выходного кабелей, что обеспечивает мобильность всего комплекса в целом и особенно важно в полевых условиях. Кроме того, подключение питания через выносной модуль исключает возможность подачи питания в контейнер агрегатный при подключении фаз в неправильной последовательности или при наличии обрыва фазы, при отклонении напряжения внешнего источника питания от допустимых значений, при наличии импульсных перенапряжений во внешней сети. Это обеспечивает работу комплекса в штатном режиме, независимо от вида внешнего источника питания 380 В 50 Гц и, тем самым, обеспечивает возможность работы комплекса в мобильном режиме.introduction to the claimed complex of a remote power supply module, which is structurally made by a separate finished unit, which gives it mobility and does not violate the mobility of the entire complex as a whole, provides the ability to connect the complex to a remote power source. Moreover, the distance to the power source is limited only by the length of the wires of the input and output cables, which ensures mobility of the entire complex as a whole and is especially important in the field. In addition, the power supply via the remote module excludes the possibility of supplying power to the aggregate container when the phases are connected in the wrong sequence or if there is a phase failure, when the voltage of the external power source deviates from the permissible values, in the presence of surge voltages in the external network. This ensures the operation of the complex in the normal mode, regardless of the type of external power supply 380
Введение в комплекс имеющих информационную связь с устройством управления кондиционеров, терморегулятора температуры и влажности, а также вытяжных и приточных вентиляторов, обеспечивает возможность формирования внутри рабочих зон контейнеров требуемых параметров окружающей среды (температуру, влажность), независимо от внешних климатических условий, что обеспечивает возможность использования заявленного комплекса в широком диапазоне климатических условий.The introduction of air conditioners, a temperature and humidity thermostat, as well as exhaust and supply fans into the complex that have an information connection with the control device, provides the possibility of forming the required environmental parameters (temperature, humidity) inside the container working zones, regardless of external climatic conditions, which makes it possible to use the claimed complex in a wide range of climatic conditions.
Из вышеизложенного следует, что в заявленном автоматизированном программно-аппаратном комплексе для заряда и тренировки аккумуляторных батарей, охарактеризованном признаками заявленной формулы изобретения, реализованы все требования ПУЭ, обеспечивающие безопасность выполнения работ при заряде/разряде аккумуляторных батарей, а именно: наличие специального помещения для аккумуляторных батарей, которое изолировано от попаданий в него пыли, испарений и газа, а также от проникновения воды через перекрытие (п.п. 4.4.26, 4.4.31.); наличие стационарной принудительной приточно-вытяжной вентиляции, вентилятор должен иметь взрывобезопасное исполнение (п.п. 4.4.40, 4.4.42.); отопление при помощи калориферного устройства, подающего теплый воздух через вентиляционный канал (п. 4.4.45.).From the foregoing, it follows that in the claimed automated software and hardware complex for charging and training batteries, characterized by the features of the claimed claims, all the requirements of the PUE are implemented to ensure the safety of work when charging / discharging batteries, namely: the availability of a special room for batteries , which is isolated from dust, fumes and gas, as well as from the penetration of water through the ceiling (clauses 4.4.26, 4.4.31.); the presence of stationary forced-air and exhaust ventilation, the fan must have an explosion-proof design (clauses 4.4.40, 4.4.42.); heating by means of a heater, which supplies warm air through the ventilation duct (Section 4.4.45.).
Кроме того, в соответствии с п. 2.10.6.ПТЭЭП: «Выключатели, штепсельные розетки, предохранители и автоматы должны располагаться вне аккумуляторного помещения». В заявленном комплексе высоковольтное оборудование размещено в обособленном помещении - в контейнере агрегатном. Кроме того, при этом, в каждом контейнере силовые кабели и кабели информационного обмена конструктивных узлов выведены из рабочей зоны контейнеров на наружную поверхность вертикальной перегородки, на которой смонтированы стыковочные узлы, выполненные с возможностью разъемного функционально связанного соединения контейнеров между собой и с возможностью разъемного функционально связанного соединения каждого контейнера с системным контроллером посредством наружных силовых кабелей и кабелей информационного обмена. Высоковольтный разъем входного силового кабеля вводно-распределительного устройства 380 В 50 Гц закреплен в контейнере агрегатном на внешней стороне вертикальной перегородки. В результате вся коммуникационная связь между контейнерами формируется снаружи без необходимости доступа внутрь контейнеров, причем простыми разъемными соединениями, что повышает безопасность выполняемых работ, обеспечивает мобильность каждого контейнера и, следовательно, решает поставленную задачу и обеспечивает достижение заявленного технического результата.In addition, in accordance with paragraph 2.10.6. PTEEP: "Switches, sockets, fuses and circuit breakers should be located outside the battery room." In the claimed complex, high-voltage equipment is located in a separate room - in an aggregate container. In addition, in this case, in each container, power cables and cables of information exchange of structural units are removed from the containers working area to the outer surface of the vertical partition, on which docking units are mounted, which are capable of detachably functionally connected containers to each other and with the possibility of detachable functionally connected connecting each container to the system controller through external power cables and data exchange cables. The high-voltage connector of the input power cable of the input-distribution device 380
В заявляемом комплексе в контейнере заряда/разряда стеллажи с секциями для аккумуляторных батарей выполнены с возможностью подключения аккумуляторных батарей к индивидуальному источнику питания и/или к блоку разрядных резисторов. В свою очередь, контейнер агрегатный может быть выполнен с возможностью увеличения количества обслуживаемых аккумуляторных батарей (число контейнеров заряда/разряда может составлять n, где n=1, 2, 3…,), при этом обслуживание аккумуляторных батарей выполняют программно (наличие кабелей информационного обмена). Это позволяет не только увеличить число одновременно обслуживаемых аккумуляторных батарей, но и организовать одновременно выполнение операций заряда, разряда и тренировочного цикла аккумуляторных батарей, что повышает оперативность комплекса.In the claimed complex in the container of the charge / discharge racks with sections for batteries are made with the possibility of connecting the batteries to an individual power source and / or to a block of discharge resistors. In turn, the aggregate container can be configured to increase the number of serviced batteries (the number of charge / discharge containers can be n, where n = 1, 2, 3 ...,), while the batteries are serviced programmatically (data exchange cables ) This allows not only to increase the number of simultaneously serviced batteries, but also to organize the simultaneous operation of the charge, discharge and training cycle of the batteries, which increases the efficiency of the complex.
Таким образом, из вышеизложенного следует, что заявленный автоматизированный программно-аппаратный комплекс для заряда и тренировки аккумуляторных батарей при осуществлении решает проблему создания мобильного зарядно/разрядного комплекса для обслуживания аккумуляторных батарей с одновременным обеспечением повышения безопасности работ. При этом, при осуществлении заявленный автоматизированный программно-аппаратный комплекс для заряда и тренировки аккумуляторных батарей обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в обеспечении мобильности с широким географическим радиусом использования, в возможности использования комплекса в полевых условиях с широким диапазоном значений влажности и температуры окружающей среды, в возможности использования комплекса стационарно в качестве аккумуляторной, в повышении оперативности обслуживания аккумуляторных батарей, за счет возможности увеличения количества одновременно обслуживаемых аккумуляторных батарей, за счет возможности организации параллельного выполнения процессов заряда и тренировочного цикла заряда/разряда аккумуляторных батарей.Thus, from the foregoing, it follows that the claimed automated software and hardware complex for charging and training batteries during implementation solves the problem of creating a mobile charge / discharge complex for servicing batteries while providing increased safety. Moreover, in the implementation of the claimed automated software and hardware complex for charging and training batteries ensures the achievement of a technical result, which consists in providing mobility with a wide geographical radius of use, in the possibility of using the complex in the field with a wide range of humidity and ambient temperature, the possibility of using the complex as a stationary battery, in improving the efficiency of maintenance GOVERNMENTAL batteries, due to the possibility of increasing the number of the simultaneously serviced batteries, due to the possibility of parallel execution organization processes and charge training cycle charge / discharge batteries.
На фиг. 1 схематично изображен контейнер для размещения конструктивных узлов автоматизированного программно-аппаратного комплекса для заряда и тренировки аккумуляторных батарей; на фиг. 2 - контейнер заряда/разряда: рабочая зона; на фиг. 3 контейнер заряда/разряда: стеллаж с четырьмя секциями для аккумуляторных батарей; на фиг. 4 - контейнер заряда/разряда: наружная поверхность вертикальной перегородки со стыковочными узлами; на фиг. 5 - контейнер агрегатный: рабочая зона; на фиг. 6: контейнер агрегатный: наружная поверхность вертикальной перегородки со стыковочными узлами; на фиг. 7 - выносной модуль подключения питания, вид спереди; на фиг. 8 - выносной модуль подключения питания, вид сзади; на фиг. 9 - выносной модуль подключения питания: схема электрическая принципиальная; на фиг. 10 - пример выполнения схемы управления контроллером блоком программно-управляемых разрядных резисторов; на фиг. 11 - вариант выполнения комплекса с двумя зарядно-разрядными контейнерами, контейнером агрегатным и служебным помещением; на фиг. 12 - кондиционер, пример стыковки с контейнером; на фиг. 13 - кондиционер, пристыкованный к контейнеру с кабелями информационного обмена и силовым.In FIG. 1 schematically shows a container for accommodating structural components of an automated software and hardware complex for charging and training batteries; in FIG. 2 - charge / discharge container: working area; in FIG. 3 container charge / discharge: a rack with four sections for batteries; in FIG. 4 - container charge / discharge: the outer surface of the vertical partitions with docking nodes; in FIG. 5 - aggregate container: working area; in FIG. 6: aggregate container: outer surface of a vertical partition with docking assemblies; in FIG. 7 - remote power connection module, front view; in FIG. 8 - remote power connection module, rear view; in FIG. 9 - remote power supply module: electrical circuit diagram; in FIG. 10 is an example of the execution of the control circuit of the controller unit software-controlled discharge resistors; in FIG. 11 is an embodiment of a complex with two charge-discharge containers, an aggregate container and a service room; in FIG. 12 - air conditioning, an example of docking with a container; in FIG. 13 - air conditioning, docked to the container with data exchange cables and power.
Автоматизированный программно-аппаратный комплекс для заряда и тренировки аккумуляторных батарей содержит контейнер 1 заряда/разряда аккумуляторных батарей и агрегатный контейнер 2, в которых размещены соответствующие конструктивные узлы комплекса. Контейнеры 1, 2 выполнены идентичными (фиг. 1) и каждый контейнер имеет закрытый теплоизолированный неразборный корпус, снабженный средствами захвата подъемным механизмом (не показано). Каждый контейнер выполнен с возможностью подключения приточной и вытяжной вентиляции и кондиционера. Одна торцевая стена контейнера выполнена в виде распашной двери 3. Створки распашной двери 3 контейнеров выполнены с возможностью фиксации в открытом состоянии к соответствующей наружной боковой стене соответствующего контейнера.An automated hardware-software complex for charging and training batteries contains a
Внутри каждого контейнера 1, 2 на расстоянии от распашной двери 3 установлена глухая вертикальная перегородка 4 с образованием рабочей зоны 6 контейнера. Перегородка 4 снабжена входной дверью 5 в рабочую зону 6 (7) контейнера 1 (2). Глухая вертикальная перегородка 4 внутри каждого контейнера 1 (2) установлена на расстоянии от распашной двери 3, обеспечивающем возможность свободного открывания входной двери 5 в рабочую зону 6 (7) контейнера 1(2) в сторону распашной двери 3, не выходя за наружные габариты контейнера 1 (2).Inside each
В рабочей зоне 6 контейнера 1 заряда/разряда аккумуляторных батарей размещены (фиг. 2): стеллажи 8 с секциями 81-84 для аккумуляторных батарей (фиг. 3); имеющее средства обмена информацией с программируемым устройством управления 9 зарядом/разрядом аккумуляторных батарей, программируемое устройство контроля 10 заряда/разряда аккумуляторных батарей; датчик контроля содержания водорода в воздухе 11, вытяжной вентилятор вентиляции секций с воздуховодами 12 (фиг. 3) от секций 81-84 для аккумуляторных батарей и датчик давления вытяжного вентилятора секций (не показаны, так как конструктивно визуально недоступны), вытяжной вентилятор 13, приточный вентилятор 14, терморегулятор 15 с датчиком температуры и влажности. Воздуховоды для кондиционера не показаны. Датчик 11 контроля содержания водорода в воздухе и терморегулятор 15 с датчиком температуры и влажности имеют средства обмена информацией с устройством управления 9.In the working
Секции 81-84 выполнены с возможностью подключения аккумуляторных батарей к индивидуальному источнику питания и/или к цепи разряда. В примере выполнения (фиг. 3) в стеллажах 8 выполнены соединительные коробки 16 с проводами для подключения к аккумуляторной батарее, например, посредством зажима типа «крокодил», и с датчиками температуры электролита. Датчики температуры электролита подключены к программируемому устройству контроля 10 заряда/разряда аккумуляторных батарей, который имеет возможность контроля напряжения на клеммах аккумуляторных батарей. Датчик температуры электролита может быть выполнен, например, на микросхеме AD22100K1. Напряжение на выходе датчика температуры электролита пропорционально его температуре.Sections 81-84 are configured to connect batteries to an individual power source and / or to a discharge circuit. In the exemplary embodiment (Fig. 3), in the
Устройство контроля 10 выполнено автономным с собственным источником питания.The
В рабочей зоне контейнера 2 агрегатного размещены (фиг. 5): вводно-распределительное 17 устройство 380 В 50 Гц; имеющие средства обмена информацией с устройством управления 9 импульсные программно-управляемые источники питания 18 в количестве, соответствующем числу секций для аккумуляторов в стеллаже 8 в контейнере 1 заряда/разряда; разрядная стойка 19 с размещенными на ней блоками 20 программно-управляемых разрядных резисторов, в количестве, соответствующем числу секций для аккумуляторов в стеллажах 8 в контейнере 1 заряда/разряда с датчиками 21 тока разряда и подключенным к блокам 20 разрядных резисторов подключен контроллером 22 управления блоками разрядных резисторов. Контроллер 22 имеет индивидуальный источник питания и кабель информационного обмена с устройством управления 9; имеющий средства обмена информацией с устройством управления 9 терморегулятор 23 с датчиком температуры и влажности; воздуховоды для вытяжного 24 и всасывающего 25 каналов кондиционера 72; вытяжной вентилятор 26.In the working area of the
В соответствии с п. 7.1.3. ПУЭ: «Вводно-распределительным устройством (ВРУ) называется совокупность конструкций, аппаратов и приборов, устанавливаемых на вводе питающей линии в здание или в его обособленную часть, а также на отходящих от ВРУ линиях.In accordance with clause 7.1.3. PUE: “An input-distribution device (ASU) is a set of structures, apparatuses and devices installed at the input of the supply line to the building or its separate part, as well as on the lines departing from the ASU.
Программируемое устройство управления 9 зарядом/разрядом аккумуляторных батарей содержит (фиг. 6) промышленный встраиваемый панельный компьютер 27 и системный контроллер 28, которые жестко закреплены на наружной стороне вертикальной глухой перегородки 4 контейнера 2 агрегатного и связаны между собой кабелями информационного обмена.The
Силовые кабели и кабели информационного обмена конструктивных узлов контейнеров 1, 2 выведены из рабочей зоны 6, 7 на наружную поверхность соответствующей вертикальной перегородки 4, на которой смонтированы стыковочные узлы, выполненные с возможностью разъемного функционально связанного соединения контейнеров 1, 2 между собой и с возможностью разъемного функционально связанного соединения контейнера 1 и контейнера 2 с системным контроллером 28 посредством наружных силовых кабелей и кабелей информационного обмена.Power cables and cables for information exchange of the structural nodes of
В контейнере 2 агрегатном на наружной поверхности вертикальной перегородки 4 смонтированы следующие стыковочные узлы (фиг. 6): панель 29 управление кондиционером, щит 30 для подключения кабелей информационного обмена к устройству управления 9, щит 31 для подключения наружных силовых кабелей к импульсным источникам питания 18, щит 32 для подключения дополнительных наружных силовых кабелей к импульсным источникам питания 18 в случае выполнения контейнера агрегатного с возможностью увеличения количества обслуживаемых аккумуляторных батарей до шестнадцати, щит 33 вытяжной вентиляции, индикатор 34 датчика температуры и влажности терморегулятора 23, высоковольтный разъем 35 входного силового кабеля вводно-распределительного устройства 380 В 50 Гц, высоковольтный разъем 36 силового кабеля 380 В 50 Гц для подключения контейнера 1 заряда/разряда.The following docking assemblies are mounted in the
В контейнере заряда/разряда на наружной поверхности вертикальной перегородки 4 смонтированы следующие стыковочные узлы (фиг. 4): высоковольтный разъем 37 входного силового кабеля 380 В 50 Гц, щит 38 для подключения наружных силовых кабелей от импульсных источников питания 18, распределительное устройство 39 для нужд контейнера 1, щит 40 для подключения кабелей информационного обмена с устройством управления 9, щит 41 управления вытяжной вентиляцией секций для аккумуляторных батарей в стеллажах 8, щит 42 управления приточно-вытяжной вентиляцией (вентиляторы 13, 14), панель 43 управления кондиционером 71, индикатор 44 датчика температуры и влажности терморегулятора 15, шина заземления 45.The following docking assemblies are mounted in the charge / discharge container on the outer surface of the vertical partition 4 (Fig. 4): high-voltage connector 37 of the input power cable 380
Выносной модуль 46 подключения питания (фиг. 7, фиг. 8, фиг. 9) снабжен входным 47 и выходным 48 силовыми кабелями, выполненными с возможностью подключения разъемными соединениями соответственно к сети 380 В 50 Гц и к высоковольтному разъему 35 вводно-распределительного устройства 380 В 50 Гц в контейнере 2 агрегатном.The remote power supply module 46 (Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9) is equipped with an
Выносной модуль 46 подключения питания содержит вводной автоматический выключатель 49, управляемый схемой 50 контроля фаз. Вход и выход вводного автоматического выключателя 49 пофазно подключены соответственно к входному 47 и выходному 48 силовым кабелям модуля 46. Кроме того, параллельно к каждой фазе подключена цепь 51 грозозащиты.The remote
Для каждой фазы цепь 51 грозозащиты содержит подключенный параллельно к фазе сети переменный резистор 521 (522, 523) и цепь тока замыкания на землю из последовательно соединенных первого 53 выключателя автоматического, трехфазного ограничителя перенапряжений 54 и светового индикатора срабатывания грозозащиты «авария» 55.For each phase, the
Схема 50 контроля фаз содержит реле 56 контроля фаз, подключенное соответственно входами обмоток к каждой фазе сети через первый трехфазный выключатель 57 автоматический, а выходами - к заземляющему проводнику. При этом подвижный контакт разомкнутого контакта реле 56 контроля фаз подключен через второй 58 выключатель автоматический к фазе сети, а неподвижный контакт подключен к подвижному контакту замкнутого контакта кнопки 59 аварийного отключения электропитания «стоп», неподвижный контакт которой подключен к световому индикатору 60 контроля фаз подключения 380 В «работа» и к обмотке контактора 61 магнитного, второй конец которой заземлен. При этом неподвижные контакты 62 контактора магнитного 61 являются входом автоматического выключателя 49, а подвижные контакты 63 через второй трехфазный выключатель 64 автоматический подключены к выходу вводного автоматического выключателя 49.The
В контейнере 2 агрегатном в стойке разрядной 19 смонтированы (фиг. 10) контроллер 22 управления блоками 20 программируемых разрядных резисторов и блоки 20 программируемых разрядных резисторов 651-65n. Контроллер 22 управления блоками 20 программируемых разрядных резисторов подключен к резисторам 651-65n блока 20 программируемых разрядных резисторов через твердотельные реле 661-66n соответственно, вторые выходы 671-67n которых соединены с плюсовым проводником. Свободные выводы резисторов 651-65n соединены с минусовым проводником. Кроме того, в цепь разряда в плюсовой проводник (вторые выходы 671-67n реле 661-66n) включен датчик 21 тока разряда, выход которого подключен к информационному входу 68 контроллера 22. Контроллер 22 управления блоками 20 разрядных резисторов имеет индивидуальный источник питания и кабель 69 информационного обмена с устройством управления 9.In the
Контейнер 2 агрегатный может быть выполнен с возможностью увеличения количества обслуживаемых аккумуляторных батарей. Число контейнеров 1 заряда/разряда может составлять n, где n=1, 2, 3… Конкретное возможное число контейнеров 1 заряда/разряда определяется наличием в контейнере 2 агрегатном соответствующего количества импульсных источников питания 18 и соответствующего количества блоков 20 программируемых разрядных резисторов.The
Наружные силовые кабели и кабели информационного обмена для разъемного функционально связанного соединения контейнеров между собой и для разъемного функционально связанного соединения каждого контейнера с системным контроллером могут быть размещены в специальных желобах 70 (фиг. 6).External power cables and data exchange cables for a detachable functionally connected connection of containers to each other and for a detachable functionally connected connection of each container with a system controller can be placed in special grooves 70 (Fig. 6).
На фиг. 11 представлен вариант выполнения комплекса с двумя контейнерами 1 заряда/разряда, контейнером 2 агрегатным и служебным помещением. К контейнерам 1, 2 подключены первый и второй кондиционеры 71, 72. Из контейнеров 1 выведены наружу воздуховоды 73 вытяжного вентилятора вентиляции секций 81-82, обеспечивающего вытяжную вентиляцию в контейнере 1 заряда/разряда непосредственно от секций для аккумуляторных батарей в стеллажах 8 (фиг. 3).In FIG. 11 shows an embodiment of a complex with two
Выносной модуль 46 подключения питания может быть выполнен в виде металлического шкафа. На передней панели шкафа (фиг. 7) смонтированы индикаторы 60 «работа» - индикатор контроля правильности подключения фаз сети 380 В и индикатор 55 срабатывания грозозащиты «авария» по цепи грозозащиты, а также кнопка 59 аварийного отключения электропитания «стоп».The remote
Через заднюю стенку шкафа выносного модуля 46 подключения питания наружу выведен 48 силовой кабель, который оканчивается высоковольтным разъемом 74 для подключения к высоковольтному разъему 35 сети 380 В 50 Гц вводно-распределительного устройства 17 в контейнере 2 агрегатном, а также - шина заземления 75 (фиг. 8).A
Кондиционеры 71, 72 (фиг. 11) выполнены программируемыми. В контейнер заряда/разряда 1 и контейнер 2 агрегатный введен кабель 76 информационного обмена кондиционера с устройством управления 9 и силовой кабель 77 соответственно (фиг. 13). Один конец кабелей 76, 77 выведен на наружную поверхность соответствующей глухой вертикальной перегородки соответствующего контейнера (не показано), а второй конец выведен из контейнера и выполнен с возможностью присоединения к информационному входу и входу питания кондиционера 71, 72 соответственно (пример наружного присоединения кондиционера к контейнеру). В примере выполнения второй конец кабеля информационного 76 обмена кондиционеров 71, 72 и силовых кабелей кабеля выведен из соответствующего контейнера 1, 2 наружу в месте пристыковки кондиционера 71, 72 к соответствующему контейнеру 1, 2.
Кондиционеры 71, 72 пристыкованы к контейнеру посредством патрубков 78 с уплотнителями (фиг. 12).
Заявленный автоматизированный программно-аппаратный комплекс для заряда и тренировки аккумуляторных батарей используют для обслуживания и зарядки батарей кислотных аккумуляторов различных марок емкостью до 200А/ч в полевых условиях или при отсутствии стационарных аккумуляторных.The claimed automated software and hardware complex for charging and training batteries is used for servicing and charging acid batteries of various grades with a capacity of up to 200A / h in the field or in the absence of stationary batteries.
Для реализации заявленного комплекса могут быть использованы следующие комплектующие:To implement the claimed complex, the following components can be used:
вентилятор вытяжной RVFU100A, вентилятор приточный с фильтром LPK160B, взрывобезопасный вентилятор ЕХ140А-2, датчик давления вентиляции секций Polar bear, кондиционер типа Dantex DR - F036HP/SF, датчик водорода - Верба - Дт/к, терморегулятор температуры и влажности НТ-310/НТ-311, реле контроля фаз RKF-31, твердотельное реле типа DR48D12.exhaust fan RVFU100A, supply air fan with filter LPK160B, explosion-proof fan EX140A-2, section pressure sensor for ventilation of the Polar bear, air conditioning type Dantex DR - F036HP / SF, hydrogen sensor - Verba - Dt / k, temperature and humidity temperature regulator NT-310 / NT -311, phase monitoring relay RKF-31, solid state relay type DR48D12.
Заявленный автоматизированный программно-аппаратный комплекс для заряда и тренировки аккумуляторных батарей используют следующим образом.The claimed automated software and hardware complex for charging and training batteries is used as follows.
Контейнеры 1, 2 устанавливают рядом в отведенном для них месте. При отсутствии крытого помещения, например, в полевых условиях, над контейнерами устраивают навес от дождя. Распашные двери 3 контейнеров открывают настежь и фиксируют к наружным боковым стенам контейнеров. Корпуса контейнеров заземляют.
Пристыковывают к каждому контейнеру 1, 2 кондиционеры 71, 72 соответственно (фиг. 11) через патрубки 78 с уплотнителями (фиг. 12). Подключают заземляющие проводники. Подключают к кондиционерам 71, 72, выведенные из соответствующих контейнеров 1, 2 наружу кабель информационного обмена 76 и силовой кабель 77 (фиг. 13).Docking to each
Выполняют электрическое соединение контейнеров 1, 2 между собой и устройством управления 9. Для этого соединяют контейнеры 1, 2 между собой и с системным контроллером посредством наружных силовых кабелей и кабелей информационного обмена.The
К контейнеру 1 заряда/разряда присоединяют шину заземления 45 (фиг. 4). Соединяют силовым кабелем высоковольтный разъем 37 входного силового кабеля 380 В 50 Гц контейнера 1 (фиг. 4) и высоковольтный разъем 36 в контейнере 2 (фиг. 6) входного силового кабеля 380 В 50 Гц, предназначенный для подключения контейнера 1 заряда/разряда к сети 380 В 50 Гц.A
От сети 380 В 50 Гц в контейнере 1 на наружной поверхности глухой перегородки 4 смонтировано распределительное устройство 39 для нужд контейнера 1 (фиг. 4): управление вытяжной вентиляцией секций 8 (фиг. 2, фиг. 3) для аккумуляторных батарей - щит 41, управление приточно-вытяжной вентиляцией - щит 42, управление кондиционером 71 - панель 43, кабели электропитания для программируемого устройства контроля 10 заряда/разряда аккумуляторных батарей, индикатор 44 датчика температуры и влажности терморегулятора 15, датчик 11 содержания водорода в воздухе, освещение.From the 380
Соединяют щит 38 (контейнер 1 фиг. 4) для подключения наружных силовых кабелей от импульсных источников питания 18 (контейнер фиг 5) со щитом 31(фиг. 6) для подключения наружных силовых кабелей к импульсным источникам питания 18 в контейнере 2 агрегатном.A shield 38 (
Соединяют щит 40 (фиг. 4) для подключения кабелей информационного обмена с устройством управления 9 (контейнер 2, фиг. 6) со щитом 30 (фиг. 6) для подключения кабелей информационного обмена к устройству управления 9, закрепленным в контейнере 2 агрегатном на наружной поверхности глухой перегородки 4.Connect the shield 40 (Fig. 4) for connecting the cables of information exchange with the control device 9 (
В контейнере 1 кабели информационного обмена используют: устройство контроля 10 заряда/разряда аккумуляторных батарей, терморегулятор 15 температуры и влажности, датчик 11 содержания водорода в воздухе (фиг. 2), кондиционер 71 (фиг. 13).In the
В контейнере 2 кабели информационно обмена используют кондиционер 72 (фиг. 13), импульсные программируемые источники питания 18, контроллер 22 управления блоками 20 программируемых разрядных резисторов в стойке 19, терморегулятор 23 температуры и влажности (фиг. 5, фиг. 10).In the
После функционального соединения контейнеров 1, 2 подключают напряжение питания от внешнего источника. Для этого подключают к заземлению шину заземления 75 выносного модуля 46 подключения питания (фиг. 8). Подключают входной силовой кабель 47 выносного модуля 46 подключения питания к электрической сети 380 В (фиг. 9). Проверяют правильность подключения фаз, для чего нажимают кнопку 59 «стоп» (фиг. 9, фиг. 7). Должен загореться индикатор 60 «работа» - индикатор контроля фаз подключения 380 В. При этом индикатор 55 «авария» цепи грозозащиты 51 гореть не должен (фиг. 9, фиг. 7).After the functional connection of the
При выполнении вышеизложенных условий подключают разъем 74 к ответной части высоковольтного разъема 35 контейнера 2 агрегатного (фиг. 8, фиг. 6).When the above conditions are met, a
Включают в контейнере 2 вводно-распределительное устройство 380 В 50 Гц позиция 17, фиг. 5.Include in the
Включают в контейнере 1 (фиг. 4) кондиционер 71 (панель 43), вытяжной вентилятор вентиляции секций с воздуховодами 12 (фиг. 3) от секций 81-84 для аккумуляторных батарей (щит 41); приточно-вытяжную вентиляцию (щит 42) - вытяжной вентилятор 13, приточный вентилятор 14.Include in the container 1 (Fig. 4) an air conditioner 71 (panel 43), an exhaust fan for ventilation of sections with air ducts 12 (Fig. 3) from sections 81-84 for storage batteries (shield 41); supply and exhaust ventilation (shield 42) -
Включают в контейнере 2 (фиг. 6) кондиционер 72 (панель 29), вытяжной вентилятор 26 (щит 33).Include in the container 2 (Fig. 6) air conditioning 72 (panel 29), exhaust fan 26 (shield 33).
В контейнере 1 заряда/разряда (фиг. 3) в стеллажах 8 в секции 81-84 для аккумуляторных батарей устанавливают восстанавливаемые аккумуляторные батареи. Для установки аккумуляторных батарей необходимо открыть крышку соответствующего стеллажа 8, установить в секции 81-84 стеллажа 8 (фиг. 3) от 1 до 4 аккумуляторных батарей. Вывернуть пробки из банок аккумуляторных батарей, проверить плотность электролита с помощью ареометра (входит в комплект поставки). Опустить датчик температуры в крайнюю банку аккумуляторной батареи. Посредством зажимов «крокодил» подключить провода заряда (+), (-) к соответствующим клеммам аккумулятора. Закрыть крышку стеллажа 8.In the
После чего рабочую зону контейнера 1 заряда/разряда закрывают до полного окончания запланированных работ по восстановлению батарей.After that, the working area of the
Заряд аккумуляторной батареи выполняют следующим образом.The battery charge is as follows.
В устройстве управления 9 включают компьютер 27 (фиг 6).In the
Заряд и разряд аккумуляторных батарей в заявленном комплексе выполняет оператор посредством программы, установленной в компьютере 27 устройства управления 9.The charge and discharge of the batteries in the claimed complex is performed by the operator through a program installed in the
Программа предоставляет оператору интерфейс, обеспечивающий:The program provides the operator with an interface that provides:
- корректное подключение аккумуляторной батареи,- correct battery connection,
- визуальный контроль процесса обслуживания аккумуляторной батареи с указанием текущих величин контролируемых датчиков,- visual control of the battery maintenance process, indicating the current values of the monitored sensors,
- позволяет выполнять настройку портов связи компьютера 27, программируемых импульсных источников питания 18, стеллажей 8 с программируемыми устройствами контроля 10 заряда/разряда аккумуляторных батарей при пуско-наладке комплекса,- allows you to configure the communication ports of
- самостоятельно изменять базу данных типов обслуживаемых аккумуляторных батарей,- independently change the database of types of serviced batteries,
- вести журнал обслуживаемых аккумуляторных батарей,- keep a log of serviced batteries,
- автоматически формирует историю обслуживания аккумуляторных батарей;- automatically generates a battery maintenance history;
Кроме того, программа обеспечивает:In addition, the program provides:
- непрерывный мониторинг параметров обслуживаемых аккумуляторных батарей,- continuous monitoring of the parameters of the serviced batteries,
- формирование и корректировку индивидуальных мини подпрограмм заряда/разряда для каждой из подключенных аккумуляторных батарей,- the formation and adjustment of individual mini charge / discharge subroutines for each of the connected batteries,
- реализацию протокола обмена по сети по управлению отдельными модулями комплекса, их анализ, корректировку их работы.- implementation of a network exchange protocol for managing individual modules of the complex, their analysis, and adjustment of their work.
В зависимости от текущих показаний контролируемых датчиков: датчик давления вытяжного вентилятора вентиляции секций (не показан), датчик контроля содержания водорода в воздухе 11, терморегуляторы 15, 23 с датчиком температуры и влажности (фиг. 2, фиг. 5), - компьютер самостоятельно выбирает алгоритм, оптимизируя работу комплекса. При превышении в воздухе контейнера 1 заряда/разряда уровня водорода выше допустимого (датчик 11 контроля содержания водорода в воздухе) или при отключении работы вытяжного вентилятора вентиляции секций (информация с датчика давления, не показано) для аккумуляторных батарей в стеллажах 8 происходит автоматическая блокировка работы зарядно/разрядного комплекса.Depending on the current readings of the monitored sensors: the pressure sensor of the exhaust fan for ventilation of the sections (not shown), the sensor for monitoring the hydrogen content in
Сразу после запуска компьютера программа начинает производить опрос стеллажей 8.Immediately after starting the computer, the program begins to poll
Оператор выбирает номер выбранного стеллажа 8 и секцию 81-82; заводской номер аккумуляторной батареи; определяет тип аккумуляторной батареи; измеряет и задает плотность электролита данной батареи; задает расчетную емкость - значение емкости аккумуляторной батареи, учитывающее температуру электролита аккумуляторной батареи при постановке на заряд, плотность заряженной батареи и паспортную емкость; время начала заряда; время окончания заряда; общее время продолжительности заряда.The operator selects the number of the selected
Оператор вводит в компьютер 27 исходные данные, через системный контроллер 28 дает команду на подключение требуемого количества импульсных программируемых источников питания 18 (фиг 5) к секциям 81-84 в стеллажах 8, дает команду на выполнение операции заряда аккумуляторных батарей.The operator enters the initial data into the
Контроль состояния аккумуляторной батареи (подключена, не подключена, заряжена) и контроль заряда/разряда выполняется путем обмена информацией системного контроллера 28 (фиг. 6) с устройством контроля 10 заряда/разряда аккумуляторных батарей (фиг 2).Monitoring the state of the battery (connected, not connected, charged) and monitoring charge / discharge is performed by exchanging information of the system controller 28 (Fig. 6) with a
Устройства контроля 10 заряда/разряда аккумуляторных батарей монтируют на соответствующие стеллажи 8. Каждое устройство 10 выполняет контроль четырех секций секциям 81-84. Работа Устройства контроля 10 заряда/разряда аккумуляторных батарей автономна. Устройство контроля 10 работает в автономном режиме и непрерывно выполняет сбор и обработку информации от датчиков температуры электролита, напряжения на клеммах аккумуляторных батарей, напряжения на отдельных банках аккумуляторных батарей для отображения процесса заряда/разряда аккумуляторной батареи (фиг. 3).The battery charge /
Каждое устройство контроля 10 заряда/разряда аккумуляторных батарей, являясь программно-управляемым, имеет свой уникальный адрес в сети для его однозначной идентификации оператором. Для этого устройство 10 снабжено полем джамперов для установки адреса. Данные настройки выполняют при пуско-наладке.Each
Устройство контроля 10 заряда/разряда аккумуляторных батарей может быть выполнено, например, на контроллере PIK18F252, на входе которого установлен аналоговый коммутатор, выполненный, например, на полевом транзисторе 2N7002LT1. В примере выполнения для стеллажа 8 устройство контроля 10 выполнено четырех канальным.The battery charge /
Разряд аккумуляторной батареи выполняют аналогично. Отличие состоит в том, что после ввода в компьютер 27 исходных данных оператор дает команду через системный контроллер 28 контроллеру управления 22 блоками разрядных резисторов (стойка 19, фиг. 5) на подключение блоков 20 разрядных резисторов к конкретным секциям для аккумуляторных батарей в конкретных стеллажах и задает величину тока разряда для каждой аккумуляторной батареи (фиг. 6). После чего контроллер управления 22, соединяет разрядные резисторы в последовательности, обеспечивающей требуемый ток разряда в соответствующей цепи, контролируя показания датчика тока 21.The discharge of the battery is performed similarly. The difference is that after entering the initial data into the
Режим контрольно-тренировочного цикла аккумуляторных батарей представляет собой поочередный заряд и разряд аккумуляторной батареи до восстановления у нее требуемых параметров. В этом случае оператор задает требуемые параметры заряда/ разряда и дает команду на выполнение программы контрольно-тренировочного цикла.The control and training cycle of the batteries is a successive charge and discharge of the battery until it is restored to its required parameters. In this case, the operator sets the required charge / discharge parameters and gives a command to execute the control-training cycle program.
Завершение работы: программно выключают устройство контроля 10 заряда/разряда аккумуляторных батарей; отключают импульсные источники питания 18 от секций 81-82 стеллажей 8 с помощью компьютера 27; открывают крышки стеллажей 8; снимают зажимы типа «крокодил» с клемм аккумуляторных батарей; вынимают из банок аккумуляторных батарей датчики температуры электролита (фиг. 3); проверяют аэрометром плотность электролита и, при необходимости, доливают дистиллированную воду; заворачивают крышки банок аккумуляторных батарей; снимают со стеллажей 8 аккумуляторы и закрывают крышки стеллажей 8; выключают компьютер 27, выключают системный контроллер 28, отключают от сети импульсные источники питания 18; через 1 час 30 минут после завершения заряда выключают вентиляцию и кондиционеры в контейнерах 1 заряда/разряда и агрегатном 2.Shutdown: programmatically turn off the
Системный контроллер 28 (фиг. 6) является буфером и основным устройством, которое формирует сеть управления комплексом. В устройстве управления 9 он обеспечивает связь между компьютером 27 и программно - управляемыми устройствами комплекса по интерфейсу RS485 со стороны исполнительных устройств (программируемые импульсные источники питания 18, программируемые устройства контроля 10 заряда/разряда аккумуляторных батарей, контроллер 22 блоками разрядных резисторов) и по интерфейсу RS232 со стороны компьютера 27, и является, по сути, трансивером передачи данных.System controller 28 (Fig. 6) is a buffer and the main device that forms the control network of the complex. In the
Питание системного контроллера 28 осуществляется от сети 220 В переменного тока (одна из фаз 3-х фазной сети питания комплекса). Отсутствие питания системного контроллера 28 обрывает связь между рабочим местом оператора и устройствами комплекса, но не приводит к повреждению комплекса или его отдельных устройств.The
Импульсный программно-управляемый источник питания 18 представляет собой импульсный стабилизатор постоянного тока. Питание каждого импульсного программируемого источника питания 18 осуществляется от 3-х фазной сети 380 В.Pulse program-controlled
Каждый импульсный программно-управляемый источник питания 18 как программно-управляемый модуль имеет свой уникальный адрес в сети для его однозначной идентификации пультом оператора. Для этого он снабжен переключателем для установки адреса и тумблером установки режима Авто/Ручной. Данные настройки выполняют при пуско-наладке.Each pulsed program-controlled
В заявленном комплексе импульсные программно-управляемые источники питания 18 являются результатом преобразования напряжения переменного тока 380 В первичной сети в выходные напряжения постоянного тока с образованием независимых каналов, каждый из которых управляется программно под управлением оператора. В примере выполнения таких каналов восемь. В качестве программно-управляемого источника питания 18 может быть использован импульсный программно-управляемый источник питания зарядных устройств АГРБ 122.00.00.ТУ, выпускаемый предприятием ЗАО «НПК ВИЛ». Источник питания представляет собой преобразователь напряжения переменного тока в выходной стабилизированный постоянный ток, величиной от 0 до 20А, с ограничением напряжения. Входное напряжение 380 В, 50 Гц. Источник питания выполнен с возможностью ручного и автоматического управления величиной стабилизированного выходного тока в требуемом диапазоне. В автоматическом режиме управление источником питания осуществляется по интерфейсу RS-485 Modbus Rtu.In the claimed complex, pulsed program-controlled power supplies 18 are the result of converting the 380 V AC voltage of the primary network into DC output voltages with the formation of independent channels, each of which is controlled programmatically under the control of the operator. In the example of such channels eight. As a program-controlled
Источники питания 18 подключены к сети RS-485 и постоянно находятся в режиме ожидания запроса от оператора. Запрос представляет собой команду на включение/выключение какого-либо из источников 18 и величину тока заряда. В ответ на запрос на пульт оператора передается информация о выполнении текущей команды, контрольная информация и данные о неисправностях.
Контроллер 22 управления блоками 20 программируемых разрядных резисторов 651-652 и блоки 20 разрядных резисторов 651-652 смонтированы в стойке разрядной 19 в контейнере 2 агрегатном (фиг. 6, фиг. 10).The
Контроллер 22 управления блоками 20 программируемых разрядных резисторов имеет собственный источник питания +24 В. Контроллер 22 управления блоками 20 программируемых разрядных резисторов представляет собой калиброванный на предприятии-изготовителе контроллер, выполняющий сбор и обработку информации от датчиков тока разряда аккумуляторных батарей, а также управления блоками 20 разрядных резисторов для задания необходимого сопротивления нагрузки аккумуляторной батареи при ее разряде.The
Блок 20 разрядных резисторов представляет собой устройство, которое содержит в себе набор резисторов 651-65n большой мощности и схемы 661-66n переключения и удержания этих резисторов для создания требуемого набора, который обеспечивает нужный тока разряда в соответствии с типом и напряжением разряжаемой аккумуляторной батареи, а также датчик 21 тока разряда, обеспечивающий возможность контроля тока разряда батареи.
Каждый блок 20 программно-управляемых резисторов имеет свой уникальный адрес в сети для его однозначной идентификации оператором, для чего он снабжен специальным полем джамперов для установки адреса Данные настройки выполняются при пуско-наладке.Each
Контроллер 22 управления блоками 20 программируемых разрядных резисторов и блоки 20 разрядных резисторов монтируют совместно в контейнере 2 агрегатном в стойку 19 (фиг. 5), которая содержит минимум 1 контроллер 22 и набор блоков 20 разрядных резисторов в соответствии с количеством обслуживаемых секций для установки аккумуляторных батарей (в примере выполнения - 8).The
Работа контроллера 22 автономна, поэтому всю работу по контролю и обработке датчиков тока аккумуляторных батарей он может выполнять независимо от пульта оператора. В процессе работы контроллер 22 управляет блоками 20 посредством соединительных кабелей RS485, непрерывно контролирует ток разряда и выполняет соответствующие корректировки, изменяя соответственно сопротивление разряда, находится в ожидании запроса от оператора. Запрос оператора содержит адрес секции в стеллаже 8, величину тока разряда; контроллер 22 передает в компьютер 27 информацию о подключении блока 20, а также результаты контроля величины тока разряда.The operation of the
Управление контроллером 22 блоками программно-управляемых резисторов осуществляется следующим образом (фиг. 10). В контроллер 22 через кабель 69 информационного обмена с устройством управления 9 поступает команда оператора, которая содержит информацию о токе разряда аккумуляторной батареи и номере секции в стеллаже 8. Контроллер 22 программно формирует на входах соответствующих твердотельных реле 661-66n управляющие сигналы, под действием которых контакты реле замыкаются и удерживают резисторы 651-652 в требуемой комбинации, обеспечивающей заданный ток разряда аккумуляторной батареи. Питание силовой части твердотельных реле осуществляют от вводно-распределительного устройства 17 (фиг. 5). В выходную цепь блока резисторов 20 включен датчик тока 21 разряда, с выхода которого результаты измерений поступают на информационный вход 68 контроллера 22.Management of the
Выносной модуль 46 подключения питания работает следующим образом (фиг. 7, фиг. 8, фиг. 9). Выходной 48 силовой кабель модуля 46 подключают к высоковольтному разъему 35 вводно-распределительного устройства 380 В 50 Гц в контейнере 2 агрегатном (фиг. 6).The remote
Включают выключатели автоматические 53, 54, 57, 58, 64.The circuit breakers are turned on 53, 54, 57, 58, 64.
Подключают входной силовой кабель к источнику напряжения 380 В 50 Гц. Включают кнопку 59 «пуск». Если фазы подключены в правильной последовательности и обрыва фаз нет, то срабатывает реле 56 контроля фаз и замыкает свой разомкнутый контакт. На обмотку контактора 61 поступает напряжение 220 В через включенный выключатель автоматический 58. Контактор 61 срабатывает и замыкает свои контакты 62, 63. В выходном силовом кабеле 48 появляется напряжение 380 В 50 Гц. Световой индикатор контроля фаз подключения 380 В «работа» горит.Connect the input power cable to a voltage source of 380
Если фазы присоединены не в заданной последовательности, или имеется обрыв хотя бы одной фазы реле 56 контроля фаз не срабатывает и после включения кнопки «пуск» 59 напряжение питания не подключается к вводному автоматическому выключателю 49. В этом случае световой индикатор контроля фаз подключения 380 В «работа» не горит.If the phases are not connected in the specified sequence, or if there is an interruption of at least one phase, the phase control relay 56 does not work and after the
Кроме того, реле 56 контроля фаз контролирует отклонения напряжения в сети от номинального значения благодаря подключению к сети обмотки реле 56 через первый выключатель 57 трехфазный автоматический, а разомкнутых контактов - через выключатель 58 автоматический. Выключатели 57, 58 срабатывают при превышении в тока сети выше допустимых значений. В примере выполнения - 6 А. При срабатывании выключателей 57, 58 контакты реле 56 размыкаются, снимается напряжение с обмотки контактора 61, размыкаются его контакты 62, 63, сетевое напряжение 380 В 50 Гц отключается от модуля 46, гаснет световой индикатору 60 контроля фаз подключения 380 В «работа».In addition, the phase monitoring relay 56 monitors deviations of the mains voltage from the nominal value by connecting the relay 56 through the
Цепь 51 грозозащиты работает автономно. Автоматические выключатели 53, 54 включают при подключении выносного модуля 46. При грозе в электрической сети возникают большие импульсные перенапряжения. Подключенные параллельно к фазе сети переменные резисторы 521, 522, 523 выполняют роль разрядных резисторов, предназначенных снизить импульсные перенапряжения в сети до допустимых значений, которые выставляются при наладке модуля изменением величины резисторов 521, 522, 523. Кроме того, ограничивает импульсные перенапряжения в сети цепь тока замыкания на землю из последовательно соединенных первого 53 выключателя автоматического, трехфазного выключателя 54 и светового индикатора срабатывания грозозащиты «авария» 55. Цепь срабатывает при импульсном токе 2 А - ток срабатывания первого 53 выключателя автоматического.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019121933A RU2713773C1 (en) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | Automated software and hardware system for charging and training storage batteries |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019121933A RU2713773C1 (en) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | Automated software and hardware system for charging and training storage batteries |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2713773C1 true RU2713773C1 (en) | 2020-02-10 |
Family
ID=69625452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019121933A RU2713773C1 (en) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | Automated software and hardware system for charging and training storage batteries |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2713773C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2852332C1 (en) * | 2025-09-18 | 2025-12-08 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОХИТ" | Installation for automated discharge of primary lithium electrochemical power sources |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU729701A1 (en) * | 1977-12-30 | 1980-04-25 | Предприятие П/Я Р-6836 | Device for electric testing, rejecting and sorting storage batteries by electric capacity |
| US4418310A (en) * | 1981-11-18 | 1983-11-29 | Hobart Brothers Company | Battery charger control circuit |
| US5905361A (en) * | 1994-09-01 | 1999-05-18 | Fujitsu Limited | Charging-and-discharging device, constant-voltage and constant-current control circuit, and electronic device |
| RU2371825C2 (en) * | 2007-12-19 | 2009-10-27 | Закрытое Акционерное Общество Производственное объединение "Комплекс" | Computer-aided software-hardware complex to charge and condition "prisma" storage batteries (sb) |
| RU2595267C1 (en) * | 2015-06-02 | 2016-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Мехатроника" Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института)" | Mobile charge-discharge complex for ship storage batteries |
-
2019
- 2019-07-12 RU RU2019121933A patent/RU2713773C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU729701A1 (en) * | 1977-12-30 | 1980-04-25 | Предприятие П/Я Р-6836 | Device for electric testing, rejecting and sorting storage batteries by electric capacity |
| US4418310A (en) * | 1981-11-18 | 1983-11-29 | Hobart Brothers Company | Battery charger control circuit |
| US5905361A (en) * | 1994-09-01 | 1999-05-18 | Fujitsu Limited | Charging-and-discharging device, constant-voltage and constant-current control circuit, and electronic device |
| RU2371825C2 (en) * | 2007-12-19 | 2009-10-27 | Закрытое Акционерное Общество Производственное объединение "Комплекс" | Computer-aided software-hardware complex to charge and condition "prisma" storage batteries (sb) |
| RU2595267C1 (en) * | 2015-06-02 | 2016-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "Мехатроника" Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института)" | Mobile charge-discharge complex for ship storage batteries |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2852332C1 (en) * | 2025-09-18 | 2025-12-08 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОХИТ" | Installation for automated discharge of primary lithium electrochemical power sources |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8532265B2 (en) | Power distribution module with monitoring and control functions | |
| JP6083553B2 (en) | Electric vehicle charging device | |
| US20130320918A1 (en) | Energy supply apparatus having a first power as well as a method for operating said energy supply apparatus | |
| US10756552B2 (en) | Manual service disconnect system and method for energy storage | |
| US11264787B2 (en) | Load center | |
| CN108349404B (en) | High Voltage Batteries and Motor Vehicles for Motor Vehicles | |
| US9608500B2 (en) | Portable generator system for providing temporary power to an electrical-distribution system | |
| US9097772B2 (en) | Battery test and condensation prevention method, system and apparatus | |
| CN115833366B (en) | Intelligent control cabinet | |
| RU2713773C1 (en) | Automated software and hardware system for charging and training storage batteries | |
| RU170071U1 (en) | BLOCK AND COMPLETE ELECTRICAL SUPPLY DEVICE | |
| CN117712868A (en) | Be applied to energy storage system's conflux switch board | |
| RU170864U1 (en) | Block-complete automated power plant | |
| US10847954B1 (en) | Temporary direct current power system | |
| RU2802052C1 (en) | Post sectioning point | |
| CN205195118U (en) | High voltage power distribution cubical switchboard | |
| RU156968U1 (en) | DEVELOPMENT OF AUTOMATIC SOFTWARE CONTROL FOR GROUND EQUIPMENT OF THE BUSH SPACE OF THE OIL AND GAS DEPOSIT | |
| CN221057856U (en) | DC power distribution cabinet of electric ship | |
| CN103368085B (en) | A kind of armoured removable type alternating | |
| CN223007338U (en) | Energy storage and current transformation integrated cabin | |
| CN222996274U (en) | Charging device and charging system | |
| CN112152132B (en) | Movable high-pressure chamber | |
| CN105278473A (en) | Unattended distribution substation SF6 gas leakage remote monitoring method and device | |
| RU2451375C1 (en) | Electric switchgear | |
| CN113258489B (en) | Remote intelligent control rack system and low-voltage control box control system |