RU137160U1 - RENEWABLE CHARGING CONTROL DEVICE FOR RENEWABLE ELECTRICITY SOURCES - Google Patents
RENEWABLE CHARGING CONTROL DEVICE FOR RENEWABLE ELECTRICITY SOURCES Download PDFInfo
- Publication number
- RU137160U1 RU137160U1 RU2013135073/07U RU2013135073U RU137160U1 RU 137160 U1 RU137160 U1 RU 137160U1 RU 2013135073/07 U RU2013135073/07 U RU 2013135073/07U RU 2013135073 U RU2013135073 U RU 2013135073U RU 137160 U1 RU137160 U1 RU 137160U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- converter
- inverter
- voltage comparator
- controller
- main battery
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Устройство управления зарядкой аккумуляторов возобновляемых источников электроэнергии, содержащее основной аккумулятор, импульсный регулятор постоянного тока, контроллер, компаратор напряжения, преобразователь постоянного тока в постоянный ток, а также инвертор, при этом импульсный регулятор постоянного тока соединен с основным аккумулятором, компаратором напряжения, преобразователем постоянного тока в постоянный ток, инвертором и контроллером, контроллер соединен с преобразователем постоянного тока в постоянный ток, инвертором и компаратором напряжения, а компаратор напряжения соединен с преобразователем постоянного тока в постоянный ток и основным аккумулятором, соединенным с инвертором, отличающееся тем, что оно снабжено звеном постоянного тока, содержащим накопительную емкость и накопительный реактор, и резервным аккумулятором, соединенным с основным аккумулятором, компаратором напряжения, преобразователем постоянного тока в постоянный ток и звеном постоянного тока, который соединен с инвертором и преобразователем постоянного тока в постоянный ток.A device for controlling the charging of batteries of renewable energy sources, comprising a main battery, a pulsed DC regulator, a controller, a voltage comparator, a DC / DC converter, and an inverter, while a pulsed DC regulator is connected to the main battery, a voltage comparator, a DC converter to direct current, by an inverter and a controller, the controller is connected to a direct current to direct current to DC / DC converter, by an inverter a voltage comparator, and the voltage comparator is connected to a DC / DC converter and a main battery connected to the inverter, characterized in that it is equipped with a DC link containing a storage capacitance and a storage reactor, and a backup battery connected to the main battery, a voltage comparator , a DC / DC converter and a DC link that is connected to the inverter and a DC / DC converter.
Description
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в автоматических устройствах управления зарядкой аккумуляторных батарей, преимущественно возобновляемых источников электроэнергии, систем электропитания автономных дистанционных систем, датчиков и приборов и средств автоматики в непрерывном режиме, подзарядки аккумуляторов сигнальных устройств, датчиков JPS-навигации, метеокомплексов в отдаленных и пустынных районах и др.The utility model relates to electrical engineering and can be used in automatic control devices for charging batteries, mainly renewable energy sources, power supply systems of autonomous remote systems, sensors and devices and automation equipment in continuous mode, recharging the batteries of signaling devices, JPS navigation sensors, weather complexes in remote and desert areas, etc.
Уровень техникиState of the art
Возобновляемые источники электроэнергии (ВИЭ) - перспективны как источники электропитания на фоне возрастающего энергопотребления и снижающихся запасов природных ресурсов. В состав ВИЭ входит заряжаемый аккумулятор обычно с малым уровнем саморазряда и рулонного типа, который выдерживает многократные циклы разряда/заряда без ущерба емкости, что оптимально для применения с резкими перепадами температур и мощностей энергопотоков. В случае зарядки меняющимся во времени напряжением (например, от ветроэлектрогенераторов, солнечных батарей и термоэлектрических генераторов) требуется оптимальное управление процессом зарядки для сохранения срока службы аккумулятора. При этом приходится сочетать режим «заряда длительного хранения» слабым током с режимом «заряда асимметричным током разной длительности, направления и величины». Относительно последнего предполагается, что такой метод повышает срок службы батарей, но зарядных устройств данного типа, серийно выпускаемых промышленностью, пока неизвестны.Renewable energy sources (RES) are promising as power sources against the background of increasing energy consumption and decreasing reserves of natural resources. RES consists of a rechargeable battery, usually with a low level of self-discharge and roll type, which can withstand multiple discharge / charge cycles without compromising capacity, which is optimal for use with sudden changes in temperature and power flow rates. In the case of charging with voltage varying over time (for example, from wind generators, solar panels and thermoelectric generators), optimal control of the charging process is required to preserve the battery life. In this case, it is necessary to combine the “charge of long-term storage” mode with a weak current and the mode of “charge with an asymmetric current of different duration, direction, and magnitude”. Regarding the latter, it is assumed that this method increases the battery life, but chargers of this type, commercially available from the industry, are still unknown.
Ближайшим аналогом к предлагаемой нами полезной модели является устройство, описанное в патенте RU на изобретение №2402717, МПК F24B 1/20, 27.10.2010.The closest analogue to the utility model we offer is the device described in RU patent for invention No. 2402717, IPC F24B 1/20, 10.27.2010.
Устройство содержит перезаряжаемый источник электроэнергии для привода вентилятора, и термоэлектрический элемент для подачи питания на вентилятор и на перезаряжаемый источник электроэнергии, имеющий первую активную поверхность, расположенную в непосредственной близости к камере сгорания, и вторую активную поверхность, принимающую охлаждающую тягу от вентилятора, электронный блок управления, выполненный с возможностью подавать питание на вентилятор, когда перепад температур на термоэлектрическом элементе недостаточен для создания адекватной мощности для принудительной конвекции в камере сгорания. Электронный блок управления выполнен с возможностью подавать питание перезарядки на перезаряжаемый источник электроэнергии, когда перепад температур на термоэлектрическом элементе более чем достаточен для подачи адекватного питания для принудительной конвекции в камере сгорания. Электронный блок управления выполнен с возможностью подавать питание перезарядки на перезаряжаемый источник электроэнергии, когда перепад температур на термоэлектрическом элементе достаточен для подачи энергии для зарядки. Электронный блок управления выполнен с возможностью автоматически выполнять последовательность, включающую первый режим, в котором для подачи питания на вентилятор используется перезаряжаемый источник электроэнергии; второй режим, в котором для подачи питания на вентилятор и для зарядки перезаряжаемого источника электроэнергии используется термоэлектрический элемент; третий режим, в котором для подачи питания на вентилятор питания используется термоэлектрический элемент.The device contains a rechargeable electric power source for driving the fan, and a thermoelectric element for supplying power to the fan and the rechargeable electric power source having a first active surface located in close proximity to the combustion chamber, and a second active surface receiving cooling draft from the fan, an electronic control unit configured to supply power to the fan when the temperature difference on the thermoelectric element is insufficient to create adequate power for forced convection to the combustion chamber. The electronic control unit is configured to supply recharge power to the rechargeable electric power source when the temperature difference on the thermoelectric element is more than sufficient to supply adequate power for forced convection in the combustion chamber. The electronic control unit is configured to supply recharge power to a rechargeable electric power source when the temperature difference on the thermoelectric element is sufficient to supply energy for charging. The electronic control unit is configured to automatically execute a sequence including a first mode in which a rechargeable power source is used to supply power to the fan; the second mode, in which a thermoelectric element is used to supply power to the fan and to charge the rechargeable electric power source; the third mode, in which a thermoelectric element is used to supply power to the power fan.
Таким образом, в известном устройстве термоэлектрический элемент (ТЭ) подает питание на вентилятор и перезаряжаемый источник электроэнергии. Избыток выходной мощности от ТЭ может передаваться на подсоединенное устройство, например осветитель, обеспечивая автономное освещение или сбрасываться.Thus, in the known device, the thermoelectric element (TE) supplies power to the fan and the rechargeable electric power source. Excess power output from the fuel cell can be transmitted to a connected device, such as a illuminator, providing autonomous lighting or dumped.
Электронный блок управления имеет практически три функции: «пусковой режим» при котором для запуская вентилятора необходим пороговый уровень заряд аккумулятора; «режим заряда», соответствующий определенному уровню перепада температур с выходом вентилятора на номинальную нагрузку и «нормальный режим» когда избыток электроэнергии сбрасывается через стабилитрон.The electronic control unit has almost three functions: "start-up mode" in which a threshold level of battery charge is required to start the fan; “Charge mode” corresponding to a certain level of temperature difference with the fan going to rated load and “normal mode” when excess electricity is discharged through a zener diode.
Известное устройство имеет ограниченные эксплуатационные возможности, обусловленные тем, что требуется определенный пороговый уровень заряда аккумулятора для приведения в движение вентилятора, а также осуществляется непроизводительный сброс электроэнергии при ее избыточности от источника тока.The known device has limited operational capabilities due to the fact that a certain threshold level of battery charge is required to drive the fan, and an unproductive discharge of electricity is carried out when it is redundant from the current source.
Задачей полезной модели является расширение эксплуатационных возможностей.The objective of the utility model is to expand operational capabilities.
Технический результат достигается тем, что устройство управления зарядкой аккумуляторов возобновляемых источников электроэнергии, содержащее основной аккумулятор, импульсный регулятор постоянного тока, контроллер, компаратор напряжения, преобразователь постоянного тока в постоянный ток, а также инвертор, при этом импульсный регулятор постоянного тока соединен с основным аккумулятором, компаратором напряжения, преобразователем постоянного тока в постоянный ток, инвертором и контроллером, контроллер соединен с преобразователем постоянного тока в постоянный ток, инвертором и компаратором напряжения, а компаратор напряжения соединен с преобразователем постоянного тока в постоянный ток и основным аккумулятором, соединенным с инвертором, согласно настоящей полезной модели, снабжено звеном постоянного тока, содержащим накопительную емкость и накопительный реактор, и резервным аккумулятором, соединенным с основным аккумулятором, компаратором напряжения, преобразователем постоянного тока в постоянный ток и звеном постоянного тока, которое соединено с инвертором и преобразователем постоянного тока в постоянный ток.The technical result is achieved in that a device for controlling the charging of batteries of renewable energy sources containing a main battery, a pulsed DC regulator, a controller, a voltage comparator, a DC to DC converter, and an inverter, while the pulsed DC regulator is connected to the main battery, a voltage comparator, a DC to DC converter, an inverter and a controller, the controller is connected to the converter of direct current to direct current, with an inverter and a voltage comparator, and the voltage comparator is connected to a direct current to direct current converter and the main battery connected to the inverter, according to the present utility model, is equipped with a direct current link containing a storage capacitance and a storage reactor, and a backup battery connected to the main battery, a voltage comparator, a DC to DC converter, and a DC link that is connected to the inverter and reobrazovatelem DC to DC.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена функциональная схема предлагаемого устройства управления зарядкой аккумуляторов возобновляемых источников электроэнергии.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram of the proposed device for controlling the charging of batteries of renewable energy sources.
На чертеже цифрами обозначены:In the drawing, the numbers indicate:
1 - импульсный регулятор постоянного тока,1 - pulse DC regulator,
2 - контроллер,2 - controller,
3 - компаратор напряжения,3 - voltage comparator,
4 - основной аккумулятор,4 - main battery,
5 - резервный аккумулятор,5 - backup battery,
6 - преобразователь постоянного тока в постоянный ток,6 - Converter DC to DC,
7 - звено постоянного тока,7 - DC link,
8 - накопительный конденсатор,8 - storage capacitor,
9 - накопительный реактор,9 - storage reactor,
10 - инвертор.10 - inverter.
Устройство управления зарядкой аккумуляторов возобновляемых источников электроэнергии содержит основной аккумулятор 4, импульсный регулятор 1 постоянного тока, контроллер 2, компаратор 3 напряжения, преобразователь 6 постоянного тока в постоянный ток, а также инвертор 10.The control device for charging batteries of renewable energy sources contains a
Импульсный регулятор 1 постоянного тока соединен с основным аккумулятором 4, компаратором 3 напряжения, преобразователем 6 постоянного тока в постоянный ток, инвертором 10 и контроллером 2.The
Контроллер 2 соединен с преобразователем 6 постоянного тока в постоянный ток, инвертором 10 и компаратором 3 напряжения.The
Компаратор 3 напряжения соединен с преобразователем 6 постоянного тока в постоянный ток и основным аккумулятором 4, соединенным с инвертором 10.The
Отличием предлагаемого устройства управления зарядкой аккумуляторов возобновляемых источников электроэнергии является то, что оно снабжено звеном 7 постоянного тока и резервным аккумулятором 5.The difference of the proposed device for controlling the charging of batteries of renewable energy sources is that it is equipped with a DC link 7 and a
Звено 7 постоянного тока содержит накопительную емкость 8 и накопительный реактор 9.Link 7 DC contains a
Резервный аккумулятор 5 соединен с основным аккумулятором 4 компаратором 3 напряжения, преобразователем 6 постоянного тока в постоянный ток и звеном 7 постоянного тока.The
Звено 7 постоянного тока соединено с преобразователем 6 постоянного тока в постоянный ток и инвертором 10.Link 7 DC is connected to the Converter 6 DC to DC and inverter 10.
Таким образом, устройство управления зарядкой аккумуляторов переменным по величине и времени током содержит импульсный регулятор 1 постоянного тока, способный регулировать выходное напряжение в зависимости от величины входного сигнала с контроллера 2, компаратор 3 напряжения, аккумулятор (основной) 4, аккумулятор (резервный) 5, преобразователь 6 постоянного тока в постоянный ток (DC-DC -преобразователь), звено 7 постоянного тока с накопительным конденсатором 8 и накопительным реактором 9, а также инвертор 10.Thus, the control device for charging the batteries with an alternating current in time and magnitude contains a
Устройство управления зарядкой аккумуляторов возобновляемых источников электроэнергии работает следующим образом.The device controls the charging of batteries of renewable energy sources as follows.
Напряжение с возобновляемого источника электроэнергии (ВИЭ) поступает на клемму LDO-in и VBAT импульсного регулятора 1 постоянного тока и, после сравнения в компараторе 3 с напряжением зарядки основного аккумулятора 4, по специальной программе контроллера 2, импульсный регулятор 1 постоянного тока задает в режиме широтно-импульсной модуляции с выхода LDO-out напряжение и ток зарядки основного щелочного аккумулятора 4.The voltage from the renewable energy source (RES) is supplied to the LDO-in and VBAT terminals of the
Контроллер 2 запрограммирован на значения тока зарядки, оптимального для аккумулятора 4 с точки зрения его сохранности и долговременной работоспособности в зависимости от условий работы. Для использования избыточной электроэнергии с ВИЭ после полной зарядки основного аккумулятора 4 предусмотрен резервный аккумулятор 5.The
С резервного аккумулятора 5 после повышающего/понижающего DC-DC-преобразователя 6 напряжение поступает в звено 7 постоянного тока с накопителями энергии в виде конденсатора 8 и реактора (индуктивности) 9, а затем в инвертор 10, преобразующий постоянное напряжение в переменное напряжение требуемой величины и частоты, определяемой контроллером 2.From the
В качестве импульсного регулятора 1 постоянного тока может быть использован ряд специализированных микросхем: U2402B, TPS61100PW, причем последняя имеет отдельный DC-out выход на постоянные +5 В.A number of specialized microcircuits can be used as a
Использование настоящей полезной модели, по сравнению с прототипом, позволит расширить эксплуатационные возможности устройства управления зарядкой аккумуляторов возобновляемых источников электроэнергии.Using this utility model, in comparison with the prototype, will expand the operational capabilities of the device for controlling the charging of batteries of renewable energy sources.
Положительным эффектом в предлагаемом устройстве является мягкий и оптимальный режим зарядки аккумуляторов в условиях круглосуточной работы ВИЭ с нерегулярными и часто непредсказуемыми скачками напряжения и тока, что увеличит срок службы аккумуляторов.A positive effect in the proposed device is a soft and optimal battery charging mode in the conditions of round-the-clock operation of renewable energy sources with irregular and often unpredictable surges in voltage and current, which will increase the battery life.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013135073/07U RU137160U1 (en) | 2013-07-25 | 2013-07-25 | RENEWABLE CHARGING CONTROL DEVICE FOR RENEWABLE ELECTRICITY SOURCES |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013135073/07U RU137160U1 (en) | 2013-07-25 | 2013-07-25 | RENEWABLE CHARGING CONTROL DEVICE FOR RENEWABLE ELECTRICITY SOURCES |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU137160U1 true RU137160U1 (en) | 2014-01-27 |
Family
ID=49957321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013135073/07U RU137160U1 (en) | 2013-07-25 | 2013-07-25 | RENEWABLE CHARGING CONTROL DEVICE FOR RENEWABLE ELECTRICITY SOURCES |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU137160U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2632120C2 (en) * | 2015-01-15 | 2017-10-02 | Сяоми Инк. | Method and device for controlling terminal device charging |
| RU213027U1 (en) * | 2022-06-07 | 2022-08-19 | Общество с ограниченной ответственностью "ТАЙТЭН ПАУЭР СОЛЮШН" | POWER SUPPLY DEVICE FOR LAYING CRANE CROSSMEMBER |
-
2013
- 2013-07-25 RU RU2013135073/07U patent/RU137160U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2632120C2 (en) * | 2015-01-15 | 2017-10-02 | Сяоми Инк. | Method and device for controlling terminal device charging |
| US10790690B2 (en) | 2015-01-15 | 2020-09-29 | Xiaomi Inc. | Method and apparatus for controlling charging of terminal device |
| RU213027U1 (en) * | 2022-06-07 | 2022-08-19 | Общество с ограниченной ответственностью "ТАЙТЭН ПАУЭР СОЛЮШН" | POWER SUPPLY DEVICE FOR LAYING CRANE CROSSMEMBER |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4128145B2 (en) | Island network and how to operate the island network | |
| RU2018133520A (en) | CHARGER FOR AEROSOL DELIVERY DEVICE | |
| CN107425534B (en) | Micro-grid scheduling method based on optimization of storage battery charging and discharging strategy | |
| EP3018787A1 (en) | Microgrid control device and control method therefor | |
| JP2015195674A (en) | Power storage battery assembly control system | |
| EP3286816A1 (en) | A power supply system | |
| JP2013042627A (en) | Dc power supply control device and dc power supply control method | |
| JP2011250608A (en) | Solar cell system | |
| US6541940B1 (en) | Load follower using batteries exhibiting memory | |
| JP2012161189A (en) | Solar battery power charge and discharge control method to storage battery | |
| JP5794115B2 (en) | POWER SUPPLY DEVICE, POWER CONTROL SYSTEM, AND ELECTRIC DEVICE STARTUP METHOD | |
| Parsekar et al. | A novel strategy for battery placement in standalone solar photovoltaic converter system | |
| KR20150085227A (en) | The control device and method for Energy Storage System | |
| Parthasarathy et al. | An overview of battery charging methods, charge controllers, and design of MPPT controller based on adruino nano for solar renewable storage energy system | |
| JP5947270B2 (en) | Power supply system | |
| JP2016116435A (en) | Power conversion system | |
| JP2013099207A (en) | Control apparatus and control method | |
| RU137160U1 (en) | RENEWABLE CHARGING CONTROL DEVICE FOR RENEWABLE ELECTRICITY SOURCES | |
| Teo et al. | Modelling and optimisation of stand alone power generation at rural area | |
| JP2007288932A (en) | Charge control device of photovoltaic power generation facility | |
| Sanjeev et al. | Effective control and energy management of isolated DC microgrid | |
| JP6078374B2 (en) | Power supply device and charge control method | |
| Karim et al. | Design of a solar charge controller for a 100 WP solar PV system | |
| Chakraborty et al. | A novel MPPT-based synchronous buck converter for solar power system in fishing trawler | |
| RU120291U1 (en) | BACK-UP POWER SUPPLY SYSTEM WITH BOOSTER CIRCUIT |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140726 |