RU2604204C1 - Device to compensate self-discharge of accumulator batteries - Google Patents
Device to compensate self-discharge of accumulator batteries Download PDFInfo
- Publication number
- RU2604204C1 RU2604204C1 RU2015122985/07A RU2015122985A RU2604204C1 RU 2604204 C1 RU2604204 C1 RU 2604204C1 RU 2015122985/07 A RU2015122985/07 A RU 2015122985/07A RU 2015122985 A RU2015122985 A RU 2015122985A RU 2604204 C1 RU2604204 C1 RU 2604204C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diode
- transistor
- base
- photocell
- resistor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах для подзаряда аккумуляторных батарей, находящихся на хранении, с целью компенсации их саморазряда.The invention relates to electrical engineering and can be used in devices for recharging storage batteries in order to compensate for their self-discharge.
Известна установка для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей, (Свинцово-кислотные стартерные аккумуляторные батареи. Руководство. - М.: Воениздат, 1983), содержащая стабилизатор напряжения, выпрямитель и ответвительные коробки для подключения батарей, находящихся на хранении, в которой заряд батарей осуществляется токами фиксированных значений 50, 100 или 150 мА.A known installation for compensating self-discharge of batteries (Lead-acid starter batteries. Manual. - M .: Voenizdat, 1983), containing a voltage stabilizer, rectifier and junction boxes for connecting batteries in storage, in which the batteries are charged with fixed currents values of 50, 100 or 150 mA.
Недостатками данной установки являются отсутствие защиты от коротких замыканий, неточная компенсация саморазряда, так как на все батареи подается одинаковое напряжение, а фиксированные значения токов подзаряда не позволяют установить их равными току саморазряда. Кроме того, в данной установке отсутствует корректировка уровня зарядного напряжения в зависимости от температуры окружающей среды, что также снижает точность компенсации саморазряда. Все это снижает срок службы аккумуляторных батарей, так как одни батареи перезаряжаются, другие - недозаряжаются. Это требует систематического периодического контроля за состоянием батареи, что снижает эксплуатационные свойства установки. Эта установка так же требует постоянного контроля по требованиям безопасности, так как питается от сети 220В.The disadvantages of this installation are the lack of protection against short circuits, inaccurate self-discharge compensation, since the same voltage is applied to all batteries, and the fixed values of the charging currents do not allow them to be set equal to the self-discharge current. In addition, in this installation there is no adjustment of the level of charging voltage depending on the ambient temperature, which also reduces the accuracy of self-discharge compensation. All this reduces the battery life, as some batteries are recharged, while others are not recharged. This requires systematic periodic monitoring of the battery condition, which reduces the operational properties of the installation. This installation also requires constant monitoring of safety requirements, as it is powered by a 220V network.
Известно устройство для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей (Патент РФ №2006133 C1 H02J 7/18 от 15.01.94. Бюл. №1), содержащее выпрямитель, к выходу которого подсоединены входы ответвительных коробок, на выходы которых, подключаются аккумуляторные батареи, находящиеся на хранении, стабилизатор напряжения, подстроенный потенциометр, диод температурной компенсации, схему защиты от коротких замыканий. Это устройство так же питается от сети 220В, что требует систематического контроля от обслуживающего персонала. Кроме того, все батареи питаются от общего выпрямителя, что требует создания электросетей для подключения батарей, что существенно уменьшает сферу применения установки.A device for compensating the self-discharge of batteries (RF Patent No. 2006133
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей (заявка №2011153943/07. 29.12.11, опубл. 20. 07. 2013 г. Бюл. №20), содержащее фотоэлемент в качестве источника тока, диод защиты от инверсного включения аккумуляторной батареи, последовательно соединенные дроссель и диод, включенные между плюсовым выводом фотоэлемента и анодом диода защиты; накопительный элемент, включенный между анодом диода защиты и минусовой шиной устройства; коммутирующий транзистор, включенный между средней точкой соединения дросселя и диода, и минусовой шиной устройства, пороговое устройство и задающий генератор импульсов, выходы которых соединены с базой коммутирующего транзистора, а вход порогового устройства подключен к выходу накопительного элемента. Недостатком данного устройства является низкая надежность, так как устройство может выйти из строя при коротком замыкании его выхода.Closest to the proposed device is a device for compensating the self-discharge of batteries (application No. 2011153943/07. 12/29/11, publ. 20. 07. 2013 Bull. No. 20), containing a photocell as a current source, an inverse protection diode a battery, a choke and a diode connected in series, connected between the positive terminal of the photocell and the anode of the protection diode; a storage element connected between the anode of the protection diode and the negative bus of the device; a switching transistor connected between the midpoint of the connection between the inductor and the diode and the negative bus of the device, a threshold device and a driving pulse generator, the outputs of which are connected to the base of the switching transistor, and the input of the threshold device is connected to the output of the storage element. The disadvantage of this device is its low reliability, since the device may fail if its output is short-circuited.
Технический результат направлен на повышение надежности устройства.The technical result is aimed at improving the reliability of the device.
Технический результат достигается тем, что в устройство для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей, содержащее фотоэлемент в качестве источника тока, диод защиты от инверсного включения аккумуляторной батареи, последовательно соединенные дроссель и диод, включенные между плюсовым выводом фотоэлемента и анодом диода защиты; накопительный элемент, включенный между анодом диода защиты и минусовой шиной устройства; коммутирующий транзистор, включенный между средней точкой соединения дросселя и диода и минусовой шиной устройства; пороговое устройство и задающий генератор импульсов, выходы которых соединены с базой коммутирующего транзистора, а вход порогового устройства подключен к выходу накопительного элемента, дополнительно введена схема защиты от коротких замыканий, включающая в себя управляющий транзистор, включенный между дросселем и диодом; резистор, включенный между базой управляющего транзистора и плюсовым выводом фотоэлемента; пороговый транзистор, коллектор которого соединен с базой управляющего транзистора, а эмиттер с анодом диода, катод которого соединен с плюсовой клеммой устройства и последовательно соединенные второй резистор и два диода, включенные между плюсовым выводом фотоэлемента и минусовой шиной, а средняя точка между вторым резистором и диодами соединена с базой порогового транзистора.The technical result is achieved in that in a device for compensating self-discharge of batteries, containing a photocell as a current source, a protection diode against inverting the battery, a choke and a diode connected in series between the positive terminal of the photocell and the anode of the protection diode; a storage element connected between the anode of the protection diode and the negative bus of the device; a switching transistor connected between the midpoint of the connection of the inductor and the diode and the negative bus of the device; the threshold device and the master pulse generator, the outputs of which are connected to the base of the switching transistor, and the input of the threshold device is connected to the output of the storage element, an additional short circuit protection circuit is introduced, which includes a control transistor connected between the inductor and the diode; a resistor connected between the base of the control transistor and the positive terminal of the photocell; threshold transistor, the collector of which is connected to the base of the control transistor, and the emitter with the anode of the diode, the cathode of which is connected to the positive terminal of the device and the second resistor and two diodes connected in series between the positive output of the photocell and the negative bus, and the middle point between the second resistor and diodes connected to the base of the threshold transistor.
Отличительными признаками является то, что в устройство для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей, содержащее фотоэлемент в качестве источника тока, диод защиты от инверсного включения аккумуляторной батареи, последовательно соединенные дроссель и диод, включенные между плюсовым выводом фотоэлемента и анодом диода защиты; накопительный элемент, включенный между анодом диода защиты и минусовой шиной устройства; коммутирующий транзистор, включенный между средней точкой соединения дросселя и диода и минусовой шиной устройства; пороговое устройство и задающий генератор импульсов, выходы которых соединены с базой коммутирующего транзистора, а вход порогового устройства подключен к выходу накопительного элемента, введена схема защиты от коротких замыканий, включающая в себя управляющий транзистор, включенный между дросселем и диодом; резистор, включенный между базой управляющего транзистора и плюсовым выводом фотоэлемента; пороговый транзистор, коллектор которого соединен с базой управляющего транзистора, а эмиттер с анодом диода, катод которого соединен с плюсовой клеммой устройства; и последовательно соединенные второй резистор и два диода, включенные между плюсовым выводом фотоэлемента и минусовой шиной, а средняя точка между вторым резистором и диодами соединена с базой порогового транзистора.Distinctive features is that in a device for compensating self-discharge of batteries, containing a photocell as a current source, a protection diode against inverted battery inclusion, a choke and a diode connected in series between the positive terminal of the photocell and the anode of the protection diode; a storage element connected between the anode of the protection diode and the negative bus of the device; a switching transistor connected between the midpoint of the connection of the inductor and the diode and the negative bus of the device; a threshold device and a master pulse generator, the outputs of which are connected to the base of the switching transistor, and the input of the threshold device is connected to the output of the storage element, a short circuit protection circuit is introduced, which includes a control transistor connected between the inductor and the diode; a resistor connected between the base of the control transistor and the positive terminal of the photocell; threshold transistor, the collector of which is connected to the base of the control transistor, and the emitter with the anode of the diode, the cathode of which is connected to the positive terminal of the device; and a second resistor and two diodes connected in series between the positive terminal of the photocell and the negative bus, and the midpoint between the second resistor and the diodes is connected to the base of the threshold transistor in series.
Введение указанных элементов повышает надежность устройства, так как защищает элементы схемы в случае короткого замыкания выхода устройства.The introduction of these elements increases the reliability of the device, as it protects the circuit elements in the event of a short circuit in the output of the device.
На рисунке представлена схема устройства для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей.The figure shows a diagram of a device for compensating for self-discharge of batteries.
Устройство содержит фотоэлемент 1 в качестве источника тока; диод 2 защиты от инверсного включения аккумуляторной батареи, между плюсовым выводом фотоэлемента 1 и анодом диода 2 защиты включены последовательно соединенные дроссель 3, управляющий транзистор 4 схемы защиты 5 и диод 6, а между анодом диода 2 и минусовой шиной 7 устройства включен накопительный элемент 8; резистор 9, включенный между базой управляющего транзистора 4 и плюсовым выводом фотоэлемента 1; пороговый транзистор 10 схемы защиты 5, коллектор которого соединен с базой управляющего транзистора 4, а эмиттер с анодом диода 11, катод которого соединен с плюсовой клеммой 12 устройства; последовательно соединенные второй резистор 13 и два диода 14 и 15, включенные между плюсовым выводом фотоэлемента 1 и минусовой шиной 7, а средняя точка между вторым резистором 13 и диодами 14, 15 соединена с базой порогового транзистора 10. Между средней точкой соединения управляющего транзистора 4 и диода 6 и минусовой шиной 7 включен коммутирующий транзистор 16, к базе которого подключены выходы задающего генератора 17 и порогового устройства 18, состоящего из резистора 19, потенциометра 20, стабилитрона 21, диода 22, резистора 23, транзистора 24, причем на входе порогового устройства 18 включен регулируемый делитель напряжения из резистора 19 и потенциометра 20, подключенный параллельно накопительному элементу 8. Между средней точкой соединения резистора 19 и потенциометра 20 и минусовой шиной 7 включены последовательно соединенные стабилитрон 21, диод 22 и резистор 23, подключенный параллельно переходу база-эмиттер транзистора 24. Выход порогового устройства 18 через коллектор транзистора 24 подключен к базе коммутирующего транзистора 16. Резистор 25 задает смещение на базе коммутирующего транзистора 16. Аккумуляторная батарея 26 подключается к устройству между плюсовой клеммой 12 и минусовой шиной 7.The device contains a
Устройство работает следующим образом. Фотоэлемент 1 вырабатывает напряжение, которое при открытом состоянии управляющего транзистора 4 и коммутирующего транзистора 16 вызывает ток через дроссель 3. Коммутирующий транзистор 16 периодически открывается и закрывается под действием управляющих импульсов задающего генератора 17. В момент закрытия коммутирующего транзистора 16 на дросселе 3 наводится ЭДС, по величине значительно большая напряжения фотоэлемента 1. Под действием ЭДС дросселя 3 заряжается накопительный элемент 8 через диод 6. Диод 4 исключает разряд накопительного элемента 8 через фотоэлемент 1. В качестве накопительного элемента используются конденсаторы большой емкости или ионисторы. Величина напряжения заряда накопительного элемента выставляется с помощью потенциометра 20 порогового устройства 18. Как только напряжение на накопительном элементе 8 достигнет требуемой величины, стабилитрон 21 пробивается, транзистор 24 открывается, а коммутирующий транзистор 16 закрывается и заряд накопительного элемента 8 прекращается. Диод 2 защищает схему устройства от инверсного включения аккумуляторной батареи. Диод 22 имеет температурный коэффициент для увеличения напряжения на накопительном элементе 8 при понижении температуры с целью лучшего заряда аккумуляторной батареи.The device operates as follows. Photocell 1 generates a voltage that, when the
При коротком замыкании выхода устройства пороговый транзистор 10 открывается, шунтируя базу управляющего транзистора 4, последний закрывается, прекращая ток через дроссель 3 и диоды 6 и 2, тем самым защищая их от токов короткого замыкания и выхода из строя.When the output of the device is shorted, the
На заряд для компенсации саморазряда устанавливаются исправные аккумуляторные батареи в заряженном состоянии. С помощью потенциометра 20 устанавливают уровень напряжения на накопительном элементе 8, равный ЭДС заряженной батареи. Соответствующий уровень напряжения определяют по нулевым показаниям миллиамперметра, который включается последовательно с подключением батареи к выходу устройства, а затем отключается.In order to compensate for self-discharge, serviceable batteries are installed in a charged state. Using a
Затем в процессе саморазряда батареи величина ЭДС снижается, и она начинает заряжаться от накопительного элемента 6, напряжение на нем тоже снижается, что приводит к закрытию стабилитрона 21 и транзистора 24. При этом начинает работать задающий генератор 17 и переключаться коммутирующий транзистор 16, а на дросселе 3 наводится ЭДС, что приводит к заряду накопительного элемента 8 до установленного уровня.Then, in the process of battery self-discharge, the EMF decreases and it starts to charge from the
Таким образом, введение в устройство для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей дополнительных элементов: схемы защиты от коротких замыканий, включающую в себя управляющий транзистор, включенный между дросселем и диодом; резистор, включенный между базой управляющего транзистора и плюсовым выводом фотоэлемента; пороговый транзистор, коллектор которого соединен с базой управляющего транзистора, а эмиттер с анодом диода, катод которого соединен с плюсовой клеммой устройства; и последовательно соединенные второй резистор и два диода, включенные между плюсовым выводом фотоэлемента и минусовой шиной, а средняя точка между вторым резистором и диодами соединена с базой порогового транзистора, что защищает элементы схемы при коротком замыкании выхода устройства и повышает его надежность.Thus, the introduction of additional elements into the device for compensating self-discharge of rechargeable batteries: a short circuit protection circuit, including a control transistor connected between the inductor and the diode; a resistor connected between the base of the control transistor and the positive terminal of the photocell; threshold transistor, the collector of which is connected to the base of the control transistor, and the emitter with the anode of the diode, the cathode of which is connected to the positive terminal of the device; and a second resistor and two diodes connected in series between the positive output of the photocell and the negative bus, and the midpoint between the second resistor and diodes is connected to the base of the threshold transistor, which protects the circuit elements when the output of the device is short-circuited and increases its reliability.
Технико-экономическое обоснование на предлагаемое изобретение «Устройство для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей»Feasibility study for the proposed invention "Device for compensating self-discharge of batteries"
Предлагаемое изобретение является новым изделием для технического обслуживания стартерных аккумуляторных батарей и может быть применено в устройствах для подзаряда аккумуляторных батарей, находящихся на хранении, с целью компенсации их саморазряда.The present invention is a new product for the maintenance of starter batteries and can be used in devices for recharging storage batteries in order to compensate for their self-discharge.
Предлагаемое устройство позволяет производить компенсацию саморазряда стартерных аккумуляторных батарей от автономного источника тока на фотоэлементах и позволяет производить индивидуальную настройку компенсации саморазряда для каждой батареи. Использование предлагаемого устройства в сравнении с прототипом повышает надежность устройства, что значительно увеличивает его ресурс и обеспечивает экономический эффект.The proposed device allows you to compensate for the self-discharge of starter batteries from an autonomous current source on photocells and allows you to customize the compensation of self-discharge for each battery. Using the proposed device in comparison with the prototype increases the reliability of the device, which significantly increases its resource and provides an economic effect.
Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает работоспособность и сохранение ресурса аккумуляторных батарей, а это обеспечивает готовность к использованию автомобильной техники и снижает затраты на техническое обслуживание.In addition, the proposed device ensures the operability and preservation of the resource of rechargeable batteries, and this ensures readiness for the use of automotive equipment and reduces maintenance costs.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015122985/07A RU2604204C1 (en) | 2015-06-15 | 2015-06-15 | Device to compensate self-discharge of accumulator batteries |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015122985/07A RU2604204C1 (en) | 2015-06-15 | 2015-06-15 | Device to compensate self-discharge of accumulator batteries |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2604204C1 true RU2604204C1 (en) | 2016-12-10 |
Family
ID=57776778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015122985/07A RU2604204C1 (en) | 2015-06-15 | 2015-06-15 | Device to compensate self-discharge of accumulator batteries |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2604204C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2692697C1 (en) * | 2018-06-18 | 2019-06-26 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Рязанское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова" Министерства обороны Российской Федерации | Accumulator self-discharge compensation device |
| RU2767984C1 (en) * | 2021-02-08 | 2022-03-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова" Министерства обороны Российской Федерации | Device for compensating self-discharge of batteries |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5212439A (en) * | 1990-04-05 | 1993-05-18 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Charging apparatus with battery voltage monitoring circuitry |
| RU2008118765A (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский военный автомобильный институт имени ге | DEVICE FOR COMPENSATION OF SELF-DISCHARGE OF BATTERIES |
-
2015
- 2015-06-15 RU RU2015122985/07A patent/RU2604204C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5212439A (en) * | 1990-04-05 | 1993-05-18 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Charging apparatus with battery voltage monitoring circuitry |
| RU2008118765A (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский военный автомобильный институт имени ге | DEVICE FOR COMPENSATION OF SELF-DISCHARGE OF BATTERIES |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2692697C1 (en) * | 2018-06-18 | 2019-06-26 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Рязанское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова" Министерства обороны Российской Федерации | Accumulator self-discharge compensation device |
| RU2767984C1 (en) * | 2021-02-08 | 2022-03-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова" Министерства обороны Российской Федерации | Device for compensating self-discharge of batteries |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11235673B2 (en) | Automobile charger | |
| KR101035065B1 (en) | Battery pack with charge control function | |
| KR102052590B1 (en) | Battery management system and driving method thereof | |
| US20130335038A1 (en) | Bleeding circuit and method for reducing power consumption of an emi filter | |
| US20170170653A1 (en) | Explosion-proof circuit, charging circuit and charging/discharging protection circuit of battery | |
| US11146094B2 (en) | Electrical apparatus | |
| CN103227482A (en) | Charge controller with protection function and battery pack | |
| US9906052B2 (en) | Power supply device | |
| CN104950163B (en) | A kind of battery charging plant output voltage feedback abnormality detection system and method | |
| EP3447881A1 (en) | Battery current measurement | |
| CN105846541A (en) | Power-down protection circuit | |
| US10720677B2 (en) | Discharging control method for battery module and battery circuit architecture | |
| CN102195318A (en) | Battery state monitoring circuit and battery device | |
| US20140232412A1 (en) | Battery voltage detector circuit | |
| JP2017184562A (en) | Charger | |
| RU2604204C1 (en) | Device to compensate self-discharge of accumulator batteries | |
| US7550951B2 (en) | Two-step battery charger | |
| KR20160125297A (en) | Battery device | |
| CN103185866B (en) | Battery detection circuit, detection method and detection system | |
| KR20140104378A (en) | Switch circuit, semiconductor device, and battery device | |
| CN103488225B (en) | Power supply load voltage adjusting and monitoring circuit | |
| US20110089908A1 (en) | Circuitry for balancing charging of series connected battery cells | |
| KR101256427B1 (en) | Voltage Equalization Circuit Device | |
| RU2555323C2 (en) | Device to compensate self-discharge of accumulator batteries | |
| US20120062042A1 (en) | Low power start-up circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180616 |