Устройство для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей

Авторы патента:

H02J7/00 - Схемы зарядки или деполяризации батарей; схемы питания сетей от батарей

Владельцы патента RU 2555323:

Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный ценр Сухопутных войск Общевойсковая академия Вооруженных сил Российской Федерации" (RU)

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах для подзаряда аккумуляторных батарей, находящихся на хранении, с целью компенсации их саморазряда. Технический результат направлен на упрощение схемы устройства и расширение его применяемости. Технический результат достигается тем, что в устройство для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей дополнительно введены последовательно соединенные дроссель и диод, включенные между плюсовым выводом фотоэлемента и анодом диода защиты от инверсного включения аккумуляторной батареи; 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. 1 ил.

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.

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 также требует постоянного контроля по требованиям безопасности, так как питается от сети 220 В.

Известно такое 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 также питается от сети 220 В, что требует систематического контроля от обслуживающего персонала, что также снижает эксплуатационные свойства устройства. Кроме того, все батареи питаются от общего выпрямителя, что требует создания электросетей для подключения батарей, что также ухудшает эксплуатационные свойства установки.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей (заявка №2008118765/097(021732) от 12.05.2008 г.), содержащее стабилизатор напряжения, схему защиты от коротких замыканий, фотоэлемент и второй стабилизатор напряжения включений между фотоэлементом и стабилизатором напряжения.

Недостатком данного устройства является сложность схемы и необходимость фотоэлемента, который должен вырабатывать ЭДС, большую по величине напряжения стабилизации второго стабилизатора, что ограничивает применяемость устройства.

Технический результат направлен на упрощение схемы устройства и расширение его применяемости.

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 дополнительно введены 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.

Отличительными признаками является то, что в схему устройства для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей, содержащую фотоэлемент и диод защиты дополнительно введены последовательно соединенные дроссель и диод, накопительный элемент, коммутирующий транзистор, задающий генератор импульсов и пороговое устройство.

Введение указанных элементов упрощает схему устройства и расширяет его применяемость, так как возможно использование фотоэлемента с любой величиной выходного напряжения.

На чертеже представлена схема устройства для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей.

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 и диод 4, а между анодом диода 2 и минусовой шиной 5 устройства включен накопительный элемент 6. Между средней точкой соединения дросселя 3 и диода 4 и минусовой шиной 5 включен коммутирующий транзистор 7, к базе которого подключены выходы задающего генератора 8 и порогового устройства 9, состоящего из резистора 10, потенциометра 11, стабилитрона 12, диода 13, резистора 14, транзистора 15. Причем на входе порогового устройства 9 включен регулируемый делитель напряжения из резистора 10 и потенциометра 11, подключенный параллельно накопительному элементу 6. Между средней точкой соединения резистора 10 и потенциометра 11 и минусовой шиной 5 включены последовательно соединенные стабилитрон 12, диод 13 и резистор 14, подключенный параллельно переходу база-эмиттер транзистора 15. Выход порогового устройства 9 через коллектор транзистора 15 подключен к базе коммутирующего транзистора 7. Резистор 16 задает смещение на базе коммутирующего транзистора 7. Аккумуляторная батарея 17 подключается к устройству между плюсовой клеммой 18 и минусовой шиной 5.

Устройство работает следующим образом. Фотоэлемент 1 вырабатывает напряжение, которое при открытом состоянии коммутирующего транзистора 7 вызывает ток через дроссель 3. Коммутирующий транзистор 7 периодически открывается и закрывается под действием управляющих импульсов задающего генератора 8. В момент закрытия коммутирующего транзистора 7 на дросселе 3 наводится ЭДС, по величине значительно большая напряжения фотоэлемента 1. Под действием ЭДС дросселя 3 заряжается накопительный элемент 6 через диод 4. Диод 4 исключает разряд накопительного элемента 6 через фотоэлемент 1. В качестве накопительного элемента используются конденсаторы большой емкости или ионисторы. Величина напряжения заряда накопительного элемента выставляется с помощью потенциометра 11 порогового устройства 9. Как только напряжение на накопительном элементе 6 достигнет требуемой величины, стабилитрон 12 пробивается, транзистор 15 открывается, а коммутирующий транзистор 7 закрывается, и заряд накопительного элемента 6 прекращается. Диод 2 защищает схему устройства от инверсного включения аккумуляторной батареи. Диод 13 имеет температурный коэффициент для увеличения напряжения на накопительном элементе 6 при понижении температуры с целью лучшего заряда аккумуляторной батареи.

На заряд для компенсации саморазряда устанавливаются исправные аккумуляторные батареи в заряженном состоянии. С помощью потенциометра 11 устанавливают уровень напряжения на накопительном элементе 6, равный ЭДС заряженной батареи. Соответствующий уровень напряжения определяют по нулевым показаниям миллиамперметра, который при этом включается последовательно с батареей к выходу устройства.

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 12 и транзистора 15. При этом начинает работать задающий генератор 8 и переключаться коммутирующий транзистор 7, а на дросселе 3 наводится ЭДС, что приводит к заряду накопительного элемента 6 до установленного уровня.

Таким образом, введение в устройство для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей дополнительных элементов, а именно дросселя с последовательно соединенным диодом, накопительного элемента, коммутирующего транзистора, задающего генератора и порогового устройства упрощает схему и позволяет обеспечить требуемое напряжение подзаряда при фотоэлементе с любым напряжением и при разной освещенности, что расширяет применяемость устройства.

Устройство для компенсации саморазряда аккумуляторных батарей, содержащее фотоэлемент в качестве источника тока, диод защиты от инверсного включения аккумуляторной батареи, отличающееся тем, что в него введены 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.

Изобретение относится к технике быстрого заряда аккумуляторных батарей. Технический результат - обеспечение быстрого полного заряда. Устройство управления вычисляет, на основе изменения ожидаемого количества энергии, генерируемой посредством блока генерирования энергии, изменения ожидаемого количества энергии, подаваемой посредством блока подачи энергии, и текущего количества электрической энергии, накопленной посредством аккумуляторной батареи, изменение ожидаемого количества электрической энергии, накопленной посредством аккумуляторной батареи, в случае, когда электрическая энергия продолжает подаваться от сети распределения энергии на аккумуляторную батарею.

Бесконтактное зарядное устройство // 2547930

Изобретение относится к бесконтактному зарядному устройству. Бесконтактное зарядное устройство содержит устройство приема мощности, содержащее катушку; аккумулятор; модуль определения состояния заряда аккумулятора; модуль задания допустимого диапазона для процесса заряда; модуль управления зарядом для управления мощностью процесса заряда для аккумулятора и дисплей для отображения допустимого диапазона для процесса заряда.

Резервный источник питания с электродными пластинами, скрепляемыми с вспомогательными проводниками // 2544244

Данное изобретение относится к электротехнике, в частности к одной или нескольким электродным пластинам. Технический результат - повышение равномерности плотности входного\выходного тока.

Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства // 2544024

Изобретение относится к устройствам диагностирования и контроля, а именно к диагностированию аккумулятора транспортного средства. Устройство диагностики аккумулятора транспортного средства, которое диагностирует статистику состояния использования аккумуляторной батареи, и, которое представляет меру подавления ухудшения характеристик аккумулятора.

Способ управления автономной системой электроснабжения космического аппарата // 2541512

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электроснабжения (СЭС) космических аппаратов (КА). Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности эксплуатации АБ в составе СЭС КА.

Блок питания и способ питания приводимого в действие электричеством устройства // 2540803

Изобретение относится к блоку питания и способу подачи в приводимое в действие электричеством устройство электрического питания и/или электрического сигнала. Техническим результатом является обеспечение возможности определения конкретного типа приводимого в действие электричеством устройства на основе определенной внешней емкости.

Иерархическая трехуровневая система управления высоковольтной батареей электрических накопителей энергии // 2539871

Иерархическая трехуровневая система управления высоковольтной батареей электрических накопителей энергии // 2539866

Иерархическая трехуровневая система управления высоковольтной батареей электрических накопителей энергии // 2539865

Иерархическая трехуровневая система управления высоковольтной батареей электрических накопителей энергии // 2539864

Иерархическая трехуровневая система управления высоковольтной батареей электрических накопителей энергии относится к области электротехники и может быть использована при создании батарей электрических накопителей энергии различной природы в составе автономных систем электроснабжения, в том числе на транспорте, в устройствах бесперебойного питания, в системах оперативного постоянного тока и сетевых накопителях электроэнергии.

Система зарядки транспортного средства и способ зарядки транспортного средства // 2561162

Изобретение относится к зарядке транспортного средства. Система зарядки транспортного средства содержит зарядное устройство; устройство ввода для указания планируемого времени для окончания зарядки и контроллер управления зарядным устройством. Причем контроллер выполняет первую зарядную операцию управления с использованием целевого значения, которое ниже, чем заданное состояние полного заряда, до тех пор, пока состояние заряда не достигнет упомянутого целевого значения. Также контроллер может останавливать зарядку устройства накопления энергии и повторно запускать зарядку упомянутого устройства. Контроллер изменяет упомянутое целевое значение в соответствии с извлеченным значением упомянутого состояния заряда в момент времени, когда движение упомянутого транспортного средства завершено. Повышается способность приведения в движение транспортного средства. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 11 ил.

Батарея электрических накопителей энергии с распределенной аналитической системой управления // 2561826

Изобретение относится к области электротехники и может быть использована в батареях электрических накопителей энергии различного типа. Технический результат - повышение эффективности выполнения традиционных функций по мониторингу, балансировке и защите, обеспечение требуемых для надежной эксплуатации батареи температурных и помехоустойчивых условий ее работы. В батарее электрических накопителей энергии каждый батарейный модуль содержит блок последовательно соединенных накопителей, выравнивающее устройство и микропроцессорную систему контроля и управления для выполнения функции эффективного управления внутримодульным активным выравниванием напряжения на единичных накопителях с помощью электронного выравнивающего устройства, управления межмодульным выравниванием напряжения на отдельных модулях с помощью дополнительного источника постоянного тока, подключаемого к шинам постоянного напряжения дозарядки от введенного в батарею преобразователя напряжения AC-DC или к выходным клеммам батареи, регулирования температурного режима накопителей с помощью датчика температуры и блока климатики с исполнительными органами в виде заслонок, ТЭНов и вентиляторов и оптимизации заряда накопителей с помощью экспертного анализа на основе статистических данных, полученных при эксплуатации батареи. 1 ил.

Устройство управления крутящим моментом и бесконтактная система зарядки // 2561887

Изобретение относится к управлению крутящим моментом и системе бесконтактной зарядки. Устройство управления крутящим моментом содержит средство обнаружения угла открытия акселератора; средство задания крутящего момента, приводящего в движение транспортное средство; и средство управления крутящим моментом для коррекции крутящего момента. Крутящий момент приведения в движение транспортного средства становится относительно небольшим, когда позиция транспортного средства приближается к позиции парковки. Система бесконтактной зарядки, осуществляющая энергоснабжение бесконтактно посредством магнитного взаимодействия между катушкой приема энергии в транспортном средстве и катушкой передачи энергии в устройстве зарядки на стороне земли, причем устройство зарядки содержит: блок зарядки; средство обнаружения позиции между катушкой передачи энергии и катушкой приема энергии и средство передачи сигнала позиции. Транспортное средство содержит батарею, заряжаемую электроэнергией, принимаемой посредством приемной катушки. Упрощается позиционирование ТС к позиции парковки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Устройство блокировки зарядного порта // 2563290

Изобретение относится к блокировке зарядного порта транспортного средства. Устройство блокировки зарядного порта содержит зарядный порт транспортного средства, к которому подключается зарядный соединитель для подачи мощности заряда в аккумулятор; зацепляющий элемент на зарядном соединителе, ограничивающий отсоединение соединителя от зарядного порта и обеспечивающий отсоединение соединителя от зарядного порта. Также устройство содержит ограничительный элемент на транспортном средстве, переключающий зацепляющий элемент между ограниченным и неограниченным состоянием и блокировочный привод, приводящий в действие ограничительный элемент между заблокированной и разблокированной позицией. Зацепляющий элемент и ограничительный элемент не контактируют друг с другом в ограниченном состоянии зацепляющего элемента. Предотвращается случайное отсоединение зарядного соединителя от зарядного порта. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 17 ил.

Устройство для бесконтактной передачи электроэнергии на подводный объект // 2564199

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для бесконтактной передачи на подводный объект электрической энергии, которая, в частности, применяется для зарядки электрической аккумуляторной батареи, установленной на этом подводном объекте. Устройство содержит установленные на судне-носителе управляемый источник напряжения постоянного тока, блок инвертора, содержащий однофазный автономный инвертор напряжения повышенной частоты с блоком управления инвертором, входной конденсатор, а также первичную обмотку трансформатора повышенной частоты в отдельном корпусе, и располагаемые на подводном объекте вторичную обмотку трансформатора повышенной частоты в отдельном корпусе, блок выпрямителя, содержащий однофазный мостовой неуправляемый выпрямитель, сглаживающий реактор и выходной конденсатор. Корпуса первичной и вторичной обмоток трансформатора закреплены на несущих конструкциях посредством самоцентрующихся стыковочных узлов. Техническим результатом является уменьшение нагрева провода обмоток трансформатора, повышение эффективности передачи электроэнергии на подводный объект и уменьшение времени заряда его аккумуляторных батарей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Транспортное средство и система передачи/приема мощности // 2566161

Изобретение относится к электрическим транспортным средствам. Транспортное средство содержит устройство приема и передачи электрической мощности бесконтактным образом; главный и вспомогательный аккумулятор. Устройство передачи мощности принимает мощность от вспомогательного аккумулятора и передает ее в бортовое устройство. Также транспортное средство содержит модуль управления для задания рабочего состояния транспортного средства как состояния готовности и неготовности к движению. В состоянии готовности модуль управления разрешает заряд главного аккумулятора и подачу мощности от устройства передачи в бортовое устройство. В состоянии неготовности разрешает заряд главного аккумулятора и запрещает подачу мощности от устройства передачи в бортовое устройство. В другом варианте транспортное средство содержит повышающий преобразователь, подключенный к главному аккумулятору; инвертор, подключенный к преобразователю и к аккумулятору; системное реле, подключенное между аккумулятором и преобразователем; системное реле, подключенное между аккумулятором и устройством приема мощности и модуль управления упомянутых реле. Снижается влияние приема и передачи мощности друг на друга. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 12 ил.

Контроль управления энергией для осветительных устройств, работающих на солнечной энергии // 2566743

Изобретение относится к светотехнике. Осветительное устройство состоит из источника света, аккумулятора, зарядного устройства, подключенного к аккумулятору, генератора, работающего на солнечной энергии, и блока управления для осуществления управления световым потоком. Способ включает заряд аккумулятора в процессе выработки солнечной энергии; получение локальных данных естественного освещения, многократно: получение с предопределенными интервалами времени локальных данных прогноза погоды, охватывающих предопределенный период времени, и определение модели выходного освещения для предопределенного периода времени; управление осветительным устройством в соответствии с моделью выходного освещения. Указанное определение модели выходного освещения включает прогнозирование потребности освещения для предопределенного периода времени на основе первичных данных об освещенности окружающей среды, при этом первичные данные об освещенности окружающей среды включают локальные данные естественного освещения; прогнозирование емкости аккумулятора на предопределенный период времени на основе текущего уровня накопления энергии и вторичных данных об освещенности окружающей среды, при этом вторичные данные об освещенности окружающей среды включают данные прогноза погоды и локальные данные естественного освещения; и определение модели выходного освещения на основе потребности освещения и емкости аккумулятора, с точки зрения сохранения уровня накопления энергии выше предопределенного минимального уровня, в течение предопределенного периода времени. Технический результат - повышение точности управления осветительным прибором. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Аккумуляторные батареи инструмента // 2566812

Изобретение относится к аккумуляторным электроинструментам. Технический результат - повышение влагозащищенности. Корпус аккумуляторной батареи в аккумуляторной батарее инструмента имеет образованные в нем камеру размещения крюка и камеру размещения элементов аккумуляторной батареи. Крюк размещен в камере размещения крюка и выполнен с возможностью для фиксации и расфиксации аккумуляторной батареи инструмента относительно корпуса электроинструмента. Элементы аккумуляторной батареи размещены в камере размещения элементов аккумуляторной батареи. Камера размещения крюка и камера размещения элементов аккумуляторной батареи отгорожены друг от друга. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 11 ил.

Система управления зарядом аккумулятора для автоматически управляемого транспортного средства и способ управления зарядом аккумулятора для автоматически управляемого транспортного средства // 2569676

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение подачи мощности в зарядное устройство в конкретное предварительно определенное время. Система управления зарядом аккумулятора для автоматически управляемого транспортного средства содержит узел отслеживания заряда/разряда, который отслеживает величину заряда/разряда аккумулятора, узел задания порогового напряжения ненужности заряда, который задает пороговое напряжение ненужности заряда для аккумулятора, и узел управления зарядом, который выполняет операцию заряда для аккумулятора с использованием зарядного устройства аккумулятора, когда определяется, что напряжение аккумулятора автоматически управляемого транспортного средства, приезжающего на зарядную станцию, ниже порогового напряжения ненужности заряда. Узел задания порогового напряжения ненужности заряда выполнен с возможностью понижать пороговое напряжение ненужности заряда в течение конкретного заданного периода времени. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Система детектирования неисправности аккумулятора и способ детектирования неисправности аккумулятора для аккумуляторного блока // 2570567

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам контроля аккумуляторных батарей. Технический результат - обеспечение детектирования состояния аккумуляторного блока и управления им, когда аккумуляторный блок неисправен, что может предотвратить получение травмы. Раскрыта система и способ детектирования неисправности для аккумуляторного блока, которые используются в электромобиле. Система детектирования неисправности содержит: блок электропитания; дисплейный блок, соединенный с блоком электропитания; аккумуляторный блок; блок защиты, соединенный с аккумуляторным блоком и блоком электропитания; блок детектирования, который может генерировать по меньшей мере один сигнал обратной связи, когда аккумуляторный блок работает неисправно; а также блок управления, соединенный с блоком детектирования, блоком электропитания, дисплейным блоком и блоком защиты. Блок управления может принимать упомянутый по меньшей мере один сигнал обратной связи, сравнивать его с по меньшей мере одним заданным значением по умолчанию и генерировать сигнал уровня неисправности. Блок защиты управляет работой аккумуляторного блока на основе сигнала уровня неисправности, а дисплейный блок отображает предупреждающее сообщение о неисправности на основе сигнала уровня неисправности. 4 н. и 27 з.п. ф-лы, 5 ил.