Автомат с регулировкой тока отсечки: Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями

— наличие дисплея и клавиатуры
— двойная регулировка с помощью переключателей «Ir» и «Isd» или с помощью клавиатуры, осуществляющей более точную настройку с шагом 1 А ниже максимального значения, заданного положением переключателя

— защита от перегрузок(Ir): тепловая уставка по току регулируется переключателем «Ir» или посредством клавиатуры точной настройки, образует общий диапазон 36. ..100 А и отключает автомат при токах, равных 1,05…1,20 x Ir, с выдержкой времени tr в общем диапазоне 0,35…400 с
— защита от коротких замыканий: селективная токовая отсечка(Isd), настраиваемая переключателем в диапазоне 1,5…10 x Ir или точно регулируемая на клавиатуре с шагом 0,5 x Ir, с регулируемой также на клавиатуре уставкой времени tsd и отключением аппарата в интервале 20…350 мс
— защита от коротких замыканий: мгновенная токовая отсечка(

— зеленый светодиод «Ready» — медленно мигает, если автоматический выключатель готов выполнять защиту
— Оранжевый светодиод «>90» предварительного предупреждения о перегрузке — горит постоянно, если ток составляет более 90% от Ir
— Красный светодиод «>105» предупреждения о перегрузке — горит постоянно, если ток составляет более 105% от Ir
— индикация отключения при повреждении(для этого требуется подключить расцепитель к внешнему источнику питания): отображается тип повреждения(Ir, Isd, Ii), поврежденная фаза, ток отключения

— расцепитель Micrologic 5.

— стандартной поворотной рукоятки
— выносной поворотной рукоятки
— мотор-редуктора для дистанционного управления

— контактные выводы с защёлкивающимися гайками и зажимными винтами М6

— максимальное сечение шины: 20 x 2 мм без расширителя и 32 x 2 мм с расширителем полюсов
— Межполюсное расстояние: 35 мм без расширителя и 45 мм с расширителем полюсов

— Модели: для алюминиевых и для медных кабелей
— обязательное совместное использование с разделителями полюсов или с длинными клеммными заглушками
— присоединямемые кабели: медные кабели сечением 120/150/180 мм² с обжимом шестиугольной вытежкой или штампованием или алюминиевые кабели сечением 120/150/180 мм² с обжимом шестиугольной вытежкой

— контактные пластины-удлинители
— угловые контактные пластины
— контактные пластины на «на ребро»
— двойные угловые контактные пластины

— увеличение межполюсного расстояния с 35 мм до 45 мм
— присоединение к ним шин, наконечников или клемм

— одинарные клеммы для Compact NSX 100-250: защелкиваются непосредственно на контактных выводах аппарата или крепятся скобкой к дополнительным контактным пластинам или расширителями полюсов
— двойные клеммы для Compact NSX 100-250: ввинчиваются в отверстия на контактных выводах аппарата или угловых контактных пластинах
— сечения кабелей для клемм: стальные — 1,5. ..95 мм², алюминиевые — 25…95/120…185 мм² или 2 кабеля 50…120 мм²
— распределительные клеммы, ввинчивающиеся в отверстия на контактных выводах аппарата, для присоединения к каждому полюсу выключателя Compact NSX 100-250 6 кабелей сечением 1,5…35 мм

Габаритные размеры (Ш x В x Г)
105 x 161 x 126 мм (указаны без вспомогательных устройств и аксессуаров)

Масса
2,05 кг

Минимальная партия
1 шт. в упаковке

Автоматические выключатели автоматы — Справочник химика 21

    Тепловая защита, встроенная в магнитный пускатель, имеет фиксатор срабатывания. Нагреватели тепловой защиты 1ТР и 2ТР при токовой перегрузке воздействуют на соответствующие контакты 1ТР и 2ТР (иногда на один общий контакт) и разрывают цепь катушки пускателя. Для возобновления работы необходимо нажать на кнопку Возврат на пускателе. Аналогичную защелку имеют тепловые и электромагнитные расцепители, расположенные в автоматических выключателях АВ (или А — автомат). [c.206]

    Автоматический выключатель (автомат) однополюсный и трехполюсный [c.275]

    Электродвигатель не запускается или число оборотов меньше номинального Отсутствие тока в статоре вследствие перегорания предохранителя, отключения автоматического выключателя или его неисправности Поставить предохранители, исправить и включить автомат [c.46]

    К аппаратам ручного управления относят различные рубильники и переключатели рубящего типа, пакетные выключатели и переключатели, реостаты и контроллеры, управляемые от руки. К аппаратам автоматического управления относят аппараты/ включающиеся или отключающиеся при получении внешнего импульса (например, от кнопочной станции или датчика). Такими аппаратами являются контакторы, магнитные пускатели, автоматические выключатели (автоматы). К аппаратам автоматического управления относят также аппараты, воздействующие тем или иным способом на работу системы автоматического управления — кнопочные станции, командоаппараты, путевые выключатели, реле управления, датчики.  [c.49]

    Автоматические выключатели (автоматы) предназначены для отключения электродвигателей при токах перегрузки и токах короткого замыкания в сетях переменного тока напряжением 380 В и постоянного тока напряжением 220 В. Защитное действие автоматов отличается от защитного действия предохранителей с плавкой вставкой тем, что при появлении токов перегрузки или короткого замыкания в одной фазе автоматы отключают все три фазы питающей линии, а при защите предохранителями отключается только та фаза, в которой перегорел предохранитель. В последнем случае электродвигатель продолжает работать на двух фазах, что может вызвать его повреждение. [c.70]

    На рис. 2.2 показана схема управления асинхронным коротко-замкнутым двигателем с использованием воздушного автоматического выключателя (автомата) и контактора. Преимущество автомата заключается в том, что исключается возможность обрыва одной фазы, как это имело место при установке предохранителей не требуется замены элементов, как в предохранителях, при сгорании их плавкой вставки.  [c.32]

    Текущий ремонт. Осмотр и чистка от грязи и пыли панелей, шин, изоляторов, разъединителей, автоматических выключателей, замена неисправных изоляторов, ремонт или замена поврежденных участков шин, проверка состояния контактных соединений, их подтяжка проверка состояния контактных поверхностей ножей и губок разъединителей подтяжка всех крепежных деталей регулировка контактов проверка работы приводов и состояния главных контактов, зазора в контактной системе автоматических выключателей регулировка и чистка контактов цепей управления замена в случае необходимости главных контактов и контактов цепей управления (для автоматических выключателей типа АВ) чистка дугогасительных камер автоматов и изоляционных частей проверка исправности механизмов свободного расцепления и привода и работы дополнительных расцепителей смазка шарниров механизмов расцепления приборным маслом (для установочных автоматов типа А-3100) проверка состояния концевых заделок кабелей проверка и ремонт вторичных цепей коммутации и световой сигнализации замена неисправных аппаратов вторичной цепи и электроизмерительных приборов проведение установленных измерений и испытаний, восстановление маркировочных бирок и надписей окраска.  [c.74]

    Монтировать электрическую часть установок следует в соответствии с правилами технической эксплуатации электроустановок и правилами техники безопасности при эксплуатации установок напряжением до 1000 В (для 0В-1П и ОВ-АКХ-1) и свыше 1000 В (для 0В-1П-РКС и ОВ-ЗП-РКС) с учетом дополнительных требований. Запрещается смотреть на горящую лампу (не вмонтированную в установку) незащищенными глазами. Во избежание повреждения зрения необходимо пользоваться стеклянными очками. При наблюдении за лампами типов ПРК-7м и РКС-2,5 защитные очки должны быть с темными стеклами. Пользоваться пластмассовыми очками запрещается. Для наблюдений за режимом работы лампы через смотровые окна камеры необходимы очки с темными стеклами. Запрещается менять лампы, не отключив автоматический выключатель на шкафу сигнализации и предохранители в электрической цепи соответствующих ламп. На ручку автомата следует повесить плакат Не включать — работают люди . [c.147]

    Выпускавшиеся до 1970 г. автоматические выключатели А3100 имели то же назначение, что и автоматы А3700, и изготовлялись одно-, двух- и трехполюсными, на токи до 50 А с рас-цепителем, имеющим только тепловой элемент, осуществляющим защиту от перегрузки с обратно зависимой от тока нагрузки выдержкой времени двух- и трехполюсными, на токи 100, 200 и 00 А — с расцепителем, имеющим только электромагнитный элемент, выполняющим мгновенное отключение автомата при токах больше тока уставки (10/н), или с комбинированным расцепителем, имеющим тепловой и электромагнитный элементы. Расцепители автоматов А3100 не имеют регулировки уставки тока.  [c.59]

    Насос не может быть включен в 35. Предусмотреть автоматическое работу до тех пор, пока не будет задерживающее устройство на пульте выполнена приостановка автомати- включения насоса для задержки дей-ческого устройства, выключающего ствия автоматического выключателя, насос при низком расходе настроенного на низкий расход, на [c.325]

    Капитальный ремонт. Все операции текущего ремонта и, кроме того, разборка и сборка разъединителей с заменой изоляторов или в случае необходимости других частей разъединителей разборка узлов автоматического выключателя в случае необходимости перемотка соленоидов и катушек реле замена износившихся частей автоматического выключателя сборка автоматического выключателя замена неисправных автоматов и приводов ремонт концевых заделок кабеля ремонт и окраска панелей в случае необходимости окраска шин. [c.74]

    В сетях с глухо заземленной нейтралью замыкание фазного провода на заземленный корпус электрооборудования или нулевой провод является однофазным коротким замыканием на землю, которое вызывает срабатывание защиты и автоматическое отключение аварийного участка. Сечение заземляющего провода выбирают таким, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой провод возникал ток короткого замыкания, превышающий по силе не менее чем в 3 раза номинальный ток, на который рассчитана плавкая вставка ближайшего предохранителя или расцепитель автоматического выключателя. Если автомат имеет только электромагнитный расцепитель (отсечка), то заземляющий проводник выбирают таким, чтобы в петле фаза-нуль возник ток короткого замыкания, равный 1,25— [c.278]

    Аварийная остановка турбины производится либо автоматически (от действия защитных органов), либо по команде обслуживающего персонала. В обоих случаях срабатывает или электромагнитный выключатель, или один из масляных выключателей автоматов безопасности и происходит слив масла в системе предельной защиты. [c.239]

    Основное назначение автоматических воздушных выключателей (автоматов) состоит в обеспечении максимальной защиты электроде  [c.151]

    КТП являются в настоящее время основной ступенью преобразования напряжения 6—10 кВ в низкое напряжение. В состав КТП входит трансформатор (сухой, масляный или с заполнением негорючей охлаждающей жидкостью), а также шкафы с автоматическими выключателями на стороне 380 В. От этих автоматов производится питание потребителей на низком напряжении. Трансформатор и шкафы с автоматами соединены друг с другом электрически и механически и представляют собой единую конструкцию, поставляемую в готовом виде с завода-изготовителя. [c.126]

    Автоматы или воздушные автоматические выключатели предназначены для защиты и автоматического отключения электрических установок при токах коротких замыканий.  [c.64]

    Автоматические выключатели АВМ изготовляют в открытом исполнении на номинальные токи 400, 1000, 1500 и 2000 А. Автоматы снабжены регулируемыми расцепителями следующих типов мгновенного действия, отключающим автомат без выдержки времени, как только ток нагрузки превысит ток уставки расцепителя с часовым механизмом, отключающим автомат с обратно зависимой от тока выдержкой времени и мгновенно при [c.71]

    Универсальный автоматический воздушных выключатель (автомат). [c.79]

    Для защиты обмоток от перегрева применяют тепловые реле тепловая защита). Они могут быть встроены в автоматические выключатели (автоматы типов АП50, АЕ и др.) или в магнитные пускатели. При длительной токовой перегрузке более 35% тепловые реле должны отключать электродвигатель не более чем за 30 мин, при перегрузке 60—70%, которая происходит при обрыве фазы у работающего двигателя, — за 2— [c.202]

    Автоматические выключатели установочные (автоматы установочные) серии А-3100 Автоматические выключатели воздушные (автоматы) АП-50 Автоматические выключатели (автоматы) взрывобезопасныедо на отключаемый ток. до [c.152]

    Высоковольтные двигатели предприятия питаются чаще всего от шин собственной тепловой электростанции. Электродвигатели на напряжение 380 и 660 В получают питание от комплектных одно- или двухтрансформаторных подстанций с мощностями трансформаторов до 1600 кВА. Крупные электродвигатели (более 100 кВт) получают питание от щитов низкого напряжения комплектных трансформаторных подстанций, где установлены воздушные автоматические выключатели (автоматы). Более мелкие электродвигатели получают питание от силовых распределительных пунктов с автоматами или предохранителями. [c.271]

    Для предохранения от коротких замыканий наилучшей является максимальнотоковая мгновенно действующая защита (отсечка). Она может быть выполнена с помощью реле, автоматических выключателей (автоматов) или плавких предохранителей. Все они должны иметь характеристику, обеспечивающую быстрое действие при токе короткого замыкания. Электродвигатели крупных неавтоматизированных компрессоров должны быть защищены от самозапуска. Все двигатели, управляемые магнитными пускателями и выключаемые кнопками мгновенного действия, имеют такую защиту. [c.164]

    Автоматические выключатели А3100 (рис. 23, б) имеют то же назначение, что и автоматы А3700, изготовляются одно-, двух- и трехполюсными на номинальный ток 50 А с тепловым расцепителем двух- и трехполюсные на номинальные токи 100, 200 и 600 А с комбинированным расцепителем, имеющим тепловой и электромагнитный элементы (защита от перегрузки и токов короткого замыкания) или только с электромагнитным элементом, выполняющим мгновенное отключение автомата при токах больше тока уставки (10 /ном)- Расцепители автоматов А3100 не имеют регулировки уставки тока. [c.71]

    При однофазном замыкании на землю на какой-либо секции при отключенном автоматическом выключателе данной секции в УППС следует установить вилку электрического соединителя в соответствующую розетку, после чего включается автомати-ческий выключатель, при этом У КУП подключается к поврежденной сети через согласующий фильтр. Сработает исполни-тель-реле УКУИ, и одновременно к питающей сети подключится генератор Г. [c.129]

    Автоматические выключатели АВ изготовляют в открытом исполнении четырех величин АВ4 на ток до 400 А АВ10 до 1000 А АВ15 до 1500 А и АВ20 до 2000 А. Автоматы снабжены регулируемыми электромагнитными расцепителями следующих типов мгновенного действия, отключающим автомат без выдержки [c.59]

    Согласно п. 111-1-9 ПУЭ, во взрывоопасных помещениях любые электрические сети должны быть защищены не только от коротких замыканий, но и от перегрузок. Это значит, что длительно допустимая нагрузка по току для проводников должна быть принята на 25% выще номинальной силы тока, на которую рассчитана плавкая вставка, или силы тока уставки автоматического выключателя с одними мгновенно действующими максимальными токовыми расцепителя-ми, если изоляция резиновая или пластмассовая, или должна быть равна этой силе тока, если применен кабель с бумажной изоляцией. Если для защиты используется автомат с нерегулируемой обратнозависимой от силы тока характеристикой, например автомат А3124/4, то допустимая нагрузка должна быть равна номинальной силе тока расцепителя при любой изоляции. Если автомат имеет регулируемую обратнозависимую от силы тока характеристику (например, автоматы серии АВ), то при резиновой изоляции эта нагрузка должна быть равна силе тока трогания расцепителя, а при бумажной изоляции — равна 80% этой силы тока. Однако во всех случаях, есЛн допустимая нагрузка не совпадает с табличным значением допустимой силы тока для данного типа [c.129]

    Текущнй ремонт включает осмотр и чистку от грязи и ныли панелей, шин, изоляторов, разъединителей, автоматических выключателей, замену неисправных изоляторов, ремонт или замену поврежденных участков шин, проверку контактных соединений, их подтяжку, проверку состояния контактных поверхностей ножей и губок, разъединителей, подтяжку всех крепежных деталей, регулировку контактов, проверку работы приводов, состояния главных контактов, зазора в контактной системе автоматических выключателей, регулировку, чистку контактов цепей управления замену в случае необходимости главных контактов и контактов цепей управления, чистку дугогасительных камер автоматов и изоляционных частей проверку исправности механизмов свободного расцепления и привода, работы дополнительных расцепителей, смазку шарни- [c. 185]

    Автоматические выключатели А3700 (рис. 23, б) предназначены для защиты от сверхтоков и недопустимых снижений напряжения, а также для нечастых коммутаций и пуска асинхронных короткозамкнутых электродвигателей в сетях напряжением до 660 В. Серия автоматов А3700 состоит из четырех величин —I, П, III и IV, на номинальные токи соответственно 160, 250, 400 и 630 А, с максимальной токовой защитой в зоне перегрузки и короткого замыкания, с расцепителями на полупроводниковых и [c.58]

    Автоматические выключатели А3700 предназначены для защиты от токов перегрузки, токов короткого замыкания и недопустимых снижений напряжения, а также для нечастых коммутаций и пуска асинхронных коротко-замкнутых электродвигателей в сетях напряжением до 660 В. Автоматы А3700 изготовляют на номинальные токи 160, 250, 400 и 630 А, с максимальной токовой защитой, отключающей электродвигатель при токах перегрузки и токах короткого замыкания, с расцепителями на полупроводниковых и электромагнитных элементах. Все автоматические выключатели А3700 выпускают как в стационарном, так и в выдвижном исполнении. [c.71]

    Трехфазные тиристорные мосты Вп и Н, каждый из которых содержит по шесть кремниевых вентилей-тиристоров Т, получают пйтание от вторичной обмотки преобразовательного трансформатора Тр. Первичная обмотка трансформатора подключена к сети переменного тока через автоматический выключатель Вь Защита тиристоров в плечах моста осуществляется специальными быстродействующими предохранительными Пр. Для ограничения аварийных токов и сглаживания пульсаций выпрямленного тока служат дроссели Дру и Дрф. Защита преобразователя осуществляется также быстродействующим автоматом В2 на стороне постоянного тока. На управляющие электроды тиристоров Т мостов Вп и Н подаются сигналы от системы импульсно-фазового управления тиристорами (СИФУ). Назначение СИФУ — преобразование сигнала, получаемого от системы. [c.123]

    Решение. Выбираем к электродвигателю кабель ВБВ с медными жилами сечением 3X25+1X16 мм с допускаемой нагрузкой 105 А, что составляет 138 /о номинального тока электродвигателя (по ПУЭ требуется не менее 125%). В качестве защитного аппарата устанавливается автоматический выключатель АЗ 124 на номинальный ток 100 А, с комбинированным расцепителем — тепловым на 100 А для защиты от перегрузки и электромагнитным для защиты от токов короткого замыкания с установкой мгновенного срабатывания на 800 А, При пуске электродвигателя автомат не отключится, так как пусковой ток электродвигателя 577 А, а электромагнитный расцепитель срабатывает при 800 А. [c.374]

    Автоматические выключатели и тепловые реле. Плавкие предохранители плохо защищают асинхронные короткозамкнутые электродвигатели от перегрузок. Нередко бывает, что перегорает лишь один предохранитель и двигатель, оставшийся работать на двух фазах, перегревается и выходит из строя. Кроме того, плавкие предохранители не всегда обеспечивают избирательность (селективность) защиты сети. Это и привело к широкому использованию на предприятиях химических волокон автоматических выключателей с тепловыми и электромагнитными элементами. Обладая большой инерцией, тепловые элементы не реагируют на пусковые токи электродвигателей и хорошо защищают их от перегрузки. В то же время тепловые реле имеют характеристику, подобную характеристике предохранителей, и при коротких замыканиях не успевают быстро отключить электрическую цепь, что приводит к развитию аварии и повреждениям при замыкании в электродвигателях. Поэтому в дополнение к магнитным пускателям, контакторам и автоматам устанавливают предохранители, защищающие двигатели от короткого замыкания. Применяются также комбинированные автоматы с тепловыми и электромагнитными расцепителями. Электромагнитные расцепители отключают автоматиче-,ские выключатели мгновенно при прохождении через их катушки токов больше определенной величины. Таким образом, они защищают электрооборудование от коротких замыканий, заменяя предохранители. [c.198]

Выбор и регулировка уставок теплового и электромагнитного расцепителей для АП50

1. Уставка тепловых расцепителей I_{т. р.} расчитывается по формуле

I_т.р.=К_п×К_н×I_н

где:
К_п — коэффициент погрешности тепловых расцепителей, принимается на основе эмпирических данных, равным 1.1;
К_н — коэффициент нагрузки, для цепей работающих в следующих условиях:

• токи нагрузки для цепей, подключенных к аппарату, не превышают номинального тока I_нагр.< I_ном, то Кн-1.0 — 1.1;
• с кратковременной перегрузкой (асинхронные двигатели) Кн-1.15 — 1.3
• с кратковременной нагрузкой Кн-0.5;

2. Уставка электромагнитных расцепителей расчитывается по формуле

I_{эм.расч.}=К_п×К_н×I_нмax

где:
К_п — коэффициент погрешности электромагнитных расцепителей, принимается равным 1. 2;
К_н — коэффициент нагрузки, для цепей работающих в следующих условиях:

• для цепей с двигательной нагрузкой К_н-1.8-2.0;
• для цепей напряжения К_н>2.0;
• для остальных цепей К_н-1.5;

К_эм=I_{эм.расч}÷I_ном

К_ч=I_к.з.min÷I_{эм.расч.}

Кч=I_{к. з.min}÷1.3 I_{эм.расч.}

УСЛОВИЯ РАБОТЫ РАСЦЕПИТЕЛЕЙ

• — уставка 3.5 I_ном +/- 15%;
• — уставка 10 I_ном +/- 20%;

• t т. р.ср < 1 часа, при номинальном токе 1.1 I_ном.;
• t т.р.ср < 30 минут, при токе 1.35 I_ном;
• t т.р.ср.= 1.5 -10 секунд, при токе 6 I_ном;

• — с увеличением температуры окружающей среды на каждые 10℃ ток срабатывания теплового расцепителя уменьшается на 6-7%;
• — с уменьшением температуры окружающей среды на каждые 10℃ ток срабатывания теплового расцепителя увеличивается на 5-6%;

Автоматические выключатели АЕ 2000 (АЕ2000)

Прогрузка автоматических выключателей | Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые посетители сайта http://zametkielectrika.ru.

Сегодня я Вас познакомлю со статьей на тему прогрузка автоматических выключателей.

После выполнения электромонтажа производят ряд приемо-сдаточных испытаний и измерений, согласно нормативным техническим документам, типа ПУЭ и ПТЭЭП. Один из видов испытаний — это проверка работоспособности коммутационных аппаратов защиты на соответствие номинальным данным.

Аппараты защиты предназначены для защиты электрических цепей от коротких замыканий, соответственно, электромонтаж должен проводиться строго по проекту.

Что же такое номинальные данные аппаратов защиты?

Введение

Для автоматических выключателей основными данными (характеристиками) являются:

• номинальный ток — допустимая величина тока для работы в нормальном режиме
• ток срабатывания защиты — величина тока при коротком замыкании или перегрузки в электрической линии
• время срабатывания защиты — уставка по времени при коротком замыкании или перегрузки

Своими словами можно сказать, что прогрузка автоматических выключателей — это измерение основных характеристик автоматического выключателя.

Измерение основных характеристик автоматических выключателей проводит персонал электролаборатории, прошедший специальную подготовку и имеющий высокую квалификацию.

А сейчас от теории перейдем к практики, и я Вам наглядно продемонстрирую как произвести прогрузку автоматического выключателя.

Устройство для прогрузки автоматических выключателей

Для прогрузки (проверки) автоматических выключателей первичным током применяют специальные прогрузочные устройства. В настоящее время имеется широкий выбор этих устройств для разных типов и номинальных токов.

В своей практики я применяю для прогрузки автоматических выключателей устройство со следующей схемой:

 В состав схемы устройства для прогрузки автоматических выключателей входит:

• лабораторный автотрансформатор (ЛАТР)
• ключ управления (КУ)
• нагрузочный трансформатор (НТ)
• амперметр с разными пределами измерения (шунт)
• трансформатор тока (ТТ)
• соединительные провода соединяют испытуемый автомат с выводами «регулируемый ток»

Также в состав устройства входит секундомер. Но я его на схеме не обозначил.

Данное устройство позволяет наводить во вторичной обмотке нагрузочного трансформатора ток до 50 (А). Для прогрузки автоматов с большим током, я применяю аналогичную схему, только с более мощным нагрузочным трансформатором и источником питания.

Методика прогрузки автоматических выключателей

Методику прогрузки автоматического выключателя я Вам покажу на примере автомата ВА47-29 с номинальным током 6 (А) и защитной характеристикой «С» российского производства IEK.

Этот автоматический выключатель имеет 2 защиты:

• электромагнитную (мгновенную)
• тепловую (с выдержкой времени)

Проверять будем и электромагнитную защиту, и тепловую. Для этого в паспорте на наш автоматический выключатель находим график время-токовой характеристики срабатывания.

Она выглядит следующим образом (более подробно о ней читайте в статье про время-токовые характеристики В, С и D — чем отличаются?):

Что же мы видим по графику?

А по графику мы видим абсолютно все характеристики срабатывания нашего испытуемого автомата. Ось Х — это кратность тока, т.е. отношение тока прогрузки к номинальному току. Ось У — это выдержка времени срабатывания автомата.

Зона срабатывания электромагнитной защиты для данного автоматического выключателя находится в диапазоне 5-10 кратности к номинальному току. Т.е. в нашем случае электромагнитная защита сработает при токе от 30-60 (А) за время не превышающее 0,01-0,02 (сек.).

Электромагнитную защиту будем проверять 8-кратным током 48 (А). При этом токе автомат должен отключиться за время не превышающее 0,01 (сек.) — смотрите желтую линию на графике.

Зона срабатывания тепловой защиты ограничена 2 кривыми, которые показывают разное температурное состояние автомата (горячее и холодное состояние).

Тепловую защиту будем проверять 3-кратным током 18 (А). При этом токе автомат должен отключиться за время от 3 — 80 (сек.) — смотрите красную линию на графике.

Если любая из вышеперечисленных защит не отключает автоматический выключатель согласно отведенному ей времени, то такой автоматический выключатель считается неисправным и к дальнейшей эксплуатации запрещен.

Пример

Для более удобного подключения к автоматическому выключателю устанавливаю на него удлиненные вывода из шпилек.

 Подключаем к шпилькам соединительные провода и проводим прогрузку.

Протокол прогрузки автоматических выключателей

После проведения прогрузки автоматического выключателя первичным током (срабатывание электромагнитной и тепловой защиты), все данные по наводимому току и полученной выдержке времени заносим в протокол следующей формы.

Периодичность прогрузки автоматов

Итак, мы подробно рассмотрели статью про прогрузку автоматических выключателей. А ни слова не упомянули о периодичности проверки. Строгих норм по прогрузке автоматов в ПУЭ и ПТЭЭП нет. Периодичность проверки автоматических выключателей определяется нормами заводов-изготовителей. На предприятиях периодичность определяет технический руководитель. Это может быть 1 раз в 3 года, и 1 раз в 6 лет и того реже, все зависит от важности потребителя.

Но я Вам рекомендую во избежании различных проблем,  проводить прогрузку автоматических выключателей 1 раз в 3 года.

Эта рекомендация относится к автоматическим выключателям, установленным, как на производстве, так и в быту. 

Рекомендую также прочитать статью о причинах отключения автоматических выключателей.

P.S. И на десерт я Вам приготовил видео-урок о прогрузке автоматического выключателя. 

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Выбор автоматических выключателей 0,4 кВ (Страница 3) — Студенческий Раздел — Советы бывалого релейщика

говорю же, смотрите Беляева….

Вы выбрали номинал автомата — все забыли
далдалее выбираете номинал расцепителя, допустим расчетный ток 75А, выбрали, например, ближайший 100 А, расцепитель скажем имеет возможможность регулировки уставки (например, 0,5-0,6-0,7-0,8-0,9 от номинала)
далее выбираете уставку расцепителя (если нет никаких сопутствующих условий, специфики автомата или то что он в щите установлен где температура хорошая и пр. ): чем она ближе к расчетному току тем защита от перегрузки чувствительнее, соответственно, если скажем, расчетный ток 75 А можно выставить 0,8хIном расцепителя….
соответвенно защита от перегрузки будет срабатывать при токах, а далее смотрите характеристику…откуда зависимая часть срабатывать начинает…обычно 1,1-1,25Iуставки расцепителя.
далее, если имеется двигательная нагрузка, т.е. это автомат двигателя или щита с двигателями, надо прикинуть не будет ли защита от перегрузки срабатывать при пусках и самозапусках двигателей, соответственно надо знать пусковой ток двигателя или ток самозапуска нагрузки и ориентировочное время пуска или самозапуска посмотреть за какое время защита от перегрузки отключает эти токи, оно должно быть с запасом больше времен пуска/самозапуска, проходит — хорошо, не проходит — начинайте играть, если расцепитель позволяет, можно характеристику вверх сдвинуть(это уставка время срабатывания защиты от перегрузки при каком-то токе обычно 6Iуставки расцепителя), или уставку поменять
далее:
токовая отсечка, допустим имеется возможность выставить выдержку времени и отсечка является селективной
выбираете ток срабатывания отсечки:
смотрите Беляева, просто так каким-то коэффициентом отстроиться от расчетного тока можно только в случае, если у вас статическая нагрузка, например, лампочка
а так, если это двигатель — отстраиваетесь от пускового тока Icо=Котс х Кп х I ном выдержка времени в таком случае 0 — см. ПУЭ (я не рассматриваю двигатели с частыми пусками, когда можно на остаточную ЭДС нарваться и получить в максимуме двойной пусковой ток)
если это щит, то условий несколько (см. Беляев):
отстройка от пусков-самозапусков
отстройка от пуска наиболее мощного двигателя
согласование с отсечками отходящих линий
если секция с АВР — это тоже учесть надо
выдержку всемени отсечки согласовывете с отсечками отходящих линий.
если конденсаторная установка, то отстраиваетесь от броска тока при включении КУ, выдержка времени 0,
если другие виды нагрузки — опять же надо смотреть
высталяете уставки отсечки, ток срабатывания отсечки выставляется либо в кратностях от уставки расцепителя (2-3-4-5…и т.д.) или в кратностях от номинала расцепителя
выбрали уставку по расчетному току
далее проверяете чувствительность в конце защищаемого присоединения к двухфазным и однофазным к.з. на землю в минимальном режиме (если питание от маломощного генератора то свои приблуды см. Беляев). Если не проходит, начинаете вертеть, зависит от конкретного случая, например, выбирая ток срабатывания отсечки на двигателе, можно брать не пусковой каталожный ток а ток с учетом внешней сети — он меньше

далее, то что 3 ступенью обозвали:
это неселективная токовая отсечка, на ряде автоматов она жестко введена, диктуется стойкостью автомата и ничего с ней не сделать
далее если есть возможность вывести…сами решайте, нужна она или нет
я в большинстве случаев вывожу, т.к. она всю селективность поганит…на вводных или секционном автомате она смысла не имеет, т.к. при близком к.з. на отходящем присоединении погасит всю секцию
далее автомат может иметь встроенную защиту от однофазных к.з….опять же надо смотреть, если сеть выстроена на автоматах с такой защитой, то это одна петрушка, если нет, то согласовать ее с отсечками отходящих присоединений практически невозможно, т.к. она регулируется до номинала и лучше ее вывести, если это тупиковое присоединение и согласовывать не с чем можно ввести и повысить чувствительность к однофазным к. з.

это я поминимуму расписал

а препод Ваш какую-то ерунда Вам дал….
определитесь сначала, что у вас за присоединения, какая нагрузка, потом берите Беляева и считайте))

с автоматическим отключением

В сообщении обсуждаются схемы зарядного устройства с автоматическим отключением аккумулятора на базе двух операционных усилителей IC 741 и LM358, которые не только точны по своим характеристикам, но также позволяют легко и быстро настроить его / нижние пороговые значения.

Идею запросил г-н Мамдух.

Цели и требования схемы

1. Как только я автоматически подключу внешнее питание, он отключит аккумулятор и запитает систему, одновременно заряжая аккумулятор.
2. Защита от перезарядки (которая включена в вышеуказанный дизайн).
3. Индикация разряда и полной зарядки аккумулятора (которые включены в приведенный выше дизайн).
4. Также я не знаю, по какой формуле можно определить необходимое напряжение на моей батарее для зарядки (батарея будет извлечена из старых ноутбуков. Итого будет 22 В с 6 апм на холостом ходу)
5. Кроме того , Я не знаю формулы, по которой я могу указать, на сколько хватит заряда моей батареи, и как рассчитать время, если я хочу, чтобы батарея прослужила мне два часа.
6. Кроме того, в систему входит вентилятор процессора. Было бы неплохо добавить опцию диммера, мой первоначальный план состоял в том, чтобы варьировать от 26 до 30 В, не нужно больше.

Принципиальная схема

Конструкция

Во всех моих предыдущих схемах контроллера зарядного устройства я использовал один операционный усилитель для выполнения полной зарядки автоматическое отключение и использовали гистерезисный резистор для включения переключателя зарядки низкого уровня подключенной батареи.

Однако правильный расчет этого гистерезисного резистора для достижения точного восстановления низкого уровня становится немного сложным и требует некоторых проб и ошибок, что может занять много времени.

В предложенной выше схеме контроллера зарядного устройства аккумулятора операционного усилителя с низким уровнем заряда включены два компаратора операционных усилителей вместо одного, что упрощает процедуры настройки и освобождает пользователя от длительных процедур.

На рисунке мы можем увидеть два операционных усилителя, сконфигурированных как компараторы для измерения напряжения батареи и для необходимых операций отключения.

Предполагая, что аккумулятор рассчитан на 12 В, предустановка 10K нижнего операционного усилителя A2 установлена ​​так, что его выходной контакт # 7 становится высоким логическим, когда напряжение батареи просто пересекает отметку 11 В (нижний порог разряда), в то время как предустановка верхнего операционного усилителя A1 равна отрегулирован таким образом, что его выход становится высоким, когда напряжение батареи достигает верхнего порога отключения, например, 14,3 В.

Следовательно, при 11 В выход A1 становится положительным, но из-за наличия диода 1N4148 этот положительный вывод остается неэффективным и не может двигаться дальше к базе транзистора.

Аккумулятор продолжает заряжаться, пока не достигнет 14,3 В, когда верхний операционный усилитель активирует реле и прекращает подачу заряда на аккумулятор.

Ситуация мгновенно фиксируется из-за включения резисторов обратной связи между контактами №1 и №3 A1. Реле блокируется в этом положении при полном отключении питания аккумуляторной батареи.

Теперь батарея начинает медленно разряжаться через подключенную нагрузку, пока не достигнет нижнего порогового уровня разряда 11 В, когда выход A2 принудительно становится отрицательным или нулевым.Теперь диод на его выходе становится смещенным вперед и быстро размыкает защелку, заземляя сигнал обратной связи защелки между указанными контактами A1.

Этим действием реле мгновенно деактивируется и восстанавливается в исходное нормально замкнутое положение, а зарядный ток снова начинает течь к батарее.

Эта схема зарядного устройства аккумулятора операционного усилителя с низким уровнем заряда может использоваться в качестве схемы ИБП постоянного тока также для обеспечения непрерывного питания нагрузки независимо от наличия или отсутствия сети, а также для обеспечения бесперебойного питания во время ее использования.

Входной источник зарядки может быть получен от регулируемого источника питания, такого как цепь постоянного тока с переменным постоянным напряжением LM338, извне.

Как установить предустановки

• Изначально оставьте обратную связь 1k / 1N4148 отключенной от операционного усилителя A1.
• Переместите ползунок предустановок A1 на уровень земли, а ползунок предустановок A2 переместите в положительное положение.
• Через источник переменного тока подайте 14,2 В, что является полным уровнем заряда 12 В аккумулятора, через точки «Аккумулятор».
• Вы увидите срабатывание реле.
• Теперь медленно переместите предустановку A1 в положительную сторону, пока реле не отключится.
• Устанавливает полное отключение заряда.
• Теперь подключите 1k / 1N4148 обратно так, чтобы A1 зафиксировал реле в этом положении.
• Теперь медленно отрегулируйте переменную подачу до нижнего предела разряда батареи, вы обнаружите, что реле продолжает оставаться выключенным из-за вышеупомянутой реакции обратной связи.
• Отрегулируйте источник питания до нижнего порогового уровня разрядки аккумулятора.
• После этого начните перемещать предустановку A2 в сторону земли, пока это не установит выход A2 на ноль, что нарушит защелку A1, и включит реле обратно в режим зарядки.
• Вот и все, схема полностью настроена, запечатайте предустановки в этом положении.

Ответы на другие дополнительные вопросы в запросе приведены в разделе:

Формула для расчета предела отключения полного заряда:

Номинальное напряжение аккумулятора + 20%, например, 20% от 12 В равно 2.4, поэтому 12 + 2,4 = 14,4 В — это напряжение отключения при полной зарядке для аккумулятора 12 В

Чтобы узнать время автономной работы, можно использовать следующую формулу, которая дает приблизительное время автономной работы.

Резервное копирование = 0,7 (Ач / ток нагрузки)

Другой альтернативный вариант для создания схемы автоматического отключения избыточного / недостаточного заряда аккумулятора с использованием двух операционных усилителей можно увидеть ниже:

Как это работает

Предполагая батарея не подключена, контакт реле находится в положении N / C. Поэтому при включении питания схема операционного усилителя не может получать питание и остается неактивной.

Теперь предположим, что разряженная батарея подключена к указанной точке, схема операционного усилителя получает питание от батареи. Поскольку батарея разряжена, она создает низкий потенциал на (-) входе верхнего операционного усилителя, который может быть меньше, чем на контакте (+).

Из-за этого на верхнем выходе операционного усилителя повышается уровень. Транзистор и реле активируются, и контакты реле перемещаются из нормально замкнутого в нормально разомкнутый.Теперь аккумулятор соединяется с источником питания, и он начинает заряжаться.

Когда батарея полностью заряжена, потенциал на выводе (-) верхнего операционного усилителя становится выше, чем на его (+) входе, в результате чего выходной контакт верхнего операционного усилителя становится низким. Это мгновенно отключает транзистор и реле.

Теперь аккумулятор отключен от источника питания.

Диод 1N4148 между (+) и выходом верхнего операционного усилителя фиксируется, так что даже если батарея начинает разряжаться, это не влияет на состояние реле.

Однако предположим, что аккумулятор не снимается с клемм зарядного устройства, и к нему подключена нагрузка, так что он начинает разряжаться.

Когда батарея разряжается ниже желаемого нижнего уровня, потенциал на контакте (-) нижнего операционного усилителя становится ниже, чем на его входном контакте (+). Это мгновенно вызывает высокий уровень на выходе нижнего операционного усилителя, который попадает на контакт 3 верхнего операционного усилителя. Это мгновенно ломает защелку и включает транзистор и реле, чтобы снова начать процесс зарядки.

Дизайн печатной платы

Добавление каскада управления током

Две вышеупомянутые конструкции можно модернизировать с помощью управления током, добавив модуль управления током на основе MOSFET, как показано ниже:

R2 = 0,6 / ток заряда

Добавление a Устройство защиты от обратной полярности

В вышеуказанные конструкции можно включить защиту от обратной полярности, добавив диод последовательно с положительной клеммой аккумулятора. Катод идет к положительной клемме аккумулятора, а анод — к положительной линии операционного усилителя.

Убедитесь, что к этому диоду подключен резистор 100 Ом, иначе схема не начнет процесс зарядки.

Удаление реле

В конструкции зарядного устройства на базе первого операционного усилителя возможно исключить реле и управлять процессом зарядки через твердотельные транзисторы, как показано на следующей диаграмме:

Как работает схема

• Предположим, что предустановка A2 отрегулирована на пороге 10 В, а предустановка A1 отрегулирована на пороге 14 В.
• Предположим, мы подключаем батарею, которая разряжается на промежуточном этапе 11 В.
• При этом напряжении на контакте 2 A1 будет ниже опорный потенциал контакта 3, в соответствии с настройкой предустановки контакта 5.
• Это приведет к тому, что на выходном контакте 1 A1 будет высокий уровень, что приведет к включению транзистора BC547 и TIP32.
• Теперь батарея начнет заряжаться через TIP32, пока напряжение на клеммах не достигнет 14 В.
• При 14 В, согласно настройке верхнего предустановленного значения, контакт 2 контакта A1 будет выше, чем его контакт 3, в результате чего выход станет низким. .
• Это мгновенно отключит транзисторы и остановит процесс зарядки.
• Вышеупомянутое действие также зафиксирует операционный усилитель A1 через 1k / 1N4148, так что даже если напряжение батареи упадет до уровня SoC 13 В, A1 продолжит удерживать низкий уровень на выходе pin1.
• Затем, когда батарея начинает разряжаться через выходную нагрузку, ее напряжение на клеммах начинает падать, пока не упадет до 9,9 В.
• На этом уровне, согласно настройке нижнего предустановленного значения, вывод 5 A2 упадет ниже своего pin6, в результате чего его выходной pin7 становится низким.
• Этот низкий уровень на выводе 7 A2 подтянет вывод 2 A1 почти до 0 В, так что теперь вывод 3 A1 становится выше, чем его вывод 2.
• Это немедленно сломает защелку A1, и выход A1 снова станет высоким, позволяя транзистору включиться и начать процесс зарядки.
• Когда батарея достигает 14 В, процесс повторяет цикл еще раз

Схема автоматического зарядного устройства батареи с одним операционным усилителем

Автоматические зарядные устройства просто неэкономичны, но они обеспечивают защиту от перезарядки и потенциальной деградации батареи. чрезвычайно привлекательно.Схема, проиллюстрированная здесь, предназначена для недорогой замены коммерчески доступных полностью автоматизированных зарядных устройств. Идея состоит в том, чтобы выбрать базовое зарядное устройство и установить дополнительный модуль, который будет автоматически проверять состояние батареи и отключать ток заряда, как только батарея полностью зарядится.

Как это работает

Схема просто состоит из компаратора, который проверяет напряжение батареи по отношению к предварительно установленному эталонному значению. Когда напряжение батареи превышает определенное пиковое значение, реле выключается, в результате чего ток заряда прекращается. Когда напряжение аккумулятора падает ниже определенного указанного нижнего предела, реле активируется, позволяя току заряда снова течь. Операционный усилитель 741 служит компаратором. Напряжение питания операционного усилителя стабилизируется резисторами R3 и D1, поэтому он невосприимчив к колебаниям напряжения батареи.

Опорное напряжение, которое подается на неинвертирующий вход операционного усилителя через резисторы R4 и D2, генерируется через этот стабилизированный источник питания. Опорное напряжение сравнивается с напряжением заряда аккумулятора через резистивный делитель.Когда батарея заряжается, напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя наконец становится выше, чем на неинвертирующем входе, в результате чего выход операционного усилителя становится низким, что приводит к отключению T1 и T2. Это приводит к размыканию нормально замкнутого контакта реле, прекращая подачу входного тока заряда в аккумулятор.

При полном уровне заряда батареи загорится светодиод D3, показывая, что батарея полностью заряжена. Часть выходного напряжения операционного усилителя отправляется обратно на инвертирующий вход через P2 и R5, чтобы предотвратить возврат батареи в режим зарядки при минимальном снижении напряжения батареи.Таким образом, операционный усилитель работает так же, как триггер Шмитта, где P2 определяет уровень гистерезиса или потенциал батареи, при котором выход операционного усилителя может снова стать низким.

Как настроить

Самый простой способ настроить схему — использовать регулируемое стабилизированное напряжение для имитации напряжения батареи.

Определяется входное напряжение около 14,5 В, и P1 настраивается так, что реле просто срабатывает (размыкается). Затем напряжение «батареи» понижается до 12.4 В, и P2 настраивается до тех пор, пока реле снова не подключится и не включится. Поскольку P1 и P2 будут влиять друг на друга, операцию следует выполнять несколько раз.

Как работают контроллеры заряда — DIY солнечные и возобновляемые источники энергии

Контроллер заряда является неотъемлемой частью почти всех энергосистем, которые заряжают аккумуляторы, независимо от того, являются ли они источниками энергии солнечные панели, ветряные, гидроэнергетические, топливные или коммунальные сети. Его цель состоит в том, чтобы ваши батареи глубокого цикла были правильно запитаны и безопасны в течение длительного времени.

Основные функции контроллера довольно просты. Контроллеры заряда блокируют обратный ток и предотвращают перезарядку аккумулятора. Некоторые контроллеры также предотвращают чрезмерную разрядку батареи, защищают от электрической перегрузки и / или отображают состояние батареи и поток энергии. Давайте рассмотрим каждую функцию по отдельности.

Блокировка обратного тока

Солнечные батареи работают, прокачивая ток через батарею в одном направлении. Ночью панели могут пропускать небольшой ток в обратном направлении, вызывая небольшую разрядку аккумулятора.(Наш термин «батарея» обозначает либо отдельную батарею, либо группу батарей.) Потенциальная потеря незначительна, но ее легко предотвратить. Некоторые типы ветряных и гидрогенераторов также потребляют обратный ток при остановке (в большинстве случаев это происходит только в случае неисправности).

В большинстве контроллеров зарядный ток проходит через полупроводник (транзистор), который действует как вентиль для управления током. Его называют «полупроводником», потому что он пропускает ток только в одном направлении. Он предотвращает обратный ток без каких-либо дополнительных усилий и затрат.

В некоторых старых контроллерах электромагнитная катушка размыкает и замыкает механический переключатель (называемый реле — вы можете слышать, как оно включается и выключается). Реле отключается ночью, чтобы заблокировать обратный ток. Эти контроллеры иногда называют контроллерами шунтирования вызовов.

Если вы используете солнечную батарею только для непрерывной зарядки аккумулятора (очень маленький массив по сравнению с размером батареи), то вам может не понадобиться контроллер заряда. Это редкое приложение. Примером может служить крошечный модуль обслуживания, который предотвращает разряд аккумулятора в припаркованном автомобиле, но не выдерживает значительных нагрузок.В этом случае вы можете установить простой диод, чтобы заблокировать обратный ток. Диод, используемый для этой цели, называется «блокирующим диодом».

Предотвращение перезарядки

Когда аккумулятор полностью заряжен, он больше не может накапливать поступающую энергию. Если энергия продолжает подаваться с полной скоростью, напряжение батареи становится слишком высоким. Вода разделяется на водород и кислород и быстро пузырится. (Похоже, он кипит, поэтому мы иногда его так называем, хотя на самом деле он не горячий.) Имеется чрезмерная потеря воды и вероятность того, что газы могут воспламениться и вызвать небольшой взрыв.Батарея также быстро разряжается и может перегреться. Избыточное напряжение также может вызвать перегрузку ваших нагрузок (освещение, бытовые приборы и т. Д.) Или привести к отключению инвертора.

Предотвращение перезарядки — это просто вопрос уменьшения потока энергии к батарее, когда батарея достигает определенного напряжения. Когда напряжение падает из-за более низкой интенсивности солнечного света или увеличения потребления электроэнергии, контроллер снова разрешает максимально возможный заряд. Это называется «регулировкой напряжения».

Это самая важная функция всех контроллеров заряда.Контроллер «смотрит» на напряжение и в ответ регулирует заряд аккумулятора. Некоторые контроллеры регулируют поток энергии к батарее, полностью или полностью отключая ток. Это называется «управление включением / выключением». Другие снижают ток постепенно. Это называется «широтно-импульсной модуляцией» (ШИМ). Оба метода хорошо работают при правильной настройке для вашего типа батареи.

PWM поддерживают постоянное напряжение. Если ШИМ-контроллер имеет двухступенчатое регулирование, он сначала будет поддерживать напряжение на безопасном максимуме, чтобы аккумулятор полностью зарядился.Затем он снизит напряжение, чтобы поддерживать «завершающий» или «непрерывный» заряд. Двухступенчатое регулирование важно для системы, которая может испытывать много дней или недель избытка энергии (или небольшого использования энергии). Он поддерживает полный заряд, но сводит к минимуму потерю воды и стресс.

Напряжения, при которых контроллер изменяет скорость заряда, называются уставками. При определении идеальных уставок существует некоторый компромисс между быстрой зарядкой до захода солнца и небольшой перезарядкой аккумулятора.

Определение уставок зависит от предполагаемых моделей использования, типа батареи и, в некоторой степени, от опыта и философии разработчика или оператора системы. Некоторые контроллеры имеют регулируемые уставки, а другие нет.

Зависимость контрольных уставок от температуры

Идеальные уставки напряжения для контроля заряда зависят от температуры аккумулятора. Некоторые контроллеры имеют функцию, называемую «температурной компенсацией». Когда контроллер обнаруживает низкую температуру батареи, он повышает заданные значения.В противном случае, когда аккумулятор холодный, он слишком быстро снизит заряд. Если ваши батареи подвергаются колебаниям температуры более чем примерно на 30 ° F (17 ° C), компенсация необходима.

Некоторые контроллеры имеют встроенный датчик температуры. Такой контроллер должен быть установлен в месте, где температура близка к температуре батарей. У лучших контроллеров есть выносной датчик температуры на небольшом кабеле. Датчик должен быть подключен непосредственно к батарее, чтобы сообщать о своей температуре контроллеру.

Альтернативой автоматической температурной компенсации является ручная регулировка заданных значений (если возможно) в соответствии с сезоном. Может быть, достаточно делать это только два раза в год, весной и осенью.

в зависимости от типа батареи

Идеальные уставки для контроля заряда зависят от конструкции аккумулятора. В подавляющем большинстве систем возобновляемой энергии используются свинцово-кислотные батареи глубокого цикла либо затопленного, либо герметичного типа. Залитые батареи залиты жидкостью.Это стандартные экономичные батареи глубокого разряда.

Герметичные батареи используют пропитанные прокладки между пластинами. Их также называют «регулируемыми клапанами» или «абсорбирующим стекломатом» или просто «необслуживаемыми». Их нужно регулировать до немного более низкого напряжения, чем залитые батареи, иначе они высохнут и выйдут из строя. В некоторых контроллерах есть средства выбора типа батареи. Никогда не используйте контроллер, не предназначенный для аккумулятора вашего типа.

Типичные уставки для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В при 25 ° C (77 ° F)

(Типичные, представлены здесь только для примера.)

Верхний предел (залитый аккумулятор): 14,4 В
Верхний предел (герметичный аккумулятор): 14,0 В
Возобновление полной зарядки: 13,0 В

Выключатель низкого напряжения: 10,8 В
Повторное подключение: 12,5 В

Температурная компенсация для батареи 12 В:

-03 В на ° C отклонение от стандарта 25 ° C

Выключатель низкого напряжения (LVD)

Батареи глубокого цикла, используемые в системах возобновляемых источников энергии, рассчитаны на разряд примерно на 80 процентов. Если они разряжаются на 100 процентов, они сразу же повреждаются.Представьте себе кастрюлю с водой, кипящую на кухонной плите. В момент высыхания кастрюля перегревается. Если подождать, пока прекратится пропаривание, уже слишком поздно!

Точно так же, если вы подождете, пока ваши огни не станут тусклыми, возможно, некоторое повреждение батареи уже произошло. Каждый раз, когда это происходит, емкость и срок службы батареи будут немного уменьшаться. Если аккумулятор находится в таком чрезмерно разряженном состоянии в течение нескольких дней или недель, он может быстро выйти из строя.

Единственный способ предотвратить чрезмерный разряд, когда все остальное не работает, — это отключить нагрузки (приборы, освещение и т. Д.).), а затем повторно подключить их только после восстановления напряжения из-за значительной зарядки. Когда приближается переразряд, аккумулятор на 12 В падает ниже 11 вольт (аккумулятор на 24 В падает ниже 22 вольт).

Цепь отключения при низком напряжении отключает нагрузку при достижении этой уставки. Он будет повторно подключать нагрузки только тогда, когда напряжение батареи существенно восстановится из-за накопления некоторого заряда. Типичная точка сброса LVD составляет 13 вольт (26 вольт в системе 24 В).

Все современные инверторы имеют встроенный LVD, даже дешевые карманные.Инвертор выключится, чтобы защитить себя и ваши нагрузки, а также вашу батарею. Обычно инвертор подключается непосредственно к батареям, а не через контроллер заряда, поскольку его потребляемый ток может быть очень высоким и не требуется внешний LVD.

Если у вас есть нагрузки постоянного тока, у вас должен быть LVD. Некоторые контроллеры заряда имеют один встроенный. Вы также можете приобрести отдельное устройство LVD. В некоторых системах LVD есть «переключатель милосердия», позволяющий потреблять минимальное количество энергии, по крайней мере, достаточно долго, чтобы найти свечи и спички! Холодильники постоянного тока имеют встроенный LVD.

Если вы покупаете контроллер заряда со встроенным LVD, убедитесь, что его емкость достаточна для обработки ваших нагрузок постоянного тока. Например, предположим, что вам нужен контроллер заряда для работы с током заряда менее 10 ампер, но у вас есть нагнетательный насос постоянного тока, который потребляет 20 ампер (на короткие периоды) плюс 6-амперная световая нагрузка постоянного тока. Подойдет контроллер заряда с LVD на 30 ампер. Не покупайте контроллер заряда на 10 ампер с нагрузочной способностью только 10 или 15 ампер!

Защита от перегрузки

Цепь перегружается, когда ток в ней превышает допустимый.Это может привести к перегреву и даже к возгоранию. Перегрузка может быть вызвана неисправностью (коротким замыканием) в проводке или неисправным прибором (например, замерзшим водяным насосом). Некоторые контроллеры заряда имеют встроенную защиту от перегрузки, обычно с кнопкой сброса.

Может быть полезна встроенная защита от перегрузки, но для большинства систем требуется дополнительная защита в виде предохранителей или автоматических выключателей. Если у вас есть цепь с размером провода, для которого безопасная пропускная способность (допустимая нагрузка) меньше, чем предел перегрузки контроллера, вы должны защитить эту цепь с помощью предохранителя или прерывателя с подходящим более низким номинальным током.В любом случае соблюдайте требования производителя и Национальный электротехнический кодекс в отношении любых требований к внешним предохранителям или автоматическим выключателям.

Дисплеи и измерения

включают в себя множество возможных дисплеев, от одного красного светового индикатора до цифровых дисплеев напряжения и тока. Эти показатели важны и полезны. Представьте себе поездку по стране без приборной панели в машине! Система отображения может отображать поток энергии в систему и из нее, приблизительное состояние заряда вашей батареи и время достижения различных пределов.

Если вам нужен полный и точный мониторинг, потратите около 200 долларов на отдельное цифровое устройство, которое включает в себя ампер-час. Он действует как электронный бухгалтер, отслеживая количество энергии, доступной в вашей батарее. Если у вас есть отдельный системный монитор, то наличие цифровых дисплеев в самом контроллере заряда не имеет значения. Даже самая дешевая система должна включать в себя вольтметр в качестве минимального индикатора функционирования и состояния системы.

Иметь все вместе с панелью питания

Если вы устанавливаете систему для питания современного дома, вам потребуются защитные отключения и межсоединения для работы с большим током.Электрооборудование может быть громоздким, дорогим и трудоемким в установке. Чтобы вещи были экономичными и компактными, приобретите уже собранный силовой щит. Он может включать в себя контроллер заряда с LVD, инвертор и цифровой мониторинг в качестве опции. Это позволяет электрику легко подключать основные компоненты системы и выполнять требования безопасности Национального электротехнического кодекса или местных властей.

Контроллеры заряда для ветра и воды

Контроллер заряда для ветроэлектрической или гидроэлектрической системы зарядки должен защищать аккумуляторы от перезаряда, как и фотоэлектрический контроллер.Однако на генераторе должна быть постоянная нагрузка, чтобы предотвратить превышение частоты вращения турбины. Вместо того, чтобы отключать генератор от батареи (как и большинство фотоэлектрических контроллеров), он направляет избыточную энергию на специальную нагрузку, которая поглощает большую часть энергии от генератора. Эта нагрузка обычно представляет собой нагревательный элемент, который «сжигает» избыточную энергию в виде тепла. Если вы можете использовать тепло с пользой, прекрасно!

Это работает?

Как узнать, что контроллер неисправен? Следите за вольтметром, когда батареи полностью заряжаются.Достигает ли напряжение (но не превышает ли оно) соответствующих уставок для вашего типа батареи? Используйте свои уши и глаза — сильно ли пузыряются батарейки? На верхних частях аккумуляторных батарей скопилось много влаги? Это признаки возможного завышения цен. Вы получаете ту емкость, которую ожидаете от своего аккумуляторного блока? В противном случае может быть проблема с вашим контроллером, и он может повредить ваши батареи.

Заключение

Контроль заряда аккумуляторов настолько важен, что большинство производителей высококачественных аккумуляторов (с гарантией на пять лет и более) устанавливают требования по регулированию напряжения, отключению при низком напряжении и температурной компенсации.Когда эти ограничения не соблюдаются, обычно батареи выходят из строя менее чем через четверть их обычного ожидаемого срока службы, независимо от их качества или стоимости.

Хороший контроллер заряда стоит недорого по отношению к общей стоимости энергосистемы. И это не так уж и загадочно. Я надеюсь, что эта статья дала вам общую информацию, необходимую для правильного выбора элементов управления для вашей системы питания.

Зарядные устройства и методы зарядки

Зарядное устройство имеет три основные функции

• Зарядка в АКБ (Зарядка)
• Оптимизация скорости зарядки (стабилизация)
• Знание, когда остановиться (Завершение)

Схема начисления платы представляет собой комбинацию методов начисления и завершения.

Когда аккумулятор полностью заряжен, необходимо как-то рассеять зарядный ток. В результате выделяется тепло и газы, которые вредны для аккумуляторов. Суть хорошей зарядки состоит в том, чтобы иметь возможность определять, когда восстановление активных химикатов завершено, и останавливать процесс зарядки до того, как будет нанесен какой-либо ущерб, при постоянном поддержании температуры элемента в безопасных пределах.Обнаружение этой точки отключения и прекращение заряда имеет решающее значение для продления срока службы батареи. В простейших зарядных устройствах это происходит при достижении заранее определенного верхнего предела напряжения, часто называемого напряжением завершения . Это особенно важно для устройств быстрой зарядки, где опасность перезарядки выше.

Если по какой-либо причине существует риск чрезмерной зарядки аккумулятора из-за ошибок в определении точки отключения или неправильного обращения, это обычно сопровождается повышением температуры.Условия внутренней неисправности в батарее или высокие температуры окружающей среды также могут привести к выходу батареи за пределы безопасных рабочих температур. Повышенные температуры ускоряют выход батарей из строя, а мониторинг температуры элементов — хороший способ обнаружить признаки неисправности по разным причинам. Температурный сигнал или сбрасываемый предохранитель можно использовать для выключения или отсоединения зарядного устройства при появлении знаков опасности, чтобы избежать повреждения аккумулятора. Эта простая дополнительная мера предосторожности особенно важна для аккумуляторных батарей большой мощности, где последствия отказа могут быть как серьезными, так и дорогостоящими.

Во время быстрой зарядки можно перекачивать электрическую энергию в аккумулятор быстрее, чем химический процесс может на нее отреагировать, что приводит к разрушительным результатам.

Химическое воздействие не может происходить мгновенно, и будет происходить градиент реакции в объеме электролита между электродами с электролитом, ближайшим к преобразуемым или «заряжаемым» электродам, до того, как электролит находится дальше.Это особенно заметно в элементах большой емкости, которые содержат большой объем электролита.

Фактически, в химических превращениях клетки участвуют по крайней мере три ключевых процесса.

• Один из них — это «перенос заряда», который представляет собой фактическую химическую реакцию, происходящую на границе электрода с электролитом, и она протекает относительно быстро.
• Второй — это процесс «массопереноса» или «диффузии», в котором материалы, преобразованные в процессе переноса заряда, перемещаются с поверхности электрода, давая возможность другим материалам достичь электрода и принять участие в процессе преобразования.Это относительно медленный процесс, который продолжается до тех пор, пока все материалы не будут преобразованы.
• Процесс зарядки также может подвергаться другим значительным эффектам, время реакции которых также следует принимать во внимание, например, «процессу интеркаляции», с помощью которого заряжаются литиевые элементы, при котором ионы лития вставляются в кристаллическую решетку основного электрода. См. Также Литиевое покрытие из-за чрезмерной скорости зарядки или зарядки при низких температурах.

Все эти процессы также зависят от температуры.

Кроме того, могут быть другие паразитические или побочные эффекты, такие как пассивация электродов, образование кристаллов и скопление газа, которые влияют на время зарядки и эффективность, но они могут быть относительно незначительными или редкими, или могут возникать только в условиях неправильного обращения. . Поэтому они здесь не рассматриваются.

Таким образом, процесс зарядки аккумулятора имеет по меньшей мере три характерные постоянные времени, связанные с достижением полного преобразования активных химикатов, которые зависят как от используемых химикатов, так и от конструкции элемента.Постоянная времени, связанная с переносом заряда, может составлять одну минуту или меньше, тогда как постоянная времени массопереноса может достигать нескольких часов или более в большой ячейке с большой емкостью. Это одна из причин, по которой элементы могут передавать или принимать очень высокие импульсные токи, но гораздо более низкие постоянные токи (еще один важный фактор — это рассеиваемое тепло). Эти явления нелинейны и относятся как к процессу разрядки, так и к зарядке. Таким образом, существует предел скорости приема заряда элемента.Продолжение закачки энергии в элемент быстрее, чем химические вещества могут реагировать на заряд, может вызвать локальные условия перезаряда, включая поляризацию, перегрев, а также нежелательные химические реакции вблизи электродов, что приведет к повреждению элемента. Быстрая зарядка увеличивает скорость химической реакции в элементе (как и быстрая разрядка), и может потребоваться предоставить «периоды покоя» во время процесса зарядки, чтобы химические воздействия распространялись через большую часть химической массы в элементе и для стабилизации на прогрессивном уровне заряда.

Узнайте больше о периодах отдыха и о том, как их можно использовать для увеличения срока службы батареи и повышения точности измерений SOC на странице «Программно конфигурируемая батарея».

См. Также влияние химических изменений и скорости зарядки в разделе Срок службы батареи.

Запоминающееся, хотя и не совсем эквивалентное явление — налив пива в стакан.Очень быстрое наливание приводит к образованию большого количества пены и небольшому количеству пива на дне стакана. Медленно наливая бокал по краю или давая пиву отстояться до тех пор, пока пена не рассеется, а затем долив, стакан можно заполнить полностью.

Гистерезис

Постоянные времени и вышеупомянутые явления, таким образом, вызывают гистерезис в батарее.Во время зарядки химическая реакция отстает от приложения зарядного напряжения, и аналогично, когда к батарее прикладывается нагрузка для ее разрядки, происходит задержка до того, как полный ток может пройти через нагрузку. Как и в случае с магнитным гистерезисом, энергия теряется во время цикла заряда-разряда из-за эффекта химического гистерезиса.

На приведенной ниже диаграмме показан эффект гистерезиса в литиевой батарее.

Допущение коротких периодов стабилизации или отдыха во время процессов заряда-разряда для учета времени химической реакции будет иметь тенденцию к уменьшению, но не устранению разницы напряжений из-за гистерезиса.

Истинное напряжение батареи в любом состоянии заряда (SOC), когда батарея находится в состоянии покоя или в спокойном состоянии, будет где-то между кривыми заряда и разряда.Во время зарядки измеренное напряжение элемента во время периода покоя будет медленно перемещаться вниз в сторону состояния покоя, поскольку химическое преобразование в элементе стабилизируется. Точно так же во время разряда измеренное напряжение элемента во время периода покоя будет перемещаться вверх в направлении состояния покоя.

Быстрая зарядка также вызывает повышенный джоулев нагрев элемента из-за более высоких токов, а более высокая температура, в свою очередь, вызывает увеличение скорости процессов химического преобразования.

В разделе «Скорость разряда» показано, как скорость разряда влияет на эффективную емкость элемента.

В разделе «Конструкция ячеек» описывается, как можно оптимизировать конструкции ячеек для быстрой зарядки.

Эффективность заряда

Это относится к свойствам самого аккумулятора и не зависит от зарядного устройства.Это соотношение (выраженное в процентах) между энергией, удаленной из аккумулятора во время разряда, по сравнению с энергией, используемой во время зарядки для восстановления исходной емкости. Также называется Coulombic Efficiency или Charge Acceptance .

Прием заряда и время заряда в значительной степени зависят от температуры, как указано выше. Более низкая температура увеличивает время зарядки и снижает прием заряда.

Обратите внимание на то, что при низких температурах аккумулятор не обязательно получит полную зарядку, даже если напряжение на клеммах может указывать на полную зарядку. См. Факторы, влияющие на состояние заряда.

Основные методы зарядки

• Постоянное напряжение Зарядное устройство постоянного напряжения — это в основном источник питания постоянного тока, который в своей простейшей форме может состоять из понижающего трансформатора от сети с выпрямителем для подачи постоянного напряжения для зарядки аккумулятора.Такие простые конструкции часто встречаются в дешевых зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов. Свинцово-кислотные элементы, используемые для автомобилей и систем резервного питания, обычно используют зарядные устройства постоянного напряжения. Кроме того, в литий-ионных элементах часто используются системы постоянного напряжения, хотя они обычно более сложные с добавленной схемой для защиты как батарей, так и безопасности пользователя.
• Постоянный ток Зарядные устройства постоянного тока изменяют напряжение, подаваемое на батарею, для поддержания постоянного тока и отключаются, когда напряжение достигает уровня полной зарядки.Эта конструкция обычно используется для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных элементов или батарей.
• Конический ток Это зарядка от грубого нерегулируемого источника постоянного напряжения. Это не контролируемый заряд, как в V Taper выше. Ток уменьшается по мере нарастания напряжения элемента (противо-ЭДС). Существует серьезная опасность повреждения элементов из-за перезарядки. Чтобы избежать этого, следует ограничить скорость и продолжительность зарядки.Подходит только для батарей SLA.
• Импульсный заряд Импульсные зарядные устройства подают зарядный ток в аккумулятор импульсами. Скорость зарядки (на основе среднего тока) можно точно контролировать, изменяя ширину импульсов, обычно около одной секунды. Во время процесса зарядки короткие периоды отдыха от 20 до 30 миллисекунд между импульсами позволяют стабилизировать химическое воздействие в батарее за счет выравнивания реакции по всему объему электрода перед возобновлением заряда.Это позволяет химической реакции идти в ногу со скоростью поступления электрической энергии. Также утверждается, что этот метод может уменьшить нежелательные химические реакции на поверхности электрода, такие как газообразование, рост кристаллов и пассивация. (См. Также Импульсное зарядное устройство ниже). При необходимости можно также измерить напряжение холостого хода батареи во время периода покоя.

Оптимальный профиль тока зависит от химического состава и конструкции клетки.

• Burp charge Также называется Reflex или Negative Pulse Charging Используется в сочетании с импульсной зарядкой, он применяет очень короткий импульс разрядки, обычно в 2–3 раза превышающий зарядный ток в течение 5 миллисекунд, во время периода покоя зарядки. деполяризовать клетку. Эти импульсы вытесняют любые пузырьки газа, которые образовались на электродах во время быстрой зарядки, ускоряя процесс стабилизации и, следовательно, общий процесс зарядки.Выпуск и распространение пузырьков газа известно как «отрыжка». Были сделаны противоречивые заявления об улучшении скорости заряда и срока службы батареи, а также об удалении дендритов, которое стало возможным с помощью этого метода. Самое меньшее, что можно сказать, это то, что «не повреждает аккумулятор».
• IUI Charging Это недавно разработанный профиль зарядки, используемый для быстрой зарядки стандартных свинцово-кислотных аккумуляторов от определенных производителей.Он подходит не для всех свинцово-кислотных аккумуляторов. Первоначально аккумулятор заряжается с постоянной (I) скоростью, пока напряжение элемента не достигнет заданного значения — обычно напряжения, близкого к тому, при котором происходит газообразование. Эта первая часть цикла зарядки известна как фаза объемной зарядки. По достижении заданного напряжения зарядное устройство переключается в фазу постоянного напряжения (U), и ток, потребляемый батареей, будет постепенно падать, пока не достигнет другого заданного уровня. Эта вторая часть цикла завершает нормальную зарядку аккумулятора с медленно убывающей скоростью.Наконец, зарядное устройство снова переключается в режим постоянного тока (I), и при выключении зарядного устройства напряжение продолжает повышаться до нового более высокого предустановленного значения. Эта последняя фаза используется для выравнивания заряда отдельных ячеек в батарее, чтобы максимально продлить срок ее службы. См. Балансировка ячеек.
• Капельная зарядка Капельная зарядка предназначена для компенсации саморазряда аккумулятора. Непрерывный заряд. Долговременная зарядка постоянным током для использования в режиме ожидания.Скорость зарядки зависит от частоты разрядки. Не подходит для некоторых типов батарей, например NiMH и литий, которые могут выйти из строя из-за перезарядки. В некоторых приложениях зарядное устройство предназначено для переключения на непрерывную зарядку, когда аккумулятор полностью заряжен.
• Плавающий заряд . Аккумулятор и нагрузка постоянно подключены параллельно к источнику заряда постоянного тока и поддерживаются при постоянном напряжении ниже верхнего предела напряжения аккумулятора.Используется для систем резервного питания аварийного питания. В основном используется со свинцово-кислотными аккумуляторами.
• Случайная зарядка Все вышеперечисленные приложения включают контролируемую зарядку аккумулятора, однако есть много приложений, в которых энергия для зарядки аккумулятора доступна только или доставляется случайным, неконтролируемым образом. Это относится к автомобильным приложениям, где энергия зависит от частоты вращения двигателя, которая постоянно меняется. Проблема стоит более остро в приложениях EV и HEV, в которых используется рекуперативное торможение, поскольку при торможении возникают большие всплески мощности, которые должна поглощать аккумулятор.Более щадящие применения находятся в установках солнечных батарей, которые можно заряжать только при ярком солнце. Все это требует специальных методов для ограничения зарядного тока или напряжения до уровней, которые может выдержать аккумулятор.

Тарифы на зарядку

Батареи можно заряжать с разной скоростью в зависимости от требований. Типичные ставки показаны ниже:

• Медленная зарядка = ночь или 14-16 часов зарядки при 0.1С рейтинг
• Быстрая зарядка = от 3 до 6 часов зарядки при скорости 0,3 ° C
• Fast Charge = менее 1 часа зарядки при скорости 1.0C

Медленная зарядка

Медленная зарядка может выполняться в относительно простых зарядных устройствах и не должна приводить к перегреву аккумулятора. По окончании зарядки аккумуляторы следует вынуть из зарядного устройства.

• Никады, как правило, наиболее устойчивы к перезарядке, и их можно оставить на непрерывной подзарядке в течение очень длительных периодов времени, поскольку процесс их рекомбинации имеет тенденцию поддерживать напряжение на безопасном уровне. Постоянная рекомбинация поддерживает высокое внутреннее давление в ячейке, поэтому уплотнения постепенно протекают. Он также поддерживает температуру ячейки выше окружающей среды, а более высокие температуры сокращают срок службы.Так что жизнь все равно лучше если снять с зарядного устройства.
• Свинцово-кислотные аккумуляторы немного менее надежны, но могут выдерживать кратковременный непрерывный заряд. Затопленные батареи, как правило, расходуют воду, а соглашения об уровне обслуживания, как правило, рано умирают из-за коррозии сети. Свинцово-кислотные вещества следует либо оставить в неподвижном состоянии, либо подзаряжать (поддерживать постоянное напряжение значительно ниже точки выделения газа).
С другой стороны, никель-металлгидридные элементы
• будут повреждены при длительной подзарядке.
Однако литий-ионные элементы
• не допускают перезарядки или перенапряжения, и заряд должен быть немедленно прекращен при достижении верхнего предела напряжения.

Быстрая / быстрая зарядка

По мере увеличения скорости зарядки возрастает опасность перезарядки или перегрева аккумулятора. Предотвращение перегрева батареи и прекращение заряда, когда батарея полностью заряжена, становятся гораздо более важными.Химический состав каждого элемента имеет свою характеристическую кривую зарядки, и зарядные устройства для аккумуляторов должны быть спроектированы таким образом, чтобы определять условия окончания заряда для конкретного химического состава. Кроме того, должна быть предусмотрена некоторая форма отключения по температуре (TCO) или термопредохранитель, чтобы предотвратить перегрев аккумулятора во время процесса зарядки.

Для быстрой зарядки и быстрой зарядки требуются более сложные зарядные устройства. Поскольку эти зарядные устройства должны быть разработаны для определенного химического состава ячеек, обычно невозможно зарядить один тип элементов в зарядном устройстве, которое было разработано для другого химического состава ячеек, и вероятно повреждение.Универсальные зарядные устройства, способные заряжать все типы элементов, должны иметь сенсорные устройства для определения типа элемента и применения соответствующего профиля зарядки.

Обратите внимание , что для автомобильных аккумуляторов время зарядки может быть ограничено доступной мощностью, а не характеристиками аккумулятора. Внутренние кольцевые силовые цепи на 13 А могут выдавать только 3 кВт. Таким образом, при условии отсутствия потери эффективности в зарядном устройстве, десятичасовая зарядка потребляет максимум 30 кВт · ч энергии.Достаточно примерно на 100 миль. Сравните это с заправкой автомобиля бензином.

Требуется около 3 минут, чтобы поместить в бак достаточно химической энергии, чтобы обеспечить 90 кВт-ч механической энергии, достаточной для того, чтобы автомобиль проехал 300 миль. Подача 90 кВт / ч электроэнергии в батарею за 3 минуты было бы эквивалентно скорости зарядки 1,8 мегаватт !!

Способы прекращения начисления

В следующей таблице приведены методы прекращения зарядки для популярных аккумуляторов.Это объясняется в разделе ниже.

TCO = отключение по температуре

Delta TCO = Превышение температуры окружающей среды

I min = минимальный ток

Методы контроля заряда

Было разработано множество различных схем зарядки и завершения для разных химикатов и различных приложений.Ниже приведены наиболее распространенные из них.

Управляемая зарядка

Обычная (медленная) зарядка

• Полупостоянный ток Простой и экономичный. Самый популярный. Таким образом, при слабом токе тепло не выделяется, а происходит медленно, обычно от 5 до 15 часов. Скорость заряда 0,1C. Подходит для Nicads
• Система заряда с таймером Простая и экономичная.Надежнее, чем полупостоянный ток. Использует таймер IC. Зарядки со скоростью 0,2 ° C в течение заданного периода времени с последующей подзарядкой 0,05 ° C. Избегайте постоянного перезапуска таймера, вставляя и вынимая аккумулятор из зарядного устройства, поскольку это снизит его эффективность. Рекомендуется установка абсолютного отсечки температуры. Подходит для аккумуляторов Nicad и NiMH.

Быстрая зарядка (1-2 часа)

• Отрицательный треугольник V (NDV) Система отсечки заряда

Это самый популярный способ быстрой зарядки для Nicads.

Батареи заряжаются постоянным током со скоростью от 0,5 до 1,0 С. Напряжение аккумулятора повышается по мере того, как зарядка достигает пика при полной зарядке, а затем падает. Это падение напряжения, -delta V, связано с поляризацией или накоплением кислорода внутри элемента, которое начинает происходить, когда элемент полностью заряжен. В этот момент элемент попадает в зону опасности перезаряда, и температура начинает быстро расти, поскольку химические изменения завершены, и избыточная электрическая энергия преобразуется в тепло.Падение напряжения происходит независимо от уровня разряда или температуры окружающей среды, и поэтому его можно обнаружить и использовать для определения пика и, следовательно, для отключения зарядного устройства, когда аккумулятор полностью заряжен, или переключения на непрерывный заряд.

Этот метод не подходит для зарядных токов менее 0,5 C, так как дельта V становится трудно обнаружить. Ложная дельта V может возникнуть в начале заряда при чрезмерно разряженных элементах. Это преодолевается с помощью таймера, который задерживает обнаружение дельты V в достаточной степени, чтобы избежать проблемы.Свинцово-кислотные аккумуляторы не демонстрируют падения напряжения по завершении зарядки, поэтому этот метод зарядки не подходит для аккумуляторов SLA.

• dT / dt Система зарядки NiMH аккумуляторы не демонстрируют такого выраженного падения напряжения NDV, когда они достигают конца цикла зарядки, как это видно на графике выше, и поэтому метод отключения NDV не является надежным для завершения NiMH плата.Вместо этого зарядное устройство определяет скорость повышения температуры элемента в единицу времени. Когда достигается заданная скорость, быстрая зарядка останавливается, и метод зарядки переключается на непрерывную зарядку. Этот метод более дорогой, но позволяет избежать перезарядки и продлевает срок службы. Поскольку длительная непрерывная зарядка может повредить никель-металлгидридный аккумулятор, рекомендуется использовать таймер для регулирования общего времени зарядки.
• Постоянный ток Система заряда с постоянным напряжением (CC / CV) .Используется для зарядки литиевых и некоторых других батарей, которые могут быть повреждены при превышении верхнего предела напряжения. Указанная производителем скорость зарядки при постоянном токе — это максимальная скорость зарядки, которую батарея может выдержать без ее повреждения. Необходимы особые меры предосторожности, чтобы максимально увеличить скорость зарядки и гарантировать полную зарядку аккумулятора, в то же время избегая перезарядки. По этой причине рекомендуется переключать метод зарядки на постоянное напряжение до того, как напряжение элемента достигнет своего верхнего предела.Обратите внимание, что это означает, что зарядные устройства для литий-ионных элементов должны быть способны контролировать как зарядный ток, так и напряжение аккумулятора.

Чтобы поддерживать заданную скорость зарядки постоянного тока, зарядное напряжение должно увеличиваться синхронно с напряжением элемента, чтобы преодолеть обратную ЭДС элемента по мере его зарядки. Это происходит довольно быстро в режиме постоянного тока до тех пор, пока не будет достигнут верхний предел напряжения элемента, после чего зарядное напряжение поддерживается на этом уровне, известном как плавающий уровень, во время режима постоянного напряжения.В течение этого периода постоянного напряжения ток уменьшается до тонкой струйки по мере того, как заряд приближается к завершению. Отключение происходит при достижении заданной минимальной точки тока, которая указывает на полный заряд. См. Также Литиевые батареи — Зарядка и производство батарей — Формирование.

Примечание 1 : Когда указаны скорости быстрой зарядки , они обычно относятся к режиму постоянного тока.В зависимости от химического состава ячейки этот период может составлять от 60% до 80% времени до полной зарядки. Эти значения не следует экстраполировать для оценки времени полной зарядки аккумулятора, поскольку скорость зарядки быстро падает в течение периода постоянного напряжения.

Примечание 2: Поскольку литиевые батареи невозможно заряжать со скоростью зарядки C, указанной производителями, в течение всего времени зарядки, также невозможно оценить время зарядки полностью разряженной батареи простым разделением Емкость аккумулятора в ампер-часах с указанной скоростью зарядки C, так как эта скорость изменяется во время процесса зарядки.Однако следующее уравнение дает разумное приближение времени для полной зарядки разряженной батареи при использовании стандартного метода зарядки CC / CV:

Время зарядки (ч) = 1,3 * (емкость аккумулятора в Ач) / (ток зарядки в режиме CC)

• Управляемая напряжением система заряда. Быстрая зарядка со скоростью от 0,5 до 1,0 С. Зарядное устройство выключилось или переключилось на непрерывный заряд при достижении заданного напряжения.Должен быть объединен с датчиками температуры в батарее, чтобы избежать перезаряда или теплового разгона.
  
• V- Система заряда с конусным управлением. Аналогична системе с контролем напряжения. Как только заданное напряжение достигнуто, ток быстрой зарядки постепенно уменьшается за счет снижения напряжения питания, а затем переключается на непрерывный заряд. Подходит для аккумуляторов SLA, позволяет безопасно достичь более высокого уровня заряда. (См. Также ток конуса ниже)
• Таймер отказоустойчивости

  Ограничивает ток заряда, который может протекать, чтобы удвоить емкость элемента.Например, для элемента емкостью 600 мАч ограничьте заряд до 1200 мАч. В крайнем случае, если отключение не достигнуто другими способами.

• Предварительная зарядка

В качестве меры предосторожности для аккумуляторов большой емкости часто используется предварительная зарядка. Цикл зарядки инициируется низким током. Если нет соответствующего повышения напряжения батареи, это указывает на возможное короткое замыкание в батарее.

• Интеллектуальная система зарядки
  Интеллектуальные системы зарядки объединяют системы управления в зарядном устройстве с электроникой внутри батареи, что позволяет более точно контролировать процесс зарядки. Преимущества — более быстрая и безопасная зарядка и более длительный срок службы аккумулятора. Такая система описана в разделе «Системы управления батареями».

Примечание

Большинство зарядных устройств, поставляемых с устройствами бытовой электроники, такими как мобильные телефоны и портативные компьютеры, просто обеспечивают постоянный источник напряжения.Требуемый профиль напряжения и тока для зарядки аккумулятора обеспечивается (или должен предоставляться) от электронных схем, либо внутри самого устройства, либо внутри аккумуляторной батареи, а не зарядным устройством. Это обеспечивает гибкость при выборе зарядных устройств, а также служит для защиты устройства от потенциального повреждения из-за использования неподходящих зарядных устройств.

Измерение напряжения

Во время зарядки для простоты напряжение аккумулятора обычно измеряется на проводах зарядного устройства.Однако для сильноточных зарядных устройств может наблюдаться значительное падение напряжения на проводах зарядного устройства, что приводит к недооценке истинного напряжения батареи и, как следствие, к недозаряду батареи, если напряжение батареи используется в качестве триггера отключения. Решение состоит в том, чтобы измерить напряжение с помощью отдельной пары проводов, подключенных непосредственно к клеммам аккумулятора. Поскольку вольтметр имеет высокое внутреннее сопротивление, падение напряжения на выводах вольтметра будет минимальным, и показания будут более точными.Этот метод называется соединением Кельвина. См. Также DC Testing.

Типы зарядных устройств

обычно включают в себя некоторую форму регулирования напряжения для управления зарядным напряжением, подаваемым на аккумулятор. Выбор технологии зарядного устройства обычно зависит от цены и качества. Ниже приведены некоторые примеры:

• Регулятор режима переключения (Switcher) — Использует широтно-импульсную модуляцию для управления напряжением.Низкое рассеивание мощности при больших колебаниях входного напряжения и напряжения батареи. Более эффективен, чем линейные регуляторы, но более сложен.
  Требуется большой пассивный выходной фильтр LC (катушка индуктивности и конденсатор) для сглаживания импульсной формы волны. Размер компонента зависит от текущей пропускной способности, но может быть уменьшен за счет использования более высокой частоты переключения, обычно от 50 кГц до 500 кГц., Поскольку размер требуемых трансформаторов, катушек индуктивности и конденсаторов обратно пропорционален рабочей частоте.
  Коммутация сильных токов вызывает электромагнитные помехи и электрические помехи.
Регулятор серии
• (линейный) — Менее сложный, но с большими потерями — требуется радиатор для рассеивания тепла в последовательном транзисторе с понижением напряжения, который компенсирует разницу между напряжением питания и выходным напряжением. Весь ток нагрузки проходит через регулирующий транзистор, который, следовательно, должен быть устройством большой мощности. Поскольку нет переключения, он обеспечивает чистый постоянный ток и не требует выходного фильтра.По той же причине конструкция не страдает проблемой излучаемых и кондуктивных выбросов и электрических шумов. Это делает его подходящим для малошумных беспроводных и радиоприложений.
  С меньшим количеством компонентов они также меньше.
• Шунтирующий регулятор — Шунтирующие регуляторы широко используются в фотоэлектрических (PV) системах, поскольку они относительно дешевы в сборке и просты в конструкции. Ток зарядки контролируется переключателем или транзистором, подключенным параллельно фотоэлектрической панели и аккумуляторной батарее.Перезаряд батареи предотвращается путем закорачивания (шунтирования) выхода PV через транзистор, когда напряжение достигает заданного предела. Если напряжение батареи превышает напряжение питания фотоэлектрической батареи, шунт также защитит фотоэлектрическую панель от повреждения из-за обратного напряжения, разряжая батарею через шунт. Регуляторы серии обычно обладают лучшими характеристиками контроля и заряда.
• Понижающий регулятор Импульсный регулятор, который включает понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный.У них высокий КПД и низкие тепловые потери. Они могут выдерживать высокие выходные токи и генерировать меньше радиопомех, чем обычный импульсный стабилизатор. Простая бестрансформаторная конструкция с низким коммутационным напряжением и небольшим выходным фильтром.
• Импульсное зарядное устройство . Использует последовательный транзистор, который также можно переключать. При низком напряжении батареи транзистор остается включенным и проводит ток источника непосредственно к батарее. Когда напряжение батареи приближается к желаемому регулирующему напряжению, последовательный транзистор подает импульс входного тока для поддержания желаемого напряжения.Поскольку он действует как импульсный источник питания в течение части цикла, он рассеивает меньше тепла, а поскольку он действует как линейный источник питания в течение части времени, выходные фильтры могут быть меньше. Импульсный режим позволяет аккумулятору стабилизироваться (восстанавливаться) с небольшими приращениями заряда при прогрессивно высоких уровнях заряда во время зарядки. В периоды покоя поляризация клетки снижается. Этот процесс обеспечивает более быструю зарядку, чем это возможно при одной продолжительной зарядке высокого уровня, которая может повредить аккумулятор, поскольку не позволяет постепенно стабилизировать активные химические вещества во время зарядки.Импульсные зарядные устройства обычно нуждаются в ограничении тока на входе источника по соображениям безопасности, что увеличивает стоимость.
• Зарядное устройство универсальной последовательной шины (USB)

Спецификация USB была разработана группой производителей компьютеров и периферийных устройств для замены множества патентованных стандартов механических и электрических соединений для передачи данных между компьютерами и внешними устройствами. Он включал двухпроводное соединение для передачи данных, линию заземления и линию питания 5 В, обеспечиваемую главным устройством (компьютером), которая была доступна для питания внешних устройств.Непреднамеренное использование порта USB заключалось в обеспечении источника 5 В не только для непосредственного питания периферийных устройств, но и для зарядки любых батарей, установленных в этих внешних устройствах. В этом случае само периферийное устройство должно включать в себя необходимую схему управления зарядом для защиты аккумулятора. Исходный стандарт USB определял скорость передачи данных 1,5 Мбит / с и максимальный ток зарядки 500 мА.

Питание всегда течет от хоста к устройству, но данные могут передаваться в обоих направлениях.По этой причине разъем USB-хоста механически отличается от разъема устройства USB, и поэтому кабели USB имеют разные разъемы на каждом конце. Это предотвращает подключение любого 5-вольтового соединения от внешнего источника USB к главному компьютеру и, таким образом, возможное повреждение хост-машины.

Последующие обновления увеличили стандартную скорость передачи данных до 5 Гбит / с, а доступный ток — до 900 мА. Однако популярность подключения USB привела к появлению множества нестандартных вариантов, в частности, к использованию разъема USB для обеспечения чистого источника питания без соответствующего подключения для передачи данных.В таких случаях порт USB может просто включать в себя регулятор напряжения для подачи 5 В от автомобильной шины питания 12 В или выпрямитель и регулятор для подачи 5 В постоянного тока от сети переменного тока 110 или 240 В с выходными токами до 2100 мА. В обоих случаях устройство, принимающее питание, должно обеспечивать необходимый контроль заряда. Источники питания USB с питанием от сети, часто известные как «глупые» зарядные устройства USB, могут быть встроены в корпус сетевых вилок или в отдельные розетки USB в настенных розетках переменного тока.

См. Дополнительную информацию о USB-соединениях в разделе, посвященном шинам передачи данных от батарей.

• Индуктивная зарядка

Индуктивная зарядка не относится к процессу зарядки самой батареи. Имеется в виду конструкция зарядного устройства. По сути, входная сторона зарядного устройства, часть, подключенная к сети переменного тока, состоит из трансформатора, который разделен на две части. Первичная обмотка трансформатора размещена в блоке, подключенном к сети переменного тока, а вторичная обмотка трансформатора размещена в том же герметичном блоке, который содержит аккумулятор вместе с остальной частью обычной электроники зарядного устройства.Это позволяет заряжать аккумулятор без физического подключения к сети и без обнажения каких-либо контактов, которые могут привести к поражению электрическим током пользователя.

Примером малой мощности является электрическая зубная щетка. Зубная щетка и зарядная база образуют трансформатор, состоящий из двух частей: первичная индукционная катушка находится в основании, а вторичная индукционная катушка и электроника содержатся в зубной щетке.Когда зубная щетка помещается в основание, создается полный трансформатор, и индуцированный ток во вторичной катушке заряжает аккумулятор. При использовании прибор полностью отключен от электросети, а поскольку аккумуляторный блок находится в герметичном отсеке, зубную щетку можно безопасно погружать в воду.

Техника также используется для зарядки имплантатов медицинских батарей.

Примером высокой мощности является система зарядки, используемая для электромобилей.По концепции аналогична зубной щетке, но в большем масштабе, это также бесконтактная система. Индукционная катушка в электромобиле принимает ток от индукционной катушки в полу гаража и заряжает автомобиль в течение ночи. Чтобы оптимизировать эффективность системы, воздушный зазор между статической катушкой и съемной катушкой можно уменьшить, опуская приемную катушку во время зарядки, и транспортное средство должно быть точно размещено над зарядным устройством.

Аналогичная система использовалась для электрических автобусов, которые принимают ток от индукционных катушек, встроенных под каждой автобусной остановкой, что позволяет увеличить дальность действия автобуса или, наоборот, для одного и того же маршрута могут быть указаны батареи меньшего размера.Еще одно преимущество этой системы заключается в том, что если заряд аккумулятора постоянно пополняется, глубина разряда может быть минимизирована, а это приводит к более длительному сроку службы. Как показано в разделе «Срок службы батареи», время цикла увеличивается экспоненциально по мере уменьшения глубины разряда.

Более простая и менее дорогая альтернатива этой возможной зарядке состоит в том, что транспортное средство создает токопроводящую связь с электрическими контактами на подвесном портале на каждой автобусной остановке.

Также были сделаны предложения по установке сетки индуктивных зарядных катушек под поверхностью вдоль дорог общего пользования, чтобы позволить транспортным средствам собирать заряд во время движения, однако практических примеров еще не было установлено.

• Зарядные станции для электромобилей

Подробнее о специализированных зарядных устройствах высокой мощности, используемых для электромобилей, см. В разделе «Инфраструктура для зарядки электромобилей».

Зарядные устройства Источники питания

При указании зарядного устройства также необходимо указать источник, от которого зарядное устройство получает свою мощность, его доступность, а также его напряжение и диапазон мощности. Следует также учитывать потери эффективности зарядного устройства, особенно для зарядных устройств большой мощности, где величина потерь может быть значительной. Ниже приведены некоторые примеры.

Управляемая зарядка

Простота установки и управления.

• Сеть переменного тока

Многие портативные зарядные устройства малой мощности для небольших электроприборов, таких как компьютеры и мобильные телефоны, должны работать на международных рынках. Поэтому они имеют автоматическое определение напряжения сети и, в особых случаях, частоты сети с автоматическим переключением на соответствующую входную цепь.

Для приложений с более высокой мощностью могут потребоваться специальные меры. Мощность однофазной сети обычно ограничивается примерно 3 кВт. Трехфазное питание может потребоваться для зарядки аккумуляторов большой емкости (более 20 кВтч), например, используемых в электромобилях, которые могут потребовать скорости зарядки более 3 кВт для достижения разумного времени зарядки.

• Регулируемый источник питания постоянного тока

Может поставляться установками специального назначения, например, передвижным генерирующим оборудованием для индивидуальных приложений.

• Специальные зарядные устройства

Портативные источники, такие как солнечные батареи.

Возможность зарядки

Зарядка с возможностью подзарядки — это зарядка аккумулятора при наличии питания или между частичными разрядками, а не ожидание полной разрядки аккумулятора. Он используется с батареями в циклическом режиме и в приложениях, когда энергия доступна только с перерывами.

Доступность энергии и уровни мощности могут сильно отличаться. Для защиты аккумулятора от перенапряжения необходима специальная управляющая электроника. Избегая полной разрядки аккумулятора, можно увеличить срок службы.

Доступность влияет на спецификацию аккумулятора, а также на зарядное устройство.

Типичные области применения: —

• Бортовые автомобильные зарядные устройства (Генераторы, рекуперативное торможение)
• Зарядные устройства индукционные (на остановках транспортных средств)

Механическая зарядка

Это применимо только к определенному химическому составу клеток.Это не зарядное устройство в обычном понимании этого слова. Механическая зарядка используется в некоторых батареях большой мощности, таких как батареи Flow и воздушно-цинковые батареи. Цинково-воздушные батареи заряжаются заменой цинковых электродов. Аккумуляторы Flow можно перезарядить, заменив электролит.

Механическая зарядка выполняется за считанные минуты. Это намного быстрее, чем длительное время зарядки, связанное с традиционной электрохимией обратимых ячеек, которое может занять несколько часов.Поэтому воздушно-цинковые батареи использовались для питания электрических автобусов, чтобы решить проблему чрезмерного времени зарядки.

Производительность зарядного устройства

Тип батареи и область применения, в которой она используется, устанавливают требования к характеристикам, которым должно соответствовать зарядное устройство.

• Чистота выходного напряжения

Зарядное устройство должно обеспечивать чистое регулируемое выходное напряжение с жесткими ограничениями на выбросы, пульсации, шум и радиочастотные помехи (RFI), которые могут вызвать проблемы для аккумулятора или цепей, в которых оно используется.

Для приложений с большой мощностью производительность зарядки может быть ограничена конструкцией зарядного устройства.

• КПД

При зарядке аккумуляторов большой мощности потери энергии в зарядном устройстве могут значительно увеличить время зарядки и эксплуатационные расходы приложения. Типичный КПД зарядного устройства составляет около 90%, отсюда и необходимость в эффективных конструкциях.

• Пусковой ток

Когда зарядное устройство изначально подключается к разряженной батарее, пусковой ток может быть значительно выше, чем максимальный указанный зарядный ток. Следовательно, зарядное устройство должно быть рассчитано либо на передачу, либо на ограничение этого импульса тока.

• Коэффициент мощности

Это также может быть важным фактором для зарядных устройств большой мощности.

См. Также «Контрольный список зарядного устройства»

(PDF) Автоматизация отключения электроэнергии в жилых домах с помощью встроенного сетевого контроллера

Автоматизация отключения электроэнергии в жилых домах с помощью встроенного контроллера

Назри Бин Абдулла2, Сити Салвани Яакоб2, Бана Хандага3, Юсзайми Яакоб4

Факультет компьютеров Наука и информационные технологии

Universiti Tun Hussein Onn Malaysia

Старший техник

Tenaga Nasional Berhad, Klang.

Аннотация — в настоящее время, вместе с развитием Интернета

, автоматизация становится очень интересной темой для обсуждения

. В данной статье обсуждается разработка системы автоматизации

для отключения электроэнергии в жилых домах с использованием встроенного сетевого контроллера

. В настоящее время различные типы устройств для

домашнего и бытового электричества работают в зависимости от сигналов управления

человека для сброса состояния входа. Исходя из этой ситуации

, это становится внешней мотивацией для разработки автоматизированной системы

для устройства электроснабжения жилых домов.Система

состоит из встроенного устройства для управления главным коммутатором питания

и обновления данных в центре обработки данных. Пользователи

могут просматривать обновленное энергопотребление, а также информацию о счетах

в веб-службах провайдера. Сообщение с предупреждением об отключении отправляется пользователям

по электронной почте и через службы коротких сообщений. Система помогает поставщику электроэнергии

снизить эксплуатационные расходы, поскольку система

может автоматически отключать электричество при превышении лимита использования

.

Ключевые слова: Система автоматизации; TNB; Embedded

I. ВВЕДЕНИЕ

один из необходимых источников энергии, который обеспечивает работу почти всех

машин, окружающих нас. На уровне интерната он помогает

матерям выполнять свои повседневные обязанности, детям учиться

с комфортом с кондиционированием воздуха, а отцам эффективно выполнять свою работу

. Находясь на коммерческом уровне, он поддерживает огромную инфраструктуру

компьютерных машин, которая поддерживает работу программы

и управляет всем, от крошечных вещей до мега-зданий

.Если бы по какой-то причине в мире не было электричества

, хаос и катастрофы мгновенно захватили бы

.

Tenaga Nasional Berhad (TNB) использовала один цифровой счетчик электроэнергии

для бытового пользователя, который не обеспечивает связи

между счетчиком электроэнергии и системой, используемой TNB.

Означает, что они будут посылать сотрудника по считыванию счетчиков для снятия показаний счетчика

ежемесячно для получения счета.

на основе оценки потребления электроэнергии

за один месяц [1].Счетчик электроэнергии

неконтролируемый. Домашний пользователь по-прежнему может использовать электроэнергию

, если счет все еще не оплачен за последний первый месяц. Это

, потому что устройство, используемое TNB, не включает систему оповещения

, которая будет предупреждать пользователя напрямую об оплате счета, чтобы избежать штрафных санкций

, если оплата производится позднее, чем через 30 дней после

даты выставления счета. Если и только пользователь не оплатил счет

более трех месяцев, техник придет к дому, чтобы

отключил электричество вручную [2].

В этой статье мы представляем прототип системы

для раннего предупреждения пользователей электроэнергии в Малайзии. Мы

вызвали автоматизацию отключения электричества в жилых домах с помощью встроенного сетевого контроллера

. Через эту систему

он будет предупреждать пользователя тогда и только тогда, когда пользователь достигнет лимита использования электроэнергии

, который они распределили. Как только пользователь превышает

лимит использования электроэнергии с неоплаченными счетами, администратор

имеет право отключить подачу электроэнергии.Ожидается, что система

поможет малазийским пользователям с их электроэнергией

, управляя их ежедневным потреблением электроэнергии

. TNB может уменьшить ручное считывание показаний счетчика на

заданий и уменьшить объем работы вручную для подключения /

отключения питания. Заказчики и TNB будут

в состоянии контролировать использование электроэнергии в режиме реального времени.

II. СМЕЖНАЯ РАБОТА

Primicanta et al. [3] [4] предлагает гибридную автоматизированную систему считывания показаний (AMR)

, которая представляет собой комбинацию

ZigBee и технологии GSM.В этой системе модуль ZigBee

подключается к счетчику с помощью интерфейсной платы, а сборщик данных

подключается к центральному компьютеру с помощью

с помощью GSM. Система соответствует условиям Малайзии

, которые уже реализовали AMR на базе GSM в

LPC. С помощью этой системы TNB может сэкономить на считывании показаний счетчика

и предоставить своим клиентам более качественные услуги.

Между тем Норозина, А. [5] заявила, что Tenaga Nasional

Berhad была пионером в использовании ИКТ в качестве критически важного инструмента

для поддержки своего бизнеса и предоставления услуг.TNB

использует ИКТ для поддержки непрерывного жизненного цикла бизнеса

, включая планирование, разработку, операции и процессы обслуживания клиентов

. ИКТ также широко использует

для поддержки управленческих и административных процессов

в TNB в областях финансов, закупок и управления человеческими ресурсами

.

В 2003 году Коай и др. [10] успешно разработали

и внедрили системы автоматического считывания показаний счетчиков с использованием устройства

Bluetooth или измерителя энергии с поддержкой Bluetooth.

Tan et al. [6] разработали систему автоматического считывания показаний счетчика мощности

GSM (GAPMR). Система GAPMR:

состоит из цифровых счетчиков мощности GSM, установленных в каждом блоке потребителя

, и системы электронного выставления счетов за электроэнергию на стороне поставщика энергии

. Цифровой измеритель мощности GSM (GPM)

— это однофазный цифровой измеритель мощности

, соответствующий стандарту, со встроенным GSM-модемом, который использует сеть GSM

для отправки показаний энергопотребления с помощью системы обмена короткими сообщениями

(SMS) обратно на поставщик энергии

беспроводной.На стороне поставщика электроэнергии система электронного биллинга

используется для управления всеми полученными показаниями счетчиков SMS, вычисления

стоимости биллинга, обновления базы данных и публикации счетов

1,2,3

4

978- 1-4673-1938-6 / 12 / $ 31.00 © 2012 IEEE

IRJET — Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте

IRJET приглашает статьи из различных инженерных и технологических, научных дисциплин для Тома 8, выпуска 10 (октябрь 2021 г.) )

Отправить сейчас

IRJET Vol-8 Issue 10, Oct 2021 Публикация продолжается…

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 10 (октябрь 2021 г.)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 10, октябрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 10 (октябрь 2021 г.)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 10, октябрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 10 (октябрь 2021 г.)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 10, октябрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 10 (октябрь 2021 г.)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 10, октябрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 10 (октябрь 2021 г.)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 10, октябрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 10 (октябрь 2021 г.)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 10, октябрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 10 (октябрь 2021 г.)

Отправить сейчас

IRJET Vol-8, выпуск 10, октябрь 2021 г. Публикация продолжается…

Обзор статей

IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь

IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы управления качеством.

Патент США на автоматическую систему отключения Патент (Патент № 6,970,203, выданный 29 ноября 2005 г.)

Настоящее изобретение в целом относится к цветному телевизору.Более конкретно, настоящее изобретение относится к автоматической системе отсечки для регулировки баланса сигналов основного цвета красного (R), зеленого (G) и синего (B), которые подаются на ЭЛТ (электронно-лучевая трубка). .

Последние цветные телевизоры автоматически поддерживают такое же соотношение тока катодов R, G, B, что и перед поставкой, чтобы предотвратить изменение баланса белого, вызванное старением ЭЛТ и схемы управления. В частности, система для проведения контроля таким образом, чтобы уровень черного каждого сигнала основного цвета R, G, B соответствовал напряжению отключения ЭЛТ, называется системой автоматического отключения.

РИС. 6 — блок-схема обычной автоматической системы отключения. Для простоты на фиг. 6 показана только схема для одного из сигналов основного цвета R, G, B. Катодный ток ЭЛТ 83 протекает через резистор 84 , а на резисторе генерируется напряжение, пропорциональное катодному току. 84 . Детектор уровня отсечки 92 принимает это напряжение как напряжение обратной связи FB 0 и выдает уровень напряжения обратной связи FB 0 в схему выборки и хранения 93 .

Схема обработки видеоданных 81 принимает оцифрованный видеосигнал, сигнал вертикальной синхронизации VS и сигнал горизонтальной синхронизации HS. Схема обработки видеоданных 81 добавляет опорный импульс отсечки, имеющий уровень, соответствующий уровню черного, к каждому из трех сигналов основного цвета R, G, B и выводит результирующие сигналы основного цвета в цифровой аналого-аналоговый преобразователь 82 . Схема обработки видеоданных 81 генерирует вертикальный импульс гашения и горизонтальный импульс гашения для вывода в схему логической операции 91 .Схема логической операции 91 генерирует синхронизирующий импульс для операции выборки и хранения на основе вертикального импульса гашения и горизонтального импульса гашения и выводит синхронизирующий импульс в схему 93 выборки и хранения. Этот синхронизирующий импульс указывает синхронизацию опорного импульса отсечки.

Схема выборки и хранения 93 получает ток в соответствии с результатом вычитания напряжения обратной связи FB 0 из заданного опорного напряжения и подает полученный таким образом ток на конденсатор для операции выборки и хранения ( в дальнейшем именуемый конденсатором выборки и хранения) 85 в течение периода принятого синхронизирующего импульса.Другими словами, конденсатор выборки и хранения 85 заряжается, если напряжение обратной связи FB 0 ниже опорного напряжения, и разряжается, когда напряжение обратной связи FB 0 выше опорного напряжения. Схема выборки и хранения 93 выдает напряжение конденсатора выборки и хранения 85 в схему управления отсечкой 95 в качестве управляющего напряжения отсечки.

Цифро-аналоговый преобразователь 82 преобразует принятый сигнал в аналоговый сигнал.Аналоговый сигнал подается на схему управления отсечкой 95 через усилитель 94 . Схема 95 управления отсечкой осуществляет управление отсечкой принятого сигнала основного цвета в соответствии с управляющим напряжением отсечки. Другими словами, схема 95 управления отсечкой сдвигает уровень принятого сигнала основного цвета в соответствии с управляющим напряжением отсечки. Схема управления отсечкой 95 выводит результирующий сигнал основного цвета на ЭЛТ 83 и возбуждает соответствующий катод.

РИС. 7 — диаграмма формы сигнала, показывающая пример формы сигнала в схеме, показанной на фиг. 6. Напряжение обратной связи FB 0 имеет импульсы в соответствии с опорными импульсами отсечки в интервале вертикального гашения. Для простоты на фиг. 7 показывает уровень вершины импульсов. Когда на ЭЛТ , 83, подается низкое напряжение, соответствующее уровню черного, катодный ток невелик, и напряжение обратной связи FB 0 также мало. Поскольку напряжение обратной связи FB 0 , обнаруженное в период тактового импульса для операции выборки и хранения, ниже, чем опорное напряжение, конденсатор выборки и хранения 85 заряжается в период тактового импульса до поднять напряжение на запоминающем конденсаторе 85 .Это увеличивает контрольное напряжение отсечки и напряжение уровня черного. Когда напряжение уровня черного повышается, обнаруженное напряжение обратной связи FB 0 также повышается.

Когда напряжение обратной связи FB 0 превышает опорное напряжение, конденсатор выборки и хранения 85 разряжается в период тактового импульса для операции выборки и хранения для снижения напряжения выборки и хранения. конденсатор удерживающий 85 . Это снижает напряжение уровня черного.Наконец, обнаруженное напряжение обратной связи FB 0 становится равным опорному напряжению, и управление отсечкой достигает устойчивого состояния.

Управление отсечкой может выполняться автоматически путем управления тремя сигналами основного цвета R, G, B таким же образом, используя ту же схему, что и на фиг. 6.

Однако в схеме, имеющей вышеуказанную структуру, зарядка конденсатора выборки и хранения 85 занимает много времени. Соответственно, баланс белого не может быть получен в течение периода нескольких сотен полей от включения питания до тех пор, пока регулятор отсечки не достигнет устойчивого состояния.В результате в этот период изображение не может отображаться в обычных цветах.

Чтобы сократить время, необходимое для зарядки конденсатора выборки и хранения 85 , необходимо уменьшить емкость конденсатора выборки и хранения 85 и увеличить ток заряда. Однако большая емкость была бы лучше ввиду утечки тока. Более того, чрезмерно высокая чувствительность автоматического регулирования дестабилизирует управление. Поэтому зарядный ток нельзя так сильно увеличивать.Это затрудняет сокращение времени, необходимого для зарядки конденсатора выборки и хранения 85 .

Целью настоящего изобретения является создание системы автоматической обрезки, которая обеспечивает изображение с удовлетворительным балансом белого через короткое время после включения питания.

Более конкретно, согласно настоящему изобретению, автоматическая система отключения включает в себя схему обработки видеоданных, схему управления отключением, схему возбуждения и секцию управления уровнем.Схема обработки видеоданных добавляет опорный импульс отсечки, имеющий заданный уровень, к сигналам основного цвета красного (R), зеленого (G) и синего (B) в разные моменты времени в пределах одного интервала вертикального гашения и выводит полученный результат. сигналы. Схема обработки видеоданных также выводит сигналы синхронизации с защелкой, соответственно указывающие время. Схема управления отсечкой сдвигает уровень каждого сигнала основного цвета, к которому добавлен опорный импульс отсечки, на основе соответствующего управляющего сигнала отсечки и выводит результирующий сигнал.Схема возбуждения приводит в действие каждый катод ЭЛТ (электронно-лучевой трубки) на основе соответствующего одного из сигналов основного цвета, полученных от схемы управления отсечкой, и выдает напряжение, соответствующее катодному току, протекающему через каждый катод, в виде общий сигнал обратной связи. Секция управления уровнем фиксирует сигнал обратной связи, полученный в соответствии с каждым опорным импульсом отсечки в ответ на каждый сигнал синхронизации защелки, и выводит сигнал, имеющий уровень, соответствующий зафиксированному значению, в качестве сигнала управления отсечкой соответствующего одного из сигналы основного цвета.

В вышеупомянутой системе автоматического отключения каждый сигнал управления отключением получается на основе значения, полученного путем фиксации сигнала обратной связи. Это устраняет необходимость заряжать конденсатор для операции выборки и хранения и, таким образом, позволяет значительно сократить время, необходимое для обеспечения стабильного изображения с удовлетворительным балансом белого после включения питания.

Схема обработки видеоданных предпочтительно выводит сигнал управления селектором, указывающий время выделения опорного импульса отсечки в блок управления уровнем.Секция управления уровнем предпочтительно включает в себя селектор, три схемы защелки, три вычитателя и три умножителя. Селектор принимает сигнал обратной связи и разделяет, чтобы вывести принятый сигнал обратной связи в качестве выходных сигналов селектора в соответствии с сигналом управления селектором в пределах интервала вертикального гашения. Каждая из трех схем защелки принимает соответствующий один из выходов селектора, фиксирует принятый выход согласно соответствующему одному из сигналов синхронизации защелки и выдает выходной сигнал фиксации.Каждый из трех вычитателей получает значение, указывающее разницу между выходом соответствующей одной из схем защелки и соответствующим предварительно установленным опорным значением, и индивидуально выводит полученное таким образом значение. Каждый из трех умножителей умножает выходной сигнал соответствующего одного из вычитателей на заранее определенное усиление контура и индивидуально выводит результирующее значение в качестве сигнала управления отсечкой.

В вышеупомянутой системе автоматической отсечки коэффициент усиления контура может быть установлен на любое значение для каждого из сигналов основного цвета R, G, B.Соответственно, усиление каждого контура можно легко установить на оптимальное значение.

Предпочтительно схемы защелок, вычитатели и умножители формируются DSP (процессором цифровых сигналов).

РИС. 1 — блок-схема, показывающая структуру автоматической системы отключения согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

РИС. 2 — блок-схема, показывающая структуру секции управления уровнем на фиг. 1;

РИС.3 — временная диаграмма отсеченных опорных импульсов, которые соответственно добавляются к сигналам основного цвета схемой обработки видеоданных;

РИС. 4 — диаграмма формы сигнала обратной связи в интервале вертикального гашения;

РИС. 5 — диаграмма формы сигнала, показывающая пример формы сигнала в системе автоматической отсечки на фиг. 1;

РИС. 6 — блок-схема обычной автоматической системы отключения; и

фиг. 7 — диаграмма формы сигнала, показывающая пример формы сигнала в схеме, показанной на фиг.6.

В дальнейшем варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи.

РИС. 1 — блок-схема, показывающая структуру автоматической системы отключения согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Автоматическая система отключения, показанная на фиг. 1 включает в себя схему обработки видеоданных 1 , секцию управления уровнем 2 , схему управления 3 , схемы управления отсечкой 5 A, 5 B, 5 C, инвертирующие усилители 6 A, 6 B, 6 C и ЭЛТ (электронно-лучевая трубка) 7 .Схема управления 3 включает транзисторы 31 A, 31 B, 31 C и резисторы 32 A, 32 B, 32 C, 33 A, 33 B, 33 C, 34 A, 34 B, 34 C, 35 , 36 .

Схема обработки видеоданных 1 принимает оцифрованный видеосигнал, сигнал вертикальной синхронизации VS и сигнал горизонтальной синхронизации HS.Схема 1 обработки видеоданных генерирует вертикальный импульс гашения и горизонтальный импульс гашения на основе сигнала вертикальной синхронизации VS и сигнала горизонтальной синхронизации HS. Схема обработки видеоданных 1 разделяет видеосигнал на сигналы основного цвета R, G, B (в дальнейшем иногда называемые сигналом R, сигналом G и сигналом B соответственно), а затем добавляет опорный сигнал отсечки. импульс, имеющий заданный уровень, для сигналов основного цвета в разные моменты времени в пределах одного и того же интервала вертикального гашения.Схема обработки видеоданных 1 затем преобразует результирующие сигналы основного цвета в аналоговые сигналы для вывода на схемы управления отсечкой 5 A, 5 B, 5 C соответственно.

Схема обработки видеоданных 1 выводит синхронизирующие сигналы фиксации RL, GL, BL и сигнал SL управления селектором в блок 2 управления уровнем. Сигналы синхронизации с защелкой RL, GL, BL указывают синхронизацию опорного импульса отсечки сигналов R, G, B соответственно.Сигнал SL управления селектором синхронизируется с синхронизирующими сигналами RL, GL, BL защелки и указывает синхронизацию выделения опорного импульса отсечки каждого сигнала основного цвета.

В ответ на сигнал управления отсечкой RC от секции управления уровнем 2 , схема управления отсечкой 5 A выполняет управление отсечкой сигнала R, полученного от схемы обработки видеоданных 1 , то есть сдвигает уровень сигнала R и выводит результирующий сигнал R на инвертирующий усилитель 6 A.Точно так же, в ответ на сигнал управления отсечкой GC от секции управления уровнем 2 , схема управления отсечкой 5 B выполняет управление отсечкой G-сигнала, принятого от схемы обработки видеоданных 1 и выводит результирующий сигнал G на инвертирующий усилитель 6 B. В ответ на сигнал управления отсечкой BC из блока управления уровнем 2 , схема управления отсечкой 5 C выполняет управление отсечкой сигнал B принимается от схемы обработки видеоданных 1 и выводит результирующий сигнал B на инвертирующий усилитель 6 C.

Инвертирующий усилитель 6 A инвертирует и усиливает принятый сигнал для вывода на транзистор 31 A схемы управления 3 . Транзистор 31 A управляет катодом для сигнала R в CRT 7 через резистор 34 A. Точно так же инвертирующие усилители 6 B, 6 C инвертируют и усиливают принятый сигнал для вывода на транзисторы 31 B, 31 C схемы управления 3 соответственно.Транзистор 31 B управляет катодом для сигнала G в CRT 7 через резистор 34 B. Транзистор 31 C управляет катодом для сигнала B в CRT 7 через резистор 34 C.

Коллекторы транзисторов 31 A, 31 B, 31 C подключены к одному концу резистора 35 . Другой конец резистора 35 подключен к одному концу резистора 36 .Другой конец резистора 35 также подключен к блоку управления уровнем 2 для подачи на него сигнала обратной связи FB. Другой конец резистора 36 заземлен.

РИС. 2 — блок-схема, показывающая структуру секции 2 управления уровнем на фиг. 1. Как показано на фиг. 2, секция управления уровнем 2 включает аналого-цифровой (A / D) преобразователь 21 , селектор 22 , схемы защелок 23 A, 23 B, 23 C, вычитатели 24 A, 24 B, 24 C, умножители 25 A, 25 B, 25 C и цифро-аналоговые преобразователи 26 A, 26 Б, 26 С.Схема защелки 23 A, вычитатель 24 A, умножитель 25 A и цифро-аналоговый преобразователь 26 A генерируют управляющий сигнал RC отсечки для R-сигнала. Аналогично, схема защелки 23 B, вычитатель 24 B, умножитель 25 B и цифро-аналоговый преобразователь 26 B генерируют сигнал управления отсечкой GC для сигнала G. Схема защелки 23 C, вычитатель 24 C, умножитель 25 C и цифро-аналоговый преобразователь 26 C генерируют управляющий сигнал отсечки BC для сигнала B.

РИС. 3 представляет собой временную диаграмму отсеченных опорных импульсов, которые соответственно добавляются к сигналам основного цвета схемой 1 обработки видеоданных. Схема 1 обработки видеоданных генерирует вертикальный импульс гашения VB и горизонтальный импульс гашения HB на основе сигнала VS вертикальной синхронизации и сигнала HS горизонтальной синхронизации. В интервале вертикального гашения схема 1 обработки видеоданных добавляет опорные импульсы отсечки RP, GP, BP, каждый из которых имеет заранее определенный уровень, к сигналам R, G и B в разные моменты времени соответственно.

Каждый из опорных импульсов отсечки RP, GP, BP имеет ширину, равную одному периоду строчной синхронизации ( 1 H), и высоту, соответствующую уровню черного соответствующего одного из R, G и B сигналы. Опорные импульсы отсечки RP, GP, BP синхронизируются с горизонтальным запирающим импульсом HB. Опорные импульсы отсечки RP, GP, BP применяются с интервалами 1 ч, так что периоды опорных импульсов отсечки RP, GP, BP не перекрывают друг друга.Опорные импульсы отсечки RP, GP, BP соответственно подаются на катоды для R, G, B в ЭЛТ 7 через схемы управления отсечкой 5 A, 5 B, 5 C , инвертирующие усилители 6 A, 6 B, 6 C и транзисторы 31 A, 31 B, 31 C.

Ток соответствующего катода протекает через эмиттер каждый транзистор 31 A, 31 B, 31 C.Поскольку коллекторы транзисторов 31 A, 31 B, 31 C подключены к резистору 35 , сумма токов катодов для R, G, B протекает через резисторы 35 , 36 . Здесь предполагается, что резисторы 33 A, 33 B, 33 C имеют относительно высокое значение сопротивления, и влияние этих резисторов игнорируется. На резисторе 36 создается напряжение, пропорциональное сумме катодных токов.Это напряжение подается на блок управления уровнем 2 в качестве сигнала обратной связи FB, который является общим для каждого сигнала основного цвета.

РИС. 4 — диаграмма формы сигнала FB обратной связи в интервале вертикального гашения. Катодный ток протекает через катоды для R, G, B в ЭЛТ 7 в соответствии с отсеченными опорными импульсами RP, GP, BP соответственно. Сумма катодных токов преобразуется в напряжение на резисторе 36 и появляется в виде трех импульсов сигнала обратной связи FB, как показано на фиг.4. Схема обработки видеоданных 1 управляет синхронизирующими сигналами защелки RL, GL, BL так, чтобы соответствующие импульсы синхронизирующих сигналов защелки RL, GL, BL возрастали в течение периода опорных импульсов отсечки RP, GP, БП соответственно.

Возвращаясь к фиг. 2, аналого-цифровой преобразователь 21 в секции управления уровнем 2 преобразует принятый сигнал обратной связи FB в цифровой сигнал для вывода на селектор 22 . Селектор 22 выводит принятый сигнал обратной связи FB последовательно в схемы защелок 23 A, 23 B, 23 C в соответствии с сигналом SL управления селектором.В этом случае три импульса сигнала обратной связи FB на фиг. 4 разделены, а именно, последовательно выводятся на схемы защелок 23 A, 23 B, 23 C по одной в одном и том же интервале вертикального гашения. Схемы защелки 23 A, 23 B, 23 C соответственно фиксируют значения сигнала обратной связи FB в разные моменты времени.

Сначала будет описана схема для генерации сигнала RC управления отсечкой для сигнала R.Схема защелки 23 A фиксирует сигнал, полученный от селектора 22 , на переднем фронте сигнала синхронизации защелки RL и выводит зафиксированный сигнал на вычитатель 24 A. Соответственно, схема защелки 23 A защелкивается значение, соответствующее величине фактического катодного тока, протекающего в соответствии с опорным импульсом отсечки RP.

Вычитатель 24 A получает значение, указывающее результат вычитания выхода схемы защелки 23 A из предварительно установленного опорного значения REF _— R для сигнала R, и выводит полученное таким образом значение в умножитель 25 А.Например, устройство вычитания 24 A добавляет заданное значение к результату вычитания и выводит полученное значение в умножитель 25 A. Умножитель 25 A получает произведение заранее определенного коэффициента усиления контура и выходного сигнала вычитателя. 24 A для вывода на ЦАП 26 A. Цифро-аналоговый преобразователь 26 A преобразует полученное значение в аналоговый сигнал для вывода в схему управления отсечкой 5 A в виде отсечки сигнал управления выключением RC.Соответственно, чувствительность управления отсечкой определяется согласно значению усиления контура.

Когда значение усиления контура большое, разница между выходом схемы защелки 23 A и эталонным значением REF _— R может быть уменьшена с помощью небольшого количества контуров, то есть за короткое время. Однако в этом случае отличная стабильность не достигается после того, как эта разница почти сходится к нулю, то есть после завершения автоматического управления отсечкой. С другой стороны, когда значение коэффициента усиления контура невелико, требуется много времени, чтобы разность сходилась к нулю, но после сходимости достигается превосходная стабильность.Как показано на фиг. 2, усиление контура может быть установлено на любое значение. Следовательно, коэффициент усиления контура можно легко установить на оптимальное значение.

Коэффициент усиления контура может быть изменен в соответствии с выходом вычитателя 24 A. Например, усиление контура может быть увеличено, когда разность между выходом схемы защелки 23 A и опорным значением REF _— R большое и может быть уменьшено, если разница небольшая. Это сокращает время, необходимое для сходимости. Кроме того, значение коэффициента усиления контура уменьшается после сходимости, что приводит к повышению стабильности.

То же самое относится к схеме для генерации сигнала управления отсечкой GC для сигнала G. Схема защелки 23 B защелкивает сигнал, полученный от селектора 22 , на переднем фронте сигнала синхронизации защелки GL и выводит зафиксированный сигнал на вычитатель 24 B. Соответственно, схема защелки 23 B защелкивается значение, соответствующее величине фактического катодного тока, протекающего в соответствии с опорным импульсом отсечки GP.

Вычитатель 24 B получает значение, указывающее результат вычитания выхода схемы защелки 23 B из опорного значения REF _— G для сигнала G, и выводит полученное таким образом значение в умножитель 25 Б.Умножитель 25 B получает произведение заранее определенного коэффициента усиления контура и выходного сигнала вычитателя 24 B для вывода на цифро-аналоговый преобразователь 26 B. Цифро-аналоговый преобразователь 26 B преобразует полученное значение. к аналоговому сигналу для вывода на схему управления отсечкой 5 B в качестве сигнала управления отсечкой GC.

То же самое относится к схеме для генерации сигнала управления отсечкой BC для сигнала B. Схема защелки 23 C фиксирует сигнал, полученный от селектора 22 , на переднем фронте сигнала синхронизации BL защелки и выводит зафиксированный сигнал на вычитатель 24 C.Соответственно, схема-защелка 23 C фиксирует значение, соответствующее величине фактического катодного тока, протекающего в соответствии с опорным импульсом отсечки BP.

Вычитатель 24 C получает значение, указывающее результат вычитания выхода схемы защелки 23 C из опорного значения REF _— B для сигнала B, и выводит полученное таким образом значение в умножитель 25 C. Умножитель 25 C получает произведение заданного усиления контура и выходного сигнала вычитателя 24 C для вывода на цифро-аналоговый преобразователь 26 C.Цифро-аналоговый преобразователь 26 C преобразует полученное значение в аналоговый сигнал для вывода в схему управления отсечкой 5 C в качестве сигнала управления отсечкой BC.

Для сигналов R, G и B могут использоваться разные значения усиления контура. Использование оптимальных значений усиления контура для сигналов R, G и B позволяет настроить баланс белого за короткое время и обеспечивает стабильную работу.

Схема управления отсечкой 5 A сдвигает уровень принятого сигнала R так, чтобы сигнал R имел более высокое значение, поскольку сигнал управления отсечкой RC имеет более высокое значение.Точно так же схема 5 B управления отсечкой сдвигает уровень принятого сигнала G так, чтобы сигнал G имел более высокое значение, поскольку сигнал управления отсечкой GC имеет более высокое значение. Схема 5 C управления отсечкой сдвигает уровень принятого сигнала B так, чтобы сигнал B имел более высокое значение, поскольку сигнал управления отсечкой BC имеет более высокое значение.

РИС. 5 — диаграмма формы сигнала, показывающая пример формы сигнала в системе автоматической отсечки по фиг. 1. Здесь описание будет дано только для сигнала R.Как показано на фиг. 4, сигнал FB обратной связи имеет импульсы в соответствии с опорными импульсами отсечки RP, GP, BP в интервале вертикального гашения. Для простоты на фиг. 5 показывает уровень вершины импульсов.

При условии, что напряжение уровня черного сигнала R низкое при включении питания, катодный ток мал и сигнал обратной связи FB имеет небольшое значение. В этом случае значение, зафиксированное схемой защелки 23 A в соответствии с сигналом синхронизации защелки RL в интервале вертикального гашения, меньше, чем опорное значение REF _— R.Сигнал, имеющий уровень, соответствующий разнице между сигналом обратной связи FB и опорным значением REF _— R, подается на схему управления отсечкой 5 A в качестве сигнала управления отсечкой RC. Схема управления отсечкой 5 A повышает уровень сигнала R.

В результате повышается напряжение уровня черного сигнала R, в результате чего повышается сигнал обратной связи FB для сигнала R. Когда значение, зафиксированное схемой защелки 23 A, превышает опорное значение REF _— R, уровень сигнала RC управления отсечкой уменьшается.

Если такое управление проводится неоднократно и сигнал обратной связи с фиксацией FB становится равным опорному значению REF _— R, сигнал управления отсечкой RC имеет фиксированный уровень, и управление отсечкой достигает стабильного, устойчивого состояния. То же самое относится к сигналу G и сигналу B. Баланс белого достигается, когда контроль отсечки каждого из сигналов R, G, B достигает устойчивого состояния.

Как было описано выше, согласно настоящему варианту осуществления сигнал управления отключением получается на основе значения, полученного путем фиксации сигнала обратной связи FB.Это устраняет необходимость заряжать и разряжать конденсатор и сокращает время, необходимое для получения изображения с удовлетворительным балансом белого. В частности, соответствующая установка значения усиления контура позволяет регулированию отсечки достигать установившегося состояния на основе сигнала обратной связи FB в первом интервале вертикального гашения после включения питания. В результате во втором и следующих полях может быть обеспечено стабильное изображение с приблизительно удовлетворительным балансом белого.

Следует отметить, что в автоматической системе отключения по фиг.1 и 2, схемы защелок 23 A, 23 B, 23 C, вычитатели 24 A, 24 B, 24 C и умножители 25 A, 25 B , 25 C может быть сформирован DSP. Схема обработки видеоданных 1 может быть сформирована посредством DSP.

Как было описано выше, в соответствии с настоящим изобретением может быть предоставлен цветной телевизор, способный обеспечивать стабильное изображение с удовлетворительным балансом белого через короткое время после включения и способный получить точный баланс белого.

— обзор

9.3.1 Системы зарядки аккумуляторов

Эти системы основаны на контроллере заряда. Контроллер заряда батареи (BCC) регулирует поток электроэнергии от фотоэлектрического генератора к батарее. Его функция — регулировать напряжение и ток от фотоэлектрической батареи, чтобы предотвратить перезарядку, а также переразряд батареи.

Существует четыре основных типа контроллеров заряда, разделенных на категории по методу, используемому для регулирования заряда от солнечных модулей к батареям: контроллеры заряда шунтового типа; контроллеры заряда серийного типа; контроллеры заряда с широтно-импульсной модуляцией и контроллеры заряда MPPT.

Контроллер заряда шунта был первым типом разработанного зарядного устройства и является самым простым из имеющихся на рынке сегодня. Солнечная панель закорочена, чтобы предотвратить дальнейший поток энергии, когда батарея полностью заряжена. В целом, контроллеры заряда шунтового типа дешевы и надежны, с простой конструкцией, подходящей для небольших автономных фотоэлектрических систем. Контроллеры заряда серии

очень похожи на контроллеры заряда шунтового типа, но вместо короткого замыкания выхода солнечной панели они размыкают цепь, прерывая путь к батареям.Для отключения цепи этот тип контроллера использует реле или твердотельный переключатель. После того, как аккумуляторы достигают установленного значения напряжения, солнечный модуль отключается от аккумуляторов. Когда уровень заряда батареи уменьшается, переключатель сбрасывается, и панель снова подключается к батареям.

Контроллеры заряда с широтно-импульсной модуляцией обеспечивают переменный ток зарядки, задаваемый переменной выходной мощностью солнечной панели или SOC батареи, переключая последовательный элемент с высокой частотой в течение переменных периодов.

Контроллеры MPPT представляют собой преобразователи постоянного тока в постоянный, обеспечивающие согласованный интерфейс между фотоэлектрическим генератором и батареей. Основная функция контроллера MPPT — регулировать мощность фотоэлектрического генератора для передачи максимальной энергии батареям. Это обеспечивает высокую эффективность в широком диапазоне рабочих точек.

Что касается их электрических характеристик, необходимо учитывать четыре важных параметра: номинальное напряжение батареи, количество входов MPPT, входное напряжение и теневыносливость MPPT.Обзор текущих контроллеров заряда MPPT на рынке с учетом этих параметров показан в Таблице 9.2.

Таблица 9.2. Некоторые важные параметры, связанные с контроллерами заряда MPPT

Что касается номинального напряжения батареи, обнаружены два диапазона: первый с 12, 24 или 48 В _DC (низкое напряжение) и другой с 120, 240 и 480 В _DC (высокое напряжение ).Входное напряжение связано с максимальным напряжением холостого хода фотоэлектрической батареи, которое может быть подключено к оборудованию. Итак, можно выделить два диапазона: низкого напряжения и высокого напряжения (600 В, _DC, ), также называемых HVI-MPPT. Преимущество использования высоковольтного контроллера заряда заключается в возможности иметь одну длинную последовательную цепочку солнечных панелей, соединенных вместе, или меньшее количество цепочек в системе. Это уменьшает количество кабелей, уменьшает размер проводов и проблемы, связанные с падением напряжения, а также уменьшает количество автоматических выключателей в системе для упрощения электромонтажа и более быстрой установки.

Еще одним важным параметром является возможность получения MPPT в затемненных условиях массива PV. Однако на практике эта тема ориентирована на отечественные приложения.

Кроме того, эти продукты часто имеют до четырех стадий загрузки: наливную, абсорбционную, плавающую и дополнительное выравнивание; они часто включают температурную компенсацию на контроллере или на батарее при использовании дополнительного удаленного датчика температуры вместе с защитой от обратной полярности, короткого замыкания, перегрузки по току, молнии и переходных скачков, высокой температуры и обратного тока в ночное время.