CS245700B1 - Wiring of an electronic DC dual quad-hour counter - Google Patents
Wiring of an electronic DC dual quad-hour counter Download PDFInfo
- Publication number
- CS245700B1 CS245700B1 CS85694A CS69485A CS245700B1 CS 245700 B1 CS245700 B1 CS 245700B1 CS 85694 A CS85694 A CS 85694A CS 69485 A CS69485 A CS 69485A CS 245700 B1 CS245700 B1 CS 245700B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- input
- output
- analog
- electronic
- integrator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Zapojeni ae týké elektronického stejnosměrného dvoukvadrantového watthodinového počítadla a řeší se jím technický problém jednoduchého a přesného měření spotřeby stejnosměrné elektrické energie, zejména na elektrických trakčních vozidlech různých typů. Podstata zapojeni spočívá v tom, že zapojení sestává z analogové elektronické násobičky (1) se vstupem (11) pro signál napětí a vstupem (12) pro signál proudu, s prvním analogovým výstupem (13) pro odebíraný výkon a druhým analogovým výstupem (14) pro rekuperovaný výkon, ke kterému je připojen vstup prvního integrátoru (2), k jehož výstupu je připojen vstup prvního monostabilního klopného obvodu (3), jehož výstup je propojen se vstupem impulsního počitadla (4) rekuperované energie, zatímco k prvnimu analogovému výstupu (13) analogové elektronické násobičky (1) je připojen vstup druhého integrátoru (5), k jehož výstupu je připojen vstup druhého monostabilního klopného obvodu (6), jehož výstup e propojen se vstupem impulsního počítadla 7) odebrané energie.The wiring and the electronic DC dual quad-hour watt-hour counter solve the technical problem of simple and accurate measurement of DC power consumption, especially on electric traction vehicles of various types. The principle of the circuit is that the circuit consists of an analog electronic multiplier (1) with an input (11) for a voltage signal and an input (12) for a current signal, with a first analog output (13) for the power take-off and a second analog output (14) for the regenerated power to which the input of the first integrator (2) is connected to the output of which the input of the first monostable flip-flop (3) is connected, the output of which is coupled to the input of the pulse counter (4) of the recovered energy, while to the first analog output (13) ) of the analog electronic multiplier (1), the input of the second integrator (5) is connected to the output of which is connected the input of the second monostable flip-flop (6), the output of which is connected to the input of the pulse counter 7) of the extracted energy.
Description
(54) Zapojení elektronického stejnosměrného dvoukvadrantového watthodinového počítadla(54) Connection of an electronic DC two-quadrant watt-hour meter
Zapojeni ae týké elektronického stejnosměrného dvoukvadrantového watthodinového počítadla a řeší se jím technický problém jednoduchého a přesného měření spotřeby stejnosměrné elektrické energie, zejména na elektrických trakčních vozidlech různých typů.The circuit relates to an electronic direct current two-quadrant watt-hour counter and solves the technical problem of simple and accurate measurement of direct current electrical energy consumption, especially on electric traction vehicles of various types.
Podstata zapojeni spočívá v tom, že zapojení sestává z analogové elektronické násobičky (1) se vstupem (11) pro signál napětí a vstupem (12) pro signál proudu, s prvním analogovým výstupem (13) pro odebíraný výkon a druhým analogovým výstupem (14) pro rekuperovaný výkon, ke kterému je připojen vstup prvního integrátoru (2), k jehož výstupu je připojen vstup prvního monostabilního klopného obvodu (3), jehož výstup je propojen se vstupem impulsního počitadla (4) rekuperované energie, zatímco k prvnimu analogovému výstupu (13) analogové elektronické násobičky (1) je připojen vstup druhého integrátoru (5), k jehož výstupu je připojen vstup druhého monostabilního klopného obvodu (6), jehož výstup e propojen se vstupem impulsního počítadla 7) odebrané energie.The essence of the connection is that the connection consists of an analog electronic multiplier (1) with an input (11) for a voltage signal and an input (12) for a current signal, with a first analog output (13) for the consumed power and a second analog output (14) for the recovered power, to which is connected the input of the first integrator (2), to whose output is connected the input of the first monostable flip-flop circuit (3), whose output is connected to the input of the pulse counter (4) of the recovered energy, while to the first analog output (13) of the analog electronic multiplier (1) the input of the second integrator (5) is connected, to whose output is connected the input of the second monostable flip-flop circuit (6), whose output is connected to the input of the pulse counter (7) of the consumed energy.
Vynález se týká zapojení elektronického stejnosměrného dvoukvadrantového watthodinového počítadla, které je připojeno ke snímačům proudu o napětí měřeného spotřebiče, například stejnosměrného trakčního vozidla a podobně.The invention relates to the connection of an electronic DC two-quadrant watt-hour counter, which is connected to current and voltage sensors of a measured appliance, for example a DC traction vehicle and the like.
Měření spotřeby nebo dodávky stejnosměrné elektrická energie není dosud v technická praxi běžnou záležitostí a proto jsou také poměrně vzácné přístroje vhodné pro tento účel. Klasickým řešením stejnosměrného watthodinového počítadla je motorický systém, který při malých nárocích na přesnost dává uspokojivé výsledky v malém rozsahu změn napájecího napětí a v širokém rozsahu proudu. Podobná vlastnosti má i rtulový elektroměr, který má magnety buzené stejnosměrným napětím měřeného zdroje energie a proud z bočníku protéká přes kotoučový rotor, jehož obvod je ponořen ve rtuíové.komůrce. Oba tyto systémy se vyznačuji značnou poruchovostí a hlavně malou přesnosti měření, která vyplývá z nelineární závislosti mezi měřeným napětím a budicím polem, takže snížení přesnosti měření se projevuje zejména při kolísání měřeného napětí.Measuring the consumption or supply of direct current electricity is not yet a common practice in technical practice and therefore devices suitable for this purpose are relatively rare. The classic solution of a direct current watt-hour meter is a motor system, which, with low accuracy requirements, gives satisfactory results in a small range of changes in the supply voltage and in a wide range of current. A mercury electrometer has similar properties, which has magnets excited by the direct voltage of the measured energy source and the current from the shunt flows through a disk rotor, the circuit of which is immersed in a mercury chamber. Both of these systems are characterized by a significant failure rate and mainly low measurement accuracy, which results from the nonlinear dependence between the measured voltage and the excitation field, so that the reduction in measurement accuracy is manifested especially when the measured voltage fluctuates.
Z elektronických zapojení je známo například zapojení stejnosměrného elektroměru popsaná v autorském osvědčení SSSR č. 579 586, kde je popsáno pouze ampárhodinová počitadlo, která dává Spolehlivou informaci o odebrané energii jen tehdy, je-li zaručeno konstantní napájecí napětí.Among electronic circuits, the DC electric meter circuit described in the USSR Patent No. 579,586 is known, which describes only an ampere-hour meter, which provides reliable information about the energy consumed only if a constant supply voltage is guaranteed.
Uvedené nedostatky známých přístrojů a zapojeni odstraňuje zapojeni elektronického stejno směrného dvoukvadrantového watthodinového počítadla, které je připojeno ke snímačům proudu a napětí měřeného spotřebiče, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zapojeni sestává z analogové elektronické násobičky se vstupem pro signál napětí a vstupem pro signál proudu, s prvním analogovým výstupem pro odebíraný výkon a druhým analogovým výstupem pro rekuperovaný výkon kelkteránu ja připojen vstup prvního integrátoru, k jehož výstupu ja připojen vstup monostabilního klopného obvodu, jehož výstup je propojen sa vstupem impulsního počítadla rekuperovaná energie, zatímco k prvnímu analogovému výstupu analogová alsktronická násobičky jo připojen vstup druhého integrátoru, k jehož výstupu je připojen vstup druhého monostabilního klopného obvodu, jehož výstup ja propojen sa vstupem impulsního počítadla odebrané energie.The above-mentioned shortcomings of known devices and circuits are eliminated by the circuit of an electronic direct-current two-quadrant watt-hour counter, which is connected to the current and voltage sensors of the measured consumer, according to the invention, the essence of which lies in the fact that the circuit consists of an analog electronic multiplier with an input for a voltage signal and an input for a current signal, with a first analog output for the consumed power and a second analog output for the recovered power of the collector, the input of the first integrator is connected to the output of which the input of a monostable flip-flop is connected, the output of which is connected to the input of a pulse counter of the recovered energy, while the input of the second integrator is connected to the first analog output of the analog electronic multiplier, the output of which is connected to the input of a second monostable flip-flop, the output of which is connected to the input of a pulse counter of the consumed energy.
Nový a vyšší účinek vynálezu spočívá ve srovnání se známými přístroji a zapojeními v tom, že zapojeni podle vynálezu, je čistě elektronické a umožňuje přesné měřeni stejnosměrné energie ve dvou kvadrantech, to je i při změnách proudu, přičemž vysoká přesnost měřeni stejnosměrné energie je zachována v celém pracovním rozsahu proudů a napětí.The new and superior effect of the invention, compared to known devices and circuits, lies in the fact that the circuit according to the invention is purely electronic and enables precise measurement of direct current energy in two quadrants, even with changes in current, while high accuracy of direct current energy measurement is maintained throughout the entire operating range of currents and voltages.
Zapojení podle vynálezu je výrobně poměrně jednoduché a levná, takže je možno instalovat toto zapojení například na každou tramvaj, zejména tramvaj s tyristorovou výzbrojí, která ve srovnání s klasickou tramvají může ušetřit 20 až 25 % elektrické energie. Tyto předpokládané úspory nelze prokázat bez trvalého měření odběru a jeho kontroly. Předpokládá se, že na základě kontroly spotřeby a optimální : technikou jízdy lze již u klasická tramvaje bez tyristorové výzbroje ušetřit 10 až 15 % elektrická energie.The circuit according to the invention is relatively simple and inexpensive to manufacture, so that it is possible to install this circuit, for example, on every tram, especially a tram with thyristor equipment, which can save 20 to 25% of electrical energy compared to a classic tram. These expected savings cannot be proven without continuous measurement of consumption and its control. It is assumed that, based on consumption control and optimal driving technique, 10 to 15% of electrical energy can be saved even on a classic tram without thyristor equipment.
Podstata vynálezu je dále objasněna na příkladu jeho provedení, který je popsán na základě připojeného výkresu, který znázorňuje zapojeni elektronického stejnosměrného dvuokvadrantového watthodinového počitadla použité pro měřeni na stejnosměrném trakčním vozidle, například tramvaji.The essence of the invention is further explained by an example of its embodiment, which is described on the basis of the attached drawing, which shows the connection of an electronic DC two-quadrant watt-hour meter used for measurement on a DC traction vehicle, for example a tram.
Zapojení sestává z analogové elektronická násobičky i, jejíž vstup gg pro signál napětí je připojen k napěíovému děliči, který sestává z prvního odporu gj druhého a oáporuThe circuit consists of an analog electronic multiplier i, whose input gg for the voltage signal is connected to a voltage divider, which consists of a first resistor gj, a second resistor and a resistor o.
98. Tento napěíový dělič je připojen paralelně ke spotřebiči gX, který je v tomto případě tvořen elektrickou výzbroji, to je zejména trakčními motory neznázorněného stejnosměrného trakčního vozidla. Spotřebič gX je napájen z troleje g6 přes pantograf gg a ppoudový Okruh se déle uzavírá přes bočník gg, sběrač 92 a kolo gg vozidla. K bočníku gg je dále připojen vstup 12 pro signál proudu analogové elektronické násobičky g.98. This voltage divider is connected in parallel to the consumer gX, which in this case is formed by the electrical equipment, that is, in particular the traction motors of the DC traction vehicle (not shown). The consumer gX is supplied from the trolley g6 via the pantograph gg and the grounding circuit is further closed via the shunt gg, the collector 92 and the wheel gg of the vehicle. The input 12 for the current signal of the analog electronic multiplier g is further connected to the shunt gg.
Vlastni zapojení podle vynálezu dále sestává z prvního integrátoru 2, který je svým vstupem připojen ke druhému analogovému výstupu 14 analogové elektronické násobičky X, kde se objevuje signál odpovídající rekuperovanému výkonu. K výstupu prvního integrátoru 2 je připojen vstup prvního monostabilního klopného obvodu 2» k jehož výstupu ja připojeno Impulsní počítadlo X rekuperované energie.The actual circuit according to the invention further consists of a first integrator 2, the input of which is connected to the second analog output 14 of the analog electronic multiplier X, where a signal corresponding to the recovered power appears. The output of the first integrator 2 is connected to the input of the first monostable flip-flop 2» to whose output the pulse counter X of the recovered energy is connected.
K prvnímu analogovému výstupu 13 analogové elektronické násobičky 1, na kterém se objevuje signál odpovídající odebíranému výkonu, je připojen druhý integrátor ž, k jeho* výstupu je připojen druhý monostabilní klopný obvod 6, jehož výstup je propojen ae vstupem impulsního počitadla 2 odebraná energie.A second integrator 1 is connected to the first analog output 13 of the analog electronic multiplier 1, on which a signal corresponding to the power consumed appears, and a second monostable flip-flop 6 is connected to its output, the output of which is connected to the input of the pulse counter 2 and the energy consumed.
Zapojení může být dále doplněno vyhodnocovacím obvodem £ . okamžitého výkonu,.který je svým prvním vstupem 81 připojen k druhému analogovému výstupu 14 a svým druhým vstupem £2 k prvnímu analogovému výstupu >3 analogové elektronická násobičky χ.The connection can be further supplemented by an evaluation circuit £ of the instantaneous power, which is connected by its first input 81 to the second analog output 14 and by its second input £2 to the first analog output >3 of the analog electronic multiplier χ.
Činnost zapojeni podle vynálezu, je v souladu s popsaným příkladem provedení následující:The operation of the circuit according to the invention, in accordance with the described exemplary embodiment, is as follows:
Na vstup XX pro signál napětí se přivádí napětí z odporového děliče složeného z odporů 2, která je úměrná provoznímu napětí, a to v případě tramvaje trolejovému napětí odebíranému z troleje 96 přes pantograf 95. Na vstup X£ pro signál produ se přiťádi druhý měřený parametr, to jest proud z bočníku £2, který představuje celkový proudový odběr tramvaje, to jest trakční proud včetně veškerá spotřeby pomocných obvodů. Zapojeni počítá a tím, že jeden z parametrů může měnit svoji polaritu, například na vstupu Jj! pro signál proudu. Elektrickou výzbroj vozidla dále představuje spotřebič 24» to jest především trakční motory, jehož proud protéká přes bočník 21. sběrač £2» například uhlíkový, a kolo £X aa maarnačamou kolejnici a neznázorněným spětnýa vodičem ee vrací do měnírny.The voltage from a resistor divider composed of resistors 2 is applied to the input XX for the voltage signal, which is proportional to the operating voltage, in the case of a tram to the trolley voltage taken from the trolley 96 via the pantograph 95. The second measured parameter is applied to the input X£ for the produ signal, i.e. the current from the shunt £2, which represents the total current consumption of the tram, i.e. the traction current including all consumption of the auxiliary circuits. The connection is made so that one of the parameters can change its polarity, for example at the input Jj! for the current signal. The electrical equipment of the vehicle is further represented by a consumer 24», i.e. primarily traction motors, the current of which flows through the shunt 21. The collector £2» is for example carbon, and the wheel £X aa returns to the transformer station via a parallel rail and a return conductor ee, not shown.
Analogová elektronická násobička X zpracovává signály na vstupech XX, J,£ tak, že na prvním analogovém výstupu 13 pro odebíraný výkon se objevuje analogová hodnota okamžitého odebíraného výkonu a na druhém analogovém výstupu 14 pro rekuperovaný výkon ae objevuje analogová hodnota okamžitého odebíraného výkonu a na druhém analogovém výstupu JJt pro rekuperovaný výkon se objevuje analogová hodnota okamžitého rekuperováného výkonu· Na prvním analogovém výstupu 13 pro odebíraný výkon se tedy objevuje příslušný analogový signál pouze v případě spotřeby, to jest záběru trakčních motorů, zatímco na druhém analogovém výstupu 14 pro rekuperovaný výkon se objevuje příslušný analogový signál pouse v případě rekuperace, to je při rekuperačním brzdění vozidla.The analog electronic multiplier X processes the signals at the inputs XX, J, £ in such a way that the analog value of the instantaneous power output appears at the first analog output 13 for the consumed power and the analog value of the instantaneous power output appears at the second analog output 14 for the recuperated power ae and the analog value of the instantaneous power output appears at the second analog output JJt for the recuperated power. Thus, the corresponding analog signal appears at the first analog output 13 for the consumed power only in the case of consumption, i.e. engagement of the traction motors, while the corresponding analog signal appears at the second analog output 14 for the recuperated power in the case of recuperation, i.e. during recuperative braking of the vehicle.
Signály na analogových výstupech J2« XX se vedou na první integrátor 2, popřípadě druhý integrátor £, na jejichž výstupech se objevují kladné napělové impulsy představující defiaované množství elektrické energie. Na výstupu prvního Integrátoru £ ee tedy objevuji inpusly představující definované množství rekuperované elektrické energie, zatímco na výetupu druhého integrátoru £ ee objevují impulsy představující definované množství odebrané elektrické energie. Tyto impulsy spouštějí první monostabilní klopný obvod 2 zapojený sa prvním integrátorem 2 a druhý monostabilní klopný obvod £ zapojený za druhým integrátorem £. Monostabilní klopná obvody 2» £ Palc vysílají impulsy definovaná šířky, která posouvají stavy iapuslníeh počítadel 4. 2·The signals on the analog outputs J2« XX are fed to the first integrator 2, or the second integrator £, at the outputs of which positive voltage pulses representing a defined amount of electrical energy appear. At the output of the first integrator £ ee, pulses representing a defined amount of recovered electrical energy appear, while at the output of the second integrator £ ee, pulses representing a defined amount of withdrawn electrical energy appear. These pulses trigger the first monostable flip-flop 2 connected to the first integrator 2 and the second monostable flip-flop £ connected after the second integrator £. The monostable flip-flops 2» £ P alc send pulses of a defined width that shift the states of the input counters 4. 2·
Volba konstanty impulsních počitadel 4» 1 3« libovolná podle aářenýeh parametrů, a to tak, aby byla jednak dobrá rozlišovací schopnost základního objemu elektrická energie na Jeden krok impulsního počitadla 4» 2 taká optimální provozní doba pro napínáni kapacity daného impulsního počítadla.The choice of the constant of the pulse counters 4» 1 3« is arbitrary according to the selected parameters, so that there is both a good resolution of the basic volume of electrical energy per one step of the pulse counter 4» 2 and an optimal operating time for charging the capacity of the given pulse counter.
Z předchozího popisu vyplývá, že údaje o odebrané a rekuperované elektrické energii se na impulsních počitadlech 2» 4 indikují odděleně, eož například při instalaci zapojení podle vynálezu v tramvaji umožňuje vyhodnocovat podmínky provozu, popřípadě způsob jízdy a podobná.It follows from the previous description that data on the consumed and recuperated electrical energy are indicated separately on the pulse counters 2»4, which, for example, when installing the circuit according to the invention in a tram, allows for evaluating the operating conditions, or the driving style, and the like.
» *>» *>
Signály z analogových výstupů X2, XI ae současná přivádějí na vatupy 82. 81 vyhodnocovacího obvodu g okamžitého výkonu, který umožňuje indikaci velikosti okaažitěho odebíraného nebo rekuperovanábo výkonu. 'Tento vyhodnovací obvod g okamžitého výkonu může být tvořen například rozdílovým zesilovačem a podobně.The signals from the analog outputs X2, X1 and X2 are simultaneously fed to the terminals 82, 81 of the instantaneous power evaluation circuit, which allows for an indication of the magnitude of the instantaneous power being drawn or recovered. This instantaneous power evaluation circuit may be formed, for example, by a differential amplifier or the like.
Z předchozího popisu zapojení podle vynálezu je déle patrné, že vstupní signály, to je napětí a proud, nejsou galvanicky odděleny e nejí jeden společný bod na aeania potenciálu, to je na bočníku J2 a jedno· konci prvního odporu JZ· Podobně i poaocná napájecí napětí se může odebírat přímo z palubní baterie, která má svůj záporný pól také na zemním potenciálu. Tento přístroj tedy nepotřebuje ani speiální napáječ s galvanickým oddělením. Protože zapojení obsahuje analogová integrovaná obvody a tedy nuai mít ayaetrieká napájení, je toto zajiětěno jednoduchým aymetrizétorem napětí se stabilizátorem.From the previous description of the circuit according to the invention, it is already clear that the input signals, i.e. voltage and current, are not galvanically separated and do not have one common point on the potential, i.e. on the shunt J2 and one end of the first resistor JZ. Similarly, the auxiliary supply voltage can be taken directly from the on-board battery, which has its negative pole also at ground potential. This device therefore does not need a special power supply with galvanic separation. Since the circuit contains analog integrated circuits and therefore cannot have asymmetric power supplies, this is provided by a simple voltage equalizer with a stabilizer.
Zapojení podle vynáleau je vhodné zejména pro měřeni spotřeby stejnosměrné elektrické energie na elektrických trakčních vozidlech různých typů.The circuit according to the invention is particularly suitable for measuring the consumption of direct current electrical energy on electric traction vehicles of various types.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS85694A CS245700B1 (en) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | Wiring of an electronic DC dual quad-hour counter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS85694A CS245700B1 (en) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | Wiring of an electronic DC dual quad-hour counter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS69485A1 CS69485A1 (en) | 1985-11-13 |
| CS245700B1 true CS245700B1 (en) | 1986-10-16 |
Family
ID=5339525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS85694A CS245700B1 (en) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | Wiring of an electronic DC dual quad-hour counter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS245700B1 (en) |
-
1985
- 1985-02-01 CS CS85694A patent/CS245700B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS69485A1 (en) | 1985-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4264861A (en) | Electronic ampere-hour meter | |
| CN111289857B (en) | An online detection system for the insulation state of high-voltage battery packs in electric vehicles | |
| JP6321007B2 (en) | Equipment for detecting and measuring insulation faults | |
| CN202330559U (en) | Automobile insulating resistor detecting circuit | |
| EP0990167A1 (en) | Battery measuring terminal | |
| CN108627697B (en) | Techniques for insulation monitoring in a vehicle | |
| DE102008054063A1 (en) | Method and system for determining a state of charge of a battery | |
| CN104380564B (en) | The system being managed for the battery charging of the vehicle to providing power by battery at least in part and regenerative braking and associated adjusting method | |
| EP2811311B1 (en) | Battery system and charge/discharge measuring apparatus | |
| JPS6325300B2 (en) | ||
| CN211741505U (en) | Relay state detection circuit and device | |
| JP6389677B2 (en) | Battery charge rate estimation device | |
| JP3192005B2 (en) | A method for measuring the remaining life of storage batteries for electric vehicles | |
| CN206147073U (en) | Car battery electric quantity detection device and vehicle control system | |
| CN108508272B (en) | Techniques for insulation monitoring in a vehicle | |
| CN111257767A (en) | Battery integration detection system and method | |
| CN101968513A (en) | Ground resistance detection system for power battery set | |
| JP3403847B2 (en) | Method and apparatus for measuring insulation resistance | |
| CN210954271U (en) | Lithium ion battery electric quantity display circuit | |
| CN201867452U (en) | Grounding resistance detection system for power battery pack | |
| Chandratre et al. | Battery management system for E-bike: A novel approach to measure crucial battery parameters for a VRLA battery | |
| KR20140095321A (en) | Electronic vehecle | |
| RU2010247C1 (en) | Method of determination of resistance of routes of current leaks to ground in electric systems | |
| DE102018128787A1 (en) | Measuring device for a charging device for charging a vehicle | |
| CN211043494U (en) | Differential current detection device for train power supply system |