УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АККУМУЛЯТОРА Российский патент 1997 года по МПК H01M10/48 G01R31/36 

Изобретение относится к электротехнике.

Задачей изобретения является получение оперативной информации о состоянии аккумуляторной батареи в процессе эксплуатации.

Известно устройство для контроля технического состояния аккумуляторной батареи [1] содержащее датчик тока, регулируемый усилитель, нелинейный элемент, сумматор, источник опорного напряжения, блок сравнения, блок регистрации.

Недостатком устройства является необходимость иметь источник опорного напряжения, сложность изготовления, отсутствие индикации результата контроля.

Известно устройство контроля емкости аккумуляторной батареи [2] которое содержит шунт, усилитель, два блока возведения в степень, интегрирующий сумматор, терморезистор, блок нелинейности, блок вычитания, блок умножения, регистрирующий блок.

Информация о емкости аккумуляторной батареи снимается с помощью терморезистора, размещенного в аккумуляторной батарее и шунта, включенного последовательно в рабочую цепь аккумулятора.

Недостатками данного устройства являются необходимость применения терморезисторов в составе аккумуляторной батареи и сложность изготовления устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство контроля аккумулятора в процессе заряда [3] содержащее узел заряда, многоуровневый пороговый элемент, ключ разряда, нагрузочный резистор, датчик тока разряда, блок индикации. В устройстве контролируется ток разряда, протекающий через нагрузочный резистор.

Недостатком устройства является отсутствие информации о состоянии аккумулятора.

Технической задачей изобретения является получение информации о состоянии аккумулятора.

Технические результаты и эффект достигается тем, что устройство контроля технического состояния аккумулятора, содержащее клеммы для подключения к аккумулятору, опорный резистор, включенный последовательно с клеммой массы аккумулятора, индикатор, отличающееся тем, что для получения оперативной информации о степени заряда разряда аккумуляторной батареи в него введены преобразователь "напряжение частота", делитель частоты на "3600", первый и второй ключи, реверсивный счетчик и определитель полярности, при этом клемма массы аккумулятора соединена через преобразователь "напряжение частота", делитель частоты на "3600", сигнальную цепь первого ключа с суммирующим входом, а сигнальная цепь второго ключа, включенного параллельно первому, с вычитающим входом реверсивного счетчика; кроме того, клемма массы аккумулятора через определитель полярности соединена с соответствующими управляющими входами первого и второго ключей, а соответствующие выходы реверсивного счетчика со входами цифрового индикатора.

Предложенная авторами новая структура устройства позволяет получить оперативную информацию в цифровой форме в А/час о состоянии аккумуляторной батареи при использовании ее в режиме заряд разряд.

Других технических решений со сходными отличительными признаками авторами, при патентном исследовании вопроса, не обнаружено.

Структурная схема предлагаемого устройства контроля технического состояния аккумулятора приведена на чертеже.

Предлагаемое устройство содержит аккумуляторную батарею 1, опорный резистор 2, двухполярный преобразователь "напряжение частота" 3, делитель частоты 4 на "3600", первый 5 и второй 6 ключи, реверсивный счетчик 7, цифровой индикатор 8 и определитель полярности 9, при этом опорный резистор 2 включен в разрыв рабочей цепи аккумулятора, клемма аккумулятора 1, к которой подключен резистор, одновременно соединена со входом определителя полярности 9 и входом преобразователя "напряжение частота", выход которого через делитель 4 на "3600" одновременно соединен через первый 5 ключ с вычитающим входом реверсивного счетчика 7, а через второй 6 ключ с положительным входом реверсивного счетчика 7, управляющие входы первого 5 и второго 6 ключей соединены соответственно с выходами определителя полярности 9, выходы реверсивного счетчика 7 подключены к цифровому индикатору 8.

Устройство работает следующим образом.

Падение напряжения на опорном резисторе 2 (в рабочем макете сопротивление 0,01 Ом), включенном последовательно в рабочую цепь аккумулятора 1, преобразуется преобразователем 3 напряжения в частоту, которая делится делителем частоты 4 на "3600" (результат преобразования приводится от секунды к часу), после этого сигнал поступает через первый 5 и второй 6 поочередно работающих ключа на вычитающий и суммирующий входы реверсивного счетчика 7, состояние которого индицируется на цифровом индикаторе 8. Управляет работой ключей 5 и 6 определитель полярности 9, открывающий ключ 5 при зарядке аккумулятора и ключ 6 при его разряде.

Таким образом, устройство контроля технического состояния аккумулятора позволяет на любой стадии эксплуатации аккумулятора (в автомобиле, тепловозе и т.д.) иметь оперативную информацию о его реальной емкости в цифровой форме, в А/час.

Измеритель прост по конструкции, надежен в эксплуатации. Двухполярный преобразователь 3 может быть скомпонован из двух однополярных, поочередная работа которых управляется определителем полярности.

Сущность изобретения: падение напряжения на опорном резисторе, включенном последовательно в рабочую цепь аккумулятора, преобразуется в частоту. Результат преобразования приводится от секунды к часу. Далее сигнал с помощью ключей, фиксирующих режим заряда или разряда, поступает на соответствующие входы реверсивного счетчика. Состояние счетчика фиксируется цифровым индикатором. 1 ил.

Устройство контроля технического состояния аккумулятора, содержащее клеммы для подключения к аккумулятору, опорный резистор, включенный последовательно с клеммой массы аккумулятора, цифровой индикатор, отличающееся тем, что в него введены преобразователь напряжение частота, делитель частоты на 3600, первый и второй ключи, реверсивный счетчик и определитель полярности, причем клемма массы аккумулятора соединена через преобразователь напряжение частота, делитель частоты на 3600 и сигнальную цепь первого ключа с суммирующим входом реверсивного счетчика и через преобразователь напряжение
частота, делитель частоты на 3600, сигнальную цепь второго ключа с вычитающим входом реверсивного счетчика, при этом клемма массы аккумулятора через определитель полярности соединена с соответствующими управляющими входами первого и второго ключей, а выходы реверсивного счетчика соединены с входами цифрового индикатора.