МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ Российский патент 2011 года по МПК H01M10/48 G05B23/02 

Изобретение относится к области разработки и эксплуатации вторичных источников тока и может применяться для подготовки к хранению, проведения ресурсных и приемо-сдаточных испытаний аккумуляторных батарей.

По совокупности общих признаков наиболее приближенной к данному изобретению является комплект испытательного оборудования батарей первичных и перезаряжаемых химических источников тока, содержащий блок обработки результатов измерений и формирования управляющих сигналов, силовой блок, обеспечивающий заданные режимы разряда и заряда батареи химических источников тока (патент РФ №84592 U1, кл. G05B 23/02, 2008).

Недостатком указанного известного комплекта испытательного оборудования батарей первичных и перезаряжаемых химических источников тока является одноканальное исполнение и отсутствие блока выравнивания напряжений аккумуляторной батареи.

Данный технический результат достигается тем, что многоканальный комплекс испытательного оборудования аккумуляторных батарей содержит микропроцессорный блок, устройство управления, зарядно-разрядное устройство, обеспечивающее заданные режимы заряда и разряда батареи, блок коммутации зарядно-разрядного устройства к силовым цепям батареи, устройство выравнивания напряжений аккумуляторной батареи, при этом микропроцессорный блок осуществляет загрузку программ испытаний в автономные и функционально независимые силовые блоки, в которых устройство управления выполняет управление зарядно-разрядным устройством, блоком коммутации и устройством выравнивания напряжений аккумуляторов батареи.

В многоканальном комплексе испытательного оборудования аккумуляторных батарей применяется встроенная энергонезависимая память, предназначенная для загрузки, хранения и выбора программ испытаний.

В многоканальном комплексе испытательного оборудования аккумуляторных батарей имеется возможность перепрограммирования управляющей микропрограммы микропроцессорного блока и устройства управления по стандартным интерфейсам обмена данных, что позволяет обновлять код прошивки управляющей программы комплекса на удаленном расстоянии без необходимости выезда специалистов или возврата оборудования предприятию-изготовителю для изменения конфигурации устройства.

В многоканальном комплексе испытательного оборудования аккумуляторных батарей после подачи питания автоматически проводится диагностика аппаратных узлов системы, отвечающих за безопасное проведение испытаний.

В многоканальном комплексе испытательного оборудования аккумуляторных батарей стабилизация тока заряда и разряда осуществляется программно-аппаратным способом, в котором аппаратное регулирование осуществляется подачей на регуляторы тока кодовой комбинации сигналов, а программное регулирование позволяет изменять величину аналогового сигнала на управляющем входе регулятора, тем самым ограничивая отклонение тока от установленного в заданной программе испытаний значения.

В многоканальном комплексе испытательного оборудования аккумуляторных батарей осуществляется обмен данными с внешними устройствами по каналу USB, что позволяет подключаться к современным ПЭВМ, автоматически распознавая модель комплекса и обеспечивая высокую производительность при обмене данными, а также подключаться к ПЭВМ по промышленному интерфейсу RS-485, который позволяет передавать информацию на большие расстояния, что дает возможность удаленного управления комплексом.

Сущность изобретения определяется чертежами и описанием принципа работы.

На фиг.1 представлена блок-схема многоканального комплекса испытательного оборудования аккумуляторных батарей, на фиг.2 - блок-схема устройства выравнивания, на фиг.3 - схема подключения аккумуляторной батареи к комплексу испытательного оборудования.

Многоканальный комплекс 1 испытательного оборудования аккумуляторных батарей (АБ) 2 содержит микропроцессорный блок 3, подключенный к функционально автономным силовым блокам 4, каждый из которых содержит устройство 5 управления, зарядно-разрядное устройство (ЗРУ) 6, блок 7 коммутации (БК) и устройство 8 выравнивания (УВ). Выходы устройства 5 управления также соединены с входами блока 7 коммутации, входами зарядно-разрядного устройства 6, входами устройства 8 выравнивания. Входы устройства 5 управления соединены с выводами аккумуляторов соответствующей аккумуляторной батареи 2. Силовые выводы зарядно-разрядного устройства 6 через блок 7 коммутации подключены к выводам соответствующей аккумуляторной батареи 2. Выходы устройства 8 выравнивания подключены к выводам аккумуляторов соответствующей аккумуляторной батареи 2. Устройство 8 выравнивания содержит блок 9 дозаряда и блок 10 доразряда, выходы которых подключены к входам коммутатора 11. Выход коммутатора 11 подключен к входу блока 12 силовых ключей. Выход блока 12 силовых ключей подсоединен к выводам аккумуляторов соответствующей аккумуляторной батареи 2. Входы устройства 13 выборки канала подключены к выходам устройства 5 управления. Выход устройства 13 выборки канала соединен с входными цепями блока 14 управления силовыми ключами. Выход блока 14 управления силовыми ключами подключен к входу блока 12 силовых ключей.

Многоканальный комплекс 1 испытательного оборудования функционирует следующим образом. Микропроцессорный блок 3 осуществляет последовательную загрузку программ испытаний в автономные силовые блоки 4. В соответствии с принципом функционирования загруженной программы испытаний устройство 5 управления выполняет требуемый режим работы зарядно-разрядного устройства 6 и подключает его силовые цепи к соответствующей аккумуляторной батарее 2 при помощи блока 7 коммутации. Параметры аккумуляторной батареи 2 измеряются и анализируются устройством 5 управления. В случае возникновения разбаланса напряжений между аккумуляторами соответствующей аккумуляторной батареи 2 устройство 5 управления выдает устройству 8 выравнивания команду, которая поступает на вход устройства 13 выборки канала и при помощи коммутатора 11 подключает блок 9 дозаряда и/или блок 10 доразряда к блоку 12 силовых ключей, выходы которого подключаются к выводам аккумуляторов соответствующей аккумуляторной батареи 2. Одновременно устройство 13 выборки канала при помощи блока 14 управления силовыми ключами управляет состоянием блока 12 силовых ключей.

Изобретение предназначено для подготовки к хранению, проведению ресурсных и приемо-сдаточных испытаний аккумуляторных батарей. Многоканальный комплекс испытательного оборудования аккумуляторных батарей содержит микропроцессорный блок, подключенный к функционально автономным силовым блокам. Каждый силовой блок содержит устройство управления, зарядно-разрядное устройство, блок коммутации и устройство выравнивания. Режим работы комплекса задастся программой испытаний, которая при помощи микропроцессорного блока загружается в автономные силовые блоки. Устройство управления определяет режим работы зарядно-разрядного устройства и подключает его силовые цепи к аккумуляторной батарее при помощи блока коммутации. Параметры аккумуляторной батареи контролируются устройством управления. При возникновении разбаланса напряжений между аккумуляторами батареи устройство управления выдает устройству выравнивания соответствующую команду. Команда поступает на вход устройства выборки канала, которое при помощи коммутатора подключает блок дозаряда и/или блок доразряда к блоку силовых ключей, одновременно осуществляя их выборку при помощи блока управления силовыми ключами. Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства и выравнивание напряжений аккумуляторной батареи. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Многоканальный комплекс испытательного оборудования аккумуляторных батарей, содержащий микропроцессорный блок, подключенный к функционально-автономным силовым блокам, каждый из которых содержит устройство управления, зарядно-разрядное устройство и блок коммутации, отличающийся тем, что в каждый силовой блок введено устройство выравнивания, выходы устройства управления соединены с входами зарядно-разрядного устройства, входами блока коммутации, входами устройства выравнивания, входы устройства управления соединены с выводами аккумуляторов соответствующей аккумуляторной батареи, силовые выходы зарядно-разрядного устройства подключены к входу блока коммутации, выходы которого подключены к выводам соответствующей аккумуляторной батареи, выходы устройства выравнивания подключены к выводам аккумуляторов соответствующей аккумуляторной батареи.

2. Многоканальный комплекс испытательного оборудования аккумуляторных батарей по п.1, отличающийся тем, что устройство выравнивания содержит блок дозаряда и блок доразряда, выходы которых подключены к входам коммутатора, выход которого подключен к входу блока силовых ключей, выход блока силовых ключей подсоединен к выводам аккумуляторов соответствующей аккумуляторной батареи, входы устройства выборки канала подключены к выходам устройства управления, выход устройства выборки канала соединен с входными цепями блока управления силовыми ключами, выход которого подключается к входу блока силовых ключей.