Устройство для контроля емкости аккумуляторной батареи Советский патент 1983 года по МПК H01M10/48 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического контроля параметров аккумуляторных батарей САБ ).

По основному- авт.св. № 482840 известно устройство, содержащее наг- . рузку, подключаемую к батарее через силовой электронный ключ, источник опорного напряжения, схему сравнения, мультивибратор, триггер, генератор импульсов эталонной частоты, дополнительный электронный ключ и счетчик импульсов. Схема сравнения одним входом соединена с батареей, вторым с источником опорного напряжения, а ее выход связан с первым входом триггера, к второму входу которого подключен мультивибратор. Силовой электронный ключ также соединен с мультивибратором, входом связанным с системой управления измepeниJeм. Выход триггера подклю 1ен к первому входу дополнительного электронного ключа, второй вход которого сбединенс выходом генератора импульсов эталонной частоты. Выход дополнительного электронного ключа связан со счетчиком импульсов Cl.

Недостатками известного, устройства являются низкая точность измерения запаса электрохимической емкости АВ при различных температурных условиях, например, с целью определения необходимости подзаряда АБ, и, вследствие этого, ограниченная область использования. , Цель изобретения - повышения точ10ности измерения запаса электрохимической емкости и расширение области использования.

Поставленная цель достигается тем,-что устройство для контроля ем15 кости аккумуляторной батареи снабжено датчиков температуры, и элементом коррекции, выходом соединенным со схемой сравнения, а выходами связанными с датчиком температуры, подклю20ченнЕЙ к аккумуляторной батарее, и выходными ее клеммами. .

На чертеже представлена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства.

25

Устройство для контроля емкости АБ содержит нагрузку 1, силовой электронЙЕлй ключ 2, мультивибратор 3, источник 4 опорного напряжения, схему 5 сравнения, триггер б, сис30. тему 7 управления измерением, гене-г ратор 8 импульсов эталонной частоты, дополнительный электронный ключ 9, счетчик 10 импульсов, датчик 11 температуры, элемент 12 коррекции. Нагрузка 1 подключается к аккумуляторной батарее (АБ) 13 силовым электронным ключом 2 . управляемым мультиви ратором 3, который связан с системой 7 управления измерением. На один из входов схемы 5 сравнения подается напряжение от АБ 13, на второй вход - напряжение от ОПОРНОГО истбчника 4, а на третий вход - коррек тирующий сигнал с элементами 12. Три гер 6 по одному входу соединен с мул тивибратором 3, по второму - со схемой 5 сравнения. Дополнительный электронный ключ 9 входами связан с генератором 8 импульсов и триггером б, а выходом подключен к счетчику 10 импульсов. Датчик 11 температуры ко.нтактным способом соединен с шинами АБ 13. Элемент 12 коррекции входами связан с датчиком 11 температуры и клеммами батареи 13, а выходом подключен к схеме 5 сравнения. В качестве датчика температуры может быть использован любой элемент, изменяющий свою проводимость по линейному .закону при колебаниях температуры электролита. Элемент 12 коррекции предназначен для выработки поправки к порогу срабатывания схемы 5 сравнения в зависимости от величины разрядного нап ряжения АБ 13 в установившемся режиме и температуры электролита. Устройство работает следующим образом. Для измерения запаса электрохимической емкости в АБ 13 система 7 управления вырабатывает импульс запуска, поступающий на мультивибра тор 3, который, опрокидываясь, открывает силовой электронный ключ 2, При открытом ключе 2 АБ 13 фиксированное время, задаваемое мультивибра тором 3, разряжается на эталонную нагрузку 1. Установившееся значение Up разрядного напряжения АБ 13 пос тупает в элемент 12 коррекции, где фиксируется совместно с сигналом датчика 11 температуры. Элемент 12 коррекц 1И вырабатывает поправку к п рогу срабатывания схемы 5 сравнен11а который задается напрушенцем Upp ОПОРНОГО источника 4 n Up-u;, где Up - значение ра рйдного напряжения батареи, моделируемое элементом 12, соответствующее текущему запасу емкости при нормальной температуре Знак + соответствует случаю, когда температура электролита превышает нормальное значение. Значение - соответствует понижению температуры относительно нормального значения. По истечении заданного времени . - мультивибратор 3 возвращается в ис ходное состояние, и АБ 13 отключается от нагрузки 1. Вырабатываемый в этот момент мультивибратором 3 сигнал ус-танавливает триггер 6 в состояние, при котором открывается ключ 9 и от генератора 8 на вход счетчика 10 начинают поступать импульсы. С момента отключения нагрузки 1 напряжение на клеммах АБ 13 начинает возрастать. При достижении напряжением АБ 13 уровня, равного установленному вновь порогу срабатывания схемы 5 сравнения 0 ± 4U, триггер 6 возвращается в исходное состояние, при котором электронный ключ 9 закрывается, и импульсы от генератора 8 прекращают поступать на вход счетчика 10. 3,а интервал открытого состояния ключа 9 в счетчике 10 накапливаются импульсы, число которых пропорционально времени восстановления напряжения на клеммах батареи 13 до значения, задаваемого порогом срабатывания схемы 5 сравнения. Указанное число импульсов пропорционально также электрохимической емкости, запасенной .АБ 13 к моменту измерения. В основу структуры элемента 12 , коррекции может быть положена аналитическая зависимость приращения разрядного напряжения АБ вследствие изменения температуры электролита, от корректирования по экспериментальным данным-. Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается коррекция порога срабатывания схемы сравнения устройства при изменении разрядного напряжения АБ вследствие колебаний температуры окружающей среды, кроме того, повышается точность измерения запасенной электрохимической емкости аккумуляторной батареей при различных температурных условиях и расширяется область использования устройства за счет учета зависимости из менения величины разрядного напряжения оттемпературы электролита. Формула изобретения Устройство для контроля емкости аккумуляторной батареи по авт.св. № 482840. отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения запаса электрохимической емкости и расширения области использования, оно снабжено датчиком температуры и элементом коррекции, выходом соединенным со схемой сравнения, а входами связанным с датчиком температуры, подключенным к аккумуляторной батарее, и выходными ее клеммами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 482840, кл, Н 01 М 10/48, 1972.