Устройство для контроля напряжения аккумулятора Советский патент 1983 года по МПК H01M10/48 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для встроенного контроля напряжения аккумулятора автомобиля, в частности и в схемах контроля электрических напряжений.

Известны трехуровневые индикаторы напряжения аккумулятора, содержащие в каждой из трех ячеек элемент индикации. Транзисторный ключ и делитель напряжения с последовательно включенным стабилитроном tl 3 и 23.

Однако данные устройства требуют применения нескольких элементов индикации. Если каждый параметр автомобиля отображать при помощи нескольких элементов индикации, то его щиток приборов станет таким же сложным, как и приборная панель самолета, что затруднит его обзор в процессе выполнения транспортной работы.

Известно устройство для контроля напряжения аккумулятора, содержащее управляемый генератор на основе дифференциального усилителя, один вход которого соединен со средним выводо1н контролируемого аккумулятора, другой вход присоединен к средней точке делителя напряжения, а выход подключен через выпрямитель, фильтр и усилитель к блоку индикации СЗЗ

Указанное устройство предназна чено для контроля исправности аккумуляторов, имеющих средний вывод. Однако

10 современные автомобильные аккумуляторы не имеют среднего вывода и притом в устройстве при индикации используются лишь .сигналы Включено и Выключено.

15

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля напряжения аккумулятора, содержащее блок индикации, первый и вто20рой компараторы, инвертирующие входы которых соединены с источником опорного напряжения, а между неинвертирующими входами включен средний резистор

делителя контролируемого напряжения, ссзстоящего из трех последовательно соединенных резисторов 1.

Известное устройство позволяет производить трехуровневый контроль напряжения аккумулятора при помощи лишь одного блока индикации: если напряжение в зоне установленного допуска, то бло индикации выключен, а при выходе за его пределы - включен. Однако такое устройство не позволяет определять конкретно в какой стороне от зоны допуска находится контролируемое напряжение - выше или ниже зоны допуска, что снижает достоверность контроля.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля путем использования

при индикации сигналов Включено, Выключено и Прерывисто.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок индикации, первый и второй компараторы, инвертирующие входы которых соединены с источником опорного напряжения, а межде неинсертирующими входами вклю чен средний резистор делителя контролируемого напря :(ения, состоящего из трех последовательно соединенных резисторов, дополнительно введены конденсатор и логические элементы И-НЕ, причем выход первого элемента соединен с одним из входов второго элемента и через конденсатор с выходом второго и входами третьего элементов, выход которого соединен с блоком индикации и с одним из входов первого элемента, другой вход которого подключен к выходу первого компаратора, а другой вход второго элемента соединен с выходом второго компаратора.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство .содержит управляемый генератор 1, состоящий из логических элементов 2-k типа И-НЕ, причем выход элемента 2 соединен с первым входом элемента 3 и через конденсатор 5 с выходом элемента 3 и с входами элемента t, выход которого соединен с блоком 6 индикации и с первым входом элемента 2, вторые входы элементов 2 и 5 подключены соответственно к выходам компараторов 7 и 8, инвертирующие входы которых соединены с источником 9 опорного напряжения, а между неинвертирующими входами вклю. чен средний резистор 10 делителя 11 напряжения, состоящего из трех последовательно включенных резисторов.

подключенных к контролируемому аккумулятору 12.

Питание логических элементов 2-t и компараторов 7 и 8 осуществляется от контролируемого аккумулятора 12. В качестве элементов 2- могут быть использованы, например, микросхемы серии К 5б1 (К 51 и, имеющие диапазон питающих напряжений В (10,8-22 В ).

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что параметры источ, ника 9 опорного напряжения и делителя 11 напряжения выбраны таким образом, что компараторы 7 и 8 срабатывают в момент превышения напряжения уровня 11,7 и 12,7 В соответственно.

Если напряжение аккумулятора меньше 11,7 В, то с выходов обоих компараторов поступают на входы элементов 2 и 3 сигналы логического нуля, при этом генератор 1 заторможен, элемент k открыт и включает блок 6 индикации, сигнализирующий о том, что напряжение аккумулятора ниже уровня 11 ,7 В.

Когда напряжение находится в пределах 11,7-12,7 В, то на выходе компаратора 7 будет сигнал логического нуля, а на выходе компаратора 8 логической единицы. И в этом случае генератор 1 также находится в заторможенном состоянии, однако элемент 4 закрыт, поэтому блок б индикации выключен, а это сигнализирует о том, что напряжение аккумулятора в зоне допуска.

Если напряжение превышает 12,7 В, то и на вход элемента 2 поступает сигнал логической единицы, разрешающий работу генератора 1. При этом блок индикации выдает прерывистый сигнал с частотой 1 Гц, свидетельствующий о превышении напряжения уров,ня 12,7 В.

Изменяя номиналы резисторов делитля 11 напряжения, можно устанавливать требуемые пороги контролируемых

напряжений. I

Таким образом, при помощи одного

блока индикации возможно производить трехуровневую индикацию напряжения аккумулятора, что повышает достоверность контроля.

Предлагаемое устройство может быт использовано для встроенного контроля, поскольку напряжение аккумуляторной батареи работающего автомобиля