Устройство для автоматического контроля @ гальванически связанных аккумуляторов Советский патент 1986 года по МПК H01M10/48 

Изобретение, относится к электротехнике и, в частности, может быть использовано для автоматического поэлементного контроля химических источников тока, например, в системах электропитания автономных объ- ектов.

Цель изобретения - упрощение устройства и снижение потребляемой мощности.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Схема содержит аккумуляторную бата- рею 1, состоящую из п гавальнически связанных аккумуляторов li,...,ln, подключенную к аналоговым входам п-канальных мультиплексоров 2 и 3 коммутатора 4, управля ющие входы которых соединены с выходами счетчика 5 импульсов распределителя 6, а аналоговые выходы соединены с входами дифференциального усилителя 7. Выход схемы 8 сравнения, к входам которой подключены выходы дифференциального усилителя 7 и. источника 9 опорного напряже- ния,соединен с тактовым генератором 10 и с каналами 11 связи.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии первого импульса тактового генератора 10 на счетчик 5 импульсов распределителя 6 на выходе последнего появ- ляется цифровой код, в соответствии с которым мультиплексор 2 подключает к неинвертирующему входу дифференциального усилителя 7 положительную обкладку аккумулятора 11, а мультиплексор 3 подключает к инвертирующему входу отрицательную обкладку аккумулятора 1.

На один вход схемы 8 сравнения поступает выходное напряжение дифференциаль- усилителя 7, пропорциональное напряжению проверяемого аккумулятора Ь, а на другой вход - напряжение опорного источника 9.

Если напряжение аккумулятора 1 находится в допустимом пределе, который определяется величиной напряжения опорного источника 9, то на вход тактового генератора 10 с выхода схемы 8 сравнения посту- пает разрещение на проверку следующего аккумулятора.

При выходе напряжения на каком-либо из аккумуляторов за пределы допустимого значения по команде схемы сравнения продолжается контроль только этого аккумулятора, а во внещние устрой,ства по каналам 11 связи поступает информация о наличии неисправного аккумулятора и о его номере.

Пусть к входам дифференциального уси- лителя аналоговыми мультиплексорами 2 и 3 подключен аккумулятор Ь, тогда напряжение на его выходе описывается выражением:

ивых. (U + -U)-/(

ВНИИПИ Заказ 2232/54 Тираж 643Подписное

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0

0

o

5

где U+ - напряжение на неинвертирующем входе дифференциального усилителя;

и - напряжение на инвертирующем входе дифференциального усилителя;

К -коэффициент усиления дифференциального усилителя. Учитывая, что U+ Ui+ U2;

U U,,

где Ui - напряжение на нижней обкладке проверяемого аккумулятора Ь; U2 - напряжение проверяемого аккумулятора Ь,

получают VBHX. K- J-2Таким образом, дифференциальным усилителем подавляется синфазное напряжение Ui, а выходное напряжение пропорционально напряжению проверяемого аккумулятора, при этом организуется фиксированная общая точка устройства и аккумуляторной батареи, вследствие чего становится возможным применение аналоговых мультиплексоров. В связи с тем, что выходное напряжение дифференциального усилителя всегда одной полярности, нет необходимости в применении инвертирующих узлов, что значительно упрощает схему устройства и снижает его массу и габариты.

Уменьшение потребляемой мощности обусловлено отсутствием элементов гальванической развязки, а также тем, что аналоговые мультиплексоры, примененные в коммутаторе, потребляют по цепям управления незначительную мощность.

Формула изобретения

Устройство для автоматического контроля п гальванически связанных аккумуляторов, содержащее коммутатор, распределитель, схему сравнения и источник опорного напряжения, причем первый вход схемы сравнения соединен с источником опорного напряжения, а выход подключен к распределителю, связанному с коммутатором, отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы и снижения потребляемой мощности, в него введен дифференциальный усилитель, а коммутатор выполнен на двух аналоговых п канальных мультиплексорах, при этом измерительные входы первого мультиплексора соединены с положительными, а второго - с отрицательными обкладками аккумуляторов, а их выходы соединены с входами дифференциального усилителя, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнения, причем отрицательная клемма батареи соединена с общей точкой схемы сравнения.

Изобретение может быть использовано для автоматического поэлементного контроля аккумуляторных батарей в системах питания автономных объектов. Цель изобретения - упрощение устройства и снижение потребляемой мощности. При воздействии первого импульса тактового генератора 10 на счетчик 5 импульсов распределителя 6 на выходе последнего появляется цифровой код и мультиплексор 2 подключает к входу дифференциального усилителя (ДУ) 7 положительную клемму аккумулятора 1|, а мультиплексор 3 подключает к другому входу ДУ 7 отрицательную клемму этого аккумулятора. На один вход 8 сравнения поступает сигнал с выхода ДУ 7, а на другой вход - напряжение опорного источника (ОИ) 9. При напряжении аккумулятора li в пределе, определяемом напряжением ОИ 9, на вход тактового генератора 10 поступает разрешение на проверку следующего аккумулятора. При выходе напряжения аккумулятора за пределы допустимого значения схема сравнения дает команду на контроль только этого аккумулятора, а по каналам 11 связи поступает информация о наличии неисправного аккумулятора и о его номере. Если на вход ДУ 7 подключен аккумулятор Ь, то напряжение на его выходе ивых. KU2. При этом орган и- зуется фиксированная общая точка устройства и аккумуляторной батареи, что позволяет использовать аналоговые мультиплексоры. Уменьшение потребляемой мощности обусловлено отсутствием элементов гальванической развязки. 1 ил. (Л ю to х 00 сд со