Устройство для поэлементного контроля напряжения аккумуляторной батареи Советский патент 1987 года по МПК H01M10/48 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных системах электропитания, содержаищх химические источники тока.

Целью изобретения является повышение точности контроля напряжений на аккумуляторах батареи,

На чертеже представлена схема устройства ДЛИ поэлементного контроля напряжений аккумуляторной батареи.

Устройство состоит из контролируемой аккумуляторной батареи 1, содержащей последовательно соединенные аккумуляторы 2, блока 3 коммутации, включающего в себя генератор А тактовых импульсов, счетчик 5, дешифратор б, многоканальный управляемый аналоговый мультиплексор 7, диодных ограничителей 8, токоограничивающих резисторов 9, блока 10 сравнения, содержащего два транзистора 11 и 12, эмиттеры которых подключены к общему источнику питания, и операционньш усилитель 13, связанный неинвертирую- входом с коллектором первого тран зистора 11, подключенный к выходу Х)лока 3 коммутации, выход операционного усилителя 13 подключен к объединенным базам транзисторов 11 и 12, и блока усиления в виде операционного усилителя 14, подключенного инвертирующим входом к коллектору транзистора 12.

Схема работает следующим образом. и Посредством блока 3 коммутации осуществляется обегающий поэлементный контроль аккумуляторов в батарее. Управление работой коммутирующих ключей мультиплексора 7 происходит путем подачи на его управляющие входы сигналов с выхода дещифратора 6, входами соединенного с выходами счетчика 5, частота коммутации ключей задается генератором 4 импульсов. При этом поочередно к входам блока 10 сравнения через резисторы 9 и ограничительные диоды 8 подключаются клеммы соответствующих аккумуляторов 2.

Напрялсение подключенного в данный момент времени к блоку 10 измерения аккумулятора 2 преобразуется в токовый сигнал соответствующего уровня, являющийся входным для операционного усилителя 14. Этот сигнал представляет собой разность между двумя входными токами блока 10 сравнения, протекающими через клеммы контролируемого аккумулятора 2, соответствующие

резисторы 9 и ключи мультиплексора 7. Операционный усилитель 14 преобразует разностный ток, пропорциональ- ный напряжению аккумулятора, в напряжение требуемого уровня.

С учетом равенства токов, протекающих через транзисторы 11 и 12, выходное напряжение блока 10 сравнения определяется из выражения

Т1 - 5jLt IT - R УЛК

где U,.j - напряжение подключенного к блоку измерения i-ro

аккумулятора 2 батареи 1;

R, - сопротивление резистора цепи обратной связи операционного усилителя 14; Rg - сопротивление резисторов 9i

Операционный у силитель 13 позволяет гарантированно поддерживать на входе блока 10 сравнения напряжение постоянного (нулевого) уровня. Диоды 8 ограничивают уровень напряжения

на входах ключей мультиплексора 7. При этом напряжения, коммутируемые ключами блока 3 коммутации, не превосходят уровня прямого падения напряжения на диодах, что позволяет

использовать низковольтные ключевые элементы и операционные усилители. I Использование токового способа передачи информации об уровнях напряжения отдельных аккумуляторов по

каналу связи, находящемуся под нулевым потенциалом, позволяет устранить погрешность измерений, возникающую в результате воздействия на линию связи различных дестабилизирующих факторов - температуры, электромагнитных помех и т.д.

Ф ормула- изобретени Я Устройство для поэлементного контроля напряжения аккумуляторной батареи, содержащее блок сравнения, входами подключенный через блок коммутации, диодные ограничители и резисторы к отдельньм элементам батареи,

а выходом связанный с блоком усиления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности,блок сравнения выполнен из двух транзисторов и операционного усилителя, причем эмиттеры транзисторов объединены и подключены к общему источнику питания, базы транзисторов объединены и подключены к выходу операционного усилителя, присоединенного вхора, являющегося одним из входов блока сравнения, а коллектор второго

блока сравнения и его выходом одновременно.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных системах электроснабжения, содержащих химические источники тока, требующие поэлементного контроля. Цель изобретения - повьппение точности контроля. Устройство для поэлементного контроля напряжения аккуму- ляторньЬс батарей содержит блок коммутации, блок сравнения и блок усиления. Причем блок измерения выполнен на двух транзисторах, включенньпс по схеме токового зеркала, базы которых связаны с выходом операционного усилителя, входом подключенного к коллектору первого транзистора. Первый транзистор является одним входом блока сравнения, коллектор второго транзистора - другим его входом и выходом одновременно. 1 ил. i (Л со 05 Од со IsD

Редактор Л.Веселовская

Заказ 6370/46

Тираж 697Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г.Веденеев

Техред Л.Олийнык Корректор М.Максимишинец