Устройство для автоматического контроля @ гальванически связанных аккумуляторов Советский патент 1988 года по МПК H01M10/48 

со

1C

р

00

ел

114

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дл автоматического поэлементного контроля напряжения химических источников тока в системах питания автономных объектов.

Целью изобретения является расширение области применения.

На чертеже приведена схема устрой ства.

Устройство содержит аккумуляторну батарею 1, состоящую из аккумуляторо разбитую на N групп, каждая из которых соединена с соответствующим изме рителем 2 , ...,2N. Вькоды измерителе 22,...,2N соединены с одним из входов соответствующих каскадов 3:,,..., 3,, другой вход которых соединен с общей точкой соответствующего измери теля, состоящего из коммутатора А и дифференциального усилителя 3.

Каждьй каскад 3 состоит из дифференциальных усилителей, входы каждог усилителя в каскаде связаны с выхо- Дом и общей точкой предьщущего усилителя. Вькоды всех каскадов и выхо- ды измерителя устройства 2 соединены с входами дополнительного коммутатора 6. Выходы источника 7 опорного напряжения и коммутатора 6 соединены с соответствующими входами схемы 8 сравнения. Выход схемы 8 сравнения соединен с входом распределителя 9, Младщие разряды которого соединены с блоком гальванической развязки 10, И адресными входами коммутатора 4, Пресные входы коммутаторов 4 2,... ,4 тодсоёдинены к выходу блока 10,, при- iieM старшие разряды распределителя соединены с адресными входами коммутатора 6„ Каждое измерительное устройство имеет свой источник 11

11.,...,11у питания, .общая точка которого соединена с общей точкой группы.

Устройство работает следующим образом.

Батарея разбита на группы таким образом, что выбранное число аккумуляторов в группе создает суммарное напряжение на каждой группе U g-. (i - 1,...,N)i не превьшакндее предельное значение U.. Для диффер енциально45

первого усилителя в каскаде, входы которого связаны с выходом и общей точкой i-ro измерительного устройства, осуществляется от источника 11;. питания. Питание второго усилителя, входы которых связаны с выходом и общей точкой первого усилителя, осу11

-1

пи50

ществляется от источника тания и т.д.

Таким образом, к входам дополнительного коммутатора 6 оказьшается приложенным напряжение первых проверяемых аккумуляторов в группах. Номер проверяемой группы определяется

го усилителя измерительного устройст- старшими разрядами кода на выходах

на, а также предельно допустимое на-распределителя 9.

пряжение коммутации U с Д клю- Если напряжение проверяемого акчей, входящих в состав коммутатора.кумулятора находится в допустимом

Пусть распределитель 9 через блок 10 гальванической развязки включает группу первых ключей коммутаторов 4 измерительных устройств, тем самым подключая положительную обкладку первого аккумулятора в каждой группе к неинвертирующему входу дифференциального усилителя 5, а отрицательную обкладку - к его инвертирующему входу. Тогда напряжение на выходе измерительного устройства 2 описьтается выражением

где К

и

где U

и,

ки,,

BW 1

-коэффициент усиления дифференциального усилителяJ

-напряжение проверяемого аккумулятора 1 в первой группе.

Напряжение на выходе измерительного устройства 2 относительно общей точки схемы сравнения описывается выражением

ивых2 Ки. +

U5,,

5 где U Q

напряжение проверяемого аккумулятора 12 во второй группе;

суммарное напряжение первой группы батареи. В общем случае

Nи

1

5

и,,,,. ки,- +i:u6;1 1Подавление составляющей

N-1

irf

5

производится каскадами дифференциапь- |Ных усилителей, причем число усилителей в каскаде

0 слагаемых в сумме

5а питание

5

определяется числом

N-I U;

I l I

первого усилителя в каскаде, входы которого связаны с выходом и общей точкой i-ro измерительного устройства, осуществляется от источника 11;., питания. Питание второго усилителя, входы которых связаны с выходом и общей точкой первого усилителя, осу11

-1

пи

ществляется от источника тания и т.д.

Таким образом, к входам дополнительного коммутатора 6 оказьшается приложенным напряжение первых проверяемых аккумуляторов в группах. Номер проверяемой группы определяется

старшими разрядами кода на выходах

пределе, который определяется величиной напряжения источника 7 опорного напряжения, на вход распределителя 9 с выхода схемы 8 сравнения поступает разрешение на проверку следующего аккумулятора.

При выходе напряжения на каком-либо из аккумуляторов за пределы до- rjycTHMoro значения по команде схемы 8 сравнения продолжается контроль только этого аккумулятора, а во внешние устройства по каналам связи поступает информация о наличии неисправного аккумулятора и о его номере,

Блок 10 гальванической развязки служит для развязки адресных входов коммутаторов Aj,... jAy и распределителя 9 и может быть выполнен на опт- ронах.

Устройство позйоляет производить поэлементный контроль напряжения батареи, содержащей любое число гальванически связанных аккумуляторов.

Формула изобретения

30

Устройство для автоматического контроля п гальванически связанных аккумуляторов, содержащее измеритель, включанщий в себя коммутатор и дифференциальный усилитель, распределитель, схему сравнения и источник опорного напряжения, которьш соединен с одним из входов схемы сравнения, выход ко- 35 торого соединен с распределителем, вькоды распределителя соединены с

0

5

0

5

0

5

адресными входами KOMhtyTaropa, а общая отрицательная клемма п гальванически связанных аккумуляторов соединена с общей точкой схемы сравнения, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, п аккумуляторов разбиты на N групп, каждая из которых соединена со своим измерителем, именлцим свой автономный источник питания, общая точка которого соединена с общей точкой соответствующей группы аккумуляторов, при этом в устройство введены дополнительный коммутатор, блок гальвани- ческбй развязки и N-1 каскадов дифференциальных усилителей, первьй диффе- ренциальньй усилитель в каскаде, входы которого связаны с выходом и общей точкой N-ro измерителя, соединен с источником питания (N-1)-ro измерителя, у каждого последующего дифференциального усилителя вход соединен с выходом и общей точкой предьдущего дифференциального усилителя, а клеммы питания связаны с последующими источниками питания, выходы всех кас- кодов дифференциальных усилителей и выход первого измерителя соединены с входами дополнительного коммутатора, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнения, а адресные входы дополнительного коммутатора соединены с выходами старших разрядов распределителя, младшие разрузды которого через блок гальванической развязки соединены с адресными входами коммутаторов измерителей.

Изобретение относится к электротехнической промьшшенности, к системам автоматического поэлементного контроля напряжения химических источников тока (ХИТ). Цель изобретения - расширение области применения. В устройство введены каскады дифференциальных усилителей, с помощью которых подавляется синфазное напряжение контролируемых ХИТ, и блок гальванической развязки для управления адресными входами коммутаторов, имеющих автономные источники питания. Устройство позволяет повысить число проверяемых аккумуляторов в батарее. 1 ил. (О (Л