Устройство для автоматического контроля гальванически связанных аккумуляторов Советский патент 1990 года по МПК H01M10/48 G01R31/36 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического поэлементного контроля химических источников тока.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Аккумуляторная батарея 1, состоящая из п гальванически связанных аккумуляторов 1i ... In, подключена к аналоговым входам п-канальных мультиплексоров 2 и 3 коммутатора 4, управляющие входы которых соединены с входами дешифратора 5, с выходами распределителя 6, а аналоговые выходы соединены с вхо,цами дифференциального усилителя 7. Выход схемы 8 сравнения, один из входов крторой соединен с выходом дифференциального усилителя (ДУ) 7, подключен к входу управляемого ключа 9 и одному из входов элемента ИЛИ- НЕ 10, а также соединен с каналами 11 связи. Другой вход схемы 8 сравнения соединен с выходом цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 12, цифровые входы которого подключены к выходам счетчика 13 импульсов, а входы последнего соединены с выходами тактового генератора 14, одно- вибратора 15 и элемента ИЛИ-НЕ 10. Другой вход элемента ИЛИ-НЕ 10 соединен с управляющим входом управляемого ключа 9, выход которого подключен к входу распределителя 6, а также через инвертор 16с выходом дешифратора 5 и входом одновиб- ратора 15. Источник 17 опорного напряжения подключен к первым входам мультиплексоров 2 и 3.

Дешифратор 5 представляет собой схему совпадения двоичных кодов. В качестве управляемого ключа 9 может быть использована микросхема, в качестве ЦАП 12 - также .микросхема. Частота следования импульсов задающего генератора должна быть достаточно высокой для обеспечения заполнения

сл ю

XI

ю VI ю

счетчика 13 импульсов за время сохранения неизменным на выходе распределителя 6 кода, в соответствии с которым к входам дифференциального усилителя 7 подключен источник 17 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При появлении на выходе распределителя цифрового кода, в соответствии с которым первые ключи мультиплексоров 2 и 3 через дифференциальный усилитель 7 подключают источник 17 опорного напряжения к одному входу схемы 8 сравнения, на выходе дешифратора 5 появляется логическая , 1, с помощью которой одновибратор 15 формирует одиночный импульс сброса информации счетчика 13 импульсов в нуль, в то же время счетчик 13 импульсов получает разрешение через инвертор 16 и элемент ИЛИ-hHE 10 на счет импульсов от задающего генератора 14.

Логическая 1 с выхода дешифратора 5 через инвертор 16 обеспечивает запирание управляемого ключа 9. Изменяющийся цифровой код счетчика 13 импульсов преобразуется в линейно нарастающее напряжение с помощью ЦАП 12, которое поступает на другой вход схемы 8 сравнения.

В момент срабатывания схемы 8 сравнения ее выходной сигнал высокого уровня через элемент ИЛИ-НЕ 10 останавливает счетчик 13 импульсов, а на другом входе схемы сравнения устанавливается напряжение, равное напряжению на первом входе, т.е. напряжению источника опорного напряжения с учетом коэффициента передачи измерительного тракта (коммутатор - дифференц1/1альный усилитель-схема сравнения).

Запертый управляемый ключ 9 не пропускает выходной сигнал высокого уровня схемы 8 сравнения на распределитель 6, поэтому его работа не изменяется. С течением времени на выходе распределителя цифровой код изменяется на 1, при этом закрываются первые и открываются вторые ключи мультиплексоров 2 и 3, подключая аккумуляторную батарею 1 через ДУ 7 к первому входу схемы сравнения на выходе которой появляется сигнал низкого уровня. Из менившийся цифровой код на выходе распределителя вызывает появление на выходе дешифратора 5 логического 0, который через инвертор 16 открывает управляемый клю1Ч 9, а через инвертор 16 и элемент ИЛИ-НЕ 10 удерживает счетчик 13 импульсов в режиме Счета нет, несмотря на появление сигнала низкого уровня на выходе схемы сравнения.

Если напряжение аккумулятора 11 находится в допустимом пределе, который определяется напряжением опорного источника 17с учетом падения напряжения на ключах

мультиплексоров 2 и 3 и коэффициента усиления ДУ 7, то схема сравнения не срабатывает и с выхода распределителя поступает команда на проверку следующего аккумулятора. При выходе напряжения на каком-ли0 бо из аккумуляторов за пределы допустимого значения, по команде схемы сравнения (управляемый ключ запирается только при проверке источника 17 опорного напряжения) продолжается контроль только

5 этого аккумулятора, а во внешние устройства по каналам 11 связи поступает информация о наличии неисправного аккумулятора и его номере.

Повышение точности контроля обеспе0 чивается тем, что в каждом цикле опроса учитывается коэффициент передачи напряжения от входа мультиплексоров до выхода схемы сравнения, таким образом, исключается влияние нестабильности параметров

5 мультиплексоров, дифференциального усилителя и схемы сравнения на точность контроля.

Формула изобретения Устройство для автоматического конт0 роля гальванически связанных аккумуляторов, содержащее клеммы для подключения контролируемых аккумуляторов, дифференциальный усилитель, распределитель,схему сравнения, источник опорного напряжения

5 и управляемый от распределителя коммутатор, выполненный на двух аналоговых канальных мультиплексорах, аналоговые входы первого из которых соединены с положительными, второго - с отрицательными

0 клеммами для подключения аккумуляторов, а их выходы соединены с входами диффе- ренциальногоусилителя. выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, отличающееся тем, что, с целью

5 повышения точности контроля, в него дополнительно введены цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), счетчик импульсов, тактовый генератор, одновибратор, логический элемент ИЛИ-НЕ, инвертор, управляе0 мый ключ и дешифратор, причем выход ЦАП . соединен с вторым входом схемы сравнения, цифровые входы ЦАП подключены к выходам счетчика импульсов, тактовый вход которого соединен с выходом тактового ге5 нератора, вход установки в О - с выходом одновибратора, а вход разрешения счета - с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ, один из входов элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходим схемы сравнения и входом управляемого ключа, другой - с управляющим

входом управляемого ключа и через инвертор с выходом дешифратора и входом одновибратора, входы дешифратора подключены к выходам распределителя, вход

которого соединен с выходом управляемого ключа, при этом источник опорного напряжения подключен к первым аналоговым входам коммутатора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического поэлементного контроля химических источников тока. Цель изобретения - повышение точности контроля. Коммутатор из двух аналоговых H канальных мультиплексоров, управляемый циклически распределителем, поочередно подключает через дифференциальный усилитель элементы аккумуляторной батареи к одному из входов схемы сравнения. Напряжение, подаваемое на другой вход схемы сравнения от источника опорного напряжения, автоматически корректируется для учета изменений коэффициента передачи измерительного тракта (коммутатор-дифференциальный усилитель - схема сравнения) в начале каждого цикла опроса. 1 ил.