Устройство для контроля степени заряженности аккумуляторной батареи Советский патент 1991 года по МПК H01M10/48 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля аккумуляторных батарей в электротранспорте и в устройствах гарантированного электропитания постоянным током аппаратуры электросвязи и других ответственных потребителей.

Целью изобретения является повышение надежности контроля и расширение функциональных возможностей.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит аккумуляторную батарею 1 с термодатчиком 2, в токовой

цепи которой включен дат.чик тока 3. Напряжение с датчика 3 через измерительный уси- литель 4 подается на входы двух преобразователей 5,6 напряжения в частоту и определителя полярности 7. Выход преобразователя 5 напряжения в частоту подключен к одному из входов схемы ИЛИ 8, на второй вход которой подключен импульсный генератор 9, частота которого регулируется с помощью регулирующего органа 10. Выход схемы ИЛИ 8 соединен с информационным входом счетчика ампер-часов 11, выход которого через блок перемножения 12 подсоединен к цифровому индикатору 13 и одному из входов формирователя сигнала

Ov

сл

4Ь. Сл) О

ю

управления 14. Второй вход блока перемножения 12 соединен с термодатчиком 3.

Второй преобразователь 6 напряжения в частоту через программируемый делитель 15 соединен с входом блока 16 коррекции, с одним из выходов задатчика 17 кодов емкости и одном из входов формирователя 14 сигнала управления. Выходы задатчика 17 соединены с одним из входов реверсивного счетчика ампер-часов 11 и формирователя 14 сигнала управления.

Блок 16 коррекции содержит таймер 18, подключенный к счетчику-дешифратору 19 и блоку 20 памяти, выход которого подсоединен к соответствующий входам групп ключей 21,22 управления режимами заряда и разряда соответственно. Другие входы этих ключей подключены к выходу определителя 7 полярности, а выходы - к управляющему входу преобразователя 5 напряжения в частоту.

Узел 23 периодической аттестации показаний счетчика 11 содержит устройство 24 поэлементного контроля, формирователь 2.5 сигнала окончания заряда аккумуля- торной батареи и формирователь 26 сигнала коррекции показаний счетчика, Вход каждого из элементов 24,25, число которых определяется количеством элементов в аккумуляторной батарее 1, подсоединены к выходам соответствующих элементов батареи, а выходы - к входам формирователя 26 сигнала коррекции. Выход последнего подключен к соответствующему входу счетчика ампер-часов 11.

Устройство работает следующим образом.

Ток, протекающий через датчик 3 тока в процессе заряда или разряда аккумуляторной батареи 1, создает на нем падение напряжения, которое подается на входы преобразователей 5,6 напряжения в частоту и определителя 7 полярности. Выходные импульсы с преобразователя 5, частота которых пропорциональна входному напряжению, через схему ИЛИ 8 поступают на информационный вход реверсивного счетчика ампер-часов 11, накапливающего информацию о текущем состоянии аккумуляторной батареи 1.

Сигнал, поступающий на другой вход счетчика 11 с определителя 7 полярности, задает направление счета (прямое - при заряде, обратное-при разряде аккумуляторной батареи).

Импульсы с преобразователя 6, частота которых также пропорциональна напряжению с датчика 3 тока, через программируемый делитель 15 поступает на вход счетчика-дешифратора 19 блока 16 коррекции. Счетчик-дешифратор 19 накапливает эти импульсы в течение определенного периода счета, определяемого таймером 18. В конце периода счета полученная на выходе

счетчика-дешифратора 19 кодовая комбинация записывается в блок 20 памяти, после чего происходит сброс счетчика 19 в нулевое состояние. С помощью блока памяти 20 кодовая комбинация поступает на две груп0 пы ключей управления режимом заряда 21 и режимом разряда 22. Сигнал, поступающий на эти ключи с определителя 7 полярности, определяет группу ключей, находящихся в данный момент в рабочем

5 состоянии. Сигнал с выхода этих ключей, поступая на управляющий вход преобразователя 5, дискретно изменяет коэффициент преобразования, чем достигается аппроксимация кривых заряда и разряда.

0Цифровой индикатор 13 отображает информацию о степени заряженности аккумуляторной батареи непосредственно в ампер-часах или в процентах от номинальной емкости. Формирователь 14 служит для

5 трансляции информации о состоянии аккумуляторной батареи к периферийному устройству, в частности к исполнительному элементу блока автоматики системы гарантированного питания.

0Введенный узел 23 периодической аттестации показаний счетчика по нулевому и номинальному значениям емкости работает следующим образом.

При заряде аккумуляторной батареи,

5 как только емкость последней достигнет номинальной величины или максимально- допустимой при данных условиях эксплуатации, с помощью формирователя сигнала индикатора конца формирует сигнал

0 Q100%, который через формирователь 26 сигнала коррекции поступает на счетчик 11 ампер-часов. При этом корректируются показания цифрового индикатора 13 и с формирователя 14 сигнала управления в блок

5 автоматики транслируется сигнал, обеспечивающий перевод зарядного устройства из режима заряда в режим содержания аккумуляторной батареи.

Аналогично в режиме разряди аккумуля0 торной батареи, как только напряжение любого из элементов снизится до минимально допустимой величины, с блока поэлементного контроля поступает сигнал 00%, который через формирователь 26 сигнала

5 коррекции поступает в счетчик 11 ампер-часов. При этом цифровой индикатор 13 отображает информацию о нулевом значении емкости батареи, а в блок автоматики поступает сигнал на отключение батареи от нагрузки.

Таким образом, устройство позволяет на каждом зарядно-разрядном цикле автоматически корректировать показания счетчика ампер-часов и тем самым устранять ошибки измерения, связанные как с неверной установкой первичного значения емкости, так и с погрешностью аппроксимации зарядно-разрядных характеристик. Формула изобретения Устройство для контроля степени заря- женности аккумуляторной батареи по авт. ев, № 1377937, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и рас

ширения функциональных возможностей, в него введен узел периодической аттестации показаний счетчика по нулевому и номинальному значениям емкости батареи, состоящей из формирователя сигналов коррекции, выход которого соединен с соответствующим входом счетчика ампер-часов, блока поэлементного контроля и формирователя сигнала индикации конца заряда аккумуляторной батареи, входы которых подключены к соответствующим элементам батареи, а выходы - к входам указанного формирователя сигнала коррекции.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля аккумуляторных батарей в электротранспорте и в устройствах гарантированного электропитания постоянным током аппаратуры электросвязи и других ответственных потребителей. Целью изобретения является повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит аккумуляторную батарею, два преобразователя напряжения в частоту, импульсный генератор, блок коррекции, счетчик ампер-часов, блок перемножения, цифровой индикатор и формирователь сигнала управления. В устройство введен узел периодической аттестации показаний счетчика по нулевому и номинальному значениям емкости, который содержит блок поэлементного контроля, формирователь сигнала индикатора конца заряда и формирователь сигнала коррекции. Устройство позволяет на каждом зарядно-разрядном цикле автоматически корректировать показания счетчика ампер-часов по таким критериям, как заряженность до номинальной емкости (в процессе заряда), или разряженность до минимально допустимой величины. 1 ил.

21

22

тельнону элементу блока абтомати