Способ определения электроемкости химического источника тока Советский патент 1992 года по МПК H01M10/48 H02J7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля электрофизических параметров химических источников тока, в частности энергоемкости.

Известен способ контроля емкости батареи по контролю тока разряда посредством элемента PL-индикации, который описан . Способ обладает низкой точностью контроля электроемкости и сложной конструкцией устройства, реализующего способ.

Известен также способ контроля электроемкости химических источников тока (ХИТ) путем светодиодной индикации падения напряжения на конденсаторе в режиме разомкнутой цепи нагрузки 2. Данный способ обладает низкой стабильностью измерений, невысокой точностью контроля, сложной конструкцией устройства, реализующего способ.

Прототипом предлагаемого изобретения является способ контроля электроемкости химических источников тока 3

В способе-прототипе электроемкость химических источников тока (ХИТ) определяют следующим образом. Считывают напряжение батареи при разомкнутой цепи нагрузки, которое запоминается Затем считывают напряжение на ХИТ, когда через него протекает электрический ток в первом направлении Сравнивают величину считанного напряжения с величиной запомненного первоначального напряжения для получения разностной величины, характеризующей величину тока, который протекает в первом направлении. Затем регулируют величину запоминающего напряжения в зависимости от разностной величины для пол- учения отрегулированной величины напряжения, имеющей связь с током первого направления По полученной отрегулироXI|0s

Ы сл

00

:

ванной величине напряжения оценивают электроемкость ХИТ.

Недостатки прототипа:

1.Низкая точность измерения электроемкости ХИТ, обусловленная формированием отрегулированной величины напряжения на стадии протекания переходных процессов.

2.Значительная сло кйость аппаратных средств, реализующих способ, включая сложное цифровое измерительное оборудование .-11

Цель и зобретения - упрощение и повышение точности измерения электроемкости химических источников тока.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения электроемкости химического источника тока путем измерения под нагрузкой во времени напряжения на клеммах источника и сравнения его с граду- ировочным значением на эталонной кривой UK f(C), полученной при определенной температуре ХИТ, нагружают ХИТ на активное сопротивление величиной в 10 Ом и через 5-20 с измеряют конечноЬ его напряжение (ик), по величине которого судят о значении электроемкости источника, причем тестирование ХИТ осуществляют при температуре, соответствующей температурному режиму градуировочной кривой.

Вследствие того, что в предложенном способе электроемкость химических источников тока контролируют путем подключения к их внешним клеммам активной нагрузки 10 Ом, измерения конечного напряжения через 5-20 с и сравнения его с градуировочным значением UK f(C), достигается поставленная цель-существенно упрощается методика и повышается точность измерения электроемкости Погрешность измерения электроемкости снижается бо- . лее чем в 4 раза-с 95 (у прототипа) до 20%.

Электроемкость химических источников тока (ХИТ) определяют предложенным способом с помощью устройства, схема которого изображена на фиг. 1.

С помощью контактной группы 1 подключают к химическому источнику 2 тока активное нагрузочное сопротивление 3 номиналом 10 Ом, к которому параллельно подсоединен высокоточный высокоомный измерительный вольтметр 4, через заданное время 5-20 с отсчитывают с помощью вольтметра 4 конечное значение напряжения U ХИТ 2. Интервал 5-20 с, в течение которого в процессе определения электроемкости химический источник 2 токи нагружается на активное сопротивление ,10 Ом, выбрали экспериментально с учетом получения оптимальной чувствительности для химических источников тока различной электроемкости и минимальных потерь их электроемкости при измерительном разряде. При этом с ро- стом электроемкости ХИТ временной интервал возрастает.

Выбирают химические источники тока

заданного типа с тестированным значением

электроемкости в ряду значений (0,5,10,15,

20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80,

85,90,95, 100)%.

Определяют для каждого конкретного значения тестированной электроемкости ХИТ конечное значение напряжения ХИТ, нагруженного на 10 Ом в заданном временном интервале,

Строят эталонную градуировочную кривую (фиг. 2) зависимости

UK f(C).

Сравнивают конечное значение напряжения контролируемого химического источника тока со значением на эталонной градуировочной кривой, в результате чего определяют точное значение электроемко- сти контролируемого ХИТ,

Последовательность операций следующая.

1.Химический источник 2 тока, например гальванические элементы типа СЦ21,

СЦ57-для питания электронных часов, подключают посредством контактной группы 1 электронного коммутатора (на фиг. 1 не показан) к активному нагрузочному сопротивлению 3 номиналам 10 Ом. Через 10 с

высокоточным вольтметром 4 (стрелочным или электронным) измеряют величину конечного напряжения UK.

2.Сравнивают значение напряжения UK с градуировочным значением на эталонной

кривой, изображенной на фиг. 2.

3.По результатам сравнения определя- ютточное значение электроемкости химических источников тока,

Точность измерения электроемкости ус- тройством, которое реализует предложенный способ, 18-20%.

Формула изобретения Способ определения электроемкости

химического источника тока путем измерения под нагрузкой во времени напряжения на клеммах источника и сравнения его с градуировочным значением на эталонной кривой UK f(C), полученной при определенной температуре ХИТ, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности, нагружают ХИТ на активное сопротивление величиной в 10 Ом и через 5- 20 с измеряют конечное его напряжение UK, по величина которого судят о значении злектроемкости источника, причем тестирование ХИТ осуществляют при температуре,

соответствующей температурному режиму градуировочной кривой.

Использование для контроля параметров химических источников тока, в частности электроемкости. Сущность изобретения1 электроемкость химических источников тока контролируют путем измерения под нагрузкой во времени напряжения (ик) источника и сравнения его с градуировочным значением по кривой UK f(C). Химический источник тока нагружают на активное сопротивление 10 Ом и через 5-20 с измеряют значение его напряжения (UK), по величине которого судят о значении электроемкости химических источников тока. Построение градуировочной кривой и тестирование ХИТ осуществляют при одной и той же температуре. 2 ил.

V:

О 20 40 60 30 fffff С}%

Фиг.1

Фиг1