Устройство для измерения запаса электрической энергии аккумулятора Советский патент 1976 года по МПК H01M10/42 G01R21/06 

Изобретение относится к измерительной технике, предназначенной для слежения и контроля за работой аккумуляторов. Преимуш,ественная область его применения - электропогрузчики, электромобили, электротягачи и другие средства транспорта, в которых используются аккумуляторы.

Известно устройство для определения остаточной емкости аккумуляторной батареи, содержащее электрический счетчик с шунтом, включенным в цепь аккумулятора, и полупроводниковый диод 1. Однако это устройство дает ложные показания, если аккумуляторная батарея получила не полный заряд, т. &. по1казаиия устройства будут з.а1висеть от начального состояния батареи, во-вторых, устройство требует периодической и сложной установки на «нуль. В-третьих, устройство не связано с вольт-амперной характеристикой батареи и, следовательно, не отражает режима работы электрооборудования. Оно регистрирует амПе1р-часы и -его показания «е изменяется, если произойдет, например, короткое замыкание в нескольких аккумуляторах батареи .

Известно также устройство для измерения запаса электричесхой энергии аккумуляторов 2, KOToipoe следует сч итать прототипом изобретения. Оно содержит резисторы, стабилизаторы, стабилитрОН, стрелочный прибор, с помощью которых образуются две цепи, токи в которых пропорциональны напряжению батареи и .напряжению на измерительном шунте. Однако это устройство воспроизводит

вольт-амперную (внешнюю) характеристику с постоянным наклоном, т. е. характеристику, соответствующую только одному из возможных состояний разряженности. Это приводит к тому, что погрешность прибора возрастает

с ростом тока нагрузки и увеличением разряженности батареи. Поэтому в диапазоне малыХ уровней запаса эне1ргии батареи т. е. там, где точность показаний прибора особенно необходима, она резко уменьшается. Во-вторых,

из-за простого суммирования токов шкала прибора имеет большую неравиомериость, что затрудняет его эксплуатацию.

Целью изобретения является уменьщение погрешности показаний и улучшение равномерности шкалы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в плечо мостовой схемы устройства, противоположное плечу со стабилитроном, включен полупроводниковый диод. Нелинейная ветвь с этим диодом является опорной и уменьшает ту часть погрешности в показаниях стрелочного прибора, которая возникает из-за непараллельности вольт-амперных (внешних) арактеристик аккумуляторной батареи.

На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - график напряжения батареи в зависимости от тока при разных уровнях оставшейся энергии, выраженной в процентах от полной заряженности.

Устройство состоит из резистора 1 и диода 2, включенных между собой последовательно и подсоединенных к аккумуляторной батарее 3 с резистором 4 параллельно. Электроизмерительный прибо;р 5 через резистор б подключен к шунту 7. Кроме того, прибор 5 через стабилитрон 8, зашунтированный резистором 9, присоединен последовательно с резистором 10 к отрицательной клемме батареи. Нагрузка 11 батареи включена последовательно с шунтом 7 и параллельно цепи из резисторов 6, 9 и 10.

После включения аккумуляторной батареи стрелочный прибор регистрируют сумму двух токов, один из которых пропорционален току нагрузки, а второй напряжению батареи. Это второе слагаемое из-за нелинейной характеристики диода нелинейно связано с напряжечием батареи и компенсирует погрешности в показаниях стрелочного прибора 5, обусловленпые непараллельностью вольт-амперных (внешних) характеристик аккумуляторной батареи с разными уровнями запаса энергии.

Введение в измерительную систему устройства нелинейного элемента - полупроводникового диода - в значительной степени снижает его погрешности, обусловленные непараллельностью вольт-амперных (внешних) характеристик аккумуляторных батарей. Это способствует увеличению срока службы аккумуляторных батарей и увеличению производительности труда на электропогрузчиках и электромобилях.

Формула изобретения

Устройство для измерения запаса электрической энергии аккумулятора, содержащее мостовой измеритель, состоящий из резисторов, стабилитрона и стрелочного прибора, включенного в диагональ моста, отличающеес я тем, что, с целью уменьшения погрешности показаний и улучшения равномерности шкалы прибора, в плечо моста, противоположное плечу со стабилитроном, включен полупроводниковый диод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. св. № 167556, кл. Н 01М 45/06, 1963.

2.Авт. св. Болгарии № 10410, кл. Н 01М 45/06, 1963.

5ат.

mm