Устройство для контроля емкости аккумуляторной батареи Советский патент 1977 года по МПК H01M10/48 

(54) УСТ1 ЮЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЕМКОСТИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

цинен к счетчику импульсов, соединенному через дешифратор с цифровым индикатором.

Это устройство решает поставленную зацачу (мгновенное н непосредственное измерение емкости аккумуляторных батарей) с хорошей точностью, а при предварительной тарировке батареи - с высокими метрологическими и эксплуатационными характеристиками. Недостатком этого устройства является необходимость его переналадки в случае контроля емкости батарей с различными ЭДС. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены блок для запоминания максимального напряжения, блок для запоминания минимального напряжения с инверсным выходом, блок для выделения разности напряжений и два сравнивающих блока. Причем входы блоков для запоминания максимального и минимального напряжений и инвертирующий вход блока для выделения разности напряжений соединены с аккумулятор ной батареей, а выходы - соответственно с первыми, вторыми и третьими входами пер- вого и второго сравнивающих блоков, выходами подключенных ко входам триггера. Вторые входы блоков для запоминания максимал ного и минимального напряжений соединены с управляющим блоком, а неинвертирующий вход блока для выделения разности напряжений - с выходом блока для запоминания минимального напряжения. В результате того, что уровни срабатывания сравнивающих блоков изменяются в зависимости от величины ЭДС испытуемой батареи, возможно применение данного устройства для контроля емкости аккумуляторных батарей с различными ЭДС. На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства на фиг. 2 а-е - временные диаграммы. Устройство для контроля емкости аккумуляторных батарей содержит нагрузку 1, подключаемую к испытуемой аккумуляторной батарее 2 через силовой электронный ключ 3, вход которого через ждущий мультивибратор 4 соединен с управляющим блоком 5; блок для запоминания максимального напряжения 6, блок для запоминания минимального напряжения 7 с инверсным выходом и блок для выделения разности напряжений 8, Причем входы блоков для запоминания максимального 6 и минимального 7 напряжений и инвертирующий вход блока для выделения разности напряжений 8 соединены с аккумуляторной батареей 2, вторые входы блоков для запоминания максимального 6 и мини-

мального 7 напряжений и инвертирующий вход блока для выделения разности напряжений 8 соединены с аккумуляторной батареей 2, вторые входы блоков для запоминания максимального 6 и минимального 7 напряжений управляющим блоком 5, а не- инвертирующий вход блока для вьщеления разности напряжений 8 - с выходом блока для запоминания минимального напряже- ния. Кроме того устройство имеет первый 9 и второй 10 сравнивающие блоки, первые, второй и третий входы которых соединены соответственно с выходом блоков для зало- минания максимального 6, минимального 7 напряжений и выходом блока для выделения разности напряжений 8, а выходы сравнивающих блоков со входами триггера 11. В устройство входит генератор эталонной частоты 12 и второй электронный ключ 13, на входы которого подсоединены триггер 11 и генератор, 12, а выход электронного ключа 13 подключен к счетчику импульсов 14, соединенному через дешифратор 15 с цифровым индикатором 16. Устройство работает следующим образом, В момент времени t. (см.. фиг. 2) управляющий блок 5 выдает на блок для запоминания максимального 6 и минимального 7 напряжений импульс V, , которым указанные - блоки 6 и 7 приводятся в исходное состояние, т.е. такое состояние, когда напряжение на выходе блока запоминания максимального напряжения 6 равно О, а напряжение на выходе блока запоминания минимального напряжения 7 превышает по абсолютной величине ЭДС испытуемой батареи, но противоположное по знаку. По окончании импульса V напряжение на выходе блоков 6 и 7 достигнет напряжения, равного ЭДС испытуемой аккумуляторной батареи, причем напряжение на выходе блока 7 будет обратной полярности В момент времени t-2(cM. фиг. 2) с управляющего блока 5 на ждущий мультивибратор 4 выдается командный импульс V , под действием которого ждущий мультивибратор 4 вырабатывает импульс дгительностъю. На время t к испытуемой аккуму-. ляторной батарее 2 через силовой электронный ключ 3 подключается нагрузка 1, под действием которой напряжение на зажимах аккумуляторной батареи 2 уменьшается до напряжения, равного иддинПри этом напряжение на выходе блока 6 остается равным ЭДС испытуемой аккумуляторной батареи 2, а напряжение на выходе блока 7 становится равным по величине напряжению UMHH В момент времени t, , после окончания импульса t , напряжение на аккумуляторной батарее 2 начинает восстанавливаться. Напряжение с выхода блока для выделения разности напряжений 8 подается на входы первого 9 и второго 1О сравнивающих блоков. Пороги срабатывания блоков 9 и 10, соответственно, выбираются, например, равными: Unop. ,4 ли ; ипор.,дди, где ди Е-1Глл1ЛнВ момент времени t напряжение на выходе блока для выделения разности напряже ний 8 достигает величины 1 и с выхода сравнивающего блока 9 сформируется импул устанавливающий триггер 11 в 1 состояние. При дальнейшем увеличении напряжения на выходе блока 8 до величины и„.,,з S ( времени ig ) с выхода второго сравнивающе го блока 10 сформируется импульс, устанав ливающий триггер 11 в О состояние. С момента времени t до момента времени tg сформируется временной интервал .4 аб постоянная времени восстановления аккумуляторной батареи. За время t с генератора эталонной частоты 12 через второй электронный ключ 13 управляемый триггером 11 на вход счетчика импульсов 14 поступит число импульсов N,- где период следования импульсо эталонной частоты. Состояние счетчика 14 дещифрируется дешифратором 15 и на индикаторе 16 индицируется число, пропорциональное емкости батареи. Предлагаемое устройство для контроля емкости аккумуляторных батарей обеспечивает непосредственное и мгновенное измерение емкости аккумуляторных батарей. Кроме того по сравнению с известными техническими решениями благодаря имеющимся блока 9 и 10 с порогами срабатывания Uf,op U(,op 2 , задаваемыми блоками для запомина моме ния максимального 6 и минимального 7 напряжения, позволяет уменьшить погрешность, связанную с наличием времени выключения (задержка при выключении) силового электронного .ключа 3; получить линейную зависимость между измеренным временным интервалом и постоянной времени восстанон -ления аккумуляторной батареи: t 2,,, самое главное, позволяет измерять емкость аккумуляторных батарей с различными ЭДС, так как в данном устройстве отсутствует источник опорного напряжения. Формула изобретения Устройство для контроля емкости аккумуляторной батареи, содержащее нагрузку, подключенную к батарее через силовой электронный ключ, вход которого через ждущий мультибирбатор соединен с управляющим блоком, генератор эталонной частоты и триггер, соединенные со входами второго электронного ключа, выход которого подсоединен к счетчику импульсов, соединенному через дешифратор с цифровым индикатором, о т л и ч агю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено блоком для запоминания максимального напряжения, блоком для запоминания минимального напряжения с инверсным выходом, блоком для выделения разности напряжений и двумя сравнивающими блоками, причем первые входы блоков для запоминания максимального и минимального напряжений и инвертирующий вход блока для выделения разности напряжений соединены с аккумуляторной батареей, а выходы - соответственно с первыми, вторыми и третьими входами первого и второго сравнивающих блоков, своими выходами подключенных ко входам триггера, вторые входы блоков для запоминания максимального и минимального напряжений соединены с управляющим блоком, а неинвертирующий вход блока для выделения разности напряжений - с выходом блока для запоминания минимального напряжения.