Устройство для контроля напряжения аккумуляторной батареи Советский патент 1979 года по МПК H01M10/48 H02H7/18 

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для контроля напряжения аккумуляторной батареи автомобиля, в частности и в схемах измерения и контроля электрических напряжений.

Известен индикатор уровня напряжения, содержащий прибор дискретного типа с десятичным отсчетом, например карманный вычислительный прибор. Напряжение батареи в этом индикаторе ненрерывно контролируется путем сравнения с опорным напряжением, например с падением напряжения на опорном диоде. Уменьшение напряжения ниже величины опорного напряжения индицируется появлением на отсчетном устройстве прибора ряда запятых. Иедостатком индикатора является то, что он сложен, так как требует применения вычислительного прибора и источников опорных напряжений.

Известно устройство для измерения и регистрации напряжения аккумуляторной батареи, которое содержит трехразрядный аналого-цифровой преобразователь с тремя декадами усилителей и со следящим уравновешиванием, датчик текущего времени с цифровым выходом, транскриптор, цифропечатающую машинку, схему адаптивного

управления трехполюсный переключатель, схемы ИЛИ.

Это устройство отличается точностью, но для него характерны сложность, большие стоимость, габариты и потребляемая мощность.

Известно также устройство для автоматического контроля напряжения аккумуляторов, содержащее источник питания, схему сравнения, усилитель, одновнбратор, релейный транзисторный каскад и дроссель насыщения.

Из-за необходимости применения в таком устройстве усилителей дросселей, насыщения увеличиваются габариты и его стоимость.

Известно также устройство для контроля напряжения аккумуляторной батареи, содержащее стабилитроны, транзисторы, резисторы и индикаторы, при этом первый и второй стабилитроны подключены одними выводами к базам соответственно первого и второго транзисторов, а другими - к соответствующим выводам первого и второго резисторов, вторые выводы которых подключены к первой выходной клемме устройства, базы первого и второго транзисторов соединены через соответственно третий и четвертый резисторы с второй выходной

клеммой, к которой подключены эмиттеры первого и второго транзисторов, при этом коллектор первого транзистора соединен через первый индикатор с первым выводом пятого резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом аккумуляторной батареи. Коллектор второго транзистора соединен с эмиттером третьего транзистора и первым выводом шестого резистора, второй вывод которого подключен к первым выводам седьмого и восьмого резисторов, второй вывод седьмого резистора подключен к базе третьего транзистора, коллектор которого подключен через диод к пятому резистору и первому индикатору. Второй вывод восьмого резистора подключен через второй индикатор к первому выводу аккумуляторной батареи. В качестве индикатора используются светоизлучающие диоды.

Недостатками устройства являются большая сложность и малое число градаций индицируемого напряжения, т. е. малая точность контроля.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение точности контроля папряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля напряжения аккумуляторной батареи, содержащем стабилитроны, транзисторы, резисторы и индикаторы, причем первый и второй стабилитроны включены одними выводами к базам соответственно первого и второго транзисторов, а другими к соответствующим выводам первого и второго резисторов, вторые выводы которых подключены к первой выходной клемме устройства, базы первого и второго транзисторов соединены через соответственно третий и четвертый резисторы с второй выходной клеммой, к которой иодключены эмиттеры первого и второго транзисторов, при этом коллектор первого транзистора соединен через первый индикатор с первым выводом пятого резистора, второй вывод которого соединен со вторым выводом первого резистора, коллектор второго транзистора соединен со вторым индикатором, другой вывод которого подключен через шестой резистор к выводу первого резистора со стороны подсоединения первого стабилитрона.

На чертеже показана электрическая схема устройства контроля напряжения.

Устройство контроля напряжения содержит транзисторы 1 и 2, стабилитроны 3 и 4, резисторы 5-10, индикаторы И и 12. В качестве индикаторов в устройстве применены лампы накаливания НСМ 6,3-20 (6,3 В, 20 мА), но могут быть и светоизлучающие диоды.

Стабилитрон 3 подключен одним выводом к базе транзистора 1, а другим к резистору 5, второй вывод которого подключен к первой выходной клемме устройства.

Стабилитрон 4 подключен одним выводом к базе транзистора 2, а другим к резистору 6, второй вывод которого подключен к первой выходной клемме. Базы транзисторов 1 и 2 соединены через резистор 7 и резистор 8 с второй выходной клеммой устройства, к которой подключены и эмиттеры транзисторов 1 и 2. Коллектор транзистора 1 соединен через индикатор 11 с первым выводом резистора 9, второй вывод которого соединен с вторым выводом резистора 5. Вывод резистора 5, который соединен с стабилитроном 3, подсоединен к второму выводу резистора 10. К

коллектору транзистора 2 подключен индикатор 12, второй вывод которого подключен через резистор 10 к выводу резистора 5, к которому подключен стабилитрон 3.

Нри включении ключа зажигания на устройство подается напряжение питания, равное напряжению на аккумуляторной батареи. Предложим, что первый стабилитрон выбран на напряжение 11 В, а второй на 11,5 В.

Когда напряжение аккумулятора меньше 11,7 В, оба транзистора закрыты и индикаторы (лампочки) 11 и 12 не горят. Это свидетельствует о том, что напряжение аккумулятора ниже 11,7 В.

Если напряжение аккумулятора лежит в пределах 11,,2 открывается стабилитрон 3 и включает транзистор 1, в результате чего начинает гореть лампочка 11. Если напряжение аккумулятора находится в пределах 12,2 VB 12,7, то открывается стабилитрон 4, включается транзистор 2 и начинает светиться лампочка 12.

Лампочка 11 при данном напряжении перестает светиться, так как за счет протекаПИЯ коллекторного тока транзистора 2 через резистор 5 на резисторе 5 создается падение напряжения VR, разность потенциалов VB-VR на стабилитроне 3 становится недостаточной для его открывания, и при

данном напрял ении стабилитрон 3 и транзистор 1 закрыты, следовательно светится только лампочка 12.

Если после подзаряда аккумулятора напряжение на нем повысится до величины

в более или равной 12,7, то тогда разность VB-VH становится достаточной для открывания стабилитрона 3 и включается транзистор 1. Начинает светиться и лампочка 11. Таким образом, при данном напряжении светятся обе лампочки 11 и 12.

Разность VB-Vf{ повышается при повышении напряжений аккумулятора, так как при увеличении напряжения VB на А величина Vft увеличивается всего на

п

Д. ,

Лб + .,

где л - сопротивление светящейся лампочки 12.

Таким образом, разность

Л| (Кв+А)- (VR + + Л,

с ростом напряжения, т. е. с ростом Д, увеличивается, и при напряжении ,7 В светятся обе ламночки.

Зависимость светящихся лампочек от напряжения аккумулятора имеет следующий вид:

Светящиеся

апряжение аккумулятора, В лампочки

,7

Не светятся 11,7 ,2 11

12,2 ,7

12 11,12 12,7 VB

Таким образом, благодаря определенному подключению второй лампочки 12 и первого стабилитрона 3 удалось упростить устройство 4 и повысить точность контроля, так как один диапазон измерения с 11, .,7 В разбит на два диапазона измерения: 11,7 Ув 12,2 и 12,,7.

Формула изобретения

Устройство для контроля напряжения аккумуляторной батареи, содержащее стабилитроны, транзисторы, резисторы и индикаторы, причем первый и второй стабилитроны включены одними выводами к базам соответственного первого и второго транзисторов, а другими - к соответствующим

выводам первого и второго резисторов, вторые выводы которых подключены к первой выходной клемме устройства, базы первого и второго транзисторов соединены через соответственно третий и четвертый резисторы

с второй выходной клеммой, к которой подключены эмиттеры первого и второго транзисторов, при этом коллектор первого транзистора соединен через первый индикатор с первым выводом пятого резистора, второй

вывод которого соединен с вторым выводом первого резистора, отличающееся тем, что, с целью упрощения и увеличения точности контроля, коллектор второго транзистора соединен с вторым индикатором, другой вывод которого подключен через щестой резистор к выводу первого резистора со стороны подсоединения первого стабилитрона.