Устройство для контроля напряжения аккумуляторной батареи

172 О 110 А 2 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ц 5 Н 01 М 10/4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1297135, кл. Н 01 М 10/48, 1985.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ Изобретение относится к электротехнике и касается вопросов поэлементного контроля напряжения аккумуляторной батареи (АБ) и управления режимами ее работы, является усовершенствованием известного устройства для контроля напряжения АБ по авт. св. М 1297135,При создании аппаратуры автоматического контроля подготовки и эксплуатации АБ наиболее сложными являются вопросы обеспечения высокой точности контроля параметров аккумуляторов в различных режимах работы, высокой надежности и экономичности, Как правило, одновременно с усложнением функциональных возможностей аппаратуры контроля осуществляется ее схематическое совершенствование, направленное на улучшение основных ее показателей.Известно устройство для контроля напряжения АБ, содержащее двухуровневые компараторы по числу аккумуляторов в батарее, двухуровневый источник опорного напряжения (ИОН), блокирующие диоды и исполнительный орган. Измерительный(57) Сущность изобретения: устройство содержит двухуровневые компараторы по числу аккумуляторов батареи. Опорное напряжение высокого и низкого уровня для компараторов формируется с помощью инвертора, трансформатора и конденсаторов. При отклонении напряжения на любом из аккумуляторов в процессе заряда - разряда за допустимые пределы срабатывает соответствующий компаратори цепь аккумуляторной батареи отключают. 1 ил. вход компараторов соединен с выводами аккумуляторов. Первый и второй входы опорного источника компараторов связаны с ИОН через блокирующие диоды. Исполнительный орган подключен к выходам компараторов.Данное устройство обеспечивает поэлементный контроль зарядного и разрядного напряжения АБ за счет формирования ИОН уровня конечного зарядного напряжения и уровня конечного разрядного напряжения, поступающих на первый и второй входы опорного напряжения компараторов.Однако известное устройство обладает следующим недостатком,Измерительные входы компараторов связаны между собой гальванически, что обусловливает при работе их взаимное влияние, Перераспределение токов, возникающее вследствие неидентичности параметров элементов и цепей формирования опорного напряжения, вызывает различие на входах компараторов уровней опорного напряжения относительно введенных установок. В таких условиях точность поэлементного контроля напряжения АБ снижается.Следовательно, недостатком известного устройства является низкая точность контроля напряжения вследствие гальванической связи измерительных и опорных цепей.Цель изобретения - повышение точности контроля напряжения АБ путем электромагнитной развязки измерительных и опорных цепей, обеспечивающих двухуровневое опорное напряжение на входе компараторов,Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля напряжения АБ двухуровневый источник опорного напряжения выполнен в виде инвертора, подключенного к трансформатору. Вторичные обмотки трансформатора (по числу аккумуляторов в батарее) через диоды связаны с первым входом опорного напряжения двухуровневых компараторов. Отводы от части витков вторичных обмоток соединены с вторым входом опорного напряжения компараторов, сигнальные входы которых подключены к аккумуляторам, Причем первый и второй входы опорного напряжения компараторов шунтированы конденсаторами. Исключение гальванической связи.между измерительными цепями достигается за . счет электромагнитной развязки с помощью трансформатора контуров формирования опорных уровней напряжения. При этом во вторичной обмотке трансформатора осуществляется формирование одновременно двух уровней (максимального и минимального допустимого напряжения аккумуляторов) опорного напряжения, непрерывно поступающих на входы компараторов, Это исключает необходимость в использовании дополнительных функциональных блоков, отслеживающих текущий режим работы аккумуляторов (заряд или разряд) и обеспечивающих смену в зависимости от режима установки опорного напряжения в ИОН, Отмеченное значительно упрощает принципиальную схему при сохранении широких функциональных возможностей устройства,На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство содержит компараторы 1, реле 2, контактор 3, диоды 4, конденсаторы 5, 6, трансформатор 7 и инвертор 8. Сигнальные входы компараторов 1 связаны с выводами аккумуляторов 9. Вход опорного максимального напряжения компараторов 1 соединен с вторичными обмотками 10 трансформатора 7 через диоды 4. Вход опорного минимального напряжения компараторов 1 подключен к отводу 11 вторичных обмоток 10. Входы опорного максимального и минимального напряжения компараторов 1 шунтированы конденсаторами 5, 6. Первичная обмотка трансформатора 7 соединена с выходоминвертора 8. В выходные цепи компарато 5 ров 1 включены обмотки электромагнитныхреле 2, замыкающие контакты 12 которыхсоединены параллельно между собой и последовательно с обмоткой контактора 3 иразмыкающей кнопкой 13. Замыкающий10 контакт 14 контактора 3 шунтирует одноименные контакты 12 реле 2, а его размыкающий контакт 15 включен в цепь ВБ. Приизготовлении и настройке устройства соотношение чисел витков первичной обмотки15 трансформатора 7 и его вторичных обмоток10, а также число витков отвода 11 выбирается таким образом, что напряжение на конденсаторе 5 равно конечному зарядномунапряжению аккумуляторов 9; напряжение20 на конденсаторе 6 - конечному разрядномунапряжению аккумуляторов 9.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии обмотки реле 2 и25 контактора 3 обесточены,Размыкающий контакт 15 контактора 3находится в замкнутом состоянии. По цепиаккумуляторов 9 протекает стабилизированный зарядный (разрядный) ток, При ра 30 боте инвертора 8 конденсаторы 5, 6заряжаются до установленного уровняопорного напряжения. от вторичных обмоток 10 (11) трансформатора 7 по цепям: 105-4- 10 и 11 - 6-4-11 соответственно.35На первый вход опорного напряжения компараторов 1 подается напряжение конденсаторов 5, равное Омакс На второй входопорного напряжения компараторов 1 подается напряжение конденсаторов 6, рав 40 ное Омин. При заряде или разряде АБкомпараторы 1 контролируют выполнениеусловия ОминОдОмакс (Од - уровеньтекущего напряжения аккумулятора 9). Дотех пор, пока данное условие выполняется,45 устройство находится в исходном состоянии. В момент нарушения указанного условия хотя бы для одного из аккумуляторов 9срабатывает подключенный к нему компаратор 1, вызывая срабатывание реле 2. За 50 мыкающие контакты 12 реле 2 подключаютобмотку контактора 3 к источнику питания,вызывая его срабатывание и самоблокировку через контакты 14, При этом размыкающие контакты 15 контактора 3 отключают55 цепь аккумуляторов 9 от внешней цепи. Токв аккумуляторах 9 прекращается, а их напряжение (ЭДС) удовлетворяет вышеуказанному условиюПриведение устройства в исходное состояние осуществляется путем нажатия1720110 Формула изобретения 20 оставитель В.Пугачеехред М,Моргентал Корректор С.Черни едактор М,Бандура Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 аз 774 ВНИИ роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 кнопки 13. В автоматических комплексахкнопка 13 заменяется на размыкающие контакты командного реле.Таким образом, благодаря выполнениюдвухуровневого источника опорного напряжения в виде инвертора 8, подключенного ктрансформатору 7, вторичные обмотки 10которого с отводом 11 от части витков вместе с диодом 4 и фильтрующими конденсаторами 5, б выполняют роль источников 10максимального и минимального пороговогонапряжения, достигается повышение точности контроля напряжения АБ за счет электромагнитной развязки сигнальных иопорных цепей, формирующих двухуровневое напряжение на входе компараторов,Преимущественная .область использования изобретения - аппаратура управления режимами работы АБ,Устройство для контроля напряжения аккумуляторнойбатареи по авт. св. М 1297135, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем развязки измерительных и опорных цепей, двухуровневый источник опорного напряжения выполнен в виде инвертора, подключенного к трансформатору, вторичные обмотки которого через диоды связаны с первым входом опорного напряжения двухуровневых компараторов, отводы от части витков вторичных обмоток соединены с вторым входом опорного напряжения компараторов, причем упомянутые входы компараторов шунтированы дополнительными конденсаторами.