Способ определения емкости химического источника тока

(22) Заявлено 1 60577 (21) 2486 763/24-07с присоединением заявки Иф 2486764/24-0 г 51)М М 10 4 3 осударственнык коиите ССС по девам нзобретеннй н открытка(53) УДК 621.355.1088.8) публиковано 0501,80., Бюллете ата опубликовани писания 05.01,80,2) Авторы изобретен С.Голоцапов, А.Н.Кулик и Б.С.Яковле 71) ЗайвйтЕЛЬ Челябинский политехнический институт именЛенинского Комсомола 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЕМКОСТИ ХИМИЧЕСКОГ ИСТОЧНИКА ТОКА бов яв- напрябытьзим прит- укаточ ния носХИТ, РИТ,б ктивное сопроокоэФФициенты мости между О где Кр и с)ляционной зази Изобретение относится к электротехнике, более конкретно к способу определения текущего значения энергоресурса химического источника тока ХИТ), используемого в автономных электрических системах подвижных объектов.Известен способ определения емкости ХИТ путем подключения источника к нагрузке и измерения разностиЬО, между величиной напряжения на источнике в установленный момент временипосле подключения и величиной ойорного напряжения, при этом о состоянии ХИ. судят по измеренной величине ь О, 1 .Однако известный способ определеемкости ХИТ обладает низкой точтью.Известен также способ определения емкости ХИТ, в котором емкость ХИТ определяют путем измерения напряжения )о на нем н момент подключения контрольного сопротивления и определения емкости С по Формуле:)О - О Ас=к ( -Е напряжением ХИТ, О - конечное напряжение разряда, Е - ЭДС ХИТ 2).Кроме того, известен способ определения емкости ХИТ без разряда по величине его напряженияк)о ) при нключении контрольного сопротивления 3,Недостатком известных спосо ляется тот Факт, что величина жения Оо при измерении может случайной величиной по следую чинам.Известно, что ХИТ обладает вну ренним сопротивлением активно-инд тинного характера н области дост но высоких частот, характерных для процессов коммутации, поэтому при подключении контрольного сопротивления б ток 1 в цепи возрастает до установившегося значения 1 о по экспоненте с постоянной времени с цепиЕ е ее )=1(-е ) Мо- индуктивность ХИТ, Ь - индуктивЗО ность подводящих проводов, На основа30 При этом момент о окончания переходного процесса определяют в зависимости от длительности Т процесса подключения коммутирующим элементом источника к,нагрузке иЕпостоянной времени Ч= к цепи по следующему выражению:,1 =Т+Ь,где Ь - индуктивность цепи; Р сопротивление цепи. 5560б 5 нии (1) напряжение О на источникез переходном процессе, вызванном под-.ключением сопротивлени я, определяетсяследующим образом:ОМ.-Е-х,й(-Е ф)-1., ," Е,(гТак как до подключения сопротивлениянапряжение на источнике равно егоЭДС Е, то с учетом (2) следует, чтоз момент подключения сопротивлениянапряжение на источнике уменьшаетсяскачком на величину Ь О , равнуюдО= О(о)-Е =-Е,Мвгде О - начальное значение напряжения на ХИТ согласно (2),Величина скачка аО определяется соотношением индуктизности источника и проводов.уравнение (2) показывает, что напряжение О(1) з любой момент переходного процесса определяется не толька параметрами источника, но и параметрами внешней цепи, при этом ве-личиназависит в основном отконфигурации проводной сети, котораяз процессе эксплуатации и измеренияможет изменяться. Кроме того, на напряжение О з переходном процессе су"щестзенно влияет изменение сопротивления коммутирующего элемента, определяемое свойствами и законом управления транзисторного ключа илипроцессами дребезга и дугообразозания для контактора. Таким образом,напряжение О на источнике в моментподключения сопротивления являетсяслучайной величиной, зависящей от З 5многих случайных факторов. Вследствие отмеченного существенно снижается точность определения емкостиХИТ,Целью изобретения является повышение точности определения емкостиМИ%11 остазленная цель достигается тем,что з способе определения емкостиХИТ путем выполнения операций измерения напряжения О на нем при разряде на контрольное сопротивлениенагрузку и определение емкости повеличине этого напряжения операциюизмерения напряжения производят в момент окончания переходного процесса, 50обусловленного процессом подключенияисточника к цепи измерения и индуктивностью электрической цепи. Яа чертеже приведены типовые зависимости (осциллограммы) изменениятока 1(+) в цепи (кривая 1) и изменения напряжения О(М на источникетока (кризая 2) в переходном процессе, поясняющие предложенный способ.До подключения контрольного сопротивления 1о 1 напряжение назажимах ХИТ равняется величине егоЭДС. В момент= О производитсяподключение сопротивления посредством коммутирующего элемента, например, контактором, В момент С = Овеличина О является неопределенной,так как з этот момент она принимаетлюбое значение з пределах величиныскачка ЬО согласно (3). В течениеинтервала времени Т зависит от многих факторов, например, типа ключа,материалов и конструкции контактови параметров цепи. В момент времени1= Т происходит полное замыкание цепи и после этого за время 3 токнарастает согласно (1) до величины1 О, В момент 1 заканчивается переходной процесс з цепи, обусловленный индуктизностью цепи, .и, начинаяс этого момента, устанавливается режим, ток и напряжение которого определяется величиной Е, полньм внутренним сопротивлением ХИТ в областиболее низких частот и сопротивлениемЙк, В указанной области более низких частот заложена информация офактической емкости 4 ХИТ. Для измерения напряжения Оо на источнике кего зажимам подключается измерительный прибор, например, электронныйосциллограф. Для более точного измерения напряжения Оо используетсякалиброванное напряжение осциллограФа, подаваемое в противофазе к измеряемому, при этом целесообразноустановить его величину, равную величине ЭДС МИТ. Затем по известной формуле определяют емкость ЯХИТ, Величина сопротивления Йкпредназначенного для контрольногоразряда ХИТ, выбирается из условия,пренебрежимо малого расхода емкостиф, например, меньше 1 от номинальной, при этом величина ф определяется следующим образом:сФ Е.р -кгде "о+ нн время необходимое для измерения,Использование предлагаемогоспособа определения емкости ХИТразличных типов обеспечивает по сравнению с существующими способамиследующее преимущество:высокую точность определения фактической емкости )(ИТ, что позволяетболее объективно оценить величинуимеющегося на данный момент энергоресурса автономной системы электро708440 б Формула изобретения по формуле: Синицкая ставитель И.Найдинахред М . Келемеш Корректс елюкан актор 8508/49 Тираж 8 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретен 113035, Москва, Ж, РаушПодписноета СССРкрытийаб., д. 4/ каз комий иская Филиал ППП Патентф, г.ужгород, ул.Проектная снабжения, содержащую ХИТ в качестве источника энергии. Реализацияданного способа с использованием типовой аппаратуры позволяет в кратчайший срок произвести промышленноеиспользование. Способ определения емкости химического источника тока путем измерения напряжения О на нем при подключении его на контрольную нагрузку и последующего определения емкости по измеренному параметру, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения, измерение величины напряжения Оо на источнике тока осуществляют в момент окончания переходного процесса, обусловленного процессом подключения источника коммутирующим элементом к нагрузке и параметрами электрическойцели, причем момент 1 о окончанияпереходного процесса определяютв зависимости от длительности Т процесса подключения источника к конт рольной нагрузке и постоянной времениЬ.рЗ 10 ,Т+Ь где Ь - индуктивность цепи, сопротивление цепи. 15 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР М 476625, кл. Н 01 М 10/48, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР Р 550708, кл, Я 01 М 10/48, 1973. 20 3. Патент Англии М 1184064,кл. 9 1 Ц , 1970 (прототип),