Способ определения энергетического ресурса аккумулятора

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 130230 (21) 2881385/24-07с присоединением заявки йо -(51)М. Кл.з Н 01 М 10/42 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РЕСУРСА АККУМУЛЯТОРАИзобретение относится к эксплуатации аккумуляторов, а именно эксплуатации аккумуляторов в системах электроснабжения транспортных средств, оснащенных генераторами постоянного тока, и может быть использовано, в частности, на автомобилях, гусеничных тягачах и т.д.Для определения энергетического состояния аккумулятора, работающего в буферном режиме, часто используют общеизвестные электрические счетчики постоянного тока, измеряющие энергии разряда и заряда аккумулятора. .15Недостатком таких счетчиков является то, что в них не учитывается временное распределение разрядного и зарядного тока, тогда как в действительности ресурс энергии аккумуля тора зависит не только от величины израсходованной энергии разряда и полученной энергии заряда, но и от величин и длительности токов, которыми была получена эта энергия, чего .Ж счетчики не воспринимают.Известен способ определения энер гетического ресурса аккумулятора пу" тем измерения:его разрядного и зарядного тока 11)30 Однако указанный способ не обеспечивает необходимой точности, таккак не учитывает эффективности заряда аккумуляторных батарей принизких температурах.Известен также. способ определенияэнергетического ресурса аккумулятора,основанный на непрерывном измеренииразрядного тока и напряжения 2),Недостатком способа является то,что он не учитывает энергию, полученную аккумулятором, работающим вбуферном режиме, при заряде,Цель изобретения - повышение точности и определения энергетическогоресурса,Поставленная цель достигаетсятем, что дополнительно производятнепрерывное измерение зарядного токаи напряжения, температуры электролита аккумулятора в буферном режимеего работы в бортовой сети транспортного средства и искомую величину определяют по формулеТ Т 1э э, -ГО а.ко 4,а,ном Ргде Э - энергия аккумулятора приномразряде номинальным током1 Ном:текущее значение напряжения аккумулятора;соответственно текущее значение разрядного и зарядного тока аккумулятора; соответственно время работы аккумулятора в момент измерения разрядного и зарядного тока;коэффициент, определяющий эксплуатационный уровень энергии аккумулятора, определяемый по формуленицЭнола,где Энск,А- начальная энергия установленного на транспортном средстве аккумулятора;коэффициент эффективности заряда аккумулятора, определяемый по формулес эь+ф ) "рыл"Р За=сои 5 аФ" 5 сфэу+сй-Ор )-оса ( 0 25где 1 зЛ - температура электролита;а,Ь,с,д - постоянные для данноготипа аккумулятора, определяемые эксперименталь- ЗОно;. О- минимально допустимоерегулируемое напряжениебортсети.Проведенные исследования показывают, что для аккумуляторной батареи12 СТ"70 М величина коэффициентов а,а,в,с,д равна следующим значениям:а = 0,0181 в = 20 р с = 6,5 р д = 17для зарядного напряжения 11 40= 26,5 - 28,5 В. Постоянные а,в,с ид учитывают следующие параметры аккумулятора: а - изменение коэффициента эффективности заряда аккумулято"ра при изменении температуры электролита на 1 С; в - температураоэлектролита при минимальном значениирегулируемого напряжения бортсети,при которой коэффициент эффективностизаряда аккумулятора становится равным нулю; с - изменение температурыэлектролита, при которой коэффициент.эффективности заряда аккумуляторастановится равным нулю, при изменении регулируемого напряжения бортсети на 1 В;.д - температура электролита, выше которой коэффициент эффективности заряда аккумулятораимеет постоянное значение,На чертеже изображена блок-схемадля решения уравнения (1). ЬОСпособ осуществляется следующимобразом.Аккумулятор 1 работает в буферном режиме с генератором 2 на нагрузку 4, ва который поступают сигна лы 5 - 7 подсоединяют к нелинейному блоку 8 и блокам 9 и 10 умножения. На нелинейный блок 8 с выхода измерительного блока 4 подают сигналы 11 и 12, на блок 9 умножения сигналы 12 и 13, на блок 10 умножения - сигналы 12 и 14. Выход блока 9 умножения подсоединяют к интегратору 15, с выхода которого сигнал подают на вход блока 16 умножения, на второй вход которого подают сигнал с нелинейного блока 8. Выход блока 10 умножения подсоединяют к интегратору 17, выходной сигнал которого подают на инвертор 18. Выходы инвертора 18 и блока 16 умножения подсоединяют к сумматору 19, на другойвход которого подают сигнал 20, Выходной сигнал сумматора 19, характеризующий энергетический ресурс аккумулятора, подают на регистрирующий орган 21.Не нарушая режима работы нагрузки 3, непрерывно измеряют величину разрядного тока и напряжения при разряде аккумулятора и величину зарядного тока, напряжения и температуры электролита при заряде.Для решения уравнения (1) сигналы 5 - 7, характеризующие величины напряжения, тока и температуры электролита, поступают на измерительный блок 4.В измерительном блоке устанавливается какой измеряется ток - зарядный или разрядный и необходимая величина сигналов.При разряде аккумулятора сигналы 12 и 14, имитирующие величину напряжения и ток разряда, одновременно подают на вход блока 10, где происходит умножение поданных сигналов. Полученный сигнал интегрируется блоком .17, инвертируется блоком 18 и подается на вход блока 1,где суммируется с сигналом 20, величина которого равна лп ЭНО. При заряде аккумулятора сигналы 11 и 12, имитирующие величину температуры электролита и зарядное напряжение, подаются на вход нелинейного блока 8. Сигналы 12 и 13 имитирующие зарядные напряжения и ток, подаются на вход блока 9, где происходит умножение поданных сигналовПолученный сигнал интегрируется блоком 15. Выходные сигналы блоков 15 и 8 подаются в блок 16, где умножаются, Полученный сигнал суммируется в блоке 19 с сигналом 20, величина которого равна в ЭномВеличина выходного сигнала блока 19 показывает ту энергию, т.е. ресурс энергии, которую можно еще получить от аккумулятора.Реализация предлагаемого способа допускает использование стандартных блоков.877656,4 в 5 где Энцц Формула изобретения к=аС,рЬ+с О-О20 где э - температура электролита;а,Ь,с,д - постоянные для данного типааккумулятора, определяемыеэкспериментально;П- минимально допустимое регулируемое напряжение бортсети.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вейнел Дж. Аккумуляторные батареи. М.-Л., Госэнергоиздат, изд.4-е,1960, с, 361-363.2. Авторское свидетельство СССРР 554581, кл. Н 01 М 10/42, 1976. Составитель И. НайдинаТехред А.Бабинец ,Коррек По Редактор В. Пилипенко Тираж 787 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 3035, Москва, Ж"35, РаПодписнтета СССРрытийнаб., д. 4 з 9628/7 комиоткая нт, г. Ужгород, ул. Проектная,илиал ППП Проведенные исследования показывают, что точность определения энергетического ресурса аккумулятора при использовании данного способа увеличивается на 20-30. Способ определения энергетического ресурса аккумулятора, работающего в буферном режиме в бортовой сети путем непрерывного измерения его разрядного тока и напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, дополнительно производят непрерывное изме рение зарядного тока, напряжения и температуры электролита аккумулятора и искомую величину определяют по формуле Тэ= Э -0,1 РЪ+кФ Вно Р 3огде Эном - энергия аккумулятора приразряде номинальным токомНОМ25П - текущее значение напряжения аккумулятора;1 , 13 - соответственно текущеезначение разрядного и зарядного тока аккумулятора;Т , Т - сОответственно время работы аккумулятора на моментизмерения разрядного изарядного тока; коэффициент, определяющий эксплуатационный уровень энергии аккумулятора, определяемый по формулеЭнац1Эновначальная энергия аккумулятора, установленного на транспортном средствеу коэффициент эффективности заряда аккумулятора, определяемый по Формуле ю Сд =с о Ои)р).-2 Ъкм,