Устройство для контроля напряжения разряда аккумуляторной батареи

(21) 3 (22) 2(46) 1 (72) В ь-формир органом,атель с исполни оединен через и ой из клемм ген лит ельн вый резистор с од ратора импульсов, рого резистора, о с я ,тем, что, с повышения КПД и н дый измерительный диоду, анод котор мянутой клеммой г нсатора и вто- чающееупрощения, сти, в кажвведено по единен с упок т ж каналго с ов,нератора импу торым входным из обкладок к обкладка кото г ру транзисто тор к второй и м ереэ второи рези ов. 1, о тли что генератор виде симметричме генератора имп2.Устройство ч а ю щ е е с я импульсов выполи л о э ного мультиви ор ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ОПИСАНИЕ ИЗК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ 628393/24-079.07,835.10,84. Бюл . Р 38(56) 1. Авторское свидетельство ССС В 594552, кл. Н 01 М 10/48, 1976.2. Авторское свидетельство СССР Ф 534816, кл. Н 01 М 10/48, 1975, (54) (57) 1. УСТРОГСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ РАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРНОИ БАТАРЕИ, содержащее генератор импульсов и ряд измерительных каналов с входными контактами по числу элементов в батарее, каждый из которых состоит из схемы сравнения, выполненной на транзисторе, база которог подключена к одному из входных контактов, а коллектор, связанный чере РЕТЕНИЯ а катод связан с вконтактом и однойденсатора, втораяподкючена к эмитте50 В известном устройстве эталонноенапряжение, по которому производится 1 11 г 91Изобретение относится к электротехнике и касается контроля параметров электрохимических источников тока - аккумуляторных батарей (АБ).Известно устройство для контроля в гальванически связанных элементов, содержащее источник питания, щисточников эталонного напряжения, шсхем сравнения, выполненных на транзисторе, и исполнительный орган. 1 ОИсточники эталонного напряжения выполнены в виде делителя напряжения,Один из выводов делителя подключенк выходному зажиму, связанному с отрицательным полюсом контролируемого 15элемента, положительным полюсомсоединенного с эмиттером транзистора. Второй вывод делителя подключенк источнику питания, связанному свыходной клеммой АБ. База транзисторар 0подключена к среднему выводу делителя, а коллектор через диод соединенс исполнительным органом, связаннымс источником питания Ц .Недостатком данного устройства д 5является низкий КПД, обусловленныйизбыточными затратами энергии приформировании эталонного напряжения,а также протеканием части разрядноготока контролируемых элементов черезрезисторы делителя напряжения,Наиболее близким к предлагаемомуустройству по технической сущностиявляется устройство для автоматического контроля разряда многоэлементной АБ, содержащее генератор калиб 35рованных по амплитуде импульсов иряд измерительных каналов по числуэлементов в батарее, каждый из которых состоит из схемы сравнения, вы 40полненной на основе транзистора, усилителя-формирователя и исполнительного органа. Эмиттер и коллектортранзистора каждой схемы сравнения.через резисторы соединены с одним45из входных контактов устройства, а через конденсаторы соответственно с генератором калиброванных импульсови усилителем-формирователем. Базатранзистора подключена к второмувходному контакту. Подключениек входным контактам элементов АБпроизводится таким образом, чтобы направление действия их ЭДС являлосьбы запирающим для эмиттер-базовогоперехода транзистора 21,08контроль разряда элементов АБ формируется под действием калиброванных по амплитуде импульсов тока, протекающих через резистор, включенный в эмиттерную цепь транзистора, При этом заданная точность контроля разряда элементов определяется формой и стабильностью параметров импульсов генератора импульсов, что усложняет его схему и изготовление (настройку).Кроме того, формирование эталонного напряжения сопровождается рассеиванием энергии на эмиттерном резисторе, что снижает КПД устройства, При подаче разнополярных импульсов тока на эмиттерный резистор в один из полупериодов, к эмиттерной цепи транзистора прикладывается запирающее напряжение, складывающееся из напряжения контролируемого элемента АБ и падения напряжения на эмиттерном резисторе, которое по величине может быть близким к предельно допустимому уровню, что обусловливает низкую надежность устройства.Целью изобретения является упрощение, повышение КПД и надежности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля напряжения разряда АБ, содержащее генера-тор импульсов и ряд измерительных каналов с входными контактами по числу элементов в батареее, каждый из которых состоит из схемы сравнения, выполненной на транзисторе, база которого подключена к одному из входных контактов, а коллектор, связанный через усилитель-формирователь с исполнительным органом, соединен через первый резистор с одной иэ клемм генератора импульсов, конденсатора и второго резистора, в каждый измерительный канал введено по диоду, анод которого соединен с упомянутой клеммой генератора импульсов, а катод связан с вторым входным контактом и одной из обкладок конденсатора, вторая обкладка которого подклмчена к эмиттеру транзистора и через второй резистор к второй клемме генератора импульсов.1Генератор импульсов может быть выполнен в виде симметричного мультивибратора. На чертеже изображена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство для контроля разряда АБ содержит генератор импульсов 1 и измерительные каналы по числу элементов в АБ, каждый из которых включает схему сравнения 2, усилитель-формирователь 3 и исполнительный орган 4. Схема сравнения 2 состоит из транзистора 5, конденсатора 6 резисторов 7 и 8 и диода 9. Выводы от элементов 10 соединены с входными кон тактами 11 и 1 схемы сравнения. База транзистора 5 связана с входным контактом 11, а коллектор подкючен через усилитель-Формирователь 3 к исполнительному органу 4, а также сое динен через резистор 8 с анодом диода 9 и одной из клемм генератора импульсов 1. Эмиттер транзистора 5 связан через резистор 7 с второй клеммой генератора 1, а также через кон денсатор 6 с катодом диода 9 и вход. ным контактом 12. Подключение выводов элементов 1.0 к контактам 11 и 12 осуществляется таким образом, чтобынаправление действия ЭДС элементов 1025 было запирающим для эмиттер-базового перехода транзистора 5. Генератор импульсов 1 при этом может быть выполнен по схеме симметричного мультивибратора.30Принцип действия предлагаемого Устройства рассмотрим на примере работы одного из измерительных каналов.Под действием импульсного напряжения, вырабатываемого генератором 1, в течение первого и нескольких последующих периодов осуществляется заряд конденсатора 6 по цепи: генератор 1, диод 9, конденсатор 6 резистор 740 (полярность напряжения конденсатора 6 показана на чертеже), Функцию сравнивающего элемента выполняет транзистор 5. Периодически с частотой следования импульсов генератора 1 на45 транзистор 5 подается коллекторное питание, которое одновременно является сигналом опроса состояния схемы сравнения 2. В случае превышения текущим значением разрядного напряжения элемента 10 уровня напряжения конденсатора 6 транзистор 5 закрыт отрицательным перепадом разностного напряжения элемента 10 и конденсатора 6, прикладываемым к его эмиттер-. базовой цепи. Сигнал на выходе транзистора 5 отсутствует. При снижении напряжения элемента 10 до уровня напряжения конденсатора 6 или ниже этого уровня эмиттербазовый переход транзистора 5 смещается в положительном направлении и с приходом очередного сигнала опроса (или в момент его действия) транзистор открывается. Под действием выходного сигнала транзистора 5, усиленного в усилителе-формирователе 3 до уровня надежного срабатывания исполнительного органа 4, последний осуществляет выключение разряженного элемента 1 О из цепи АБ. Диод 9 служит для развязки разрядной цепи элементов 1 О АБ и цепи генератора импульсов 1.По сравнению с прототипом предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами.Заряд конденсатора (формирование эталонного напряжения) производится один раз в течение периода работы устройства (вследствие неидеальности диэлектрических свойств изоляции реальных конденсаторов возможен их дозаряд), что обусловливает снижение требований к выходной мощности гене - ратора импульсов и затрат энергии на формирование уровня эталонного напряжения (повышает КПД устройства). Использование в устройстве мультивибра. тора, вырабатывающего по одному из выходов однополярные импульсы, а также введение диода повышает надежность устройства вследствие снижения вероятности выхода из строя транзистора путем исключения возможности подачи на его Базу больших отрицательных перепадов напряжения. Применение в схеме устройства электролитических (однополярных) конденсаторов облегчает и удешевляет устройство.Таким образом, в предлагаемом устройстве достигается формирование в эмиттерной цепи транзистора постоянно действующего уровня эталонного напряжения.Максимальный эффект ожидается при использовании предлагаемого изобретения в аппаратуре автоматического контроля параметров АБ, применяемых как в стационарных условиях, так и на различных подвижных автономных объектах.11119108 Составитель Б,ВеденеевРедактор Л.Веселовская Техред М .Гергель Корректор И. Розма 4.65/4 1ВНИИ Зак Подписное 1303 Филиал ППП "Патент", г.узгород, ул,Проектная,Тирах 682 ПИ Государственного по делам иэобрете Москва, Ж, Раушс