Устройство для контроля емкости аккумуляторной батареи

гФ (11) 555 ф 69 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДПИЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет 1) М. Кл.е Н 01 М 10/4 рстеенныи иоиитета Ииниотрое СССРлам изобретенийи открытий оо Со по(43) Опубликовано 25,04,77.Бюллетень(4 б) Дата опубликования описания 14.06. 53) УДК 621.35(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЕМКОСТИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ казателем Изобретение относится к области контроля и измерения емкости аккумуляторных батарей при производстве, хранении и эксплуатации в,системах энергопитания постоянного гока.Известное устройство предусматривает определение степени разряда аккумуляторной батареи с использованием, эталонной батареи, которая подключается в моментопределения степени разряда основной батареи. то.Однако эти устройства не позволяют определить в процентах степень разряда с основной батареи ввиду, того, чго зависимость между остаточной емкостью батареи и на и пряжением на батарее слабо выражена, Величина напряжения аккумуляторной батареи существенно зависит от температуры окружающей среды,Известно устройство, в основу которого оО заложено измерение расхода газа, выделяющегося из электролита аккумулятора при его разряде. Данное устройство применительно для контроля негерметичных шелочных екку муляторов, у которых характер процесса га 25 зовыделения является надежным постепени заряженности.Известно устройство для определения заряда батареи, предусматривакхцее встроенные в аккумуляторы источник. и приемник света, что значительно усложняет их, использование же его для других типов батарей исключено, Кроме того, введение дополнительнйх устройств в аккумулятор снижает его надежность,Известно также устройство, в котором контроль емкости аккумуляторной батареи осуществляется по внутреннему сопротивлению аккумуляторной батареи. Недостатком этого устройства являетсянеобходимость переключения контролируемой батареи из рабочей цепи в специальную измерительную цепь. Известно устрс.яство для контроля емкос ти аккумуляторной батареи, содержащее нагрузку, подключенную к батарее через силовой электронный ключ, вход которого через ждуший мультнвпбратор соединен с управляющим блоком, генератор эталонной частоты и григгер, сое 1 шненные со входами второго электронного ключа, выход которого подсоединен к счетчику импульсов, соединенному через дешифратор с цифровым индикатором.Это устройство решает поставленную задачу (мгновенное и непосредственное измерение емкости аккумуляторных батарей) с хорошей точностью, а при предварительной тарировке батареи - с высокими метрологическими и эксплуатационными характеристиками.Недостатком этого устройства является 10 необходимость его переналадки в случае контроля емкости батарей с различными ЭДС,Целью изобретения является расширениефункциональных возможностей устройства. 15Это достигается тем, что в предлагаемоеустройство введены блок для запоминаниямаксимального напряжения, блок для запоминания минимального напряжения с инверсным выходом, блок для выделения разностинапряжений и два сравнивающих блока, Причем входы блоков ддя запоминания максимального и минимального напряжений и инвертирующий вход блока для выделения разности напряжений соединены с аккумулятор дной батареей, а выходы - соответственно спервыми, вторыми и третьими входами первого и второго сравнивающих блоков, выходами подключенных ко входам триггера, Вторые входы блоков для запоминания максималь-,0ного и минимального напряжений соединеныс управляющим блоком, а неинвертирующийвход блока для выделения разности напряжений - с выходом блока для запоминанияминимального напряжения. ИВ результате того, что уровни срабатывания сравнивающих блоков изменяются в зависимости от величины ЭДС испытуемой батареи, возможно применение данного устройства для контроля емкости аккумуляторных ба тарей с различными ЭДС.На фиг, 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства на фиг. 2 а-евременные диаграммы,Устройство для контроля емкости аккумуляторных батарей содержит нагрузку 1, подключаемую к испытуемой аккумуляторнойбатарее 2 через силовой электронный ключ3, вход которого через ждуший мультивибратор 4 соединен с управляющим блоком 5; б 0блок для запоминания максимального напряжения 6, блок ддя запоминания минимального напряжения 7 с инверсным выходом иблок для выделения разности напряжений 8,Причем входы блоков для запоминания максимального 6 и минимального 7 напряженийи инвертирующий вход блока для выделенияразности напряжений 8 соединены с аккумуляторной батареей 2, вторые входы блоковдля запоминания максимального 6 и мини мального 7 напряжений и инвертирукнций вход блока для выделения разности напряжений 8 соединены с аккумуляторной батареей 2, вторые входы блоков для запоминания максимального 6 и минимального 7 напряжений управляющим блоком 5, а неинвертирующий вход блока для выделения разности напряжений 8 - с выходом блока для запоминания минимального напряжения.Кроме того устройство имеет первый 97и второй 10 сравнивающие блоки, первые,второй и третий входы которых соединенысоответственно с выходом блоков для запоминания максимального 6, минимального 7напряжений и выходом блока для выделенияразности напряжений 8, а выходы сравнивающих блоков со входами триггера 11. Вустройство входит генератор эталонной частоты 12 и второй электронный ключ 13, навходы которого подсоединены триггер 11 игенератор 12, а выход электронного ключа13 подключен к счетчику импульсов 14, соединенному через дешифратор 15 с цифровыминдикатором 16,Устройство работает следующим образом,В момент времени(см. фиг, 2) управляющий блок 5 выдает на блок для запоминания максимального 6 и минимального 7напряжений импульс 7, которым указанныеблоки 6 и 7 приводятся в исходное состояние, т.е. такое состояние, когда напряжениена выходе блока запоминания максимальногонапряжения 6 равно О, а напряжение на выходе блока запоминания минимального напряжения 7 превышает по абсолютной величинеЭДС испытуемой батареи, но противоположное по знаку.По окончании импульса 7 напряжение навыходе блоков 6 и 7 достигнет напряжения,равного ЭДС испытуемой аккумуляторной батареи, причем напряжение на выходе блока7 будет обратной полярностиВ момент времени(см. фиг. 2) с управляющего блока 5 на ждуший мультивибратор 4 выдается командный импульс Ч под действием которого ждуший мультивибратор 4 вырабатывает импульс длительностью ь, На времяЬк испытуемой аккуму дяторной батарее 2 через силовой электронный ключ 3 подключается нагрузка 1, под действием которой напряжение на зажимах аккумуляторной батареи 2 уменьшается до напряжения, равного 1 щ,При этом напряжение на выходе блока 6 остается равным ЭДС испытуемой аккумуляторной батареи 2, а напряжение на выходе блока 7 становится равным по величине напряжению 0 минВ момент времени 1, после окончанияимпульса Гнапряжение на аккумуляторной батарее 2 начинает восстанавливаться,Напряжение с выхода блока для выделенияразности напряжений 8 подается на входыпервого 9 и второго 10 сравнивающих блоков, Пороги срабатывания блоков 9 и 10соответственно, выбираются, например, равными: Упор.1 =0)1 д 0; запор.2 =0,9 ьУ,Ю где ьБ= 1 мин.В момент времени 1 напряжение на выходе блока для выделечия разности напряжений 8 достигает величиныУ 1 и с выхода сравнивающего блока 9 сформируется импульс, устанавливающий триггер 11 в "1 ф состояние.При дальнейшем увеличении напряжения на выходе блока 8 до величиныУО.2 (момент времени 1 ) с выхода второго сравнивающего блока 10 сформируется импульс, устанавливающий триггер 11 в "Оф состояние,С момента времени ь до момента времени 1 сформируется временной интервал1 и 1 и =7 3 и - =2)2 у ы иодгде д - постоянная времени восстановления аккумуляторной батареи.За время с генератора эталонной час- ЭО тоты 12 через второй электронный ключ 13 управляемый триггером 11 на вход счетчика импульсов 14 поступит число импульсов М = ь где Т - период следования импульсов х т оэталонной частоты. 85Состояние счетчика 14 дешифрируется дешифратором 15 и на индикаторе 16 индицируется число, пропорциональное емкости батареи,Предлагаемое устройство для контроля 4 О емкости аккумуляторных батарей обеспечивает непосредственное и мгновенное измерение емкости аккумуляторных батарей, Кроме того по сравнению с известными техническими решениями благодаря имеющимся блокам 45 9 и 10 с порогами срабатывания 1 ор 1 и Ур 2, задаваемыми блоками для запоминания максимального 6 и минимального 7 напряжения, позволяет уменьшить погрешность,связанную с наличием времени выключения(задержка при выключении) силового электронного ключа 3; получить линейную зависимость между измеренным временным интервалом и постоянной времени восстанов-.ления аккумуляторной батареи: Сж 2)2 Тои,самое главное, позволяет измерять емкостьаккумуляторных батарей с различными ЭЛС,так как в данном устройстве отсутствуетисточник опорного напряжения,Формула изобретенияУстройство для контроля емкости аккумуляторной батареи, содержащее нагрузку, подключенную к батарее через силовой электронный ключ, вход которого через ждуший мультибирбатор соединен с управляющим блоком, генератор эталонной частоты и триггер, сое диненные со входами второго электронного ключа, выход которого подсоединен к счетчику импульсов, соединенному через дешифратор с цифровым индикатором, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено блоком для запоминания максимального напряжения, блоком для запоминания минимального напряжения с инверсным выходом, блоком для выделения разности напряжений и двумя сравнивающими блоками, причем первые входы блоков для запоминания максимального и минимального напряжений и инвертируюший вход блока для выделения разности нагряжений соединены с аккумуляторной батареей, а выходы - соответственно с первыми, вторыми и третьими входами первого и второго сравниваюших блоков, своими выходами под ключенных ко входам триггера, вторые входы блоков для запоминания максимального и минимального напряжений соединены с управляющим блоком, а неинвертируюший вход блока для выделения разности напряжений - с выходом блока для запоминания минимальногонапряжения.555469 аказ 468/26 НИИ ираж 1002 ое ППП Пат фюю 1 и ,Ц