Счетчк ампер-часов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоаетскикСоциалистическихРеспубпик(5 )М. Кд, 6 01 В 11/34 с присоединением заявки,% -Гааудараеаввй кемитет СССР аа делам кзебретеннй я аткрытнй(54) СЧЕТЧИК АМПЕР-ЧАСОВ Изобретение относитсч к импульсной технике и может быть использовано в системахэнергопитания постоянного тока.Известен счетчик ампер-часов, содержащийисточник питания, шунт, преобразователь напряжение-частота, счетчик импульсов, блок сравпения кодов и программный блок 11Недостатком счетчика является отсутствиеобратного считывания,Известен также счетчик ампер-часов, содержащий источник питания с исполнительнымустройством и балластной нагрузкой, аккуму.ляторную батарею, усилитель постоянного тока,входы которого соединены с шунтом, подключенным между выходом источника питания иаккумуляторной батареей, преобразователь нанапряжение-частота, вход которого соединен свыходом усилителя постоянного тока, а выход - с выходом нереверсивной части электронного счетчика, состоящего из реверсивнойи иереверсивной частей, причем выход неревер.сивной части соединен с входами первой ивторой схем совпадения, выходы которых соединены с входами реверсивной части элект.;ронного счетчика, первый и второй дешифраторы состояний счетчика, подключенные к выходам его реверсивной части, а также знако-вый триггер (2.Недостатком этого счетчика является сравнительно невысокая точность измерения степе.ни зараженности батарей,Цель изобретения - повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем, что всчетчик ампер. часов, содержащий источник питания с исполнительным устройством и балласт.ной нагрузкой, аккумуляторную батарею, усилитель постоянного тока, входы которого соединены с щунтом, подключенным между выходом источника питания и аккумуляторнойбатареей, преобразователь напряжение-частота,вход которого соединен с выходом усилителяпостоянного тока, а выход - с входом нереверсивной части электронного счетчика, состоящего из реверсивной и нереверсивной частеи,причем выход.нереверсивной части соединенс входами первой и второй схем совпадения,выходы которых соединены с входами ревер892308 сивной части электронного счетчика, первый ивторой дешифраторы состояний счетчика, подключенные к выходам его реверсивной части,а также знаковый триггер введены первый многовходовый триггер, два из входов которогосоединены с выходами первого и второго дешифраторов состояний счетчика, первый выходсо вторым входом второй схемы совпаденияи первым входом исполнительного устройстваисточника питания, а второй выход - с вторым входом первой схемы совпадения, второй многовходовый триггер, один иэ входовкоторого соединен с выходом первого дешифратора состояний, а выход - с входом запрета нереверсивной части электронного счетчикаи вторым входом исполнительного устройстваисточника питания, анализатор начального со.стояния аккумуляторной батареи, первый входкоторого соединен с батареей,. а второй -с выходом преобразователя напряжение. частота, а один иэ выходов - с вторым входомвторого триггера и третьим входом первоготриггера, устройство сброса, вход которогосоединен с выходом второго дешифратора состояний счетчика, первый выход - с входом дсброса счетчиков, а второй выход - с третьим входом анализатора и третьим входомвторого триггера, устройство записи, вход которого соединен с вторым выходом анализа.тора, а выход - с входом записи реверсивнойчасти счетчика, одновибратор, вход которогосоединен с выходом знакового триггера, а вы.ход - с четвертым входом первого триггера,а знаковый триггер подключен к второму выходу усилителя постоянного тока.На чертеже представлена структурная схема35счетчика ампер часов,Счетчик амнер-часов включает источник 1питания с исполнительным устройством и балластной нагрузкой, подключенный через шунт 2к аккумуляторной батарее 3, усилитель 4 постоянного тока со стабильным коэффициентомусиления и двоиным преобразователем сигнала,преобразователь 5 напряжение-частота, двоич.ный .счетчик 6 с входами запрета 7 и сброса 8,первая 9 и вторая 10 схемы совпадения, реверсивный счетчик 11 с входами 12 сброса и13 записи, девифраторы 14 и 15 состоянийсчетчика 11, анализатор 16 начального состояния батареи с входами 17 - 19, устройство 20записи, устройство 21 сброса, первый триггер 5022 с входами 23 - 26 и выходами 27 и 28,второй триггер 29 с входами 30 - 32, знаковыйтриггер 33 и оцновибратор 34,Счетчик ампер-часов работает следующимобразом. 55При включении напряжения питания счетчика ампер-часов устройство 21 сброса вырабатывает в начальный момент импульс, которым подается с олугого из его выходов на входы8 и 12 сброса счетчиков 6 и 11, устанавливаяих в нулевое состояние, а с другого его выхода на вход 18 анализатора 16. и вход 30триггера 29, разрешая проанализировать начальное состояние батареи анализатору 16 и устанавливая триггер 29 в состояние логической"1" на его выходе, С выхода триггера 29 логическая "1" подается на вход 7 счетчика 6,запрещая ему осуществлять счет импульсовс преобразователя 5 напряжение-частота, и наадин из входов исполнительного устройстваисточника 1 питания, заставляя подключитьаккумуляторную батарею 3 для дополнительного разряда на балластную нагрузку. Происходит разряд батареи 3 и напряжение, усиленное усилителем 4, на шунте 2 преобразуетсяв соответствующую току разряда частоту преобразователем 5 напряжение-частота. Это позволяет анализатору 16 оценить начальное состояние батареи 3 за длительность импульсасброса путем измерения напряжения батареи,подаваемого на его вход 17, и частоты с преобразователя 5, дающей информацию о токеразряда батареи и подаваемой на вход 19,Анализатор 16 оценивает три возможных состояния батареи 3: состояние нулевой, частичной и полной емкости.При нулевой емкости батареи 3 анализатор16 вырабатывает импульс, который с одногоиз выходов подается на вход 31 триггера 29и вход 25 триггера 22, устанавливая триггер29 в состояние логического "0", а триггер22 - в состояние, когда на выходе 27 появляется логическая "Г, а на выходе 28 - логический "0". Тем самым снимается запрет на подсчет импульсов счетчиками б и 11, прекращаетсядополнительный разряд, а сигнал логической"1" с выхода 27 триггера 22 заставляет исполнительное устройство подключить источник1 питания для заряда батареи 3, Логическая"1" с выхода 27 подается на схему 10 совпадения, обеспечивая работу счетчика 11 нанакопление импульсов. Батарея 3 начинает заряжаться, а счетчики б и 11 подсчитываютчисло импульсов, соответствующих количествуполученного батареей 3 электричества,При полной емкости, т,к, когда батарея 3заряжена до такой степени, при которой возможно обеспечение нормальной работы системы энергопитания в течение определенноговремени, анализатор 16 в момент окончанияимпульса сброса вырабатывает сигнал, позволяющий устройству 20 записи установить счетчик 11 через вход 13 записи в состояние, соответствующее полной емкости батареи.При частичной емкости, т.е., когда батарея3 не способна обеспечить нормальный режимработы системы энергаи,алия, батарея 3 разряжается, независимо от того, закончился импульс начального сброса или нет, ло состояния, соответствующего нулевой емкости. Дальнейшая работа происходит аналогично состоянию нулевой емкости. 3При достижении состояния счетчика 11, соответствующего полному заряду батареи 3, де.шифратор 14 вырабатывает импульс, который подается на вход 32 триггера 29 и на вход 26 триггера 22. Это обуславливает установле- ф ние триггер 29 в состояние логического "О", а триггера 22 - в состояние, когда на выходе 28 появляется логическая "Г и на выходе 27 - логический "О". Логическая "1" с выхода 28 подается на схему 9 совпадения, осу Ф ществляя возможность считывания импульсов с накопленного значения счетчика 11, что означает готовность работы счетчика ампер-часов при разряде батареи 3.36В режиме полного разряда батареи 3 происходит считывание импульсов изсчетчика 11 дотого момента, когда его значение соответству.ет нулевой емкости, Дешифратор 15 в этомслучае вырабатывает сигнал, подаваемый на Ивход 23 триггера 22 и устройство 21 сброса,Триггер 22 устанавливается в состояние, когда на выходе 27 - логическая "1", на выходе 28 - логический "О", а устройство 21 вырабатывает импульс сбрасывающий значение щсчетчиков 6 и 11 в нулевое состояние, но непоступающий ни на анализатор 16, ни на триг.гер 29. Логическая "1" с выхода 27 позволяет счетчику 11 обеспечить накопление импуль.сов и подключить источник 1 питания дпя заряда батареи,Прн частичном разряде батареи, т.е, когдазначение счетчика 11 не достигает состояния,соответствующего нулевой емкости батареи 3,одновибратор 34 по окончании разряда устанавливает триггер,22 в состояние, когда навыходе 27 логическая "1", и счетчик амперчасов готов к режиму заряда батареи 3, Одновибратор 34 срабатывает прн изменении состояния триггера 33 из состояния логического"О" при разряде в логическую "1" при егоокончании, а при заряде на его выходе логическая "1",Неполадки в системе энергопитания, вызы.вающие пропадание напряжения питания счетчика ампер-часов, а также разьединение блоковв системе энергопитания, что равнозначно отсутствию этого напряжения питания, позволяетанализатору 16 оценить начальное состояниебатареи 3 в момент включения напряженияпитания. В остальных случаях анализатор 16 фане принимает участие в работе.Таким образом, введение двух многовходовых триггеров, анализатора начального состояния батареи, устройства записи, устройства сброса и одновибратора значительно повысило точность определения степени заряженности батареи н расширило функциональные возмож. ности устройства,Формула изобретенияСчетчик ампер-часов, содержащий источник питания с исполнительным устройством и балластной нагрузкой, аккумуляторную батарею, усилитель постоянного тока, входы которого соединены с шунтом, подключенным между выходом источника питания и аккумуляторной батареей, преобразователь напряжение-частота, вход которого соединен с выходом усилн теля постоянного тока, а выход - с. входом нереверсивной части электронного счетчика, состоящего из реверсивной и нереверсивной частей, причем выход нереверсивной части соединен с входами первой и второй схем совпадения, выходы которых соединены с входами реверсивной части электронного счетчика, первый и второй дешифраторы состояний счетчика, подключенные к выходам его реверсивной части, а также знаковый триггер, о т. личающийся тем,что,сцелью повышения точности измерений, в него введены первый многовходовый триггер, два из входов которого соединены с выходами пер. вого и второго дешифраторов состояний счетчика, первый выход - с вторым входом вто. рой схемы совпадения и первым входом исполнительного устройства источника питания, а второй выход - с вторым входом первойсхемы совпадения, второи многовходовыи триг гер, один из входов которого соединен с входом первого дешифратора состояний, а выход - с входом запрета нереверсивной части электронного счетчика и вторым входом исполнительного устройства источника питания, анализатор начального состояния аккумуляторной батареи, первый вход которого соединен с батареей, а второй - с выходом преобраэователя напряжение-частота, а один из выходов -с вторым. входом второго триггера и третьим входом первого триггера, устройство сброса, вход которого соединен с выходом второго дешифратора состояний счетчика, первый выход - с входом сброса счетчиков, а второй выход - с третьим входом анализатора и третьим входом второго триггера, устройство записи, вход которого соединен с вторым выходом анализатора, а выход - с входом за.циси реверсивной части счетчика, одновибратор, вход, которого соединен с выходом знакового триггера, а выход - с четвертым входом первого триггера, а знаковый триггер подключен892308 Составитель С. ВитоРедактор И Николайчук Техред С.Мигунова Корректор Н, Ст Зака 35 ПодписноеСР ого тета и открытии аушская на. 4/5 ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,к второму выходу усилителя постоянноготока,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 42/65 ВНИИП по 11303Тираж И Государственн лам изобретении Москва, Ж1. Авторское свидетельство СССР Мф 646260,кл. 6 О й 11/34, 1979, 2. Авторское свидетельство СССР У 506808,кл. 6 01 В 11/34, 1976 (прототип).