Устройство для контроля напряжения аккумуляторов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоцнапнстическикРеспублик(51)М. Кл; 10/48 с присоединением заявкиГвсуаарстеевкый кеаетет СССР(53) УДК . 621, 355. 1(088.8) Опубликовано 15.03,83, Бюллетень10Дата опубликования описания 180383 ве евам кзебретений и еткрытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ АККУМУЛЯТОРОВ1Изобретение относится к электро-.технике и может быть использованов автоматической линии тренировкии разбраковки аккумуляторов,Известно устройство для контроля напряжения аккумуляторов, содержащее блок компарации, блок усиления,блок опроса, задатчик опорного .напряжения и блок коммутации 1 1.Известно также устройство, содержащее блок контроля и блок фиксации .полярности, входами соединенные стокосъемным элементом, и выбрасыватель 1.21.В этом устройстве контроль напряжения аккумуляторов производится винтервал времени между неустойчивымконтактированием в начальный и конечный моменты соприкосновения, токосъемного элемента с выводами аккумуляторотт. Длительность неустойчивогоконтактирования в начальный моментсоприкосновения принимается постоянной и устанавливается при наладке ав 2томатической линии тренировки и разбраковки аккумуляторов. Случайноеувеличение длительности неустойчивогоконтактирования в начальный моментсоприкосновения, например из-за неь равномерного прохождения аккумуляторами токосъемного элемента, и нарушение контакта в момент сравнения напряжения аккумулятора с эталоннымнапряжением приводят к ошибочной вью браковке аккумулятора из линии, вслед"ствие чего данное устройство имеетнизкую достоверность контроля,Целью изобретения является повы"шение достоверности контроля напряжения аккумуляторов.Поставленная цель достигается тем,что устройство, содержащее блок контроля и блок фиксации полярности, вхо"2 одами связанные с токосъемным элементом, и выбрасыватель, снабжено блоком управления и селектором колебанийнапряжения, входом подключенным к токосъемному элементу, а выходом сое 3 1005диненным с блоком управления, другиевходы которого связаны с блоком фиксации полярности и блоком контроля,а выходы подключены к выбрасывателюи управляющим входам селектора колеба-юний напряжения и блока контроля.Селектор колебаний напряжения выполнен в виде последовательного соединения управляемого ключа, дифференциального элемента, усилителя и 10формирователя импульсов,Блок управления выполнен в виделогической схемы, состоящей из четырех триггеров, пяти элементов совпадения, двух элементов задержки и 5элемента развязки, причем первыйтриггер подключен через один из вхо-дов первого элемента совпадения кблоку фиксации полярности, а прямымвыходом связан с входом селектора 2 вколебаний напряжения и с одним извходов второго элемента совпадения,второй вход которого соединен с инверсным выходом второго тригера,подключенного к выходу. упомянутогоселектора, прямой выход второго триг-,гера связан,с устанавливающим в нольвходом первого триггера, инверсныйвыход которого соединен с устанавливающим в ноль входом второго тригге- ЭОра, второй элемент совпадения выходомподключен к блоку контроля, третийтриггер связан с блоком контроля через один из входов третьего элементасовпадения, вторым входом соединенного с инверсным выходбм второготриггера, прямой выход третьего триггера подключен к выбрасывателю и одному из входов элемента развязки., который через один из элементов задерж- вки связан с устанавливающим в нольвходом третьего и четвертого триггеров, инверсный выход третьего триггера соединен с одним из входов четвертого элемента совпадения и с одним из входов пятого элемента совпадения, выходом подключенного ко второму входу первого элемента совпадения, четвертый триггер, связанный через второй элемент задержки и второйвход четвертого элемента совпаденияс блоком контроля, прямым выходом соединен с вторым входом элемента развязки, а инверсным выходом подключен ко второму входу четвертого элеЯмента совпадения. На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; 220 4на фиг. 2 - функциональная электрическая схема устройства,Устройство содержит (см. Фиг. 1и 2) блок контроля 1, блок фиксацииполярности (БФП) 2, селектор колебаний напряжения (СКН) 3, блок управления 4, токосъемный элемент 5 и выбрасыватель 6,Блок контроля 1, блок фиксацииполярности 2 и селектор 3 входамиподключены к токосъемному элементу 5,а выходами связаны с блоком управле"ния 4. Блок управления 4 выходамисоединен с выбрасывателем 6 и управляющими входами блока контроля 1 иСКН 3. Блок контроля 1 напряженияслужит для сравнения напряжения аккумулятора Од с эталонным напряжениемОа и вырабатывания сигнала, еслиОА 7 О . Блок контроля 1 состоит изупраляемого ключа 7, компаратора 8и формирователя импульсов 9. СКНЗ 3выделяет переменную составляющуюконтролируемого напряжения и формирует сигнал о ее наличии. СКНЗ 3 содержит управляемый ключ 1 О, дифференциальный элемент 11, усилитель 12и формирователь импульсов 13. Дифференциальный элемент 11 может бытьвыполнен в виде резистивно-емкостного фильтра.БФП 2 предназначен для формиро-вания сигнала при наличии на его вхооде напряжения заданной полярности,например отрицательной. БФП 2 состоит из элемента фиксации полярности 14, усилителя 15 и формирователяимпульсов 16.Блок управления 4 в соответствии с заданным алгоритмом вырабатывает управляющие сигналы, поступающие в СКН 3, блок контроля 1 и выбрасыватель 6.,8 состав блока управления 4 входят триггеры 17-20 йБ-типа, элементы совпадения 21"25, элементы задержки 26 и 27 и элемент развязки 28, 5-вход триггера 17 через элемент совпадения 21,подключен к формирователю импульсов 16 БФП 2, Б-вход триггера 18 связан с Формирователем импульсов 13 СКН 3. Управляющий вход ключа 10 соединен с прямым выходом триггера 17. Элемент совпадения 22 соединяет управляющий вход ключа 7 с прямым выходом триггера 17 и инверсным выходом триггера 18. й-вход триггера 18 подключен к.инверсному выходу триггера 17., В-вход которого связан с пря1005220 6 совпадения 21 поступает на 5"выход триггера 17. 5мым выходом триггера 18, Б-входтриггера 19 через элемент совпадения23 подключен к формирователю .импульсов 9 блока контроля 1 и инверсномувыходу триггера 18. Элемент совпаде- %ния 24 входами соединен с инверснымвыходом триггера 19 и через элементзадержки 26 с ключом 17, а выходомподключен к 5-входу триггера 20.Элемент совпадения 25 входами связан 1 Вс инверсными выходами триггеров 19и 20, а выходом соединен с одним извходов элемента совпадения 21. Элемент развязки 28 входом подключенк прямым выходам триггеров 19 и 20,а выходом связан через элемент задержки 27 с К-входами триггеров 19и 20. Прямой выход триггера .19 соединен с выбрасывателем 6, Элемент 26задерживает прохождение сигнала,поступающего на его вход, в течение.времени, которое требуется для надежного сравнения напряжения аккумулятора с эталонным напряжением. Элемент27 задерживает прохождение сигналана время, за которое. аккумулятор проходит путь от токосъемного элемента5 до выбрасывателя 6. Компаратор 8может быть выполнен в виде диодногоограничителя ми .имального напряжения. фЭлемент 14 может быть выполнен ввиде фиксатора уровня отрицательногонапряжения,Устройство работает следующим образом,В исходном положении триггеры 1720 находятся в нулевом состоянии.Выбрасыватель 6 находится в положении, препятствующем прохождению аккумулятора по автоматической линии тренировки и разбраковки. На автоматической линии при разряде нормальнымявляется напряжение в виде отрицательного перепада величиной более 1 В.45У аккумуляторов, подлежащих удалению. из линии, напряжение может быть отрицательным, величиной менее 1 В (акку-мулятор разряжен), и нулевым или положительным (производственный брак),зоПри соприкосновении токосъемного элемента 5 -. выводными клеммами проходящего аКкумулятора на вход элементафиксации полярности 14 (см. фиг. 2)подается напряжение аккумулятора. Если напряжение имеет отрицательнуюполярность, элемент 14 вырабатываетсигнал, который через усилитель 15,формирователь импульсов 16 и элемент Триггер 17 переводится в единичное состояние и производится проверка отсутствия колебаний напряжения на токосъемном элементе 5, Под действием сигнала с прямого выхода триггера 17 ключ 10 замыкается, подсоединяя дифференциальный элемент 11 к токо- съемному элементу 5. Если напряжение элемента 5 колеблется, то дифференциальный элежент 11 вырабатывает сигнал, который опрокидывает триггер 18 в единичное состояние. Затем под действием сигнала с прямого выхода триггера 18 устройство возвращается в исходное положение. Триггер 17 переводится в нулевое состояние, раз.-, мыкая ключ 10 и возвращая триггер 18 в нулевое состояние. При наличии отрицательной полярности на входе эле. мента фиксации полярности 14 триггер 17 вновь переводится в единичное со" стояние и провеока колебаний напряжения на токосъемном элементе 5 повторяется. Если колебаний напряжения нет, то дифференциальный элемент 11 не вырабатывает сигнал и триггер 10 остается в исходном состоянии. Под действием сигналовс инверсного выхода триггера 18 и прямого выхода триг" гера 17 ключ 7 замыкает контакты, соединяя компаратор 8 с токосъемным элементом 5. В компараторе 8 напряжение аккумулятора сравнивается с эталонным напряжением 18. Если компаратор 8 вырабатывает сигнал, то он поступает через формирователь импульсов 9 на элемент совпадения 23. При наличии сигнала с инверсного вы; хода триггера 18 элемент совпадения 23 формирует импульс, который переводит триггер 19 в единичное состояние. Сигнал с инверсного выхода триггера 19 пропадает. Элементы совпадения 21 и 25 запрещают прохождение сигналов на триггер 17 во избежание повторного контроля напряжения на одном и том же аккумуляторе. Элемент совпадения 24 запрещает прохождение сигнала на триггер 20. Под действием сигнала с прямого выхода триггера 19 выбрасыватель 6 изменяет свое положение, пропуская, проходящий аккумулятор. Выбрасыватель 6 остается в указанном положении в течение времени, определяемого элементом задержки 27.7 1005По истечении этого времени триггеры 19 и 20 переключаются и выбрасыватель б .возвращается в исходное состояние. Триггеры 17 и 18 также возвращаются в исходное состояние по сигналу с СКН,3, вырабатываемому по колебаниям напряжения в конечный мо-. мент соприкосновения аккумулятора с токосъемным элементом 5. В случае появления колебаний напряжения в момент сравнения напряжений триггер 18 переводится в единичное состояние.Элемент совпадения 23 запрещает прохождение сигнала с формирователя импульсов 9 на триггер 19 и устройство возвращается в исходное положение.,Контроль напряжения в этом случае повторяется. Бсли напряжение аккумулятора менее 1 В, то компаратор 8 сигнал не вырабатывает. По истечении времени, которое задается элементом задержки 26, сигнал с ключа 7 вместе ф с сигналом с инверсного выхода триггера 19, поступающие на вход элемента совпадения 24, переводят триггер 20 в единичное состояние. Сигнал с инверсного выхода триггера 20 запрещает прохождение импульсов на вход триг" гера 17. По истечении времени задержки сигнала элементом 27 устройст- ЗО во возвращается в исходное положение. Выбрасыватель 6 своего положения в этом случае не изменяет и. разряженный аккумулятор из линии удаляется, Если напряжение аккумулятора равно нулю или имеет положительную полярность, устройство остается в исходном положении, а аккумулятор из линии удаляется. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет ис- ю ключить ошибочный выброс аккумулятора из линии вследствие неустойчивого контактирования токосъемного элемента с выводами аккумулятора.Положительный эффект; ожидаемый 4 з от использования предлагаемого устройства, заключается в повышении достоверности.контроля напряжения аккумуляторов за счет обеспечения производства измерения только при устой- щ чивом контактировании выводов аккумулятора с токосъемным элементом.формула изобретенияУстройство для контроля напряжения аккумуляторов, содержащее блок контроля и блок фиксации поляр 220ности, входами связанные с токосъемным элементом, и выбрасыватель, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено блоком управления и селектором колебаний напряжения, входом подключенным к токосъемному элементу, а выходом соединенным с блоком управления, другие входы которого связаны с блоком фиксации полярности и блоком контроля, а выходы подключены к выбрасывателю и управляющим входам селектора колебаний напряжения и блока контроля. 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что селектор колебаний напряжения выполнен в виде последовательного соединения управляемого ключа, дифференциального элемента, усилителя и формирователя импульсов.Устройство по и. 1, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления выполнен в виде логической схемы, состоящей из четырех триггеров, пяти элементов совпадения, двух элементов задержки и элемента развязки, причем первый триггер подключен через один из входов первого элемента совпадения к блоку фиксации полярности, а прямым выходом связан со входом селектора колебаний напряжения и с одним из входов второго элемента совпадения, второй вход которого соединен с инверсным выходом второготриггера, подключенного к выходу селектора колебаний напряжения, прямойвыход второго триггера связан с устанавливающим в ноль входом первоготриггера, инверсный выход которогосоединен с устанавливающим в нольвходом второго триггера, второй элемент совпадения выходом подключен кблоку контроля, третий триггер свя" зан с блоком контроля. через один из входов третьего элемента совпадения, вторым входом соединенного с инверсным выходом второго триггера, прямой выход третьего триггера подключен к выбрасывателю и одному из входов элемента развязки, который через одиниз элементов задержки связан с устанавливающим в ноль входом третьего и четвертого триггеров, инверсный выход третьего триггера соединен с одним из входов четвертого элемента совпадения и с одним из входов пятого элемента совпадения, выходом подклюСоставитель И. Иайдинатор М, Петрова Техред К.Мыцьо Корректор Л,Бокща Зака 73 Тираж 701 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., дилиал ПЛП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна 9 1005220 10ченного ко второму входу первого эле- Источники информации,мента совпадения, четвертый триггер, принятые во внимание при экспертизесвязанный через второй элемент задерж, Авторское свидетельство .СССРки и второй вход четвертого элемента ;Иф 319977, кл. Н 01 М 10/Ь 8,совпадения с блоком контроля, прямым1969,выходом соединен со вторым входомэлемента развязки,а инверсным выхо. Авторское свидетельство СССРдом подключен ко второму входу чет- И 330501, кл. Н 01 М 10/48,вертого элемента совпадения.1970,о