Устройство для контроля напряжения аккумуляторной батареи

Авторы патента:

H01M10/48 - аккумуляторы, комбинированные с устройствами для измерения, испытания или индикации, например для индикации уровня или плотности электролита (индикация или измерение уровня жидкости вообще G01F 23/00; измерение плотности G01N, например G01N 9/00; измерение электрических переменных G01R)

Сущность изобретения: устройство содержит двухуровневые компараторы по числу аккумуляторов батареи. Опорное напряжение высокого и низкого уровня для компараторов формируется с помощью инвертора , трансформатора и конденсаторов. При отклонении напряжения на любом из аккумуляторов в процессе заряда - разряда за допустимые пределы срабатывает соответствующий компаратор и цепь аккумуляторной батареи отключают. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 М 10/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1297135 (21) 4865372/07 (22) 29.05.90 (46) 15.03.92. Бюл. М 10 (72) В.В.Пугачев (53) 621.355.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1297135, кл. Н 01 М 10/48, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Изобретение относится к электротехнике и касается вопросов поэлементного контроля напряжения аккумуляторной батареи (АБ) и управления режимами ее работы, является усовершенствованием известного устройства для контроля напряжения АБ по авт. св. N 1297135, При создании аппаратуры автоматического контроля подготовки и эксплуатации

АБ наиболее сложными являются вопросы обеспечения высокой точности контроля параметров аккумуляторов в различных режимах работы, высокой надежности и экономичности, Как правило, одновременно с усложнением функциональных возможностей аппаратуры контроля осуществляется ее схематическое совершенствование, направленное на улучшение основных ее показателей.

Известно устройство для контроля напряжения АБ, содержащее двухуровневые компараторы по числу аккумуляторов в батарее, двухуровневый источник опорного напряжения (ИОН), блокирующие диоды и исполнительный орган. Измерительный

„„ Ж„„172О110А2 (57) Сущность изобретения: устройство содержит двухуровневые компараторы по числу аккумуляторов батареи. Опорное напряжение высокого и низкого уровня для компараторов формируется с помощью инвертора, трансформатора и конденсаторов.

При отклонении напряжения на любом из аккумуляторов в процессе заряда вЂ” разряда за допустимые пределы срабатывает соответствующий компаратор и цепь аккумуляторной батареи отключают. 1 ил. вход компараторов соединен с выводами аккумуляторов. Первый и второй входы опорного источника компараторов связаны с ИОН через блокирующие диоды. Исполнительный орган подключен к выходам компараторов.

Данное устройство обеспечивает поэлементный контроль зарядного и разрядного напряжения АБ за счет формирования ИОН уровня конечного зарядного напряжения и уровня конечного разрядного напряжения, поступающих на первый и второй входы опорного напряжения компараторов.

Однако известное устройство обладает следующим недостатком, Измерительные входы компараторов связаны между собой гальванически, что обусловливает при работе их взаимное влияние, Перераспределение токов, возникающее вследствие неидентичности параметров элементов и цепей формирования опорного напряжения, вызывает различие на входах компараторов уровней опорного напряжения относительно введенных установок. B таких условиях точность поэлемен1720110 тного контроля напряжения АБ снижается.

Следовательно, недостатком известного устройства является низкая точность контроля напряжения вследствие гальванической связи измерительных и опорных цепей.

Цель изобретения вЂ” повышение точности контроля напряжения АБ путем электромагнитной развязки измерительных и опорных цепей, обеспечивающих двухуровневое опорное напряжение на входе компараторов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля напряжения АБ двухуровневый источник опорного напряжения выполнен в виде инвертора, подключенного к трансформатору. Вторичные обмотки трансформатора (по числу аккумуляторов в батарее) через диоды связаны с первым входом опорного напряжения двухуровневых компараторов. Отводы от части витков вторичных обмоток соединены с вторым входом опорного напряжения компараторов, сигнальные входы которых подключены к аккумуляторам. Причем первый и второй входы опорного напряжения компараторов шунтированы конденсаторами. Исключение гальванической связи.между измерительными цепями достигается за . счет электромагнитной развязки с помощью трансформатора контуров формирования опорных уровней напряжения. При этом во вторичной обмотке трансформатора осуществляется формирование одновременно двух уровней (максимального и минимального допустимого напряжения аккумуляторов) опорного напряжения, непрерывно поступающих на входы компараторов, Это исключает необходимость в использовании дополнительных функциональных блоков, отслеживающих текущий режим работы аккумуляторов (заряд или разряд) и обеспечивающих смену в зависимости от режима установки опорного напряжения в ИОН. Отмеченное значительно упрощает принципиальную схему при сохранении широких функциональных возможностей устройства, На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит компараторы 1, реле 2, контактор 3, диоды 4, конденсаторы

5, 6, трансформатор 7 и инвертор 8. Сигнальные входы компараторов 1 связаны с выводами аккумуляторов 9. Вход опорного максимального напряжения компараторов 1 соединен с вторичными обмотками

10 трансформатора 7 через диоды 4. Вход опорного минимального напряжения компараторов 1 подключен к отводу 11 вторичных обмоток 10. Входы опорного максимального и минимального напряже-ния компараторов 1 шунтированы конденсаторами 5, 6. Первичная обмотка трансформатора 7 соединена с выходом инвертора 8. В выходные цепи компарато5 ров 1 включены обмотки электромагнитных реле 2, замыкающие контакты 12 которых соединены параллельно между собой и последовательно с обмоткой контактора 3 и размыкающей кнопкой 13. Замыкающий

10 контакт 14 контактора 3 шунтирует одноименные контакты 12 реле 2, а его размыкающий контакт 15 включен в цепь ВБ. При изготовлении и настройке устройства соотношение чисел витков первичной обмотки

15 трансформатора 7 и его вторичных обмоток

10, а также число витков отвода 11 выбирается таким образом, что напряжение на конденсаторе 5 равно конечному зарядному напряжению аккумуляторов 9; напряжение

20 на конденсаторе 6 вЂ” конечному разрядному напряжению аккумуляторов 9.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии обмотки реле 2 и

25 контактора 3 обесточены.

Размыкающий контакт 15 контактора 3 находится в замкнутом состоянии. По цепи аккумуляторов 9 протекает стабилизированный зарядный (разрядный) ток, При ра30 боте инвертора 8 конденсаторы 5, 6 заряжаются до установленного уровня опорного напряжения. от вторичных обмоток 10 (11) трансформатора 7 по цепям: 105-4- 10 и 11 вЂ” 6-4-11 соответственно.

35 На первый вход опорного напряжения компараторов 1 подается напряжение конденсаторов 5, равное 0мак . На второй вход опорного напряжения компараторов 1 подается напряжение конденсаторов 6, рав40 ное UM<>. При заряде или разряде АБ компараторы 1 контролируют выполнение условия UMNH < UA < Омакс (Од вЂ” уровень текущего напряжения аккумулятора 9). До тех пор, пока данное условие выполняется, 45 устройство находится в исходном состоянии. В момент нарушения указанного условия хотя бы для одного из аккумуляторов 9 срабатывает подключенный к нему компаратор 1, вызывая срабатывание реле 2. За50 мыкающие контакты 12 реле 2 подключают обмотку контактора 3 к источнику питания, вызывая его срабатывание и самоблокировку через контакты 14, При этом размыкающие контакты 15 контактора 3 отключают

55 цепь аккумуляторов 9 от внешней цепи. Ток в аккумуляторах 9 прекращается, а их напряжение (ЭДС) удовлетворяет вышеуказанному условию., Приведение устройства в исходное состояние осуществляется путем нажатия

1720110

Формула изобретения

Составитель В.Пугачев

Редактор М.Бандура Техред М,Моргентал Корректор С.Черни

Заказ 774 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 кнопки 13. В автоматических комплексах кнопка 13 заменяется на размыкающие контакты командного реле.

Таким образом, благодаря выполнению двухуровневого источника опорного напря- 5 жения в виде инвертора 8, подключенного к трансформатору 7, вторичные обмотки 10 которого с отводом 11 от части витков вместе с диодом 4 и фильтрующими конденсаторами 5, б выполняют роль источников 10 максимального и минимального порогового напряжения, достигается повышение точности контроля напряжения АБ за счет электромагнитной развязки сигнальных и опорных цепей, формирующих двухуровне- 15 вое напряжение на входе компараторов.

Преимущественная .область использования изобретения вЂ” аппаратура управления режимами работы АБ.

Устройство для контроля напряжения аккумуляторной батареи по авт. св.

М 1297135, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем развязки измерительных и опорных цепей, двухуровневый источник опорного напряжения выполнен в виде инвертора, подключенного к трансформатору, вторичные обмотки которого через диоды связаны с первым входом опорного напряжения двухуровневых компараторов, отводы от части витков вторичных обмоток соединены с вторым входом опорного напряжения компараторов, причем упомянутые входы компараторов шунтированы дополнительными конденсаторами.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для контроля степени заряженности свинцовых кислотных аккумуляторов батарей

Способ измерения остаточной емкости химического источника тока // 1718305

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве и при эксплуатации химических источников тока для измерения их остаточной емкости

Устройство для контроля изоляции аккумуляторной батареи электрического транспорта // 1702460

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для контроля сопротивления и поиска дефектных элементов аккумуляторной батареи электрического транспорта

Способ определения степени разряженности литиевого химического источника тока // 1702459

Устройство для автоматического контроля @ гальванически связанных аккумуляторов // 1693657

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического поэлементного контроля заряженности аккумуляторных батарей, содержащих п гальванических связанных элементов

Способ определения правильности установки блоков электродов в аккумуляторе // 1679569

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть ис-- пользовано на заводах при производстве аккумуляторов

Волоконно-оптический измеритель емкости аккумулятора // 1677751

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения емкости аккумулятора с жидким электролитом

Устройство для контроля разряда аккумуляторной батареи // 1674296

Изобретение относится к электротехнике, в частности касается эксплуатации аккумуляторных батарей /АБ/

Устройство для контроля состояния аккумулятора с плоскими электродами ламельной конструкции и корпусом из непроводящего немагнитного материала // 1669349

Изобретение относится к электротехнике, а именно к аккумуляторам, комбинированным с индикаторами состояния

Устройство для контроля степени заряженности аккумуляторной батареи // 1665430

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля аккумуляторных батарей в электротранспорте и в устройствах гарантированного электропитания постоянным током аппаратуры электросвязи и других ответственных потребителей

Способ определения электрических параметров аккумуляторных источников питания // 2101806

Изобретение относится к электротехнике, в частности к контролю электрических параметров аккумуляторных источников питания как отдельных аккумуляторов, так и батарей

Способ определения степени заряженности аккумулятора // 2110119

Электрохимический источник тока и электронное устройство, имеющее чувствительный к влажности компонент // 2119702

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве электрохимических элементов с индикатором состояния заряда

Способ проведения ресурсных испытаний аккумуляторов космического назначения и устройство для его реализации // 2123460

Изобретение относится к области космической электротехники и может быть использовано при проведении ресурсных испытаний оборудования ИСЗ, в частности аккумуляторных батарей (АБ)

Комбинация гальванического элемента и индикатора состояния элемента (варианты) // 2124786

Изобретение относится к гальваническому элементу и встроенному индикатору состояния заряда

Устройство для определения параметров свинцового аккумулятора // 2127010

Устройство автоматического контроля технического состояния элементов аккумуляторной батареи // 2131158

Изобретение относится к электронике и может быть использовано при испытании и эксплуатации ХИТ, применяемых в системах автономного электроснабжения

Устройство контроля химических источников тока // 2143769

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано на предприятиях по производству химических источников тока (ХИТ) при проведении контроля качества их изготовления

Электрохимический элемент с меткой со встроенным тестором и способ изготовления метки // 2154879

Изобретение относится к метке со встроенным тестером состояния работы электрохимического элемента

Устройство контроля разряженности аккумуляторной батареи // 2158455

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на автономных объектах, в электротранспорте, использующем в качестве источника энергии аккумуляторные батареи