Устройство для контроля изоляции аккумуляторной батареи электрического транспорта

 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции и поиска дефектных элементов многоэлементной аккумуляторной батареи электрического транспортного средства. Цель изобретения состоит в расширении функциональных возможностей, повышении надежности и точности. Устройство содержит калиброванный переменный резистор, два элемента памяти, измерительный механизм и переключатель режимов работы устройства, При контроле сопротивления изоляции батареи сравнивается напряжение на конденсаторах элементов памяти с падением напряжения на части переменного резистора , подключенного к клеммам батареи. При поиске дефектного элемента определяется на переменном резисторе точка с потенциалом, соответствующим потенциалу дефектного элемента в батарее. 1 з,п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

l1O ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4640990/07 (22) 24.01.89 (46) 15.01.91. Бюл. ¹ 2

P1) Московский институт инженеров железнодорожногоо транспорта (72) А.И,Хоменко, Г.Г.Рябцев, А.М.Кадомцев и Г.E.Êèêñìàí (53) 621.355.1 (088.8) (56) Измеритель сопротивления изоляции.

Тип Ф4101.

Авторское свидетельство СССР

¹ 765916, кл. Н 01 М 10/48, 1978, Авторское свидетельство СССР

¹ 4355?5, кл. Н 01 М 10/48, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА (57) Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть исИзобретение относится к контролю элек- трооборудования транспортных средств, в частности к устройствам для контроля сопротивления изоляции и поиска места повреждения изоляции многоэлементных аккумуляторных батарей электрического транспорта.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение надежности и точности.

На чертеже представлена схема устройства.

Аккумуляторная батарея 1 состоит из элементов 1,1, 1.2...„1.Х, ..., 1 N, Сопротивление изоляции элемента 1.Х в батарее 1, имеющего утечку тока на "землю", условно обозначено резистором 2. Устройство контроля содержит пятипозиционный пераклюО, 1621102 А1 (я)5 Н 01 М 10/48, G 01 R 27/18 //

G 01 Я 31/36 пользовано для контроля сопротивления изоляции и поиска дефектных элементов многоэлементной аккумуляторной батареи электрического транспортного средства.

Цель изобретения состоит в расширении функциональных возможностей, повышении надежности и точности. Устройство содержит калиброванный переменный резистор, два элемента памяти, измерительный механизм и переключатель режимов работы устройства, При контроле сопротивления изоляции батареи сравнивается напряжение на конденсаторах элементов памяти с падением напряжения на части переменного резистора, подключенного к клеммам батареи. При поиске дефектного элемента определяется на переменном резисторе точка с потенциалом, соответствующим потенциалу дефектного элемента в батарее. 1 з,п. ф-лы, 1 ил. чатель 3 с контактами 4 — 10, переменный резистор 11 с калиброванными позициями (11.1, 11.2, ..., 11.N), движок 12, измерительный механизм 13 с двусторонней шкалой, зашунтированный стабилитронами 14 и 15, соединенными во встречном направлении, резистор 16, элементы памяти 17 и 18, выполненные на диодах 19 и 20 и конденсаторах 21 и 22. Емкости конденсаторов равны между собой. Состояние контактов переключателя 3 по позициям представлено в таблице. На схеме состояние контактов переключателя 3 соответствует позиции

"Сброс".

Устройства работает следующим образом.

Для контроля устройство подключается к клеммам батареи 1, (подсоединительные

1621102

0 + U — (Е-1 +

R+0

Е одоп

U1+ Uz — +

02 провода устройства имеют маркировку "+" и "-"), Перед измерениями переключатель 3 ставится в позицию "Сброс" и движок 12 резистора 11 устанавливается на позицию

N/2. В этом исходном состоянии элементы устройства отключены от батареи, конденсаторы 21 и 22 элементов 17 и 18 памяти разряжены и измерительный механизм 13 показывает отсутствие остаточных напряжений на конденсаторах 21 и 22.

Перед проведением контроля изоляции батареи 1 переключатель 3 ставится в положение "Заряд 1", а затем в положение "Заряд 2".

На позиции "Заряд 1" замкнуты контакты 4, 6 и 8 переключателя 3, а контакты 5, 7, 9 и 10 разомкнуты. При этом к элементам 1.1 — 1,Х батареи 1 подключаются по цепи утечки тока (через резистор 2) левая половина резистора 11, измерительный механизм 13, резистор 16, конденсатор 21. Конденсатор

21 заряжается до уровня напряжения где Е1 — напряжение на элементах 1.1 — 1,Х батареи 1;

Й2, Й11, п13, R16 — сопротивление элементов 2, 11, 13 и 16.

Конец заряда конденсатора 21 фиксируется по установившемуся отклонению стрелки и измерителя 13. После этого переключатель 3 ставится на позицию "Заряд

2".

На позиции "Заряд 2" замкнуты контакты 5, 6, 8 и 10, контакты 4, 7 и 9 разомкнуты и конденсатор 22 заряжается до напряжения

Конец заряда конденсатора 22 фиксируется по установившемуся отклонению стрелки измерителя 13.

Направление тока в измерителе 13 при заряде конденсаторов 21 и 22 различное, поэтому в качестве измерителя 13 выбирается прибор с двусторонней шкалой и нулевой отметкой в центре шкалы.

Для проведения контроля переключатель 3 ставится на позицию "Контроль". На данной позиции замыкаются контакты 4, 5, 7 и 9, а контакты 6, 8 и 10 размыкаются. При этом измеритель 13 оказывается включенным между средней точкой резистора 11, потенциал которой равен 0,5 Е, и последовательно соединенными конденсаторами

21 и 22, суммарное напряжение на которых равно

Сумма сопротивлений 0.5 R11+ й1з+ Вм выбирается равной номинально допустимому сопротивлению одоп изоляции батареи.

Учитывая, что Е = Е1+ Е2 (см. чертеж), получим

В этом случае разность потенциалов, прикладываемых к измерителю 13, равна

01з = 0,5 Š— (U1 + Uz) =- 0,5 Е (Rz— одоп)/(R2 + одоп)

Для сопротивления изоляции батареи возможны три характерных состояния;

R2 > одоп, Rz = одоп RZ < одоп.

Если сопротивление изоляции высокое (Й2 > одоп), то U13 > 0 и стРелка измеРителЯ

13 отклоняется вправо, Если сопротивление изоляции находится на допустимом уровне (R2 = Кдоп), то 01з = 0 и стрелка измерителя

13 находится в нулевом положении. Если сопротивление изоляции ниже нормы (Rz < одоп), то О1з < О, т,е. к измеРителю 13 приложено напряжение с полярностью, противоположной полярности напряжения

01з, имеющей место в первом случае (пРи Rz > одоп). ПРи этом стРелка измеРителя 13 отклоняется влево.

Таким образом, по отклонению стрелки измерителя 13 оценивается уровень сопротивления изоляции батареи 1; отклонение влево — сопротивление ниже нормы, положение стрелки в цЕнтре шкалы — сопротивление изоляции на допустимом уровне, отклонение вправо — сопротивление изоляции выше допустимого уровня.

Если сопротивление изоляции батареи ниже нормы, то проводится поиск элемента батареи, на котором возникла утечка. Такая утечка возникает, как правило, в результате образования трещины в корпусе элемента батареи, через которую вытекает электролит, или пролива электролита на корпус элемента при его заправке, Таким образом, место утечки, как правило, четко ограничено. Для поиска дефектного элемента батареи, переключатель 3 ставится в позицию

"Поиск". В этом положении контакты 4 — 9 замкнуты, контакт 10 разомкнут, измеритель 13 включается через резистор 2, соответствующий цепи утечки, между дефектным элементом батареи, и движком

1621102

12 резистора 11. Перемещением движка 12 резистора 11 enpaso или влево устанавливается нулевое (в центре шкалы) показание измерителя 13. При таком показании потенциал движка 12 на резисторе 11 соответствует потенциалу, имеющему место на дефектном элементе батареи. Применительно к схеме, изображенной на чертеже, потенциал движка 12 равен Е1.

Полное падение напряжения на резисторе 11 равно напряжению Е батареи 1.

Зная общее число N элементов в батарее, можно каждое положение движка 12, соответствующее падению напряжения

Ui= i Е/N, гдето=1,2,...,N, обозначить как номер 1-го элемента батареи.

В этом случае в момент нулевого показания измерителя 13 движок 12 будет указывать номер дефектного элемента батареи, Стабилитроны 14 и 15 защищают измеритель 13 от перегрузки при перемещениях движка 12 резистора 11 в крайние положения при возникновении утечки на первых или последних элементах батареи, Предлагаемое устройство обеспечивает контроль сопротивления изоляции батареи и поиск дефектного элемента в батарее. По сравнению с известными устройствами предлагаемое имеет более простую конструкцию, содержит несложные элементы, измеряет сопротивление изоляции бе" емкостных сопротивлений батареи.

Таким образом, применение изобретения обеспечивает расширение функциональных возможностей, повышение надежности и точности устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля изоляции аккумуляторной батареи электрического транспорта, содержащее измерительный механизм, клеммы для подключения контролируемой батареи и постоянный и переменный резисторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 5 что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности и точности, оно сн бжено контактным переключателем, содержащим семь контактов, и двумя последовательно соединенными ди10 одно-емкостными элементами памяти, которые между собой соединенны со стороны конденсаторов, а со стороны диодов первый элемент памяти катодом диода соединен с началом переменного резистора и через

15 первый контакт переключателя с отрицательным полгосом батареи, а второй элемент памяти анодом диода подключен через второй контакт переключателя к концу переменного резистора, который через третий

20 контакт переключателя соединен с положительным полюсом батареи, движок переменного резистора подключен через измерительный механизм, повторянный резистор и четвертый контакт переключателя к

25 точке соединения между собой конденсаторов элементов памяти, а эта точка подключена через пятый контакт переключателя к клемме "Земля" для подключения к корпусу батареи, при этом параллельнодиодупервого

30 элемента памяти включен шестой контакт переключателя, а катод диода второго элемента памяти соединен через седьмой контакт переключателя с точкой соединения четвертого контакта переключателя с постоянным рези35 стором.

2. Устройство по и. l, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что параллельно измерительному механизму включены встречно соединенные защитные стабилитроны

1621102

Составитель И.Найдина

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Заказ 4251 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