Система диагностирования свинцовой аккумуляторной батареи

 

Сущность изобретения: система содержит: 1 свинцовую аккумуляторную батарею

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕ НТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4813644/24 (22) 16.04.90 (46) 23.12,92. Бюл. ¹ 47 (72) Ю, П. Найденко, Ю, В. Скачков, Ю. В.

Малахов, М. Д, Маслаков, А. Il. Рыбкин, А. Il.

Батин и С. P. Юдилевич, (56) Авторское свидетельство СССР № 1254287, кл, G 01 F 23/22, 1987.

Maritime detence 1982, 7, IV, N 4 рр.137138... Ж, 1783479 А1 (я)5 G 05 В 23/02 (54) СИСТЕМА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

СВИНЦОВОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ (57) Сущность изобретения: система содержит: 1 свинцовую аккумуляторную батарею (1), 1 блок отработки результатов измерения (2), 1 коммутатор (3), 2 аналого-цифровых преобразователя (4, 5), 1 управляемый усилитель (6), 1 датчик тока аккумуляторной батареи (7), 1 группу датчйКов напряжения (8), 4 группы датчиков температуры (9, 10, 11, 12). 1 — 7 — 6 — 2 — 5-6. 7 — 6, 9 — 3-2-4, 10 — 3-4-23. 2 ил.

1783479

Изобретение относится к автома1ике. и вычислительной технике, конкретно к информационным системам о состоянии технологических процессов, а более точно к системам диагностирования судовых свинцово-кислотных аккумуляторных батарей (АБ), Известна система диагностирования судовой свинцовой АБ, принятая в качестве прототипа, содержащая ЭВМ со средствами индикации и документирования, подключенная через интерфейсные блоки к датчикам напряжения элементов АБ и всей

АБ, плотности электролита в четырех контрольных ЗЛементах и температуры электролита в каждом элементе АБ (cM. Marltlme

Defence 1982, 7, IV, N 4, рр 137-138). Система обеспечивает контроль перечисленных параметров, а также подсчет энергии АБ, необходимой для обеспечения различных скоростей хода судна.

Основными недостатками данной системы являются: значительные масса и габариты, в основном за счет кабельных линий связи, т,к. общее число точек контроля составляет 1100,. а также то, что система не обеспечивает контроль уровня и плотности электролита в каждом элементе АБ, Целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей системы за счет дополнительного определения уровня и плотности электролита в каждом из 120 элементов АБ.

Указанная цель достигается тем, что в состав системы дополнительно вводят коммутатор, по четыре датчика температуры, которые размещают в каждом элементе АБ, первый и второй аналогоцифровые преобразователи (АЦП), управляемый усилитель (УУ), вход которого соединяют с выходом датчика тока АБ, а выход УУ соединяют с входом второго АЦП, выход которого соединяют с первым информационным входом блока обработки результатов измерения, второй информационный вход и адресный выход которого соединяют соответственно с выходом второго АЦП, адресным входом коммутатора, информационные входы которого соединяют с выходами датчиков напряжения, датчиков температуры. выход управления коэффициентом усиления блока обработки результатов измерений соединяют с одноименным входом УУ.

На фиг. 1 приведена блок-схема: на фиг.

2 — алгоритм работы системы технического диагностирования АБ.

Система технического диагностирования (СТД) АБ состоит из судовой сВинцОВОЙ

АБ 1, включающей в себя 120 элементов, 55 сигналы ДН 8 и ДТп, 9, 10, 11, 12 передают в БОРИ 2 через К 3 и АЦП 4, где измеренные значения выходнь х сигналов перечисленных датчиков запоминают и подвергают обработке по алгоритму (см. фиг. 2) и вычисляют значения плотности электролита блока обработки результатов измерении (БОРИ) 2 на основе ЭВМ, со средствами индикации и документирования, который через коммутатор (К) 3, аналого-цифровые

5 преобразователи (АЦП) 4, 5 и управляемь|й усилитель (УУ) 6 подключают к датчику тока

АБ (ДТ) 7, датчикам напряжения (ДН) 8 и датчикам температуры (ДТп) 9, 10, 11, 12, которые устанавливают в каждом элементе

10 АБ, соединяют с выходом ДТ 7, выход УУ 6 соединяют с входом АЦП 5, выход АЦП 5 соединяют с первым информационным входом БОРИ 2, а выходы ДН 8, ДТа 9, 10, 11, 12, расположенные в каждом из 120 элемен15 тов АБ 1 через К 3 и АЦП 4 соединяют со вторым информационным входом БОРИ 2, а первый управляющий выход БОРИ 2 соединяют с первым входом УУ, второй управляющий выход БОРИ 2 соединяют с К 2, третий

20 и четвертый управляющие входы БОРИ 2 соединяют со вторыми входами АЦП 4 и 5 соответственно.

Система диагностирования свинцовой

АБ работает следующим образом. При пода25 че питания к элементам системы с клавиатуры ЭВМ14, входящей в состав БОРИ 2, вводят предварительно измеренные- с помсуцью ареометра и линейки (см. Соловьев

Ф, А. "Электрические аккумуляторы" Л, 30 ВВМИОЛУ им. Ф. Э;Дзержинского 1959 с.

15-19) начальные значения уровня hp и плотности d

40 температур в каждом из 120 элементов АБ 1 в четырех точках — с помощью термосопротивления R>-i (9) — ниже нижней допустимой границы электролита, R2- (10) — на номинальном уровне электролита, Вз- (11) — на

45 верхней границе допустимого уровня электролита, Я - (12) — выше верхней допустимой границы электролита, т,е, в воздушном пространстве внутри элемента АБ 1, температура которого совпадает с температурой

50 воздуха в судовом аккумуляторном помещении (здесь 1 — индекс i-ro элемента АБ), измеряют величину тока I АБ с помощью ДТ 7, при этом выходные сигналы ДТ 7 передают в БОРИ 2 через УУ 6 и АЦП 5, а выходные

1 1834 /9 и затем уровня электролита в каждом эле- при этом выходной сигнал ДТ 7 подлк" т менте АБ, при этом значение плотности d первый и второй входы УУ 6, в ко1ором oñóэлектролита определяют по формуле (л, 2 ществляют усиление и масштабироллни»

Положительное решение по заявке -Cnoco5 сигнала на операционном усилителе и тр,х определения плотности электролита свин- 5 масштабирующих резисторах с коэффицицового аккумулятора N 4879696 от 10,07.90 ентами передачи 1:1, 1:10, 1: 100 для обеспег, Н 01 М 10/42, чения точности измерения то-à" .3.,0;4 в диапазоне изменения тока 1 АБ от 50 до

d =d„— 7

15000 А, для чего третий вход УУ 6 подклюК Ki 10 чают к первому управляющему выходу БОРИ 2, а выход УУ 6 соединяют с входом АЦП где г1 — плотность электролита перед раз- 5, где аналоговый выходной сигнал ДТ 7 рядом, приведенная к температуре электро- преобразуется в циФровой код и по команлита +15 (по формуле (см. дасоян М. А. де, передаваемой со второго Управляющего

Химические источники тока Л,: Энергия, 15 выхода БОРИ 2 передает в БОРИ 2. в

1967, с. 83); котором обеспечивается индикация и региd=E + 0,00136 (15 — t)-0,84, страция результатов прямых и косвенных где Š— измеренная установившаяся эдс при измеРений диагностических параметров сУтемпературе t, С; довой свинцовой АБ, на основании которых

1 — измеренная температура электроли- 20 принимают Решение об оптимальном Режита, С ме дальнейшей эксплуатации АБ.

Сpi — емкость, отданная аккумулятором Система диагностированйя свинцовой в 1-м характерном режиме разряда; аккумуляторной батареи может быть выполK — отношение отданной аккумулято- нена на следующих типовы элементах; ром емкости при разряде от полностью за- 25 судовая свинцовая А0 (см, Норман F, ряженного состояния до конечного Бегшоу.Судовые батаре Л.: СУдостРоение разрядного напряжения к приращению плотности электролита, полученного предкоммутатор — на реле типа РЭС вЂ” 55А, варительно для -го характерного режима выполненный по схеме "и-полюсника в виде разряда;

30 контактного дерева";

Ср1 — емкость, отданная аккумулятором управляемый усилитель — на операцив /-м режиме, отличном от характерного; онном усилителе типа 140 УД25 с тремя масKI — отношение, полученное для j-го ре- штабируюЩими РезистоРами с жима, отличного оГ характерного, интерпо- коэффициентами передачи 1:1, 1;10, 1:100; ляцией зависимости K — — f(t ). 35 датчик тока АБ — на шунте типа 100 ШСВ а значение уровня электролита определя- класса 0,01 с выхоДным напРЯжениЕм, измеют по формуле няющимся линейно в диапазоне от 0 до 100 мВ, класс 0,5 на 15000А;

Rg — Io Н 1 +(l 1д датчики температуры на термометрах

lp Q tg — ti

40 сопротивления типа ТСП-288М (ТУ 2502.222111-8), где RI — полное сопротивление терморези- АЦП вЂ” на базе цифровых вольтметров сторов ДТ 9, 10, 11, 12; типа В7 — 34 ТУ Тг 2,710010-89

ro — погонное на единицу длины) сопро- блок обРаботки Результа ов измеРений тивлениетерморезисторовДТп,9,10 11 12 45 на основе ПЭВМ типа "Орбита-8015" ТУ 6 при T8Mf18paT/jp8 tp, B3IIT08, например из Фт. 320.001ТУ. справочника или полученное опьтным пу- Система ДиагностиРованиЯ СУДовой тем, свинцовой аккумуляторной батареи, выпол— полная длина терморезисторов ДТ неннэЯ на базе сочетаниЯ пРЯмых метоДов

9, 10, 11, 12; 50 измерения напряжения в каждом элементе

h — погруженная в электролит часть тер- АБ и АБ в целом, тока АБ, температуры элекморезисторов ДТп 9, 10, 11, 12: тролита в каждом элементе АБ и косвенных и — тЕмпературный коэффициент со- метоДов измерениЯ плотности и УРовнЯ противления для терморезисторов д Гп 9 электролита в каждом элементе АБ, количе10, 11, 12;

55 ства электричества, полученного (отданного

11 — температура части дТП 9, 10, 11 12 АБ в проЦессе заРЯДа) РэзРЯДа, позволЯет, находящейся в воздушной среде; в отличие от прототипа, расширить функциТ8МпераТура час „ЦТ 9, 10 11 12 онэльные возможности системы, осУЩествнэходящейся в эле;тролите, - - -- лять диагностирование состояния каждэго элемента АБ по всем основным контролиру1783479

loped Rasped

Стоянка

4u z

Составител ь Ю. Найден ко

Техред М.Моргентал Корректор А,Козориз

Редактор Г.Бельская

Заказ 4514 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101 емым параметрам, значительно сократить массу и габариты системы за счет снижения числа кабельных линий связи не менее, чем на 50, сократить стоимость разработки и эксплуатации системы за счет использования типовых, серийно выпускаемых датчиков температуры, тока и напряжения, размещение которых в элементах АБ не требует внесения изменений в их конструкцию, существенно улучшить условия эксплуатации судовой АБ за счет дистанционного контроля всех ее основных контролируемых параметров.

Формула изобретения

Система диагностирования, свинцовой аккумуляторной батареи, содержащая блок обработки результатов измерения, датчики напряжения, датчики температуры электро- лита в элементах аккумуляторной батареи, отличающаяся тем, что, с целью .расширения функциональных возможностей эа счет определения плотности и уровня электролита, в нее введены коммутатор, по четыре датчика температуры в каждый элемент аккумуляторной батареи, первый и второй аналого-цифровые преобразователи, управляемый усилитель, вход которого соединен с выходом датчика тока аккумуляторной батареи, а выход соединен с входом второго аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым информационным входом блока обработки

5 результатов измерения, второй информационный вход и адресный выход которого соединены соответственно с выходом второго аналого-цифрового преобразователя, адресным входом коммутатора, информаци10 онные входы которого соединены с выходами датчиков напряжения и датчиков температуры в элементах аккумуляторной батареи, выход управления коэффициентом усиления блока обработки результатов из15 мерения соединен с одноименным входом управляемого усилителя,. причем чувстви, тельный элемент первого датчика температуры установлен ниже допустимой границы уровня электролита, чувствительный эле20 мент второго датчика температуры установлен в точке, соответствующей номинальному уровню электролита, чувствительный элемент третьего датчика температуры установлен на границе верхнего

25 допустимого уровня электролита, а чувствительный элемент четвертого датчика температуры установлен выше верхней допустимой границы уровня электролита.

Система диагностирования свинцовой аккумуляторной батареи Система диагностирования свинцовой аккумуляторной батареи Система диагностирования свинцовой аккумуляторной батареи Система диагностирования свинцовой аккумуляторной батареи 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматическому регулирований и может быть использовано дли измерения инерционных звеньев систем автоматического регулирования в условиях воздействия на них переменных помех

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике

Изобретение относится к газотурбинным силовым установкам, в частности, к области комплексных испытаний электронной системы управления двигателем (ЭСУД) и предназначено для исследования ЭСУД во время разработки и испытания после завершения ее

Изобретение относится к средствам контроля устройств автоматики и телемеханики и может быть использовано, в частности, для контроля исправности их выходных каскадов (силовых управляемых ключей)

Изобретение относится к области полетного контроля датчиков угловых скоростей, входящих в состав систем автоматического управления летательных аппаратов

Изобретение относится к комплексному контролю исправности датчиков системы автоматического управления самолета

Изобретение относится к автоматизированным системам контроля, в частности к системам контроля цифроаналоговых, аналого - цифровых, цифровых и аналоговых узлов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА)

Изобретение относится к области управления и регулирования и, в частности к области контроля и управления автоматизированными комплексами с использованием электрических сигналов в роботизированных производствах

Изобретение относится к сложным изделиям автоматики, вычислительной техники и может быть использовано в управляющих вычислительных комплексах, информационно-управляющих комплексах и автоматизированных системах управления технологическими процессами

Изобретение относится к контролю и диагностированию систем автоматического управления и их элементов и может быть использовано для диагностирования линейных динамических объектов, состоящих из апериодических звеньев первого порядка

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике

Изобретение относится к области техники измерений, конкретно к способам определения остаточной емкости свинцового аккумулятора (СА)
Наверх