Устройство для контроля степени заряженности аккумуляторной батареи

 

Союз Советсних

Социалистичесних

РЕСЛУбЛиК (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 030179 (21» 2710057/18-21 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 301180 Бюллетень 44

Дата опубликования описания 30.1180 (%t)М К

G 0l R 29/24

Государстееииый комитет

СССР по демам изобретеиий и открытий (з) M»(621. 317. 7 (088. 8) (72) Авторы изобретения

М.Г. Калашников, В.Д. Константинов, О.И, Милютин, В.A. Павлов и Э.П. Штумпф (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ ЗАРЯЖЕННОСТИ

АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Изобретение относится к областиаккумуляторостроения, а более конкретно — к устройствам дистанционного контроля степени заряженности стартерных свинцовых аккумуляторов батарей типа 6СТЭН-140М, бМСТ-140, 12СТ-70, 12СТ-80 и может быть применено во всех случаях использования аккумуляторных батарей.

Известно устройство для определения зарядного состояния аккумуляторной батареи путем интегрирования тока батареи, содержащее измерительный резистор, включенный в электрическую цепь батареи, интегрирующий каскад и 15 индикаторный каскад с реверсивным счетчиком, а также переключатель, с помощью которого падение напряжения на измерительном резисторе попеременно подается в противоположной поляр- 20 ности на вход интегрирующего каскада, направление счета определяется полярностью падения напряжения на измерительном резисторе Р13.

Такое устройство имеет недостаточную точность измерения при температурах ниже +1 С,,что обусловлено снижением емкости аккумуляторной бата.реи при поки::<екии температуры. 30

Известно также устройство, содержащее измерительный резистор, интегрирующи . каскад к индикаторный каскад с реверсивным счетчиком, а также пороговое 17ñòDÎéñòçÎ, счетчик работает в одном направлении при превышен iH первого порога током разрядки и во втором направлении при превышении второго порога зарядки (2$.

Это устройство также имеет недостаточную точность измерения емкости (степени заряженности) аккумуляторных батарей при низких температурах.

Погрешность измерения особенно велика при температурах -20 С вЂ” 40 С, о о когда емкость практи ески падает до нуля, хотя при этом батарея может быть полкостью заряжена.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля состояния заряда аккумуляторной батареи, содержащее счетчик амперчасов, подключенный к измерительному резистору, через который проходит ток батареи. Счетчик амперчасов содержит интегратор, к которому подключен реверсивный счетчик имгульсов, а параллельно измерителькому резистору подключен вход нелинейного блока,, выход которого подклю783719 чен к счетчику последовательно с ре зистором 31.

Недостатком устройства, не содержащего температурного корректора, является значительная погрешность измерения степени заряженности батареи нри низких температурах.

Цель изобретения — повышение точности измерения при низких температурах.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля степени о, заряженности аккумуляторной батареи, содержащее счетчик амперчасов, подключенный к шунту, включенному последовательно.с аккумуляторной батареей, и измерительный прибор, дополнительно 3$ введены датчик температуры электролита и блок нелинейности, причем блок нелинейности подключен одним своим входом к выходу датчика температуры электролита, а другим входом — к вы- рр ходу счетчика амперчасов, при этом выход блока нелинейности подключен к измерительному прибору.

Введение блока нелинейности (температурного корректора) с датчиком температуры незначительно усложняет схему устройства, но это позволяет значительно повысить точность измерений.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит счетчик 1 амперчасов, блок 2 нелинейности, измерительный прибор 3 и датчик 4 температуры электролита. Устройство подключено к шунту 5, через который проходит ток батареи.

Счетчик амперчасов включает в себя интегратор б, усилитель 7, релейНый блок 8, блок 9 питания, выключатель 10 сети, светодиоды 11,12, тумб- 40 лер 13 ручной коррекции. Интегратор с интегрирующим конденсатором и усилитель могут быть выполнены на операционных усилителях. Релейный блок выполнен так, что сигнал на его выхо- 4 де (загорание светодиода) появляется при уменьшении емкости батареи ниже определенного уровня (например, 503).

Блок нелинейности включает в.себя два переменных корректирующих резистора 14, 15 и термистор 16, установленный в датчике температуры электролита.

Датчик температуры представляет соооф термистор (типа KNT-1), нелинейно меняющий свое сопротивление в зависимости от температуры электролита ниже +150 С. ф

Устройство работает следующим образом.

При включении тумблера 10 напря- фф жение питающей сети подается на блок питания, при этом загорается светодиод 11. С блока питания напряжение подается на интегратор, релейный блок и усилитель. В токе время сигнал о заряде (разряде) батареи с шунта подается на вход интегратора. По мере протекания зарядного (разрядного) тока через шунт сигнал с последнего приводит к увеличению (уменьшению) напряжения на выходе интегратора, что свидетельствует об увеличении (уменьшении) емкости батареи. Сигнал

c в ы х оoд а иHнHтTеeг р а т оoр а tп оoсcт у пает на вход усилителя. Далее сигнал с выхода усилителя поступает на вход блока нелинейности, выполняющего функцию температурного корректора. Характеристика блока нелинейности подбирается с помощью переменных резисторов

14, 15 и термистора 16 так,чтобы она соответствовала данному типу батареи и условиям эксплуатации, разрядным и зарядным параметрам батареи.

Откорректированный сигнал с блока нелинейности поступает на стрелочный измерительный прибор, показывающий степень заряженности (емкость) батареи, и релейный блок. При сни:кения степени заряженности (емкости) батареи ниже установленной величины релейный блок срабатывает и загорается светодиод 12.

Для ручной подгонки показаний интегратора (например, после длительного хранения батарей) предусмотрено приведение в соответствие показаний измерительного прибора с фактической степенью заряженности батареи с гомощью тумблера 13.

Устройство, выполненное на интегральных схемах, отличается универсальностью применения и малыми габаритами. Предлагаемое устройство может выполнять функцию самоконтроля, т.е. когда батарея израсходует часть номинальной емкости (например 50Ъ), устройство выдает сигнал.

Эффективность использования изобретения заключается в повышении точности измерения емкости аккумуляторных батарей в области температур ниже +15ОС. Это позволит улучшить эксплуатационные характеристики изделий с аккумуляторными батареями.

Формула изобретения

Устройство для контроля степени заряженности аккумуляторной батареи, содержащее счетчик амперчасов, подключенный к шунту, включенному последовательно с аккумуляторной батареей и измерительный прибор„ о т .,л и ч аю щ е е с я тем,что с целью повышения точности измерения при низких температурах, дополнительно введены датчик температуры электролита и блок нелинейности, причем блок нелинейности подключен одним своим входом к выходу датчика температуры электролита, а другим входом — к выходу счетчика амперчасов, при этом выход блока нелинейности подключен к измерительному прибору.

783719

Составитель В.Костин

Редактор Т.Рыбалова Техред Ж.Кастелевич КорректорЛ

Заказ 8539/48 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 2333932, кл. 6 01 к 31/00, 197б.

2. Патент Франции М 220 07, кл. G 01 R 11/00, 1974.

3. Патент Великобритании 9 ""..473683, л, С б 5, 1977 (прототип).