Устройство для измерения и регистрации тока разряда химических источников тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ Сви ИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

С оцналнстнческнк

Республик (i» 866613 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 030180 (21) 2862375/24-07

<я)м. к. с присоединением заявки М

Н е01 М 10/48

Государственный комитет

СССР но делан изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230981. Бюллетень N9 35

Дата опубликования описания 230981 (53) УДКб 21. 355. .1(088.8) 1

В.И.Шавлов и Д.С.Просцевич /

/ (72) Авторы изобретения (73) заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ

ТОКА РАЗРЯДА ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ

ТОКА

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при проведении испытаний химических источников тока на емкость.

Известны устройства с измерением зарядно-разрядных токов (1 ).

Известны также устройства с измерением зарядно-разрядных токов (2 ).

Однако в этих устройствах химические источники тока соединены в батарею последовательно и измерение тока заряда-разряда осуществляется непосредственным включением измерительного прибора в цепь источников тока 15 или подключением измерительного прибора и шунту, который включен последовательно с источниками тока.

Однако часто при испытаниях химических источников тока (XHT) на ем- 26 кость необходимо изготовлять батарею источников тока, в которой ХИТ соединены последовательно и параллельно, т.е. батарея ХИТ представляет собой m параллельно соединенных цепей,с5 а каждая цепь состоит из соединенных последовательно ХИТ в количестве от одного до и.

При подключении плюсового и минусового выводов батареи ХИТ к блоку раэ- ЗО рядных резисторов, величина сопротивления которого изменяется,или вручную либо коммутируется с помощью программного устройства, в параллельных цепях потекут токи разряда.

Если токи разряда единицы, десятки и сотни ампер, в каждую параллельную ветвь ХИТ ставится шунт и токи разряда в ветвях измеряются поочередным подключением измерительного прибора тока к шунтам.

Очень часто величины токов разряда бывают малыми (единицы, десятки, миллиампер), в особенности когда цикл испытаний на рязрад совершается длительное время или испытываются ХИТ небольшой емкости, поэтому возникает необходимость непосредственного включения измерительных приборов тока в параллельные цепи батареи ХИТ.

Однако нецелесообразно в каждую из m параллельных веТвей (цепей) ХИТ подключать свой измерительный прирор тока.. Кроме того, при измерении токов разряда одним измерительным прибором в определенные моменты времени переключение прибора иэ одной цепи

ХИТ в другую должно производиться с исключением разрыва цепей, так как нельзя допускать, чтобы сначала раэ866613 рывать цепь, а потом включать в нее прибор, или отключать прибор из цепи, а потом замыкать ее цепь, потому то при многократных измерениях то<ов разряда фактическое время разряда

ХИТ значительно уменьшается, что приводит к недопустимой погрешности и необъективной оценке емкости ХИТ.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является автоМатическое устройство для испытания аккумуляторов, которое содержит автоматический зарядно-разрядный блок, обеспечивающий заряд или разряд аккумуляторов, которые соединены последовательно между собой, коммутатор, осуществляющий подключение m иэмери- 15 тельных цепей к пробразователю напряжение — код и коммутацию силовых цепей аккумуляторов, т.е. отключение аккумуляторов из цепи заряда-разря- . да,ряд узлов составляющих блок регистрации и ряд других узлов.

Устройство может работать в режиме автоматической регистрации текущих параметров (например, величины напряжения на каждом аккумуляторе в фиксируемый момент времени) и режиме автоматической регистрации контрольных параметров (например, времени конечного напряжения при разряде каждого аккумулятора (3).

Недостатком известного устройства является то,что оно не позволяет вести измерение и регистрацию токов разряда в параллельных цепях батареи ХИТ, представляющую собой параллельно соединенных цепей, а каждая цепь состоит иэ соединенных последовательно ХИТ в количестве от одного до И, одним измерительным прибором тока с исключением разрыва параллельных цепей разряда. 40

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства и повышение объективности контроля емкости ХИТ.

Поставленная цель достигается тем, 45 что в устройство, содержащее m цепей, каждая из которых состоит иэ последовательно соединенных в количестве от одного до н ХИТ, одни из концов цепей ХИТ объединены и подключены к. блоку разрядных резисторов„ контактный коммутатор c m выходными каналами, автогенератор импульсов, блок регистрации, введены дополнительно m реле, измерительный прибор тока, формирователь импульсов, ключ, причем одни выходы обмоток управления m реле объединены непосредственно, а вторые выходы обмоток управления m реле объединены через замыкающие контакты каналов коммутатора и подсоединены 60 к выходу ключа, который через формирователь импульсов соединен с входом коммутатора, а вход ключа подключен к выходу автогенератора импульсов, замыкающий контакт первого 65 канала коммутатора включен в цепь

УПравления первого реле, замыкающий контакт второго канала коммутатора включен в цепь управления второго реле, соответственно замыкающий контакт m канала коммутатора включен в цепь управления rn реле, вторые концы п цепей ХИТ объединены через вторые замыкающие контакты каналов коммутатора и через измерительный прибор тока подключены к блоку разрядных резисторов, а также вторые концы m цепей ХИТ объединены через раэмыкающие контакты :в реле и подключены к блоку разрядных резисторов, причем замыкающий контакт первого канала коммутатора и размыкающий контакт первого реле принадлежит первой цепи ХИТ, замыкающий контакт второго канала коммутатора и размыкающий контакт второго реле принадлежит второй цепи ХИТ, соответственно замыкающий контакт m канала коммутатора H H HT KT m реле принадлежат п цепи ХИТ.

Кроме того, блок регистрации подключен к информационному выходу измерительного прибора тока, канал запуска которого подключен к выходу второго дополнительно введенного формирователя импульсов, а на вход его подсоединены включенные параллельно между собой замыкающие контакты Ь| реле.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит батарею 1 химических источников тока (ХИТ), состоящую из m параллельных цепей, в каждой иэ которых ХИТ соединены последовательно в количестве от одного до, и, причем в первую цепь входят

2 — 2 ХИТ, во вторую цепь входят

22„ — 2 „ ХИТ и так далее, в а цепь входятт 2п4-2 п1п, блок 3 разрядных ре з исторов, раэмыкающие кон такты 4 -4 ре4 3и ле 5 -5,„, автогенератор 6 импульсов, ключ 7, формирователь 8 импульсов, коммутатор 9 контактный с выходными каналами 101 -10,п, и их эамакающими контактами 11 -11m и 12 -12 » измерительный прибор 13 тока, блок 14 регистрации, замыкающие контакты 15,—

15 реле 5 -5, и второй формирователь 16 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

При подключении к батарее 1, состоящей иэ m цепей последовательно соединенных химических источников тока (ХИТ) 2, блока 3 разрядных резисторов в каждой из цепей 2„ -7, 2 -2

° и И 24 2й и ? - „„„ïðîòåêàåò ток разряда через размыкающие контакты 44 -4,„ реле 5<—

5 „. Изменяя ьеличину сопротивления в блоке разрядных резисторов можно изменить величину разрядного тока.

866613

После измерения токов разряда в щ цепях ХИТ коммутатор 9 устанавливается в исходное состояние, т.е. не включен ни один выходной канал 101—

10 и. В процессе проведения цикла испытаний ХИТ на емкость батарии 1 многократно повторяются замеры токов разряда в цепях ХИТ, поэтому, чтобы не вносить погрешность в оценку емкости ХИТ, очень важно включать и выклю ать измерительный прибор тока без разрыва цепи разряда.

При использовании в качестве измерительного прибора 13 тока аналогоцифрового преобразователя тока можно производить не только измерение

5 токов разряда, но и производить их регистрацию с помощью блока 14 регистрации, ч ю повышает объективность контроля емкости ХИТ, так как исключаются субъективные ошибки, связанные

О с записью результатов измерений оператором. При этом в дополнение к описанному в отношении измерения токов разряда происходит следующее.

При подключении аналого-цифрового преобразователя 13 тока контактами

12 -12„„ каналов выходных 10 -10 коммутатора 9 и срабатывании реле 51 — 5 которые наряду с размыканием своих контактов 4 -4и, замыкают свои .кон такты 15 -15, включенные между собой параллельно, и через второй формирователь 16 импульсов дают сигнал на запуск аналого-цифрового преобразователя 13 тока. После измерения тока разряда в каждой из ти цепей ХИТ информация в двоично-десятичном коде от аналого-цифрового преобразователя

13 тока поступает в блок 14 регистрацйи, где происходит регистрация резул татов измерения.

Автогенератор 6 импульсов имеет период колебаний, достаточной для проведения измерения и регистрации токов разряда в цепях ХИТ, причем импульсы малой скважности, т.е. длительность импульса, много больше длительности паузы. Длительность действия .импульса должна быть достаточной для проведения измерения и регистрации тока разряда в цепи ХИТ, а длитель.-. ность паузы должна быть не менее времени отпускания реле 5 -5> .

Процесс измерения и регистрации токов разряда в параллельных, цепях

ХИТ становится автоматическим, повышается объективность контроля емкости ХИТ, а также расширяются функциональные воэможности устройства. формула изобретения

В определенные моменты времени производится измерение тока разряда в каждой из и цепей ХИТ Сээ разрыва цепи разряда.

Для этого запускается автогенератор 6 импульсов, первый импульс которого включает ключ 7. Ключ 7 обеспечивает питание реле 51 -5„„ и через формирователь 8 импульсов запускает контактный коммутатор 9 с выходными каналами 101 -10 и включается первый

1 1 выходной канал 101, который своим замыкающим контактом 11 дает пи1 тание реле 51, а вторым замыкающим контактом 121 канал 101 коммутатора

9 подключает вход измерительного прибора 13 тока в первую разрядную цепь,, 1 состоящую из ХИТ 2„„-21и

Выход измерительного прибора подключен к блоку 3 разрядных резисторов. С задержкой на время срабатыва ния реле 5„, размыкается его контакт 2

41. Таким образом, включается измерительный прибор 13 тока в первую цепь, состоящую из ХИТ 2„ -2„„ без разрыва цепи разряда. После измерения тока разряда заканчивается первый им- р пульс автогенератора 6, ключ 7 выключается, питание с реле 5r -5,„ снимается, реле 51 обесточивается и замыкается контакт 4 1 реле 51. При этом контакт 121 еще замкнут,так как включен канал 101 коммутатора 9, т.е. отключение измерительного прибора

13 тока из первой цепи ХИТ 2,1 -2 происходит без разрыва цепи разряда.

Следующим импульсом автогенератора 6 опять включает ключ 7, который обеспечивает питание реле 5„ -5,„и через формирователь 8 импульсов включает второй канал 102 коммутатора 9, при этом размыкается контакт 12 канала

101 и все описанное относительно пер-40 вой цепи ХИТ 211 -21и повтоРяется длЯ втоРой цепи XHT 22 -2>, т.е. своим

2Ф 2и замыкающим контактом 11 выходной канал 10 коммутатора 9 дает питание реле 5, а замыкающим контактом 45

12 канал 10 подключает вход измерительного прибора 13 тока во вторую цепь ХИТ 2 -?

С задержкой на время срабатывания реле 5> размыкается его контакт Я3

4> . После измерения тока разряда во второй цепи ХИТ заканчивается второй импульс автогенератора 6, реле

5 обесточивается, контакт -4 замыкается, но контакт 12 еще замк- 55 нут, так как включен еще второй канал 10> коммутатора 9 и так далее. импульсом автогенератора 6 включает канал 10 „ коммутатора 9 и происходит измерение тока разряда в цепи ХИТ 2 „„-2,„„с исключением разрыва цепи разряда при подключении измерительного прибора 13 тока и при отключении его аналогично описанному относительно первбй и второй цепей ХИТ. 65

1. Устройство для измерения и ре- . гистрации тока разряда химических источников тока(ХИТ), содержащее М параллельно соединенных цепей, каждая

866613 з 8087/74 одписное

Патент" уг. Проектная, 4 из которых состоит из последовательно соединенных и ХИТ, одни иэ концов цепей ХИТ объединены и подключены к блоку разрядных резисторов, контактный коммутатор с tn выходными каналами, автогенератор импульсов, блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я 5 тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения объективности контроля емкости ХИТ, в него дополнительно введены 1иреле, измерительный прибор тока, формирователь импульсов, ключ, причем одни выходы обмоток управления rn реле объединены непосредственно, а вторые выходы обмоток управления щ реле объединены через соответствующие замыкаю- 35 щие контакты каналов коммутатора и подсоединены к выходу ключа, который через формирователь импульсов соединен с входом коммутатора, а вход ключа подключен к выходу авто- () генератора импульсов, вторые концы rn цепей ХИТ с одной стороны объединены через соответствующие вторые замыкаю-. щие контакты каналов коммутатора и через измерительный прибор тока подключены к блоку разрядных резисторов, а с другой стороны объединены через соответствующие размыкающие контакты и реле и подключены к блоку разрядных резисторов.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, блок регистрации подключен к информационному выходу измерительного прибора тока, канал запуска которого подключен к выходу второго дополнительно введенного формирователя импульсов, на вход которого подсоединены включенные параллельно между собой, вторые замыкающие контакты реле. источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вайлов A.М. и др. Автоматизация контроля и обслуживания аккумуляторных батарей. M., "Связь", 1975, с.141 и 145, рис.5.21 и 5.23.

2. Зорохивич A.E. и др. Устройства для заряда и разряда аккумуляторных батарей. М., "Энергия", 1975, с.85,99 и 185,рис.4-15,4-2 и 6-19.

3. Авторское свидетельство СССР

М 597036, кл. Н 01 М 10/48, 1978.