BG1864U1

BG1864U1 - System for measuring, test and analysis of industrial batteries

Info

Publication number: BG1864U1
Application number: BG002491U
Authority: BG
Inventors: Александър ХРИСТОВ
Original assignee: "Марпекс" Оод
Priority date: 2013-06-24
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2014-03-31

Abstract

The present utility model relates to a system for measuring, test and analysis of industrial batteries, which will find application in the maintenance of industrial batteries. The system of measurement, test and analysis of industrial batteries is composed of measured rechargeable battery (1), connected to the main load electrical resistance (8). The rechargeable battery (1) is connected to a charger (2), and in parallel with the analyzer (3) of the internal resistance with a digital ohmmeter (4) with multichannel oscillator (5) and with a thermal imaging camera (6). The exits of the internal resistance (3) to the digital ohmmeter (4), multichannel oscillator (5) and of the infrared camera (6) enter the shuttle computer configuration (10). The main load resistance (8) on the one hand, it is associated with additional load electrical resistors (9) and, on the other hand, is associated with multichannel measuring controller (7) associated with the transfer computer configuration (10). Transfer computer configuration (10) is associated with a module for analysis (11), as the outcome of the transfer computer configuration (10) is connected to the printer peripheral device (12).

Description

Област на техникатаField of technology

Настоящият полезен модел се отнася до система за измерване, тест и анализ на индустриални акумулаторни батерии и ще намери приложение при поддръжката на индустриални акумулаторни батерии.This utility model relates to a system for measuring, testing and analyzing industrial batteries and will find application in the maintenance of industrial batteries.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

От патент US 2005/0134282 А1 е известно устройство за тестване и измерване на батерии. За да се измери потенциалното напрежение, тестваната батерия е свързана чрез клеми на Келвин, които от една страна са свързани с група товарни съпротивления, а от друга страна клемите на Келвин са свързани към товарно съпротивление, което е използвано като относително паралелно съпротивление, и към силов комутатор. Паралелно на комутатора е свързан демпферен контур.From patent US 2005/0134282 A1 is known device for testing and measuring batteries. To measure the potential voltage, the battery tested is connected via Kelvin terminals, which on the one hand are connected to a group of load resistors, and on the other hand the Kelvin terminals are connected to a load resistor used as a relative parallel resistance and to power switch. A damper loop is connected in parallel with the switch.

Диференциален усилвател, използван за измерване на тока във веригата, е свързан чрез съпротивления към паралелното съпротивление.A differential amplifier used to measure the current in the circuit is connected by resistors to the parallel resistor.

A/D конвертор, използван за дигитализиране на измереното напрежение на батерията, е свързан от лявата си страна към регистър, а десният му дигитален изход е свързан към многоканален измервателен микроконтролер. В базата данни на микроконтролера е инсталирана памет за всички измерени данни, като напрежение, ток и др.An A / D converter used to digitize the measured battery voltage is connected on its left side to a register, and its right digital output is connected to a multi-channel measuring microcontroller. In the database of the microcontroller is installed memory for all measured data, such as voltage, current, etc.

Друг A/D конвертор, използван за измерване на тока, е свързан от лявата си страна към усилвател, а десният му дигитален изход е свързан към микроконтролера.Another A / D converter used to measure current is connected on the left side to an amplifier, and its right digital output is connected to the microcontroller.

Микроконтролерът има изходяща връзка към дисплей и входяща връзка към контролен панел, като друг изход от микроконтролера е свързан към контролния изход на силовия комутатор.The microcontroller has an output connection to a display and an input connection to a control panel, and another output of the microcontroller is connected to the control output of the power switch.

Известното устройство действа по следния начин: първоначално в контролния панел на микроконтролера е поставена информация, която се отнася до тестването на батерията (например номинално напрежение, номинален капацитет и др.) и информация, която се отнася до вида на машината, в която се използва батерията.The known device works as follows: initially in the control panel of the microcontroller is placed information relating to the testing of the battery (eg rated voltage, rated capacity, etc.) and information relating to the type of machine in which it is used the battery.

Измерващото лице се информира за състоянието на батерията чрез дисплей, който е свързан към микроконтролера. Дисплеят също е използван за показване на специалните тестове за коригиране по време на процеса на измерване. Дисплеят може да бъде задействан и чрез специален компютър, или чрез друго компютърно устройство.The meter is informed of the battery status via a display that is connected to the microcontroller. The display is also used to show special adjustment tests during the measurement process. The display can also be activated via a special computer or another computer device.

Известното устройство има ограничени възможности относно вида на измерваните батерии, т.е. може да бъде използвано за тестване само на един вид батерия, а именно - стартерен акумулатор, и тестваното напрежение на батерията е от порядъка на 12VDC, като продължителността на времето на тест и разряд на батерията е 10 microsec до 50 microsec. Известното устройство може да измерва единствено фиксирани величини, като напрежение, ток на студен старт, състояние на заряд и състояние на батерията.The known device has limited possibilities regarding the type of measured batteries, ie. can be used to test only one type of battery, namely - starter battery, and the tested battery voltage is of the order of 12VDC, as the duration of the test time and discharge of the battery is 10 microsec to 50 microsec. The known device can only measure fixed quantities, such as voltage, cold start current, charge status and battery status.

Техническа същност на полезния моделTechnical essence of the utility model

Задача на полезния модел е да се създаде система за измерване, тест и анализ на индустриални акумулаторни батерии, която може да измерва, тества и анализира неограничен тип акумулаторни батерии, като продължителността на време на тест и разряд са програмируеми величини и се определят от типа акумулаторна батерия.The task of the utility model is to create a system for measurement, test and analysis of industrial batteries, which can measure, test and analyze an unlimited type of batteries, the duration of test and discharge time are programmable quantities and are determined by the type of battery. battery.

Системата за измерване, тест и анализ на индустриални акумулаторни батерии е съставена от измервана акумулаторна батерия, свързана към основно товарно електрическо съпротивление. Измерваната акумулаторна батерия е свързана също със зарядно устройство, а също така паралелно с анализатор на вътрешното съпротивление, с цифров омметър, с многоканален осцилокоп и с термовизионна камера. Изходите на анализатора на вътрешното съпротивление, на цифровия омметър, на многоканалния осцилокоп и на термовизионната камера влизат в трансферна компютърна конфигурация. Основното товарно съпротивление от една страна е свързано с допълнителните товарни електрически съпротивления, а от друга страна е свързано с многоканален измервателен контролер, който от своя страна също е свързан с трансферната компютърна конфигурация. Трансферната компютърна конфигурация е свързана с модул за анализ, включThe system for measurement, test and analysis of industrial batteries consists of a measured battery connected to a basic electrical load resistance. The measured rechargeable battery is also connected to a charger, and also in parallel to an internal resistance analyzer, a digital ohmmeter, a multi-channel oscilloscope and a thermal imaging camera. The outputs of the internal resistance analyzer, the digital ohmmeter, the multi-channel oscilloscope and the thermal imaging camera are included in the transfer computer configuration. The main load resistor on the one hand is connected to the additional load electrical resistors and on the other hand is connected to a multi-channel measuring controller, which in turn is also connected to the transfer computer configuration. The transfer computer configuration is connected to an analysis module, incl

1864 L I ващ софтуер, а изходът й е свързан с печатащо периферно устройство.1864 L I software, and its output is connected to a printing peripheral.

Предимство на създадената система за измерване, тест и анализ на индустриални акумулаторни батерии е, че тя е универсална и може да измерва и изпитва всякакъв вид акумулаторни батерии. Освен това разрядните характеристики на измерваните батерии са програмируеми и системата позволява измерването и тестването на напрежение и на ток на заряд на всеки отделен елемент от батерията; на напрежение и на ток на заряд на цялата батерия; на напрежение и на ток на разряд на всеки отделен елемент от батерията, както и на цялата батерия. Системата осигурява измерването на импеданс на всеки отделен елемент от батерията; на съпротивление на всеки отделен свързващ проводник; на съпротивление на цялата батерия; на пулсации на зарядното напрежение; на ток на саморазряд; на температура на всеки отделен елемент от батерията, както и на специфична плътност на електролита на всеки отделен елемент от батерията.An advantage of the created system for measurement, test and analysis of industrial batteries is that it is universal and can measure and test any type of batteries. In addition, the discharge characteristics of the measured batteries are programmable and the system allows the measurement and testing of voltage and charge current of each individual battery element; of voltage and current of charge of the whole battery; of voltage and discharge current of each individual element of the battery, as well as of the whole battery. The system provides impedance measurement of each individual element of the battery; the resistance of each individual connecting wire; the resistance of the whole battery; of charging voltage ripple; of self-discharge current; the temperature of each individual element of the battery, as well as the specific gravity of the electrolyte of each individual element of the battery.

Пояснение на приложената фигураExplanation of the attached figure

Полезният модел се илюстрира на приложената фигура 1, която представлява принципна схема на системата за измерване, тест и анализ на индустриални акумулаторни батерии.The utility model is illustrated in the attached figure 1, which is a schematic diagram of the system for measurement, test and analysis of industrial batteries.

Примери за изпълнение на полезния моделExamples of implementation of the utility model

Системата за измерване, тест и анализ на индустриални акумулаторни батерии може да измерва акумулаторни батерии, които имат обхват на напрежението от 10 V до 480 VDC и обхват на тока от 0 А до 110 А.The system for measurement, test and analysis of industrial batteries can measure batteries that have a voltage range from 10 V to 480 VDC and a current range from 0 A to 110 A.

Измерваната акумулаторна батерия 1 е свързана към зарядно устройство 2, което преди започване на теста осигурява пълен заряд на тестваната акумулаторна батерия. След теста зарядното устройство 2 осигурява последващ пълен заряд на тестваната акумулаторна батерия 1. Измерваната акумулаторна батерия 1 е свързана и с основно товарно електрическо съпротивление 8.The measured battery 1 is connected to a charger 2, which before starting the test provides a full charge of the tested battery. After the test, the charger 2 provides a subsequent full charge of the tested battery 1. The measured battery 1 is also connected to the main load electrical resistance 8.

Освен това, измерваната акумулаторна батерия 1 се свързва паралелно с анализатор 3 на вътрешното съпротивление, с цифров омметьр 4, с многоканален осцилокоп 5 и с термовизионна камера 6. Анализаторът 3 на вътрешното съпро тивление тества и анализира цялата електрическа верига на акумулаторната батерия 1. Цифровият омметьр 4 измерва и тества свързващите кабели. Многоканалният осцилоскоп 5 измерва параметрите към акумулаторната батерия. Термовизионната камера 6 измерва и контролира температурата на отделните блокове и връзки.In addition, the measured battery 1 is connected in parallel with an internal resistance analyzer 3, a digital ohmmeter 4, a multi-channel oscilloscope 5 and a thermal imaging camera 6. The internal resistance analyzer 3 tests and analyzes the entire electrical circuit of the battery. ohmmeter 4 measures and tests the connecting cables. The multi-channel oscilloscope 5 measures the parameters to the battery. The thermal imaging chamber 6 measures and controls the temperature of the individual blocks and connections.

Изходите на анализатора 3 на вътрешното съпротивление, на цифровия омметьр 4, на многоканалния осцилокоп 5 и термовизионната камера 6 влизат в трансферна компютърна конфигурация 10.The outputs of the internal resistance analyzer 3, the digital ohmmeter 4, the multichannel oscilloscope 5 and the thermal imaging camera 6 enter the transfer computer configuration 10.

Основното товарно съпротивление 8 от една страна е свързано с допълнителни товарни електрически съпротивления 9. Основното товарно електрическо съпротивление 8 с автоматично регулиране на импеданса се избира в зависимост от избраната разрядна характеристика, типа батерия, номинални параметри на батерията, а допълнителните съпротивления 9 се свързват към основното съпротивление 8 с цел добиване на определени параметри на разрядните характеристики. Основното товарно съпротивление 8 от друга страна е свързано с многоканален измервателен контролер 7, който постоянно отчита параметрите на теста. Многоканалният контролер от своя страна, също е свързан с трансферната компютърна конфигурация 10, която е свързана с модул за анализ 11, който включва в себе си специален софтуер, като изходът на трансферната компютърна конфигурация 10 е свързан с печатащо периферно устройство 12.The main load resistor 8 on the one hand is connected to additional electrical load resistors 9. The main electrical load resistor 8 with automatic impedance control is selected depending on the selected discharge characteristic, battery type, nominal battery parameters, and the additional resistors 9 are connected to the main resistance 8 in order to obtain certain parameters of the discharge characteristics. The main load resistor 8 on the other hand is connected to a multi-channel measuring controller 7, which constantly reads the test parameters. The multi-channel controller, in turn, is also connected to the transfer computer configuration 10, which is connected to an analysis module 11, which includes special software, the output of the transfer computer configuration 10 being connected to a printing peripheral device 12.

Използване на полезния моделUsing the utility model

Създадената система за измерване, тест и анализ на индустриални акумулаторни батерии се използва по следния начин.The established system for measurement, test and analysis of industrial batteries is used as follows.

Посредством анализатора 3 на вътрешното съпротивление, на акумулаторните батерии 1 се прави отчитане на вътрешното съпротивление на всеки акумулатор, блок или клетка. Данните се сравняват с каталожните данни на измерваната батерия 1. При разлика в параметрите повече от 15% спрямо каталожните данни на батерията, се извършва капацитивен тест. Чрез зарядното устройство 1 се прави пълен заряд на измерваната акумулаторна батерия 1 като подготовка за капацитивен тест. Посредством основно товарBy means of the internal resistance analyzer 3, the internal resistance of each accumulator, block or cell is read on the accumulator batteries 1. The data are compared with the catalog data of the measured battery 1. If the difference in the parameters is more than 15% compared to the catalog data of the battery, a capacitive test is performed. The charger 1 makes a full charge of the measured battery 1 in preparation for a capacitive test. By means of mainly goods

1864 UI но електрическо съпротивление 8 с автоматично регулиране на импеданса и допълнителните съпротивления 9 се избира разрядна характеристика. Многоканалният измервателен контролер 7 за постоянно отчитане на параметрите на теста се свързва от една страна последователно за измерване на общия ток, и от друга страна паралелно към всеки блок за мерене на клетъчните напрежения. Температурата на акумулаторните блокове или клетки се измерва посредством термовизионната камера 6. Всички данни се записват през определен времеви период във вътрешна памет на многоканалния контролер 7. След завършване на теста, данните се прехвърлят посредством трансферна компютърна конфигурация 10. Определя се точният капацитет на измерваната акумулаторна батерия 1, проблемни блокове или клетки и оставащ живот. Данните се визуализират на екран или на печатащото периферно устройство 12. Измерваната акумулаторна батерия 1 се предава за заряд.1864 UI but electrical resistance 8 with automatic impedance control and additional resistors 9 is selected bit characteristic. The multi-channel measuring controller 7 for continuous reading of the test parameters is connected on the one hand in series for measuring the total current, and on the other hand in parallel to each unit for measuring the cellular voltages. The temperature of the battery packs or cells is measured by the thermal imaging camera 6. All data is recorded for a certain period of time in the internal memory of the multi-channel controller 7. After completing the test, the data is transferred by transfer computer configuration 10. Determine the exact capacity of the measured battery battery 1, problem blocks or cells and remaining life. The data is displayed on a screen or on the printing peripheral 12. The measured battery 1 is transmitted for charging.

Claims

A system for measuring, testing and analyzing industrial batteries, consisting of a measured battery connected to a main electrical load resistor, the system also comprising additional electrical load resistors and a multi-channel measuring controller, characterized in that the measured battery ( 1) is connected both to the charger (2) and in parallel with the internal resistance analyzer (3), with a digital ohmmeter (4), with a multi-channel oscilloscope (5) and with a thermal imaging camera (6), as the outputs of the analyzer of the internal resistance (3) of the digital ohmmeter (4), of the multi-channel oscilloscope (5) and of the thermal imaging camera (6) are connected to a transfer computer configuration (10), where the main load resistance (8) is connected to the additional load electrical resistors (9), and on the other hand is connected to the multi-channel measuring controller (7), which in turn is also connected to the transfer the computer configuration (10), which is connected to an analysis module (11), the output of the transfer computer configuration (10) being connected to a printing peripheral (12).