RU129262U1

RU129262U1 - DEVICE FOR MONITORING THE PARAMETERS OF A LEAD BATTERY IN REAL TIME

Info

Publication number: RU129262U1
Application number: RU2013100676/28U
Authority: RU
Inventors: Надежда Савельевна Севрюгина; Антон Владимирович Дикевич; Артем Сергеевич Корнеев; Евгений Александрович Волков; Владимир Георгиевич Афонин
Priority date: 2013-01-09
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2013-06-20

Abstract

Устройство для мониторинга параметров свинцового аккумулятора в реальном времени, расположенное в корпусе аккумуляторной батареи, включающее датчики измерения температуры и уровня жидкости (электролита), устанавливаемые внутрь аккумулятора над блоком пластин, отличающееся тем, что в крышку свинцового аккумулятора устанавливают бесконтактные ультразвуковые измерители плотности жидкости (электролита), показания, собранные с датчиков, обрабатывает контроллер, который циклически (с заданным интервалом) диагностирует аккумуляторную батарею при включенной системе зажигания с последующей передачей обработанного сигнала через диагностическую шину и выводом на графический дисплей.A device for monitoring the parameters of the lead battery in real time, located in the battery housing, including temperature and liquid level (electrolyte) sensors installed inside the battery above the plate block, characterized in that non-contact ultrasonic liquid density (electrolyte) meters are installed in the cover of the lead battery ), the readings collected from the sensors are processed by the controller, which cyclically (with a specified interval) diagnoses the battery I mug with the ignition system turned on, followed by the transmission of the processed signal through the diagnostic bus and output to the graphic display.

Description

Полезная модель относится к устройствам мониторинга, предназначенным для определения напряжения, плотности, температуры электролита и остаточной емкости свинцовистых аккумуляторов.The invention relates to monitoring devices for determining voltage, density, electrolyte temperature and residual capacity of lead-acid batteries.

Известно устройство для определения параметров аккумулятора, называемое нагрузочной вилкой, содержащее вольтметр, набор резисторов разного номинала, кнопку для включения нагрузочного резистора в цепь, контактные ножки и рукоятку. (Притулюк В.А. Химические источники тока в авиации. М.: Воениздат, 1978, с.40.)A device for determining the parameters of the battery, called a load plug, containing a voltmeter, a set of resistors of different ratings, a button for connecting a load resistor to the circuit, contact legs and handle. (Pritulyuk V.A. Chemical current sources in aviation. M.: Military Publishing, 1978, p.40.)

Основными недостатками данного устройства являются малая точность в определении степени заряженности аккумулятора, а также отсутствие возможности определять диагностический параметр, который характеризует сопротивление диффузии электролита и по которому можно устанавливать срок проведения профилактических мероприятий с аккумулятором, например перезаряда или лечебного цикла. Своевременное проведение таких мероприятий позволяет увеличить срок службы аккумулятора.The main disadvantages of this device are the low accuracy in determining the degree of charge of the battery, as well as the inability to determine the diagnostic parameter that characterizes the diffusion resistance of the electrolyte and by which it is possible to set the time for preventive measures with the battery, for example, overcharge or treatment cycle. The timely conduct of such events can increase the battery life.

Наиболее близко к заявленной полезной модели «Устройство для определения параметров свинцового аккумулятора» (RU №2127010, МПК Н01М 10/48, G01R 31/36, G06F 17/00 от 27.02.1999 г., автор Маслаков М.Д), принятое за прототип, содержащее блок обработки результатов измерений с оперативной памятью, памятью программ и энергонезависимой памятью с электрическим стиранием, измеритель уровня электролита, цифровой вольтметр с аналого-цифровым преобразователем, интерфейсным блоком, модулем гальванической развязки и блоком питания.Closest to the claimed utility model "Device for determining the parameters of a lead battery" (RU No. 2127010, IPC Н01М 10/48, G01R 31/36, G06F 17/00 from 02.27.1999, author Maslakov M.D.), adopted for a prototype containing a processing unit for the measurement results with random access memory, program memory and non-volatile memory with electric erasure, an electrolyte level meter, a digital voltmeter with an analog-to-digital converter, an interface unit, a galvanic isolation module and a power supply.

Основными недостатками данного устройства являются использование в качестве основного элемента терморезисторного датчика уровня жидкости (электролита), показания которого используются при определении основных параметров свинцовых аккумуляторов, вычисляемые эмпирическим путем, что снижает точность их значений и диагностики в целом; заявленный диагностический параметр определяется путем отбора проб электролита и последующего их анализа, что является трудоемким и сложным процессом, осуществляемым только в специализированных лабораториях.The main disadvantages of this device are the use as the main element of a thermistor liquid level sensor (electrolyte), the readings of which are used to determine the main parameters of lead batteries, calculated empirically, which reduces the accuracy of their values and diagnostics in general; The declared diagnostic parameter is determined by sampling the electrolyte and then analyzing them, which is a laborious and complex process, carried out only in specialized laboratories.

Задачей полезной модели является контроль параметров состояния аккумуляторной батареи, обеспечивающий увеличение ее срока службы и надежности.The objective of the utility model is to control the state of the battery, providing an increase in its service life and reliability.

Задача достигается тем, что в корпус аккумуляторной батареи установлено устройство для определения параметров свинцового аккумулятора в реальном времени, включающее датчики измерения температуры и уровня жидкости (электролита), устанавливаемые внутрь аккумулятора над блоком пластин, отличающееся тем что, в крышку свинцового аккумулятора устанавливают бесконтактные ультразвуковые измерители плотности жидкости (электролита), показания, собранные с датчиков, обрабатывает контроллер, который циклически (с заданным интервалом) диагностирует аккумуляторную батарею при включенной системе зажигания с последующей передачей обработанного сигнала через диагностическую шину и выводом на графический дисплей.The objective is achieved in that a device for determining the parameters of a lead battery in real time is installed in the battery case, including temperature and liquid level (electrolyte) sensors installed inside the battery above the plate block, characterized in that non-contact ultrasonic meters are installed in the cover of the lead battery the density of the liquid (electrolyte), the readings collected from the sensors are processed by the controller, which the diagnostician cyclically (with a given interval) It activates the battery when the ignition system is switched on, followed by the transmission of the processed signal through the diagnostic bus and output to the graphic display.

На фиг.1 изображена принципиальная схема взаимодействия элементов устройства для мониторинга параметров свинцового аккумулятора в реальном времени.Figure 1 shows a schematic diagram of the interaction of the elements of a device for monitoring the parameters of a lead battery in real time.

Устройство для мониторинга параметров свинцового аккумулятора в реальном времени состоит из установленных в крышку бесконтактных ультразвуковых измерителей 1 плотности жидкости, а также датчиков 2 измерения температуры и уровня жидкости (электролита), устанавливаемые внутрь аккумулятора над блоком пластин и состоящие из вертикально расположенного протяженного терморезистора, длина которого равна диапазону изменения уровня электролита в аккумуляторной батарее, вдоль которого перемещается свободная поверхность электролита при изменении его уровня, и двух других терморезисторов, один из которых прикреплен к нижнему, а другой к верхнему концу протяженного терморезистора. Показания, собранные с датчиков, обрабатывает контроллер 3 с последующей передачей обработанного сигнала через диагностическую шину 4 на графический дисплей 5.The device for monitoring the parameters of the lead battery in real time consists of non-contact ultrasonic meters 1 of the liquid density installed in the cover, as well as sensors 2 of the temperature and liquid (electrolyte) level measurement, installed inside the battery above the plate block and consisting of a vertically located extended thermistor, the length of which equal to the range of changes in the electrolyte level in the battery, along which the free surface of the electrolyte moves when changing its level, and two other thermistors, one of which is attached to the lower, and the other to the upper end of the extended thermistor. The readings collected from the sensors are processed by the controller 3 with the subsequent transmission of the processed signal through the diagnostic bus 4 to the graphic display 5.

Устройство для мониторинга параметров свинцового аккумулятора в реальном времени работает следующим образом. При включении системы зажигания контролер 3, установленный на крышке аккумуляторной батареи, производит первичный опрос установленных датчиков 1 и 2. Терморезисторные датчики 2 осуществляют измерение параметров температуры и уровня электролита в каждой банке аккумуляторной батареи. Установленные в крышке аккумуляторной батареи бесконтактные ультразвуковые измерители 1 измеряют параметры плотности жидкости. Результаты измерения параметров с датчиков 1 и 2 поступают на контроллер 3, который вычисляет эксплуатационные параметры (емкость, напряжение, степень заряженности и др.) аккумуляторной батареи. Передача вычисленных параметров происходит при помощи диагностической шины 4 на графический дисплей 5 или на дисплей ЭВМ. Данное устройство циклически (с заданным интервалом) диагностирует аккумуляторную батарею при включенной системе зажигания.A device for monitoring the parameters of a lead battery in real time is as follows. When the ignition system is turned on, the controller 3, mounted on the battery cover, performs an initial survey of the installed sensors 1 and 2. Thermistor sensors 2 measure the temperature and electrolyte level in each bank of the battery. Installed in the battery cover non-contact ultrasonic meters 1 measure the parameters of the density of the liquid. The results of the measurement of parameters from sensors 1 and 2 are sent to the controller 3, which calculates the operational parameters (capacity, voltage, degree of charge, etc.) of the battery. The transfer of the calculated parameters is carried out using the diagnostic bus 4 to the graphic display 5 or to the computer display. This device cyclically (at a predetermined interval) diagnoses the battery when the ignition system is turned on.

Использование данной полезной модели позволит:Using this utility model will allow:

1. Производить измерения параметров уровня, напряжения, плотности и температуры электролита циклически в реальном времени;1. To measure the parameters of the level, voltage, density and temperature of the electrolyte cyclically in real time;

2. Сделать систему мобильной, установленной на корпусе аккумулятора;2. Make the system mobile installed on the battery;

3. Применять данную систему на различных аккумуляторных батареях за счет универсальности их конструкции.3. Use this system on various rechargeable batteries due to the versatility of their design.

Использование устройства для мониторинга параметров свинцового аккумулятора в реальном времени позволяет:Using the device to monitor the parameters of the lead battery in real time allows you to:

1. Увеличить надежность, исключив возможность выхода из строя аккумуляторной батареи при ее эксплуатации в удалении от сервисных зон.1. Increase reliability by eliminating the possibility of failure of the battery during operation away from service areas.

2. Продлить срок службы аккумуляторной батареи за счет ее своевременного обслуживания.2. Extend the life of the battery due to its timely maintenance.

Claims

A device for monitoring the parameters of the lead battery in real time, located in the battery housing, including temperature and liquid level (electrolyte) sensors installed inside the battery above the plate block, characterized in that non-contact ultrasonic liquid density (electrolyte) meters are installed in the cover of the lead battery ), the readings collected from the sensors are processed by the controller, which cyclically (with a specified interval) diagnoses the battery I mug with the ignition system turned on, followed by the transmission of the processed signal through the diagnostic bus and output to the graphic display.