SU1594632A1 - Устройство контрол @ -элементной аккумул торной батареи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  контрол  аккумул торных батарей автономных систем электропитани . Цель изобретени  - повышение точности контрол . Устройство обеспечивает стабилизацию режима диодов, св зывающих вторичные обмотки трансформаторов с каждым элементом аккумул торной батареи. Измерение напр жени  на указанных обмотках обеспечиваетс  с компенсацией падени  напр жени  на диодах путем питани  цепей контрол  от введенных двух генераторов тока и измерени  компенсированного напр жени  введенными элементами индикации. Последнее осуществл етс  с помощью введенных двух компараторов, триггеров, распределител  импульсов, элемента задержки, (N-1) трансформаторов и конденсаторов в их св зи с известными узлами. Использование предлагаемого устройства при контроле аккумул торной батареи автономной системы электропитани  за счет сокращени  погрешности контрол  позволит расширить диапазоны напр жений элементов в цикле зар д-разр д, что приведет к существенному повышению эффективной удельной емкости аккумул торной батареи и сокращению веса системы электропитани  в целом. 1 ил.

Description

(21)4491059/24-07

(22)05.10.88

(46) 23.09.90. Бюл. № 35

(71)Институт проблем управлени 

(72).Ф.Ф.Пащенко и В.Н.Судариков

(53)621.355.1 (088,8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 726608, кл. Н 01 М 10/48, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1078505, кл, Н 01 М 10/48, 1985.

(54)УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ п-ЭЛЕМЕНТ- НОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

(57)Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  контрол  аккумул торных батарей автономных систем электропитани , Цель изобретени  - повышение точности , контрол . Устройство обеспечивает стабилизацию режима диодов, св зываю .щих вторичные обмотки трансформаторов с каждым элементом аккумул торной батареи. Измерение напр жени 

л.

на указанных обмотках обеспечиваетс  с компенсацией падени  напр жени  на диодах путем питани  цепей контрол  от введенных двух генераторов тока и измерени  компенсированного напр жени  введенными элементами индика- ции. Последнее осуществл етс  с помощью введенных двух компараторов, триггеров, распределител  импульсов , элемента задержки,; (п-1) трансформаторов и конденсаторов в их св зи с известными узлами. Использование предлагаемого устройства при контроле аккумул торной батареи автономной системы электропитани  за счет сокращени  погрешности контрол  позволит расширить диапазоны напр - жений элементов в цикле зар д-разр д , что приведет к существенному по- вьшению эффективной удельной емкости аккумул торной батареи и сокращению веса системы электропитани  в целом. 1 ил.

§

(Л

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  контрол  аккумул торных батарей автономных систем электропитани .

Цель изобретени  - повышение точности контрол .

На чертеже,приведена схема устройства .

Устройство содержит п трансформаторов 1, ri конденсаторов 2, п диодов 3, (п+1) диодов 4, первый 5 и второй 6 генераторы тока, коммутатор 7,распределитель 8 импульсов, генератор

9 импульсов, элемент 10 задержки, первый 1 и второй 12 компараторы, блок 13 опорных напр жений, первый ;14 и второй 15 триггеры, первый . 1 6 и второй 17 элементы индикации. При кажда  i из входных шин 18 18 соединена с первым выводом конденсатора 2, с вторым выводом конденсатора , с вторым выводом диода 3 и через первую обмотку

19трансформатора 1i с первым выводом диода 3 шина 18 соединена с

сл

со

4 05 СлЭ ГО

первым выводом конденсатора 2

и через первую обмотку 19 трансформатора 1 с первым выводом диода 3, а шина 18 соединена с вторыми выво- дами конденсатора 2 и диода 3 . Выход первого генератора 5 тока соединен с информационным входом 20 коммутатора 7, каждый из выходов которого через вторую обмотку 21 соответствующего трансформатора 1 соединен с общей шиной (не показана),третьи обмотки 22 трансформаторов 1 вклю- чены последовательно между собой и соединены крайними выводами с общей шиной и с первым выводом диода 4,второй вывод которого соединен с первыми входами компараторов 11,12 и с выходом второго генератора 6 тока. Вторые входы .компараторов 11 и 12 соединены с выходами 23 и 24 блока 13 опорных напр жений, а их выходы соединены с информационными входа:ми 25 триггеров 14 и 1.5, Выход генератора 9 импульсов соединен с входом элемента 10 задержки и входом распреде- -лител  8 импульсов, выходы которого соединены с входами 26 управлени  коммутатора 7, Выход элемента 10 задержки соединен с входами 27 синхронизации триггеров 14 и 15, выходы которых соединены с входами элементов 16 и 17 индикации. Входные шины 18 устройства предназначены дл  подключени  к элементам 28 а скумул тор- ной батареи 29, с помощью выводов 30 которой осуществл етс  ее зар д и разр д. При этом на выходе 13 опорных напр жений устанавливаетс  напр жение , равное предельному уровшо зар да каждого из элементов 28 аккумул торной батареи 295 а на выходе 24 - напр жение, равное дoпycтимolv y уровню разр да этих элементов,Токи генераторов 5 и 6 равны между собой; а все обмотки трансформаторов 1 идентичны , .

Устройство работает, следунлцим образом ,

Ток генератора 6 через диод. 4 и обмотки 22 трансформаторов 1 поступает на общую шину. При этом диод 4 находитс  в открытом состо нии и на его втором выводе устанавливаетс  соответствзпощее напр жение U,,, посту- пающее на первые входы компараторов П и 12 и устанавливающее на их вы- ходах соответственно логические О и 1,

Импульс генератора 9 поступает на вход элемента 10 задержки и на вход распределител  8 импульсов,, импульс одного из выходов которого поступает на соответствующий вход 26 управлени ., например на вход 26 компаратора 7, При этом ток генератора 5, поступающий на информационный вход 20 коммутатора 7,. на. врем  действи  импульса замыкани  на общую шину через обмотку 21 трансформатора Г вызывает наведение ЭДС в обмотке 19 этого трансформатора, В соответствующий момент времени диод 3 открываетс  и через него начинает протекать ток величиной 1, который первоначально замыкаетс  через конденсатор 2, При этом на обмотке 19 трансформатора 1 фиксируетс  напр жение

5

0

,1

и

1 28

и;.

где и - напр жение на элементе 28 аккумул торной батареи 29; напр жение на диоде 3 при токе ly. Такое же напр жение наводитс  на обмотке 22 трансформатора 1, вследствие чего на выходе генератора 6 тока формируетс  сигнал

и.

,

+ и - и.

if . 18 3 f Поскольку токи диодов 3 и 4 можно записать

35

и и, id .

0

5

0

,

оказываетс  в преЕсли величина Uj делах

на выходах компараторов 11 и 12 формируетс  логический О, поступающий на информационные входы триггеров 14 и 15, По истечении времени, достаточ- него дл  завершени  переходных процессов , на выходе элемента 10 задержки по вл етс  импульс, постуг1ающий на входы 27 синхронизации триггеров 14 и 15, При этом каждый из триггеров 14 переходит в нулевое состо ние, которое поступает на входы элементов 16 и 17 индикации и поддерживает их в обесточенном состо нии .

При дальнейшем поступлении импульсов генератора 9 устройство работает аналогичным образом, формиру  в каждом цикле на первых входах компараторов 11 и 12 сигналы, отражающие

напр жени  на соответствующих .эле- ментах 28 аккумул торной батареи 29 результаты допускового контрол  , которых воспроизвод тс  элементами 16 и 17 индикации. При этом нахождение обоих элементов индикации в обе точённом состо нии указывает- на то, что все элементы 28 наход тс  в рабочем состо нии и аккумул торна  батаре  может быть использована как в режиме зар да, так и в режиме разр да , которые реализуютс  путем воздействи  на шины 30.

Зар д аккумул торной батареи осуществл етс  током внешнего источника котопый протекает от шины 30 к шине 30 . Пои этом напп жение на элеметах 28 начинает увеличиватьс  ив некоторый момент времени напр жение на из них, например на элемен- 28 , достигает предельно допусти

те

мого значени . В этом случае при пос туплении импульса на вход управлени  26 коммутатора 7 происходит воз бдение обмотки 21 трансформатора 1 , вследствие чего на первом входе Компаратора 11 формируетс  сигнал, перевод щий его в единичное состо ние , которое при приходе соответствующего импульса с выхода элемента 10 задержки фиксируетс  триггером 14 и индицируетс .элементом 16, возбужденное состо ние которого указывает на необходимость прекращени  зар да аккумул торной батареи 29 во избежании разрушени  ее элементов.

При разр де аккумул торной батареи 29 происходит съем тока с ее шин 30. При этом напр жение на элементах 28 начинает уменьшатьс  и в некоторый момент времени напр жение на одном из них, например на том же элементе 28 , опускаетс  ниже критического уровн . В этом случае аналогичным образом происходит возбуждение обмотки 21 трансформатора 1 %вследствие чего на первом входе компаратора 12 формируетс  сигнал, подтверждающий его единичное состо ние, которое при приходе соответствующего импульса элемента 10 задержки фиксируетс  триггером 15 и индицируетс  элементом 17, возбужденное состо ние которого указывает на необходимость прекращени  разр да аккумул торной батареи 29 во избежание разрушени  ее элементов Таким образом, устройство обеспе- чивает гальванически разв занный по

, - 1594632

- 10

20

30

35

40

25

элементный контроль аккумул торной батареи в любом из ее режимов.

Claims (1)

1. Устройство обеспечивает при этом отсутствие изменени  рабочих- режимов диодов при любых комбинаци х напр жений на элементах аккумул торной батарее и сводит погрешность контрол  к величине дифференциальной разности напр жений на диодах. Формула изобретени 

   Устройство контрол  п-элементной аккумул торной батареи,содержащее п+1 входных шин дл  контрол  напр - J5 жени , п+1 диодов, блок опорных напр жений , генератор импульсов,коммутатор и первый трансформатор, выводы вторичной обмотки которого соединены соответственно с анодом первого диода и с первой входной шиной, о т л и - чающеес  тем, что, с целью повышени  точности контрол , в него введены два генератора тока, два компаратора , два триггера, два элемента индикации, распределитель импульсов,. элемент задержки, п-1 трансформаторов и п конденсаторов, причем выводы вторичных обмоток введенных трансформаторов соединены соответственно с анодом соответствующего диода с соответствующей входной шиной, в ходные шины с первой по п-1 соединены с катодами диодов соответственно с второго по и, конденсаторы соединены последовательно гмежду собой и подключены параллельно входным шинам, выход первого генератора тока через коммута- тор и первые первичные обмотки трансформаторов соединены с общей шиной, вторые первичные обмотки трансформаторов соединены последовательно между собой и подключены крайними выво- дами соответственно к общей шине и к аноду диода-п+1, катод которого соединен с выходом второго генератора тока и с первыми входами первого и второго компараторов, вторые входы и выходы которых соединены соответственно с выходами блока опорных напр - 50 жений и с информационными входами триггеров, входы синхр-онизации которых через элемент задержки соединены с выходом генератора импульсов и через распределитель импульсов с входами управлени  коммутатора,выходы первого и второго триггеров соединены с входами соответствующих элементов индикации, а входна  шина п+1 ус трой- ства соединена с катодом первого диода.

   45

   5

   . 22

   13(72

   /5

   17

   15