SU1663644A1 - Система контрол кислотной свинцовой аккумул торной батареи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  контрол  остаточной емкости кислотно-свинцовой аккумул торной батареи в системе электроснабжени  автономных подвижных объектов, имеющих в своем составе бортовую ЭВМ. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности контрол . Система контрол  кислотной свинцовой аккумул торной батареи содержит исследуемую батарею, термодатчик, датчик тока, управл емый потребитель стабильного тока, первый, второй и третий усилители, формирователь импульса задержки, суммирующий усилитель, имитатор тока саморазр да, первый и второй управл емые ключи, компаратор, выпр митель, аналого-цифровой преобразователь, генератор импульсов, блок управлени  и первый регистр пам ти. Система также содержит преобразователь напр жение - частота, переключатель, первый, второй, третий и четвертый счетчики, первый и второй дешифраторы, второй регистр пам ти, устройство сопр жени  и ЭВМ. По запросу оператора ЭВМ выполн ет обработку результатов измерений тока через батарею, температуры ее электролита по соответствующей программе и выводит результаты расчета остаточной емкости, а также среднего тока через АБ и других электроэнергетических показателей на экран. 1 ил.

Description

торной батареи 1, датчик 3 тока соединен последовательно с входными выводами и подключен через первый усилитель 5 к первому входу суммирующего усилител  9, выход которого соединен с входами компаратора 13 и выпр мител  14, термодатчик 2 дл  установки в батарею соединен через второй усилитель 6 с входом имитатора 10 тока саморазр да, выход которого подключен к второму входу суммирующего усилител  9, и информационным входом первого ключа 11, соединенного управл ющим входом с первым выходом блока 25 управлени , а выходом - с первым входом аналого-цифрового преобразовател  15 и выходом второго ключа 12, соединенного управл ющим входом с вторым выходом блока 25 управлени , а информационным входом - с выходом третьего уси- лител  7, подключенного входом к положительному выходу аккумул торной батареи 1 и входу формировател  8 импульса задержки. Выход последнего соединен с первым входом блока 25 управлени , соединенного третьим выходом с первым регистром 26 пам ти, выход компаратора 13 соединен с вторыми входами первого 18, второго 19, третьего 20 и четвертого 21 счетчиков , выход выпр мител  14 через преобразователь 16 напр жение-частота соединен с первыми входами первого 18 и второго 19 счетчиков, информационные выходы которых соединены с входами соответственно первого 22 и второго 23 дешифраторов, соединенных первыми выходами соответственно с первым 18 и вторым 19 счетчиками, а вторыми выходами-с вторым и третьим входами блока 25 управлени . Выход генератора 24 импульсов соединен с четвертым входом блока 25 управлени  и первыми входами третьего 20 и четвертого 21 счетчиков, третьи входы которых подключены к четвертому и п тому выходам блока 25 управлени , а информационные выходы - к входам соответственно первого 26 и второго 27 регистров пам ти, соединенных выходами соответственно с вторым и третьим информационными входами устройства 28 сопр жени , первый и второй управл ющие входы которого соединены с первым и вторым выходами переключател  17, подключенного первым и вторым входами к первому и второму выходам аналого-цифрового преобразовател  15, информационный выход которого соединен с первым информационным входом устройства 28 сопр жени , соединенного первым управл ющим выходом с п тым входом блока 25 управлени , а вторым управл ющим выходом - с входом управл емого потребител  4 стабильного тока . Шестой, седьмой и восьмой выходы блока 25 управлени  подключены к третьему управл ющему входу устройства 28 сопр жени , входу второго регистра 27 пам ти и второму входу аналого-цифрового преобразовател  15 соответственно, устройство 28 сопр жени  четвертым информационным выводом подключено к ЭВМ 29.

0 Принцип действи  системы заключаетс  в непосредственном суммировании количества электричества, прошедшего через батарею с учетом саморазр да батареи, зависимости алгебраического приращени 

5 емкости от температуры электролита и тока разр да (зар да) при определении начального значени  емкости по напр жению аккумул торной батареи при пропускании через нее тестового тока. Прохождение за0 р да через АБ отслеживаетс  с квантованием по уровню, т.е. последовательно измер ютс  промежутки времени, за которые через батарею проходит фиксированный зар д. По известной величине зар да и

5 измеренным значени м интервалов времени вычисл ютс  величины средних токов, соответствующих этим интервалам. Определение фактических алгебраических приращений емкости АБ происходит

0 программно в ЭВМ путем приведени  известной величины прошедшего через батарею зар да к величинам вычисленного значени  тока и измеренного значени  температуры электролита АБ. Измерение температуры

5 электролита АБ однократно инициирует ЭВМ при юстировке прибора, а в последующем осуществл етс  по запросу прерывани , инициируемому изменением младшего разр да АЦП. Тем самым достига0 етс  минимальна  загрузка ЭВМ при контроле АБ.

Система работает следующим образом.

После включени  устройства ЭВМ 29

через устройство сопр жени  28 формирует

5 разовую команду на работу управл емого потребител  4 стабильного тока, который обеспечивает протекание через АБ 1 тестового тока. До окончани  переходного процесса , возникающего в системе при

0 включении эталонной нагрузки, формирователь 8 импульса задержки формирует дл  блока 25 управлени  команду, запрещающую измерени . При достижении напр жением аккумул торной батареи 1

5 установившегос  значени  блок 25 управлени  вырабатывает сигналы включени  второго управл емого ключа 12 и аналого-цифрового преобразовател  15. Напр жение аккумул торной батареи 1 через третий усилитель 7 и замкнутый второй

управл емый ключ 12 поступает на аналого- цифровой преобразователь 15 последовательного приближени , где формируетс  соответствующий ему двоичный код. По окончании цикла преобразовани  аналого- цифровой преобразователь 15 через переключатель 17 и устройство 28 сопр жени  сигнализирует об этом в ЭВМ 29, котора  формирует дл  устройства 28 сопр жени  команду на считывание кода с АЦП 15 и отключение управл емого потребител  4 стабильного тока. Устройство 28 сопр жени  осуществл ет передачу двоичного кода с выхода АЦП 15 в пам ть ЭВМ 29 и отключает управл емый потребитель 4. Одновременно устройством 28 сопр жени  формируетс  команда дл  блока 25 управлени , по которой последний выдает сигнал отключени  второго управл емого ключа 12 и включени  первого управл емого ключа 11. Напр жение с термодатчика 2, пропорциональное температуре электролита, поступает через второй усилитель 6 на вход АЦП 15. Аналого-цифровой преобразователь 15 работает циклически, и на его выходе посто нно по вл етс  двоичный код, соответствующий температуре электролита После окончани  первого цикла преобразовани  при измерении температуры АЦП 15 через переключатель 17 и устройство 28 сопр жени  сигнализирует об этом в ЭВМ 29 Переключатель 17 при этом переходит в состо ние, разрешающее прохождение сигналов окончани  цикла преобразовани  АЦП 15 в устройство 28 сопр жени  только при наличии изменени  младшего разр да двоичного кода на выходе АЦП 15. ЭВМ 29 формирует команду дл  устройства 28 сопр жени  на считывание кода с АЦП 15. Устройство 28 сопр жени  считывает этот код и передает в ЭВМ 29. По зависимости емкости аккуму- л торйой батареи 1 от температуры электролита и напр жени  АБ под тестовой нагрузкой ЭВМ определ ет начальную емкость батареи и заносит соответствующий код в  чейку пам ти. Таким образом происходит юстировка системы после очередного включени . При подключении аккумул торной батареи 1 к внешней цепи потребителей и источников тока через нее начинает протекать зар дный (разр дный) ток. Напр женнее датчика 3 тока, пропорциональное току через аккумул торную батарею 1, через первый усилитель 5 поступает в суммирующий усилитель 9. где алгебраически складываетс  с напр жением, соответствующим току само- р зр да АБ при данной температуре. Последн   величина формируетс  имитатором 10 тока саморазр да, на который поступает напр жение, пропорциональное температуре электролита АБ, с выхода второго усилител  6. Напр жение с выхода суммирующего усилител  9 поступает на выпр митель 11, где происходит выделение его абсолют- ного значени . Знак напр жени  фиксируетс  компаратором 13. Напр жение с выхода выпр мител  14 преобразуетс  в последовательность импульсов преобразователем 16 напр жение-частота. В

0 зависимости от того, какой (зар дный или разр дный) ток протекает через АБ 1, сигналом с компаратора 13 включаетс  в работу либо пара счетчиков 19 и 21, либо пара счетчиков 18 и 20. При разр де (зар де) батареи

5 импульсы с выхода преобразовател  16 напр жение-частота поступают на вход первого счетчика 18 (второго счетчика 19), содержимое которого в текущий момент времени эквивалентно зар ду, протекаю0 щему через батарею с момента включени  счетчика в работу. Одновременно третий счетчик 20 (четвертый счетчик 21) осуществл ет отсчет времени заполнени  первого счетчика 18 (второго счетчика 19) Как толь5 ко первый счетчик 18 (второй счетчик 19) достигает состо ни , соответствующего прохождению через АБ 1 фиксированного зар да, первый дешифратор 22 (второй дешифратор 23) обнул ет его и формирует

0 сигнал в блок 25 управлени , по которому содержимое третьего счетчика 20 (четвертого счетчика 21) переписываетс  в первый регистр 26 пам ти (второй регистр 27 пам ти ), осуществл етс  сброс счетчика и через

5 устройство 28 сопр жени  инициируетс  запрос прерывани  в ЭВМ 29 Таким образом , в первом регистре 26 пам ти (втором регистре 27 пам ти) сохран етс  код, соответствующий интервалу времени, за кото0 рый через АБ 1 проходит фиксированный зар д, а ЭВМ 29 через устройство 28 сопр жени  заносит его в  чейку пам ти. Если направление тока через аккумул торную батарею измен етс  в процессе заполнени 

5 одной из пар счетчиков 18 и 20 или 19 и 21. то сигнал с компаратора 13 приостановит работу соответствующей пары, запуска  другую. При этом содержимое счетчиков сохран етс 

0 Измерение температуры электролита АБ 1 осуществл етс  по запросу прерывани . Запрос выставл ет АЦП 15, когда значение двоичного кода на его выходе измен етс  на величину младшей дискреты.

5 При наличии сигнала окончани  цикла преобразовани  АЦП 15 информаци  об изменении младшего разр да его выходного кода через переключатель 17 и устройство 28 сопр жени  поступает в Э ВМ 29, котора  обрабатывает прерывание и заносит двоичный код, соответствующий температуре электролита, в  чейку пам ти,

По запросу оператора ЭВМ 29 выполн ет обработку результатов измерений тока через батарею 1 и температуры электролита по соответствующей программе и выводит результаты расчетов остаточной емкости, а при необходимости и среднего тока через АБ, температуры электролита и некоторых других электроэнергетических показателей на экран видеотерминала.

Предлагаемое устройство за счет введени  р да элементов и стыковки с ЭВМ обеспечивает повышение эффективности контрол  кислотной свинцовой аккумул торной батареи.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Система контрол  кислотной свинцовой аккумул торной батареи, содержаща  входные клеммы дл  подключени  контролируемой батареи, управл емый потребитель стабильного тока, подключенный параллельно входным клеммам, датчик тока, соединенный последовательно с входными клеммами и подключенный через первый усилитель к первому входу суммирующего усилител , выход которого соединен с входами компаратора и выпр мител , термодатчик дл  установки в батарею, соединенный через второй усилитель с входом имитатора тока саморазр да, выход ко- торого подключен к второму входу суммирующего усилител , и информационным входом первого ключа, соединенного управл ющим входом с первым выходом блока управлени , а выходом - с первым входом аналого-цифрового преобразовател  и выходом второго ключа, соединенного управл ющим входом с вторым выходом блока управлени , а информационным входом - с выходом третьего усилител , подключенного входом к положительному выводу аккумул торной батареи и входу формировател  импульса задержки, выход которого соединен с первым входом блока управлени , соединенного , третьим выходом с первым регистром пам ти , и генератор импульсов, отл и чающа , с   тем, что, с целью повышени  эффективности контрол , в нее введены преобразователь напр жение - частота, переключатель , первый, второй, третий и четвертый счетчики, первый и второй дешифраторы, второй регистр пам ти, устройство сопр жени , ЭВМ, причем выход компаратора соединен с вторыми входами

   первого, второго, третьего и четвертого счетчиков, выход выпр мител  через преобразователь напр жение - частота соединен с первыми входами первого и второго счетчиков , информационные выходы которых

   соединены с входами соответственно первого и второго дешифраторов, соединенных первыми выходами соответственно с первым и вторым счетчиками, а вторыми вых - одами - с вторым и третьим входами блока

   управлени , выход генератора соединен с четвертым входом блока управлени  и первыми входами третьего и четвертого счетчиков, третьи входы которых подключены к четвертому и п тому выходам блока управлени , а

   информационные выходы - к входам соответственно первого и второго регистров пам ти, соединенных выходами с вторым и третьим информационными входами устройства сопр жени , первый и второй управл ющие входы которого соединены с первым и вторым выходами переключател , подключенного первым и вторым входами к первому и второму выходам аналого-цифрового преобразовател , информационный

   выход которого соединен с первым информационным входом устройства сопр жени , соединенного первым управл ющим выходом с п тым входом блока управлени , а вторым управл ющим выходом - с входом

   управл емого потребител  стабильного тока , шестой, седьмой и восьмой выходы блока управлени  подключены к третьему управл ющему входу устройства сопр жени , входу второго регистра пам ти и второму входу

   аналого-цифрового преобразовател  соответственно , устройство сопр жени  четвертым информационным выходом подключено к ЭВМ.