UA21522U - Device for diagnosing the technical state of an accumulator battery and determining power balance - Google Patents
Device for diagnosing the technical state of an accumulator battery and determining power balance Download PDFInfo
- Publication number
- UA21522U UA21522U UAU200610820U UAU200610820U UA21522U UA 21522 U UA21522 U UA 21522U UA U200610820 U UAU200610820 U UA U200610820U UA U200610820 U UAU200610820 U UA U200610820U UA 21522 U UA21522 U UA 21522U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- input
- output
- battery
- microcontroller
- voltage
- Prior art date
Links
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 17
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 2
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Description
Опис винаходу
Корисна модель належить до автомобільного електрообладнання, зокрема до бортових систем контролю 2 електропостачання, які забезпечують інформацію про технічний стан акумуляторної батареї (АКБ) і поточне значення її ємності. Підвищення терміну експлуатації АКБ неможливе без своєчасної діагностики її технічного стану та оцінки збереження позитивного енергобалансу в системі електроживлення автомобіля.
За існуючими нормами, основними критеріями технічного стану АКБ є її фактична ємність і величина зниження напруги АКБ при протіканні поштовхових струмів. Проблема полягає в тому, що вимір ємності вимагає 70 великих витрат часу, що невиправдано в умовах експлуатації. Вимір величини зниження напруги на АКБ, що визначається її внутрішнім опором, вимагає менших витрат, але не забезпечено необхідним вимірювальним устаткуванням, що випускається серійно.
Відомий пристрій реєстрації накопиченого заряду Мороз К. Измеритель емкости стартерньїх аккумуляторньх батарей // Журнал "Радио". - 2005. - Мо11. - С.48-49| використовує прості схемотехнічні рішення і дозволяє з достатньою точністю оцінювати ефективність зарядки АКБ. Утім, до недоліків даного пристрою можна віднести відсутність візуалізації процесу зарядки і необхідність використання стабілізованого струму зарядки, що не узгоджується з методом зарядки АКБ, який використовується на автомобілі.
Інший відомий пристрій (Коновалов В. Измеритель Каву АБ // Журнал "Радиомир". - 2004. - Мо8. - С.14-15)1 забезпечує вимір внутрішнього опору, за значенням якого виконується оцінювання рівня сульфатації АКБ і визначається можливість подальшої експлуатації. Недоліком даного пристрою є складність його використання в складі устаткування автомобіля, тому що пристрій є спеціалізованим і при його застосуванні акумуляторну батарею необхідно виводити з роботи.
Відомий також пристрій реєстрації накопиченого заряду (Евсеев А. Измеритель заряда // Журнал "Радио". - 2000. - Моб. - С.37-38), вибраний як прототип. Пристрій забезпечує вимір заряду в умовах нестабільного зарядного струму, що відповідає методу зарядки АКБ, який використовують на автомобілі. Крім того, пристрій в дозволяє об'єктивно визначити момент закінчення зарядки батареї. Однак пристрій не може забезпечити одночасного контролю режиму зарядки і розрядки, який має місце в системі живлення автомобіля.
В основу корисної моделі поставлено задачу розробити такий пристрій для діагностики технічного стану акумуляторної батареї та оцінювання енергобалансу, який дозволяв би здійснювати процес діагностування без сч виведення АКБ й роботи електроустаткування автомобіля, при цьому забезпечував контроль параметрів, Га передбачених існуючими нормативними вимогами, і у такий спосіб дозволяв збільшити термін експлуатації АКБ.
Також передбачити можливість одночасного використання отриманої інформації для інших електронних систем, о наприклад, перспективної системи підтримки теплового режиму АКБ, робота якої теж впливає на підвищення «-- термінів служби АКБ. 3о Поставлену задачу розв'язують так: пристрій для діагностики технічного стану акумуляторної батареї та сч оцінювання енергобалансу, відповідно до корисної моделі, містить цифровий індикатор, блок сигналізації моменту закінчення зарядки, послідовно з'єднані датчик струму зарядки, перетворювач напруги на частоту "струму зарядки", подільник частоти, а також додатково містить програмний блок, виконаний на базі « мікроконтролера, який зв'язаний за допомогою порту введення-виведення з цифровим індикатором і блоком З сигналізації моменту закінчення зарядки, комутатор сигналів, перший вхід якого з'єднаний з виходом подільника с частоти, а керуючий вхід і вихід підключені на входи порту введення-виведення мікроконтролера, послідовно
Із» ввімкнені датчик струму стартера і перетворювач напруги на частоту "струму стартера", вихід якого зв'язаний з другим входом комутатора сигналів, перетворювач напруги на частоту "перепаду напруги АКБ", вхід якого підключений на акумуляторну батарею, а вихід зв'язаний з одним із входів порту введення-виведення мікроконтролера, формувач знака розрахунку, вхід якого підключений до виводу фази генератора, а вихід ді з'єднаний з одним із входів порту введення-виведення мікроконтролера, вузол сполучення, вхід якого - підключений до вимикача стартера, а вихід з'єднаний з одним із входів порту введення-виведення мікроконтролера. і-й Поставлена мета досягається також тим, що програмний блок для виведення проміжної інформації з ка 20 поточного значення ємності, а також внутрішнього опору акумуляторної батареї додатково містить діагностичне розняття, зв'язаний з портом введення-виведення мікроконтролера. із Сутність пристрою для діагностики технічного стану акумуляторної батареї та оцінювання енергобалансу показана на блок-схемі.
Пристрій для діагностики технічного стану акумуляторної батареї та оцінювання енергобалансу містить 29 послідовно з'єднані датчик струму зарядки 1, перетворювач напруги на частоту 2 "струму зарядки", подільник с частоти 3, вихід якого зв'язаний з першим входом комутатора сигналів 4, послідовно ввімкнені датчик струму стартера 5 і перетворювач напруги на частоту б "струму стартера", вихід якого зв'язані з другим входом комутатора сигналів 4, керуючий вхід і вихід якого з'єднаний входами порту введення-виведення мікроконтролера 7, який зв'язаний за допомогою іншого порту введення-виведення з цифровим індикатором 8 і 60 блоком сигналізації моменту закінчення зарядки 9, перетворювач напруги на частоту 10 "перепаду напруги АКБ", вхід якого підключений на клеми акумуляторної батареї, а вихід до одного з входів порту введення-виведення мікроконтролера 7, формувач знака розрахунку 11, вхід якого з'єднаний з виводом фази генератора, а вихід підключений до одного з входів порту введення-виведення мікроконтролера 7, вузол сполучення 12, вхід якого підключений до вимикача стартера, а вихід з'єднаний з одним із входів порту введення-виведення бо мікроконтролера 7, а також для виведення інформації про технічний стан акумуляторної батареї та системи пуску передбачено діагностичне розняття 13, зв'язаний з портом введення-виведення мікроконтролера 7.
Пристрій працює в такий спосіб. У режимі стартерного пуску двигуна автомобіля виконується передвиїзне оцінювання технічного стану АКБ. При стартуванні вузол сполучення 12 вимикача стартера переводить мікроконтролер 7 у режим виміру величини зниження напруги на АКБ при протіканні стартерного струму, сигнал якого надходить з перетворювача напруги на частоту 10 "перепаду напруги АКБ". Спадання напруги на струмовому датчику 5, як такий може використовуватися штатний сполучний кабель "АКБ-стартер", у перетворювачі напруги на частоту 6 "струму стартера" формується в сигнал, пропорційний до пускового струму стартера. Результати вимірів автоматично зчитуються мікроконтролером 7 і обробляються програмним 70 способом. Розрахунок величини внутрішнього опору АКБ виконується за відомими електротехнічними співвідношеннями. Потім отримане значення внутрішнього опору, приведене до температури 25 ес, перераховується на значення залишкової ємності за відомою математичною моделлю свинцево-кислотної АКБ, що зв'язує ємність і внутрішній опір АКБ із достатньою для практичних цілей точністю формулою:
Сегудкат/Квн;
Гудкат 7 питомий внутрішній опір зарядженого АКБ, Ом'А"год;
Квн - внутрішній опір АКБ.
Отриманий результат фіксуються в енергонезалежній пам'яті й після завершення перехідних процесів виводиться на блок індикації. При цьому блок сполучення 12 змінює свій стан, а комутатор сигналів 4 переводить мікроконтролер 7 у режим контролю зарядно-розрядних процесів АКБ при русі автомобіля. Напруга з Вимірювального датчика струму зарядки 1, як такий можна використовувати шунт амперметра, надходить на вхід перетворювача напруги на частоту 2 "струму зарядки". Оскільки функція перетворення лінійна, частота на виході прямо пропорційна до струму зарядки-розрядки. Вихідна імпульсна напруга перетворювача напруги на частоту 2 "струму зарядки" надходить на вхід подільника частоти 3. Коефіцієнт перетворення і коефіцієнт розподілу вибрано такими, щоб один вихідний імпульс відповідав пройденому через шунт електричному заряду 1ТА"ч. У результаті обробки отриманих даних у мікроконтролері 7, з урахуванням попереднього розрахунку залишкової ємності, на індикаторний блок виводиться поточне значення ємності АКБ. Для обліку впливу розрядки АКБ, що в) має місце на стоянці автомобіля при вимкненому двигуні, на формувачі знака розрахунку 11 за наявності або відсутності сигналу з фази генератора формується логічний сигнал, що визначає необхідну операцію при обробці даних. При повторному електростартерному пуску описані процедури повторюються. Га
Таким чином, запропонована корисна модель дозволяє: - проводити перевірку балансу енергопостачання й технічного стану АКБ на автомобілі без додаткових с витрат на демонтаж і виміри щільності електроліту, що особливо важливо при проведення випробувань; ю - за результатами оцінювання залишкової ємності приймати рішення про можливість подальшої експлуатації
АКБ і необхідності її своєчасної заміни; - - виключити надмірність діагностичних параметрів при спільному використанні з іншими електронними су системами керування; - підвищити термін служби АКБ. завдяки можливості оперативного оцінювання виникнення процесу сульфатації. « с 70
Claims (2)
- Формула винаходу н-з 1. Пристрій для діагностики технічного стану акумуляторної батареї (АКБ) та оцінювання енергобалансу, що містить цифровий індикатор, блок сигналізації моменту закінчення зарядки, послідовно з'єднані датчик струму зарядки, перетворювач напруги на частоту "струму зарядки", подільник частоти, який відрізняється тим, що ГІ додатково містить програмний блок, виконаний на базі мікроконтролера, що зв'язаний за допомогою порту введення-виведення з цифровим індикатором і блоком сигналізації моменту закінчення зарядки, комутатор - сигналів, перший вхід якого з'єднаний з виходом подільника частоти, а керуючий вхід і вихід підключені на г входи порту введення-виведення мікроконтролера, послідовно увімкнені датчик струму стартера і перетворювач напруги в частоту "струму стартера", вихід якого зв'язаний із другим входом комутатора сигналів, перетворювач іме) напруги на частоту "перепаду напруги АКБ", вхід якого підключений на АКБ, а вихід зв'язаний з одним із входів ГІ порту введення-виведення мікроконтролера, формувач знака розрахунку, вхід якого підключений до виводу фази генератора, а вихід з'єднаний з одним із входів порту введення-виведення мікроконтролера, вузол сполучення, вхід якого підключений до вимикача стартера, а вихід з'єднаний з одним із входів порту Ввведення-виведення мікроконтролера.
- 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що програмний блок для виведення проміжної інформації з с поточного значення ємності, а також внутрішнього опору АКБ додатково містить діагностичне розняття, яке зв'язане з портом введення-виведення мікроконтролера. 60 б5
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200610820U UA21522U (en) | 2006-10-13 | 2006-10-13 | Device for diagnosing the technical state of an accumulator battery and determining power balance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200610820U UA21522U (en) | 2006-10-13 | 2006-10-13 | Device for diagnosing the technical state of an accumulator battery and determining power balance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA21522U true UA21522U (en) | 2007-03-15 |
Family
ID=37952551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU200610820U UA21522U (en) | 2006-10-13 | 2006-10-13 | Device for diagnosing the technical state of an accumulator battery and determining power balance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA21522U (uk) |
-
2006
- 2006-10-13 UA UAU200610820U patent/UA21522U/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7003410B2 (en) | Electronic battery tester with relative test output | |
| US4968942A (en) | Method for monitoring aircraft battery status | |
| CN103675692B (zh) | 电池健康状态检知方法与装置 | |
| US6469512B2 (en) | System and method for determining battery state-of-health | |
| US9274157B2 (en) | Battery tester for electric vehicle | |
| US7619417B2 (en) | Battery monitoring system | |
| US4937528A (en) | Method for monitoring automotive battery status | |
| US9229062B2 (en) | Electronic storage battery diagnostic system | |
| CN100478700C (zh) | 电池特性检测方法及电池特性检测设备 | |
| EP2963432A1 (en) | Device for assessing extent of degradation in secondary cell | |
| US20150303532A1 (en) | Battery System and Associated Method for Determining the Internal Resistance of Battery Cells or Battery Modules of Said Battery System | |
| KR20130051228A (ko) | 전기 접촉기 진단 장치 및 방법 | |
| JPH03503936A (ja) | 充電状態のインジケーション | |
| JPH08138759A (ja) | 組電池の劣化検出方法及び劣化検出装置 | |
| CN104198795B (zh) | 车辆的动力系统开路电压检测方法、动力系统及车辆 | |
| WO2007075403A2 (en) | Battery monitoring system | |
| CN203166597U (zh) | 用于评估adc操作和电池组电压的系统 | |
| CN203786271U (zh) | 电动汽车动力电池组荷电状态检测装置 | |
| CN109143101A (zh) | 一种汽车蓄电池状态监测警示系统及方法 | |
| WO2022024836A1 (ja) | 管理装置、電源システム、電動移動体、及び管理方法 | |
| UA21522U (en) | Device for diagnosing the technical state of an accumulator battery and determining power balance | |
| KR101003181B1 (ko) | 전동장치의 전력 모니터링 시스템 및 전력 모니터링 방법 | |
| Ganesan et al. | A heuristic algorithm for determining state of charge of a Lead Acid Battery for Small Engine Applications | |
| Puzakov | Model of the Internal Resistance of the Starter Battery | |
| JP2894045B2 (ja) | 電気自動車 |