Комплект испытательного оборудования батарей первичных и перезаряжаемых химических источников тока
Полезная модель относится к области разработки химических источников тока и может применяться для проведения ресурсных и приемосдаточных испытаний батарей первичных и перезаряжаемых источников тока. Согласно полезной модели комплект испытательного оборудования батарей первичных и перезаряжаемых химических источников тока, включает в себя электрофизические датчики параметров, блок силовой программируемый в состав которого входит блок регистрации состояния электрофизических датчиков, микропроцессорный блок формирующий управляющие сигналы регулирования тока и коммутации, блок регулирования тока и коммутации обеспечивающий стабилизацию зарядного и разрядного тока батареи, блок защиты определяющий состояние микропроцессора и подключенных к нему периферийных устройств, формирующий звуковой и световой аварийные сигналы в случае нарушения функционирования блоков устройств комплекта испытательного оборудования, ПЭВМ предназначенную для конфигурирования программы испытаний и отображения параметров испытаний химических источников тока и синхронизирующуюся с микропроцессорным блоком блока силового программируемого по стандартному интерфейсу обмена данных.
Полезная модель относится к области разработки химических источников тока и может применяться для проведения ресурсных и приемосдаточных испытаний батарей первичных и перезаряжаемых источников тока.
По совокупности общих признаков наиболее приближенной к данной полезной модели является комплекс оборудования для испытания батарей перезаряжаемых химических источников тока, содержащий датчики электрофизических параметров батареи и единичных химических источников тока, блок регистрации сигналов электрофизических датчиков, блок обработки результатов измерений и формирования управляющих сигналов, силовой блок обеспечивающий заданные режимы разряда и заряда батареи химических источников тока (патент РФ 
0040810 U1, кл. G05B 23/02, 2004)
Недостатком указанного известного комплекса оборудования для испытания батарей перезаряжаемых химических источников тока является жесткая зависимость его функционирования от корректной работы ПЭВМ и отсутствие гарантий срабатывания блока защиты в случае частичного сбоя работы ПЭВМ.
Задачей полезной модели является разработка комплекта испытательного оборудования для проведения испытаний батарей первичных и перезаряжаемых источников тока с гибкой вариацией алгоритма программы испытаний и гарантирующего надежную защиту аккумуляторной батареи в случае программно-аппаратного сбоя устройства или пропадания напряжения сети электропитания.
Данный технический результат достигается тем, что комплект испытательного оборудования батарей первичных и перезаряжаемых химических источников тока, содержит датчики электрофизических параметров батареи и единичных химических источников тока, блок регистрации сигналов электрофизических датчиков, блок обработки результатов измерений и формирования управляющих сигналов, силовой блок обеспечивающий заданные режимы разряда и заряда батареи химических источников тока, при этом в качестве блока регистрации сигналов электрофизических датчиков, блока обработки результатов измерений и формирования управляющих сигналов применяется микропроцессор, встроенный в блок силовой программируемый, а электронная вычислительная машина используется для отображения регистрируемых параметров батареи и конфигурирования программы испытаний. Использование микропроцессора в качестве устройства выполнения программы испытаний, формирования управляющих сигналов, обработки результатов измерения и принятия решения позволяет проводить испытания первичных и перезаряжаемых химических источников тока по сложным многоступенчатым алгоритмам, поскольку современные микропроцессоры обладают значительными аппаратными ресурсами и высокой производительностью. Данный комплект испытательного оборудования может применяться для проведения длительных ресурсных испытаний в автоматическом режиме без участия оператора.
Целесообразно, чтобы комплект испытательного оборудования батарей первичных и перезаряжаемых химических источников тока содержал программно-аппаратный блок защиты батареи химических первичных и перезаряжаемых источников тока, состоящий из независимой программной и аппаратной части, отключающий батарею химических первичных и перезаряжаемых источников тока от силовой цепи и формирующий звуковой и световой аварийные сигналы в случае нарушения функционирования управляющей микропрограммы микропроцессора, аппаратного сбоя микропроцессора, отказа аппаратных устройств измерения и управления блока силового программируемого или пропадания напряжения сети электропитания комплекта испытательного оборудования.
Целесообразно, чтобы программная часть блока защиты подсчитывала контрольную сумму кода инструкций программной памяти микропроцессора. Целесообразно, чтобы аппаратная часть блока защиты определяла состояние микропроцессора и подключенных к нему периферийных устройств по параметрам электрических сигналов на линиях синхронизации.
Введение в состав комплекта оборудования блока реализующего программно-аппаратную защиту позволяет диагностировать сбой или отказ узлов оборудования, что значительно повышает надежность защиты батареи первичных и перезаряжаемых химических источников тока от несанкционированных режимов эксплуатации.
Целесообразно, чтобы в комплекте испытательного оборудования батарей первичных и перезаряжаемых химических источников тока управление силовыми устройствами осуществлялось гальванически развязанными повторителями электрических сигналов, на входы которых поступают команды от микропроцессора. Гальванически развязанные повторители электрических сигналов позволяют исключить влияние электрических помех силовой цепи на слаботочные электрические цепи устройства, упростить разработку схемы электрической принципиальной комплекта испытательного оборудования.
Целесообразно, чтобы в комплекте испытательного оборудования батарей первичных и перезаряжаемых химических источников тока, величина протекающего через силовую цепь батареи тока вычислялась как сумма токов протекающих через регуляторы тока, основным регулирующим элементом которых является полевой транзистор, в цепи затвора которого находится регулятор напряжения с обратной связью по току. Набор регуляторов требуемых для обеспечения заданного тока выбирается кодовой комбинацией представленной в двоичном коде и сформированной микропрограммным обеспечением микропроцессора. Такое построение регулятора позволяет обеспечить высокую точность стабилизации тока и упрощает программно-аппаратную реализацию силового блока устройства.
Целесообразно, чтобы в комплекте испытательного оборудования батарей первичных и перезаряжаемых химических источников тока, датчики электрофизических параметров были электрически развязаны от измерительных цепей объекта измерения и последовательно коммутировались к измерительным цепям объекта измерения только на время процесса измерения. Такое схемотехническое решение позволяет исключить взаимное влияние измерительных каналов друг на друга и обеспечивает высокую точность получения результата измеряемых параметров.
Проведенный анализ уровня технического решения показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле полезной модели неизвестна, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».
Сущность полезной модели определяется чертежом и описанием принципа работы.
На фиг.1 представлена блок-схема комплекта испытательного оборудования батарей первичных и перезаряжаемых химических источников тока.
Комплект испытательного оборудования состоит из электрофизических датчиков параметров 1, блока силового программируемого 2 в состав которого входит блок регистрации состояния электрофизических датчиков 3, микропроцессорный блок 4, блок регулирования тока и коммутации 5, блок аппаратной защиты 6, ПЭВМ 7.
Комплект испытательного оборудования функционирует следующим образом. Электрофизические датчики 1: датчики температуры единичных аккумуляторов (элементов) и датчики давления установлены в батарее. Датчик тока, температуры перегрева устройства, датчики напряжения батареи и единичных аккумуляторов (элементов) установлены в блоке силовом программируемом 2. ПЭВМ 7 по каналу обмена данными передает параметры предварительно составленной программы испытаний микропроцессорному блоку 4 блока силового программируемого 2, который обеспечивает выполнение режимов программы испытаний. Микропроцессорный блок 4 формирует управляющие сигналы блоку регулирования тока и коммутации 5 в соответствии заданному режиму испытаний. Сигналы, поступающие с электрофизических датчиков 1, регистрируются блоком регистрации электрофизических датчиков 3 и поступают в блок микропроцессора 4 для анализа их состояния и дальнейшего принятия решения в соответствии с заложенным алгоритмом функционирования устройства. Контроль состояния микропроцессорного блока 4 осуществляет блок аппаратной защиты 6, который в случае нарушения обмена данных с микропроцессорным блоком 4 формирует блоку регулирования тока и коммутации 5 сигналы размыкания силовой цепи батареи и устанавливает световую индикацию аварии. Все регистрируемые параметры отображаются на экране монитора ПЭВМ 7 в режиме реального времени.
Приведенное выше описание работы заявляемого комплекта испытательного оборудования показывает, что данное устройство может быть реализовано на практике, откуда следует, что заявленная полезная модель соответствует критерию «промышленная применимость».
1. Комплект испытательного оборудования батарей первичных и перезаряжаемых химических источников тока, содержащий датчики электрофизических параметров батареи и единичных химических источников тока, блок регистрации сигналов электрофизических датчиков, блок обработки результатов измерений и формирования управляющих сигналов, силовой блок, обеспечивающий заданные режимы разряда и заряда батареи химических источников тока, отличающийся тем, что в качестве блока регистрации сигналов электрофизических датчиков, блока обработки результатов измерений и формирования управляющих сигналов применяется микропроцессор, встроенный в блок силовой программируемый, а электронная вычислительная машина используется для отображения регистрируемых параметров батареи и конфигурирования программы испытаний.
2. Комплект испытательного оборудования батарей первичных и перезаряжаемых химических источников тока по п.1, отличающийся тем, что основным регулирующим элементом блока обеспечивающего заданные режимы разряда и заряда батареи является полевой транзистор, в цепи затвора которого находится регулятор напряжения с обратной связью по току.
3. Комплект испытательного оборудования батарей первичных и перезаряжаемых химических источников тока по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит программно-аппаратный блок защиты, состоящий из независимой программной и аппаратной частей.
