Устройство для измерения степени заряда аккумуляторной батареи

 

Изобретение относится к устрой-. ствам для измерения электрической энергии, запасаемой или отдаваемой аккумуляторной батареей в процессе ее эксплуатации, и может быть использовано в качестве автономного убтройства для измерения степени заряда батарей, установленных, например, на электротранспортных машинах. Цель изобретения - повьшение точности измерения степени заряда аккумуляторной батареи - достигается за счет учета изменения энергоемкости батареи при изменении температуры ее электролита. Для этого в устройство дополнительно введены первый и второй пересчетные блоки 6 и 7, датчик 9 температуры, аналого-цифровой преобразователь 10 и блок 11 памяти. Устройство также содержит датчики тока 1 и напряжения 2, перемножитель 3, преобразователь 4 напряжения в частоту, коммутатор 5,реверсивный счетчик 8, который показывает 1количество энергии, например в процентах , которое может выделить батарея в процессе заряда.2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С 01 R 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3936980/24-21 (22) 29.07.85, (46) 23.02.87. Бюл. Р 7 (71) Ульяновский политехнический институт (72) Ю.В.Моисеев (53) 621.317.38(088.8) (56) Патент США И - 4079313, кл.324-142, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 1190267, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТЕПЕНИ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ (57) Изобретение относится к устрой-. ствам для измерения электрической энергии, запасаемой или отдаваемой аккумуляторной батареей в процессе ее эксплуатации, и может быть использовано в качестве автономного устройства для измерения степени заряда батарей, установленных, например, на электротранспортных машинах. Цель изобретения — повьппение точности измерения степени заряда аккумуляторной батареи — достигается за счет учета изменения энергоемкости батареи при изменении температуры ее электролита. Для этого в устройство дополнительно введены первый и второй пересчетные блоки 6 и 7, датчик 9 температуры, аналого-цифровой преобразователь 10 и блок 11 памяти.

Устройство также содержит датчики тока 1 и напряжения 2, перемножитель 3, преобразователь 4 напряжения в частоту, коммутатор 5,реверсивный счетчик 8, который показывает количество энергии, например, в проc .. центах, которое может выделить бата:рея в процессе заряда.2 ил.

1291884 2

Изобретение относится к устройствам для измерения электрической энергии, запасаемой или отдаваемой аккумуляторной батареей в процессе ее эксплуатации, и может быть использовано в качестве автономного устройства для измерения степени заряда батарей, устанавливаемых, например, на электротранспортных машинах.

Цель изобретения — повышение точности измерения степени заряда аккумуляторной батареи за счет учета изменения энергоемкости батареи при изменении температуры ее электролита.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для измерения степени заряда аккумуляторной батареи, на фиг.2 — график полученной зависимости изменения энергоемкости (а следовательно, и КПД заряда) аккумуляторной батареи типа 6ЭМ-90 от изменения температуры электролита.

Устройство содержит датчики тока 1 и напряжения 2, перемножитель 3, преобразователь 4 напряжения в частоту, коммутатор 5, первый 6 и второй 7 пересчетные блоки, реверсивный счетчик 8, датчик 9 температуры, аналого-цифровой преобразователь 10, блок 11 памяти, причем датчики тока 1 и напряжения 2 подключены к входам перемножителя 3, выход которого соединен через преобразователь 4 напряжения в частоту с входом коммутатора 5, первый и второй переключа- 35 емые выходы которого присоединены через первый 6 и второй 7 пересчетные блоки к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика 8 соответственно. Выход датчика 9 температуры соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 10, выход которого соединен с адресным входом блока 11 памяти, выход которого соединен с входом предварительной записи числа пересчетного блока 7.

Устройство работает следующим образом.

При заряде аккумуляторной батареи 0 напряжения U с выхода датчика 1 тока и U с выхода датчика 2 напряжения, имеющие положительную полярность, поступают на входы перемножителя 3.

С выхода перемножителя 3 напряжение U положительной полярности и .пропорциональное электрической мощности, т.е.

П3 П К П П2у где I — ток, протекающий через датчик тока и батарею, — напряжение на зажимах батареи, К вЂ” коэффициент пропорциональности поступает на вход преобразователя 4 напряжения в частоту, на выходе которого частота следования импульсов f прямо пропорциональна величи3 не входного напряжения U, причем импульсы на выходе преобразователя 4 напряжения в частоту, в этом случае, имеют положительную полярность. Эти импульсы с частотой f поступают на вход коммутатора 5. Последний устроен таким образом, что импульсы положительной полярности с его входа проходят на первый переключаемый выход, а отрицательный вЂ,на второй переключаемый выход. С первого переключаемого выхода коммутатора 5 импульсы поступают на счетный вход первого пересчетного блока 6, с выхода которого импульсы с частотой

F = f /К, .где К вЂ” коэффициент деления первого пересчетного блока 6, поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 8, который в этом случае показывает степень заряда батареи, например в процентах от номинальной энергоемкости.

При разряде аккумуляторной бата-, реи напряжение на выходе датчика 1

1 тока имеет отрицательную полярность„ поэтому выходное напряжение перемножителя 3 и импульсы с частотой следования f> на выходе преобразователя 4 напряжения в частоту имеют также отрицательную полярность. С выхода преобразователя 4 напряжения в частоту импульсы отрицательной полярности частотой f noP ступают на вход коммутатора 5,а с его второго переключаемого выхода на счетный вход пересчетного блока 7.

Одновременно напряжение с выхода датчика 9 температуры поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 10. Образующийся на выходе аналого-цифрового преобразователя 10 цифровой код поступает на адресный вход блока 11 памяти. Аппроксимируя кривую зависимости энергоемкости батареи от температуры электролита. (фиг.2) в ячейки блока 11 памяти, адреса которых определяются соответствующими величинами температур, записывают двоичные коды, посту1291884 пающие затем на вход предварительной записи числа второго пересчетного блока 7, Эти коды изменяют коэффицйент пересчета К второго пересчетного блока 7 (отношение коэф- 5 фициента К и К определяет КПД заряда) таким образом, что этот коэффициент будет зависеть от температуры электролита батареи в соответствии с зависимостью, приведенной на фиг.2, и частота следования импульсов на: выходе второго пересчетного блока 7 будет равна Р =Й /К .

Импульсы с частотой следования

Г с выхода второго пересчетного

Р блока 7 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 8, который в этом случае показывает количество электрической энергии, например в процентах, которое может выделить батарея в процессе разряда.

Формула изобретения

Устройство для измерения степени заряда аккумуляторной батареи, соЪ держащее датчики тока и напряжения, выход одного из которых соединен с одним из входов перемножителя, выход которого соединен с первым входом преобразователя напряжения в частоту, коммутатор и реверсивный счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения тонности измерения, оно содержит первый и второй пересчетные блоки, датчик температуры, аналого-цифровой преобразователь и блок памяти, причем выходы коммутатора через первый и второй пересчетные блоки подключены к суммиt рующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, а вход — к выходу преобразователя напряжения в частоту, второй из датчиков тока и напряжения подключен к второму входу перемножителя, а датчик температуры через аналого -цифровой преобра— зователь и блок памяти -к второму входу второго пересчетного блока.

1291884

50 20 1а О -10 -Z0 -5о

Ъюералура р

Редактор И.Дербак

Заказ 227/43

Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,Раушская наб., д„ 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

-сь80 .ь

@70

Составитель С.Сафохин

Техред Л.Сердюкова. Корректор М.Самборская