Устройство для контроля напряжения разряда аккумуляторной батареи

Устройство для контроля напряжения разряда аккумуляторной батареи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ РАЗРЯ.ТА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ, содержащее генератор импульсов и ряд измерительных каналов с входными контактами по числу элементов в батарее, каждый из которых состоит из схемы сравнения, выполненной на транзисторе, база которого подключена к одному из входных кон-, тактов, а коллектор, связанный через усилитель-формирователь с исполнительным органом, соединен через первый резистор с одной из клемм генератора импульсов, конденсатора и второго резистора, отличающе ес я ,тем, что, с целью упрощения, повышения КПД и надежности, в каждый измерительный канал введено по диоду, анод которого соединен с упомянутой клеммой генератора импульсов, а катод связан с вторым входным контактом и одной из обкла;хок конденсатора , вторая обкладка которого подкючена к змиттеру транзистора и через второй резистор к второй клемме генератора импульсов. 2. Устройство по п. 1, отли (Л чающееся тем, что генератор импульсов выполнен в виде симь1етричного мультивибратора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) sam Н 01 М 1О/48

Ф

1»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Г

1 (21) 3628393/24-07 (22) 29. 07.83

° (46) 15. 10.84. Бюл. Р 38 (72) В.В..Пугачев, К.В.Трошин и И.Я.Барабанов (53) 621.315.004.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 594552, кл. Н 01 M 10/48, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 534816, кл. Н 01 M 10/48, 1975. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ KOHTPOJN

НАПРЯЖЕНИЯ РАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ

БАТАРЕИ, содержащее генератор импульсов и ряд измерительных каналов с входными контактами по числу элементов в батарее, каждый из которых состоит из схемы сравнения, выполненной на транзисторе, база которого подключена к одному из входных кон-. тактов, а коллектор, связанный через усилитель-формирователь с исполнительным органом, соединен через первый резистор с одной из клемм генератора импульсов, конденсатора и второго резистора, о т л и ч а ю щ е ес я,тем, что, с целью упрощения, повышения КПД и надежности, в каждый измерительный канал введено по диоду, анод которого соединен с упомянутой клеммой генератора импульсов, а катод связан с вторым входным контактом и одной из обкладок конденсатора, вторая обкладка которого подкючена к эмиттеру транзистора и через второй резистор к второй клемме генератора импульсов.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что генератор импульсов выполнен в виде симметричного мультивибратора.

В известном устройстве эталонное напряжение, по которому производится

1 11191

Изобретение относится к электротехнике и касается контроля параметров электрохимических источников тока — аккумуляторных батарей (AS).

Известно устройство для контроля m гальванически связанных элементов, содержащее источник питания, m источников эталонного напряжения, m схем сравнения, выполненных на транзисторе, и исполнительный орган. 1О

Источники эталонного напряжения выполнены в виде делителя напряжения.

Один из выводов делителя подключен к выходному зажиму, связанному с отрицательным полюсом контролируемого элемента, положительным полюсом соединенного с эмиттером транзистора. Второй вывод делителя подключен к источнику питания, связанному с выходной клеммой АБ. База транзисторар0 подключена к среднему выводу делителя, а коллектор через диод соединен с исполнительным органом, связанным с источником питания Ц .

Недостатком данного устройства является низкий КПД, обусловленный избыточными затратами энергии при формировании эталонного напряжения, а также протеканием части разрядного тока контролируемых элементов через резисторы делителя напряжения, Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является устройство для автоматического контроля разряда многоэлементной АБ, содержащее генератор калиб35 рованных по амплитуде импульсов и ряд измерительных каналов по числу элементов в батарее, каждый из которых состоит из схемы сравнения, вы40

° полненной на основе транзистора, усилителя-формирователя и исполнительного органа. Эмиттер и коллектор транзистора каждой схемы сравнения .через резисторы соединены с одним

45 из входных контактов устройства, а через конденсаторы соответственно с генератором калиброванных импульсов и усилителем-формирователем. База транзистора подключена к второму входному контакту. Подключение к входным контактам элементов AS производится таким образом, чтобы направление действия их ЭДС являлось бы запирающим для эмиттер-базового перехода транзистора (21 .

08 контроль разряда элементов АБ формируется под действием калиброванных по амплитуде импульсов тока, протекающих через резистор, включенный в эмиттерную цепь транзистора . При этом заданная точность контроля разряда элементов определяется формой и стабильностью параметров импульсов генератора импульсов, что усложняет его схему и изготовление (настройку).

Кроме того, формирование эталонного напряжения сопровождается рассеиванием энергии на эмиттерном резисторе, что снижает КПД устройства. При подаI че разнополярных импульсов тока на эмиттерный резистор в один из полупериодов, к эмиттерной цепи транзистора прикладывается запирающее напряжение, складывающееся из напряжения контролируемого элемента АБ и падения напряжения на эмиттерном резисторе, которое по величине может быть близким к предельно допустимому уровню, что обусловливает низкую надежность устройства.

Целью изобретения является упрощение, повышение КПД и надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля напряжения разряда АБ, содержащее генератор импульсов и ряд измерительных каналов с входными контактами по числу элементов в батареее, каждый из которых состоит из схемы сравнения, выполненной на транзисторе, база которого подключена к одному из входных контактов, а коллектор, связанный через усилитель-формирователь с исполнительным органом, соединен через первый резистор с одной иэ клемм генератора импульсов, конденсатора и второго резистора, в каждый измерительный канал введено по диоду, анод которого соединен с упомянутой клеммой генератора импульсов, а катод связан с вторым входным контактом и одной из обкладок конденсатора, вторая обкладка которого подклмчена к эмиттеру транзистора и через второй резистор к второй клемме генератора импульсов.

Генератор импульсов может быть выполнен в виде симметричного мультивибратора.

На чертеже изображена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства.

1119108

Устройство для контроля разряда АБ ..содержит генератор импульсов 1 и измерительные каналы по числу элементов в АБ, каждый из которых включает схему сравнения 2, усилитель-формирователь 3 и исполнительный орган 4.

Схема сравнения 2 состоит из транзистора 5, конденсатора 6 резисторов 7 и 8 и диода 9. Выводы от элементов 10 соединены с входными кон- 10 тактами 11 и 1? схемы сравнения. База транзистора 5 связана с входным контактом 11, а коллектор подкючен через усилитель-формирователь 3 к исполнительному органу 4, а также сое- ts динен через резистор 8 с анодом диода 9 и одной из клемм генератора импульсов 1. Эмиттер транзистора 5 связан через резистор 7 с второй клеммой генератора 1, а также через кон- 20 денсатор 6 с катодом диода 9 и вход. ным контактом 12. Подключение выводов элементов 1.0 к контактам 11 и 12 осуществляется таким образом, чтобы направление действия ЭДС элементов 1025 было запирающим для эмиттер-базового перехода транзистора 5. Генератор импульсов 1 при этом может быть выполнен по схеме симметричного мультивибратора.

Принцип действия предлагаемого

Устройства рассмотрим на примере работы одного из измерительных каналов.

Под действием импульсного напряжения, вырабатываемого генератором 1, в течение первого и нескольких последующих периодов осуществляется заряд конденсатора 6 по цепи: генератор 1, диод 9, конденсатор б,,резистор 7

40 (полярность напряжения конденсатора 6 показана на чертеже) . Функцию сравнивающего элемента выполняет транзистор 5. Периодически с частотой следования импульсов генератора 1 на

45 транзистор 5 подается коллекторное питание, которое одновременно является сигналом опроса состояния схемы сравнения 2. В случае превышения текущим значением разрядного напряжения элемента 10 уровня напряжения конденсатора 6 транзистор 5 закрыт отрицательным перепадом разностного напряжения элемента 10 и конденсатора 6, прикладываемым к его эмиттер-. базовой цепи. Сигнал на выходе транзистора 5 отсутствует.

При снижении напряжения элемента 10 до уровня напряжения конденсатора 6 или ниже этого уровня эмиттербазовый переход транзистора 5 смещается в положительном направлении и с приходом очередного сигнала опроса (или в момент его действия) транзистор открывается. Под действием выходного сигнала транзистора 5, усиленного в усилителе-формирователе 3 до уровня надежного срабатывания исполнительного органа 4, последний осуществляет выключение разряженного элемента 10 из цепи АБ. Диод 9 служит для развязки разрядной цепи элементов 10 АБ и цепи генератора импульсов 1.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами.

Заряд конденсатора (формирование эталонного напряжения) производится один раз в течение периода работы устройства (вследствие неидеальности диэлектрических свойств изоляции реальных конденсаторов возможен их дозаряд), что обусловливает снижение требований к выходной мощности гене— ратора импульсов и затрат энергии на формирование уровня эталонного напряжения (повышает КПД устройства). Использование в устройстве мультивибратора, вырабатывающего по одному из выходов однополярные импульсы, а также введение диода повышает надежность устройства вследствие снижения вероятности выхода из строя транзистора путем исключения возможности подачи на его Базу больших отрицательных перепадов напряжения. Применение в схеме устройства электролитических (однополярных) конденсаторов облегчает и удешевляет устройство.

Таким образом, в предлагаемом устройстве достигается формирование в эмиттерной цепи транзистора постоянно действующего уровня эталонного напряжения.

Максимальный эффект ожидается при использовании предлагаемого изобретения в аппаратуре автоматического контроля параметров АБ, применяемых как в стационарных условиях, так и на различных подвижных автономных объектах. б

1! 19108

Составитель Б.Веденеев

Редактор Л.Веселовская Техред N.Ãåðãåëü Корректор Ì. Роэман

Заказ 7465/41 Тирах 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r Ухгород, ул.Проектная, 4