RU2741741C1 - Battery monitoring device - Google Patents

Battery monitoring device Download PDF

Info

Publication number
RU2741741C1
RU2741741C1 RU2020119985A RU2020119985A RU2741741C1 RU 2741741 C1 RU2741741 C1 RU 2741741C1 RU 2020119985 A RU2020119985 A RU 2020119985A RU 2020119985 A RU2020119985 A RU 2020119985A RU 2741741 C1 RU2741741 C1 RU 2741741C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
load
input
output
battery
Prior art date
Application number
RU2020119985A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Стигунов
Максим Вячеславович Панькин
Владимир Владимирович Поляков
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2020119985A priority Critical patent/RU2741741C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2741741C1 publication Critical patent/RU2741741C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: measurement.
SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment, namely, to monitoring parameters of storage batteries in EMF and under load conditions. Accumulator battery monitoring device consists of accumulator battery connection unit, external voltmeter connection unit, two protection units, voltmeter switching unit, battery voltage indication unit, measurement mode start unit, monitored voltage divider, load connection unit, load unit, external load connection unit, load indication unit, automatic load disconnection unit, unit for selection of operating mode and unit for indication of operating mode.
EFFECT: technical result is higher accuracy of determining AB state and high reliability of operation, higher information value of measurements, broader functional capabilities.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к контролю аккумуляторных батарей, а именно, к измерению параметров аккумуляторных батарей в режиме ЭДС и под нагрузкой, и может быть использовано для контроля состояния широкого класса аккумуляторных батарей.The invention relates to measuring equipment, in particular, to the control of storage batteries, namely, to measuring the parameters of storage batteries in the EMF mode and under load, and can be used to monitor the state of a wide class of storage batteries.

Техническое состояние аккумуляторных батарей зависит от целого ряда параметров, значения которых должны быть определены в процессе их испытаний. К таким параметрам относятся: степень разряженности, величина ЭДС, величина напряжения под нагрузкой.The technical condition of batteries depends on a number of parameters, the values of which must be determined during their testing. These parameters include: degree of discharge, EMF value, voltage value under load.

Емкость аккумуляторной батареи уменьшается с понижением температуры за счет увеличения вязкости электролита и замедления его диффузии в поры активной массы. Степень снижения емкости с понижением температуры меньше при использовании электролита с большой концентрацией серной кислоты. С увеличением разрядного тока большее количество сульфата свинца откладывается на поверхности пластин, что достаточно быстро изолирует активную массу от контакта с электролитом. Это также приводит к уменьшению разрядной емкости.The capacity of the storage battery decreases with decreasing temperature due to an increase in the viscosity of the electrolyte and a slowdown in its diffusion into the pores of the active mass. The rate of capacity decrease with decreasing temperature is less when using an electrolyte with a high concentration of sulfuric acid. With an increase in the discharge current, a larger amount of lead sulfate is deposited on the surface of the plates, which rather quickly isolates the active mass from contact with the electrolyte. This also leads to a decrease in the discharge capacity.

Известно устройство контроля аккумуляторной батареи (АБ) (РФ №2531062 приоритет от 26.03.2013, «Устройство контроля аккумуляторной батареи», авторы: Филлипов А.Н., Пушкин Н.М., МПК: G01R 27/02, опубликовано 20.10.2014 Бюл. №29), содержащее аккумуляторную батарею, подключенный к ней преобразователь постоянного напряжения, выполненный по схеме автогенератора с трансформаторной обратной связью, выходная обмотка преобразователя подключена к выпрямителю, выход которого соединен с индикатором, источник тока, сдвоенный транзисторный оптрон, операционный усилитель, два резистора и дополнительный индикатор.Known battery control device (AB) (RF No. 2531062 priority from 03/26/2013, "Battery control device", authors: Fillipov A.N., Pushkin N.M., IPC: G01R 27/02, published 20.10.2014 Bull. No. 29), containing a storage battery, a DC voltage converter connected to it, made according to the scheme of an autogenerator with a transformer feedback, the output winding of the converter is connected to a rectifier, the output of which is connected to an indicator, a current source, a dual transistor optocoupler, an operational amplifier, two resistor and additional indicator.

Недостатком известного устройства является то, что в его состав входит аккумуляторная батарея и источник тока, что значительно понижает энергонезависимость. Устройство не имеет возможности контроля параметров аккумуляторных батарей под различной нагрузкой, что значительно уменьшает возможность определения реального состояния аккумуляторной батареи. Схема устройства не предусматривает автоматического отключения аккумуляторной батареи от нагрузки для предотвращения ее разряда.The disadvantage of the known device is that it includes a rechargeable battery and a current source, which significantly reduces energy independence. The device does not have the ability to control the parameters of batteries under different loads, which significantly reduces the ability to determine the real state of the battery. The scheme of the device does not provide for automatic disconnection of the battery from the load to prevent its discharge.

Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании устройства контроля аккумуляторных батарей, которое способно решать задачи измерения напряжения АБ до 30 В в режиме ЭДС и под различными нагрузками с исключением ее разряда.The technical problem to be solved by the claimed invention is to create a battery monitoring device that is capable of solving the problem of measuring the AB voltage up to 30 V in the EMF mode and under various loads with the exclusion of its discharge.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в расширении функциональных возможностей, повышении информативности проводимых измерений, повышении точности определения состояния АБ и повышение надежности работы.The technical result, which the invention is aimed at, is to expand the functionality, increase the information content of the measurements, increase the accuracy of determining the state of the AB and increase the reliability of work.

Данный технический результат достигается тем, что в устройстве контроля аккумуляторных батарей, содержащем блок подключения АБ, вход которого является входом устройства контроля аккумуляторных батарей, делитель контролируемого напряжения, блок индикации режима работы и блок индикации нагрузки, новым является то, что дополнительно введены первый и второй блоки предохранения, блок индикации напряжения АБ, блок включения нагрузки, блок нагрузки, блок подключения внешней нагрузки, блок автоматического отключения нагрузки, блок запуска режима измерений, блок включения вольтметра, выход которого соединен с первым входом блока индикации напряжения АБ, второй вход которого соединен с выводом делителя контролируемого напряжения, вход которого соединен с первым выходом блока запуска режима измерений, второй выход которого подключен к входу блока выбора режима работы, первый вход блока запуска режима измерений соединен с первым выходом первого блока предохранения, второй выход которого соединен с входом блока включения вольтметра, а третий выход через второй блок предохранения соединен с входом блока подключения внешнего вольтметра, вход перового блока предохранения соединен с выходом блока подключения АБ, а четвертый выход соединен с первым входом блока включения нагрузки, второй вход которого соединен с первым выходом блока автоматического отключения нагрузки, вход которого соединен с первым выходом блока выбора режима работы, второй выход которого соединен с первым входом блока индикации режима работы, второй выход блока автоматического отключения нагрузки соединен со вторым входом блока запуска режима измерений, а третий выход соединен со вторым входом блока индикации режима работы, первый, второй и третий выходы блока включения нагрузки соединены соответственно с входами блоков нагрузки, подключения внешней нагрузки и индикации нагрузки, выходы блока подключения внешней нагрузки и блока подключения внешнего вольтметра являются соответственно первым и вторым выходами устройства контроля аккумуляторных батарей.This technical result is achieved by the fact that in a battery monitoring device containing an AB connection unit, the input of which is the input of a battery monitoring device, a controlled voltage divider, an operating mode indication unit and a load indication unit, it is new that the first and second safety blocks, AB voltage indication unit, load switching unit, load unit, external load connection unit, automatic load disconnection unit, measurement mode start unit, voltmeter switching unit, the output of which is connected to the first input of the AB voltage indication unit, the second input of which is connected to the output of the controlled voltage divider, the input of which is connected to the first output of the measurement mode trigger, the second output of which is connected to the input of the operating mode selection block, the first input of the measurement mode trigger is connected to the first output of the first protection block, the second output of which is connected to the input of the voltmeter switching unit, and the third output through the second protection unit is connected to the input of the external voltmeter connection unit, the input of the first protection unit is connected to the output of the AB connection unit, and the fourth output is connected to the first input of the load switching unit, the second input of which is connected to the first output of the unit automatic load shedding, the input of which is connected to the first output of the operating mode selection unit, the second output of which is connected to the first input of the operating mode indication unit, the second output of the automatic load shedding unit is connected to the second input of the measurement mode trigger, and the third output is connected to the second input of the unit operation mode indication, the first, second and third outputs of the load switching unit are connected respectively to the inputs of the load units, external load connection and load indication, the outputs of the external load connection unit and the external voltmeter connection unit are respectively the first and second outputs. battery control.

За счет обеспечения возможности применения различных нагрузок при проверке состояния АБ повышается информативность проводимых измерений, что повышает точность определения состояния АБ.By providing the possibility of using various loads when checking the state of the AB, the information content of the measurements is increased, which increases the accuracy of determining the state of the AB.

За счет использования блока автоматического отключения нагрузки, предотвращающего разряд аккумуляторной батареи, повышается надежность работы. Энергонезависимость устройства осуществляется за счет использования энергии измеряемой батареи.Reliability is improved by using an automatic load disconnect unit to prevent battery discharge. The non-volatility of the device is carried out by using the energy of the measured battery.

Расширенные функциональные возможности включают:Advanced functionality includes:

- возможность измерения величины ЭДС аккумуляторной батареи от 5 до 30 В;- the ability to measure the EMF value of the storage battery from 5 to 30 V;

- возможность измерения напряжения аккумуляторной батареи под различными нагрузками от 12,5 до 30 В, что обеспечивается встроенными нагрузками и возможностью подключения внешней нагрузки (с ограничением по току до 10 А);- the ability to measure the battery voltage under various loads from 12.5 to 30 V, which is provided by built-in loads and the ability to connect an external load (with current limitation up to 10 A);

- возможность подключения контрольного вольтметра с целью контроля и настройки работы устройства.- the ability to connect a control voltmeter in order to control and adjust the operation of the device.

На фигуре приведен вариант функциональной схемы устройства контроля аккумуляторных батарей.The figure shows a variant of the functional diagram of the battery monitoring device.

Устройство контроля аккумуляторных батарей содержит блок 1 подключения АБ, вход которого является входом устройства контроля аккумуляторных батарей, блок 2 включения вольтметра, блок 3 индикации напряжения АБ, первый 4 и второй 5 блоки предохранения, блок 6 запуска режима измерений, делитель 7 контролируемого напряжения, блок 8 включения нагрузки, блок 9 подключения внешнего вольтметра, блок 10 автоматического отключения нагрузки, блок 11 выбора режима работы, блок 12 нагрузки, блок 13 подключения внешней нагрузки, блок 14 индикации нагрузки, блок 15 индикации режима работы.The battery monitoring device contains a battery connection block 1, the input of which is the input of a battery monitoring device, a voltmeter switching unit 2, an AB voltage indication unit 3, the first 4 and second 5 safety blocks, a block 6 for starting the measurement mode, a divider 7 of the controlled voltage, a block 8 load switching, block 9 for connecting an external voltmeter, block 10 for automatic disconnection of the load, block 11 for selecting the operating mode, block 12 for the load, block 13 for connecting an external load, block 14 for indicating the load, block 15 for indicating the operating mode.

Выход блока 2 включения вольтметра соединен с первым входом блока 3 индикации напряжения АБ. Второй вход блока 3 индикации напряжения АБ соединен с выводом делителя 7 контролируемого напряжения. Вход делителя 7 контролируемого напряжения соединен с первым выходом блока 6 запуска режима измерений, второй выход которого подключен к входу блока 11 выбора режима работы. Первый вход блока 6 запуска режима измерений соединен с первым выходом первого блока 4 предохранения, второй выход которого соединен с входом блока 2 включения вольтметра. Третий выход первого блока 4 предохранения через второй блок 5 предохранения соединен с входом блока 9 подключения внешнего вольтметра. Вход первого блока 4 предохранения соединен с выходом блока 1 подключения АБ. Четвертый выход первого блока 4 предохранения соединен с первым входом блока 8 включения нагрузки, второй вход которого соединен с первым выходом блока 10 автоматического отключения нагрузки. Вход блока 10 автоматического отключения нагрузки соединен с первым выходом блока 11 выбора режима работы, второй выход которого соединен с первым входом блока 15 индикации режима работы. Второй выход блока 10 автоматического отключения нагрузки соединен со вторым входом блока 6 запуска режима измерений, а третий выход соединен со вторым входом блока 15 индикации режима работы. Первый, второй и третий выходы блока 8 включения нагрузки соединены соответственно с входами блоков нагрузки 10, подключения внешней нагрузки 13 и индикации нагрузки 14. Выходы блока 13 подключения внешней нагрузки и блока 9 подключения внешнего вольтметра являются соответственно первым и вторым выходами устройства контроля аккумуляторных батарей.The output of the unit 2 for turning on the voltmeter is connected to the first input of the AB voltage indication unit 3. The second input of the AB voltage indication unit 3 is connected to the output of the controlled voltage divider 7. The input of the divider 7 of the controlled voltage is connected to the first output of the unit 6 for starting the measurement mode, the second output of which is connected to the input of the unit 11 for selecting the operating mode. The first input of the unit 6 for starting the measurement mode is connected to the first output of the first protection unit 4, the second output of which is connected to the input of the voltmeter switching unit 2. The third output of the first protection unit 4 through the second protection unit 5 is connected to the input of the unit 9 for connecting an external voltmeter. The input of the first protection block 4 is connected to the output of the AB connection block 1. The fourth output of the first protection unit 4 is connected to the first input of the load switching unit 8, the second input of which is connected to the first output of the automatic load disconnecting unit 10. The input of the automatic load disconnecting unit 10 is connected to the first output of the operating mode selection unit 11, the second output of which is connected to the first input of the operating mode display unit 15. The second output of the automatic load disconnection unit 10 is connected to the second input of the unit 6 for starting the measurement mode, and the third output is connected to the second input of the operating mode indication unit 15. The first, second and third outputs of the load switching unit 8 are connected respectively to the inputs of the load units 10, the external load connection 13 and the load indication 14. The outputs of the external load connection unit 13 and the external voltmeter connection unit 9 are, respectively, the first and second outputs of the battery monitoring device.

Блок 1 подключения АБ может быть выполнен в виде соединителя для подключения проверяемой аккумуляторной батареи.The AB connection block 1 can be made in the form of a connector for connecting the tested storage battery.

Блок 2 включения вольтметра может быть выполнен в виде тумблера для подключения цифрового вольтметра к измерительной схеме.Block 2 for switching on the voltmeter can be made in the form of a toggle switch for connecting a digital voltmeter to the measuring circuit.

Блок 3 индикации напряжения АБ может быть выполнен в виде цифрового вольтметра.The AB voltage indication unit 3 can be made in the form of a digital voltmeter.

Первый блок 4 предохранения, предназначенный для защиты АБ от короткого замыкания и ограничения тока контроля при проверках, может быть выполнен в виде вставки плавкой.The first block 4 of protection, designed to protect the battery against short circuit and limit the monitoring current during tests, can be made in the form of a fusible insert.

Второй блок 5 предохранения предназначен для защиты АБ от короткого замыкания в цепях подключения контрольного вольтметра и может быть выполнен в виде вставки плавкой.The second block 5 protection is designed to protect the AB from short circuit in the control voltmeter connection circuits and can be made in the form of a fusible insert.

Блок 6 запуска режима измерений может быть выполнен в виде кнопки подключающей аккумуляторную батарею к схеме контроля.The unit 6 for starting the measurement mode can be made in the form of a button that connects the battery to the control circuit.

Делитель 7 контролируемого напряжения может быть выполнен из двух соединенных резисторов.The divider 7 of the controlled voltage can be made of two connected resistors.

Блок 8 включения нагрузки может включать в себя тумблер подключения встроенных нагрузок.The load switching unit 8 may include a toggle switch for connecting built-in loads.

Блок 9 подключения внешнего вольтметра может быть выполнен в виде соединителя для подключения внешнего контрольного вольтметра.Block 9 for connecting an external voltmeter can be made in the form of a connector for connecting an external control voltmeter.

Блок 10 автоматического отключения нагрузки предназначен для ограничения времени контроля аккумуляторной батареи под нагрузкой и может включать в себя электролитический конденсатор и резистор разрядки конденсатора.The automatic load disconnect unit 10 is designed to limit the monitoring time of the battery under load and may include an electrolytic capacitor and a capacitor discharge resistor.

Блок 11 выбора режима работы - проверка ЭДС или проверка под нагрузкой может быть выполнен в виде тумблера.Block 11 for selecting the operating mode - EMF check or load check can be performed in the form of a toggle switch.

Блок 12 нагрузки может включать в себя разные нагрузочные элементы, выполненные в виде резисторов.The load unit 12 may include different load elements made in the form of resistors.

Блок 13 подключения внешней нагрузки может быть выполнен в виде соединителя для подключения внешней нагрузки.Block 13 for connecting an external load can be made in the form of a connector for connecting an external load.

Блок 14 индикации нагрузки может быть выполнен из индикаторов включения встроенных нагрузок.The load indication unit 14 can be made of indicators of the inclusion of built-in loads.

Блок 15 индикации режима работы может быть выполнен из индикатора включения режима проверки ЭДС и индикатора включения режима проверки под нагрузкой.The operating mode indication unit 15 can be made of an EMF test mode enable indicator and an on-load test mode enable indicator.

Устройство контроля аккумуляторных батарей работает следующим образом.The battery monitoring device works as follows.

Степень разряженности АБ определяют по плотности электролита и формуле (1) с учетом начальной плотности электролита полностью заряженной батареи.The degree of discharge of the battery is determined by the density of the electrolyte and formula (1), taking into account the initial density of the electrolyte of a fully charged battery.

Figure 00000001
Figure 00000001

где ρ3 и ρр - плотность электролита соответственно полностью заряженного и полностью разряженного аккумулятора при температуре 25°С;where ρ 3 and ρ p - the density of the electrolyte, respectively, a fully charged and completely discharged battery at a temperature of 25 ° C;

ρ - измеренная плотность электролита, приведенная к температуре 25°С.ρ is the measured density of the electrolyte, reduced to a temperature of 25 ° C.

В приведенной формуле можно принять (ρ3-ρР)≈0,16 г/см3.In the above formula, we can take (ρ 3 -ρ P ) ≈0.16 g / cm 3 .

Необходимо учитывать, что снижение плотности электролита в аккумуляторах может происходить не только в результате разряда, но и в результате неисправностей.It should be borne in mind that a decrease in the density of electrolyte in batteries can occur not only as a result of discharge, but also as a result of malfunctions.

Для того чтобы определить неисправности и проверить рассчитанное значение степени разряженности, необходимо измерить ЭДС и напряжение АБ под нагрузкой.In order to identify malfunctions and check the calculated value of the degree of discharge, it is necessary to measure the EMF and voltage of the AB under load.

Устройство контроля аккумуляторных батарей работает в двух режимах: в режиме контроля ЭДС и в режиме контроля АБ под нагрузкой. Выбор режима осуществляют с помощью блока 11 выбора режима работы.The battery monitoring device operates in two modes: in EMF monitoring mode and in AB monitoring mode under load. The choice of the mode is carried out using the block 11 for selecting the operating mode.

Предварительно к входу устройства контроля аккумуляторных батарей подключается АБ через блок 1 подключения АБ. Устройство контроля аккумуляторных батарей включается при помощи блока 2 включения вольтметра.The AB is preliminarily connected to the input of the battery monitor through the AB connection block 1. The battery monitoring device is switched on by means of the voltmeter turn-on unit 2.

С помощью устройства контроля аккумуляторных батарей контролируемую АБ кратковременно нагружают токами, близкими по величине к токам номинального режима. Величина измеренного при этом напряжения на клеммах позволяет косвенно оценить степень заряженности и техническое состояние АБ.With the help of the battery monitoring device, the monitored AB is briefly loaded with currents close in magnitude to the currents of the rated mode. The magnitude of the voltage measured at the terminals allows you to indirectly assess the state of charge and the technical condition of the battery.

В режиме ЭДС при задействовании блока 6 запуска режима измерений напряжение от контролируемой аккумуляторной батареи (UБ), через первый блок 4 предохранения и делитель 7 контролируемого напряжения поступает на блок 3 индикации напряжения АБ, показания которого соответствуют величине ЭДС АБ. Первый блок 4 предохранения защищает электрические цепи от короткого замыкания. Делитель 7 контролируемого напряжения пропорционально уменьшает напряжение до допустимого значения входного напряжения блока 3 индикации напряжения АБ. При этом блок 15 индикации режима работы отображает режим измерения ЭДС.In the EMF mode, when the unit 6 for starting the measurement mode is activated, the voltage from the monitored battery (U B ), through the first protection unit 4 and the divider 7 of the monitored voltage, goes to the AB voltage indication unit 3, the readings of which correspond to the EMF value of the AB. The first block 4 of protection protects the electrical circuits from short circuits. The divider 7 of the controlled voltage proportionally reduces the voltage to the permissible value of the input voltage of the AB voltage indication unit 3. In this case, the unit 15 for indicating the operating mode displays the EMF measurement mode.

Величину ЭДС определяют по напряжению UБ ненагруженной АБ. Сравнивая рассчитанное и измеренное значения ЭДС, судят о наличии неисправностей батареи.The magnitude of the EMF is determined by the voltage U B of the unloaded AB. Comparing the calculated and measured values of the EMF, they judge the presence of battery faults.

ЭДС аккумулятора может быть рассчитана по выражению (2).The EMF of the battery can be calculated by expression (2).

Figure 00000002
Figure 00000002

где Е0 - ЭДС покоя аккумулятора, В;where E 0 - EMF at rest of the battery, V;

ρ25 - приведенная к температуре 25°С плотность электролита, г/см3, определяемая по формулеρ 25 - reduced to a temperature of 25 ° C, the density of the electrolyte, g / cm 3 , determined by the formula

Figure 00000003
Figure 00000003

ρ1 - измеренная плотность электролита, г/см3;ρ 1 - measured density of the electrolyte, g / cm 3 ;

t - температура электролита в момент измерения плотности, °С.t is the electrolyte temperature at the time of density measurement, ° С.

При плотности электролита 1,05…1,30 г/см3 ЭДС аккумуляторных элементов составляет соответственно 1,91…2,15 В.With an electrolyte density of 1.05 ... 1.30 g / cm 3, the EMF of the battery cells is, respectively, 1.91 ... 2.15 V.

Значение ЭДС аккумуляторной батареи уменьшается, за счет разрядки с течением времени, т.е. амплитуда UБ пропорционально уменьшается. Соответственно уменьшается напряжение на выходе делителя 7 контролируемого напряжения, что отображает блок 3 индикации напряжения АБ. Когда значение UБ намного меньше напряжения ЭДС заряженной батареи Е0 (расчетного значения), то в аккумуляторе имеется частичное замыкание электродов. Если в аккумуляторной батарее имеет место полное короткое замыкание электродов или обрыв в цепи, то значение напряжения UБ будет равно нулю. Если значение UБ больше Е0, то в аккумуляторе засульфатированы электроды или отстоялся электролит.The EMF value of the battery decreases due to discharge over time, i.e. the amplitude U B decreases proportionally. Accordingly, the voltage at the output of the controlled voltage divider 7 decreases, which is displayed by the AB voltage indication unit 3. When the value of U B is much less than the EMF voltage of the charged battery E 0 (calculated value), then there is a partial short circuit of the electrodes in the battery. If the battery has a complete short circuit of the electrodes or an open circuit, then the voltage value U B will be equal to zero. If the value of U B is greater than E 0 , then the electrodes are sulfated in the battery or the electrolyte has settled.

С помощью измерения в режиме ЭДС невозможно выявить наличие таких неисправностей, как уплотнение активного вещества и разрушение электродов. Определить эти неисправности, а также выявить общую пригодность аккумуляторных батарей к эксплуатации, позволяет измерение напряжения под нагрузкой,By measuring in EMF mode, it is impossible to detect the presence of such faults as the compaction of the active substance and the destruction of the electrodes. To determine these malfunctions, as well as to identify the general suitability of batteries for operation, it is possible to measure the voltage under load,

С помощью блока 12 нагрузки или блока 13 подключения внешней нагрузки аккумуляторную батарею кратковременно нагружают токами, близкими по величине к токам номинального режима. Переключение в режим измерения АБ под нагрузкой осуществляется при помощи блока 11 выбора режима работы. При этом блок 15 индикации режима работы отображает режим измерения АБ под нагрузкой. С помощью блока 8 включения нагрузки осуществляется выбор необходимого внутреннего нагрузочного элемента блока 12 нагрузки или подключение внешнего нагрузочного элемента через блок 13 подключения внешней нагрузки. При этом блок 14 индикации нагрузки отображает информацию подключенного внутреннего нагрузочного элемента.With the help of the load unit 12 or the unit 13 for connecting an external load, the storage battery is briefly loaded with currents close in magnitude to the currents of the nominal mode. Switching to the AB measurement mode under load is carried out using the unit 11 for selecting the operating mode. In this case, the unit 15 for indicating the operating mode displays the mode of measuring AB under load. With the help of the block 8 for switching on the load, the required internal load element of the load block 12 is selected or the external load element is connected through the block 13 for connecting the external load. In this case, the load display unit 14 displays information of the connected internal load element.

За предотвращение чрезмерной разрядки аккумуляторной батареи во время измерения аккумуляторной батареи под нагрузкой отвечает блок 10 автоматического отключения нагрузки. По результатам сравнения значения напряжений полученное при измерении АБ с расчетным значением для данного типа АБ, определяют состояние заряда АБ и пригодность к ее дальнейшей эксплуатации. Если величина напряжения полученного при измерении АБ меньше, чем величина минимального расчетного напряжения, то АБ нужно зарядить или ремонтировать.The automatic load disconnection unit 10 is responsible for preventing excessive discharge of the battery during the measurement of the battery under load. By comparing the voltage values obtained when measuring AB with the calculated value for this type of AB, the state of charge of the AB and the suitability for its further operation are determined. If the value of the voltage obtained by measuring the AB is less than the value of the minimum rated voltage, then the AB must be charged or repaired.

Блок 9 подключения внешнего вольтметра предназначен для подключения внешнего контрольного вольтметра с целью контроля и настройки работы устройства контроля аккумуляторных батарей. Блок предохранения 2 защищает аккумуляторную батарею от короткого замыкания в цепях подключения контрольного вольтметра.Block 9 for connecting an external voltmeter is designed to connect an external control voltmeter in order to control and adjust the operation of the battery monitoring device. The fuse block 2 protects the storage battery from a short circuit in the control voltmeter connection circuits.

Напряжение исправной и заряженной АБ в конце 2-3 секунды при проверке должно быть не менее допустимого напряжения для конкретного типа АБ. При меньших величинах напряжения АБ к эксплуатации непригодна и ее нужно зарядить или ремонтировать.The voltage of a working and charged battery at the end of 2-3 seconds during testing must be at least the permissible voltage for a specific type of battery. At lower voltages, the battery is unusable and needs to be charged or repaired.

Claims (1)

Устройство контроля аккумуляторных батарей, содержащее блок подключения аккумуляторной батареи, вход которого является входом устройства контроля аккумуляторных батарей, делитель контролируемого напряжения, блок индикации режима работы и блок индикации нагрузки, отличающееся тем, что дополнительно введены первый и второй блоки предохранения, блок индикации напряжения аккумуляторной батареи, блок включения нагрузки, блок нагрузки, блок подключения внешней нагрузки, блок автоматического отключения нагрузки, блок запуска режима измерений, блок включения вольтметра, выход которого соединен с первым входом блока индикации напряжения аккумуляторной батареи, второй вход которого соединен с выводом делителя контролируемого напряжения, вход которого соединен с первым выходом блока запуска режима измерений, второй выход которого подключен к входу блока выбора режима работы, первый вход блока запуска режима измерений соединен с первым выходом первого блока предохранения, второй выход которого соединен с входом блока включения вольтметра, а третий выход через второй блок предохранения соединен с входом блока подключения внешнего вольтметра, вход перового блока предохранения соединен с выходом блока подключения аккумуляторных батарей, а четвертый выход соединен с первым входом блока включения нагрузки, второй вход которого соединен с первым выходом блока автоматического отключения нагрузки, вход которого соединен с первым выходом блока выбора режима работы, второй выход которого соединен с первым входом блока индикации режима работы, второй выход блока автоматического отключения нагрузки соединен со вторым входом блока запуска режима измерений, а третий выход соединен со вторым входом блока индикации режима работы, первый, второй и третий выходы блока включения нагрузки соединены соответственно с входами блоков нагрузки, подключения внешней нагрузки и индикации нагрузки, выходы блока подключения внешней нагрузки и блока подключения внешнего вольтметра являются соответственно первым и вторым выходами устройства контроля аккумуляторных батарей.A battery monitoring device containing a battery connection unit, the input of which is an input of a battery monitoring device, a controlled voltage divider, an operating mode display unit and a load display unit, characterized in that the first and second safety units are additionally introduced, and the battery voltage display unit , load switching unit, load switching unit, external load connecting unit, automatic load disconnecting unit, measuring mode start unit, voltmeter switching unit, the output of which is connected to the first input of the battery voltage indication unit, the second input of which is connected to the output of the controlled voltage divider, input which is connected to the first output of the measurement mode triggering unit, the second output of which is connected to the input of the operating mode selection unit, the first input of the measurement mode triggering unit is connected to the first output of the first protection unit, the second output of which is is connected to the input of the voltmeter switching unit, and the third output through the second protection unit is connected to the input of the external voltmeter connection unit, the input of the first protection unit is connected to the output of the battery connection unit, and the fourth output is connected to the first input of the load switching unit, the second input of which is connected to the first output of the automatic load shedding unit, the input of which is connected to the first output of the operating mode selection unit, the second output of which is connected to the first input of the operating mode indication unit, the second output of the automatic load shedding unit is connected to the second input of the measurement mode triggering unit, and the third output is connected to the second input of the operating mode indication unit, the first, second and third outputs of the load switching unit are connected respectively to the inputs of the load units, external load connection and load indication, the outputs of the external load connection unit and the external voltmeter connection unit are respectively and the second outputs of the battery monitoring device.
RU2020119985A 2020-06-09 2020-06-09 Battery monitoring device RU2741741C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020119985A RU2741741C1 (en) 2020-06-09 2020-06-09 Battery monitoring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020119985A RU2741741C1 (en) 2020-06-09 2020-06-09 Battery monitoring device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2741741C1 true RU2741741C1 (en) 2021-01-28

Family

ID=74554582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020119985A RU2741741C1 (en) 2020-06-09 2020-06-09 Battery monitoring device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2741741C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5345163A (en) * 1991-06-05 1994-09-06 Battery Master Inc. Battery monitoring system
RU19926U1 (en) * 2001-03-27 2001-10-10 Федеральный научно-производственный центр закрытое акционерное общество "Научно-производственный концерн (объединение) "ЭНЕРГИЯ" BATTERY CONTROL DEVICE
RU2531062C1 (en) * 2013-03-26 2014-10-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" Device of accumulator battery control
RU2649322C2 (en) * 2013-04-04 2018-04-02 Зе Боинг Компани Local control system of battery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5345163A (en) * 1991-06-05 1994-09-06 Battery Master Inc. Battery monitoring system
RU19926U1 (en) * 2001-03-27 2001-10-10 Федеральный научно-производственный центр закрытое акционерное общество "Научно-производственный концерн (объединение) "ЭНЕРГИЯ" BATTERY CONTROL DEVICE
RU2531062C1 (en) * 2013-03-26 2014-10-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" Device of accumulator battery control
RU2649322C2 (en) * 2013-04-04 2018-04-02 Зе Боинг Компани Local control system of battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0990150B1 (en) Detecting a bad cell in a storage battery
US8635038B2 (en) System for monitoring the state of a battery
US5710503A (en) On-line battery monitoring system with defective cell detection capability
US6930485B2 (en) Electronic battery tester with battery failure temperature determination
US4413221A (en) Method and circuit for determining battery capacity
US8589097B2 (en) Method for diagnosing the state of health of a battery
US4697134A (en) Apparatus and method for measuring battery condition
US6268710B1 (en) Battery monitor apparatus
US8742763B2 (en) Battery module state detection method
EP1181540A1 (en) Electronic battery tester
BR112015031976B1 (en) METHOD FOR ESTIMATION OF HEALTH STATUS OF A BATTERY OF A HYBRID VEHICLE
CN107664745B (en) Direct current breaker test equipment
JPH05281309A (en) Method and device for detecting deterioration of lead battery
CN203405512U (en) Lead acid storage battery shorting current and internal resistance level testing device
RU2741741C1 (en) Battery monitoring device
KR102521752B1 (en) Method and device for detecting an overcharging of an accumulator of a battery
KR101544215B1 (en) System for Monitoring Battery State of Health
RU2131158C1 (en) Device for automatic check-up of storage battery cells for condition
JP4436947B2 (en) Battery pack and voltage balance measuring device
CN220829579U (en) Storage battery detection system
US11988717B2 (en) Measurement apparatus of power storage device and measurement method
KR200496718Y1 (en) Apparatus for testing performance of battery
US11360152B1 (en) Battery cell end of life and defect detection system
CN103138330A (en) Battery discharge system
CN218037088U (en) Electrolytic capacitor low frequency resistant charging and discharging performance combination testing device