SU1260867A1 - Устройство дл измерени степени зар да и ресурса аккумул торной батареи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике. Может быть использовано при разработке устройств дл  изменени  электрической энергии аккумул торной батареи и ее ресурса. Цель изобретени  - повьппение точности измерени . Дл  достижени  поставленной цели в устройство, содержащее датчики тока 1 и напр жени  2, перемножитель 3, преобразователь 4 напр жени  в частоту, коммутатор 5, суммирующий счетчик 6, пересчетный блок 7, реверсивный счетчик 8, введены делитель 10 частоты и индикатор 11. Устройство позвол ет автоматически учитывать изменение КПД аккумул торной батареи в процессе ее эксплуатации , что приводит к повышению точности измерени  степени ее зар да. 1.п. ф-лы, 3 ил. S (Л Фиг. 1

Description

Изобретение относитс  к электрозмерительной технике и может быть использовано при разработке устройств дл  измерени  электрической энергии аккумул торной батареи и ее ресурса, например электротрансп ортных машин, питающихс  от автономных источников тока.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  за счет учета изменени  КПД зар да аккумул торной бата- реи в процессе ее работы.

На фиг. 1 изображена структур 1а  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - принципиальна  схема коммутатора 5 на фиг, 3 - графики зави- симрсти изменени  КПД зар да аккумул торной батареи от отданной ею электрической энергии, причем крива  с( на этом графике соответствует глубине разр да батареи на 70%, о - на 80%, &- на 90% и г- на 100% соответственно .

Устройство дл  измерени  степени зар да и ресурса аккумул торной батареи содержит датчики тока 1 и напр жени  2, перемножитель З, преобразователь 4 напр жени  в частоту, коммутатор 5, суммирующий счетчик 6, пе- ресчетньй блок 7, реверсивньй счетчик 8 и индикатор 9, делитель 10 частоты и индикатор 11.

Входы перемножител  3 соединены с вькодами датчиков 1 и 2 соответст- венно, а выход через преобразователь 4 - с входом ком- утатора 5. Первый выход коммутатора 5 подключен к входам суммирующего счетчика 6 и пересчетного блока 7, а второй выход через делитель 10 - к первому входу реверсивного счетчика 8, второй вход которого соединен с выходом пересчетного блока 7, а выход - с входом индикатора 9. Выход сум:миру1о- щего счетчика 6 подключен к входу индикатора 11 и входу управлени  коэффи1щентом пересчета пересчетного блока 7.

На фиг. 1 изо бражен также вход щий в систему управлени  процессом зар да дешифратор 12, вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика 8.

Коммутатор 5 содержит транзисторы 13 и 14, резисторы 15 и 16, включенные в эмиттерную и коллекторную цепи транзисторов 13 и 14 соответственно , диод 17 и резистор 18, включенные в цепь базы транзистора 13, стабилитрон 19 и диод 20, включенные в цепь базы транзистора 14,

Преобразователь 4 напр жени  в частоту выполнен по схеме, обеспечивающей при положительном входном нап р жении импульсы на выходе положительной пол рности, а при отрицательном - отрицательной.

Устройство работает следующим образом .

При зар де аккумул торной батареи напр жение U. с выхода датчика 1 тока , имеющее положительную пол рность, поступает .на первый вход перемножител  3, на второй вход которого подаетс  напр жение U,j с выхода датчика 2 напр жени , имеющее также положительную пол рность. С выхода перемножи- тел  3 положитепьное напр жение U/, пропорциональное электрической мощности j т.е.

Uj 1-и , где I - ток в нагрузке; и - напр жение на зажимах батареи 5

k коэффициент пропорциональности

поступает на вход преобразовател  4 напр жени  в частоту, на выходе которого частота f следовани  импульсов , пр мо пропорциональна величине входного напр жени  Uj,причем импульсы на выходе преобразовател  4 в ЭТОМ случае имеют положительную пол рность . Эти импульсы с частотой f поступают на вход коммутатора 5.

При отсутствии импульсов на входе коммутатора 5 на его выходах устанав- ливаетс  напр жение, соответствующее уровню логической 1. При поступлении на его вход импульса поло ситель- ной пол рности открываютс  диод 17 и транзистор 13 (резистор 18 ограни- чивает ток в цепи база-эмиттер тран- эисЧора 13) и на первом выходе коммутатора 5 установитс  напр жение, соответствующее уровню логического О. При поступлении на вход коммута- тора импульса, отрицательной пол рности пробиваетс  стабилитрон 19, открываютс  диод 20 и транзистор 14 и на втором выходе коммутатора 5 устанавливаетс  напр жение, соответствующее уровню логического О.

С первого выхода коммутатора 5 импульсы частотой f поступают на вход делител  10 частоты, коэффици25

ент делени  которого равен К,. С выхода делител  10 импульсы частотой f f/Ki поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 8, а с его выхода - на вход индикатора 9, 5 который показывает степень зар да батареи, например, в процентахv При достижении заданного уровн  зар да срабатывает дешифратор 12,вход которого соединен с выходом реверсив- Ю кого счетчика 8, при этом выходной сигнал дешифратора поступает на управл ющий вход зар дного устройства и отключает его от аккумул торной батареи. 5

При разр де аккумул торной батареи напр жение с выхода датчика 1 тока имеет отрицательную пол рность, выходное напр жение перемножител  3 и импульсы с выхода преобразовател  4 напр жени  в частоту имеют также отрицательную пол рность, поэтому, эти импульсы по вл ютс  на втором выходе коммутатора 5 и соответственно на входе пересчетного блока 7, которьй имеет коэффициент пересчета авный Кр (отношение К /К и опедел ет КПД зар да батарей). С выхоа пересчетного блока 7 импульсы оступают на вычитающий вход ревер- сивного счетчика В, а с его выхода - на вход индикатора 9, причем в этом лучае индикатор 9 показывает оставуюс  энергию при разр де батареи в процентах от ее полного зар да. С 35 второго выхода коммутатора 5 импульы поступают также и на вход суммиующего счетчика 6, ас его выхода - на вход индикатора 11, который показывает общее количество электрй ческой 40 энергии, выделившейс  при разр де аккумул торной батареи в процессе ее эксплуатации, например в киловатт-часах , и по величине которой можно судить о ресурсе батареи.45

В процессе эксплуатации аккумул торной батареи уменьшаетс  ее КПД зар да. Б зависимости от заданной степени разр да, аппроксимируем соответствующую кривую изменени  КПД за- 50 р да от энергии разр да и в зависимости от шага аппроксимации измен ем коэффициент делени  пересчетного блока 7 таким образом, чтобы отношение Кр/К, было равно текущему значению 55 КПД зар да. В данном случае, выбира  шаг аппроксимации, например 1000 кВт.ч и соедин   соответствую

25

5 - Ю 5

35 й 40 45

50 55

щие цифровые вькоды счетчика 6 с соответствующими разр дами входа управлени  коэффициентом пересчета пересчетного блока 7, можно измен ть коэффициент пересчета этого блока,т.е. измен ть величину отношени  Кр/К согласно выбранной кривой на фиг. 3. Например, если выбрать коэффициент делени  делител  10 К, 100 и максимальный коэффициент пересчета блока 7 Кр 80 (при этом отношение Кр/К 80/100 0,8 равно начальному значению КПД зар да батареи), то можно измен ть отношение в пределах от 0,8 до О, т.е. можно измен ть это отношение в зависимости от изменени  КПД зар да батареи в процессе ее эксплуатации.

Таким образом, предлагаемое устройство за счет автоматического учета изменени  КПД зар да аккумул торной батареи в процессе ее эксплуатации позвол ет более точно измер ть степень ее зар да.

Claims (2)

1. Устройство дл  измерени  степени зар да и ресурса аккумул торной батареи, содержащее датчики тока и напр жени , перемножитель, преобразователь напр жени  в частоту, коммутатор , пересчетный блок, суммирующий счетчик, реверсивный счетчик, индикатор, входы перемножител  соединены с выходами датчиков тока и нац- р жени  соответственно, а выход через преобразователь напр жени  в частоту - с входом коммутатора, первый выход которого подключен к входу суммирующего счетчика, а второй выход - к первому входу реверсивного счетчика , выход которого соединен с входом индикатора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  за счет учета изменени  КПД зар да аккумул торной батареи в процессе ее работы, в него введен дополнительный индикатор, вход которого соединен с выходом суммирующего счетчика , вход пересчетного блока подключен к первому выходу коммутатора, вход управлени  коэффициентом пересчета - к выходу суммирующего счетчика , а выход - к второму входу реверсивного счетчика.

2. Устройство по п. 1, о т л и- чающеес  тем, что второй вы51260867б

ход коммутатора соединен с первым дополнительно введ(-.нньтй делитель маг входом реверсивного счетчика через тоты.

/7Г8

Йход

-

Г9 го

Редактор А.Ренин

то20003000

срие.зЭр,н$т.ч

Составитель С.Кабиков

Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

/7е/} б/ / б//год

Заказ 5225/45Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушскд  наб., д. 4/5

Г1роизводственно-поли1 рафическое предпри тие, г.Ужгород, ул .Проектна , 4..