SU1314272A1 - Device for checking charge degree of sorage battery - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам контрол  за степенью зар да аккумул торной батареи (АБ). Цель изобретени  - повьшение точности кон- ,трол  за степенью зар да АБ. Устройство дл  контрол  степени зар да АБ содержит датчики напр жени  1 и тока 2, перемножитель 3, преобразователь i 4 напр жени  в частоту, коммутатор 5, пересчетные блоки (в) 6, 7 (причем последний выполнен по схеме счетг; чика-делител  с предварительной записью числа) и реверсивный счетчик 8. Цель достигаетс  тем, что в него введены аналого-цифровой преобразователь 9 и Б 10 посто нной пам ти. В описании приведены математические зависимости. Устройство позвол ет за счет автоматического учета изменени  энергоемкости АБ в зависимости от величины разр дного тока более объективно судить о количестве электрической энергии, которое может выделить АБ в процессе разр да. 2 ип. WThe invention relates to devices for controlling the degree of charge of a battery (AB). The purpose of the invention is to increase the accuracy of con-trol by the degree of charge of AB. The device for monitoring the degree of charge of the battery contains voltage sensors 1 and current 2, multiplier 3, voltage-to-frequency converter i 4, switch 5, counting units (c) 6, 7 (the latter is made according to the counting circuit; chick divider with pre-recording the number and the reversible counter 8. The goal is achieved by the introduction of the analog-to-digital converter 9 and B 10 of the permanent memory. The description contains mathematical dependencies. The device allows, by automatically taking into account the change in the energy capacity of a battery, depending on the magnitude of the discharge current, to more objectively judge the amount of electrical energy that the battery can produce during the discharge process. 2 pe. W

Description

11eleven

Изобретение относитс  к устройствам контрол  за степенью зар да аккумул торной батареи и может быть использовано в качестве автономного устройства дп  измерени  электрической энергии зар да и разр да аккуму- л торньпс батарей,, .устанавливаемых, например, на злектротранспортных машинах .The invention relates to a device controlling the charge level of a battery and can be used as an autonomous device measuring the electrical energy of charging and discharging batteries, batteries, installed, for example, on electric vehicles.

Цель изобретени  - повьшение точности контрол  за степенью зар да аккумул торной батареи за счет учета изменени  ее энергоемкости при изменении величины разр дного тока.The purpose of the invention is to increase the accuracy of monitoring the degree of charge of a battery by taking into account the change in its energy intensity with a change in the magnitude of the discharge current.

На фиг. 1 приведена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - график экспериментальной зависимости изменени  энергоемкости аккумул торной батареи в функции от величины тока разр да (значени  энергоемкости и разр дного тока вз ты в процентах от номинальных величин , причем величина номинального тока разр да определ етс  величиной номинальной емкости батареи при часовом режиме разр да, например, при номинальной емкости батареи 100 А ч номинальный ток разр да равен 100 АFIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in fig. 2 is a graph of the experimental dependence of the power consumption of a battery as a function of the magnitude of the discharge current (the magnitude of the intensity and discharge current is taken as a percentage of the nominal values, and the magnitude of the nominal discharge current is determined by the nominal capacity of the battery at hourly discharge, for example, with a rated battery capacity of 100 A h, the rated discharge current is 100 A

Устройство содержит датчики напр жени  i и тока 2, выходы которых подключены к входам перемножител  3 выход которого соединен с входом последовательно соединенных преобразовател  4 напр жени  в частоту и коммутатора 5, первый и второй переключаемые выходы которого соединены через счетные входы первого пересчет- ного блока 6 и второго пересчетного блока 7 (причем последний выполнен по схеме счетчика-делител  с предварительной записью числа) к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика 8 соответственно, выхо датчика 2 тока соединен также с входом аналого-цифрового преобразовател  9, вькод которого соединен с адресным входом блока 10 посто нной пам ти, выход которого подключен к входу предварительной записи числа второго пересчетного блока 7.The device contains voltage sensors i and current 2, the outputs of which are connected to the inputs of multiplier 3 whose output is connected to the input of series-connected voltage-to-frequency converter 4 and switch 5, the first and second switchable outputs of which are connected via counting inputs of the first scaling unit 6 and the second scaling unit 7 (the latter is made according to the counter-divider circuit with preliminary recording of the number) to the summing and subtracting inputs of the reversible counter 8, respectively, the output of the current sensor 2 with It is also connected to the input of the analog-digital converter 9, the code of which is connected to the address input of the permanent memory unit 10, the output of which is connected to the preliminary recording input of the number of the second conversion unit 7.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При зар де аккумул торной батареи напр жени  U с выхода датчика 1 напр жени  и Uj с выхода датчика 2 тока , имеющие отрицательную пол рность поступают на вход перемножител  3, с выхода которого напр жение U, поло42722When the battery U is charged, the voltage U from the output of voltage sensor 1 and Uj from the output of current sensor 2, having a negative polarity, is fed to the input of multiplier 3, from the output of which voltage U, is polarized 42722

жительной при зар де пол рности и пропорциональное электрической мощностиat polarity and proportional to electric power

и, К и,- и I и рand, K and, - and I and p

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

где I - ток, протекающий через датчик тока и нагрузку; и - напр жение на зажимах батареи;where I is the current flowing through the current sensor and the load; and - voltage across battery terminals;

К - коэффициент пропорциональности ,K - coefficient of proportionality,

поступает на вход преобразовател  4 напр жени  в частоту. На выходе преобразовател  4 импульсы при зар де имеют положительную пол рность и частоту следовани  f, котора  пр мо пропорциональна значению U,, а следовательно , значению Р. Эти импульсы поступают на вход коммутатора 5, который устроен таким образом, что импульсы положительной пол рности, поступающие на его вход, проход т на первый переключаемый выход, а отрицательной пол рности - на второй . переключаемый выход. При зар де с первого переключаемого выхода коммутатора 5 импульсы с частотой f. поступают на счетный вход первого пересчетного блока 6, с выхода которого импульсы с частотой F %/% где Ку - коэффициент делени  блока 6, поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 8, который при подобранном правильно коэффициенте KI, показывает величину электрической энергии в процентах от номинальной энергоемкости, запасаемой батареей в процессе зар да.is fed to the input of the converter 4 voltage to frequency. At the output of the converter 4, the pulses during charging have a positive polarity and the follow frequency f, which is directly proportional to the value of U, and therefore to the value of P. These pulses come to the input of switch 5, which is designed in such a way that the pulses of positive polarity arriving at its input are passed to the first switchable output, and negative polarity to the second. switchable output. When charging from the first switchable switch output 5, the pulses are at a frequency f. arrive at the counting input of the first recalculation unit 6, from the output of which pulses are at a frequency F% /% where Ku is the division factor of block 6, go to the summing input of the reversing counter 8, which, when KI is correctly selected, shows the amount of electrical energy as a percentage of nominal energy consumption of the battery in charge.

При разр де аккумул торной батареи напр жение на выходе датчика 2 тока имеет положительную пол рность, поэтому выходное напр жение перемножител  3 и и-мпульсы на выходе преобразовател  4 с частотой следовани  fp имеют отрицательную пол рность , С выхода преобразовател  4 отрицательные импульсы с частотой Г„ поступают через коммутатор 5 на его второй переключаемый выход и да лее на счетный вход второго пересчетного блока 7. Одновременно напр жение с выхода датчика 2 тока поступает на вход аналого-цифрового преобразовател  9. Образующийс  на выходе преобразовател  9 цифровой двоичный код поступает на адресный вход блока 10 посто нной пам ти. ВWhen a battery is discharged, the voltage at the output of current sensor 2 has a positive polarity, therefore the output voltage of the multiplier 3 and the signals at the output of converter 4 with a tracking frequency fp have a negative polarity. From the output of converter 4, negative pulses with frequency G They are fed through switch 5 to its second switchable output and then to the counting input of the second counting unit 7. At the same time, the voltage from the output of current sensor 2 is fed to the input of the analog-digital converter 9. The resulting at the output of the converter 9, a digital binary code is fed to the address input of the permanent memory unit 10. AT

.31.31

 чейки блока 10, адреса которых определ ютс  соответствующими значени ми токов разр да, записываютс  двоичные коды, которые с выхода блока 10 поступают на вход предварительной записи числа второго пересчетного блока 7 и которые измен ют коэффициент его пересчета Кр таким образом , что величина этого коэффициента измен етс  в соответствии с аппроксимированной кривой зависимости величины энергоемкости батареи в функции от величины разр дного тока, приведенной на фиг. 2.The cells of block 10, whose addresses are determined by the corresponding values of the currents of the discharge currents, are written binary codes, which from the output of block 10 are fed to the input of a preliminary recording of the number of the second conversion unit 7 and which change its recalculation coefficient Kp so that the value of this coefficient changes in accordance with the approximate curve of the dependence of the energy intensity of the battery as a function of the magnitude of the discharge current shown in FIG. 2

На выходе второго пересчетного блока 7 частота следовани  импульсов FP fp/Kj,, где Кр - коэффициент делени  блока 7, Эти импульсы с частотой следовани  Рр поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 8, который в этом случае показьшает количество электрической энергии в процентах от номинальной энергоемкости , которое может вьоделить батаре  в процессе разр да.At the output of the second recalculation unit 7, the pulse repetition rate is FP fp / Kj, where Cp is the division factor of block 7. These pulses with the repetition rate Pp are fed to the subtracting input of the reversing counter 8, which in this case shows the amount of electrical energy as a percentage of the nominal energy which can remove the battery during the discharge process.

Таким образом, предлагаемое устройство за счет автоматического учета изменени  энергоемкости аккумул торной батареи в .зависимости от величины разр дного тока позвол ет более точно контролировать степень ее зар да и более объективно судить о количестве электрической энергии.Thus, the proposed device, by automatically taking into account the change in the energy of the battery, depending on the magnitude of the discharge current, allows one to more accurately control the degree of its charge and more objectively judge the amount of electrical energy.

24 .24

которое может вьщелить батаре  в процессе разр да.which may release a battery during discharge.

Claims (1)

Формула изобретени .Claims. Устройство дл  контрол  степени зар да аккумул торной батареи, содержащее датчики тока и напр жени ,A device for monitoring the degree of charge of a battery containing current and voltage sensors, выходы которьпс соединены с входами перемножител , выход перемножител  соединен с входом преобразовател  напр жени  в частоту, выход которого соединен с входом коммутатора,the outputs are connected to the inputs of the multiplier, the output of the multiplier is connected to the input of the voltage to frequency converter, the output of which is connected to the input of the switch, первый и второй переключаемые выходы которого подключены через счетные входы первого и второго пересчетных блоков к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика соответственно, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности контрол  за счет учета изменени  энергоемкости аккумул торной батареи при изменении величины разр дного тока, в него введены аналого-цифровой преобразователь, выходом соединенный с адресным входом блока посто нной пам ти, выход которого соединен с входом прёдварительной записи числа второго пе- ресчетного блока, вход аналого-цифрового преобразовател  соединен с вькодом датчика тока.The first and second switchable outputs of which are connected through the counting inputs of the first and second counting blocks to the summing and subtracting inputs of a reversible counter, respectively, characterized in that, in order to increase the control accuracy by taking into account the change in the power consumption of the battery when the value of the discharge current changes, it has an analog-to-digital converter, the output connected to the address input of the block of permanent memory, the output of which is connected to the input of a preliminary record of the number of the second n An analog-to-digital converter is connected to the current sensor code. jllJLjllJL сриг. 1Srig. one Эр В /о от Эр н ЮОAyr V / o from Ayr n YuO Составитель Ю. Макаревич Редактор А. Лежнина Техред Л.Олийнык Корректор С. ЧерниCompiled by Yu. Makarevich Editor A. Lezhnin Tehred L. Oliynyk Proofreader S. Cherni 2209/462209/46 Тираж 731ПодписноеCirculation 731 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5VNIIPI of the State Committee of the USSR on Inventions and Discoveries 113035, Moscow, Zh-35, 4/5 Raushsk Nab. Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4