Изобретение относится к электронике и может быть использовано при испытании и эксплуатации ХИТ, применяемых в системах автономного электроснабжения. The invention relates to electronics and can be used in testing and operating HIT used in autonomous power supply systems.
Известно устройство для контроля напряжения гальванически связанных аккумуляторов, содержащее n + 1 выходных зажимов для подключения контролируемых аккумуляторов, измерительный коммутатор, блок управления коммутатором, источник эталонного напряжения и измерительный орган (SU, авторское свидетельство N 729700, кл. H 01 M 10/48, 1977 г.). A device for monitoring the voltage of galvanically coupled batteries containing n + 1 output terminals for connecting controlled batteries, a measuring switch, a switch control unit, a reference voltage source and a measuring body (SU, copyright certificate N 729700, class H 01 M 10/48, 1977).
Недостатком устройства является низкая достоверность результатов из-за отсутствия самоконтроля систем устройства. The disadvantage of this device is the low reliability of the results due to the lack of self-control of the device systems.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля технического состояния элементов батареи аккумуляторной, содержащее блок управления, на один из выходов которого подключен блок коммутации (SU, авторское свидетельство N 959190, кл. H 01 M 10/48, 1982 г.). The closest technical solution to the invention is a device for monitoring the technical condition of the battery cells containing a control unit, at one of the outputs of which a switching unit is connected (SU, copyright certificate N 959190, class H 01 M 10/48, 1982).
Недостатком известного устройства является оценка технического состояния только элементов АБ и отсутствие режима подзаряда элементов АБ. A disadvantage of the known device is the assessment of the technical condition of only the elements of the battery and the absence of a mode of recharging the elements of the battery.
Технической задачей является автоматизация процесса определения технического состояния как аккумулятора батареи в целом, так и ее элементов, осуществление поэлементного заряда и поддержание АБ в работоспособном состоянии во всем диапазоне режимов работы системы автономного электроснабжения. Для этого в устройство автоматического контроля технического состояния элементов аккумуляторной батареи, содержащее блок управления, на один из выходов которого подключен блок коммутации, дополнительно введены блок для определения остаточной емкости аккумуляторной батареи в режиме импульсного разряда, зарядное устройство, блок сравнения, блок эталонной кривой и индикатор, а измерительный орган выполнен в виде измерителя внутреннего сопротивления, причем на другие входы блока управления подключены зарядное устройство и индикатор, на вход блока управления подключен блок сравнения, входы которого соединены с выходами блока эталонной кривой и измерителя внутреннего сопротивления, входы которых через блок коммутации подключаются к испытываемому элементу аккумуляторной батареи. The technical task is to automate the process of determining the technical condition of both the battery of the battery as a whole and its elements, the implementation of the element-by-element charge and maintaining the battery in an operable state over the entire range of operating modes of the autonomous power supply system. For this, a device for determining the remaining battery capacity in a pulse discharge mode, a charger, a comparison unit, a reference curve unit and an indicator are additionally introduced into the device for automatic control of the technical condition of the battery cells containing a control unit, one of the outputs of which is connected to a switching unit , and the measuring body is made in the form of an internal resistance meter, with a charger and indicator connected to other inputs of the control unit, n input connected to a comparison unit control unit having inputs connected to outputs of block standard curve and measuring the internal resistance, the inputs of which are connected via the switching unit to the test battery element.
На чертеже представлена принципиальная блок-схема устройства. The drawing shows a schematic block diagram of a device.
Устройство содержит испытываемую аккумуляторную батарею (АБ), блок для определения емкости АБ в режиме импульсного разряда 1, блок управления 2, блок коммутации 3, зарядное устройство 4, измеритель внутреннего сопротивления 5, блок эталонной кривой 6, блок сравнения 7, индикатор 8. The device contains a test battery (AB), a unit for determining the battery capacity in pulse discharge mode 1, a control unit 2, a switching unit 3, a charger 4, an internal resistance meter 5, a reference curve unit 6, a comparison unit 7, an indicator 8.
Предложенное устройство работает следующим образом. При диагностировании АБ блок управления выдает сигнал на включение в работу блока определения остаточной емкости. При несоответствии измеренной емкости допустимому значению остаточной емкости блок управления выдает сигнал на поэлементный контроль АБ. Измеритель внутреннего сопротивления и блок эталонной кривой через блок коммутации получают сигналы с каждого аккумулятора. При диагностировании аккумулятора на один вход блока сравнения с выхода измерителя внутреннего сопротивления поступает напряжение пропорционально Pвн аккумулятора, а на второй вход блока поступает напряжение с выхода блока эталонной кривой пропорционально внутреннему сопротивлению исправного аккумулятора с ЭДС, равной ЭДС диагностируемого аккумулятора. Напряжение на выходе блока сравнения равно разности напряжений на его входах. Эта разность при исправном аккумуляторе будет равна нулю, что соответствует 100% исправности. При диагностировании технически неисправного аккумулятора напряжение на входе измерителя Pвн окажется значительно больше, чем напряжение на выходе блока эталонной кривой, что соответствует максимальному напряжению на выходе блока сравнения. По каналам связи поступает информация о наличии неисправного аккумулятора и его номере. При получении информации о неисправном аккумуляторе блок управления выдает сигнал на включение зарядного устройства, которое через блок коммутации осуществляет подзаряд неисправного аккумулятора. По окончании заряда блок управления выдает сигнал на включение измерителя внутреннего сопротивления и блока эталонной кривой. Если аккумулятор признается исправным, блок управления выдает сигнал на проверку следующего аккумулятора. Таким образом, осуществляется диагностирование АБ по остаточной емкости, поэлементный контроль АБ по внутреннему сопротивлению и их подзаряд, что позволяет поддержать АБ в готовности к применению во всех режимах работы системы автономного электроснабжения.The proposed device operates as follows. When diagnosing AB, the control unit gives a signal to turn on the unit for determining the residual capacity. If the measured capacitance does not comply with the permissible value of the residual capacitance, the control unit generates a signal for element-by-element monitoring of the battery. The internal resistance meter and the reference curve block receive signals from each battery through the switching block. When diagnosing a battery, a voltage proportional to Pn of the battery is supplied to one input of the comparison unit from the output of the internal resistance meter, and voltage is output to the second input of the block from the output of the reference curve block in proportion to the internal resistance of a working battery with an EMF equal to the EMF of the diagnosed battery. The voltage at the output of the comparison unit is equal to the voltage difference at its inputs. This difference with a working battery will be zero, which corresponds to 100% working condition. When diagnosing technically faulty battery voltage at the input Pext meter would be significantly greater than the voltage at the output of block standard curve that corresponds to the maximum voltage at the output of the comparator. The communication channels receive information about the presence of a faulty battery and its number. Upon receipt of information about the faulty battery, the control unit gives a signal to turn on the charger, which, through the switching unit, charges the faulty battery. At the end of the charge, the control unit gives a signal to turn on the internal resistance meter and the reference curve block. If the battery is found to be in good condition, the control unit issues a signal to check the next battery. Thus, the AB is diagnosed by the residual capacity, the element-by-element control of the AB by internal resistance and their recharging, which allows maintaining the AB in readiness for use in all operating modes of the autonomous power supply system.