УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНИТОРИНГА ПАРАМЕТРОВ СВИНЦОВОГО АККУМУЛЯТОРА В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ

Полезная модель относится к устройствам мониторинга, предназначенным для определения напряжения, плотности, температуры электролита и остаточной емкости свинцовистых аккумуляторов.
Известно устройство для определения параметров аккумулятора, называемое нагрузочной вилкой, содержащее вольтметр, набор резисторов разного номинала, кнопку для включения нагрузочного резистора в цепь, контактные ножки и рукоятку. (Притулюк В.А. Химические источники тока в авиации. М.: Воениздат, 1978, с.40.)
Основными недостатками данного устройства являются малая точность в определении степени заряженности аккумулятора, а также отсутствие возможности определять диагностический параметр, который характеризует сопротивление диффузии электролита и по которому можно устанавливать срок проведения профилактических мероприятий с аккумулятором, например перезаряда или лечебного цикла. Своевременное проведение таких мероприятий позволяет увеличить срок службы аккумулятора.
Наиболее близко к заявленной полезной модели «Устройство для определения параметров свинцового аккумулятора» (RU №2127010, МПК Н01М 10/48, G01R 31/36, G06F 17/00 от 27.02.1999 г., автор Маслаков М.Д), принятое за прототип, содержащее блок обработки результатов измерений с оперативной памятью, памятью программ и энергонезависимой памятью с электрическим стиранием, измеритель уровня электролита, цифровой вольтметр с аналого-цифровым преобразователем, интерфейсным блоком, модулем гальванической развязки и блоком питания.
Основными недостатками данного устройства являются использование в качестве основного элемента терморезисторного датчика уровня жидкости (электролита), показания которого используются при определении основных параметров свинцовых аккумуляторов, вычисляемые эмпирическим путем, что снижает точность их значений и диагностики в целом; заявленный диагностический параметр определяется путем отбора проб электролита и последующего их анализа, что является трудоемким и сложным процессом, осуществляемым только в специализированных лабораториях.
Задачей полезной модели является контроль параметров состояния аккумуляторной батареи, обеспечивающий увеличение ее срока службы и надежности.
Задача достигается тем, что в корпус аккумуляторной батареи установлено устройство для определения параметров свинцового аккумулятора в реальном времени, включающее датчики измерения температуры и уровня жидкости (электролита), устанавливаемые внутрь аккумулятора над блоком пластин, отличающееся тем что, в крышку свинцового аккумулятора устанавливают бесконтактные ультразвуковые измерители плотности жидкости (электролита), показания, собранные с датчиков, обрабатывает контроллер, который циклически (с заданным интервалом) диагностирует аккумуляторную батарею при включенной системе зажигания с последующей передачей обработанного сигнала через диагностическую шину и выводом на графический дисплей.
На фиг.1 изображена принципиальная схема взаимодействия элементов устройства для мониторинга параметров свинцового аккумулятора в реальном времени.
Устройство для мониторинга параметров свинцового аккумулятора в реальном времени состоит из установленных в крышку бесконтактных ультразвуковых измерителей 1 плотности жидкости, а также датчиков 2 измерения температуры и уровня жидкости (электролита), устанавливаемые внутрь аккумулятора над блоком пластин и состоящие из вертикально расположенного протяженного терморезистора, длина которого равна диапазону изменения уровня электролита в аккумуляторной батарее, вдоль которого перемещается свободная поверхность электролита при изменении его уровня, и двух других терморезисторов, один из которых прикреплен к нижнему, а другой к верхнему концу протяженного терморезистора. Показания, собранные с датчиков, обрабатывает контроллер 3 с последующей передачей обработанного сигнала через диагностическую шину 4 на графический дисплей 5.
Устройство для мониторинга параметров свинцового аккумулятора в реальном времени работает следующим образом. При включении системы зажигания контролер 3, установленный на крышке аккумуляторной батареи, производит первичный опрос установленных датчиков 1 и 2. Терморезисторные датчики 2 осуществляют измерение параметров температуры и уровня электролита в каждой банке аккумуляторной батареи. Установленные в крышке аккумуляторной батареи бесконтактные ультразвуковые измерители 1 измеряют параметры плотности жидкости. Результаты измерения параметров с датчиков 1 и 2 поступают на контроллер 3, который вычисляет эксплуатационные параметры (емкость, напряжение, степень заряженности и др.) аккумуляторной батареи. Передача вычисленных параметров происходит при помощи диагностической шины 4 на графический дисплей 5 или на дисплей ЭВМ. Данное устройство циклически (с заданным интервалом) диагностирует аккумуляторную батарею при включенной системе зажигания.
Использование данной полезной модели позволит:
1. Производить измерения параметров уровня, напряжения, плотности и температуры электролита циклически в реальном времени;
2. Сделать систему мобильной, установленной на корпусе аккумулятора;
3. Применять данную систему на различных аккумуляторных батареях за счет универсальности их конструкции.
Использование устройства для мониторинга параметров свинцового аккумулятора в реальном времени позволяет:
1. Увеличить надежность, исключив возможность выхода из строя аккумуляторной батареи при ее эксплуатации в удалении от сервисных зон.
2. Продлить срок службы аккумуляторной батареи за счет ее своевременного обслуживания.