Автоматизированная система заливки и зарядки аккумуляторных батарей

Полезная модель относится к электроизмерительной технике и автоматике и может быть использована для организации автоматических режимов заливки и заряда аккумуляторных батарей.
Известен комплекс для заряда и тренировки аккумуляторных батарей (АБ), содержащий общий источник питания, к которому подключены вольтметр, зарядные ячейки, соединенные параллельно источнику питания и включающие несколько аккумуляторных батарей, переключатели «заряд-разряд», включенные последовательно с батареями, нагрузочный реостат, амперметр, предохранители. Система позволяет через переключатели «заряд-разряд», вручную, выполнить заряд АБ при постоянной величине зарядного тока, а также провести контрольно-тренировочный цикл посредством поочередного разряда и заряда АБ. Величина требуемого напряжения поддерживается по вольтметру. Величина зарядного тока устанавливается по амперметру в начале заряда АБ посредством нагрузочного реостата («Свинцовые стартерные аккумуляторные батареи» / Руководство / утв. зам. начальника Главного бронетанкового управления и зам. начальника Автотракторного управления, М.: Воениздат Мин. обороны СССР, 1983 г., рис. 41, с. 51; рис. 42, с. 52).
Недостатком известного комплекса является невозможность автоматического управления процессом заряда и разряда, а также невозможность автоматического контроля состояния АБ как в целом, так и отдельных аккумуляторов АБ в процессе заряда и разряда.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является автоматизированный программно-аппаратный комплекс для заряда и тренировки аккумуляторных батарей «Призма», включающий управляющее программное устройство, М зарядных модулей, объединенных адресно-информационной сетью с управляющим программным устройством, при этом каждый из М зарядных модулей содержит аккумуляторную батарею (АБ), источник питания, устройство разряда, отличающийся тем, что адресно-информационная сеть представляет собой интерфейс, а управляющее программное устройство состоит из системного контроллера и персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ), кроме того, источник питания выполнен импульсным программно-управляемым, а устройство разряда выполнено в виде блока разрядных резисторов, при этом в каждый модуль дополнительно введен программно управляемый измерительный адаптер и подключенные к его входу датчик температуры электролита и датчик напряжения, при этом датчик температуры электролита установлен в среднем аккумуляторе в отверстие для заливки электролита, а датчик напряжения установлен с возможностью измерения напряжения как на АБ, так и на отдельных аккумуляторах АБ, кроме того, программно управляемый измерительный адаптер снабжен панелью индикации, выполненной с возможностью отображения информации: включение; заряд; разряд; блокировка; шкала уровня заряда АБ; работа; наличие связи по сети; при этом выход источника питания и выход блока разрядных резисторов соединены и подключены к входу АБ, при этом входы-выходы измерительного адаптера, входы-выходы блока разрядных резисторов и входы-выходы источника питания соединены с системным контроллером и ПЭВМ через интерфейс (Патент RU №2387054, МПК H01M 10/42, H02J 7/02, опубл. 20.04.2010 г.).
Недостаток автоматизированного программно-аппаратного комплекса заключается в том, что он не позволяет отслеживать все параметры аккумуляторной батареи, таких как плотность электролита и полноту заливки электролита.
Предлагаемая система направлена на расширение возможностей автоматизированной системы зарядки аккумуляторных батарей в режиме функционирования.
Это достигается тем, что в автоматизированной системе зарядки аккумуляторных батарей, содержащей блоки управления, вызова программ, выполненные в персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ), блок источника питания, тестовых воздействий, измерительный, коммутатор входных и выходных сигналов, выполненные в виде блока сопряжения и коммутации, блок согласующий и датчики, блоки сопряжения и коммутации, датчики, соединенные с ЭВМ через согласующие устройства, введены: датчики измерение плотности электролита и уровня электролита, емкости для заливки электролита, дистиллированной воды, кислоты (щелочи) с устройством подачи, аналитические блоки с входами-выходами, связанные через усилители и аналого-цифровые преобразователи с датчиками, информационный блок, блок хранения информации, блок анализа информации, соединенные через многоканальный вход и выход соответственно с цифровым выходом и входом ПЭВМ, цифроаналоговые преобразователи, связанные с ПЭВМ и блоками усиления, сопрягаемые с исполнительными устройствами подачи напряжения (тока) с блока питания, устройствами подачи жидкостей (электролита, дистиллированной воды, кислоты (щелочи)).
Это обеспечивает улучшение мобильных качеств системы, связанных с возможностью получать и обрабатывать важные параметры плотности электролита, полноты заливки электролита аккумуляторных батарей, автоматически обеспечивать заливку и зарядку аккумуляторных батарей, выводить данные, полученные в результате обследования на табло, хранить эту информацию в отдельном блоке, при необходимости считывать ее. Полученные данные динамических и контрольных параметров вводятся в блок анализа информации, для определения необходимого количества заливки жидкости и зарядки аккумуляторных батарей.
На фиг. показана схема автоматизированной системы заливки и зарядки аккумуляторных батарей. Она включает автоматизированную систему зарядки аккумуляторных батарей, содержащую блоки управления вызова программ 3,7, выполненные в персональной электронной вычислительной машине (ПЭВМ) 1, блок источника питания 9, тестовых воздействий, измерительный, информационный блок 11, коммутатор входных и выходных сигналов, выполненные в виде блока сопряжения и коммутации, блок согласующий и датчики 2, соединенные с ПЭВМ через согласующие устройства, в которой дополнительно введены датчики 2 измерения плотности электролита и уровня электролита, связанные с аналого-цифровыми преобразователями и через аналитические блоки 5 с входами-выходами ПЭВМ, емкости для заливки 8 электролита, дистиллированной воды, кислоты (щелочи) с устройством подачи и контроля уровня жидкости, связанные через блоки усиления 7 и цифроаналоговые преобразователи с блоком сопряжения с входами-выходами ПЭВМ, блок хранения информации 10, блок анализа информации 12, соединенные через многоканальный вход и выход соответственно с цифровым выходом и входом ЭВМ.
Работает система следующим образом.
Блоки ЦАП с БС 6 по командам ПЭВМ 1 производят коммутацию и цифровую обработку сигналов, поступающих с выходов ПЭВМ и усиленными БУЦ 7 электрическими параметрами, при необходимости подают тестовые сигналы на входы объектов исполнительных элементов 8. Это позволяет проводить управление подачей жидкости в аккумуляторы и напряжения на клеммы аккумулятора в соответствии с сигналами блока анализа. После цифровой обработки сигналов их параметры в двоичном коде передаются в ПЭВМ 1.
Блоки аналитические 5, выполняя команды ПЭВМ 1, производят коммутацию и цифровую обработку сигналов, поступающих с выходов специализированных датчиков 2, передающихся с блоков усиления 3 через аналого-цифровых преобразователей. После цифровой обработки сигналов в АЦП их параметры в двоичном коде передаются в ПЭВМ.
Все полученные параметры поступают в блок анализа информации 12 ПЭВМ 1, где автоматически производится их сравнительная оценка и дается заключение о подачи жидкости (электролита, дистиллированной воды, кислоты), подачи необходимого напряжения, поддержания режима заряд-разряд. Если аккумуляторная батарея не заряжается, ПЭВМ 1 дает рекомендации по его ремонту.
Полученные значения диагностируемых параметров от ПЭВМ 1 поступают в блок информации (БИ) 11 и отображаются в мониторе.
Параллельно эта же информация поступает в блок хранения диагностической информации (БХИ) 10 и записываются на магнитные носители для хранения и возможного считывания для документирования и анализа.
Предлагаемая система имеет более широкие функциональные возможности за счет диагностирования электрических параметров, плотности электролита и уровня электролита. Расширением исполнительных качеств автоматизированной системы, кроме зарядки. Система обеспечивает подготовку аккумуляторов к зарядке проверку наличия и состава жидкости, при необходимости ее пополнение, а затем зарядку аккумуляторов.