ИНДИКАТОР СОСТОЯНИЯ ЗАРЯЖЕННОСТИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Полезная модель относится к устройствам для определения степени заряженности аккумуляторной батареи и может быть использована при обслуживании аккумуляторной батареи в процессе эксплуатации.
Известен индикатор состояния заряженности аккумуляторной батареи, выполненный в стационарном варианте (т.е встроенный в один из аккумуляторов батареи) и имеющий устройство индикации поплавкового типа в виде шарика-поплавка, являющегося датчиком информации, которое размещено над пластинами контрольного аккумулятора. (Аккумуляторные батареи. Краткий справочник Н.И.Курзуков, В.М.Ягнятинский, 2008, ISBN: 978-5-9698-0236-0,88 с.). Принцип действия известного индикатора основан на измерении показаний плотности электролита при минимально допустимой заряженности батареи (примерно 65% от номинального значения емкости). Таким образом индикатор фиксирует факт - «батарея заряжена» (при пуске в работу) или «батарея разряжена» (при эксплуатации в момент начала разрядки батарей) по показаниям аккумулятора «контроля». При зарядке батареи от 65 до 100% от номинального значения емкости индикатор свои показания не меняет и, тем самым, не позволяет оценивать текущее состояние заряженности батареи.
Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не обеспечивает контроль состояния заряженности батареи в целом, т.к. плотность электролита измеряется только в одном аккумуляторе батареи (контрольном аккумуляторе), имеющем встроенный индикатор.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является индикатор состояния заряженности аккумуляторной батареи, выполненный отдельно от аккумуляторной батареи и содержащий корпус и устройство индикации в виде прозрачного цилиндра с индикаторным глазком и шариком-поплавком (Патент на полезную модель РФ №92743, МПК H01M 10/42, дата подачи заявки 03.11.2009, опубл. 27.03.2010, «Индикатор состояния заряженности аккумуляторной батареи»)
При погружении индикатора в электролит шарик- поплавок всплывает, когда электролит достигнет заданной плотности (в зависимости от состава электролита). Эта величина соответствует минимальной степени заряженности аккумулятора в пусковом режиме или минимальной предельно-допустимой степени заряженности при разряде аккумулятора.
По сравнению с аналогом и с учетом того, что индикатор выполнен отдельно от крышки аккумулятора, он может быть перемещен и установлен в любой из аккумуляторов батареи. Тем самым создается возможность получать информацию о состоянии заряженности каждого из аккумуляторов батареи и выявлять отстающие аккумуляторы по плотности и уровню электролита.
Однако, главный недостаток известного индикатора (прототипа) - невозможность получения текущей информации о заряженности аккумуляторной батареи и уровне электролита в ней ограничивает ее эффективное применение и снижает эксплуатационную надежность аккумуляторной батареи.
Технический результат заявляемой полезной модели сводится к повышению эксплуатационной надежности аккумуляторной батареи за счет оперативного контроля отклонений показателей плотности и уровня электролита от заданных значений.
Заявленный технический результат достигается тем, что в индикаторе заряженности аккумуляторной батареи, выполненном отдельно от аккумуляторной батареи и содержащем корпус с устройством индикации в виде прозрачного цилиндра с индикаторным глазком и датчиком информации поплавкового типа, датчик информации выполнен в виде расположенных в полости прозрачного цилиндра двух, один над другим, шариков-поплавков, показания одного из которых зависят от начальной плотности электролита (батарея заряжена), а другого - от конечной плотности электролита (батарея разряжена).
Кроме того, конструкция индикатора позволяет газам, образующимся при работе аккумуляторной батареи, выходить наружу, но, вместе с тем, не допускает пролив электролита при наклоне аккумуляторной батареи на угол до 45 градусов.
Технические решения, совпадающие по совокупности существенных признаков с заявляемой полезной моделью, не выявлены, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию «новизна».
На фиг.1 показана принципиальная конструкция индикатора состояния заряженности аккумуляторной батареи, соответствующего предлагаемой полезной модели.
В корпусе 1 индикатора установлено устройство индикации 2, выполненное в виде прозрачного цилиндра 3 с размещенными в его полости шариками-поплавками 4, 5 красного и зеленого цветов. На втором, свободном конце цилиндра 3 закреплена крышка 6. Для удобства установки/ выемки индикатора в корпусе 1 предусмотрен шлиц 8. В цилиндре 3 и в крышке 6 имеются отверстия 7 для беспрепятственного попадания электролита в полость цилиндра 3 и гарантированного освобождения полости цилиндра 3 от электролита при выемке индикатора. Для отвода газов, образующихся при зарядке аккумулятора, между корпусом 1 и устройством индикации 2 устроен канал 9, сообщающийся с атмосферой через отверстия 10 в корпусе 1.
Пооперационная работа индикатора заключается в следующем. Для установки индикатора (схема панели аккумуляторной батареи с установленным индикатором показана на фиг.2) выворачивают пробки на аккумуляторах (банках) батареи и погружают индикатор поочередно в открытое гнездо каждого аккумулятора, контролируя при этом, по положению шариков-поплавков 4,5 степень заряженности аккумулятора. Для гарантированной установки индикатора последний доворачивают в гнезде аккумулятора батареи с помощью стержня с наконечником (жало), который вставляют в шлиц 8. Электролит через отверстия 7 попадает в полость цилиндра 2 и воздействует на шарики- поплавки 4, 5. При степени заряженности аккумуляторной батареи 65-70%, т.е. когда плотность электролита составляет 1,23 г/см3, в оптическое поле индикатора попадает шарик- поплавок 5 зеленого цвета. Через индикаторный глазок в цилиндре 2 наблюдают цветовое отражение зеленого цвета с красной точкой в центре. При степени заряженности аккумуляторной батареи 40-60%, т.е. когда плотность электролита составляет 1,10 г/см3, оба шарика исчезают из оптического поля индикатора, что о минимальной предельно-допустимой степени заряженности батареи. Через индикаторный глазок в цилиндре 2 наблюдают цветовое отражение белого цвета с красной точкой в центре. В случае недостаточного заполнения аккумулятора электролитом (низкий уровень электролита) в оптическое поле индикатора попадает шарик- поплавок 4 красного цвета. Через индикаторный глазок в цилиндре 2 наблюдают цветовое отражение красного цвета.
При необходимости наклона аккумулятора на угол до 45 градусов пролив электролита из батареи исключается благодаря наличию уплотнения между корпусом 1 и устройством индикации 2. Газы, выделяющиеся при зарядке батареи, покидают батарею через канал 9 и отверстия 10 в корпусе 1.
Предлагаемый индикатор состояния заряженности аккумуляторной батареи, в отличие от известного, позволяет отслеживать изменение характеристик аккумуляторной батареи в процессе эксплуатации, своевременно выявлять аккумуляторы с малым остаточным ресурсом емкости, с недостаточным уровнем заполнения электролитом. Применение устройства индикации в виде двух шариков-поплавков, работающих на границах допустимых значений плотности электролита, повышает надежность эксплуатации батареи.