КОМПЛЕКС ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕЕЙ
STORAGE BATTERY MONITORING AND CONTROL PERFORMANCE SYSTEM

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для контроля параметров и обеспечения работоспособности аккумуляторной батареи с более широкими функциональными возможностями.
Известна автоматизированная система контроля и диагностики аккумуляторных батарей состоит из ЭВМ, подключенной к внешней системе управления объектом; принтера, сигнального устройства, устройства контроля тока и напряжения аккумуляторной батареи, включающего блок обработки информации, датчик напряжения, датчик тока, эталонный источник напряжения; аккумуляторной батареи, подключенной через датчик тока к нагрузке и одновременно к зарядному устройству аккумуляторной батареи и включающей аккумуляторы; устройств контроля параметров аккумуляторов, установленных на каждой банке аккумуляторной батареи, датчиков уровня и температуры электролита, датчиков ЭДС аккумулятора, установленных в межэлектродное пространство банок аккумуляторов, и эталонных источников напряжения (RU 2283504, МПК G01R 31/36, опубл. 10.09.2006).
Недостатками известного решения являются относительная сложность при установки большего количества разнотипных датчиков, отсутствие возможности непрерывного дистанционного контроля при установки на движущую аккумуляторную батарею, отсутствие возможности выравнивания заряда на отдельных аккумуляторах аккумуляторной батареи.
Известна система контроля параметров, которая содержит аккумуляторную батарею, контроллер, подсоединенный соответствующими входами к выходам датчика тока, датчика напряжения и датчика температуры и своим выходом к входу радиопередатчика, электронно-вычислительную машину, подсоединенную своим первым входом к выходу радиоприемника, своим вторым входом к выходу узла ввода команд, своим первым выходом к входу дисплея и своим вторым выходом к входу принтера (RU 129259, МПК G01R 31/00, F02B 39/00, опубл. 20.07.2013).
Недостатками известной системы являются отсутствие возможности измерения параметров каждой ячейки аккумуляторной батареи, состоящей из множества последовательно соединенных ячеек, поскольку контролируется лишь общее напряжение всей аккумуляторной батареи и температура одной ячейки, а также отсутствие возможности выравнивания напряжения между последовательно соединенными ячейками аккумуляторной батареи.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей комплекса за счет постоянного поэлементного мониторинга состояния всей аккумуляторной батареи, а также повышении ее надежности за счет применения балансировочного модуля, который выравнивает заряд между аккумуляторами.
Технический результат достигается тем, что комплекс для осуществления контроля и управления аккумуляторной батареей включает датчика тока, первый вывод которого соединен с первый выводом аккумуляторной батареи, имеющей n-е количество последовательно соединенных между собой аккумуляторов. Второй вывод датчика тока соединен с датчиком общего напряжения, а выход датчика тока соединен с первым входом контроллера. Выход контроллера соединен с входом радиопередатчика, связанным по радиоканалу с радиоприемником, подсоединенным своим выходом к первому входу электронно-вычислительной машины. Второй вход электронно-вычислительной машины соединен с выходом узла ввода команд. Первый выход электронно- вычислительной машины соединен с входом дисплея. Второй вывод аккумуляторной батареи соединен с выводом датчика общего напряжения, соединенного в свою очередь с соответствующими входами контроллера. На корпусах аккумуляторов установлены датчики температуры, соединенные с соответствующими входами устройства контроля напряжения и температуры. Другие входы устройства контроля напряжения и температуры соединены с датчиками напряжения, подключенными своими выводами к соответствующим положительным и отрицательным выводам аккумуляторов. При этом положительные выводы всех аккумуляторов и отрицательный вывод n-го аккумулятора соединены с соответствующими входами розетки с возможностью подключения к ней вилки. К входам вилки подключены соответствующие выходы балансирующего модуля, а его вход соединен со вторым выходом электронно-вычислительной машины. Выход устройства контроля напряжения и температуры подключен к соответствующему входу контроллера, к одному из входов которого подключен датчик температуры окружающей среды.
На чертеже представлена структурная схема комплекса для осуществления контроля и управления аккумуляторной батареей.
Первый вывод аккумуляторной батареи 1, включающей n-е количество последовательно соединенных между собой аккумуляторов 2, соединен с первым выводом датчика тока 3. Второй вывод датчика тока 3 соединен с датчиком общего напряжения 4, а выход датчика тока 3 с первым входом контроллера 5. Выход контроллера 5 соединен с входом радиопередатчика 6, связанным по радиоканалу с радиоприемником 7, который подсоединен своим выходом к первому входу электронно-вычислительной машины (ЭВМ) 8, второй вход которой соединен с выходом узла ввода команд 9. Первый выход ЭВМ 8 соединен с входом дисплея 10. Второй вывод аккумуляторной батареи 1 соединен с выводом датчика общего напряжения 4, соединенного в свою очередь с соответствующими входами контроллера 5. На корпусах аккумуляторов 2 установлены датчики температуры 11, соединенные с соответствующими входами устройства контроля напряжения и температуры 12. Датчики напряжения 13 подключены своими выводами к соответствующим положительным и отрицательным выводам аккумуляторов 2 и к соответствующим входам устройства контроля напряжения и температуры 12. Положительные выводы всех аккумуляторов 2 и отрицательный вывод последнего n-го аккумулятора 2 соединены с соответствующими входами розетки 14 с возможностью подключения к ней вилки 15. К входам вилки 15 подключены соответствующие выходы балансирующего модуля 16, а его вход со вторым выходом ЭВМ 8. Выход устройства контроля напряжения и температуры 12 подключен к соответствующему входу контроллера 5, к одному из входов которого подключен датчик температуры окружающей среды 17, установленный за пределами аккумуляторной батареи 1.
Комплекс для осуществления контроля и управления аккумуляторной батареей работает следующим образом. Сигналы со всех датчиков возникают постоянно, пока заряд аккумуляторной батареи 1 не снизится до минимально установленного предела. При поступлении сигналов с датчиков 11 и 13 на устройство контроля напряжения и температуры 12 с него передаются сигналы о значениях напряжений и температур соответствующих аккумуляторов 2 на контроллер 5. Сигналы сдатчиков 3, 4 и 17 поступают на контроллер 5. Затем в контролере 5 производится обработка полученных сигналов и формирование выходных сигналов в соответствии с программой, записанной в узле памяти контроллера 5. С контроллера 5 поступают соответствующие сигналы на радиопередатчик 6, который передает полученные сигналы по радиоканалу радиоприемнику 7, а тот в свою очередь передает сигналы ЭВМ 8. ЭВМ 8 в соответствии с поступившими сигналами с радиоприемника 7 и с узла ввода команд 9, а также в соответствии с программой, записанной в блоке памяти ЭВМ 8, обрабатывает эти сигналы и формирует сообщение для передачи на дисплей 10 и на балансирующий модуль 16. При подключении вилки 15 в розетку 14 балансирующий модуль 16 производит балансировку (выравнивание) напряжений на всех аккумуляторах 2 в соответствии с полученными сигналами и программой, записанной в блоке памяти балансирующего модуля 16.
По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет расширить функциональные возможности комплекса за счет постоянного поэлементного мониторинга состояния всей аккумуляторной батареи, а также повысить ее надежность за счет применения балансировочного модуля, который выравнивает заряд аккумуляторов.