ИНДИКАТОР ЕМКОСТИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована, например, для индикации емкости никель-кадмиевой аккумуляторной батареи.
Известен индикатор емкости аккумуляторной батареи (см. патент РФ №2201642 от 07.05.2001, МПК: Н 01 М 10/48, G 01 R 31/36 на изобретение «Устройство для измерения заряда аккумуляторной батареи» автора Герасимова В.А, опубл. 27.03.2003, БИ. №9), содержащий преобразователь напряжения в частоту, делитель частоты, двоично-десятичный счетчик, цифровой индикатор, включенный последовательно, а также токоизмерительный и балластный резисторы, коммутирующий и регулирующий элементы, регулятор тока разряда, нуль-орган, логический сумматор и согласующий усилитель. Входной положительный вывод для подключения аккумуляторной батареи через включенные последовательно коммутирующий и регулирующий элементы, балластный и токоизмерительный резисторы связан с отрицательным входным выводом для подключения аккумуляторной батареи. Выход коммутирующего элемента связан с первым входом нуль-органа, второй вход которого связан с первым источником опорного напряжения. Выход нуль-органа связан с первым входом логического сумматора, второй вход которого связан с источником управляющего сигнала. Выход логического сумматора соединен с управляющим входом коммутирующего элемента. Выход согласующего усилителя связан с третьим входом нуль-органа, входом преобразователя напряжения в частоту и вторым входом регулятора тока разряда, первый вход которого связан со вторым источником опорного напряжения. Выход регулятора тока связан с
управляющим входом регулирующего элемента. Вход согласующего усилителя соединен с входным отрицательным выводом для подключения аккумуляторной батареи.
Недостатком известного индикатора является невозможность его использования в составе никель-кадмиевых аккумуляторных батарей номинальной емкостью от 1 до 10 ампер-часов из-за большого тока потребления индикатором в режиме хранения упомянутых батарей.
Наиболее близким к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков является индикатор емкости аккумуляторной батареи (см. патент РФ №2091923 от 08.06.93, МПК: Н 01 М 10/48, G 01 R 31/36 на изобретение «Устройство контроля технического состояния аккумулятора» авторов Ломтева Е.А., Мартяшина А.И., Селина С.А., опубл. 27.09.97. Бюл. №27), содержащий клеммы для подключения к аккумулятору, опорный (измерительный) резистор, включенный последовательно с клеммой массы (минусовым выводом) аккумулятора, цифровой индикатор, преобразователь напряжения в частоту, делитель частоты на 3600, два ключа, реверсивный счетчик и определитель полярности. Клемма массы аккумулятора соединена через преобразователь напряжения в частоту, делитель частоты на 3600 и сигнальную цепь первого ключа с суммирующим входом реверсивного счетчика и через преобразователь напряжения в частоту, делитель частоты на 3600, сигнальную цепь второго ключа - с вычитающим входом реверсивного счетчика. Клемма массы аккумулятора через определитель полярности соединена с соответствующими управляющими входами первого и второго ключей. Выходы реверсивного счетчика соединены с входами цифрового индикатора. Реверсивный счетчик и делитель частоты на 3600 выполняют функцию счетчика-делителя.
Недостатком известного индикатора является невозможность его использования в составе никель-кадмиевых аккумуляторных батарей
номинальной емкостью от 1 до 10 ампер-часов из-за большого тока потребления индикатором в режиме хранения упомянутых батарей.
Задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью, является создание индикатора емкости аккумуляторной батареи, обладающего возможностью его использования в составе никель-кадмиевых аккумуляторных батарей номинальной емкостью от 1 до 10 ампер-часов.
Технический результат, заключающийся в возможности использования индикатора в составе никель-кадмиевых аккумуляторных батарей номинальной емкостью от 1 до 10 ампер-часов, достигается тем, что в индикатор емкости аккумуляторной батареи, содержащий измерительный резистор, первый вывод которого подключен к общей шине, второй вывод соединен с входом преобразователя напряжения в частоту, выход которого соединен со входом счетчика-делителя, собственно индикатор, плюсовой и минусовой выводы для подключения аккумуляторной батареи, введен дешифратор, в преобразователь напряжения в частоту введен дополнительный вход, имеющий возможность подключения к упомянутому плюсовому выводу, собственно индикатор выполнен в виде линейки светодиодов, при этом первый вывод измерительного резистора соединен с минусовым выводом для подключения аккумуляторной батареи, второй вывод соединен с выводом для подключения цепи нагрузки аккумуляторной батареи, выходы счетчика-делителя соединены с соответствующими входами дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами собственно индикатора.
Указанная совокупность признаков позволяет обеспечить возможность использования индикатора в составе никель-кадмиевых аккумуляторных батарей номинальной емкостью от 1 до 10 ампер-часов за счет уменьшения тока потребления индикатором в режиме хранения упомянутых батарей.
На фигуре представлена структурная схема индикатора емкости аккумуляторной батареи.
Индикатор емкости аккумуляторной батареи содержит измерительный резистор 1, первый вывод которого подключен к общей шине, второй вывод соединен с входом преобразователя 2 напряжения в частоту (ПНЧ), выход которого соединен со входом счетчика-делителя 3, собственно индикатор 4, плюсовой 5 и минусовой 6 выводы для подключения аккумуляторной батареи 7, дешифратор 8. ПНЧ 2 содержит дополнительный вход 9, имеющий возможность подключения к упомянутому плюсовому выводу 5. Собственно индикатор 4 выполнен в виде линейки светодиодов. Первый вывод измерительного резистора 1 соединен с минусовым выводом 6, второй вывод соединен с выводом 10 для подключения цепи нагрузки аккумуляторной батареи. Выходы счетчика-делителя 3 соединены с соответствующими входами дешифратора 8, выходы которого соединены с соответствующими входами собственно индикатора 4.
ПНЧ 2 может быть выполнен на микросхеме 1108ПП1, счетчик-делитель 3 может быть выполнен на микросхеме 561ИЕ16, дешифратор 8 может быть выполнен на микросхеме 564ИД1, индикатор 4 может быть выполнен на включенных по известной схеме светодиодах АЛ307 (см. «Блок селектора выбора программ для двухдиапазонного УКВ тюнера» автора Зуева Е., опубл. ж. «Радио» №9 2001 г., стр.14). В качестве аккумуляторной батареи 7 может быть использована никель-кадмиевая батарея 23НКМГ-1.
Индикатор емкости аккумуляторной батареи работает следующим образом.
В исходном состоянии питание от аккумуляторной батареи 7 подается на счетчик-делитель 3 и дешифратор 8, при этом ток потребления индикатора сравним с током саморазряда батареи 7. В
счетчике-делителе 3 хранится информация о емкости, отданной аккумуляторной батареей 7 в процессе разряда.
При включении нагрузки (на фигуре не показана) в цепь аккумуляторной батареи 7 с помощью соединительного жгута 11, дополнительный вход 9 ПНЧ 2 соединяется с выводом 5 для подключения аккумуляторной батареи 7 посредством перемычки, установленной в упомянутом жгуте. Напряжение с измерительного резистора 1, пропорциональное величине тока разряда, подается на вход ПНЧ 2. Импульсы с выхода ПНЧ 2, частота которых пропорциональна току разряда, поступают на вход счетчика-делителя 3, выходы которого через дешифратор 8 подключены к шкальному индикатору 4. Количество накопленных в счетчике-делителе 3 импульсов пропорционально емкости, отданной аккумуляторной батареей 7. При соответствующем масштабировании, индикатор 4 отображает емкость (в процентах от номинальной емкости батареи), отданную батареей 7 за время разряда.
Изготовлен лабораторный макет, испытания которого подтвердили осуществимость и практическую ценность заявляемого объекта.