167499. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés akkumulátorok töltöttségi fokának mérésére
167499 3 4 Ismerve a belső ellenállást, a terhelő áramot és a kapocsfeszültséget, az alábbi összefüggés segítségével az üresjárási feszültség és ebből a töltöttségi fok számítható: U0 = Ui + ItRb, ahol: Uo = az üresjárási feszültség Ui = a kapocsfeszültség It = a hasznos terhelő áram Rb= a belső ellenállás Egy alkalmasan megválasztott referencia feszültséggel összehasonlítva: C = U,-I,Rb , ahol: C = a töltöttségi fokra jellemző feszültség. A találmány tárgya a fentiek alapján eljárás akkumulátorok töltöttségi fokának mérésére, amelynek folyamán az akkumulátort impulzusszerűen terhelve a kapcsain mérhető jellemzőkből állapítjuk meg a töltöttségi fokot és az eljárást az jellemzi, hogy az akkumulátor töltöttségére jellemző üresjárási feszültséget egy referenciafeszültséggel hasonlítjuk össze, és a különbséget egy töltöttségi fokban skálázott műszeren mérjük oly módon, hogy egyrészt mérjük az akkumulátoron átfolyó hasznos terhelő áramot és az akkumulátor belső ellenállását, majd a kettő szorzatát képezzük, ehhez hozzáadjuk az ugyanakkor mért kapocsfeszültséget és az így kapott feszültségértéket egy referenciafeszültséggel hasonlítjuk össze és a kettő különbségértékét határozzuk meg, mint a töltöttségi állapot jellemzőjét és szükség szerint helyesbítjük az akkumulátor hőmérséklet változását érzékelő mérőrendszerből nyert villamos jellel. A fentebb ismertetett eljárás előnye az eddig használatosakkal szemben az, hogy az akkumulátorok töltöttségi fokát úgy méri, hogy sem az akkumulátorba nem kell beleépíteni segédberendezéseket, sem a mérőkészüléket nem kell az akkumulátorhoz hitelesíteni. A fenti eljárás alapján működő készülék úgy méri az akkumulátor mindenkori töltöttségi állapotát mind terhelés alatt, mind üresjárásban, hogy mindössze a készülék két mérőcsatlakozóját kell az akkumulátor sarkaira csatlakoztatni. Az eljárás az eddigiekkel szemben független az akkumulátor tényleges amperóra kapacitásától. A mellékelt ábra szerinti kidolgozott kapcsolási elrendezés az eddigiekben ismertetett elv szerint működik. Megméri egy 2 soros árammérő ellenállás segítségével az átfolyó hasznos terhelő áramot, megméri a belső ellenállást, a két értéket összeszorozza és hozzáadja az akkumulátor feszültségéhez. Ezt az értéket összehasonlítja egy 7 referenciafeszültséggel és a különbséget 9 műszeren kijelzi. Az akkumulátor kapacitásának hőfokfüggését a különbségképző áramkör erősítésének hőfokfüggése kompenzálja. A műszer az akkumulátor belső ellenállását egy 3 ismert nagyságú mérőterhelés rákapcsolása által okozott feszültségváltozásából határozza meg. Mivel a mérőterhelés rákapcsolása impulzusszerű, az ak-5 kumulátort számottevően nem terheli. Az így keletkezett feszültségimpulzust, amelynek nagysága arányos a belső ellenállással, integráljuk és az így keletkezett egyenfeszültséget egy 6 szorzó áramkör összeszorozza a hasznos terheléssel sorbakötött 2 10 soros árammérő ellenálláson eső feszültséggel. Ez a szorzat adja az It Rb értéket. Ezt egy 8 összegező áramkör hozzáadja az akkumulátor feszültségéhez és összehasonlítja egy 7 referenciafeszültséggel. Az összegező 8 áramkör kimenetén már közvetlenül a 15 töltöttségi fokkal arányos feszültséget kapunk. A műszer előnye, hogy nemcsak egy akkumulátor-fajtához alkalmazható és közvetlenül a villamos csatlakozáson megállapítható üzem közben is 20 a töltöttségi állapot. Szabadalmi igénypontok: 25 1 • Eljárás akkumulátorok töltöttségi fokának mérésére, amelynek folyamán az akkumulátor kapcsain mérhető villamos jellemzőkből állapítjuk meg a töltöttségi fokot azzal jellemezve, hogy az akkumulátort impulzusszerűen terheljük egy mérő-30 terheléssel, az akkumulátor töltöttségére jellemző üresjárási feszültséget egy referenciafeszültséggel hasonlítjuk össze, és a különbségi feszültséget egy töltöttségi fokban skálázott műszeren mérjük oly módon, hogy egyrészt mérjük az akkumulátoron 35 átfolyó hasznos terhelő áramot és az akkumulátor belső ellenállását, majd e kettő szorzatát képezzük és ehhez hozzáadjuk az ugyanakkor mért kapocsfeszültséget és az így kapott feszültségértéket egy referenciafeszültséggel hasonlítjuk össze és a kettő 40 különbségértékét határozzuk meg, mint a töltöttségi állapot jellemzőjét. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy egy ismert mérőterhelést impulzusszerűen kapcsolunk az akkumu-45 latorra, és mérőterhelés rákapcsolása által okozott feszültségváltozásból állapítjuk meg az akkumulátor belső ellenállását. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az akku-50 mulátor teljes kisütését a töltöttségi fok megállapításához mért belső ellenállás megváltozásából állapítjuk meg. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy 55 az akkumulátorra impulzusszerűen rákapcsolt mérőterhelés által okozott impulzusszerű feszültségváltozásból, illetve ez impulzusok amplitúdójának változásából állapítjuk meg a töltöttségi fokot. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti el-60 járás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a hasznos terhelő áram által okozott feszültségváltozást a belső ellenállással arányos feszültség és a hasznos terheléssel sorbakötött ellenálláson eső feszültség szorzatát képező szorzóáramkör által 65 előállított feszültséggel kompenzáljuk. 2
