バッテリーのパルス診断。スキーム、説明

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バッテリーのパルス診断。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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長期保管や不適切な使用中に、硫酸鉛の大きな不溶性結晶がバッテリープレート上に現れます。最新の充電器のほとんどは、変圧器と整流器を含む単純な回路に従って作られています。これらの使用は、バッテリープレートの表面から有効な硫化物を除去するように設計されていますが、古い粗い結晶性の硫化物を除去することはできません。

硫酸鉛の結晶は抵抗が高く、充放電電流の通過を妨げます。充電中にバッテリーの電圧が上昇し、充電電流が低下し、酸素と水素の混合物が大量に放出されて爆発を引き起こす可能性があります。開発されたパルス充電器[1-3]は、充電中に硫酸鉛をアモルファス鉛に変換し、その後結晶化が除去されたプレートの表面に硫酸鉛を堆積させることができます。

バッテリーを充電して復元する前に、バッテリーの技術的状態を診断する必要があります。まず、内部抵抗（硫化の程度）を判断します。最も単純な診断装置は、低抵抗の放電抵抗器と電圧計で構成される負荷プラグです。抵抗を通過する放電電流により、バッテリーの電圧が低下します。開路電圧 E と負荷電圧 U に基づいて、放電電流 Iр が分かると、バッテリーの内部抵抗 RBH が決まります。

Rvn =（EU）/ Ir

バッテリーの診断の難しさは、追加の機器と算術計算が必要になることです。バッテリーパラメータ（負荷時の電圧、内部抵抗、容量）を自動決定するブランドの診断装置は、強力な放電抵抗と負荷を接続するためのリレー回路を使用するため、寸法が大きくなります。

提案された電子デバイスにより、極板の硫酸化の程度を決定して、バッテリーの内部抵抗を直接読み取ることができます。

パルス放電電流を使用したバッテリーの診断により、デバイスの寸法を（ほぼ一桁）縮小し、放電回路の熱状態を軽減し、診断を数分から数秒に高速化することができます。放電電流の長方形の形状は、車のスターター装置の始動電流に最も近い形状です。

この装置には主電源がないため、車のバッテリーの硫化度を直接測定できます。デバイスの電子回路 (図 1) には次のものが含まれます。

アナログタイマーDA1の矩形パルス発生器。
キートランジスタ VT2;
硫酸化パルス増幅器VU1。

（クリックして拡大）

デバイスの仕様

電池電圧……12V
容量、あ……12～120
測定時間、s......5
インパルス測定電流、A ...... 10
診断された硫酸化度、%......30...100
デバイスの重量、g......240
運転気温......±27°C

発電機の動作モードは、キーアンプの負荷からタイマーの入力 5 への負帰還と、センサー R1 による外部温度の変化に対する補償回路によって安定します。デバイスの電源は電子スタビライザー DA2 によって安定化されます。

DA1 タイマーの矩形パルス発生器を使用すると、最小限の追加無線コンポーネントで、広範囲にわたって変化する周波数とデューティサイクルを持つ矩形パルスを生成できます。この超小型回路には 6 つのコンパレータが含まれており、その入力は DA2 のピン 1 と 2 に接続されています。スイッチングレベルはそれぞれ 3/1 Up と 3/3 Up です。内部タイマートリガーを使用すると、充電コンデンサ C1 の電圧レベルに応じて出力 (ピン 1) DAXNUMX の状態を変更できます。

電源が投入されると、コンデンサ C1 は、R2 と C3 の定格に応じて、しばらくの間 1/1 Up のレベルまで充電されます。この電圧に達すると、内部トリガが切り替わり、出力 3 に Low レベルが現れ、DA7 のピン 1 に接続された内部放電トランジスタがオンになります。コンデンサ C1 は抵抗 R2 と R3 を通して放電され、1/3 Up のレベルに達するとトリガが再び切り替わり、出力 3 にハイレベルが現れ、内部トランジスタが閉じ、C1 の再充電が始まります。サイクルが繰り返されます。抵抗 R2 はコンデンサ C1 の放電時間を設定します。抵抗 R2 が増加すると、放電時間が増加し、負荷 R9 での電力が減少します。コンデンサC1の充電回路にはサーミスタR1が設置されています。これにより、温度が低くなると、C1 の充電時間が長くなり、バッテリ放電回路の電流パルスの持続時間が長くなります。発電機の周波数が低下すると、マイクロ電流計 PA1 の電圧が増加します。

出力 3 DA1 から、制限抵抗 R6 を介して方形パルスがトランジスタ VT2 上の電力増幅器のベースに供給されます。次のパルスによってトランジスタ VT2 が開き、バッテリ GB1 が抵抗 R9 に短時間放電されます。

入力 5 DA1 は、負荷放電電流を安定させるために使用されます。負荷Ｒ９の両端の電圧が増加すると、その電圧は設定抵抗Ｒ８および制限抵抗Ｒ７を介してトランジスタＶＴ１のベースに供給される。トランジスタ VT9 が開いた状態で入力 8 DA7 の電圧を下げると、タイマーの出力パルスの周波数が自動的に増加し、負荷両端の電圧が低下します。こうすることで電流が安定します。コンデンサ C1 は VT5 に基づくインパルスノイズを除去し、抵抗 R1 は VT1 が開いているときに DA3 の入力 1 での回路電流を制限します。

電池 GB1 から抵抗 R10 と分離コンデンサ C4 を介してパルス電圧がフォトカプラ (光結合器) VU1 を使用してアンプの入力に供給されます。抵抗 R11 はフォトカプラの DC 増幅モードを設定します。光増幅器の負荷は抵抗R13であり、その信号は絶縁コンデンサC5を介して整流器に供給され、ダイオードVD2、VD3の電圧が1倍になります。矯正後は、微小電流計 PA14 の測定値に影響します。抵抗 R1 は、PAXNUMX デバイスの最大読み取り値を設定します。

硫化処理中、バッテリーの内部抵抗は定格値を超えず、バッテリー端子のパルス電圧の振幅はわずかです。粗大な結晶性の硫化反応中、電池の内部抵抗が動作抵抗の数十倍を超えます。放電電流パルスはバッテリー端子に電圧パルスを生成し、その振幅は硫酸化の程度に線形に依存します。パルス振幅が増加するにつれて、微小電流計の針の偏差が増加し、サルフェーションの増加、バッテリー容量とその始動電流の減少を示します。マイクロアンメーターの読み取り値は、パーセントで表した最大亜硫酸塩に対応します。

デバイスの主要な要素は、102x31 mm の片面プリント基板上に配置されています。その図を図2に示します。このデバイスは BP-1 ハウジングで作られています。レギュレータ R8 (タイプ Ab) と微小電流計 PA1 は装置の前面パネルに取り付けられています。

電池のパルス診断

負荷時の電圧値に基づいて、抵抗器 R14 は、抵抗器 R1、R2、および R8 のスライダを中央の位置にして、PA11 デバイスのスケール上の対応する硫酸化値をパーセント単位で設定します。機器の読み取り値は、表に示されているデータに従って抵抗 R11 によって調整されます。

負荷時のバッテリー電圧、V	もっと11,8	Менее11,6	Менее10,8	Менее10,2
亜硫酸化、%	働く	視聴者の３８%が	視聴者の３８%が	視聴者の３８%が

抵抗器 R8 (バッテリタイプ) のスライダの中間位置は、バッテリ容量 60 Ah にほぼ対応します。下 - 120 Ah、上 - 12 Ah。回路素子のばらつきによりバッテリーの種類とR8エンジンの位置が異なる可能性がある場合は、バッテリーのパルス放電電流値を補正する抵抗R2（パルス間の休止時間を調整）により補正します。。

バッテリのサルフェーション測定値は、PA1 デバイスを使用して XT コネクタとマイナスバスをバッテリに短期間接続した後に取得されます。事前に、抵抗 R8 はテスト対象のバッテリのタイプに対応する位置に設定されます。 HL1 制御 LED の脈動点灯は、テスト中のバッテリー接続の極性が正しいこと、および DA1 の方形パルス発生器が適切に動作していることを示します。

文学

V.コノバロフ。 RBH ABメーター。 - ラジオミール、2004 年。第 8 号、14 ページ。
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車載用バッテリーテスター。 - ラジオ。 2007、第 6 号、P.49。
I.P.シェレストフアマチュア無線家のための便利なスキーム。ブック5。 -2003。
V.V.ムコセーエフ、I.N.シドロフ。放射性元素のマーキングと指定 - 2001。

著者：V.Konovalov、イルクーツク

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