CC BY
20
УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ И ИНДИКАЦИИ СТЕПЕНИ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ, НАХОДЯЩИХСЯ НА ХРАНЕНИИ
© Лагутина Е.И.*, Буровский К.М.*, Алешина В.Ю.*
Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище, г. Рязань
В статье проведен анализ проблемных вопросов, возникающих в процессе эксплуатации аккумуляторных батарей, выявлены характерные недостатки в их эксплуатационных свойствах, и предложено устройство, позволяющее повысить их работоспособность.
Ключевые слова: аккумуляторная батарея, устройство контроля и индикации, заряд аккумуляторных батарей.
В последние несколько лет несмотря на анонсируемое стремление всех без исключения политических лидеров решать спорные вопросы исключительно политическими методами, идет непрерывное обострение геополитической обстановки в мире. Яркий тому пример - конфликт на Украине и Ближнем Востоке, рост напряженности в арктическом регионе. Четко озвученная Россией позиция по этим и ряду других вопросов привела к тому, что на мировой арене у нас остается все меньше стран, которые мы могли бы считать полноценными союзниками. И как следствие остро встает вопрос о необходимости обеспечения собственной безопасности и способности отстаивания своих интересов, в том числе с позиции силы.
В современных условиях высокий уровень информационного обеспечения боевых действий войск становится определяющим условием достижения стратегического и оперативно-тактического превосходства над противником. Это означает, что в комплексе мер по обеспечению обороноспособности государства наряду с поддержанием высокой боевой готовности войск приоритетным направлением является развитие и совершенствование системы военного управления и ее технической основы - системы связи Вооруженных Сил Российской Федерации (ВС РФ) как важнейшего элемента государственной и военной инфраструктуры, определяющего эффективность применения войск и оружия [1].
Воздушно-десантные войска согласно решения Министра обороны являются основой сил быстрого реагирования и в первую очередь направляются для прикрытия государственной границы, подавления внешней вооруженной угрозы, срыва темпов наступления противника и локализации его в
* Адъюнкт кафедры Радио, радиорелейной, тропосферной, спутниковой и проводной связи.
* Доцент кафедры Организации связи, кандидат технических наук, доцент.
" Преподаватель кафедры Радио, радиорелейной, тропосферной, спутниковой и проводной связи.
определенном районе с целью последующего уничтожения. Выполнение этих задач в полном объеме и в указанные сроки обеспечивают вооружение, военная и специальная техника. Учитывая, что все части Воздушно-десантных войск являются частями постоянной боевой готовности, время их готовности к выполнению задач по предназначению минимально. Касаемо управления войсками способность быстро и в срок выполнить поставленные задачи требует решения следующих проблемных вопросов:
- обеспечение упреждающей готовности системы связи по отношению к боевой готовности органов управления;
- поддержание системы связи, а соответственно и входящих в ее состав средств связи, на необходимом уровне боевой готовности.
Несмотря на бурное развитие средств спутниковой, радиорелейной, волоконно-оптической связи, техническую основу системы связи тактического звена управления составляют радиосредства. Эта роль еще прочнее закрепилась за средствами радиосвязи после принятия на вооружение комплекса «Андромеда», автоматизированной системы управления «Полет-К», носимого комплекса средств управления десантника (КСУД) в рамках создания единой системы управления тактического звена. Все эти средства связи и управления разрабатывались в рамках обеспечения автоматизации управления войсками во всех звеньях, позволяющих формировать единую картину «поля боя» на основе получаемой от различных источников информации, доводить ее до руководства в удобном для принятия решения виде, а также обеспечивать планирование боевого применения войск и оружия в близком к реальному времени. КСУД предназначен для сбора личного состава после десантирования, ориентирования на местности, а также для обмена информацией в группе или с автоматизированной машиной боевого управления. Одним из основных его достоинств является то, что КСУД может работать в связке со штатными радиостанциями.
За счет всего вышесказанного произошло резкое увеличение количества числа источников питания, а именно аккумуляторных батарей, которые являются одним из основных элементов, обеспечивающих надежную работу средств связи. Несмотря на важность правильной эксплуатации аккумуляторных батарей для обеспечения их исправности, многие специалисты, отвечающие за работу на средствах связи, уделяют этому вопросу весьма посредственное внимание, наивно полагая, что все вопросы за них решит зарядное устройство. Это наглядно показывает следующий факт. Каждый сезон в воинских частях проводится обслуживание вооружения, военной и специальной техники (ВВСТ), при этом выявляются и устраняются различные неисправности, заменяются или списываются различные расходные материалы. Как показывает практика, наиболее часто подлежат замене на всех образцах ВВСТ аккумуляторные батареи. Учитывая, что эксплуатация средств связи, особенно в воздушно-десантных войсках, часто проходит в
достаточно жестких условиях (воздействие различных температур, ударные нагрузки при приземлении после десантирования), что не может не сказаться на работоспособности аккумуляторных батарей, вопросы их правильной технической эксплуатации и своевременного технического обслуживания приобретают первостепенное значение.
Герметичные аккумуляторы из комплекта радиосредств отличают достаточно большой саморазряд, в результате чего имеется опасность снижения напряжения на аккумуляторе ниже определенного критического значения, что может привести к значительной потере его емкости и даже выходу из строя аккумуляторных батарей.
Выполнив анализ проблемных вопросов, возникающих в процессе эксплуатации аккумуляторных батарей, выявив характерные недостатки в их эксплуатационных свойствах, было разработано устройство, позволяющее повысить их работоспособность.
При хранении герметичной аккумуляторной батареи у них более интенсивно, чем у открытых батарей, происходит саморазряд. Для принятия решения о возможности эксплуатации аккумуляторной батареи без проведения заряда (при емкости аккумулятора более 80 %), либо проведения заряда из-за снижения напряжения на аккумуляторе ниже допустимого уровня, необходима индикация степени её заряда. Это позволит не проводить излишних циклов заряд-разряд и предохранить аккумуляторную батарею от снижения напряжения ниже допустимого уровня, что позволит увеличить ее ресурс.
Для решения этой задачи было разработано устройство для контроля степени заряда аккумуляторных батарей. Оно предназначено для контроля состояния аккумуляторной батареи, находящейся на хранении, позволяет осуществлять дистанционный автоматический контроль степени зарядки аккумуляторных батарей, что позволяет снизить трудоемкость проводимых работ и существенно продлить срок службы аккумуляторной батареи, не допуская ее разряд более чем на 50 % (ниже 10 Вольт на аккумулятор). Вопросы снижения трудоемкости становятся особенно актуальными в связи со значительным увеличением числа аккумуляторных батарей.
Устройство с высокой точностью контролирует уровень напряжения аккумулятора и информирует о его состоянии. Описываемое ниже устройство позволяет обойтись без дополнительных приборов и удобно в эксплуатации, так как может осуществлять непрерывный контроль за состоянием источников питания.
Схема устройства собрана всего на одной микросхеме D1 ^М 339 N (рис. 1) и состоит из четырех компараторов, выполненных на операционных усилителях, которые с помощью светодиодов НЬ1...НЬ4 позволяют информировать о нахождении уровня напряжения в одном из двух интервалов по свечению соответствующего индикатора [2].
Рис. 1. Устройство для контроля и индикации степени заряда аккумуляторных батарей
Как видно из структурной схемы (рис. 2), предлагаемое устройство содержит: элемент коммутации 1, элемент коммутации на фотоэлементах 2, выпрямительное устройство 3, датчики 4, процессор 5, устройство отображения 6.
Рис. 2. Структурная схема устройства для контроля и индикации заряда аккумуляторных батарей
Датчики 4 подключены к исследуемой аккумуляторной батарее (на рисунке не показана). Питание процессора 5 и устройства отображения 6 осуществляется от исследуемой аккумуляторной батареи через выпрямительное устройство 2.
При включении направленного источника света и попадании световых волн на элемент коммутации на фотоэлементах 2, исследуемая аккумуляторная батарея автоматически подключается к выпрямительному устройству 3. При этом осуществляется подача напряжения питания на процессор 5
и устройство отображения 6. На процессор устройства подается сигнал с датчиков 4. Сигналы обрабатываются процессором 5 и подаются на устройство отображения 6 [3].
При выходе из строя элемента коммутации на фотоэлементах 2 работа устройства осуществляется с помощью обычного элемента коммутации 1. Также его использование целесообразно при постоянном попадании световых волн на фотоэлемент (например, при проведении работ с аккумуляторными батареями на открытом воздухе в солнечную погоду).
Предложенная новая структура позволяет при организации хранения заряженных аккумуляторных батарей в затемненных помещениях при подаче направленного света на фотоэлементы устройства коммутации обеспечивать автоматическое подключение питания ко всем аккумуляторам, находящимся на хранении одновременно, что позволяет значительно снизить время контроля больших групп аккумуляторных батарей находящихся на хранении в заряженном состоянии. Таким образом, происходит как сокращение времени контроля, так и уменьшение расхода заряда аккумуляторных батарей для проведения операций контроля. Так же предложенное устройство позволяет оперативно получать информацию о степени заряда источников питания, для своевременного принятия решения о необходимости их заряда.
Список литературы:
1. Малюков В.А. Перспективы развития системы связи Вооруженных Сил Российской Федерации в современных условиях [Электронный ресурс] // Связь в ВС РФ: сетевой журнал. - 2012. - Режим доступа: http://www.army. informost.ru/2012/pdf/part1/1-3.pdf (дата обращения: 20.12.2016).
2. Отчет по НИР «Эксплуатация радиосредств комплекса «Акведук»», РВВДКУ 2014.
3. Отчет по НИР «Техническая эксплуатация первичных источников электропитания носимых средств связи в сложных физико-географических и климатических условиях», РВВДКУ, 2015.
ЗАДАТЧИК МАЛЫХ РАСХОДОВ ЖИДКОСТИ © Макурина В.А.*
Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых,
г. Владимир
Предложена конструкция и дано теоретическое обоснование задат-чика расхода жидкостей. Задатчик предназначен для метрологической аттестации и периодической поверки рабочих расходомеров. Струк-
* Студент кафедры Технологического и экономического образования, студенческое конструкторское бюро «Хронос». Научный руководитель: Шарыгин Л.Н., профессор ВлГУ.
