TR201801800A2 - Aküler İçin Titreşim Ve Devrilme Ölçüm Cihazı Ve Yöntemi - Google Patents

Abstract

Buluş; özellikle şarjlı iş makinelerinde kullanılan endüstriyel tip aküler, endüstriyel tip kurşun asit aküler ve endüstriyel tip lityum iyon ve bileşikleri aküler gibi her tür akünün batarya yönetim sisteminde (3) kullanılmak için geliştirilen, ölçüm alınmak istenen aküye (4) montajlanan ve montajlı olduğu akü (4) harici bir güç kaynağına gereksinim duymadan çalışabilen dönüölçer (gyroscope) yardımıyla akünün 3 eksende açısal konumlarını, ivmeölçer yardımıyla 3 eksende maruz kaldığı darbe ve titreşim (g kuvvetleri) değerlerini tespit edip ölçen ve bu ölçüm verilerini bir yazılım aracılığıyla işleyerek yorumlayan elektronik tümleşik devre bütününden oluşan titreşim ve devrilme ölçüm cihazı (1) ve yöntemi ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME AKULER IÇIN TITRESIM VE DEVRILME OLÇUM CIHAZI VE Y'ONTEMI Teknik Alan Bulus; özellikle sarjli is makinelerinde kullanilan endüstriyel tip aküler, endüstriyel tip kursun asit aküler ve endüstriyel tip Iityum iyon ve bilesikleri aküler gibi her tür akünün batarya yönetim sisteminde kullanilmak için gelistirilen, ölçüm alinmak istenen aküye montajlanan ve montajlandigi akü harici bir güç kaynagina gereksinim duymadan çalisabilen, dönüölçer (gyroscope) yardimiyla akünün 3 eksende açi konumlarini, ivmeölçer yardimiyla 3 eksende maruz kaldigi darbe ve titresim (g kuvvetleri) degerlerini tespit edip ölçen ve bu ölçüm verilerini bir yazilim araciligiyla isleyerek, yorumlayan elektronik tümlesik devre bütününden olusan titresim ve devrilme ölçüm cihazi ve yöntemi ile ilgilidir.

Teknigin Bilinen Durumu Günümüzde akülerin daha çok araç motorlarinda kullanildigi bilinse de elektrik enerjisine ihtiyaç duyulan her alanda enerji kaynagi olarak kullanilmaktadir. Akülerin üretkenligini ve karliligini artirmak için kullanim kosullarinin takip edilmesi ve bakim onarim asamasinda bu kosullarin dogru sekilde yorumlanmasi gerekmektedir. Bir akünün kullanim sürecindeki kosullarinin dogru bir sekilde takip edilmemesi emek ve bakim masraflarinin artmasina ve akünün beklenenden önce ömrünün bitmesine neden olabilir. Bu durumlarin önüne geçmek için günümüzde batarya yönetim sistemleri yaygin bir sekilde kullanilmaktadir.

Mevcut teknikte, batarya yönetim sistemleri bir akünün elektrolit seviyesi, sicaklik, sarj bosalma süresi gibi bilgileri sürekli takip eder. Bu bilgiler sayesinde akülerin performans bilgileri ve kullanim süreleri kayit altina alinir. Bu bilgilere ek olarak, akülerin hasar görmesine neden olan en önemli dis etkenlerden biri titresimlerdir. Darbeler ve titresimlerin yol açtigi arizalar, akülerde en sik rastlanan hasarlardir. Bu darbeler, zaman içerisinde akü plakalarinin titresim kaynakli kirilmasina ve aküde performans düsüklügüne neden olmaktadir. Buna ek olarak çok büyük ve agir olan endüstriyel aküler, is makinesinden sökülürken sarja takilirken devrilmekte, yan yatmakta ve içindeki kimyasal malzemeler disari dökülebilmektedir. Bu tarz kazalarda, akünün hangi açiyla devrildigi ve ne kadar süre devrik durumda kaldigi bilgisi, akünün tamirati ve süreç yönetimi için büyük önem tasimaktadir. Baska deyisle, akünün kullanim sirasinda olusan titresimlerin siddeti, kullanilan aracin çalistigi ortamdan dolayi olusan açisal hareketleri, degisim sirasinda olusabilecek devrilme çarpma gibi darbelerin belirlenebilmesi olusan hasarin tespiti ve hizli dogru bir sekilde müdahale için oldukça önemlidir.

Ozellikle sarjli is makinelerinde kullanilan endüstriyel tip aküler fazla titresime maruz kalmakta ve bu titresimlerden dolayi çesitli hasarlar olusabilmektedir. Akülerin kullanim sirasinda maruz kaldigi titresim siddetini ve bu titresimlerin aküye verdigi zararlarin sürekli olarak tespit edilmesi; daha dayanikli akü imalati ve mevcut akülerin arizalanma nedenlerinin tespit edilebilmesi bakimindan büyük bir gereksinim haline gelmistir. Bununla birlikte, mevcut teknikte, endüstriyel tip akülerin devrilme durumlarini ve maruz kaldigi darbeleri tespit edip kayit altina alan ayni zamanda da yorumlayan bir sistem bulunmamaktadir. patent dokümaninda endüstriyel akülerin kullanim sirasinda olusan sicaklik, voltaj degisimi, elektrolit degisimi gibi bilgileri toplayan bir akü batarya kullanim kayit aygiti ve yönteminden bahsedilmektedir.

Görüldügü üzere sistem akünün kullanimi sirasinda olusan akünün fiziksel durumunun tespiti ve kaydi ile ilgili olup bunun yaninda yukarida bahsedilen dezavantajlara çözüm saglayabilecek bir yapilanmadan bahsetmemektedir. numarali Amerikan patent belgesinde, motorlu tasitlarin akü sistemlerinin elektrik izolasyon sorunlarini tespit eden bir batarya takip sistemlerinden bahsedilmektedir. Mevcut yapi tüm bunlarin yaninda, yukarida sözü edilen olumsuzluklara çözüm getirmeyi amaçlayan bir yenilige sahip degildir.

Sonuç olarak yukarida anlatilan olumsuzluklardan dolayi ve mevcut çözümlerin konu hakkindaki yetersizligi nedeniyle ilgili teknik alanda bir gelistirme yapilmasi gerekli kilinmistir.

Bulusun Amaci Bulus, mevcut teknikte kullanilan yapilanmalardan farkli olarak bu alanda yeni bir açilim getiren farkli teknik özelliklere sahip bir yapinin ortaya koyulmasini amaçlamaktadir.

Bulusun öncelikli amaci; her tür akünün batarya yönetim sisteminde kullanilmak için gelistirilen, ölçüm alinmak istenen aküye montajlanan, dönüölçer (gyroscope) yardimiyla akünün 3 eksende açi konumlarini, ivmeölçer yardimiyla 3 eksende maruz kaldigi darbe ve titresim (g kuvvetleri) degerlerini tespit edip ölçen ve bu ölçüm verilerini bir yazilim araciligiyla isleyerek yorumlayan elektronik tümlesik devre bütününden olusan titresim ve devrilme ölçüm cihazi ve yöntemi ile ilgilidir.

Bulusun bir amaci; bir akünün kullanimi sirasinda darbe, devrilme, yan yatma gibi karsilastigi kazalarin tespit edilip, kayit altina alinmasi sayesinde teknik servis ve tamirat sürecinde harcanan sürenin kisalmasini, kolaylik ve dogruluk saglayan titresim ve devrilme ölçüm cihazi ve yöntemi gelistirmektir.

Bulusun baska bir amaci; bir akünün maruz kaldigi darbeleri ve akünün devrilip devrilmedigini uygun fiyatli ve modüler bir sekilde ölçen titresim ve devrilme ölçüm cihazi saglamaktir.

Bulusun baska bir amaci da elektronik tümlesik devre bütününün çalismasi için gerekli olan enerjiyi, harici bir güç kaynagina gereksinim duymadan montajli oldugu aküden temin eden titresim ve devrilme ölçüm cihazi saglamaktir.

Bulusun baska bir amaci ise kaza durumlarinda bir akünün hangi açiyla devrildigi ya da ne kadar süre devrik durumda kaldigi bilgilerini saglamasi sayesinde akünün tamirati ve süreç yönetimine önemli bir katkida bulunan titresim ve devrilme ölçüm cihazi saglamaktir Bulusun bir diger amaci da akünün maruz kaldigi g-kuvveti degerlerinin ve açisal konumunun sürekli olarak tespit edilebilmesi sayesinde daha dayanikli akü imalatini ve mevcut akülerin arizalanma nedenlerinin tespit edilmesini saglayan titresim ve devrilme ölçüm cihazi sunmaktir.

Yukarida anlatilan amaçlari yerine getirmek üzere bulus; özellikle sarjli is makinelerinde kullanilan endüstriyel tip aküler, endüstriyel tip kursun asit aküler ve endüstriyel tip Iityum iyon ve bilesikleri aküler gibi her tür akünün batarya yönetim sisteminde kullanilmak için gelistirilen, titresim ve devrilme ölçüm cihazi ile ilgili olup, özellikle; bu akünün 3 eksende açi konumlarini tespit edebilen dönüölçer (gyroscope), bu akünün 3 eksende maruz kaldigi darbe ve titresim (g kuvvetleri) degerlerini tespit edip ölçebilen ivmeölçer ve bu ölçüm verilerini bir yazilim araciligiyla isleyerek yorumlayabilen elektronik tümlesik devre bütününden olusmaktadir.

Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen sekiller ve bu sekillere atiflar yapilmak suretiyle yazilan detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir ve bu nedenle degerlendirmenin de bu sekiller ve detayli açiklama göz önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir.

Bulusun Anlasilmasina Yardimci Olacak Sekiller Mevcut bulusun yapilanmasi ve ek elemanlarla birlikte avantajlarinin en iyi sekilde anlasilabilmesi için asagida açiklamasi yapilan sekiller ile birlikte degerlendirilmesi gerekir.

Sekil 1, Bulusa konu olan titresim ve devrilme ölçüm cihazinin temsili bir akü üzerinde montajli haline iliskin örnek bir perspektif görünümdür. Titresim ve devrilme ölçüm cihazi akünün üstüne, yan taraflarina veya altina montajlanabilir. Bulusun net anlatimi için perspektif çizimde akünün üstüne montajli hali resmedilmistir. Çizimlerin mutlaka ölçeklendirilmesi gerekmemektedir ve mevcut bulusu anlamak için gerekli olmayan detaylar ihmal edilmis olabilmektedir. Bundan baska, en azindan büyük ölçüde özdes olan veya en azindan büyük ölçüde özdes islevleri olan elemanlar, ayni numara ile gösterilmektedir.

Parça Referanslarinin Açiklamasi 1. Cihaz 2. Baglanti kablosu 3. Batarya yönetim sistemi 4. Akü Bulusun Detayli Açiklamasi Bu detayli açiklamada, bulus konusu aküler için titresim ve devrilme ölçüm cihazi ve yönteminin bulusun tercih edilen yapilanmalari, sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak ve hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak sekilde açiklanmaktadir. Bulus; özellikle sarjli is makinelerinde kullanilan endüstriyel tip aküler, endüstriyel tip kursun asit aküler ve endüstriyel tip Iityum iyon ve bilesikleri aküler gibi her tür akünün (4) batarya yönetim sisteminde (3) kullanilmak için gelistirilen, dönüölçer (gyroscope) yardimiyla akünün 3 eksende açi konumlarini, ivmeölçer yardimiyla 3 eksende maruz kaldigi darbe ve titresim (g kuvvetleri) degerlerini tespit edip ölçen ve bu ölçüm verilerini bir yazilim araciligiyla isleyerek yorumlayan elektronik tümlesik devre bütününden olusan titresim ve devrilme ölçüm cihazi (1) ve yöntemi ile ilgilidir.

Bulus konusu titresim ve devrilme ölçüm cihazi (1); herhangi bir akünün (4) batarya yönetim sistemi (3) ile birlikte çalismakta olup; Sekil- 1'de bu titresim ve devrilme ölçüm cihazinin (1) temsili bir akü (4) üzerinde montajli haline iliskin örnek bir perspektif görünümü verilmektedir.

Bulusta anlatilan cihaz (1); temel olarak dönüölçer, ivmeölçer ve bunlardan gelen verilerin islenip yorumlanmasini saglayan yazilim içeren elektronik tümlesik devre bütünüdür. Bu dönüölçer; akünün (1), 3 eksen açi bilgisini elektronik sinyal olarak üreten bir elektronik devre (mikroçip) olup; ürettigi ham haldeki elektronik sinyallerin donanimsal ve yazilimsal olarak okunmasi, yorumlanmasi ve fiziksel büyüklüklere dönüstürülmesini saglamaktadir. Bulus konusu cihazda (1) bulunan ivmeölçer ise akünün (4), 3 eksen ivme bilgisini elektronik olarak üreten bir elektronik devre (mikroçip) olup, ürettigi elektronik sinyallerin donanimsal ve yazilimsal olarak okunmasi, yorumlanmasi ve temel fiziksel büyüklüklere dönüstürülmesini saglamaktadir. Buna ek olarak bu cihazda (1), adi geçen dönüölçer ve ivmeölçerin ürettigi ham haldeki elektronik verileri kontrol eden, isleyip yorumlanmasini saglayan yazilim bulunmaktadir. Baska bir deyisle; bulus konusu elektronik tümlesik devre tarafindan dönüölçer ve ivmeölçerden gelen ham haldeki elektronik veriler, bir yazilim araciligiyla okunup, kullanisli veri haline dönüstürülmektedir.

Kullanima hazir hale gelen dijital veriler, tekrar yazilim araciligiyla yorumlanarak, söz konusu akünün (4) mevcut ve geçmise yönelik ivme-darbe bilgileri ve 3 eksende açisal konumu hesaplanmaktadir. Bu sayede, bu cihazin (1) montajlandigi akünün (4) saglikli çalismasi için gerekli olan bilgilerin elde edilmesi saglanmaktadir.

Bulusta anlatilan bu cihaz (1), bir aküye (4) montajlanmakta olup; bulusun tercih edilen uygulamasinda baglanti kablosu (2) araciligiyla söz konusu akünün (4) batarya yönetim sistemine (3) baglanmaktadir. Cihaz (1), çalismasi için gerekli olan enerjiyi, montajli oldugu aküden (4) almaktadir. Bundan dolayi, herhangi harici bir güç kaynagina gereksinim duymaz.

Elektronik devrelerin, önceden belirlenen bir çalisma voltaj degerleri bulunurken; akü ve akülerin voltaj degerleri degisiklik gösterebilmektedir. Bundan dolayi, bu bulusta; aküden (4) alinan voltaj degeri, batarya yönetim sistemindeki (3) elektronik bir devre araciligiyla cihazdaki (1) elektronik tümlesik devrenin çalisma voltajina ayarlanmaktadir.

Bulusta anlatilan titresim ve devrilme ölçüm cihazi (1) sayesinde ölçüm alinmak istenen bir aküye (4) montajlanarak; bu akünün (4) maruz kaldigi darbeleri, bir kaza durumunda akünün (4) yan yatip yaymadigi, devrilip devrilmedigi, hangi açiyla devrildigi ya da ne kadar süre devrik durumda kaldigi gibi bilgilerinin sürekli olarak tespit edilmesi, kayit altina alinmasi ve bu bilgilerin islenerek yorumlanmasi saglanmaktadir.

Bulusta anlatilan titresim ve darbe Ölçüm cihazinin (1) çalisma prensibi su sekildedir; ölçüm alinmak istenen bir aküye (4) bulus konusu dönüölçer ve ivmeblçer ile bunlari kontrol eden yazilimi içeren elektronik tümlesik devreler bütünü olan cihaz (1), baglanti kablosu (2) araciligiyla montajlanir. akünün (4) kullanimi boyunca, bir donü'olçer araciligiyla bu akünün (4) 3 ayri eksende açisal konum bilgisi elektronik sinyal olarak üretilir. akünün (4) kullanimi boyunca, bir ivmeölçer araciligiyla bu akünün (4) 3 ayri eksende ivme bilgisi elektronik sinyal olarak üretilir. dönüölçer ve ivme'olçerden alinan elektronik sinyaller, yazilim araciligiyla islenip, yorumlanabilmesi için kullanima hazir dijital verilere dbnüstürülür. bu dijital veriler tekrar yazilim araciligiyla yorumlanarak, söz konusu akünün (4) mevcut ve geçmise yönelik ivme-darbe bilgileri ve 3 eksende açisal konumu hesaplanir.

Claims (6)

ISTEMLER
1. Ozellikle sarjli is makinelerinde kullanilan endüstriyel tip aküler, endüstriyel tip kursun asit aküler ve endüstriyel tip Iityum iyon ve bilesikleri aküler gibi her tür akünün batarya yönetim sisteminde (3) kullanilmak için gelistirilen titresim ve devrilme ölçüm cihazi (1) ile ilgili olup, özelligi; bu akünün (4) 3 eksende açi konumlarini tespit eden dönüölçer/gyroscope, bu akünün (4) 3 eksende maruz kaldigi darbe ve titresim degerlerini tespit edip ölçen ivmeölçer ve bu ölçüm verilerini bir yazilim araciligiyla isleyerek yorumlayan elektronik tümlesik devre bütününden olusmasi ile karakterize edilmesidir.
2. Istem 1*e uygun titresim ve devrilme ölçüm cihazi (1) olup, özelligi; bu cihazin (1) 3 eksende açisal konumlarini ve 3 eksende ivme bilgilerini ölçüp, akünün (4) kullanim sirasinda devrilip devrilmedigini yan yatip yatmadigini tespit eden bahsedilen elektronik tümlesik devre bütünü olmasidir.
3. Istem 1'e uygun titresim ve devrilme ölçüm cihazi (1) olup, özelligi; bu cihazin (1) ölçüm alinmak istenen aküye (4) montajlanabilen bir elektronik tümlesik devre bütünü olmasidir.
4. Istem 1ie uygun titresim ve devrilme ölçüm cihazi (1) olup, özelligi; bu cihazin (1) harici bir güç kaynagina gereksinim duymadan, gereksinim duydugu enerjiyi monte edildigi aküden (4) temin ederek çalisabilen elektronik tümlesik devre bütünü olmasidir.
5. Ozellikle sarjli is makinelerinde kullanilan endüstriyel tip aküler, endüstriyel tip kursun asit aküler ve endüstriyel tip Iityum iyon ve bilesikleri aküler gibi her tür akünün batarya yönetim sisteminde (3) kullanilmak için gelistirilen cihazin (1) titresim ve devrilme ölçme yöntemi olup, özelligi; - ölçüm alinmak istenen bir aküye (4) bulus konusu dönüölçer ve ivmeölçer ile bunlari kontrol eden yazilimi içeren elektronik tümlesik devreler bütünü olan cihazin (1), baglanti kablosu (2) araciligiyla montajlanmasi, - akünün (4) kullanimi boyunca, bir dönüölçer araciligiyla bu akünün (4) 3 ayri eksende açisal konum bilgisi elektronik sinyal olarak üretilmesi, - akünün (4) kullanimi boyunca, bir ivmeölçer araciligiyla bu akünün (4) 3 ayri eksende ivme bilgisi elektronik sinyal olarak üretilmesi, - dönüölçer ve ivmeölçerden alinan elektronik sinyallerin, yazilim araciligiyla islenip, yorumlanabilmesi için kullanima hazir dijital verilere dönüstürülmesi, - bu dijital verilerin tekrar yazilim araciligiyla yorumlanarak, söz konusu akünün (4) mevcut ve geçmise yönelik ivme-darbe bilgilerinin ve 3 eksende açisal konumunun hesaplanmasi islemlerini içermesi ile karakterize edilmesidir.
6. 6. Istem 59 uygun titresim ve devrilme ölçüm yöntemi olup, özelligi; üzerine monte edildigi akünün (4) kullanim sirasinda devrilip devrilmediginin ya da yan yatip yatmadiginin tespit edilmesidir.