Устройство для испытания систем,питающихся от аккумуляторов Советский патент 1984 года по МПК H01M10/42 

Г ftml Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в контрольно-испытательной аппаратуре автономных систем. По основному авт.св. № 616669 известно устройство для испытания систем, питающихся от аккумуляторов, содержащее Э нергоприемник, управляющий блок, электронный блок, моделирующий разрядные эксплуатацио ные характеристики аккумуляторов, представленных в виде тиристорного блока, включенного в силовую цепь энергоприемника, причем цепь управления тиристорного блока соединена с выходом управляющего блока, который своим входом связан с выходом электронного блока, связанного с энергоприемником, так что сигнал, пропррциональньй току нагрузки, подается на его вход. Данное устройст во с достаточной точностью воспроиз водит разрядное напряжение аккумуляторов по току нагрузки путем его моделирования с использованием вольт-амперной характеристики (ВАК) :аккумуляторов l . - Однако при испытании автономных систем, предназначенных для работы в различных температурных условиях, низка достоверность результатов испытаний вследствие неучета зависимо ти моделируемого разрядного напряже ния аккумуляторов от температуры ок ружающей среды. Цель изобретения - повьшение дос товерности испытаний систем путем учета влияния температуры окружающе среды на моделируемые эксплуатацион ные характеристики аккумуляторов. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком коррекции тока (БКТ),, формирователе сигнала температуры (ФСТ) и датчиком тока энергоприемника, а электронный блок, моделирующий разрядны эксппуатационные характеристики аккзмуляторов, подключен к датчику тока энергоприемника через блок кор рекции тока,второй вход которого соединен сформирователем сигнала температуры, причем блок коррекции тока может быть выполнен в виде двух параллельно соединенных по схеме с общим эмиттером транзисторов, эмитг тер-коллекторные переходы которых включены между датчиком тока и элек тронным блоком моделирования разряд ного напряжения аккумуляторной бата 161 реи, ai формирователь сигнала температуры может быть выполнен в виде элемента согласования, входами (Вязанного с источником опорного напряжения и задатчиком уставки температуры, а выходами подключенного к управляющим входам транзисторов блока коррекции тока. На чертеже изображена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства. . Устройство для испытания систем, питающихся от аккумуляторов, содержит источник 1 переменного напряжения, тиристорньй блок 2 (ТБ), датчик 3 тока (ДТ), управляющий блок 4 (БУ), электронньй блок 5, моделирующий характеристики аккумуляторов (ЭБМХ), БКТ 6, ФСТ 7 If, выходные зажимы 8 для подключения энергоприемника. БУ 4 входами связан с зажимами 8 и ЭБМХ 5, а выходом соединен с управляющим входом ТБ 2. Выходные клеммы ТБ 2 через ДТ 3 подключены к зажимам 8, а входные клеммы связаны с источником 1 переменного напряжения. БКТ 6 выполнен в виде двух- параллельно соединенных по схеме с общим эмиттером транзисторов 9 и 10. Эмиттер-коллекторные переходы трайзисторов 9 и 10 включены между выходом ДТ 3 и входом ЭБМХ 5. ФСТ 7 выполнен в виде элемента согласования 11 (ЭС) 11, входами связанного с источником 12 опорного напряжения (ИОН) и задатчиком 13 уставки температуры (ЗУТ), а первым и вторым выходами подключенного к управляющим входам транзисторов 9 и 10. ЭБМХ 5 состоит из соединенных между собой усилителей постоянного тока, схема соединения которых обеспечивает решение дифференциальных уравнений, описывающих временные характеристики аккумуляторов. ЭС 11 может быть выполнен в виде двух усилителей, разделенных по входам и выходам. В основу работы устройства положен компенсационньй принцип управления выходным напряжением ТБ 2 по сигналу рассогласова я между напряжением на выходных зажимах 8 и нахфяжением, вьфабатываемым ЭБМХ 5 по току энергопотребителей. Коррекция вьЬсодного напряжения устройства по температуре окружающей среды осуществляется следующим образрм..

ИОН 12 вьфабатывает напряжение, соответствующее нормальной температуре, по отнош нию к которой ЭБМХ 5 моделирует ра,ядное напряжение аккумуляторов. В ЗУТ 13 вводится фиксированное значение температуры, при которой возможна эксплуатация системы, в виде уставки напряжения. При нормальной температуре окружающей среды напряжение уставки ЗУТ 13 равно напряжению ИОН 12. При температуре окружающей среды ,вьше нормальной величина напряжения уставки ЗУТ 13 меньше напряжения HQH 12. При температуре среды ниже нормальной величина напряжения уставки ЗУТ 1-3 больше напряжения ИОН 12. Конкретная величина напряжения уставки для фиксированных значений температуры предварительно вычисляется или подбирается экспериментальным путем для заданной электрохимической системы моделируемых аккумуляторов и может быть введена в ЗУТ 13 вручную или по прогрпг1ме. Сигналы с ИОН 12 и ЗУТ 13 поступают на входы ЭС 11, формирующего выходные сигналы, по величине пропорциональные входным сигналам. Транзисторы 9 и 10 изменяют проводимость пропорщюнально напряжению смещения, подаваемому в их базовые цепи с ЭС 11. Транзистор 10 в течение всего периода испытаний имеет неизменное эмиттер-коллекторное сопротивление. Эмиттер-коллекторное сопротивление транзистора 9 изменяется в зависимости от величины напряжения уставки ЗУТ 13 (т.е:. значения температуры окружающей среды). Изменение сопротивления одного из параллельно включенных транзисторов 9 и 10 приводит к изменениям общего .сопротивления цепи, по которой передается сигнал с ДТ 3. Таким образом БКТ 6 реализует функциональнз)

зависимость

(a,tc},

где J - ток потребителей,

i°C. - фиксированное .значение температуры окружающей . . среды,

J - приведенньй ток потребителей. - / Например, при температуре среды вьш1е нормальной ток 0 меньше потребителей. При температуре среды ниже нормальной ток Побольше

тока потребителей 3 По выходному сигналу БКТ .6 1 ЭБМХ 5 моделирует напряжение ) соответствующее реальному напряжению аккуму5 ляторов при температуре введенной в 3yf 13 уставки. Следовательно,в предлагаемом устройстве введение поправки к выходному нап;ряжению по температуре ди (-fC осуще1Q ствляется путем коррекции тока потребителей, по которому моделируется значение выходного напряжения устройства.

Транзистор 10 задает опорное 15 сопротивление цепи передачи сигнала ДТ 3, по отношению к которому вводится коррекция по температуре в виде значения сопротивления транзистора 9. Применение параллельной 20 схемы регулирования выходного сигнала БКТ 6 обеспечивает повьшение точности введения коррекции за счет привязки ее к некоторому фиксированному уровню. Использование 5 ЭС 11 исключает погрешность преоб; разования, обусловленную неидентичностью условий формирования опорного уровня выходного сигнала БКТ 6 и приращения к нему. 0 Таким образом, в-предлагаемом устройстве благодаря введению БКТ и ФСТ дбстигается учет влияния температуры окружающей среды на выходное напряжение, что соответствует реальной зависимости напряжения аккумуляторов, питающего испытуемую систему, от температуры. Обеспечение воспроизведения реального напряжения аккумуляторов при различ0 ных температурных условиях работы системы повышает достоверность испытаний И позволяет более точно квалифицировать способность системы выполнить поставленную перед ней за5 дачу. .

Повьштение точности моделирования напряжения аккумуляторов составляет примерно 17%, что следует из сравнения разрядных характеристик при норJQ мальной температуре и температуре для никель-кадмиевой электрохимической системы. При этом вероятность принятия правильного решения по результатам испытаний системы ее возрастает приблизительно на 16%.

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства заключается в повьшгении достоверности испытаний систем, питающихся

I1111216

от аккумуляторов, эксплуатируемых аккумуляторов. Максимальный эффект в различных климатических условиях, следует ожидать от применения

путем учета влияния температуры- устройства в составе контрольноокружающей среды на модулируемые испытательной аппаратуры автономных

эксплуатационные характеристики5 систем подвижных объектов.

1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМ, ПИТАЮЩИХСЯ ОТ АККУМУЛЯТОРОВ, по авт.св. № 616669, о тл и ч. а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения достоверности испытаний путем учета влияния температуры на моделируемые эксплуатационные характеристики батареи, оно снабжено блоком коррекции тока, формирователем сигнала температуры и датчиком тока энергоприемника, а электронный блок моделирующий раз-, рйдные эксплуатационные характеристики аккумуляторов, подключен к датчику тока энергоприемника через . указанньй блок коррекции тока,второй вхбд которого соединен с формирователем сигнала температуры. 2,Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок коррекции тока выполнен в виде двух параллельно соединенных по схеме с общим эмиттером транзисторов, эмиттер-коллекторные переходы которых включены между датчиком тока и электронным блоком моделирования разрядного напряжения аккумуляторной батареи. 3.Устройство по П.1, о т л ичающе ее я тем, что формирователь сигнала температуры выполнен (Л в виде элемента согласования, входами связанного с источником опорного напряжения и задатчиком уставки температуры, а выходами подключенного g к управляющим входам транзисторов блока коррекции тока.