Устройство для моделирования аккумуляторной батареи Советский патент 1989 года по МПК G06G7/48 

Изобретение предназначено для испытаний систем электроснабжения и аппаратуры автономных объектов, в состав которых входит аккумуляторная батарея, работающая в режиме заряда и разряда.

Целью изобретения является повьше- ние точности.

На чертеже представлена структурная схема устройства для моделирования аккумуляторной батареи.

Устройство дпя моделйр6 аания аккумуляторных батарей содержит источник 1 питания, переключатель 2, компара- тЬр 3, второй измеритель 4 тока, ре- сталируемый усилитель 5 мощности, усилитель 6 напряжения, сумматор 7, блок 8 формирования переменных коэф- фициентов, положительный вывод 9 устройства, отрицательный вывод 10 устройства, эталонньй источник 11 тока, балластный резистор 12, импульсньй регулятор 13 тока, второй 14 и первый 15 запирающие диоды, суммирующий уси- лИтель 16, источник 17 опорного напряжения, первый измеритель 18 тока.

Устройство работает следующим образом.

В режиме моделирования разряда переключатель 2 соединяет источник 1 питания с входом усилителя 5 мощности jH через измеритель 4 тока с полосд

о

QD

2

СО

жительным выводом устройства 9, отрицательный вывод источника 1 питания через импульсный регулятор 13 тока и диод 14 соединен с шиной нулево- го потенциала устройства. Суммирующий усилитель I6 сравнивает сигнал с сточником 17 опорного напряжения и второго измерителя 18 тока и управляет импульсным регулятором 13 тока та- 10 КИМ образом, что ток через измеритель 18 тока, а следовательно, регуируемый усилитель 5 мощности, остается минимально допустимым и неизменым во всем диапазоне рабочих токов 15 нагрузки. Через зталонньй источник 11 тока протекает ток нагрузки, напряжение на нем изменяется, а следователь- но, изменяется напряжение на выводах 9 и 10 устройства.

В режиме моделирования заряда аккумуляторных батарей к выводам 9 и 10 подключается зарядный источник с напряжением, большим,чем напряжение моделируемой аккумуляторной батареи. Через измеритель 4 тока начинает про- текать зарядный ток, компаратор 3, фиксируя изменение направления тока, подает сигнал ни переключатель 2, последний отключает от входа усилителя 30 5 мощности источник 1 питания и подключает к усилителю 5 мощности балластный резистор 12. При этом диод 14 закрывается и отпирается диод 15,им20

25

низких частот активный характер, а в области высоких частот - индуктивный. Для воспроизведения динамических свойств батареи в широком диапазоне частот (практически до 1 мГц) импульсные регуляторы непосредственно применены быть не могут. Так как импульсные регуляторы из-за наличия сглаживающих фильтров обладают недостаточно высоким быстродействием и в случае непосредственного управления регулятором 13 с выхода усилителя 6 в устройстве используется только импульсное регулирование, которое не может быть применено в силу ограниченного быстродействия, то для этой цели более подходят непрерывные регуляторы, позволяющие реализовать требуемый частотный диапазон устройства. Поэтому в данном устройстве сохранен непрерывный усилитель мощности, а введение импульсной стабилизации тока (регулятор 13, усилитель 16, источник 17 и измерительный элемент 18) через усилитель 5 позволяет по сравнению с прототипом исключить бесполезные мощности на балластном резисторе и усилителе мощности в режиме холостого хода при моделировании разрядных характеристик, а также отвести от усилителя мощности ток заряда аккумуляторной батареи, зто позволяет усилитель мощности выполнить маломощ

Изобретение предназначено для имитации характеристик аккумуляторных батарей и может быть использовано при испытании систем электроснабжения и аппаратуры автономных объектов, в состав которых входит аккумуляторная батарея, работающая в режиме заряда и разряда. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит импульсный регулятор тока, два запирающих диода, источник опорного напряжения, измерители тока и суммирующий усилитель. Введение дополнительного контура стабилизации тока через усилитель мощности с помощью импульсного регулятора тока позволяет исключить потери мощности на балластном резисторе в режиме моделирования разрядных характеристик аккумуляторных батарей и отвести ток заряда аккумуляторной батареи от усилителя мощности на балластный резистор. Это дает возможность исключить бесполезные потери мощности и выполнить усилитель мощности маломощным, что увеличивает КПД и улучшает массогабаритные характеристики. 1 ил.

пульсный регулятор 13 тока стабилизи-35 ным, что улучшает КПД и массогабаритрует ток через усилитель 5 мощности на требуемом минимальном уровне. Основной ток заряда протекает через бгшластный резистор 12 и импульсный регулятор 13 тока, разгружая тем самым усилитель 5 мощности. Работа остальных блоков аналогична работе режима моделирования разряда.

По мере заряда эталонного источника II тока напряжение на нем увеличи-дз тель напряжения. Сумматор 7 и усиливается и аналогично увеличивается выходное напряжение на выводах 9 и 10 устройства.

Нагрузки (потребители) аккумуляторной батареи могут работать в не- JQ прерывном или в импульсном режиме (различные импульсные преобраз.овате ли). При этом на качество работы потребителя влияют статические и динамические свойства устройства для мо- 55 делирования аккумуляторной батареи. Динамика батареи определяется ее полным внутренним сопротивлением, кото- рЬе, как известно, имеет в области

таль 6 напряжения могут быть выполнены на операционных усилителях. Компаратор 3 также можно выполнить на операционном усилителе.

Форм у л а изобретения

Устройство для моделирования аккумуляторной батареи, содержащее источник питания, переключатель, компаратор, первый измеритель тока, регулируемый усилитель мощности, сумматор, .блок формирования переменных коэффициентов, эталонный источник тока.

ные характеристики устройства.

Эталонный источник 11 тока представляет собой один аккумулятор батареи, характеристики которого воспро- изводятся устройством, измерители 4 и 18 тока могут быть выполнены в виде резистивного шунта, блок формирования переменных коэффициентов может представлять собой резистивный дели тель напряжения. Сумматор 7 и усилиталь 6 напряжения могут быть выполнены на операционных усилителях. Компаратор 3 также можно выполнить на операционном усилителе.

Форм у л а изобретения

Устройство для моделирования аккумуляторной батареи, содержащее источник питания, переключатель, компаратор, первый измеритель тока, регулируемый усилитель мощности, сумматор, .блок формирования переменных коэффициентов, эталонный источник тока.

0-tО -