CN201060257Y - 燃料电池组伏安特性测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃料电池组伏安特性测试装置，其特征在于包括IGBT、跟随器、放大电路、比较器和分流器；所述给定电压加在比较器的一端同反馈电压进行比较，控制电压输入电压输入到跟随器中，将处理后的电压加在IGBT的控制极上，当电压大于IGBT导通电压后IGBT导通，导通电流流过分流器后，分流器进行采集，将其转换为反馈电压信号经放大电路放大后将反馈信号传到比较器的另一端构成闭环调节回路。所述给定电压大于反馈电压2mv时，比较器输出控制电压。该测试装置具有设计简便，容易制作和调试，元器件少、造价低等特点，适于在电池测试领域广泛推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池安特性测试装置，尤其涉及一种便于测试、精度高的燃料电池组伏安特性测试装置。
背景技术
二十世纪末，燃料电池这种新型、绿色能源的问世，各个国家都在努力进行研制，使其实现工业化。虽然我国的技术水平处在世界领先，但其检测技术还存在不足，其中燃料电池组伏安特性的测试国内还是采用滑动电阻或者是以开关控制固定的电阻分档加载的方法这样精度和器件达不到要求，其设备的控制复杂还难以实现要求。在不断探索的工作中用到了IGBT时，发现其允许功耗为1500W(CM200HA)，而SKM400GA128D功耗可达2KW。那么对IGBT加以控制不就可以作为可控的电子负载进行使用了吗。
发明内容
本专利的目的在于针对现有技术的不足，研制一种燃料电池组伏安特性测试装置，从而使燃料电池组的输出特性测试更方便、可靠和准确。本实用新型采用的技术手段如下：
一种燃料电池组伏安特性测试装置，其特征在于包括IGBT、跟随器、放大电路、比较器和分流器；
所述IGBT作为执行元件，吸收燃料电池组的输出功率，将其转换成热能而耗散；
所述比较器将给定电压和反馈电压进行比较；
所述跟随器对比较器的输出的控制电压进行整定；
所述分流器将流过IGBT的导通且电流进行信号转换，转换成电压信号作为反馈信号；
所述放大电路对反馈电压进行放大；
所述给定电压加在比较器的一端同反馈电压进行比较，控制电压输入电压输入到跟随器中，将处理后的电压加在IGBT的控制极上，当电压大于IGBT导通电压后IGBT导通，导通电流流过分流器后，分流器进行采集，将其转换为反馈电压信号经放大电路放大后将反馈信号传到比较器的另一端构成闭环调节回路。所述给定电压大于反馈电压2mv时，比较器输出控制电压。所述跟随器的输入端并有电容C1，IGBT的控制极并有电容C2。所述跟随器由三极管构成。比较器可以换成放大器。
综上所述本实用新型提供的电子负载设计与制作方法，思路清晰、设计简便，容易制作和调试，元器件少、造价低，另外本实用新型的实施可以替代进口该类产品，节约大量经费。
附图说明
本实用新型有1幅附图，
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1、跟随器，2、放大电路，Q1、IGBT，Q2、8050，U1、比较器，U2、AD620。
具体实施方式
如图1所示，一种燃料电池组伏安特性测试装置，其特征在于包括IGBT Q1、跟随器1、放大电路2、比较器U1和分流器；所述给定电压加在比较器U1的一端同反馈电压进行比较，控制电压输入电压输入到跟随器1中，将处理后的电压加在IGBT的控制极上，当电压大于IGBT导通电压后IGBT导通，导通电流流过分流器后，分流器进行采集，将其转换为反馈电压信号经放大电路2放大后将反馈信号传到比较器的另一端构成闭环调节回路。所述跟随器1的输入端并有电容C1，IGBT的控制极并有电容C2，所述跟随器1由三极管构成，所述比较器U1可以换成放大器。
其中电子负载即受控可变负载，以给定电压来控制燃料电池组的输出电流：给定电压正比于电池组的输出电流。这种由电子元器件购建的装置相当于一个可调控的负载电阻，故称电子负载。
实施例1：如图1所示，所述给定电压大于反馈电压2mv时，比较器U1输出控制电压。其中比较器U1选用LM339型比较器，其中跟随器1由三极管8050Q2及电阻R8组成的，放大电路2采用运放AD620 U2构成放大电路，给定电压加在比较器的正输入端；一旦给定电压大于2mv，则输出为高，C1充电电压上升，8050导通并电流增大，C2充电IGBT的控制极电压上升，IGBT导通电流增加，分流器电流增加，AD620运放输出脚电压上升，它反馈到比较器的负端，直至反馈信号等于给定电压。
由于比较器的稳定输出非高即低；所以以比较器为中心环节来控制燃料电池组输出电流的电路永远也没有平衡状态：当给定信号大于反馈信号2mv时，由于比较器输出为高，促使IGBT的G脚电位上升，电流加大，反馈信号上升，直至反馈信号大于给定信号2mv，比较器输出为低，燃料电池组的输出电流减少，反馈信号下降以致反馈信号小于给定信号2mv，比较器的输出变高为止。由上述可能看出这是一个无休止的循环状态。其周期大约为0.5μs，反馈信号与给定信号的误差在±2mv之间。如果给定信号变化范围是0-5V，那么该电路控制燃料电池组输出电流的波动范围是2/5000·IH＝0.04％IH，IH是量程上限；如果最大被控电流为100A其波动是0.04A。这样的控制精度在一般的测量及控制场合都属高精度了。
实施例2：如果把比较器换成放大器，由于IGBT转移特性的非线性即Vg大于4V才导通，这将导致平衡时反馈信号与给定信号之间有较大的差值，该差值随受控电流的增加而增大。以CM400H为受控器件为例，放大器的放大倍数为67的情况，给定信号为65mv时才开始有受控电流；受控电流为100A时，给定值大于反馈信号125mv；当放大倍数越高，其差值越小。
综上所述本实用新型是一个可调控负载；其电压应用范围可以从2伏到1000伏，电流从零至数百安可控，量程的改变十分方便；吸收功率的扩展可采用多个模块并联。本装置加装单板机、通讯接口加上相应程序即可实现计算机程序控制，并能完成恒电流或恒功率与多种控制方式。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种燃料电池组伏安特性测试装置，其特征在于包括IGBT(Q1)、跟随器(1)、放大电路(2)、比较器(U1)和分流器；
所述IGBT作为执行元件，吸收燃料电池组的输出功率，将其转换成热能而耗散；
所述比较器将给定电压和反馈电压进行比较；
所述跟随器对比较器的输出的控制电压进行整定；
所述分流器将流过IGBT的导通且电流进行信号转换，转换成电压信号作为反馈信号；
所述放大电路对反馈电压进行放大；
所述给定电压加在比较器(U1)的一端同反馈电压进行比较，控制电压输入电压输入到跟随器(1)中，将处理后的电压加在IGBT(Q1)的控制极上，当电压大于IGBT导通电压后IGBT导通，导通电流流过分流器后，分流器进行采集，将其转换为反馈电压信号经放大电路(2)放大后将反馈信号传到比较器的另一端构成闭环调节回路。
2.根据权利要求1所述的燃料电池组伏安特性测试装置，其特征在于所述给定电压大于反馈电压2mv时，比较器(U1)输出控制电压。
3.根据权利要求1所述的燃料电池组伏安特性测试装置，其特征在于所述跟随器(1)的输入端并有电容C1，IGBT(Q1)的控制极并有电容C2。
4.根据权利要求1或3所述的燃料电池组伏安特性测试装置，其特征在于所述跟随器(1)由三极管构成。
5.根据权利要求1或2所述的燃料电池组伏安特性测试装置，其特征在于所述比较器(U1)可以换成放大器。
Priority Applications (1)
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| CNU2007200136011U CN201060257Y (zh) | 2007-07-27 | 2007-07-27 | 燃料电池组伏安特性测试装置 |
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| CNU2007200136011U CN201060257Y (zh) | 2007-07-27 | 2007-07-27 | 燃料电池组伏安特性测试装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201060257Y true CN201060257Y (zh) | 2008-05-14 |
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| CNU2007200136011U Expired - Lifetime CN201060257Y (zh) | 2007-07-27 | 2007-07-27 | 燃料电池组伏安特性测试装置 |
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| CN (1) | CN201060257Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101826243B (zh) * | 2010-05-12 | 2012-05-30 | 浙江天工智能电子有限公司 | 一种两线制主动红外探测报警系统 |
-
2007
- 2007-07-27 CN CNU2007200136011U patent/CN201060257Y/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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