DE2911840C2

DE2911840C2 -

Info

Publication number: DE2911840C2
Application number: DE2911840A
Authority: DE
Inventors: Michel Valmondois Fr Etienne
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1978-03-29
Filing date: 1979-03-26
Publication date: 1988-06-01
Also published as: IT7921110A0; GB2018060A; US4272716A; JPS54152131A; DE2911840A1; SE438756B; FR2421430B1; SE7902826L; IT1166712B; FR2421430A1; GB2018060B

Description

Die Erfindung betrifft einen Betriebssimulator (im folgenden kurz "Simulator" genannt) für Akkumulator- Batterien nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Entwicklung der Akkumulator-Batterien für elektrische Fahrzeuge erfordert Einrichtungen zum systematischen Messen der Zeitdauer, während der diese Batterien tatsächlich verwendet werden.

Die sich auf den Betrieb derartiger Batterien beziehenden Messungen erfolgen in der Weise, daß eine Batterie auf ein tatsächliches Fahrzeug gebracht wird, das für den normalen Verkehr verwendet wird; mit diesen Messungen kann aber lediglich die Lebensdauer der Batterie bestimmt werden, da der städtische Verkehr stärker durch die Verkehrsdichte als vom Willen des Fahrzeuglenkers bestimmt wird.

Es sind bereits Versuche bekannt (ETZA, Bd. 98 (1977), Heft 1, Seiten 61-64), die Belastbarkeit von Batterien, die in Straßenfahrzeugen mit elektrischem Antrieb eingesetzt werden, dadurch zu ermitteln, daß die Batterien nach einem feststehenden Programm entladen und aufgeladen werden. Mit einer manuellen Ein- und Ausschaltung entsprechender Lade- und Entladezyklen kann jedoch ein praxisnahes Betriebsverhalten der zu untersuchenden Batterien nicht ermittelt werden. Auch Prüfstandsmessungen, bei denen ein kompletter elektromotorischer Antrieb einem dynamischen Belastungszyklus unterworfen wird (ETZA, Bd. 98 (1977), Heft 1, Seiten 27-31) bringen keinen befriedigenden Aufschluß über die Eigenschaften der Batterien, wenn nicht die Möglichkeit gegeben ist, den dynamischen Fahrzyklus exakt entsprechend den tatsächlichen Bedingungen in der Praxis nachzubilden. Hierzu gehören Folgen, bei denen das Fahrzeug beschleunigt und abgebremst wird ebenso wie die Einschaltung von Ruhepausen. Aber das ist mit manuell gesteuerten oder halbautomatisch arbeitenden Vorrichtungen auf einem Prüfstand nicht möglich.

Vorrichtungen zum periodischen Laden und Entladen von Batterien, z. B. zum Formieren derselben, sind bekannt (US-PS 39 50 689). Hierzu wird ein Stromrichter eingesetzt, der der Batterie einen Ladestrom zuführen kann und von dieser wieder einen Energiefluß zurück zu einer Speisequelle schaffen kann. Aber auch mit einer derartigen Einrichtung ist eine wirklichkeitsnahe Nachbildung der in der Praxis bei Elektrofahrzeugen auftretenden Belastungen der Batterien nicht möglich.

Es ist ferner eine Ladeeinrichtung für eine Hilfsbatterie auf einem Fahrzeug mit elektrischem Antrieb bekannt (DE-AS 27 22 764). Wie bei der vorliegenden Erfindung wird dort ein Gleichstromsteller verwendet. Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung dient aber bei der angegebenen Ladeeinrichtung dieser zur Steuerung des Motorantriebs nicht aber zu Simulation eines Fahrbetriebs.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Betriebssimulator für Akkumulatoren-Batterien zu schaffen, mit dem die Betriebsbedingungen der Batterien, insbesondere beim Einsatz in Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb, wirklichkeitsnah nachgebildet werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Zweckmäßige Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild eines Betriebssimulators einer Traktions-Batterie für elektrische Fahrzeuge nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm mit den Leitungszeiten verschiedener Bauelemente der Schaltung der Fig. 1, die erforderlich sind, um die Simulation einer Beschleunigung gefolgt von einer Bremsung mit einem Höchststrom I _max zu erhalten, der in der Batterie fließt,

Fig. 3 ein Diagramm mit der Änderung des Batteriestromes bei der Simulation eines Verkehrs nach dem "Stockholm-Zyklus",

Fig. 4 ein Schaltbild der Steuerschaltung für den Gleichstromsteller der Schaltung der Fig. 1,

Fig. 5 eine Steuerschaltung für den Stromwender der Schaltung der Fig. 1,

Fig. 6 ein Stellglied für den Stromrichter der Fig. 1,

Fig. 7 einen Zeittakt-Geber der Schaltung der Fig. 1,

Fig. 8 eine graphische Darstellung der Signale an verschiedenen Bauelementen des Zeittakt- Gebers der Fig. 7,

Fig. 9 ein Schaltbild einer Batterie-Ladekontrolle,

Fig. 10 ein Zyklus-Steuerglied der Schaltung der Fig. 1, und

Fig. 11 ein Wiederlade-Stellglied für Wiederaufladung der Batterie.

In der folgenden Beschreibung wird der erfindungsgemäße Simulator in einem Fall betrachtet, in dem ein Zyklus einer Traktions-Batterie ausgeführt wird, der durch die "Internationale Elektronische Kommission" festgelegt ist und "Stockholm-Zyklus" genannt wird, wobei die folgenden Bedingungen erfüllt sein müssen:

Beschleunigung des Fahrzeuges bis auf 50 km/h (mittlere Beschleunigung von 1,5 m/s²), Stufen-Geschwindigkeit, Bremsung (Verzögerung von -1,5 m/s²), Anhalten während 30 s, wobei die durchfahrene Strecke 400 m für einen Zyklus von 70 s beträgt.

Der in Fig. 1 dargestellte Betriebssimulator einer Akkumulatoren-Batterie hat in erster Linie an den Klemmen einer zu untersuchenden Batterie 1 einen Gleichstromsteller 2, der selbst über einen gesteuerten Stromwender 3 mit einem an ein Drehstrom-Netz angeschlossenen Stromrichter 4 verbunden ist. Der Gleichstromsteller 2 ist eine Schaltung, die in elektrischen Fahrzeugen verwendet wird, um die Motorspannung an die feste Spannung der Batterie anzupassen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Gleichstromsteller 2 zwei Thyristorpaare Th 1, Th 2 und th 1 , th 2, die jeweils in Reihe zu den Klemmen der Batterie 1 liegen, wobei die Verbindungspunkte der Thyristoren Th 1, Th 2 und th 1, th 2 unter sich über eine Schaltung aus einem Kondensator C 1 und einer Induktivität L 1 verbunden sind.

An den Anschlüssen dieser Thyristoren liegen zwei Dioden D 1, D 2 in Reihe, wobei die Kathode der Diode D 1 mit den Anoden der Thyristoren th 1, Th 1 verbunden ist, während die Anode der Diode D 2 an die Kathoden der Thyristoren th 2, Th 2 angeschlossen ist. Der Verbindungspunkt der Dioden D 1 und D 2 ist mit dem Verbindungspunkt der Thyristoren Th 1, Th 2 verbunden. Der gerade beschriebene Gleichstromsteller 2 ist an den Stromwender 3 angeschlossen, der beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ein elektromechanischer Stromwender mit zwei Kontaktstückpaaren 5, 6 ist, die jeweils durch Relais 7, 8 gesteuert sind. Die beweglichen Kontaktstücke 5 und 6 wirken jeweils mit entsprechenden festen Kontaktstücken zusammen, deren Schließen die Umkehr des Richtungssinnes des Stromes an den Anschlüssen der Diode D 2 des Gleichstromstellers 2 gewährleistet. Ein derartiger elektromechanischer Stromwender ist in Stell- oder Steuergliedern von Elektromotoren üblich und kann auf einfache Weise als Halbleiterschaltung ausgeführt werden. Zwei feste Eingangskontaktstücke des Stromwenders 3 sind mit dem Ausgang des Stromrichters 4 verbunden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dieser Stromrichter ein üblicher, industriell verwendeter Stromrichter. Es ist ein Sechsphasen-Brücken-Stromrichter mit sechs Thyristoren, die auf einen vorgeschriebenen Bezugswert stromgeführt sind. Der Stromrichter ist mit einem Drehstrom-Netz verbunden.

Der in Fig. 1 dargestellte Simulator hat außerdem eine bestimmte Anzahl von Stell- oder Steuereinrichtungen für die genannten Schaltungen 2, 3 und 4, um eine Folge von Zyklen eines simulierten Stadtverkehrs bis zum Entladen der Batterie 1 durchführen zu können, und um diese dann vor der Ausführung von Betriebszyklen unter vorbestimmten Bedingungen wieder aufzuladen. Unter diesen Stell- oder Steuergliedern sind:

- eine Steuerschaltung 9 des Gleichstromstellers 2,
- eine Steuerschaltung 10 des Stromwenders 3,
- ein Stellglied 11 des Stromrichters 4,
- ein Zeittakt-Geber 12,
- eine Batterie-Ladekontrolle 13 zum Überwachen des Ladungszustandes der Batterie 1,
- ein Zyklus-Steuerglied 14.

Die Steuerschaltung 9 ist mit dem Gleichstromsteller 2 über ein Stellglied 15 verbunden.

Dem Stromrichter 4 ist ein Strom-Steuerglied 16 zugeordnet.

Die Batterie-Ladekontrolle 13 für die Batterie hat eine Ladezustands-Überwachung 17 und ein Stellglied 18 zum Wiederaufladen der Batterie. Der Ausgang des Gliedes 18 ist mit einem Eingang des Stellgliedes 11 des Stromrichters 4 verbunden.

Das Zyklus-Steuerglied 14 hat einen Ein-Aus-Ausgang, der mit einem Eingang des Zeittakt-Gebers 12 verbunden ist, und einen Taktausgang, der an einen anderen Eingang des Zeittakt-Gebers angeschlossen ist. Der Zeittakt-Geber 12 hat einen ersten Ausgang, der an den Eingang der Steuerschaltung 9 angeschlossen ist, einen zweiten Ausgang, der an einen Eingang der Steuerschaltung 10 angeschlossen ist, einen dritten Ausgang, der an einen Eingang des Stellgliedes 11 angeschlossen ist, und einen vierten Stelleingang für eine nicht dargestellte Einrichtung, um die Batterie in mechanische Schwingungen zu versetzen.

Schließlich hat die Steuerschaltung 10 für den Stromwender 3 einen zweiten Eingang, der an einen zusätzlichen Ausgang des Zyklus-Steuergliedes 14 angeschlossen ist.

Die Steuerschaltung 9 für den Gleichstromsteller 2 ist in Fig. 4 gezeigt.

Sie hat ein Monoflop 20, dessen Eingang über ein NAND- Glied 21 an einen Traktionsausgang T 1 und an einen Bremsausgang T 4 des Zeittakt-Gebers 12 angeschlossen ist. Ein Ausgang des Monoflops 20 ist mit einem Eingang eines NAND-Gliedes 22 verbunden, dessen anderer Eingang an den Anschluß T 4 über ein NICHT-Glied 23 angeschlossen ist. Der andere Ausgang des Monoflops 20 ist an einen Eingang eines NAND-Gliedes 24 angeschlossen, dessen anderer Eingang an den Anschluß T 1 über ein NICHT-Glied 25 angeschlossen ist. Die Ausgänge der Glieder 22 und 24 sind mit den entsprechenden Eingängen eines NAND-Gliedes 26 verbunden, dessen Ausgang an den negativen Anschluß eines Operationsverstärkers 27 angeschlossen ist, der an seinem Ausgang eine positive oder negative Spannung von z. B. ± 15 V mit entgegengesetzter Phase zum Eingangsimpuls angibt. Der Ausgang des Operationsverstärkers 27 ist über einen Widerstand 28 an einen Eingang eines anderen Operationsverstärkers 29 angeschlossen, der in seiner Rückkopplungsschaltung einen Kondensator 30 hat. Dem Operationsverstärker 29 ist eine Spannungsbegrenzer-Z-Diode 31 zugeordnet, die zwischen dem Anschluß des Kondensators 30 gegenüber dem Widerstand 28 und Masse liegt. Parallel zum Kondensator 30 ist die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors 32, dessen Basis an den Ausgang des Operationsverstärkers 27 über einen Spannungsteiler 33, 34 angeschlossen ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 29 ist mit den negativen und positiven Eingängen von jeweils Verstärkern 35 und 36 verbunden. Die gleichen Eingänge sind außerdem an den Ausgang eines durch das Monoflop 20 gesteuerten Detektors 37 angeschlossen. Der Operationsverstärker 35 dient zum Umkehren der Eingangsfunktion in der Weise, daß an seinem Ausgang eine Spannung auftritt, die sich linear zwischen Null und einem gegebenen negativen Wert von z. B. -10 V verändert, während der Verstärker 36 die symmetrische Funktion in der Weise abgibt, daß an seinem Ausgang eine Spannung auftritt, die diesen negativen Wert linear auf 0 V verändert. Die Ausgänge der Verstärker 35 und 36 sind mit einem Eingang eines Summierverstärkers 38 verbunden, dessen Ausgang seinerseits an einen Eingang eines Vergleichers 39 angeschlossen ist, der in gleicher Weise an einen Sägezahnsignalgenerator 40 angeschlossen ist, dessen Amplitude gleich den durch die Verstärker 35 und 36 abgegebenen Spannungswerten ist und der eine Frequenz gleich einem vorbestimmten Wert von z. B. 200 Hz aufweist. Der Ausgang des Vergleichers 39 ist an ein NICHT-Glied 41 angeschlossen, das ein Pulssteller-Stellsignal abgibt und das mit den Steuerelektroden der Thyristoren Th 1 und Th 2 des Gleichstromstellers 2 verbunden ist.

Die Steuerschaltung 10 für den Stromwender 3 ist in Fig. 5 dargestellt.

Diese Schaltung hat drei Monoflops 42, 43 und 44. Der Eingang des Monoflops 42 ist an den Ausgang des Zeittakt-Gebers 12 (Fig. 1) angeschlossen. Dieser Eingang ist mit dem Eingang des Monoflops 43 über ein NICHT-Glied 43 a verbunden. Die Ausgänge der Monoflops 42 und 43 sind jeweils mit einem Eingang eines NAND-Gliedes 45 verbunden, dessen Ausgang an den Eingang des Monoflops 44 angeschlossen ist. Die beiden Ausgänge des Monoflops 44 sind jeweils mit den Eingängen von NAND-Gliedern 46 und 47 verbunden, deren andere Eingänge jeweils an die Eingänge der Monoflops 42 und 43 angeschlossen sind. Die Ausgänge der Glieder 46 und 47 sind jeweils mit einem Eingang eines NAND-Gliedes 48 verbunden, dessen Ausgang an eine Einheit 49 angeschlossen ist. Die Einheit 49 hat zwei NAND-Glieder 50, 51, deren erste Eingänge an den Ausgang des Zyklus-Steuergliedes 14 angeschlossen sind. Ein anderer Eingang des Gliedes 50 ist an den Ausgang des Gliedes 48 über ein NICHT-Glied 52 angeschlossen, während der andere Eingang des Gliedes 51 direkt mit dem Ausgang des Gliedes 48 verbunden ist. Der Ausgang des Gliedes 50 ist mit einem NICHT-Glied 53 verbunden, dessen Ausgang den Traktions-Stellausgang Kt des Stromwenders 3 bildet, während der Ausgang des Gliedes 51 mit einem Eingang eines NAND-Gliedes 54 verbunden ist, dessen anderer Eingang an ein NICHT-Glied 55 angeschlossen ist, das den Stromwender-Stelleingang für die Batterieladung bildet. Der Ausgang des Gliedes 54 bildet den Brems-Stellausgang Kf des Stromwenders 3.

Das Stellglied 11 für den Stromrichter 4 des erfindungsgemäßen Simuators ist in Fig. 6 dargestellt.

Dieses Glied hat vier Eingangstransistoren 55 a und 56 bis 58, deren Basen an die Eingänge T 1 bis T 4 über Widerstände 59 bis 62 angeschlossen sind. Die Emitter-Kollektor-Strecken jedes dieser Transistoren sind mit Bezugsspannungsgliedern verbunden, die aus Spannungsteilern bestehen, die jeweils einen Widerstand 63 bis 66 in Reihe mit einem Potentiometer 67 bis 70 aufweisen. Der Schleifer jedes Potentiometers ist über Widerstände des gleichen Widerstandswertes und eine Diode 71 bis 74 mit dem Eingang eines Operationsverstärkers 75 verbunden. Dieser Eingang des Operationsverstärkers 75 bildet den Bezugsstrom für Traktion, Bremsen oder Wiederladen, der in das dem Stromrichter 4 zugeordnete Strom-Steuerglied 16 über den Verstärker 75 einzuspeisen ist, der an den Stromrichter 4 die Bezugsstromstärke zur Einstellung der Leistung abgibt.

Der Zeittakt-Geber 12 des erfindungsgemäßen Simulators ist in der Fig. 7 gezeigt.

Diese Schaltung hat einen Taktgeber 76, dessen erster Ausgang an ein JK-Flipflop 77 angeschlossen ist, das seinerseits mit einem anderen JK-Flipflop 78 verbunden ist. Dieses zuletzt genannte Flipflop ist mit einem dritten JK- Flipflop 79 verbunden. Der nichtinvertierende Ausgang des Flipflops 77 ist direkt an ein NAND-Glied 80 mit vier Eingängen, an einen Eingang eines NAND-Gliedes 81 mit vier Eingängen über ein NICHT-Glied 82, direkt an ein drittes NAND-Glied 83 mit vier Eingängen und direkt an ein NAND- Glied 84 mit drei Eingängen angeschlossen.

Der nichtinvertierende Ausgang des Flipflops 78 ist direkt mit einem anderen Eingang von Gliedern 80 und 81 und über ein NICHT-Glied 85 mit einem anderen Eingang der Glieder 83 und 84 sowie mit einem Eingang eines zusätzlichen NAND-Gliedes 86 mit drei Eingängen verbunden.

Der nichtinvertierende Ausgang des Flipflops 79 ist direkt an einen dritten Eingang jedes der Glieder 80, 81 und 83 und über ein NICHT-Glied 87 an die übrigen Eingänge der Glieder 84 und 86 angeschlossen.

Der Taktgeber 76 weist außerdem einen Ein-Aus-Eingang M/A auf, der jeweils an die Ein-Aus-Eingänge der Flipflops 77, 78 und 79 angeschlossen ist. Dieser Eingang des Taktgebers 76 ist mit dem Steuerglied 14 des Simulators verbunden. Der Ein-Aus-Eingang M/A ist außerdem an einen Eingang eines NAND-Gliedes 88 angeschlossen, dessen anderer Eingang den Aus-Bezugseingang des Zeittakt-Gebers 12 bildet. Der Ausgang des Gliedes 88 ist mit den vierten Eingängen der Glieder 80, 81 und 83 über ein NICHT- Glied 89 verbunden.

Die invertierenden Ausgänge der Flipflops 77 bis 79 sind jeweils mit drei Eingängen eines NAND-Gliedes 90 verbunden, dessen vierter Eingang an den Ausgang des Taktgebers 76 über ein Verzögerungsglied 91 angeschlossen ist. Der Ausgang des Gliedes 90 ist an jeden der Stelleingänge der Flipflops 77 bis 79 angeschlossen.

Die Ausgänge T 1 bis T 5 der Glieder 80, 81, 83, 84, 86 bilden die Zyklus-Ausgänge, die durch die Zeitbasis festgelegt sind und die mit der Steuerschaltung 9 für den Gleichstromsteller 2, der Steuerschaltung 10 für den Stromwender 3 und dem Stellglied 11 für den Stromrichter 4 verbunden sind.

Die Schaltung der Batterie-Ladekontrolle 13 ist in Fig. 9 dargestellt.

Diese Schaltung hat einen Spannungsteiler 92 aus zwei Widerständen 93 und 94, die in Reihe zu den Klemmen der Batterie 1 liegen. Ein Kondensator 95 ist parallel zum Widerstand 94 vorgesehen. Der Verbindungspunkt der Widerstände 93 und 94 ist über einen Widerstand 96 und die Source-Drain-Strecke eines Feldeffekttransistors 97 an einen Eingang eines Verstärkers 98 angeschlossen, dessen anderer Eingang mit Masse über die Source-Drain-Strecke eines Feldeffekttransistors 99 verbunden ist. Die Gate- Elektroden der Transistoren 97 und 99 sind mit einem Lese-Stelleingang der Schaltung verbunden. Der Verstärker 98 dient zum Speichern des Spannungswertes der Batterie zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zyklen. Der Ausgang des Verstärkers 98 ist an Eingänge von zwei Vergleichern 100 und 101 über jeweilige Spannungsteiler 102 und 103 angeschlossen, die von einer Konstantspannungsquelle versorgt werden und so eingestellt sind, daß der eine eine Spannung entsprechend 80% der Entladung der Batterie und der andere entsprechend 100% der Ladung von dieser abgibt.

Die Ausgänge der Vergleicher 100 und 101 sind mit den Eingängen des Zyklus-Stellgliedes 14 des Simulators (Fig. 1) verbunden.

Die Schaltung des Zyklus-Steuergliedes 14 ist in der Fig. 10 dargestellt.

Diese Schaltung hat in erster Linie ein bewegliches Kontaktstück 104 und ein ortsfestes Kontaktstück 105, die über jeweilige NICHT-Glieder 106 und 107 an einen Eingang eines NAND-Gliedes 108 mit zwei Eingängen und an einen Eingang eines NAND-Gliedes 109 mit drei Eingängen angeschlossen sind. Ein anderer Eingang des Gliedes 109 ist mit einem Ausgang der Batterie-Ladekontrolle 13 der Fig. 9 verbunden.

Die Schaltung der Fig. 10 hat außerdem einen zusätzlichen Eingang, der an einen anderen Ausgang der Batterie- Ladekontrolle 13 der Fig. 9 angeschlossen ist, wobei dieser Eingang über eine Einheit aus Gliedern 110 mit dem anderen Eingang des Gliedes 108 verbunden ist. Die Ausgänge der Glieder 108 und 109 sind jeweils über ein NICHT-Glied 111 bzw. direkt mit den Eingängen eines NAND-Gliedes 112 verbunden, dessen Ausgang an einen dritten Eingang des Gliedes 109 angeschlossen ist und außerdem den Stellausgang bildet, der mit dem Zeitbasis-Geber 12 verbunden ist.

Der Ausgang des NAND-Gliedes 112 und der Ausgang der Einheit der Glieder 110 ist jeweils an den gemeinsamen Eingang der NAND-Glieder 50 und 51 bzw. an den Eingang des NICHT- Gliedes 55 der Steuerschaltung 10 ( Fig. 5) für den Stromwender 3 angeschlossen.

Die Schaltung des Wiederlade-Stellgliedes 18 des Simulators der Fig. 1 ist in der Fig. 11 dargestellt.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel, das für eine Bleibatterie aufgebaut ist, hat diese Schaltung zwei in Kaskade geschaltete Verstärkerstufen 113, 114. An den einen Eingang der Eingänge der Stufe 113 ist über ein Potentiometer 115 eine Spannungsquelle mit negativer Polung angeschlossen, die die höchste Ladespannung U _{B max} der zu prüfenden Batterie festlegt. Außerdem liegt am gleichen Eingang die momentane Spannung U _B der Batterie. Der Ausgang der Stufe 113 ist mit einem Eingang der Stufe 114 verbunden, an deren Ausgang in Reihe zwei gleiche Widerstände 116 und der Schleifer eines Potentiometers 117 liegen, das zwischen einer positiven Spannungsquelle und Masse vorgesehen ist. Der Verbindungspunkt der Widerstände 116 ist mit dem Eingang eines Verstärkers 114 über eine Diode 118 verbunden. Der Ausgang der Verstärkerstufe 114 bildet den Ausgang der Wiederlade-Bezugsstärke, die an das Stellglied 11 für den Stromrichter 4 abzugeben ist.

Der Betrieb des erfindungsgemäßen Simulators wird im folgenden insbesondere anhand der Fig. 2, 3 und 8 näher erläutert.

Der Strom der Batterie, deren Betrieb auf einem Fahrzeug der erfindungsgemäße Simulator simulieren soll, fließt zwischen dem Drehstrom-Versorgungsnetz über den Stromrichter 4, den gesteuerten elektromechanischen Stromwender 3 und den Gleichstromsteller 2.

Die Höchstamplitude des Batteriestromes ist immer durch den vom Stromrichter 4 abgegebenen Strom gegeben. Dieser Strom durchquert sodann den elektromechanischen Stromwender.

Bei einer Stromabgabe der Batterie entsprechend einer simulierten Traktion eines Fahrzeuges durchquert dieser Strom die Batterie 1 und geht durch den Stromrichter 4, indem er den Thyristor Th 1 durchquert, der zu diesem Zweck leitend gemacht ist.

Wenn dagegen die Batterie 1 die elektrische Energie z. B. bei der Simulation der Bremsung mit Wiedergewinnung (Nutzbremsung) des Fahrzeuges oder beim Wiederladen der Batterie empfängt, durchquert der vom Stromrichter 4 abgegebene und durch die vom Relais 7 des Stromwenders betätigte Kontaktstücke 5 geschickte Strom die Diode D 1 des Gleichstromstellers 2, die Batterie 1 und kehrt zum Stromrichter 4 zurück.

Der Stromrichter 4 wird auf einen Stromwert I _ref eingestellt. Der momentane Höchstwert des Batteriestromes ist also durch diese Bezugsstromstärke festgelegt.

Die Einheit aus dem Stromrichter 4 und dem elektromagnetischen Stromwender 3 ist praktisch einem elektrischen Gleichstrommotor gleichwertig, der als Motor oder Generator arbeitet, wenn der Antrieb oder die Bremsung des Fahrzeuges simuliert wird.

Der Gleichstromsteller 2 arbeitet auf die folgende Weise. Bei der Entladung der Batterie bedingt das Zünden des Thyristors Th 1 einen Strom I durch die Batterie. Das Löschen des Thyristors zwingt diesen Strom I durch die Diode D 2, wodurch der Strom in der Batterie ausgeschaltet wird. Die Leitungs- und Löschzeiten des Thyristors Th 1 stellen folglich den mittleren Batteriestrom und die mittlere Ausgangsspannung des Stromrichters 4 ein.

Beim Wiederladen der Batterie 1 fließt der Strom I gewöhnlich durch die Diode D 1. Das Zünden des Thyristors Th 2 bewirkt den Durchgang dieses Stromes durch diesen Thyristor und schaltet folglich den Strom in der Batterie aus. Die Leitungs- und Löschzeit des Thyristors Th 2 stellt folglich in gleicher Weise den mittleren Batteriestrom und die mittlere Ausgangsspannung des Gleichrichter-Wechselrichters 4 ein. Der Verlauf des vom Gleichstromsteller 2 an den Klemmen der Batterie 1 abgegebenen Stromes ist in der Fig. 2 gezeigt.

In dieser Figur sind die Leitzeiten der verschiedenen Bauelemente dargestellt, die erforderlich sind, um die Simulation einer Beschleunigung gefolgt von einer Bremsung mit einem Maximalstrom I zu erhalten, der in der Batterie entsprechend dem an den Motor abgegebenen Strom fließt oder von dieser auf einem simulierten Fahrzeug erzeugt wird.

Die Einheit aus dem mit den Klemmen der Batterie 1 verbundenen Gleichstromsteller 2, dem Stromwender 3 und dem Stromrichter 4 muß in Betrieb genommen werden, um eine Folge von Zyklen eines simulierten Stadtverkehrs zu verwirklichen, wobei jeder Zyklus Beschleunigungsperioden, Perioden mit gleichbleibendem Verkehr, Brems- und Anhaltperioden bis zum Entladen der Batterie aufweist und diese unter bestimmten Bedingungen vor der Ausführung eines Zyklus wieder geladen werden muß.

Wenn, wie weiter oben erläutert wurde, angenommen wird, daß der erfindungsgemäße Simulator den Verkehr eines Fahrzeuges nach dem "Stockholm-Zyklus" simulieren soll, ist der Verlauf des Batteriestromes durch die Kurve der Fig. 3 gegeben.

Aus dieser Figur folgt, daß die Gesamtdauer eines Zyklus 70 s beträgt, wobei die letzten 30 s des Zyklus dem Anhalten des Fahrzeuges entsprechen. Während der ersten 10 s des Zyklus liegt eine Beschleunigung des Fahrzeuges und folglich eine Erhöhung des von der Batterie abgegebenen Stromes vor; während der folgenden 20 s erfolgt eine Simulation eines Verkehrs in Stufen und während der der Anhalt-Periode vorausgehenden 10 s gibt es eine Simulation einer Bremsung mit Energie-Wiedergewinnung (Nutzbremsung).

Die Kurve der Fig. 3 zeigt außerdem, daß während des ganzen Teiles des Zyklus, während dem eine Simulation des Betriebs des Fahrzeuges erfolgt, in gleicher Weise ein Signal abgegeben wird, das befiehlt, die Batterie in mechanische Schwingungen zu versetzen, um deren Bewegungen auf einem tatsächlichen Fahrzeug zu simulieren.

Die Veränderung des Batteriestromes während eines "Stockholm-Zyklus" ist durch eine Kurve A gezeigt, während das Signal für mechanische Schwingungen durch eine Kurve B dargestellt ist.

Die Steuerung des Betriebs der Einheit aus dem Gleichstromsteller 2, dem Stromwender 3 und dem Stromrichter 4 zur Einspeisung eines Stromes mit dem in Fig. 2 gezeigten Verlauf in die Batterie und im Anschluß an einen Zyklus entsprechend der in in Fig. 3 gezeigten Kurve wird durch die Bauteile gewährleistet, die der oben genannten Einheit zugeordnet und in den Figuren dargestellt sind. Der Gleichstromsteller wird durch die in der Fig. 4 gezeigte Steuerschaltung 9 gesteuert. Es handelt sich um das Einstellen der Zündung des Traktionsthyristors Th 1 und des Bremsthyristors Th 2 des Gleichstromstellers 2. Die Schaltung 9 empfängt vom Zeittakt-Geber 12 einen vom Taktgeber 76 abgegebenen Traktionsbefehl T 1. Das Signal T 1 liegt am Monoflop 20, das einen Impuls einer Zeitdauer von 5 s abgibt. Dieser Impuls wird in den Operationsverstärker 27 eingespeist, der an seinem Ausgang ein Spannungssignal mit entgegengesetzter Polarität zum Eingangsimpuls erzeugt. Dieses Spannungssignal, dessen Wert z. B. ±15 V beträgt, ist dem Operationsverstärker 29 zugeführt, der eine Spannung liefert, die sich linear von 0 V auf einen vorbestimmten Wert von 10 V in z. B. 5 s verändert, wobei diese Veränderung mittels des RC-Gliedes aus dem Kondensator 30 und dem Widerstand 28 erhalten wird. Die Z-Diode 31 verhindert, daß die Ausgangsspannung des Verstärkers 29 den oben genannten Wert von 10 V überschreitet. Wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers 27 auf ihren positiven Wert von +15 V anwächst, wird der dem Verstärker 29 zugeordnete Transistor 32 leitend und entlädt fast plötzlich den Kondensator 30, indem die Ausgangsspannung des Verstärkers 29 auf 0 V abgesenkt wird. Das Ausgangssignal des Verstärkers 29 liegt an den Eingängen der Verstärker 35 und 36, die ihrerseits durch den Detektor 37 eingestellt sind, der entweder den Verstärker 35 oder den Verstärker 36 abhängig davon freisetzt, ob er den am Monoflop 20 liegenden Traktionsbefehl T₁ oder den Bremsbefehl T₄ überträgt.

Der Operationsverstärker 35 kehrt die Polarisation der Eingangsspannung um, so daß an seinem Ausgang eine Spannung auftritt, die sich linear zwischen 0 V und einem negativen Wert von z. B. -10 V ändert. Der Operationsverstärker 36 kehrt dagegen die Polarisation der Eingangsspannung nicht um, so daß an seinem Ausgang eine Spannung auftritt, die sich linear zwischen einem negativen Wert von z. B. -10 V und 0 V ändert.

Der Summierverstärker 38 bildet die Summe der von den Verstärkern 35 und 36 abgegebenen Signale, und seine Ausgangsspannung wird mit einem Sägezahnsignal einer Amplitude gleich den Extremwerten der von den Verstärkern 35 und 36 abgegebenen Spannungen, d. h. ±10 V, und einer Frequenz gleich 200 Hz verglichen. Das Ausgangssignal des Vergleichers 39 liegt am NICHT-Glied 41, das ein Signal erzeugt, das zum Einstellen des Gleichstromstellers 2 bestimmt ist, um das Leiten oder Sperren der Thyristoren Th 1 und Th 2 von diesem zu bewirken.

Wenn das Ausgangssignal des Gliedes 41 den Wert 1 hat, ruft es das Leiten des Thyristors Th 1 hervor, und wenn es den Wert Null aufweist, bewirkt es das Leiten des Thyristors Th 2. Die Betriebsfolge des Stromwenders 3 wird durch die in Fig. 5 gezeigte Steuerschaltung 10 gesteuert.

Diese Schaltung empfängt an einem ersten Eingang, der mit dem Zeittakt-Geber 12 verbunden und an das Monoflop 42 angeschlossen ist, ein Traktions-Übergangs-Befehlssignal des logischen Wertes 1 oder ein Brems- Übergangssignal des logischen Wertes Null.

An seinem mit dem Zyklus-Steuerglied 14 verbundenen Eingang empfängt das Glied der Fig. 5 ein Ein-Signal des logischen Wertes 1 oder ein Aus-Signal des logischen Wertes Null. Schließlich erhält die Schaltung der Fig. 5 an ihrem Ladebetrieb-Stelleingang ein Signal, das ebenfalls vom Zyklus-Steuerglied 14 der Fig. 10 abgegeben ist.

Wenn das vom Zeittakt-Geber 12 abgegebene Eingangssignal ein Traktions-Übergangs-Steuersignal ist, gibt die Einheit aus den Monoflops 42 und 43, dem NICHT-Glied 43 a und dem Glied 45 einen Rechteckimpuls einer Dauer von 0,2 s ab, der durch das Monoflop 44 in ein direktes oder invertiertes Signal mit einer Breite von 0,3 s umgeformt wird.

Diese versetzten und in den Gliedern 46, 47 und 48 verarbeiteten Impulse bewirken die Ansteuerung des NAND-Gliedes 50 und folglich die Übertragung des Signales Kt für den Übergang der Kontaktstücke des Stromwenders 3 in eine Traktionsstellung mit einer Verzögerung von 0,3 s ab der Einspeisung des Ein-Signales durch das Zyklus-Steuerglied 14.

Wenn der Zeittakt-Geber 12 an die Schaltung der Fig. 5 ein Brems-Stellsignal abgibt, erzeugen die Monoflops 42, 43 und 44 wie oben Signale mit 0,2 s uns 0,3 s, die über die Gatter 46 bis 48 die Einspeisung des Brems-Stellsignales Kf in den Stromwender 3 und die Unterbrechung des Signales Kt hervorrufen.

In der Halt- oder Aus-Stellung ist der Stromwender 3 vollständig ausgeschaltet, und in der Lade-Stellung ermöglicht ein am Inverter 55 liegendes Eingangssignal das Einschalten des Stromwenders 3 in die gleiche Stellung wie die Brems-Stellung, d. h. das Schließen der Kontaktstücke 6 durch das Relais 8 des Stromwenders.

Die an den Ausgängen T₁ bis T₄ des Zeittakt-Gebers 12 erzeugten und an den Basen der Transistoren 55 bis 58 des Stellgliedes 11 für den Stromrichter 4 der Fig. 6 liegenden Signale machen nacheinander diese Transistoren leitend und setzen nacheinander die Bezugsspannungen frei, die an den Potentiometern 67 bis 70 eingestellt sind. Damit gibt der Verstärker 75 an den Stromrichter 4 Bezugsstärken entsprechend der durch den Zeittakt-Geber 12 festgelegten Folge ab. Somit ändert sich der vom Stromrichter 4 abgegebene Strom entsprechend dem voreingestellten Zyklus.

Der in Fig. 7 dargestellte Zeittakt-Geber 12 wird im folgenden anhand der Fig. 8 näher erläutert. Der Taktgeber 76 dieser Schaltung erzeugt alle 10 s Signale einer Breite von 10 µs, wie dies durch ein Signal H in der Fig. 8 angedeutet ist. Diese Signale liegen am JK-Flipflop 77, das das Flipflop 78 ansteuert, das seinerseits das Flipflop 79 ansteuert. Die Ausgangssignale dieser drei Flipflops, die in Fig. 8 durch Signale B 1, B 2 und B 3 gezeigt sind, werden durch die Glieder 80 bis 90 so kombiniert, daß an den Eingängen T 1 bis T 5 und T 8 dieser Glieder nacheinander ein Impuls T 1 von 0 bis 10 s, ein Impuls T 2 von 10 bis 20 s, ein Impuls T 3 von 20 bis 30 s, ein Impuls T 4 von 30 bis 40 s, ein Impuls T 5 von 60 bis 70 s und ein kurzer Impuls T 8 nach 70 s auftreten, um den Zyklus bei Null erneut zu beginnen. Das Ein-Aus-Signal M/A, das am NAND-Glied 88 des Zeittakt-Gebers liegt und vom Zyklus-Steuerglied 14 abgegeben ist, bewirkt beim Wert Null das Rückstellen der drei Flipflops 77 bis 79 und das Sperren des Taktgebers 76. Wenn das Signal in den Zustand "1" übergeht, werden der Taktgeber und das Zählen des Teilers durch 7 aus den oben genannten drei Flipflops und dem NAND-Glied 90 wieder in Betrieb genommen.

Die Überwachung des Ladezustandes der Batterie wird durch die Schaltung der Batterie-Ladekontrolle 13 der Fig. 9 gewährleistet. Die Spannung der zu prüfenden Batterie 1 liegt am Teiler 92, der am Verbindungspunkt der Widerstände 93 und 94 eine proportionale Spannung abgibt. Der Verstärker 98, die beiden Feldeffekttransistoren 97 und 99 und der zwischen einem Eingang und dem Ausgang des Verstärkers 98 liegende Kondensator 98 a gewährleisten das Lesen dieser Spannung während der Zeitdauer des Signals T₁, das an den Steuerelektroden der Transistoren 97 und 99 liegt und durch das Zyklus-Steuerglied 14 abgegeben ist. Es gibt weiterhin ein Speichern des Wertes der Batteriespannung, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zyklen am Ausgang des Verstärkers 98 lesbar ist. Diese Spannung wird durch den Vergleicher 100 mit einer Spannung entsprechend dem beabsichtigten maximalen Entladezustand verglichen, die durch die Spannung verkörpert wird, die der Ausgangsspannung des Verstärkers 98 durch einen Spannungsteiler mit dem Potentiometer 102 zugefügt ist.

Bei einer Bleibatterie liegt z. B. das Signal T 1 an der Schaltung, wenn sich der Simulator bei einem Strom gleich Null seit 20 s im Ruhezustand befindet.

Beim Laden der Batterie ist der durch das Signal T 1 verkörperte Befehl ständig vorhanden. Die Ausgangsspannung U _BM des Verstärkers 98 folgt der Batteriespannung und wird dann durch den Vergleicher 101 mit einer Spannung entsprechend einer Ladung von 100% der Batterie verglichen, die durch den Teiler mit dem Potentiometer 103 abgegeben wird. Sobald das erneute Laden der Batterie beendet ist, wird der Wert von 100% erreicht und der Vergleicher 101 gibt an seinem Ausgang ein Signal entsprechend einem Befehl zum Anhalten der Ladung der Batterie und zum Wiederbeginnen eines neuen Simulationszyklus ab.

Das Wiederlade-Stellglied 18 der Fig. 11 wird von der Batterie-Ladekontrolle 13 der Fig. 9 angesteuert.

Wenn das Stellglied 18 die Notwendigkeit des Wiederladens der Batterie feststellt, gibt der Stromrichter 4 den zum Wiederladen der Batterie erforderlichen Strom ab, während die Kontaktstücke des Stromwenders 3 automatisch in die Brems-Stellung gekippt werden. Der Stromrichter 4 arbeitet dann als Ladegerät, und der Bezugswert des Stromes, den das Stellglied 11 für den Stromrichter 4 empfängt, wird durch das Wiederlade- Stellglied 18 abgegeben. Entsprechend der verwendeten Batterieart ist die Beziehung Batteriespannung/Batteriestrom verschieden. Die Schaltung der Fig. 11 ist für eine Bleibatterie vorgesehen. Wenn die Batteriespannung U _B am Eingang der Verstärkerstufe 113 dieser Schaltung kleiner als die Höchstspannung U _{B max} ist, wird das Ausgangspotential der Stufe 113 positiv und durch den Verstärkungsfaktor A 1 dieser Stufe bestimmt. Dieses positive Potential erzeugt am Ausgang der Stufe 114 ein negatives Potential, das durch die gleichen Widerstände 116 mit einer Spannung verglichen wird, die dem Wert I _max entspricht. Die Abweichung wird über die Diode 118 dem Eingang der Verstärkerstufe 114 zugeführt. Die Abgleichung wird erhalten, wenn der Bezugswert des Stromes bei entgegengesetztem Vorzeichen dem angegebenen größten Bezugswert gleich ist. Das Wiederladen erfolgt also bei quasikonstanter Spannung, die praktisch dem angegebenen Wert gleich ist.

Das in Fig. 10 dargestellte Zyklus-Steuerglied empfängt an seinen beiden Kontaktstücken 104 und 105 manuell die Ein- bzw. Fahrt- oder Aus- bzw. Halt-Befehle. Die NAND-Glieder 109 und 112 gewährleisten das Speichern dieser Befehle und geben die Stellsignale an den Zeittakt-Geber 12 am Ausgang des NAND-Gliedes 112 ab. Diese Gatter bewirken außerdem das Sperren des Stromwenders 3 des Simulators der Fig. 1. Der von der Ladezustandsüberwachung 17 abgegebene und am NICHT-Glied 110 liegende Wiederlade-Befehl wird in diesem Gatter gespeichert.

Der erfindungsgemäße Betriebssimulator für eine Akkumulator-Batterie ermöglicht durch seinen Aufbau einen ständigen Energieaustausch mit dem elektrischen Netz, das hierzu seinerseits die simulierten Traktionsenergien des Fahrzeuges empfängt.

Obwohl der erfindungsgemäße Betriebssimulator anhand einer Traktions-Akkumulator-Batterie für elektrische Fahrzeuge erläutert wurde, kann dieser Simulator auch zum Prüfen von Akkumulator-Batterien verwendet werden, die für andere Anwendungen vorgesehen sind.

Es genügt hierzu, die Stellglieder des Simulators an Lade- und Entladezyklen anzupassen, denen die Akkumulator- Batterien abhängig von ihrer Verwendung ausgesetzt werden.

Claims

1. Betriebssimulator für Akkumulatoren-Batterien, insbesondere zur Nachbildung der Arbeitsweise von Akkumulatoren- Batterien in Fahrzeugen bei Traktion und Bremsung, mit einem Stromrichter, der vom Betrieb als Gleichrichter zum Betrieb als Wechselrichter umschaltbar ist und der an eine Wechselstromquelle angeschlossen ist und der bei Betrieb als Gleichrichter in den Ladeperioden einen Ladestrom abgibt und im Betrieb als Wechselrichter in den Entladungsperioden einen Entladestrom an die Wechselstromquelle zurückführt, mit einem Stellglied für den Stromrichter, das diesen zur Stromlieferung entsprechend vorbestimmter Bezugswerte während unterschiedlicher Siumulations-Perioden der Batterie-Entladung veranlaßt und diesen für diese Simulations-Perioden auf Wechselrichterbetrieb umschaltet und mit einem Gleichstromsteller zwischen dem Stromrichter und der Batterie, der Stromimpulse liefert, deren Impulsdauer und Impulswiederholungsfrequenz dem Traktionsstrom (Entladestrom) entspricht, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gleichstromsteller (2) auch Stromimpulse liefert, deren Impulsdauer und Impulswiederholungsfrequenz dem Bremsstrom (Ladestrom) entspricht,
daß ein Stromwender (3) zwischen dem Gleichstromsteller (2) und dem Stromrichter (4) angeordnet ist, der bei einem Wechsel der Simulation von Traktion zu Bremsung umgeschaltet wird,
daß eine Steuerschaltung (9) mit dem Gleichstromsteller (2) verbunden ist, die eine vorbestimmte Folge von Steuerimpulsen abgibt, entsprechend einem Nachbildungs- Zyklus, dem der in die und aus der Batterie (1) fließende Strom unterworfen wird,
daß eine Steuerschaltung (10) mit dem Stromwender (3) verbunden ist, die entsprechend der Folge von Simulations- Perioden zum Laden und Entladen der Batterie (1) wirksam ist,
daß eine Batterie-Ladekontrolle (13) mit der Batterie (1) verbunden, und
daß ein Zeittakt-Geber (12) zwischen der Batterie-Ladekontrolle (13) und der Steuerschaltung (9) für den Gleichstromsteller (2), der Steuerschaltung (10) für den Stromwender (3) und dem Stellglied (11) für den Stromrichter (4) zur aufeinanderfolgenden Steuerung der vorgenannten Einrichtungen (9 bis 11) entsprechend dem Lade-Betriebszustand der Batterie (1) und manuell gegebener Fahr- und Haltebefehle angeschlossen ist.

2. Simulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (9) für den Gleichstromsteller (2) aufweist:

A. ein Monoflop (20), dessen Eingang über ein erstes NAND-Glied (21) mit einem Ausgang für ein Traktionssignal (T 1) und einem Ausgang für ein Bremssignal (T 4) des Zeittakt-Gebers (12) verbunden ist,
B. zweite NAND-Glieder (22, 24), deren erste Eingänge mit den Ausgängen des Monoflops, und deren zweite Eingänge über NICHT-Glieder mit den Ausgängen für das Traktions- und das Bremssignal (T 1, T 4) verbunden sind,
C. einen Spannungsgenerator (27-34), der über ein drittes NAND-Glied (26) mit den Ausgängen der zweiten NAND- Glieder verbunden ist, und der eine Spannung erzeugt, die sich linear während eines Zeitintervalles verändert, das durch das Monoflop (20) festgelegt ist,
D. zwei dem Spannungsgenerator (27-34) nachgeschaltete Operationsverstärker (35, 36), die durch einen Detektor (37) abhängig vom Traktions- bzw. Bremssignal (T 1, T 4) aktiviert werden,
E. einen Summierer (38) an den Ausgängen der Operationsverstärker (35, 36), mit einem nachgeschalteten Vergleicher (39), der die Ausgangssignale mit dem von einem Generator (40) abgegebenen Sägezahnsignal vergleicht.

3. Simulator nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (10) für den Stromwender (3) aufweist:
Ein erstes, ein zweites und ein drittes Monoflop (42, 43, 44), wobei der Eingang des ersten Monoflops (42) mit dem entsprechenden Ausgang des Zeittakt-Gebers (12) verbunden ist, wobei der Eingang des zweiten Monoflops (43) mit dem gleichen Ausgang des Zeittakt-Gebers (12) über ein NICHT- Glied (43 a) verbunden ist, wobei der Eingang des dritten Monoflops (44) mit den Ausgängen des ersten und des zweiten Monoflops (42, 43) über ein erstes NAND-Glied (45) verbunden ist,
ein zweites und ein drittes NAND-Glied (46, 47), das die Eingangssignale des ersten und des zweiten Monoflops (42, 43) mit dem Ausgangssignal des dritten Monoflops (44) bzw. seinem invertierten Wert kombiniert, und
ein viertes NAND-Glied (48), das die Ausgangssignale des zweiten und des dritten NAND-Gliedes (46, 47) kombiniert, wobei der Ausgang des vierten NAND-Gliedes (48) an ein fünftes (51) und zugleich über ein NICHT-Glied (52) an ein sechstes (50) NAND-Glied angeschlossen ist, deren andere Eingänge mit einem Ausgang des Zyklus- Steuergliedes (14) verbunden sind, wobei das fünfte und sechste NAND-Glied (49) ein Traktions-Stellsignal oder ein Brems-Stellsignal erzeugen, das dem Stromwender (3) zuzuführen ist.

4. Simulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (11) für den Stromrichter (4) eine Anzahl von Bezugsspannungsgliedern (63, 67, 71; 64, 68, 72; 65, 69, 73; 66, 70, 74) aufweist, und daß die Bezugsspannungsglieder eingangsseitig (63, 67, 71; 64, 68, 72; 65, 69, 73; 66, 70, 74) an entsprechende Ausgänge des Zeittakt-Gebers (12) über entsprechende Transistoren (55, 56, 57, 58), sowie ausgangsseitig an einen Eingang eines Operationsverstärkers (75) angeschlossen sind, der an den Stromrichter (4) Bezugsstromstärken abgibt.