RU181029U1

RU181029U1 - Electronic battery simulator for testing power supply systems

Info

Publication number: RU181029U1
Application number: RU2018111356U
Authority: RU
Inventors: Антон Геннадьевич Юдинцев; Александр Александрович Ткаченко
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2018-07-03

Abstract

Полезная модель относится к оборудованию для испытаний систем электроснабжения космических аппаратов, источником питания в которых является аккумуляторная батарея, и может использоваться для тестирования ответственных систем автоматики и электроснабжения космических аппаратов при наземных испытаниях. Технический результат: увеличение коэффициента мощности при потреблении электроэнергии из сети переменного тока, а также улучшение массогабаритных показателей имитатора аккумуляторной батареи. Сущность: электронный имитатор содержит двунаправленный преобразователь энергии, предназначенный для имитации режима разряда и режима заряда аккумуляторной батареи, включенный в цепи между источником электропитания и испытываемой системой электроснабжения, и связанный с блоком управления. Двунаправленный преобразователь выполнен в виде активного выпрямителя на основе транзисторных ключей, работающих на высокой частоте, соединенного с сетью переменного тока через первый фильтр. Выход двунаправленного преобразователя через общий фильтр связан с подключенными к нему параллельно каналом разряда и каналом заряда, соединенными с выходным фильтром и подключаемыми с помощью электронного коммутатора к испытываемой системе электроснабжения через датчики тока и напряжения, связанные с блоком управления. Канал разряда содержит блок силового преобразователя, обеспечивающий получение необходимого уровня напряжения и гальваническую развязку. Канал заряда содержит последовательно включенные через промежуточный фильтр блок повышающего преобразователя с параллельным ключевым элементом и блок повышающего преобразователя с гальванической развязкой, обеспечивающие рекуперацию энергии в питающую сеть переменного тока через двунаправленный преобразователь. В имитатор введен блок синхронизации, подсоединенный между питающей сетью и блоком управления. 9 ил.The utility model relates to equipment for testing power systems of spacecraft, the power source of which is a rechargeable battery, and can be used to test critical systems of automation and power supply of spacecraft during ground tests. Technical result: an increase in power factor when consuming electricity from an alternating current network, as well as improving the overall dimensions of a battery simulator. SUBSTANCE: electronic simulator contains a bi-directional energy converter, designed to simulate the discharge mode and battery charge mode, connected in a circuit between the power source and the tested power supply system, and connected to the control unit. The bi-directional converter is made in the form of an active rectifier based on transistor switches operating at high frequency, connected to an AC network through the first filter. The output of a bi-directional converter through a common filter is connected to a discharge channel and a charge channel connected to it in parallel, connected to an output filter and connected via an electronic switch to the tested power supply system via current and voltage sensors connected to the control unit. The discharge channel contains a power converter unit, providing the necessary voltage level and galvanic isolation. The charge channel contains a step-up converter unit with a parallel key element and a step-up converter unit with galvanic isolation, which are sequentially connected through an intermediate filter and provide energy recovery to the AC mains through a bi-directional converter. A synchronization unit connected between the supply network and the control unit is introduced into the simulator. 9 ill.

Description

Электронный имитатор аккумуляторной батареи относится к оборудованию для испытаний систем электроснабжения космических аппаратов, источником питания в которых является аккумуляторная батарея, и может использоваться для тестирования ответственных систем автоматики и электроснабжения космических аппаратов при наземных испытаниях.An electronic battery simulator relates to equipment for testing spacecraft power systems, the power source of which is a battery, and can be used to test critical systems of automation and power supply of spacecraft during ground tests.

Известны электронные имитаторы аккумуляторной батареи по патентам на полезные модели №№73102, 158876, 174125, структурная схема которых содержит каналы имитации разряда и заряда аккумуляторной батареи, соединенные с 3-фазной сетью посредством блоков мостового выпрямителя и мостового ведомого инвертора, соответственно. При работе канала РАЗРЯД происходит выпрямление сетевого напряжения с помощью неуправляемого диодного моста. Данный способ имитации разряда обладает известными недостатками, влияющими на сеть - импульсное потребление сетевого тока (для заряда емкостей фильтра стоящего после выпрямителя), и как следствие, низкий коэффициент мощности (наличие фазового сдвига между потребляемым током и сетевым напряжением), а также ряд гармонических составляющих в форме потребляемого тока, ухудшающих электромагнитную совместимость.Known electronic battery simulators for utility models patents Nos. 73102, 158876, 174125, the structural diagram of which contains channels for simulating the discharge and charge of the battery, connected to a 3-phase network through blocks of a bridge rectifier and a bridge slave inverter, respectively. During the operation of the DISCHARGE channel, the mains voltage is rectified using an uncontrolled diode bridge. This method of simulating a discharge has known drawbacks that affect the network - pulsed consumption of the mains current (for charging the filter capacities of the filter standing after the rectifier), and as a result, a low power factor (the presence of a phase shift between the consumed current and the mains voltage), as well as a number of harmonic components in the form of current consumption, worsening electromagnetic compatibility.

При работе канала ЗАРЯД происходит передача энергии обратно в 3-фазную сеть, при помощи блока ведомого инвертора, представляющего собой 3-х фазный мостовой инвертор, в котором управление силовыми ключами осуществляется на низкой частоте (300 Гц) синхронно в точках естественной коммутации, расположенных на диаграмме 3-фазного сетевого напряжения (пересечение фазных ЭДС). Передача энергии в сеть при помощи ведомого инвертора также обладает недостатками: с увеличением имитируемой зарядной мощности растут потери в силовых ключах, что приводит к ухудшению массогабаритных параметров блока ведомого инвертора (увеличение площади радиаторов); кроме того, для сглаживания низкочастотной пульсации (300 Гц), образующейся в результате работы мостового ведомого инвертора, необходимо использование низкочастотного сглаживающего LC-фильтра, что приводит также к значительному увеличению массы и габаритов имитатора АБ.When the CHARGE channel is operating, energy is transferred back to the 3-phase network using the slave inverter unit, which is a 3-phase bridge inverter, in which the power switches are controlled at a low frequency (300 Hz) synchronously at the natural switching points located on diagram of a 3-phase mains voltage (phase EMF crossing). The transmission of energy to the network using a slave inverter also has disadvantages: with an increase in simulated charging power, losses in power switches increase, which leads to a deterioration in the overall dimensions of the slave inverter unit (increase in the area of radiators); in addition, to smooth out the low-frequency ripple (300 Hz) resulting from the operation of the bridge slave inverter, it is necessary to use a low-frequency smoothing LC filter, which also leads to a significant increase in the mass and dimensions of the AB simulator.

Известен также электрический имитатор аккумуляторной батареи, предназначенный для имитации характеристик аккумуляторных батарей (АБ), который может быть использован при испытаниях систем электропитания и аппаратуры автономных объектов, в состав которых входит аккумуляторная батарея, работающая в режиме «Заряда» и «Разряда» (патент РФ №2635897). Заявленным техническим результатом изобретения, проявляемым благодаря предложенной структурной схеме, является повышение коэффициента использования энергии в режиме имитации заряда аккумуляторной батареи и сохранение работоспособности имитатора при аварийном отключении промышленной сети переменного напряжения за счет рекуперации избыточной электроэнергии в сеть постоянного тока электропитания имитатора. Для этого, предлагается использование двунаправленного импульсного преобразователя, способного передавать энергию в обоих направлениях: как от выпрямителя-стабилизатора, подключенного к сети переменного тока к энергопреобразующему оборудованию системы электропитания (режим разряда аккумуляторной батареи), так и, наоборот, от энергопреобразующего оборудования системы электропитания к выпрямителю-стабилизатору (режим заряда аккумуляторной батареи). Основу двунаправленного преобразователя составляет мостовой преобразователь понижающего типа с синхронным выпрямлением.Also known is an electric battery simulator designed to simulate the characteristics of batteries (AB), which can be used in testing power systems and equipment of autonomous objects, which include a battery operating in the "Charge" and "Discharge" mode (RF patent No. 2635897). The claimed technical result of the invention, manifested due to the proposed structural scheme, is to increase the energy utilization coefficient in the mode of simulating the charge of the battery and preserving the health of the simulator during an emergency shutdown of the industrial AC voltage network due to the recovery of excess electricity into the DC network of the simulator power supply. To this end, it is proposed to use a bi-directional pulse converter capable of transmitting energy in both directions: from a stabilizer-rectifier connected to an AC network to power-converting equipment of the power supply system (discharge mode of the battery), and vice versa, from power-converting equipment of the power supply system to to the stabilizer rectifier (battery charge mode). The basis of a bi-directional converter is a bridge-type down converter with synchronous rectification.

Основной недостаток устройства по указанному патенту состоит в том, что рекуперация энергии происходит в сеть постоянного тока, поэтому в данной системе всегда необходимо наличие зарядно-разрядного устройства 33 для возврата энергии в цепь постоянного тока. Если при испытаниях нагрузка не имеет возвратного канала, то воспользоваться данным имитатором невозможно.The main disadvantage of the device according to the mentioned patent is that energy recovery occurs in the direct current network, therefore, in this system, the presence of a charge-discharge device 33 is always necessary for returning energy to the direct current circuit. If during tests the load does not have a return channel, then it is impossible to use this simulator.

Для выбора режима работы имитатора (заряд, разряд) в указанном устройстве применен механический переключатель 7. Использование механического переключателя в подобной системе сводит адекватность физической модели аккумуляторной батареи к нулю. Это объясняется тем, что при использовании подобного имитатора невозможной является имитация режимов динамического перехода заряд-разряд и обратно, и, как следствие, невозможность применения данного имитатора в составе испытательного рабочего места для энергопреобразующей аппаратуры СЭП КА, содержащего имитаторы солнечных батарей и нагрузки. Очевидно, что в реальной аккумуляторной батарее системы электропитания космического аппарата отсутствуют какие-либо механические переключатели, управляемые оператором вручную, АБ в составе СЭП КА переходит из режимов заряд-разряд и обратно, мгновенно, при смене режима работы солнечной батареи «свет-тень».To select the mode of operation of the simulator (charge, discharge) in the specified device, a mechanical switch 7 is used. Using a mechanical switch in such a system reduces the adequacy of the physical model of the battery to zero. This is explained by the fact that when using such a simulator, it is impossible to simulate the dynamic modes of charge-discharge transition and vice versa, and, as a result, the impossibility of using this simulator as part of a test workstation for power-converting equipment of a solar cell containing simulators of solar cells and loads. It is obvious that in a real battery of the spacecraft’s power supply system there are no mechanical switches manually controlled by the operator, the battery as part of the SEP spacecraft switches from charge-discharge modes and back, instantly, when the operating mode of the light-shadow solar battery changes.

Также недостатком является наличие в составе структуры указанного устройства регулируемого непрерывного усилителя мощности 18, включенного параллельно выходным клеммам (шунтирующего выход имитатора), что приводит к неоправданным дополнительным потерям мощности, при этом с уменьшением имитируемого напряжения, ток в НУМ 18 необходимо увеличивать. В современных имитаторах АБ нижняя граница имитируемого напряжения находится в диапазоне 3÷4 В, при этом выходной имитируемый ток должен достигать десятков ампер. То есть при такой структуре в вышеуказанном режиме необходимо будет не только обеспечивать током нагрузку, но и дополнительный шунтирующий элемент НУМ 18, в задачу которого входит только поддержание необходимого значения напряжения на выходной шине, за счет рассеивания избыточной мощности.Another disadvantage is the presence in the structure of the specified device of an adjustable continuous power amplifier 18, connected in parallel with the output terminals (shunting the output of the simulator), which leads to unjustified additional power losses, while reducing the simulated voltage, the current in NUM 18 must be increased. In modern AB simulators, the lower limit of the simulated voltage is in the range of 3 ÷ 4 V, while the output simulated current must reach tens of amperes. That is, with such a structure in the above mode, it will be necessary not only to provide the load with current, but also an additional NUM 18 shunt element, whose task is only to maintain the required voltage value on the output bus due to the dissipation of excess power.

Задача полезной модели: увеличение коэффициента мощности при потреблении электроэнергии из сети переменного тока, а также улучшение массогабаритных показателей имитатора аккумуляторной батареи.The objective of the utility model is to increase the power factor when consuming electricity from the AC network, as well as improving the overall dimensions of the battery simulator.

Поставленная задача решается тем, что в электронном имитаторе аккумуляторной батареи для испытаний систем электроснабжения с возможностью рекуперации энергии, содержащем двунаправленный преобразователь энергии, предназначенный для имитации режима разряда и режима заряда аккумуляторной батареи, включенный в цепи между источником электропитания и испытываемой системой электроснабжения, и связанный с блоком управления, двунаправленный преобразователь выполнен в виде активного выпрямителя на основе транзисторных ключей, работающих на высокой частоте, соединенного с сетью переменного тока через первый фильтр. Выход указанного двунаправленного преобразователя через общий фильтр связан с подключенными к нему параллельно каналом разряда и каналом заряда, соединенными с выходным фильтром и подключаемыми с помощью электронного коммутатора к испытываемой системе электроснабжения через датчики тока и напряжения, связанные с блоком управления. При этом канал разряда содержит блок силового преобразователя, обеспечивающий получение необходимого уровня напряжения и гальваническую развязку, а канал заряда содержит последовательно включенные через промежуточный фильтр блок повышающего преобразователя с параллельным ключевым элементом и блок повышающего преобразователя с гальванической развязкой, обеспечивающие рекуперацию энергии в питающую сеть переменного тока через указанный двунаправленный преобразователь. Кроме того, в имитатор введен блок синхронизации, подсоединенный между питающей сетью и блоком управления.The problem is solved in that in an electronic battery simulator for testing power supply systems with the possibility of energy recovery, containing a bi-directional energy converter, designed to simulate the discharge mode and battery charge mode, connected in a circuit between the power source and the tested power supply system, and associated with by the control unit, a bi-directional converter is made in the form of an active rectifier based on transistor switches operating at a high frequency connected to the AC mains through the first filter. The output of the specified bi-directional converter through a common filter is connected to a discharge channel and a charge channel connected to it in parallel, connected to the output filter and connected via an electronic switch to the tested power supply system through current and voltage sensors connected to the control unit. In this case, the discharge channel contains a power converter unit that provides the required voltage level and galvanic isolation, and the charge channel contains a step-up converter unit with a parallel key element and a step-up converter unit with galvanic isolation successively connected through an intermediate filter, providing energy recovery to the AC mains through the specified bidirectional converter. In addition, a synchronization unit connected between the supply network and the control unit is introduced into the simulator.

Активный выпрямитель, в котором транзисторные ключи работают на высокой частоте (десятки кГц), отличается заметными преимуществами перед обычными выпрямителями, обеспечивая близкий к единице коэффициент мощности в каждой фазе, возможность создания двунаправленного потока энергии (выпрямительный и инверторный режимы), низкий уровень гармоник тока, создаваемых в силовой сети, малые пульсации выходного напряжения, малые размеры реактивных элементов, как на входе, так и на выходе преобразователя.An active rectifier, in which transistor switches operate at a high frequency (tens of kHz), has significant advantages over conventional rectifiers, providing a power factor close to unity in each phase, the ability to create a bi-directional energy flow (rectifier and inverter modes), low level of current harmonics, created in the power network, small ripple of the output voltage, small size of the reactive elements, both at the input and output of the converter.

Каждый ключ активного выпрямителя может выполняться на основе IGBT либо MOSFET транзистора. Чем выше частота переключения транзисторных ключей по сравнению с частотой сети, тем меньше оказывается угол сдвига ϕ, между сетевым напряжением и потребляемым током. Кроме того, индуктивности блока дросселей первого фильтра, подключенных к каждой фазе питающей сети переменного тока, снижаются при прочих равных условиях (например, при одинаковом содержании гармоник тока) при возрастании частоты переключения.Each key of the active rectifier can be based on an IGBT or a MOSFET transistor. The higher the switching frequency of the transistor switches compared to the network frequency, the smaller the shift angle ϕ between the mains voltage and the current consumption. In addition, the inductances of the choke block of the first filter connected to each phase of the AC supply network decrease, all other things being equal (for example, with the same harmonic content of the current) with increasing switching frequency.

Далее сущность полезной модели поясняется рисунками, на которых представлено: на фиг. 1 - функциональная схема имитатора аккумуляторной батареи с использованием активного выпрямителя, на фиг. 2 - схема общего фильтра 3 каналов разряда и заряда с фиг. 1, на фиг. 3 - схема выходного фильтра 6 с фиг. 1, на фиг. 4 - коммутатор 8 с фиг. 1, на фиг. 5 - схема силового преобразователя 7 канала разряда 4 с фиг. 1, на фиг. 6 - повышающий преобразователь силового блока 9 канала заряда 5 с фиг. 1, на фиг. 7 - промежуточный фильтр 10 повышающих преобразователей 9 и 11 канала заряда 5 с фиг. 1, на фиг. 8 - повышающий преобразователь блока повышающих преобразователей 11 канала заряда с фиг. 1, на фиг. 9 - выполнение блока синхронизации 13 с фиг. 1.Further, the essence of the utility model is illustrated by drawings, in which: FIG. 1 is a functional diagram of a battery simulator using an active rectifier, FIG. 2 is a diagram of a common filter 3 of the discharge and charge channels of FIG. 1, in FIG. 3 is a diagram of an output filter 6 of FIG. 1, in FIG. 4 - switch 8 of FIG. 1, in FIG. 5 is a diagram of a power converter 7 of a discharge channel 4 of FIG. 1, in FIG. 6 - step-up converter of the power unit 9 of the charge channel 5 of FIG. 1, in FIG. 7 is an intermediate filter 10 of boost converters 9 and 11 of charge channel 5 of FIG. 1, in FIG. 8 is a step-up converter of a block of step-up converters 11 of the charge channel of FIG. 1, in FIG. 9 - execution of the synchronization unit 13 of FIG. one.

Электронный имитатор аккумуляторной батареи состоит из первого фильтра 1, соединенного с питающей трехфазной сетью переменного тока, активного выпрямителя 2, к которому через общий фильтр 3 подключены канал разряда 4 и канал заряда 5, соединяемые с испытываемой системой электроснабжения через выходной фильтр 6, электронный коммутатор 8, датчики тока 14 и напряжения 15. При этом канал разряда 4 содержит блок силового преобразователя 7, представляющий собой систему модулей включенных параллельно (количество зависит от необходимой мощности), и состоящих из автономных однофазных инверторов напряжения с включенной в диагональ первичной обмоткой трансформатора, вторичная обмотка трансформатора нагружена на двухтактный выпрямитель со средней точкой (фиг. 5). Трансформатор в данном случае выполняет, как обычно, две основные функции - гальваническую развязку и получение необходимого уровня напряжения. Канал заряда содержит последовательно включенные блок 9, состоящий из модулей повышающих преобразователей с параллельным ключевым элементом (фиг. 6), блок промежуточного фильтра 10 (фиг. 7), установленный на выходе блока 9, блок повышающего преобразователя 11 с гальванической развязкой, также состоящий из параллельно включенных модулей (фиг. 8), содержащих однофазный автономный инвертор с включенным в диагональ повышающим трансформатором, вторичная обмотка которого нагружена на мостовой выпрямитель.An electronic battery simulator consists of a first filter 1 connected to a three-phase AC mains supply, an active rectifier 2, to which a discharge channel 4 and a charge channel 5 are connected through a common filter 3, connected to the power supply system under test through an output filter 6, an electronic switch 8 , current sensors 14 and voltage 15. In this case, the discharge channel 4 contains a power converter unit 7, which is a system of modules connected in parallel (the quantity depends on the required power), and with standing autonomous single-phase voltage inverters included in the diagonal of the primary winding of the transformer, the secondary winding of the transformer is loaded in push pull rectifier to a midpoint (FIG. 5). The transformer in this case performs, as usual, two main functions - galvanic isolation and obtaining the required voltage level. The charge channel contains a series-connected unit 9, consisting of boost converter modules with a parallel key element (Fig. 6), an intermediate filter block 10 (Fig. 7), installed at the output of block 9, a boost converter block 11 with galvanic isolation, also consisting of parallel-connected modules (Fig. 8) containing a single-phase autonomous inverter with a step-up step-up transformer included in the diagonal, the secondary winding of which is loaded on a bridge rectifier.

Управление силовыми преобразователями имитатора аккумуляторной батареи - активным выпрямителем 2, блоками 7, 9, 11 осуществляется блоком управления 12, содержащим все необходимые составляющие системы управления - регуляторы, масштабирующие и корректирующие звенья, усилители. Синхронизация с 3-фазной сетью осуществляется блоком синхронизации 13, представляющим собой систему трансформаторов напряжения (фиг. 9). Пониженное 3-х фазное напряжение подается в блок управления 12.The power converters of the battery simulator are controlled by an active rectifier 2, blocks 7, 9, 11 by a control unit 12, which contains all the necessary components of a control system — regulators, scaling and correction links, amplifiers. Synchronization with a 3-phase network is carried out by the synchronization unit 13, which is a system of voltage transformers (Fig. 9). The reduced 3-phase voltage is supplied to the control unit 12.

Принцип действия имитатора аккумуляторной батареи основан на преобразовании электроэнергии переменного тока питающей сети в энергию постоянного тока, передаче ее в нагрузку в режиме «Разряд» и преобразовании входного постоянного тока в энергию переменного тока и передаче ее в питающую сеть в режиме «Заряд».The operating principle of the battery simulator is based on the conversion of alternating current electric power from the mains into direct current energy, transferring it to the load in the "Discharge" mode and converting the direct current input into alternating current energy and transferring it to the mains in the "Charge" mode.

Режимы работы («Заряд» или «Разряд») и параметры задаются с блока управления 12.Operating modes (“Charge” or “Discharge”) and parameters are set from the control unit 12.

В режиме «Разряд» имитатор функционирует как вторичный источник питания. Напряжение питающей сети или источника бесперебойного питания выпрямляется и затем через фильтр 3 поступает в канал разряда 4, где, с помощью преобразователя 7, достигает необходимого уровня, и через выходной фильтр 6 и коммутатор 8 поступает в испытываемую систему электроснабжения (U_АБ). Поддержание требуемых параметров канала «Разряд» и управление силовыми ключами обеспечивается блоком управления 12 по сигналам датчиков тока 14 и напряжения 15. Применение электронного коммутатора 8 дает возможность автоматического аварийного отключения имитатора АБ от изделия по результатам обработки различных данных: нарушение изоляции шина-корпус, превышение выходного тока имитатора, выход из строя любого из силовых модулей и т.д.In the "discharge" mode, the simulator functions as a secondary power source. The voltage of the mains or uninterruptible power supply is rectified and then through the filter 3 enters the discharge channel 4, where, using the converter 7, reaches the required level, and through the output filter 6 and the switch 8 enters the tested power supply system (U _AB ). Maintaining the required parameters of the "Discharge" channel and controlling the power keys is provided by the control unit 12 based on the signals of current sensors 14 and voltage 15. The use of an electronic switch 8 makes it possible to automatically disconnect the battery simulator from the product according to the results of processing various data: insulation violation bus-case, excess simulator output current, failure of any of the power modules, etc.

Переход из режима «Разряд» в режим «Заряд» и обратно осуществляет блок управления 12. По сигналу с датчика напряжения 15 блок управления определяет знак разницы напряжения ΔU=U_ИАБ-U_ВХ, и в зависимости от этого активирует управление либо каналом заряд, либо каналом разряд, при этом, изменяя алгоритм управления активным выпрямителем 2, переводя его из инверторного режима в выпрямительный режим (либо обратно). Этот алгоритм делает данную физическую модель наиболее адекватной реальной аккумуляторной батарее и дает возможность использования имитатора в составе испытательного рабочего места, содержащего штатные образцы бортовой нагрузки.The transition from the "Discharge" mode to the "Charge" mode and vice versa is carried out by the control unit 12. Based on the signal from the voltage sensor 15, the control unit determines the sign of the voltage difference ΔU = U _ИАБ -U _ВХ , and depending on this activates control of either the charge channel or channel discharge, while changing the control algorithm of the active rectifier 2, transferring it from the inverter mode to the rectifier mode (or vice versa). This algorithm makes this physical model the most adequate for a real battery and makes it possible to use a simulator as part of a test workstation containing standard onboard load samples.

В режиме «Заряд» напряжение с выхода модуля повышающих преобразователей 9 поступает на блок промежуточного фильтра 10 и далее на блок повышающего преобразователя с гальванической развязкой 11. После этого через общий фильтр 3 повышенное напряжение поступает на активный выпрямитель 2, работающий в инверторном режиме, где осуществляется преобразование энергии постоянного тока в энергию переменного тока питающей сети. Задача фильтра 1 состоит в фильтрации высокочастотной пульсации выходной энергии преобразователя 2, сбрасываемой в сеть.In the “Charge” mode, the voltage from the output of the boost converter module 9 is supplied to the intermediate filter unit 10 and then to the boost converter block with galvanic isolation 11. After that, the increased voltage is supplied through the common filter 3 to the active rectifier 2 operating in inverter mode, where conversion of direct current energy into alternating current energy of the supply network. The task of the filter 1 is to filter the high-frequency pulsation of the output energy of the converter 2 discharged into the network.

Синхронизация с 3-фазной сетью осуществляется блоком синхронизации 13, представляющим собой систему трансформаторов напряжения (фиг. 9).Synchronization with a 3-phase network is carried out by the synchronization unit 13, which is a system of voltage transformers (Fig. 9).

Claims

An electronic battery simulator for testing energy supply systems with the possibility of energy recovery, comprising a bi-directional energy converter for simulating a discharge mode and a battery charge mode, connected in a circuit between a power source and a power supply system under test, and connected to a control unit, characterized in that bidirectional converter is made in the form of an active rectifier based on transistor switches operating at high frequency, connected to the AC network through the first filter, the output of the specified bi-directional converter through a common filter is connected to a discharge channel and a charge channel connected to it in parallel, connected to the output filter and connected via an electronic switch to the power supply system under test through a current sensor and voltage sensor, when this discharge channel contains a power converter unit, providing the required voltage level and galvanic isolation, and the charge channel contains it is sequentially connected through an intermediate filter, a block of step-up converters with a parallel key element and a block of a step-up converter with galvanic isolation, providing energy recovery to the AC mains through the specified bi-directional converter, in addition, a synchronization unit connected between the mains and the control unit is introduced into the simulator .