SU1509949A1

SU1509949A1 - Устройство дл моделировани аккумул торной батареи

Info

Publication number: SU1509949A1
Application number: SU884365247A
Authority: SU
Inventors: Енис Аврумович Мизрах; Владимир Михайлович Петунин; Василий Павлович Рыбалкин; Евгений Витальевич Петраков
Original assignee: Завод-Втуз-Филиал Красноярского Политехнического Института
Priority date: 1988-01-15
Filing date: 1988-01-15
Publication date: 1989-09-23

Abstract

Изобретение предназначено дл имитации характеристик аккумул торных батарей и может быть использовано при испытании систем электроснабжени и аппаратуры автономных объектов, в состав которых входит аккумул торна батаре , работающа в режиме зар да и разр да. Целью изобретени вл етс повышение точности. Устройство содержит импульсный регул тор тока, два запирающих диода, источник опорного напр жени , измерители тока и суммирующий усилитель. Введение дополнительного контура стабилизации тока через усилитель мощности с помощью импульсного регул тора тока позвол ет исключить потери мощности на балластном резисторе в режиме моделировани разр дных характеристик аккумул торных батарей и отвести ток зар да аккумул торной батареи от усилител 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.

Description

Изобретение предназначено дл испытаний систем электроснабжени и аппаратуры автономных объектов, в состав которых входит аккумул торна батаре , работающа в режиме зар да и разр да.

Целью изобретени вл етс повьше- ние точности.

На чертеже представлена структурна схема устройства дл моделировани аккумул торной батареи.

Устройство дп моделйр6 аани аккумул торных батарей содержит источник 1 питани , переключатель 2, компара- тЬр 3, второй измеритель 4 тока, ре- сталируемый усилитель 5 мощности, усилитель 6 напр жени , сумматор 7, блок 8 формировани переменных коэф- фициентов, положительный вывод 9 устройства , отрицательный вывод 10 устройства , эталонньй источник 11 тока, балластный резистор 12, импульсньй регул тор 13 тока, второй 14 и первый 15 запирающие диоды, суммирующий уси- лИтель 16, источник 17 опорного напр жени , первый измеритель 18 тока.

Устройство работает следующим образом .

В режиме моделировани разр да переключатель 2 соедин ет источник 1 питани с входом усилител 5 мощности jH через измеритель 4 тока с полосд

о

QD

2

СО

жительным выводом устройства 9, отрицательный вывод источника 1 питани через импульсный регул тор 13 тока и диод 14 соединен с шиной нулево- го потенциала устройства. Суммирующий усилитель I6 сравнивает сигнал с сточником 17 опорного напр жени и второго измерител 18 тока и управл ет импульсным регул тором 13 тока та- 10 КИМ образом, что ток через измеритель 18 тока, а следовательно, регуируемый усилитель 5 мощности, остаетс минимально допустимым и неизменым во всем диапазоне рабочих токов 15 нагрузки. Через зталонньй источник 11 тока протекает ток нагрузки, напр жение на нем измен етс , а следователь- но, измен етс напр жение на выводах 9 и 10 устройства.

В режиме моделировани зар да аккумул торных батарей к выводам 9 и 10 подключаетс зар дный источник с напр жением, большим,чем напр жение моделируемой аккумул торной батареи. Через измеритель 4 тока начинает про- текать зар дный ток, компаратор 3, фиксиру изменение направлени тока, подает сигнал ни переключатель 2, последний отключает от входа усилител 30 5 мощности источник 1 питани и подключает к усилителю 5 мощности балластный резистор 12. При этом диод 14 закрываетс и отпираетс диод 15,им20

25

низких частот активный характер, а в области высоких частот - индуктивный. Дл воспроизведени динамических свойств батареи в широком диапазоне частот (практически до 1 мГц) импульсные регул торы непосредственно применены быть не могут. Так как импульсные регул торы из-за наличи сглаживающих фильтров обладают недостаточно высоким быстродействием и в случае непосредственного управлени регул тором 13 с выхода усилител 6 в устройстве используетс только импульсное регулирование, которое не может быть применено в силу ограниченного быстродействи , то дл этой цели более подход т непрерывные регул торы , позвол ющие реализовать требуемый частотный диапазон устройства. Поэтому в данном устройстве сохранен непрерывный усилитель мощности, а введение импульсной стабилизации тока (регул тор 13, усилитель 16, источник 17 и измерительный элемент 18) через усилитель 5 позвол ет по сравнению с прототипом исключить бесполезные мощности на балластном резисторе и усилителе мощности в режиме холостого хода при моделировании разр дных характеристик, а также отвести от усилител мощности ток зар да аккумул торной батареи, зто позвол ет усилитель мощности выполнить маломощ

пульсный регул тор 13 тока стабилизи-35 ным, что улучшает КПД и массогабаритрует ток через усилитель 5 мощности на требуемом минимальном уровне. Основной ток зар да протекает через бгшластный резистор 12 и импульсный регул тор 13 тока, разгружа тем самым усилитель 5 мощности. Работа остальных блоков аналогична работе режима моделировани разр да.

По мере зар да эталонного источника II тока напр жение на нем увеличи-дз тель напр жени . Сумматор 7 и усиливаетс и аналогично увеличиваетс выходное напр жение на выводах 9 и 10 устройства.

Нагрузки (потребители) аккумул торной батареи могут работать в не- JQ прерывном или в импульсном режиме (различные импульсные преобраз.овате ли). При этом на качество работы потребител вли ют статические и динамические свойства устройства дл мо- 55 делировани аккумул торной батареи. Динамика батареи определ етс ее полным внутренним сопротивлением, кото- рЬе, как известно, имеет в области

таль 6 напр жени могут быть выполнены на операционных усилител х. Компаратор 3 также можно выполнить на операционном усилителе.

Форм у л а изобретени

Устройство дл моделировани аккумул торной батареи, содержащее источник питани , переключатель, компаратор , первый измеритель тока, регулируемый усилитель мощности, сумматор, .блок формировани переменных коэффициентов , эталонный источник тока.

ные характеристики устройства.

Эталонный источник 11 тока представл ет собой один аккумул тор батареи , характеристики которого воспро- извод тс устройством, измерители 4 и 18 тока могут быть выполнены в виде резистивного шунта, блок формировани переменных коэффициентов может представл ть собой резистивный дели тель напр жени . Сумматор 7 и усилиталь 6 напр жени могут быть выполнены на операционных усилител х. Компаратор 3 также можно выполнить на операционном усилителе.

Форм у л а изобретени

0-tО -

Claims

Формула 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, .

J 509949 балластный резистор, усилитель напряжения, выход которого соединен с управляющим входом регулируемого усилителя мощности, выход которого подключен к одному выводу первого измерителя тока, другой вывод которого соединен с положительным выводом эталонного источника тока, вход усилителя напряжения соединен с выходом ,θ сумматора, вычитающий вход которого соединен с положительным выводом эталонного источника тока и с отрицательным полюсом моделируемой аккумуляторной батареи устройства, сумми- 15 •рующий вход сумматора соединен с выходом блока формирования переменных коэффициентов, первый вход которого подключен к положительному полюсу моделируемой аккумуляторной батареи 20 устройства, а второй - к шине нулевого потенциала устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит импульсный регулятор тока, суммирующий 25 усилитель, источник опорного напряжения, первый и второй запирающие диоды, второй измеритель тока, один вывод которого соединен с положительным полюсом моделируемой аккумулятор- зо ной батареи устройства, а второй вывод - с информационным входом регулируемого усилителя мощности и подвижным контактом переключателя, управляющий вывод которого через компаратор подключен к выходу второго измерителя тока, размыкающий контакт переключателя соединен с положительным выводом источника тока, отрицательный вывод которого подключен к выходу импульсного регулятора тока и аноду первого запирающего диода, замыкающий контакт переключателя через балластный резистор соединен с катодом второго запирающего диода и токовым входом импульсного регулятора тока, управляющий вход которого подключен к выходу суммирующего усилителя, суммирующий вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, выход первого измерителя тока подключен к.вычитающему входу, суммирующего усилителя, катод первого запирающего диода, соединен с анодом второго запирающего диода, положительным выводом эталонного источника тока и с шиной нулевого потенциала Устройства.