Устройство для моделированияаккумулятора

 

Союз Советских

Социалистических

Рес ублнк

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<н796868 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 15 ° 11 ° 78 (21) 2684083/18-24 с присоединением заявки H9— (23) Приоритет—

Опубликовано 150181. Бюллетень Й9 2

Дата опубликования описания 17. 01. 81 (51)М. Кл.з

G 06 G 7/48

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 681. .333(088.8) (72) Авторы изобретения

С.К. Земан и Ю.М. Шпак

Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (71) Заявитель (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЛККУМУЛЯТ PA

ФЙД а -:;:. -. > -" :

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к аналоговым вычислительным машинам, и может быть использовано,. например, при моделировании систем с аккумуляторами в реальном масштабе напряжений и токов в качестве источника задающего напряжения.

Известно устройство для моделирования аккумуляторной батареи в реальном.масштабе напряжений и токов, где используется аналоговая модель аккумулятора в качестве источника задающего напряжения, содержащая функциональный преобразователь, усилитель постоянного тока, счетчик, блок задания температурных коэффициентов и блок задания начальных условий (1).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее инвертор, блок задания коэффициентов, интегратор, два сумматора, функциональный преобразователь, блок деления и .контакты реле (2).

Основными недостатками этого устройства является то, что при моделировании не учитывается изменение . внутреннего сопротивления и ЭДС поляризации от температуры, и не учитывается влияние на текущее значение емкости моделируемого аккумулятора коэффициента отдачи по емкости и использования зарядного тока.

Цель изобретения — повыаение точности моделирования аккумулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее инвертор, вход которого является первым входом устройства, выход инвертора подключен к первому входу первого функционального преобразователя, интегратор, блок деления, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй сумматор, введены второй, третий и четвертый функциональные преобразователи, линейный выпрямитель и блок умножения, первый вход которого является первым входом устройства, выход блока умножения подключен к первому входу второго сумматора, выход первого функционального преобразователя через. интегратор подключен ко входу второго функционального преобразователя и к первым входам третьего и четвертого функциональ30 ных преобразователей, вторые входы

796868 которых объединены и являются вторым входом устройства, выход инвертора через линейный выпрямитель соединен с первым входом блока деления второй вход которого подключен к выходу четвертого функционального преобразователя, выходы второго и третьего функционального преобразователя соединены со вторыми входами соответственно второго и первого сумматоров, выход которого подключен ко второму входу блока ум- 1О ножения.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для моделирования аккумулятора.

Устройство содержит последователь- !% но соединенные инвертор 1, функциональный преобразователь 2 и интегратор 3, к выходу которого подключены функциональные преобразователи

4, 5 и 6, .линейный выпрямитель 7, 26

- соединенный со вторым входом блока деления 8, первый сумматор 9, подключенный к первому входу блока умножения 10, и второй сумматор 11.

Кроме того, приведены следующие д обозначения.

0 — напряжение, пропорциональное величине и направлению тока, протекаемого через моделируемый аккумулятор; U> — напряжение, пропорциональное начальному значению емкости ЗО моделируемого аккумулятора; Ugo — на.пряжение, пропорциональное значению температуры окружающей среды моделируемого аккумулятора; 0 6 — напряжение, пропорциональное напряжению моделируемого аккумулятора.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение, пропорциональное величине тока, протекаемого через мо- ф) делируемый аккумулятор, поступает одновременно на инвертор 1 и на второй вход блока. умножения 10. C выхода инвертора 1 напряжение подается на линейный выпрямитель 7 и на функ- 4 циональный преобразователь 2, где оно преобразуется с учетом коэффициента отдачи по емкости и использования. зарядного тока моделируемого аккумулятора. Затем это напряжение поступает на интегратор 3, на выход которого подается напряжение 0н.

В результате на выходе интегратора

3 формируется напряжение, пропорциональное текущему значению емкости модулируемого аккумулятора, косту- И пающее на функциональные преобразователи 4, 5 и б. На вторые входы функциональных преобразователей 4 и

5 подается напряжение 0 . Функциональные преобразователи 4 и 5, со- щ ответственно, формируют напряжения, пропорциональные ЭДС поляризации и омическому сопротивлению в зависимости от текущего значения емкости и температуры окружающей среды.

С функционального преобразователя

4 напряжение поступает на первый вход блока деления 8, а на второй— абсолютное значение напряжение U

?АБ с линейного выпрямителя 7. Следовательно, на выходе блока деления 8 формируется напряжение, пропорциональное отношению ЭДС поляризации к величине тока, протекающего через аккумулятор, т.е. сопротивление поляризации. Затем на сумматоре 9 происходит суммирование напряжений, пропорциональных сопротивлению поляризации и сопротивлению омическому, Таким образом, напряжение на выходе сумматора 9 пропорционально полному сопротивлению аккумулятора. Это напряжение поступает на первый вход блока умножения 10, где осуществляется его перемножение с напряжением

0 1 6 Результирующее напряжение, пропорциональное падению напряжения на внутреннем сопротивлении аккумулятора, суммируется на сумматоре 11 с напряжением, пропорциональным ЭДС.

При моделировании, например, в разрядном режиме на выходе сумматора

11 формируется напряжение равное разности ЭДС и падения напряжения на внутреннем сопротивлении, а при зарядном режиме — сумме, т.е. напряжение на выходе сумматора 11 пропорционально напряжению моделируемого аккумулятора.

При соответствующей настройке функциональных преобразователей предлагаемое устройство обеспечивает моделирование аккумуляторов различных систем и конструкций. Отсутствие переключающих контактов позволяет моделировать плавный переход иэ заряда в разряд и обратно, т.е. буферный режим работы. Устройство учитывает влияние температуры окружающей среды на внутренние параметры аккумулятора, что особенно важно при моделировании систем с аккумуляторами при работе их в условиях с изменяющимся климатом, Достаточно высокая точность (3-5%) повыаает достоверность экспериментальных дан-. ных, полученных при моделировании, и позволяет сделать не только качественные, но и количественные выводы относительно системы электропитания объекта. Применение предлагаемого устройства в качестве источника задающего напряжения с быстродействующим силовым регулятором дает воэможность повысить точность моделирования аккумуляторной батареи в реальном масштабе напряжения и тока.

Формула изобретения

Устройство для моделирования аккумулятора, содержащее инвертор, вход которого является первым вхо796868

Составитель И. Загорбинина

Редактор К. Волошук Техред A. Ач Ко ректор О. Ковинская

Заказ 9772/68 Тираж 756 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб.

° 4 5

Филиал ППП "Патент, г. город, ул. Проектная, дом устройства, выход инвертора под ключен к первому входу первого функционального преобразователя, интегратор, блок деления, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй сумматор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены второй, третий и четвертый функциональные преобразователи, линейный выпрямитель и блок умножения, первый вход которого является первым входом устройства, выход блока умножения подключен к первому входу второго сумматора, выход которого является выходом устройства, выход первого функционального преобразователя через инвертор подключен ко входу второго функционального преобразователя и к первым входам третьего н четвертого функциональных преобразователей, вторые входы которых объединепы и являются вторым входом устройства, выход инвертора через линейный выпрямитель соединен с первым входом блока деления, второй вход которого подключен к выходу четвертого функционального преобразователя, выходы второго и третьего функционального преобразователя соединены со вторыми входами соответственно второго и первого сумматоров, выход которого подключен ко второму входу блока умножения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

t5 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2549241/18-24, кл. G 06 С 7/48, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

М 432549, кл. G 06 G 7/48, 1974 (прототий).