Устройство для моделированияаккумулятора

Союз Советских Социалистических РеслубликОп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл.з С 06 С 7/48 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения С,К. Земан и Ю.М. Шпак Научно-исследовательский институт автоматикии электромеханики при Томском институте автоматизированныхсистем управления и радиоэлектроники(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ АККУМУЛЯТ РА 33 , 1ФААД ";:.-;.,1"; . 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 модели. ровании 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 достигаетсятем, 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 функциональ ных преобразователей, вторые входыкоторых объединены и янляются вторым входом устройстна, выход инвертора через линейный выпрямитель соединен с первым входом блока делениявторой вход которого подключен к выходу четвертого Функциональногопреобразователя, выходы нторогои третьего Функционального преобразователя соединены со вторымивходами соответственно второго ипервого сумматоров, выход которогоподключен ко второму входу блока умножения.На чертеже приведена функциональная схема устройства для моделиронания аккумулятора.Устройство содержит последователь%но соединенные инвертор 1, функциональный преобразователь 2 и интегратор 3, к выходу которого подключены функциональные преобразователи4, 5 и блинейный выпрямитель 7, 20. соединенный со вторым входом блокаделения 8, первый сумматор 9, подключенный к первому входу блока умножения 10, и второй сумматор 11.Кроме того, приведены следующие добозначения.01 Ао - напряжение, пропорциональноевеличине и направлению тока, протекаемого через моделируемый аккумулятор; Он - напряжение, пропорциональное начальному значению емкости Зомоделируемого аккумулятора; Оо в на.пряжение, пропорциональное значениютемпературы окружающей среды моделируемого аккумулятора; ОА - напряжение, пропорциональное напряжению моделируемого аккумулятора.Устройство работает следующим образом.Напряжение, пропорциональное величине тока, протекаемого через моделируемый аккумулятор, поступаетодновременно на иннертор 1 и на нторой вход блока. умножения 10. С выхода инвертора 1 напряжение подаетсяна линейный выпрямитель 7 и на функциональный преобразователь 2, гдеоно преобразуется с учетом коэффициента отдачи по емкости и использования. зарядного тока моделируемогоаккумулятора. Затем это напряжениепоступает на интегратор 3, на выход фокоторого подается напряжение Он,В результате на выходе интегратора3 Формируется напряжение, пропорциональное текущему значению емкостимодулируемого аккумулятора, йоступающее на функциональные преобразователи 4, 5 и б. На вторые входыфункциональныхпреобразователей 4 и5 подается напряжение О. Функциональные преобразователи 4 и 5, со- щответственно, формируют напряжения,пропорциональные ЭДС поляризациии 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 О1 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 +О АРАБ Результирующее напряжение, пропорциональное падению напряжения на внутреннем сопротивлении аккумулятора, суммируется на сумматоре 11 с напряжением, пропорциональным ЭДС. При моделировании, например, н 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 н 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 изобретенияУстройство для моделирования аккумулятора, содержащее инвертор, нход которого является первым вхо796868 Составитель И. ЗагорбининаРедактор К. Волошук Техред А. Ач Ко ректор О. Ковинска Заказ 9772/68 Тираж 756 П ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыт 113035 Москва ЖРаушская ндписноеСССРйб4 Филиал ППП Патент, г. город, ул. Проектн дом устройства, выход инвертора подключен 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 ичетвертый функциональные преобразователи, линейный выпрямитель иблок 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 черезинвертор подключен ко входу второгофункционального преобразователя ик первым входам третьего н четвертого функциональных преобразователей,вторые входы которых объединепы иявляются вторым входом устройства,выход инвертора через линейный выпрямитель соединен с первым входомблока деления, второй вход которогоподключен к выходу четвертого функционального преобразователя, выходывторого и третьего функциональногопреобразователя соединены со вторыми входами соответственно второгои первого сумматоров, выход которогоподключен ко второму входу блока умножения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе15 1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2549241/18-24,кл. О 06 С 7/48, 1978.2. Авторское свидетельство СССРМ 432549, кл. С 06 С 7/48, 197439 (прототий)