Устройство для питания нагрузки

Устройство для питания нагрузки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 16.11.76(21) 2420560/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гоеудоротеенный квинтет

СССР по делам изобретений и открытий

0публиковано1 5.03.79.Бюллетень №10 дата опубликования описания 16.03.79 (72) Авторы изобретения

И. И.,Пеккер и А, М. Черный (71) Заявитель

Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. Орджоникидзе (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ НАГРУЗКИ таемую от батареи, преобразователь частоты и цифровой реверсивный счетчик, причем преобразователь частоты подключен по одному входу в цепь нагрузки, по другому входу — к нелинейному датчику тока саморазряда, а по выходу через узел коррекции — к цифровому реверсивному счетчику (2).

Однако любое из известных устройств для измерения количества электричества является устройством интегрирующего типа, поэтому погрешность определения остаточного заряда как разности заряда, полученного ХИТ и отданного им в нагрузку, непре.рывно накапливается и может достигнуть

tS сколь угодно большой величины. Действительно, путьЭ вЂ” величина тока ХИТ, измеряемая с ошибкой ЬЗ, т.е.

3 = Jo =Ь0, а Т вЂ” время работы ХИТ в буферном режиме. Тогда измеритель количества электричества зафиксирует заряд

Изобретение относится к области автоматики, информационно-измерительной техники и может быть использовано, например, в системах автоматического контроля химических источников тока (ХИТ) в буферном режиме.

Проблема оценки остаточного заряда

ХИТ является весьма актуальной, особый интерес представляет буферный режим работы этих источников, типичный для современных автономных систем энергопитания подвижных объектов, таких как космические аппараты, электромобили и т.п., в которых направление тока через источник непрерывно изменяется, разряд чередуется с подзарядом.

Известно устройство для контроля емкости аккумуляторной батареи, состоящее из интегрирующего счетчика ампер-часов, фотосчитывающего элемента, выход которого соединен через формирователь импульсов с реверсивным счетчиком, управляемым переключающим блоком, подсоединенным к шунту в цепи батареи (1)

Известно также устройство для контроля емкости батареи, содержашее нагрузку, пит

Ят=/ ((из-- Р)-4«=@a Р- 4> о

652630 где т

+дат=+4 Ю=+дЭТ, о

S„„=Sо+ (Ъ) 3 = — <1

Qp

< з т.е. измеритель количества электричества независимо от его точности зафиксирует остаточный заряд ХИТ с избытком либо недостатком. причем ошибка пропорциональна вре-мени работы устройства.

Известно также, что все без исключения типы ХИТ для восстановления исходного заряда требуют некоторого избыточного количества электричества по сравнению с отданным в нагрузку. Количественно избыточный заряд определяется коэффициентом отдатчи по току

Известные измерители количества электричества не имеют коррекции остаточного заряда ХИТ с учетом коэффициента отдачи по току, что также приводит к существенным ошибкам измерения.

Цель изобретения — повышение точности определения остаточного заряда.

Это достигается тем, что устройство снабжается нелинейным элементом, моделирующим коэффициент отдачи по току, индикатором заряженности источника, а в преобразователь тока в частоту введена дополнительная управляющая обмотка, причем эта обмотка подключена к нелинейному элементу, моделирующему коэффицинт отдачи по току, один из входов реверсивного счетчика через индикатор заряженности подключен к

ХИТ, его выход соединен со входом нелинейного элемента, моделирующего коэффициент отдачи по току, другой вход которого предназначен для подключения к нагрузке.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Оно состоит из преобразователя 1 тока в частоту, содержащего магнитный сердечник

2 с обмотками 3 —:6, блока коррекции 7, реверсивного счетчика 8, нелинейного элемента 9, моделирующего саморазряд, подключен ного по входу к ХИТ 10, а по выходу к обмотке 6, нелинейного элемента I I, моделирующего коэффициент отдачи по току, подключенного по входам к нагрузке 12 и реверсивному счетчику 8, индикатор заряженности источника 13 (например, разряда), по выходу подключенного к реверсивному счетчику 8, а по входу к ХИТ 10. Последний подключен одним концом к обмотке 4, а другим — к первичному источнику тока 14 и нагрузке 12. В свою очередь, источник тока и нагрузка связаны через ключи 15 и 16 с концом обмотки 4.

Работает устройство следующим образом. Частота на выходе преобразователя 1 определяется степенью подмагничивания сердечника 2 в результате совместного действия токов, обтекающих обмотки 4, 5, 6 и в общем виде может быть представлена как где f g„частота на выходе преобразователя;

f, — постоянная составляющая, численно равная выходной частоте;

3 — результирующий подмагничивающий ток (алгебраическая сумма токов приведенных к одному числу витков).

В блоке 7 коррекции постоянная составляющая частоты непрерывно вычитается из текущего значения частоты на выходе преобразователя- 1 независимо от величины и направления контролируемого тока, и на вход реверсивного счетчика 8 в единицу времени поступает количество импульсов, пропорциональное величине контролируемого тока. За некоторый промежуток времени в реверсивном счетчике зафиксируется число импульсов, пропорциональное накопленному заряду или отданному в нагрузку химическим источникам тока. Саморазряд учитывается путем подмагничивания магнит25 ного сердечника 2 с помощью обмотки 6 током нелинейного элемента 9, моделирующего саморазряд.

Коррекция величины остаточного заряда, зафиксированного в счетчике, в зависимости от режима работы химического источника тока осуществляется следующим образом. В режиме разряда счетчик 8 подает сигнал на нелинейный элемент, моделирующий коэффициент отдачи по току. Последний через обмотку 5 создает дополнительное под35 магничивание, пропорциональное току разряда. Таким образом, при разряде повышается частота следования импульсов на выходе преобразователя 1 и в реверсивный счетик 8 при том же количестве протекшего электричества, что и в режиме заряда, поступает большее количество импульсов.

Другими словами, реверсивный счетчик начинает вычитать быстрее, чем суммировать, при одной и той же величине тока подмагничивания в обмотке 4. При этом разность

a5 . скоростей вычитания и суммирования тем больше, чем больше величина тока, обтекающего обмотку 4. Таким образом осуществляется коррекция остаточного заряда в зависимости от величины тока разряда и вели50 чины заряда.

Сброс накопленной ошибки осуществляется следующим образом.

Индикатор заряженности 13 в моменты окончания заряда (разряда) устанавливает

55 реверсивный счетчик 8 в исходное состояние.

Предположим, что к установочному входу реверсивного счетчика 8 подключен индикатор заряженности, фиксирующий конец заряда. Параметры устройства в этом случае

652630

Формула изобретения

Составитель И. Найдина

Редактор Д. Зубов Техред О. Луговая Корректор Д. Мельниченко

Заказ 1071/50 Тираж 922 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откр ьпий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 подбираются таким образом, чтобы остаточный заряд фиксировался с недостатком. Тогда в момент срабатывания индикатора недостаток сбрасывается, а счетчик устанавливается в исходное состояние, соответствующее полностью заряженному ХИТ, это особенно удобно для ХИТ допускающих перезаряд. Для типов ХИТ, не допускающих перезаряда, но выдерживающих глубокий разряд, сброс накопленной ошибки удобно производить с помощью индикатора, фиксирующего конец разряда. В этом случае параметры схемы подбираются таким образом, чтобы в счетчике фиксировался заряд с избытком, и в момент срабатывания индикатора счетик сбрасывался в нулевое состояние, соответствующее разряженному ХИТ.

Устройство для питания нагрузки, содержащее химический источник тока, работающий в буферном режиме, и регистрирующий прибор для измерения остаточного заряда этого источника, содержащий преобразователь тока в частоту с управляющими обмотками, реверсивный счетчик, блок коррекции и нелинейный датчик тока саморазряда, причем преобразователь тока в частоту подключен по одному входу в зарядно-разрядную цепь химического источника тока, по другому входу — к нелинейному датчику тока саморазряда, а по выходу через блок кор5 рекции — к реверсивному счетчику, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения остаточного заряда, оно снабжено нелинейным элементом, моделирующим коэффициент отдачи по току, индикатором заряженности источника, а в преобразователь тока в частоту введена дополнительная управляющая обмотка, причем эта обмотка подключена к нелинейному элементу, моделирующему коэффициент отдачи по току, один из входов реверсивного счетчика через

IS индикатор заряженности подключен к химическому источнику тока, его выход соединен со входом нелинейного элемента, моделирующего коэффициент отдачи по току, другой вход которого предназначен для подключения к нагрузке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 312332, кл. Н 01 М 10/48, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 335756, кл. Н 01 М 10/48, 1970.