RU206140U1 - Electronic battery simulator - Google Patents

Electronic battery simulator Download PDF

Info

Publication number
RU206140U1
RU206140U1 RU2021110894U RU2021110894U RU206140U1 RU 206140 U1 RU206140 U1 RU 206140U1 RU 2021110894 U RU2021110894 U RU 2021110894U RU 2021110894 U RU2021110894 U RU 2021110894U RU 206140 U1 RU206140 U1 RU 206140U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control unit
filter
inputs
simulate
channel
Prior art date
Application number
RU2021110894U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Викторович Бубнов
Александр Александрович Царев
Антон Геннадьевич Юдинцев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР)
Priority to RU2021110894U priority Critical patent/RU206140U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU206140U1 publication Critical patent/RU206140U1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Электронный имитатор аккумуляторной батареи относится к оборудованию для испытаний систем электроснабжения космических аппаратов, источником питания в которых является аккумуляторная батарея, и, в частности представляет собой электронный имитатор аккумуляторной батареи, используемый для испытаний систем электроснабжения. Полезная модель может использоваться для имитации работы аккумуляторной батареи в наземно-технических испытаниях систем электропитания космических аппаратов.Задача полезной модели повышение надежности работы имитатора при нестабильности сети или аварийных ситуациях.Поставленная задача решается тем, что электронный имитатор содержит прямой и обратный каналы преобразования энергии, предназначенные соответственно для имитации режима разряда и режима заряда аккумуляторной батареи, соединенные параллельно между питающей сетью переменного тока и испытываемой системой электроснабжения через первый фильтр и связанные с блоком управления, где прямой канал, предназначенный для имитации режима разряда, осуществляет преобразование электроэнергии переменного тока питающей сети в энергию постоянного тока, а обратный канал, предназначенный для имитации режима заряда, содержит повышающий преобразователь с входным фильтром, входы которого являются входами канала и соединены с выходами блока управления, а выходы - с входами автономного инвертора, осуществляющего гальваническую развязку и дополнительное повышение напряжения до уровня, необходимого для сброса энергии в сеть, вторые входы которого соединены с выходом блока управления, а выходы - через второй фильтр соединены с входами трехфазного инвертора, ведомого сетью, при этом прямой канал соединен с источником бесперебойного питания, а в обратный канал, предназначенный для имитации режима заряда, введена цепь, состоящая из транзисторного ключа, соединенного с блоком управления, и модуля нагрузочных резисторов. Упомянутая цепь, состоящая из ключа и модуля нагрузочных резисторов, соединена с выходным фильтром повышающего преобразователя, а в блок управления введен контроллер, контролирующий напряжение выходного фильтра повышающего преобразователя и управляющий подключением/отключением модуля нагрузочных резисторов.An electronic battery simulator refers to equipment for testing power supply systems for spacecraft, the power source of which is a storage battery, and, in particular, is an electronic battery simulator used for testing power supply systems. The utility model can be used to simulate the operation of a storage battery in ground-technical tests of power supply systems for spacecraft. The task of the utility model is to increase the reliability of the simulator in case of network instability or emergency situations. respectively, to simulate the discharge mode and the charge mode of the battery, connected in parallel between the AC mains and the power supply system under test through the first filter and connected to the control unit, where the direct channel designed to simulate the discharge mode converts AC power from the supply mains into energy direct current, and the return channel, designed to simulate the charging mode, contains a boost converter with an input filter, the inputs of which are channel inputs and are connected to the outputs of the control unit, and the outputs are connected to the inputs of an autonomous inverter, which carries out galvanic isolation and an additional increase in voltage to the level necessary to discharge energy into the network, the second inputs of which are connected to the output of the control unit, and the outputs, through a second filter, are connected to the inputs of a three-phase inverter driven by the network, when In this case, the forward channel is connected to an uninterruptible power supply, and a circuit consisting of a transistor switch connected to the control unit and a load resistor module is introduced into the return channel designed to simulate the charging mode. The aforementioned circuit, consisting of a key and a load resistor module, is connected to the output filter of the boost converter, and a controller is introduced into the control unit that controls the voltage of the output filter of the boost converter and controls the connection / disconnection of the load resistor module.

Description

Полезная модель относится к оборудованию для испытаний систем электроснабжения космических аппаратов, накопителем энергии в которых является аккумуляторная батарея, и, в частности представляет собой электронный имитатор аккумуляторной батареи, используемый для испытаний систем электроснабжения. Полезная модель может использоваться для имитации работы аккумуляторной батареи в наземно-технических испытаниях систем электропитания космических аппаратов.The utility model relates to equipment for testing power supply systems for spacecraft, the energy storage of which is a rechargeable battery, and, in particular, is an electronic simulator of a rechargeable battery used for testing power supply systems. The utility model can be used to simulate the operation of a storage battery in ground-technical tests of spacecraft power supply systems.

Обычный метод испытания наземных систем электроснабжения включает процессы заряда и разряда аккумуляторной батареи и определение отклика системы на эти процессы. Однако, поскольку процессы заряда/разряда являются относительно медленными процессами, такой подход для испытаний системы требует значительных затрат времени для его проведения, кроме того, использование реальных аккумуляторных батарей для проведения испытаний является слишком затратным. Поэтому в последние годы используют различные имитаторы аккумуляторных батарей для проведения таких испытаний, обеспечивающих снижение времени проведения испытаний, а также затрат, связанных с проведением таких испытаний.A common method for testing ground power systems involves charging and discharging a battery and determining how the system responds to these processes. However, since the charging / discharging processes are relatively slow processes, this approach for testing the system is time-consuming to carry out, in addition, using real batteries for testing is too expensive. Therefore, in recent years, various simulators of batteries have been used to conduct such tests, which provide a reduction in test time, as well as the costs associated with such tests.

Известны имитаторы аккумуляторных батарей, в которых энергия при имитации заряда рекуперируется в сеть, повышая КПД имитатора. К ним относится имитатор химической батареи по авторскому свидетельству SU 1089593, включающий прямой и обратный каналы передачи энергии, соответствующие режимам разряда и заряда батареи, выходного фильтра, блока управления, включающего датчик тока и функциональный преобразователь, и элементы гальванической развязки. Прямой канал включает диодный выпрямитель, релейный транзисторный стабилизатор тока и преобразователь постоянного напряжения в постоянное. Обратный канал содержит транзисторный инвертор, релейный транзисторный стабилизатор тока и преобразователь постоянного напряжения в постоянное. Имитатор обеспечивает двухсторонний обмен энергией между сетью переменного напряжения и потребителем со стороны выхода, обеспечивая более высокий КПД использования электроэнергии.Known simulators of storage batteries, in which the energy is recovered in the simulated charge into the network, increasing the efficiency of the simulator. These include a chemical battery simulator according to inventor's certificate SU 1089593, which includes direct and reverse energy transfer channels corresponding to the discharge and charge modes of the battery, an output filter, a control unit including a current sensor and a functional converter, and galvanic isolation elements. The forward channel includes a diode rectifier, a relay transistor current stabilizer and a DC-to-DC converter. The return channel contains a transistor inverter, a relay transistor current stabilizer and a DC-to-DC converter. The simulator provides a two-way exchange of energy between the AC mains and the consumer on the output side, providing a higher efficiency of electricity use.

Недостатки указанного имитатора заключаются в следующем:The disadvantages of this simulator are as follows:

в указанной системе преобразователь энергии является статическим, т.е. ток непрерывно протекает через регулирующие транзисторы, делая низким КПД системы, транзисторы статического преобразователя необходимо устанавливать на радиаторы больших размеров с дополнительным воздушным охлаждением, увеличивая при этом массогабаритные показатели и стоимость устройства;in the specified system, the energy converter is static, i.e. the current continuously flows through the regulating transistors, making the system low efficiency, the transistors of the static converter must be installed on large radiators with additional air cooling, while increasing the weight and dimensions and the cost of the device;

тиристорные инверторы не обладают достаточной надежностью, отвечающей современным требованиям.thyristor inverters do not have sufficient reliability to meet modern requirements.

Известен также имитатор аккумуляторной батареи для испытания систем электроснабжения космических аппаратов по полезной модели РФ №73102, который также содержит прямой и обратный каналы преобразования энергии, предназначенные соответственно для имитации режимов разряда и заряда аккумуляторной батареи, соединенные параллельно между питающей сетью переменного тока, и системой электроснабжения через выходной фильтр, и связанные с блоком управления. При этом прямой канал (или канал имитации разряда) соединен с питающей сетью через источник бесперебойного питания. Обратный канал (или канал имитации заряда) включает преобразователь напряжения с параллельным ключевым элементом, повышающий напряжение до необходимого уровня, входы которого являются входами канала и соединены с выходами блока управления и, через фильтр, с системой электроснабжения, а выходы - с входами функционального преобразователя, выполненного в виде автономного инвертора, осуществляющего гальваническую развязку и дополнительное повышение напряжения до уровня, необходимого для сброса энергии в сеть, вторые входы которого соединены с выходом блока управления, а выходы - через фильтр соединены с входами трехфазного инвертора, ведомого сетью.There is also known a simulator of a storage battery for testing power supply systems for spacecraft according to utility model of the Russian Federation No. 73102, which also contains direct and reverse energy conversion channels designed, respectively, to simulate the discharge and charge modes of the battery, connected in parallel between the AC mains and the power supply system through the output filter, and connected to the control unit. In this case, the direct channel (or the discharge simulation channel) is connected to the supply network through an uninterruptible power supply. The return channel (or charge simulation channel) includes a voltage converter with a parallel key element, which increases the voltage to the required level, the inputs of which are the channel inputs and are connected to the outputs of the control unit and, through a filter, to the power supply system, and the outputs to the inputs of the functional converter. made in the form of an autonomous inverter, which carries out galvanic isolation and an additional increase in voltage to the level necessary to discharge energy into the network, the second inputs of which are connected to the output of the control unit, and the outputs are connected through a filter to the inputs of a three-phase inverter driven by the network.

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 principle of operation of the battery simulator is based on converting AC electricity from the supply network into DC energy, transferring it to the load in the "Discharge" mode and converting the input DC current into AC energy and transferring it to the supply network in the "Charge" mode.

Недостатком имитатора является низкая надежность, связанная с возникновением помех в сети, либо с пропаданием сети, либо аварии блока ведомого инвертора, и вынужденная при этом остановка испытаний.The disadvantage of the simulator is low reliability associated with the occurrence of noise in the network, or with the loss of the network, or failure of the slave inverter unit, and the forced stop of the tests.

Наиболее близким к заявляемому имитатору по технической сущности и достигаемому эффекту является электронный имитатор аккумуляторной батареи по полезной модели №158876.The closest to the claimed simulator in technical essence and the achieved effect is an electronic simulator of a storage battery according to utility model No. 158876.

Указанный имитатор также содержит прямой и обратный каналы преобразования энергии, предназначенные соответственно для имитации режимов разряда и заряда аккумуляторной батареи, соединенные параллельно между питающей сетью переменного тока и испытываемой системой электроснабжения через первый фильтр, и связанные с блоком управления, в котором прямой канал (или канал имитации разряда) осуществляет преобразование электроэнергии переменного тока питающей сети в энергию постоянного тока, а обратный канал (или канал имитации заряда) включает преобразователь напряжения, повышающий напряжение до необходимого уровня, входы которого являются входами канала и соединены с выходами блока управления и, через первый фильтр, с испытываемой системой электроснабжения, а выходы - с входами функционального преобразователя, выполненного в виде автономного инвертора, осуществляющего гальваническую развязку и дополнительное повышение напряжения до уровня, необходимого для сброса энергии в сеть, вторые входы которого соединены с выходом блока управления, а выходы - через второй фильтр соединены с входами трехфазного инвертора, ведомого сетью, прямой канал (канал разряда) соединен с сетью переменного тока через источник бесперебойного питания, а в обратный канал дополнительно введена цепь, состоящая из последовательно соединенных транзисторного ключа и модуля нагрузочных резисторов, соединенная с указанным вторым фильтром и схемой управления, а в схему управления введен контроллер, контролирующий напряжение второго фильтра, и управляющий включением и выключением транзисторного ключа модуля нагрузочных резисторов.The specified simulator also contains direct and reverse energy conversion channels, designed, respectively, to simulate the discharge and charge modes of the battery, connected in parallel between the AC mains and the power supply system under test through the first filter, and connected to the control unit, in which the forward channel (or channel discharge simulation) converts AC power from the supply network into DC power, and the return channel (or charge simulation channel) includes a voltage converter that increases the voltage to the required level, the inputs of which are channel inputs and are connected to the outputs of the control unit and, through the first filter , with the tested power supply system, and the outputs - with the inputs of the functional converter, made in the form of an autonomous inverter, which carries out galvanic isolation and an additional increase in voltage to the level necessary for dumping energy into the network, the second inputs to are connected to the output of the control unit, and the outputs are connected through the second filter to the inputs of a three-phase inverter driven by the network, the forward channel (discharge channel) is connected to the AC mains through an uninterruptible power supply, and a circuit consisting of series-connected a transistor switch and a load resistor module connected to the specified second filter and a control circuit, and a controller is introduced into the control circuit that controls the voltage of the second filter and controls the on and off of the transistor switch of the load resistor module.

Недостатки имитатора связаны с необходимостью разряда второго фильтра перед включением в работу ведомого инвертора, чтобы избежать броска тока через цепи ведомого инвертора при работе на сеть. Кроме того, недостатком является сложность подбора нагрузочных резисторов из-за высокого рабочего напряжения на них (400-600)В.The disadvantages of the simulator are associated with the need to discharge the second filter before turning on the slave inverter in order to avoid the inrush of current through the slave inverter circuits when operating on the grid. In addition, the disadvantage is the complexity of the selection of load resistors due to the high operating voltage across them (400-600) V.

Задача полезной модели - дальнейшее повышение надежности имитатора при нестабильности сети или аварийных ситуациях за счет устранения вышеуказанных недостатков.The task of the utility model is to further improve the simulator's reliability in case of network instability or emergency situations by eliminating the above disadvantages.

Поставленная задача решается тем, что электронный имитатор, также как и прототип, содержит прямой и обратный каналы преобразования энергии, предназначенные соответственно для имитации режима разряда и режима заряда аккумуляторной батареи, соединенные параллельно между питающей сетью переменного тока и испытываемой системой электроснабжения через первый фильтр, и связанные с блоком управления, где прямой канал, предназначенный для имитации режима разряда, осуществляет преобразование электроэнергии переменного тока питающей сети в энергию постоянного тока, а обратный канал, предназначенный для имитации режима заряда, содержит повышающий преобразователь с входным фильтром, входы которого являются входами канала и соединены с выходами блока управления, а выходы - с входами автономного инвертора, осуществляющего гальваническую развязку и дополнительное повышение напряжения до уровня, необходимого для сброса энергии в сеть, вторые входы которого соединены с выходом блока управления, а выходы - через второй фильтр соединены с входами трехфазного инвертора, ведомого сетью, при этом прямой канал соединен с источником бесперебойного питания, а в обратный канал, предназначенный для имитации режима заряда, введена цепь, состоящая из транзисторного ключа, соединенного с блоком управления, и модуля нагрузочных резисторов. В отличие от прототипа, упомянутая цепь, состоящая из ключа и модуля нагрузочных резисторов, соединена с выходным фильтром повышающего преобразователя, а в блок управления введен контроллер, контролирующий напряжение выходного фильтра повышающего преобразователя и управляющий подключением/отключением модуля нагрузочных резисторов.The problem is solved by the fact that the electronic simulator, as well as the prototype, contains direct and reverse energy conversion channels, designed, respectively, to simulate the discharge mode and the battery charge mode, connected in parallel between the AC mains and the tested power supply system through the first filter, and associated with the control unit, where the forward channel, designed to simulate the discharge mode, converts AC power from the supply network into DC power, and the reverse channel, designed to simulate the charge mode, contains a boost converter with an input filter, the inputs of which are the channel inputs and are connected to the outputs of the control unit, and the outputs are connected to the inputs of an autonomous inverter, which carries out galvanic isolation and an additional increase in voltage to the level necessary to discharge energy into the network, the second inputs of which are connected to the output of the control unit, and the outputs - through the second filter, they are connected to the inputs of a three-phase inverter driven by the network, while the forward channel is connected to an uninterruptible power supply, and a circuit consisting of a transistor switch connected to the control unit and a load module is introduced into the return channel, designed to simulate the charge mode resistors. Unlike the prototype, the aforementioned circuit, consisting of a key and a load resistor module, is connected to the output filter of the boost converter, and a controller is introduced into the control unit that controls the voltage of the output filter of the boost converter and controls the connection / disconnection of the load resistor module.

На рисунке показана блок-схема предлагаемого электронного имитатора аккумуляторной батареи.The figure shows a block diagram of the proposed electronic battery simulator.

Имитатор аккумуляторной батареи состоит из прямого канала 1 (канал имитации разряда) и обратного канала 2 (канал имитации заряда) преобразования энергии. Прямой 1 и обратный 2 каналы соединены с сетью переменного тока и с испытываемой системой электроснабжения 3 через первый фильтр 4. При этом прямой канал 1 соединен с источником бесперебойного питания 5. Оба канала соединены с блоком управления 6, связанным с ПЭВМ 7, которая посредством блока управления, способна управлять режимами работы имитатора. Кроме того, посредством ПЭВМ в имитаторе осуществляется автоматический самоконтроль основных электрических параметров при включении питания с подтверждением готовности имитатора к работе.The battery simulator consists of a forward channel 1 (discharge simulation channel) and a reverse channel 2 (charge simulation channel) of energy conversion. Direct 1 and return 2 channels are connected to the AC mains and to the tested power supply system 3 through the first filter 4. In this case, the forward channel 1 is connected to an uninterruptible power supply 5. Both channels are connected to the control unit 6 connected to the PC 7, which is through the block control, capable of controlling the operating modes of the simulator. In addition, by means of a PC in the simulator, automatic self-control of the main electrical parameters is carried out when the power is turned on, with confirmation of the simulator's readiness for operation.

Обратный канал 2 (канал имитации заряда) состоит из последовательно соединенных повышающего преобразователя 8 с выходным фильтром 9, автономного инвертора 10, второго фильтра 11 и ведомого сетью инвертора 12, соединенного с питающей сетью переменного тока. Входы автономного инвертора 10 и повышающего преобразователя 8 связаны с блоком управления 6. Выход фильтра 11 также соединен с блоком управления 6. Выходной фильтр 9 повышающего преобразователя 8 соединен с блоком управления 6 и с дополнительно введенной цепью, состоящей из транзисторного ключа 13 и, последовательно с ним соединенного, модуля нагрузочных сопротивлений 14. Управление ключом 13 осуществляется контроллером в составе блока управления 6.The reverse channel 2 (charge simulation channel) consists of a series-connected boost converter 8 with an output filter 9, an autonomous inverter 10, a second filter 11 and a grid-driven inverter 12 connected to an AC power supply. The inputs of the autonomous inverter 10 and the boost converter 8 are connected to the control unit 6. The output of the filter 11 is also connected to the control unit 6. The output filter 9 of the boost converter 8 is connected to the control unit 6 and to an additionally introduced circuit consisting of a transistor switch 13 and, in series with connected to it, the module of load resistors 14. The key 13 is controlled by the controller as part of the control unit 6.

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 principle of operation of the battery simulator is based on converting AC electricity from the supply network into DC energy, transferring it to the load in the "Discharge" mode and converting the input DC current into AC energy and transferring it to the supply network in the "Charge" mode.

В режиме «Разряд» имитатор функционирует как вторичный источник питания. Напряжение питающей сети или источника бесперебойного питания выпрямляется, регулируется и стабилизируется, и затем через фильтр 4 поступает в испытываемую систему электроснабжения 3.In the "Discharge" mode, the simulator functions as a secondary power supply. The voltage of the mains or uninterruptible power supply is rectified, regulated and stabilized, and then through the filter 4 enters the tested power supply system 3.

Поддержание требуемых параметров канала «Разряд» и управление силовыми ключами преобразователей прямого канала обеспечивается блоком управления 6.Maintaining the required parameters of the "Discharge" channel and control of the power switches of the direct channel converters is provided by the control unit 6.

В режиме «Заряд» напряжение с выхода системы электроснабжения 3 поступает на модули повышающего преобразователя 8, который стабилизирует и регулирует входное напряжение в данном режиме. С выходного фильтра 9 повышающего преобразователя 8 повышенное напряжение поступает на гальваноразвязанный ШИМ-преобразователь 10, который поддерживает постоянное напряжение у себя на входе. Выходное напряжение инвертора 10 через фильтр 11 поступает на ведомый сетью инвертор 12, где осуществляется преобразование энергии постоянного тока в энергию переменного тока питающей сети. Задача фильтра 11 состоит в фильтрации высокочастотной пульсации выходной энергии инвертора 10, сбрасываемой в сеть. С выхода ведомого сетью инвертора 12 эта энергия возвращается в сеть. Импульсы управления на транзисторы инвертора формируются в блоке управления 6.In the "Charge" mode, the voltage from the output of the power supply system 3 is supplied to the modules of the step-up converter 8, which stabilizes and regulates the input voltage in this mode. From the output filter 9 of the boost converter 8, the increased voltage is supplied to the galvanically decoupled PWM converter 10, which maintains a constant voltage at its input. The output voltage of the inverter 10 through the filter 11 is fed to the grid-driven inverter 12, where DC energy is converted into AC power from the supply network. The task of the filter 11 is to filter the high-frequency ripple of the output energy of the inverter 10, which is discharged into the grid. From the output of the grid-driven inverter 12, this energy is returned to the grid. Control pulses to the inverter transistors are generated in control unit 6.

В штатном режиме напряжение на фильтре 11 не превышает установленной величины, Ud (в конкретном примере выполнения - 100 В), и энергия через автономный инвертор 10 сбрасывается в сеть инвертором 12, ведомым сетью. При возникновении нестабильности сети или пропадания сети происходит авария ведомого инвертора и прекращается сброс энергии в сеть. При этом прямой канал 1 работает от источника бесперебойного питания 5. Напряжение на фильтре 9 повышающего преобразователя 8 начинает расти. При превышении установленного порогового значения, превышающего Udmax, срабатывает контроллер, следящий за напряжением фильтра 9, он управляет включением ключа 13. При включении ключа 13, к фильтру 9 повышающего преобразователя 8 подключается модуль нагрузочного сопротивления 14, и сброс энергии происходит на резисторы модуля 14. Контроллер в блоке управления 6 постоянно контролирует сетевое напряжение. Когда напряжение сети становится нормальным, контроллер запускает автономный инвертор 10 и инвертор, ведомый сетью, 12, опять происходит сброс энергии в сеть. Происходит разряд фильтра 9 повышающего преобразователя 8 до номинального значения Ud, что автоматически выключает ключ 13.In the normal mode, the voltage on the filter 11 does not exceed the set value, U d (in a specific example of execution - 100 V), and the energy through the autonomous inverter 10 is dumped into the network by the inverter 12 driven by the network. In the event of grid instability or grid failure, the slave inverter fails and the energy is discharged to the grid. In this case, direct channel 1 operates from an uninterruptible power supply 5. The voltage across the filter 9 of the boost converter 8 begins to rise. When the set threshold value exceeding U dmax is exceeded, the controller is triggered, which monitors the filter 9 voltage, it controls the switching on of the key 13. When the key 13 is turned on, the load resistance module 14 is connected to the filter 9 of the boost converter 8, and the energy is released to the resistors of the module 14 The controller in control unit 6 constantly monitors the mains voltage. When the mains voltage returns to normal, the controller starts the off-line inverter 10 and the mains-driven inverter 12, again dumping energy into the mains. The filter 9 of the boost converter 8 is discharged to the nominal value U d , which automatically turns off the switch 13.

Поддержание заданного входного тока имитатора и защиту силовых ключей преобразователей имитатора по току осуществляет блок управления 6.The control unit 6 maintains the specified input current of the simulator and protects the power switches of the simulator converters in terms of current.

Имитатор аккумуляторных батарей по данной полезной модели позволяет повысить надежность имитатора за счет снижения напряжения на ключе 13 и резисторах в модуле 14. Кроме того, отсутствует необходимость разряжать фильтр 11 для запуска инверторов 10 и 12. Таким образом, обеспечивается непрерывность работы имитатора при возникновении аварийных ситуаций в сети или в цепи инвертора, ведомого сетью.The simulator of storage batteries according to this utility model makes it possible to increase the reliability of the simulator by reducing the voltage across the key 13 and the resistors in module 14. In addition, there is no need to discharge the filter 11 to start the inverters 10 and 12. Thus, the continuity of the simulator operation is ensured in the event of emergencies. on the grid or in the grid-driven inverter circuit.

Claims (1)

Электронный имитатор аккумуляторной батареи, содержащий прямой и обратный каналы преобразования энергии, предназначенные соответственно для имитации режима разряда и режима заряда аккумуляторной батареи, соединенные параллельно между питающей сетью переменного тока и испытываемой системой электроснабжения через первый фильтр и связанные с блоком управления, где прямой канал, предназначенный для имитации режима разряда, осуществляет преобразование электроэнергии переменного тока питающей сети в энергию постоянного тока, а обратный канал, предназначенный для имитации режима заряда, содержит повышающий преобразователь с входным фильтром, входы которого являются входами канала и соединены с выходами блока управления, а выходы - с входами автономного инвертора, осуществляющего гальваническую развязку и дополнительное повышение напряжения до уровня, необходимого для сброса энергии в сеть, вторые входы которого соединены с выходом блока управления, а выходы - через второй фильтр соединены с входами трехфазного инвертора, ведомого сетью, при этом прямой канал соединен с источником бесперебойного питания, а в обратный канал, предназначенный для имитации режима заряда, дополнительно введена цепь, состоящая из транзисторного ключа, соединенного с блоком управления, и модуля нагрузочных резисторов, отличающийся тем, что упомянутая цепь, состоящая из ключа и модуля нагрузочных резисторов, соединена с выходным фильтром повышающего преобразователя, а в блок управления введен контроллер, контролирующий напряжение выходного фильтра повышающего преобразователя и управляющий подключением/отключением модуля нагрузочных резисторов.An electronic battery simulator containing forward and reverse energy conversion channels designed to simulate the discharge mode and the battery charge mode, respectively, connected in parallel between the AC mains and the power supply system under test through the first filter and connected to the control unit, where the forward channel intended to simulate the discharge mode, it converts AC power from the supply network into DC power, and the reverse channel, designed to simulate the charge mode, contains a boost converter with an input filter, the inputs of which are channel inputs and are connected to the outputs of the control unit, and the outputs are connected to the inputs of an autonomous inverter, which carries out galvanic isolation and an additional increase in voltage to the level necessary to discharge energy into the network, the second inputs of which are connected to the output of the control unit, and the outputs are connected through a second filter to the by the moves of a three-phase inverter driven by the network, while the forward channel is connected to an uninterruptible power supply, and a circuit consisting of a transistor switch connected to the control unit and a load resistor module is additionally introduced into the return channel, designed to simulate the charging mode, that the said circuit, consisting of a key and a load resistor module, is connected to the output filter of the boost converter, and a controller is introduced into the control unit that controls the voltage of the output filter of the boost converter and controls the connection / disconnection of the load resistor module.
RU2021110894U 2021-04-16 2021-04-16 Electronic battery simulator RU206140U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021110894U RU206140U1 (en) 2021-04-16 2021-04-16 Electronic battery simulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021110894U RU206140U1 (en) 2021-04-16 2021-04-16 Electronic battery simulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU206140U1 true RU206140U1 (en) 2021-08-24

Family

ID=77460618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021110894U RU206140U1 (en) 2021-04-16 2021-04-16 Electronic battery simulator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU206140U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU73102U1 (en) * 2008-01-09 2008-05-10 Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики (НИИАЭМ) при Томском университете систем управления и радиоэлектроники BATTERY SIMULATOR FOR TESTING SPACE ELECTRICITY SYSTEMS
RU138615U1 (en) * 2013-12-05 2014-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) CONSTANT LOAD SIMULATION MODULE FOR TESTING SPACE ELECTRICITY SYSTEMS
RU158876U1 (en) * 2015-10-05 2016-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) BATTERY ELECTRONIC SIMULATOR
RU181029U1 (en) * 2018-03-29 2018-07-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) Electronic battery simulator for testing power supply systems
EP3182146B1 (en) * 2015-12-18 2020-11-04 Magneti Marelli S.p.A. Electronic device, system and method for insulation resistance measurements with functions of self-diagnosis and diagnosis of insulation loss with respect to ground of an energized electrical apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU73102U1 (en) * 2008-01-09 2008-05-10 Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики (НИИАЭМ) при Томском университете систем управления и радиоэлектроники BATTERY SIMULATOR FOR TESTING SPACE ELECTRICITY SYSTEMS
RU138615U1 (en) * 2013-12-05 2014-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) CONSTANT LOAD SIMULATION MODULE FOR TESTING SPACE ELECTRICITY SYSTEMS
RU158876U1 (en) * 2015-10-05 2016-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) BATTERY ELECTRONIC SIMULATOR
EP3182146B1 (en) * 2015-12-18 2020-11-04 Magneti Marelli S.p.A. Electronic device, system and method for insulation resistance measurements with functions of self-diagnosis and diagnosis of insulation loss with respect to ground of an energized electrical apparatus
RU181029U1 (en) * 2018-03-29 2018-07-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) Electronic battery simulator for testing power supply systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU158876U1 (en) BATTERY ELECTRONIC SIMULATOR
US20190252914A1 (en) Power Supply System And Method
EP2737603B1 (en) Single-battery power topologies for online ups systems
US20080067974A1 (en) Electric Car Charging Systems
RU181029U1 (en) Electronic battery simulator for testing power supply systems
RU2337452C1 (en) Method of load supply with direct current in composition of autonomous system of earth power supply and autonomous power supply system for its implementation
US20130002027A1 (en) Uninterruptible power supply
US20240030724A1 (en) Energy storage system, method for controlling energy storage system, and photovoltaic power generation system
KR100702223B1 (en) solar photovoltaic system and method
Cavallo et al. Hierarchical control for generator and battery in the more electric aircraft
KR100844401B1 (en) Uninterrupted power supply apparatus with a solar generating apparatus
RU206140U1 (en) Electronic battery simulator
RU174125U1 (en) Electronic battery simulator for testing spacecraft power systems
CN110539668A (en) EMUs emergency traction system
RU129263U1 (en) DEVICE FOR TESTING SECONDARY POWER SOURCES
RU185892U1 (en) Electronic multifunctional simulator for testing spacecraft power supply systems
RU192946U1 (en) Electronic multifunctional simulator for testing spacecraft power supply systems
WO2017198172A1 (en) Power supply connection device, and charging-discharging control method for same
RU2726735C1 (en) Self-contained power supply system with combined energy storage unit
KR102644110B1 (en) Energy storage system and electricityproviding system including the same
WANJIRU FINAL YEAR PROJECT
RU2156534C2 (en) Off-line power supply system
Joseph et al. Battery management system for DC nanogrid
US20240128770A1 (en) Conversion power supply and autonomous electric energy replenishment method for energy storage system
RU2766312C1 (en) Self-diagnosing system of providing uninterrupted power supply of on-board equipment