[發明專利]模擬運算控制電路

有效

• 申請號: 201110387669.7
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102520751A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 王傳新;蒲道杰;王昌峰;周軍;郝隆;傅志元
• 申請（專利權）人: 合肥東耀電子有限公司
• 主分類號: G05F1/565
• 分類號: G05F1/565
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及蓄電池模擬電源，具體的說是一種模擬運算控制電路，用于蓄電池模擬電源的恒內阻、恒功率、恒壓、恒流輸出特性的控制。

背景技術

作為機動運輸車輛，涉及駕駛者、乘員、道路車輛和行人的安全，內燃汽車、新能源汽車(混合動力和純電動)、電動搬運車輛等的運行安全和可靠性極為重要，這需要對車載零部件，包括車載電機、電磁開關、驅動電控、電池組、電池管理系統BMS等汽車電器，尤其是車載電機的電壓、電流、轉速、轉矩、功率等電氣參數，進行嚴格而全面的生產質量監測和控制。

目前車用電器蓄電池模擬電源，主要是晶體管線性整流電源、SCR可控硅工頻相控整流電源、IGBT(絕緣柵雙極性晶體管)或MOSFET(場效應管)高頻逆變開關整流電源，或借助于計算機系統做自動化測試。

1)現有的蓄電池模擬電源，輸出特性多為成熟的恒壓、恒流方式。技術上未實現恒內阻R(U＝U₀-I×R、R＝ΔU/ΔI)、恒功率P(P＝U×I)模式輸出，同時未與恒電壓U、恒電流I輸出模式的有機融合，不能全面滿足測試和試驗的需要。

2)采用計算機軟件程序方式，進行信號設定、運算與控制(U＝U₀-I×R、R＝ΔU/ΔI；P＝U×I)，實現恒內阻、恒功率模式輸出，測試系統時滯性較大、抗干擾性差、運算誤差比較大，往往不能適應高速運轉電機的動態測試需要。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種模擬運算控制電路，用于蓄電池模擬電源的恒內阻、恒功率、恒壓、恒流輸出特性的控制。

本發明采用的技術方案如下：

模擬運算控制電路，用于蓄電池模擬電源輸出特性的控制，包括第1模擬乘法器(N1)、第2模擬乘法器(N6)、第1運算放大器(N2)、第2運算放大器(N3)、第3運算放大器(N4)、第4運算放大器(N5)、第5運算放大器(N7)和第6運算放大器(N8)；第1模擬乘法器(N1)的輸出端與第1運算放大器(N2)負端連接，第1運算放大器(N2)接成反相放大電路，第1運算放大器(N2)的輸出端通過電阻與第2運算放大器(N3)正端連接，第2運算放大器(N3)接成同相放大電路，第3運算放大器(N4)與第2模擬乘法器(N5)構成除法運算電路，第3運算放大器(N4)的輸出端通過電阻連接到第4運算放大器(N6)負端，第4運算放大器(N6)接成反相放大電路，第4運算放大器(N6)輸出端經過二極管(D1)負極到正極，再經過開關或繼電器無源觸點(K1)、電阻連接到第2運算放大器(N3)的輸出端；第2運算放大器(N3)的輸出端通過電阻與第3運算放大器(N4)正端連接，第2運算放大器(N3)接成反相放大電路，第6運算放大器(N8)輸出端經過二極管(D2)負極到正極，再依次經過開關或繼電器無源觸點(K2)和電阻連接到第3運算放大器(N4)的輸出端。

本發明采用全硬件化模擬電路，對輸出電壓、電流、內阻、功率設定信號和/或反饋信號進行“加、減、乘、除、反向、比例”合成運算，用于蓄電池模擬電源的恒內阻、恒功率、恒壓、恒流輸出特性的控制，將電壓/電流/功率/內阻信號給定、運算與控制完全硬件化，同時將恒內阻、恒功率、恒壓、恒流輸出控制一體化。本發明信號設定方便，電路響應快、抗干擾性強、運算精度高。

[附圖說明]

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1是本發明模擬運算控制電路實施例的電路原理圖。

圖2是本發明模擬運算控制電路實施例的蓄電池模擬電源原理圖。

圖3是本發明模擬運算控制電路實施例的模擬電源輸出特性圖。

[具體實施方式]

圖2是0-120V/1000A汽車電機測試用蓄電池模擬電源的方框原理圖，主要用于汽車起動機、驅動電機、電控、電磁開關、電池管理系統BMS等汽車電器零部件測試。

在圖2中，U/I/R/P模擬運算控制電路輸出的控制信號Vk，連接到AC-DC整流電源，AC-DC整流電源的直流輸出電壓、電流信號再反饋到模擬運算控制電路。其中信號設定可通過電位器手動、可編程控制器PLC、或上位計算機通信方式實現。AC-DC整流電源可為晶體管線性整流電源、SCR可控硅工頻相控整流電源、IGBT(絕緣柵雙極性晶體管)或MOSFET(場效應管)高頻逆變開關整流電源。