[发明专利]模拟运算控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池模拟电源，具体的说是一种模拟运算控制电路，用于蓄电池模拟电源的恒内阻、恒功率、恒压、恒流输出特性的控制。

背景技术

作为机动运输车辆，涉及驾驶者、乘员、道路车辆和行人的安全，内燃汽车、新能源汽车(混合动力和纯电动)、电动搬运车辆等的运行安全和可靠性极为重要，这需要对车载零部件，包括车载电机、电磁开关、驱动电控、电池组、电池管理系统BMS等汽车电器，尤其是车载电机的电压、电流、转速、转矩、功率等电气参数，进行严格而全面的生产质量监测和控制。

目前车用电器蓄电池模拟电源，主要是晶体管线性整流电源、SCR可控硅工频相控整流电源、IGBT(绝缘栅双极性晶体管)或MOSFET(场效应管)高频逆变开关整流电源，或借助于计算机系统做自动化测试。

1)现有的蓄电池模拟电源，输出特性多为成熟的恒压、恒流方式。技术上未实现恒内阻R(U＝U₀-I×R、R＝ΔU/ΔI)、恒功率P(P＝U×I)模式输出，同时未与恒电压U、恒电流I输出模式的有机融合，不能全面满足测试和试验的需要。

2)采用计算机软件程序方式，进行信号设定、运算与控制(U＝U₀-I×R、R＝ΔU/ΔI；P＝U×I)，实现恒内阻、恒功率模式输出，测试系统时滞性较大、抗干扰性差、运算误差比较大，往往不能适应高速运转电机的动态测试需要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种模拟运算控制电路，用于蓄电池模拟电源的恒内阻、恒功率、恒压、恒流输出特性的控制。

本发明采用的技术方案如下：

模拟运算控制电路，用于蓄电池模拟电源输出特性的控制，包括第1模拟乘法器(N1)、第2模拟乘法器(N6)、第1运算放大器(N2)、第2运算放大器(N3)、第3运算放大器(N4)、第4运算放大器(N5)、第5运算放大器(N7)和第6运算放大器(N8)；第1模拟乘法器(N1)的输出端与第1运算放大器(N2)负端连接，第1运算放大器(N2)接成反相放大电路，第1运算放大器(N2)的输出端通过电阻与第2运算放大器(N3)正端连接，第2运算放大器(N3)接成同相放大电路，第3运算放大器(N4)与第2模拟乘法器(N5)构成除法运算电路，第3运算放大器(N4)的输出端通过电阻连接到第4运算放大器(N6)负端，第4运算放大器(N6)接成反相放大电路，第4运算放大器(N6)输出端经过二极管(D1)负极到正极，再经过开关或继电器无源触点(K1)、电阻连接到第2运算放大器(N3)的输出端；第2运算放大器(N3)的输出端通过电阻与第3运算放大器(N4)正端连接，第2运算放大器(N3)接成反相放大电路，第6运算放大器(N8)输出端经过二极管(D2)负极到正极，再依次经过开关或继电器无源触点(K2)和电阻连接到第3运算放大器(N4)的输出端。

本发明采用全硬件化模拟电路，对输出电压、电流、内阻、功率设定信号和/或反馈信号进行“加、减、乘、除、反向、比例”合成运算，用于蓄电池模拟电源的恒内阻、恒功率、恒压、恒流输出特性的控制，将电压/电流/功率/内阻信号给定、运算与控制完全硬件化，同时将恒内阻、恒功率、恒压、恒流输出控制一体化。本发明信号设定方便，电路响应快、抗干扰性强、运算精度高。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明模拟运算控制电路实施例的电路原理图。

图2是本发明模拟运算控制电路实施例的蓄电池模拟电源原理图。

图3是本发明模拟运算控制电路实施例的模拟电源输出特性图。

[具体实施方式]

图2是0-120V/1000A汽车电机测试用蓄电池模拟电源的方框原理图，主要用于汽车起动机、驱动电机、电控、电磁开关、电池管理系统BMS等汽车电器零部件测试。

在图2中，U/I/R/P模拟运算控制电路输出的控制信号Vk，连接到AC-DC整流电源，AC-DC整流电源的直流输出电压、电流信号再反馈到模拟运算控制电路。其中信号设定可通过电位器手动、可编程控制器PLC、或上位计算机通信方式实现。AC-DC整流电源可为晶体管线性整流电源、SCR可控硅工频相控整流电源、IGBT(绝缘栅双极性晶体管)或MOSFET(场效应管)高频逆变开关整流电源。