Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭДС И ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА С НЕЛИНЕЙНОЙ ВОЛЬТАМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ - Патент РФ 2028699
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭДС И ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА С НЕЛИНЕЙНОЙ ВОЛЬТАМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭДС И ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА С НЕЛИНЕЙНОЙ ВОЛЬТАМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭДС И ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА С НЕЛИНЕЙНОЙ ВОЛЬТАМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: диагностика состояния электрохимических генераторов. Сущность изобретения: способ определения ЭДС и внутреннего сопротивления электрохимического генератора с нелинейной вольтамперной характеристикой заключается в измерении четырех пар соответствующих значений напряжений и токов (Ui,Ii где i = 0 - 3), выбираемых так, чтобы в интервалах токов (I0,I2) и (I1,I3) и вольтамперная характеристика достаточно точно аппроксимировалась квадратичными полиномами, а искомые величины ЭДС E (I0) и внутреннего сопротивления Rвн(I0) в заданной точке (U0,I0) вычисляют по формулам, указанным в описании.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2028699
Класс(ы) патента: H01M10/48, H01M8/04
Номер заявки: 4941357/07
Дата подачи заявки: 19.03.1991
Дата публикации: 09.02.1995
Заявитель(и): Дубовский Владимир Васильевич[UA]
Автор(ы): Дубовский Владимир Васильевич[UA]
Патентообладатель(и): Дубовский Владимир Васильевич[UA]
Описание изобретения: Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам электроэнергии, и может быть использовано, например, при диагностике состояния электрических генераторов, в автоматических системах контроля, управления и оптимизации электрохимических генераторов.
При разборке и эксплуатации источников электроэнергии одной из важнейших задач является оценка собственных параметров источников в различных рабочих режимах. Эта задача особенно актуальна в случае нелинейной ВАХ генератора.
Известны различные способы оценки параметров генераторов: посредством контроля падения напряжения на контуре нагрузки (патент по заявке N 2205543, ФРГ, МКИ3: H 01 M 8/04, G 05 F 1/50, опубл. 1973 г.); по силе тока, вырабатываемого генератором (заявка 60-56374, Япония, МКИ3: Н 01 М 8/04, 1985 г. ); измерением силы тока, протекающего через источник, при подаче на него импульса напряжения от дополнительного источника (заявка 62-128458, Япония кл. Н 01 М 8/04, 1987 г.) и др. Их общий недостаток - существенная зависимость измеряемых величин от внешних факторов: нагрузки источника, параметров дополнительного источника и т.п. [1].
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения параметров генератора, по которому измеряют две соответственные пары значений напряжений и токов на участках ВАХ, который можно считать линейным, с последующим нахождением по расчетным формулам э.д.с. и внутреннего сопротивления генератора [2].
К его недостаткам относится низкая точность определения параметров электрических генераторов с нелинейной ВАХ.
Указанный недостаток обусловлен априоpной линеаризацией ВАХ в окрестности заданной рабочей точки и использованием в качестве исходной величины эквивалентного внутреннего сопротивления генератора в этой точке, определяемого по формуле:
Rвн.экв(I) = - .
(I)
В то же время, в случае нелинейного источника (а строго говоря, всякий реальный источник является нелинейным), э.д.с. Е (I) и внутреннее сопротивление Rвн (I) которого зависят от тока нагрузки, в качестве основной исходной посылки следует считать уравнение электрического равновесия, описывающее ВАХ источника:
U (I) = E (I) - I·Rвн, (I) (2) Из (2) получаем:
= - Rвн(I) - I · .
(3) Отсюда следует, что Rвн.экв. (I) совпадает с Rвн(I) только в случае линейного источника, когда Е = Const, Rвн. = Const. При нелинейной ВАХ известный способ имеет методическую ошибку в определении параметров нелинейного генератора.
Цель изобретения - повышение точности определения параметров нелинейных электрических генераторов.
Для этого измеряют, четыре соответственные пары значений напряжений и токов (Ui, Ii), i = выбираемых так, чтобы на интервалах [I0, I2] и [I1, I3] ВАХ достаточно точно аппроксимировать квадратичными полиномами, а искомые величины э. д.с. Е(I0) и внутреннего сопротивления Рвн(I0) в заданной рабочей точке (U0, I0) находят по расчетным формулам:
E(I0) = U0 - U'0 ˙I0 - r0 ˙I02;
Rвн(I0) = e0 - U'0 - ro ˙l0, где uʹo= ; ro= ;
eo= ; E(I1) = u1-uI1-r1·I21;
; ;
Iij = Ii - Ij; Umn = Um - Un.
Приведенные расчетные выражения соответствуют такой модели ВАХ источника, когда на выделенных интервалах [I0, I2], [I1, I3] сохраняются постоянными значения производных = e ; = r в формуле (3). Тем самым в первом (линейном) приближении учитывается зависимость от тока нагрузки э. д. с. и внутреннего сопротивления нелинейного генератора, что повышает точность способа.
Тогда в пределах выделенного интервала формула (3) перепишется
= e- Rвн(I) - I· r
(4) Отсюда:
Rвн(I) = e - I· r -
= r = - r -
= -2r = const
(5) C учетом (5) для I = I0 ВАХ в приращениях запишется следующим образом: u(i) = uo+ ui+ i2 = uo+ ui- r·i2 ,
(6) где i = I - I0. Из предыдущего ясно, что выражение (6) справедливо на интервале [I0, I2]. В полных величинах (6) перепишется:
U(I-I0) = U0 + U01 (I-I0) - r ˙(I-I0)2 (7) По определению э.д.с. источника равна его выходному напряжению при токе нагрузки, равном нулю. Экстраполируя формулу (7) на все значения переменной I, для э.д.с. нелинейного источника в точке I = I0 получаем:
E(I0) = U0 - U01 ˙I0 - ro ˙I02 (8)
Коэффициенты U01 и r0 могут быть найдены из системы уравнений, составленной на основании (6):

Отсюда:
uʹo= ; ro= , где ig = Ij - I0.
Внутреннее сопротивление генератора Rвн(I0) определяем из выражения (4), которое при I = I0 принимает вид:
U01 = e - Rвн.(I0) - I0 r0 откуда:
Rвн(I0) = e - I0 r0 - U01 (9) В последнем выражении неизвестна величина е, которая в принятой постановке задачи постоянна на интервале [I0, I2) и по определению равна . Для ее вычисления найдем E(I1), повторив все изложенные выше выкладки для интервала (I1, I3). В результате получим:
E(I1) = U1 - U11 I1 - r1 I12,
(10) где
uʹ1= ; r1= , Тогда ij = Ij - I1 (11)
e =
Предлагаемый способ определения параметров электрических генераторов с нелинейной ВАХ имеет по сравнению с известным более высокую точность за счет двух факторов:
учитывается зависимость искомых параметров от тока нагрузки на участке аппроксимации, в то время как в известном способе такая зависимость исключена из рассмотрения;
используются более корректные исходные посылки и определения в виде уравнения электрического равновесия, в то время как в известном способе исходная посылка заключается в принудительной линеаризации ВАХ и использовании в качестве основной величины угла наклона касательной (секущей) ВАХ в заданной рабочей точке.
Формула изобретения: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭДС И ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА С НЕЛИНЕЙНОЙ ВОЛЬТАМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ путем измерения пары соответствующих значений напряжений и токов и последующим вычислением искомых величин, отличающийся тем, что с целью повышения точности измеряют четыре пары соответствующих значений напряжений и токов (Ui, Ii, где i=0 - 3) выбираемых так, чтобы на интервалах токов [I0, I2] и [I1, I3] вольтамперная характеристика достаточно точно аппроксимировалась квадратичными полиномами, а искомые величины ЭДС E(I0) и внутреннего сопротивления Rвн (I0) в заданной рабочей точке (U0, I0) вычисляют по формулам
E(Io)=Uo-U1oIo-roI2o;
Rвн(Io)=eo-U1o-roIo;



E(I1)=U1-U11I1-r1I21;


I10=I1-I0; I20=I2-I0; I31=I3-I1;
U10=U1-U0; U20=U2-U0; U31=U3-U1.