Стенд предназначен для проведения лабораторно-практических работ для студентов высших, средних и профессионально-технических учебных заведений с целью получения знаний, опыта и навыков работы в области преобразования и коммутации электроэнергии. В процессе выполнения лабораторно-практических работ студент на практике изучает свойства современных аккумуляторов. Обучаемый получает возможность ознакомиться с электрическими и эксплуатационными характеристиками аккумулятора. Полученные знания позволят закрепить усвоенный ранее принцип работы электрохимических аккумуляторов и впоследствии применить эти знания в сфере обеспечения резервных источников энергии в медицине, производстве, транспорте и в других сферах.
Состав.
Базовая комплектация:
- Модуль исследование электрических аккумуляторов (1 шт.)
- Кабель USB 2.0 AM/BM (2 шт.)
- Комплект учебно-методических пособий (2 шт.)
- Программное обеспечение (1 компакт-диск).
Варианты комплектаций:
- исполнение без ноутбука, Accum
- исполнение с ноутбуком, Accum-NOTE
Функциональность стенда и его структура.
Стенд выполнен в виде моноблока, который под управлением оператора взаимодействует с электрохимическими аккумуляторами, которые входят в его состав.
Специально для стенда разработан комплект учебно-методических пособий, которые содержат в доступной и понятной форме информацию о том, как обеспечивается многократное циклическое использование батарей (через заряд-разряд) для накопления энергии и автономного электропитания различных электротехнических устройств и оборудования, как в теории, так и на практике, а также помогут с легкостью разобраться в том, как правильно выбрать такой источник тока и разобраться в алгоритмах наиболее эффективной зарядки-разрядки устройств. Комплект учебно-методических пособий состоит из трёх документов: теоретическое руководство, инструкция по эксплуатации и лабораторный практикум. В теоретическом руководстве даётся описание принципов работы системы, описание ее применимости в современном оборудовании и новых разработках. Руководство по управлению описывает принципы работы с каждым узлом стенда и как применить полученные знания в теории на реальном оборудовании. В конечном итоге в рамках лабораторного практикума закрепляются знания, полученные от теоретического материала. Обучающиеся на практике снимают зарядные и разрядные характеристики батарей, используя различное зарядное и разрядное оборудование.
Возможности устройства:
- балансировка литиевых батарей при заряде;
- автоматическое ограничение времени заряда/разряда;
- ограничение по ёмкости процесса заряда/разряда;
- ограничение по температуре процесса зарядки/разрядки;
- циклический заряд/разряд для регенерации батарей, балансировки и поддержания работоспособности;
- программное обеспечение для компьютерного управления: рисование кривой разрядной и зарядной характеристик, коррекция измерительных данных, обновление прошивки устройства, проверка силы тока и т. д.;
- функции тестирования: проверка емкости/испытание тока/измерение напряжения и тока/запись разрядной и зарядной кривой;
- разряд батарей током до 4А.
Моноблок «Исследование электрических аккумуляторов».
Моноблок предназначен для изучения характеристик различных типов аккумуляторов: литий-полимерного (Li-Pol, LiPol), литий-железофосфатный (LiFePO4), свинцовый (PbPbO), никель-металлогидридный (Ni-Mh, NiMH), никель-кадмиевый (Ni-Cd, NiCd). Аккумуляторы, входящие в состав моноблока, находятся внутри него и надёжно защищены от некорректных коммутаций и несанкционированных режимов работы. Во время работы с оборудованием можно получать данные о потреблении тока и напряжении аккумуляторов в процессе заряда, разряда и балансировки батарей, вести контроль температуры и составлять зарядные и разрядные характеристики. Модуль представлен следующими функциональными частями:
- Аккумулятор литий-полимерный (Li-Pol, LiPol) = 1шт;
- Аккумулятор литий-железофосфатный (LiFePO4) = 1шт;
- Аккумулятор свинцовый (PbPbO) = 1шт;
- Аккумулятор никель-кадмиевый (Ni-Cd, NiCd) = 1шт;
- Аккумулятор никель-металлогидридный (Ni-Mh, NiMH) = 1шт;
- Блок управления коммутацией электроэнергии = 1шт;
- Встроенное зарядно-разрядное устройство с высокопроизводительным процессором и специализированным ПО для компьютера;
- Встроенная электронная нагрузка со специализированным ПО для компьютера.
Не подразумевается коммутация стенда приборными проводами. Все измерения производятся без участия прямого контакта с аккумуляторными батареями, что существенно повышает безопасность при работе с ними и исключает некорректную коммутацию. Внешний вид батарей, которые участвуют в работе виден через специальное прозрачное окно моноблока.
Перечень лабораторных работ.
- Изучение алгоритма заряда LiPol батарей. Влияние балансировки ячеек и различного тока заряда на зарядную характеристику и ёмкость батареи. Формирование разрядной характеристики LiPol батарей. Внутреннее сопротивление батареи.
- Изучение алгоритма заряда LiFePo4 батарей. Влияние зарядного тока на зарядную характеристику и ёмкость аккумулятора. Формирование разрядной характеристики LiFePo4 батарей. Внутреннее сопротивление батареи.
- Изучение алгоритма заряда Pb батарей. Влияние зарядного тока на зарядную характеристику и ёмкость аккумулятора. Формирование разрядной характеристики Pb батарей. Внутреннее сопротивление батареи.
- Изучение алгоритма заряда NiMh батарей. Влияние зарядного тока на зарядную характеристику и ёмкость аккумулятора. Формирование разрядной характеристики NiMh батарей. Внутреннее сопротивление батареи.
- Изучение алгоритма заряда NiCd батарей. Влияние зарядного тока на зарядную характеристику и ёмкость аккумулятора. Формирование разрядной характеристики NiCd батарей. Внутреннее сопротивление батареи.
Характеристики.
| Напряжение электропитания, В | 220 |
| Максимальное потребление тока, А | 2 |
| Диапазон рабочих температур, ºС | +10 … +40 |
| Габаритные размеры модуля, ШхВхГ, мм | … х … х … |
| Количество мест для обучаемых | 1 |