Способ эксплуатации никель-водородной аккумуляторной батареи

 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуэ ции никель-водородных аккумуляторных Оатарей. Цель изобретения - повышение ресурса работы батареи. При эксплуатации никель-водородной аккумулятор :и батареи в режиме заряд-разрядных циклов контроль конца заряда батареи осуществляют с помощью индикатора конца заряда. Установку индикатора устанавливают по уровню потребления нагрузки. При достижении Ьзтарей на разряде предельного значения контролируемого параметра регулируют устэвку индикатора конца заряда. Изобретения позволяет эксплуатировать никель-водородные аккумуляторные батареи при благоприятных температурных условиях , меньших механических нагрузках и глубоких разрядах 1 ил Ё

СОЮЗ СОПГ Т КИХ

СО. l° . Л И " И 4Е CKL1X

Р 6 СГх БЛ)1 V.

ГОСУДДР ТЕ)Ег%466й КОЛ111ТЕТ

ПО i" ЗС) РЕТЕ))ИЯМ И ОТК.РЫ1ИЯК1

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

C) (Ос, ,Ql ч

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4780230/07 (22) "0.11 89 (46) 23 01.92,Бюл. Я 3 (71) Научно-производственное объединение прикладнсй механики (72) К В.Корот):их

<53) 621.355. 1I 63 (088.8) (56) Заявка Япснии

М 62 — 165881, кл. Н 01 M 10/44, 1987, Авторское c I. Iäòåë üñòF î СССР 1 826903, кл. Н "., . М 10/44. 1979, Ae)cpcvoe свидетельство СССР . - 669.:36. лл. Н 01 M 10/44, 1977.

Тсчьксвц в В.В. и др. Основы теории и ..-Ксплyàyà g) I" никель-кадмиевых аккумуляторов. — Jl.. Энергоатомиздат, 1985, с. 8284

Авторское свидетельство СССР

la 661683, кл. Н 02 J 7/35. 1976.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использованс при эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей в автономных системах электропитания с длительным ресурсом эксплуатации, например в составе ИСЗ.

Известны способы эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей, предусматривающие их заряд на максимальную величину емкости.

В то же время, заряд аккумуляторной батареи на MàксиMальHóþ величину емкости

„„5Q ÄÄ 1707657 А1 (5j)5 Н 01 М 10/44, H 02 J 7! 35 (54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ НИКЕЛЬВОДОРОДНОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ (57) Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуа ции никель-водородных Bvêóìóëÿòîð)Iû BTB рей, Цель изобретения — повыше" ие ресурса работы батареи. При эксплуатации

k:Iêåëü-водородной àKvyMóëÿ Tãр и батареи в режиме заряд-разряд-.ых циклов контроль конца заряда батаре1осущ;.;а.;якут с помощью индикатора конца заряда. Ус)ановку индикатора устянавливают по уровнго потребления нагрузки. При дости .ении áàтарей на разряде предельного значения контролируемого парэметра ре;улируют уставку индикатора конца заряда. Изобретения позволяет эксплуатировать никель-водородные аккумулятор )ые батареи при благоприятны температур ь ° условиях, меньших механи4еских нагрузках v глубоких разрядах. 1 ил обус" вливает появленг)е кис.)орода в тазовой фазе, что, в cBGIo очередь, повышает рабочую температуру аккуг улятс;ов и в оезультате отрицательно сказывается на ресурсе ее работы.

Кроме того, так как в нике Ib-водородном аккумуляторе давление водорода определяет степень заряженности, то механическая нагрузка на корпус аккумулятора при эксплуатации по известным способам будет максимальной, что также ведет к интенсивному использованию ресурса.

1707657

Следует отметить та же. что при эксплуатации аккумуляторных батарей, особенно в составе автономных систем электропитания ИСЗ, начальная величина емкости аккумуляторной батареи превышает реальные потребности в системе на 30 — 40, и это ведет к тому, что эксплуатация батарей известными способами обьективно обусловливает недостаточно глубокий разряд аккумуляторов, что, как известно ведет к пассивации активных масс электродов и также к преждевременной потере емкости (снижение ресурса).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, согласно которому заряд аккумуляторной батареи осуществляют до величины, близKQA к максимальной, с помощью счетчика ампер-часов и корректируют работу счетчика ампер-часов по датчику окончания заряда

Б целом, этому способу присущи те же недостатки, что и двум другим, описанным выше.

Целью изобретения яаляется повышение ресурса работы никель-водородной аккумуляторной батареи.

Поставленная цель достигается тем, что уставку индикатора ко«.42 зарядd устднав ливэют по уровню потребления нагрузки и регулируют в процессе эксплуатации при достижении аккумуля орной батареей на разряде предель .х зма ений контрочируемых параметров, Сущность изобретения заключается в том, что никель-в дородную аккумуляторri) ю батарею эксплуатируют не в пределах ее еозможностей, в в пр=-делах потребнос-.ей на-рузки. По мере деградации емкостных хзрактеристик батареи эти пределы совпадут (конец ресурса), но эксплуатация в более б агоприятных услое; ях на предшествующем э-,апе (отсутствие перегрева, меньэ:ие меха и «.кие нагрузки, глубокий разря, приведет к увеличению ресурса работы никель-водородной аккумуляторной батареи.

Предлагаемый способ эксплуатации можно реализовать с помощью тенэопреобразователей. Так как давление водорода в никель-водородных аккумуляторах определяет их текущую емкость, то, измеряя его с помощью тензопреобраэователей, можно использовать полученный параметр для управления зарядом.

Наиболее просто предлагаемый способ решается в системе электропитания с использованием счетчика ампер-чассв.

Hs epTewe предс aa;,ена функциональная схема системы электропитания.

Система электропитания содержит солнечную батарею 1, подключенную к нагрузке 4 через сериесный преобразователь 2 и выходной фильтр 3, аккумуляторную батарею 5, подключенную через зарядный преобразователь 6 к солнечной батарее 1. а через разрядный преобразователь 7 — к выходному фильтру 3. В цепи заряда-разряда аккумуляторной батареи установлен измерительный шунт R, а параллельно ей подключен датчик минимального напряжения

8. Параллельно нагрузке подключен счетчик

9 ампер-часов, входами связанный с Rm u датчиком минимального напряжения 8, а выходом — с зарядным преобразователем 6.

В процессе эксплуатации питание нагрузки 4 осуществляется от солнечной батареи 1 через сериесный преобразователь 2.

При этом избыточный ток солнечной батареи 1 используется для заряда аккумуляторной батареи 5 через зарядный преобразователь 6. При недостатке или отсутствии мощности солнечной батареи 1 питание нагрузки 4 осуществляется также от аккумуляторной батареи 5 через разрядный преобразователь 7. Датчик минимально о напряжения 8 контролирует уровень напряжения аккумуляторной батареи. Счетчик ампер-часов интегрирует сигнал с R и отслеживает текущую емкость аккумуляторной батареи 5, При достижении заданного уровня емкости аккумуляторной батареи 5 счетчик 9 ампер-часов выдает сигнал на запрет работы зарядного преобразователя 6.

Счс;ик 9 ампер-часов настраивается на требующийся для обеспечения работ уровень емкости аккумуляторной батареи.

В процессе эксплуатации при снижении емкости аккумуляторной батареи 5 происходит срабатывание датчика минимального напряжения 8. С выхода датчика 8 выдается сигнал на вход счетчика ампер-часов для корректировки его в положение. соответствующее нулевой емкости аккумугяторной батареи 5. Соответственно уровень посгедующего заряда будет отсчитываться от нулевой точки отсчета, В процессе эксплуатации происходят последующие корректировки счетчика 9 ампер-часов 9 по приведенной логике.

Таким образом. производится стабилизация емкости аккумуляторной батареи 5 путем регулирования в процессе эксплуатации установки индикатора конца заряда.

Предлагаемый способ позволяет повысить ресурс работы никель-водородной аккумуляторной батареи, что делает его наиболее эффективным при использовании в системах электропитания дорогостоящих автономных объектов. например ИСЗ.

1707657

Составитель В.Коротких

Техред М.Моргентал Корректор М,Шароши

Редактор Т.Иванова

Заказ2 FO Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Способ эксплуатации никель-водородной аккумуляторной батареи. заключающийся а проведении заряд-разрядных цик - ов и регулировании уста вки индикатора конца заряда, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса работы батареи, уставку индикатора конца заряда устанавливают по уровню потребления нагрузки и регулируют в процессе эксплуатации при достижении аккумуляторной ба5 тареей на разряде предельного значения контролируемого параметра.