Способ формовки и заряда акку-муляторной батареи

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

«»841073 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 628555 (22) Заявлено 121277 (21) 2553667/24.-07 (51)М. Кл З

Н 01 М 10/44 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий

Опубликовано 2306ð1. Бюллетень 149 23

Рз) УДК 621. 355. .16(088.8) Дата опубликования описаиия 230681 (72) Автор изобретения

В.Н. Филатов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМОВКИ И ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ

БАТАРЕИ

Изобретение относится к эксплуата ции аккумуляторных батарей, в частности свинцовых.

Известен способ зарядки аккумуляторной батареи, например свинцовой, путем пропускания через нее постоянного тока повышенной плотности с .периодичес>сой подачей кратковременных разрядных импульсов тока, амплитуда которых определяется из условия выбора амплитуды напряжения разрядных импульсов на 5-10% большие величины

ЭДС аккумуляторной батареи в момент подключения его к дополнительному источнику (1 1.

По авт. св. М 628555 известен способ формовки.и заряда аккумуляторной батареи постоянным сглаженным током повышенной плотности с периодической подачей кратковременных разрядных импульсов, близких по форме к синусоидальной, с начальной длительностью, равной полупериоду собствен- ной частоты. аккумуляторной батареи и регулируемой в процессе заряда в соответствии с изменением частотной характеристики батареи (2 ).

Однако данный способ формовки и заряда не регулирует выбор амплитуды разрядных импульсов тока.

При реализации известных способов заряда аккумуляторов возникает переполюсовка аккумуляторной батареи, приводящая к снижению эффективности процесса заряда.и срока службы батарей.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса заряда и увеличение срока службы аккумуляторной !

О батареи

Поставленная цель достигается тем, что величину амплитуды напряжения раэрядных импульсов тока определяют как разность напряжения на клеммах за15 ряжаемой аккумуляторной батареи и минимального допустимого напряжения форсированно разряженной аккумуляторной батареи под нагрузкой.

Кроме того, минимально допускае20 мое напряжение фиксированно разряженной аккумуляторной батареи устанавливают s диапазоне 0-0,5 В на эле мент. .На фиг. 1 приведена структурная схема, иллюстрирующая предлагаемый способ заряда; на фиг. 2 — диаграммы тока и найряжения в цепи разряжаемой аккумуляторной батареи.

Схема содержит зарядно-разрядное

30 устройство 1, систему 2 управления, 841073 датчик 3 напря><ения и аккумуляторную батарею 4, При формовке и заряде аккумулятор ной батареи сглаженным постоянным, током повышенной йлоФности для повышения восприимчивости батареи к зарядному току подают разрядные импульсы тока, параметры к<.торых выбираются в зависимости от режима заряда и типоразмера аккумуляторной батареи.Одним, из основных критериев сокращения вреглени заряда является необходимость подачи разрядных импульсов как можно меньшей длительности и как можно большей амплитуды.

Однако анализ аккумуляторной батареи, как активного двухполюсника, по- 1з каэывает на существование оптимальной длительности разрядных импульсов тока, равной длительности полупериода собственной частоты аккумуляторной батареи, изменяющейся в процессе за- щ ряда.

В выборе аглплитуды разрядных импульсов тока отсутствуют четкие рекомендации, основанные на электрохимической природе аккумуляторной батареи. Подача кратковременных разрядных импульсов тока на аккумуляторную батарею представляет собой кратковременный форсированный разряд на ее нагрузку, в качестве которой выступает за >ядно-разрядное устройство. При разряде аккумуляторной батареи недопустима ее перепоЛюсовка или достижение нулевого напря>кения. В практике эксплуатации аккумуляторных батарей при разряде их 5-10-часовым током до- 35 пускается минимальное напряжение на клеммах разря>хаемой батареи (под нагрузкой ) порядка 1 В на элеглент. В различных рекомендациях и методиках испытания аккуглуляторных батарей 4О указывается цифра 0,5-0,6 В на элемент при разряде аккумуляторной батареи током одночасового разряда. Следовательно, чем форсированнее рех<им разряда аккумуляторной батареи, тем больше допустимо снижение <падение ) напряжения на клеммах аккумуляторной батареи, исключая достижение нулевого напряжения и переполюсовки батареи.

Зная частотную характеристику заряжаемой аккумуляторной батареи определяют диапазон изгленения длительности разрядных импульсов, эквивалентный времени форсированного разряда батареи и допустимое снижение 55 напряжения на ее клеммах, находящееся в диапазоне 0-0,5 В. Указанное напряжение берется в качестве опорного при реализации способа заряда.

При заряде аккумуляторной батареи 6Q током повышенной плотности напря>кение на ее клемма>< определяется как сумма ер собственной ЭДС, возрастающей по мере заряда, и падения напрях<ения от

:протекающего тока. В момент подачи Я разрядных импульсов тока напряжение на клеммах аккумуляторной батареи 4, контролируемое датчиком 3, сравнивается в системе 2 управления с опорным напряжением равным минимально допустимоглу напряжению разряда, находящемуся с диапазоне 0-0,5 В. Система 2 управления вырабатывает сигнал управления, соответствующий указанной разности напряжения, для зарядно-разрядного устройства 1, формирующего импульс разрядного тока требуемой длительности и амплитуды (фиг. 2).

Например, для свинцово-кислотной аккумуляторной батареи напряжение на ее клеммах при заряде повышенным током изменяется в диапазоне 2,7-3,5 В на элемент. При этом ее удельное оми-, ческое сопротивление составляет 6-8-10 Ом м. Поскольку форма и длительность разрядного импульс.а задается в соответствии с изменен.<ем частотной характеристики аккумуляторной 6ci тареи, последняя представляет для разрядного импульса чисто омическое, а не комплексное эквивалентное сопротивление. Следсеательно, амплитуда разрядного импульса тока определяется формулой

0 -Upa>. <<мн и рав Is на 25-100 A на 1 Л ч емкости аккумуляторной батареи, что составляет килоамперы при заряде аккумуляторов емкостью 40-100 А.ч и является достаточно большой величиной.

Таким образом, по мере заряда аккумуляторной батареи, например свинцово-кислотной, происходит сних<ение ее внутреннего активного сопротивления и повышение напряжения на клеммах. Эти факторы приводят к автоматическому повышению амплитуды разрядных импульсов тока без переполюсовки батареи, что благоприятно отражается на интенсификации процесса заряда аккумуляторов.

Формула изобретения

1. Способ формовки и заряда аккумуляторной батареи по авт. св.

Р 628555, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса заряда и увеличения срока службы аккумуляторов, величину амплитуды напряжения разрядных импульсов тока определяют как разность напряжения на клеммах заряжаемой аккумуляторной батареи и миниглалького допустимого напря><ения форсированно разряженной аккумуляторной ба тареи под нагрузкой.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что минимально допустимое напряжение форсированно разряженной аккумуляторной батареи уста841073 а) б) Риа 2

Составитель И. Найдина

Редактор В. Иванова Техред Ь Коштура Корректор Г. Назарова

Заказ 4796/80 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, З-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 навлива от в диапазоне 0-0,5 В на элемент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское

М 497660, кл..Н

2. Авторское

t) 628555, кл. Н свидетельство СССР

01 М 10/44, 1974. свидетельство СССР

01 М 10/48, 1977.