HU196863B - Method for charging ni-cd accumulators and circuit arrangement for carrying out the said method - Google Patents

Method for charging ni-cd accumulators and circuit arrangement for carrying out the said method Download PDF

Info

Publication number
HU196863B
HU196863B HU864949A HU494986A HU196863B HU 196863 B HU196863 B HU 196863B HU 864949 A HU864949 A HU 864949A HU 494986 A HU494986 A HU 494986A HU 196863 B HU196863 B HU 196863B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
charging
current
battery
discharge
voltage
Prior art date
Application number
HU864949A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT45654A (en
Inventor
Gabor Szorady
Sandor Nagy
Original Assignee
Brg Mechatronikai Vallalat
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brg Mechatronikai Vallalat filed Critical Brg Mechatronikai Vallalat
Priority to HU864949A priority Critical patent/HU196863B/hu
Priority to DE8787105296T priority patent/DE3760644D1/de
Priority to ES87105296T priority patent/ES2010685B3/es
Priority to EP87105296A priority patent/EP0269783B1/de
Priority to AT87105296T priority patent/ATE46794T1/de
Priority to DK251687A priority patent/DK251687A/da
Priority to DD87309562A priority patent/DD264796A5/de
Priority to PL26909487A priority patent/PL269094A1/xx
Priority to CA000553172A priority patent/CA1287876C/en
Priority to NO874987A priority patent/NO874987L/no
Priority to SU874203753A priority patent/SU1547716A3/ru
Priority to US07/126,887 priority patent/US4878007A/en
Priority to JP62301622A priority patent/JPS63211576A/ja
Priority to BR8706501A priority patent/BR8706501A/pt
Priority to CN87108081A priority patent/CN1006433B/zh
Publication of HUT45654A publication Critical patent/HUT45654A/hu
Publication of HU196863B publication Critical patent/HU196863B/hu

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00711—Regulation of charging or discharging current or voltage with introduction of pulses during the charging process

Description

A találmány tárgya eljárás Ni-Cd akkumulátorok feltöltésére, amelynek során a töltést adott első időtartamú töltési és ennél rövidebb második időtartamú kisütési szakaszok ismétlődő sorozata révén végezzük. A találmány tárgyát képezi az eljárás foganatosítására alkalmas kapcsolási elrendezés is.
A Ni-Cd akkumulátorok töltésével kapcsolatos problémákat részletesen ismerteti a 189.832 lsz, HU szabadalmi leírás. Itt vázoltuk, hogy az ilyen akkumulátorok üresjárási feszültsége a töltöttségi állapottal csak nagyon nagy szórással korrelál, ezért a töltési folyamat végét az jelzi, hogy a kisülési szakaszokban, adott késleltetéssel vett feszültségminták értéke egy adott feszültségszintet elér. Az erre visszavezetett töltöttségi vizsgálat azért indokolt, mert meghatározott mértékű kisütés elteltével a mérhető feszültség töltöttségtől függő ingadozása lényegesen kisebb mértékű tíz ürcsjárási feszültség értékében tapasztalható ingadozásnál.
A hivatkozott szabadalmi leírás szerint mind a töltést, mind pedig a kisütést állandó árammal végzik, amelynek értéke töltéskor az akkumulátor amperóra kapacitásának tizede körül van, kisütéskor pedig ennél kisebb.
A szabadalmi leírás 2. ábráján látható, hogy töltéskor a mintavett feszültség értéke nagyon kis meredekséggel növekszik, ezért a töltési folyamat befejeződését a kotnparálás viszonylag széles időbeli bizonytalansággal jelöli ki.
Ni-Cd akkumulátorok alkalmazásánál a fentiekben vázolt töltési viszonyoktól függetlenül hátrányosnak tekinthető, hogy az akkumulátorok még előírásos, rendes használati körülmények mellett is gyakran zárlatossá válnak. A zárlatos akkumulátorok nem javíthatók, és magas árukra való tekintettel a zárlat által okozott meghibásodások jelentős anyagi kárt képviselnek.
A Ni-Cd akkumulátorok kapacitása a használat során először lassan, majd rohamosabban csökken, és ez a kapacitáscsökkenés felgyorsul, ha az akkumulátort hoszszabb ideig nem használják. Számos alkalmazási területen már a csökkent kapacitású akkumulátorok sem felelnek meg, így azokat kiselejtezik.
A találmány alapvető feladata olyan töltési eljárás létrehozása, amely mellett a zárlat, illetve a kapacitáscsökkenés veszélye lényegesen kisebb a korábban tapasztalt értékekhez viszonyítva, sőt amely alkalmas zárlatossá váltés/vagy csökkent kapacitású Ni-Cd akkumulátorok regenerálására is, és emellett a töltés folyamatát képes hatékonyabbá és az egyedi szórásoktól kevésbé függővé tenni.
A találmány a használat során az akkumulátorban lejátszódójelenségek és a töltés erre gyakorolt hatása összefüggéseinek felismerésén és kihasználásán alapul.Töltcskor az elektródák felületén inhomogén eloszlásban olt inegtapadó iongócok alakulnak ki, ahol a fématomok koncentráltan adszorbeálódnak. Durva, nagy kristályszerkezetű fémlerakódások alakulnak ki az elektródokon, amelyek a fémionoktól eltérő anyagi minőségűek. A lerakódások környezetében használat során a relatív áramsűrűség megváltozik, ami kezdetben az akkumulátor tárolási kapacitását csökkenti, majd a lerakódások növekedésekor az elektródok között zárlat alakul ki.
Felismertük, hogy ha a Ni-Cd akkumulátorok töltése során a töltési és kisütési szakaszok ismétlődő sorozatában az egyes szakaszokban létesített állandó egyenáramokra velük azonos irányú, meredeken változó áramimpulzusokat szupcrponálunk, amelyek intenzitása adott t
küszöbszintet meghalad, akkor a szakaszosan ismétlődő áramimpulzusok hatására adott idő elteltével megváltozik az elektródok felületi eloszlása, az említett fémlerakódások nagysága csökken, idővel az elektródfelület egyenletessé válik.
Az itt vázolt hatást valószínűleg az váltja ki, hogy a fémlerakódások (adott esetben zárlatos helyek) környezetében az áramsűrűség megközelíti a diffúziós határáramot, és a végtelen felé tartó diffúziós potenciál lép fel. A váltakozó irányú, nagymeredekségű impulzusok a kristály környezetében erőteljesen felkavarják az elektrolitot és ezzel elősegítik a kristály feloldódását az elektrolitban. Már a részleges feloldódás is u zárlat megszűnését eredményezi, és az akkumulátor ismét használatba vehető.
Felismertük továbbá, hogy a meredeken változó, szakaszosan ismétlődő áramimpulzusok az akkumulátorok töltésénél tartósan használhatók, és kedvező hatást fejtenek ki új akkumulátorok rendszeres fellöltésénél is. Ez azzal magyarázható, hogy az elektrolitban keltett ionfront lökésektől mozgásba jönnek és vezetővé válnak olyan ionok is, amelyek egyébként a hagyományos egyenáramú töltés során kialakuló rész-potenciál egyensúly miatt nem aktívak. Ettől a mozgástól nagyobb ionaktivitás jön létre az elektródák felületén a Heimholz zónában. Ennek következtében javul az akkumulátorok töltési hatásfoka, csökken a feltöltéshez szükséges idő, ami energia megtakarítást is eredményez.
Az elektrolit erőteljes belső mozgatása megakadályozza a korábban elkerülhetetlenül kialakuló iongócok létrejöttét és az ebből adódó kapacitás csökkenést és a zárlatossá válást, ami jelentős élettartam és megbízhatóság növekedést eredményez.
A találmány szerinti eljárással rendszeresen töltött akkumulátor elektródjainak felületén finom kristályszerkezetű, elektrokémiai szempontból egyenletesen aktív, sok apró kristály keletkezik, amelynek eredménye az aktív felület növekedésében nyilvánul meg. Ez a növekedés mintegy 8—13 %-os mértékben növeli az akkumulátor kapacitását.
A találmány szerinti eljárásnál az egyenáramra szuperponált impulzusokat célszerű a töltési és a kisütési szakaszok kezdetéhez időzíteni, hogy a teljes változási amplitúdó a tizcdkapacitásnak megfelelő áram legalább mintegy 7—7,5-szcrcsc legyen. A kezdeti impulzusokon túl nem kizárt további impulzusok alkalmazása is.
Abból a célból, hogy mindkét elektródon hasonló jelenségek játszódjanak le, célszerű olyan impulzus amplitúdókat választani, amelyeknél a kezdeti teljes változás (áramugrás) mindkét irányban azonos. Az egyes szakaszokban létesített impulzusok energiáját előnyös 3—5 mWs értékre választani, amelyből az impulzusok időzítése a mindenkori áramértékek mellett meghatározható. A töltési szakaszokban az állandósult áram értékét célszerű az említett tizcdkapacitásnak megfelelő áram háromszorosa alatt, ezen belül azonban minél magasabb szinten tartani. Egyes akkumulátortípusoknál ennél nagyobb áram tartós alkalmazása hátrányos lehet. A kisütési szakaszokban létesített kisütő áram a töltőáram fele-harmada körüli értékre választandó.
A töltési folyamat végét a találmány szerinti eljárás esetén is célszerű a kisütési szakaszokban, azok kezdete után adott, pl. 5 másodperces késleltetés elteltével vett feszül tségminták alapján megállapítani, A töltés pl. akkor fejeződhet be, ha cellánként ezen feszültség értéke az 1,41 V-ot eléri.
196 863
A találmány szerinti eljárás egy érdekes kísérő jelensége, hogy azemlítctt fcszültségminták értéke a töltés során enyhén növekszik, majd a fcltöltöttség elérése előtt közvetlenül meredeken emelkedik. A meredek emelkedés a komparálás pontosságát lényegesen növeli, és a túltöltés veszélye nélkül egyöntetűen feltöltött akkumulátorokat eredményez.
Az eljárás foganatosítására alkalmas kapcsolási elrendezés tartalmaz:
— az akkumulátorhoz csatlakozó áramgenerátorból és vele párhuzamosan kapcsolt, meredeken változó áramimpulzusokat előállító, vezérelt áramgenerátorból álló töltő és ehhez hasonlóan felépített kisütő áramkört, amelyeknek indító és leállító bemeneteik vannak, ahol a két áramgenerátor egyetlen vezérelt áramgenerátorral is megvalósítható;
— a töltési és kisülési szakaszokat meghatározó időzítő egységet, előnyösen impulzusgcnerátort;
— az időzítő egység kimenetel és a töltő és kisütő áramkörök indító és leállító bemenetéhez csatlakoztatott vezérelt kapcsolókat;
— a kisütési szakaszokban, ezek kezdete után adott időzítéssel az akkumulátor feszültségét érzékelő és a töltőttséghez rendelt adott feszültségszinttel komparáló feszültség érzékelő egységet; és — a komparálási jellel aktivált, a töltési és kisütési folyamaot leállító beavatkozó egységet.
A találmány szerinti eljárást és kapcsolási elrendezésta továbbiakban példák kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az:
1. ábra a találmány szerinti eljárás két teljes ciklusát szemléltető áramerősség-idő diagram, a
2. ábra hagyományos egyenáramú töltéssel töltött akkumulátor elcktródfelületének részlete 600-szoros nagyításban a 22. használati ciklus után, a
3. ábra a 2. ábrához hasonló kép, amely a találmány szerinti eljárással töltött, azonos típusú akkumulátorról készült a 22. használati ciklus után, a
4. ábra két zárlatos akkumulátor „ feléledését” szemléltető feszültség-idő diagram, az
5. ábra több, mint 9 éve nem használt, kapacitását már elvesztett akkumulátor regenerálását szemléltető feszültség-idő diagram, a
6. ábra két kisütött akkumulátor töltési diagramja, altot az egyik töltése hagyományosan, a másiké pedig a találmány szerint történik, a
7. ábra három különböző töltöttségű akkumulátor töltési diagramját szemlélteti, és a
8. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés vázlata.
A találmány szerinti eljárás során a Νί-Cd akkumulátor töltését egymást váltakozva követő töltési és kisütési szakaszok alatt végezzük. Minden töltési 10 szakasz az 1. ábrán vázolt példakénti esetben 1 percig, az ezt követő kisütési 11 szakasz pedig 10 másodpercig tart. Amiga hivatkozott magyar szabadalom szerinti eljárásnál a töltési és kisülési szakaszokban külön-külön állandó, egymással azonban nem egyenlő töltő, illetve kisütő áramot használtak, az 1. ábra diagramjában megfigyelhető, hogy minden töltési 10 szakaszegy intenzív, rövid idejű 12 töltő impulzussal, a kisütési 11 szakasz pedig egy ezzel ellentétes irányú, hasonló 13 kisütő impulzussal kezdődik, majd az áram a szakasz végéig állandósul.
Az egyes áramértékeket az 1. ábra relatív skálája szerint az akkumulátor amperóra kapacitása tört részének megfelelően adtuk meg. A töltési 10 szakaszban az állandósult It töltőáram értéke It=2,5 · I10, a kisütési 11 szakaszban az állandósult Ik kisütőáram lk—I10, ahol I,o az amperóra kapacitás tizedrészénck megfelelő áramot jelent. A12 töltő impulzus a nulltcngclyhez képest 7,5 · Ii0 értékű, tehát az állandósult It töltőáramnál 5 · I10 ugrással nagyobb. A kisütési 11 szakaszban a 13 kisütő impulzus értéke — 6 · ϊ\0, és az állandósult Ik kisütő áramhoz λ aló visszatérésnél az áramugrás 5 · I10 értékű.
Megfigyelhetjük, hogy minden 12 töltőés 13 kisütő impulzus kezdeti élének az abszolút értéke, tehát a teljes ugíásnagyság egyformán 8,5 · I,o értékű. Az állandósult áramértékekre szuperponálódott impulzusok energiája
3—5 mWs körül van. Ebből adódik, hogy egy 500 mAó 'kapacitású akkumulátornál a 12 töltő és 13 kisütő impulzusok ideje mintegy 1,5 ms hosszúságú, amely lényegesen i övidebb a teljes szakaszliossznál. Λ kisülési 11 szakaszok közepén ts mintavételi időpontokat jelöltünk ki, és a töltési folyamat szabályozását az egyes periódusok ts nintavételi időpontjaiban felvett Um feszültség mért értéke alapján végezzük.
1. példa
A találmány szerinti eljárásnak az elektródok felületi eloszlására gyakorolt hatását 4 db gyári új VARTA 10/ 600RSE típusú akkumulátoron vizsgáltuk. Két akkumulátort a gyári előírások szerint egyenárammal töltöttünk, a másik kettőt pedig az 1. ábrán vázolt időbeli lefolyású impulzusokkal. A töltést akkor fejeztük be, amikor a cellánkénti feszültség 1,41 V-ot ért el. Minden feltöltés után az akkumulátorokat 2 órán keresztül pihentettük, majd Ι,θ értékű árammal egészen 0,9 V-os cellafeszültség eléréséig kisütöttük, A 22. ciklus befejeződése után az akkumulátorokat szétbontottuk. A 2. ábrán a hagyományos egyenáramú töltéssel kezelt akkumulátor elektródjának 1 mm-es szelete látható 600-szoros nagyításban, a 3. ábra ugyanezt a találmány szerint töltött akkumulátor esetében láthatjuk. A két elektródfelület jellege lényegesen különbözik. Amíg a 2. ábrán több kiemelkedő sziget alakult ki, amelyek környezetében az eloszlás egyenetlen, tüskés és durva, a 3. ábrán upró, egyenletes szcmcsézetű felület látható, amelynek bársonyos jellege van.
2. példa
Zárlatos akkumulátorok regenerálása céljából 4 db STORNO BU806 típusú, 225 mAh kapacitású; 2 db STORNO BU807 típusú és 450 mAh kapacitású; 2 db VARTA 8/500RS típusú, 500 mAh kapacitású és 1 db VARTA 10/600RSE típusú, 600 mAh kapacitású, korábban zárlatossá vált és ezért selejtes Νί-Cd akkumulátort a találmány szerinti eljárással töltöttünk. Az akkumulátorokat előzőleg kézi rádiótelefonok táplálására rendeltetésszerűen használtuk, és egyenárammal előírásszerűén töltöttük.
A találmány szerinti eljárással való töltéskor kivétel nélkül minden zárlatos cella Um feszültsége a töltés kezdetétől számított 0,3—4 órás időszak alatt viszonylag gyors ugrással „magához tért és 1,22—1,25 V körüli értéket vett fel.
A töltést addig folytattuk, ameddig az Um feszültség értéke cellánként 1,41 V-ot elért. Ezt követően az akku3
196 863 mulátorokat 2—2 órán át pihentettük, majd kapacitásukat I10-cs árammal való terheléskor mértük. A kapacitás ekkor a névleges érték 7—33 %-os tartományába esett. Az ilyen módon végzett javító-töltő ciklusok során a kivehető kapacitás fokozatosan növekedett és az ötödik ciklus végére elérte a névleges kapacitás 64—72 %-át, és ezzel már rendeltetésszerűen használhatóvá vált.
A 4. ábrán két ilyen akkumulátor első (eltöltésének feszültség-idő diagramja látható. Azalkalmazott írószerkezet sajátossága miatt az időtengely jobbról-balra 90 mm/h sebességgel növekszik. Abból a célból, hogy az I és II diagramok elkülönüljenek, a baloldali U2 feszültség tengelyt függőlegesen 1 V-al eltoltuk. A függőleges érzékenység 25 ram/V,
A választott időlépték mellett a töltő és kisütő impulzusok egybefolynak, a diagram azokat aránytalanul vázolja. Az egyes akkumulátorokban liz-tü cella sorosan kapcsolódik, és közülük az egyik zárlatos. Az I diagram esetében látható, hogy a töltés kezdetét követő mintegy 1 órás időszakban a feszültség lassan növekszik és értéke 9 sorosan kapcsolt celláéval azonos, a tizedik cella tartósan zárlatos. A 14’ nyíllal jelölt időpontban a zárlatos cella „feléledt” és az ennek megfelelő kb. 1,2 V-os feszültségugrás után a töltés a magasabb szinten folytatódott. Ugyanez zajlott le a második akkumulátornál is, de ott a feléledés korábban, alig negyedórával a töltés bekapcsolása után a 15’ nyíllal jelölt időpontban következett be.
3. példa
A találmány szerinti töltési eljárással vizsgálatokat végeztünk tíz db VARTA RS4 típusú, 4 Ah névleges kapacitású olyan Ni-Cd akkumulátoron, amelyek több, mint 9 éve használaton kívül voltak. Ezen akkumulátorok közül öt darab cellafeszültsége a hagyományos egyenáramú töltés során egyáltalán nem állt be a normál értékre. A másik öt akkumulátor feszültsége felvette ugyan a normál értéket, de kapacitása a névleges érték 2—5 % -a alatt maradt még az ötödik egyenáramú töltési-kisülési ciklus után is.
Ezek után az akkumulátorokat a találmány szerinti eljárással kezdtük tölteni. Azt tapasztaltuk, hogy az első 45 percen belül minden cella feszültsége felvette a normál értéket, majd az első ciklus után a belőle kivehető kapacitás a névleges érték 6—14 %-a között volt. Azötödik javító-töltő ciklus után mért kapacitások a névleges érték 35—41 %-a között, a tizedik ciklus után pedig 46-53 %-a között voltak és ezzel az akkumulátorok már használhatók.
Az 5. ábrán egy ilyen akkumulátor töltési görbéje látható, ahol az Ual diagram az egyenáramú töltés eredménytelenségét szemlélteti, az Ua2 diagram pedig a találmány szerinti töltési eljárásnak a „feléledési” szakaszát mutatja· Az időlépték az előző ábrához képest nyitottabb, 9000 mm/h. Az Ua2 diagram három jól elkülönült a, b és c szakaszból áll. A kezdeti a szakaszban a feszültség még alacsony, két cella nem vette fel üzemi értékét. Az a szakasz végén az egyik cella „ feléled”, a raj ta kialakuló fcszültséglépesőjól látható. A b szakaszban a töltődés folytatódik, és ennek végén a második cella is „feléled”, a feszültségugrás után a c szakaszban a töltés már a normál szinten folytatódik.
4. példa
Gyári új VARTA 10/600RSE típusú Akkumulátorokon végeztünk vizsgálatokat a találmány szerinti eljárás viszonyainak elemzése céljából. Hason) 5 új akkumulátorok egy kontroll csoportját hagyományé s egyenáramú eljárással töltöttük. A töltési-kisülési ciklusok az 1. példában leírt módon alakultak. Azt tapasztaltuk, hogya tizedik ciklus után a találmány szerinti eljárással töltött akkumulátoroknak 8—13%-aI nagyobb volt a kapacitása a kontroll csoporthoz képest.
A töltés során kialakuló jelleggörbét a 6. ábrán vázoltuk, ahol a szemléié tcsség kedvéért a két diagram fcszültségskálája 1 V-tal eltolt helyzetű. A hagyományos egyenáramú töltésnél az Ual diagramszerint feszültség lassan emelkedik, majd a töltés kezdetétől számított 14 óra elteltével eléri a töltés befejezését jelző 14,1 V-os szintet. Az Ua2 diagramnál az akkumulátor Um feszültségét az alsó burkológörbe reprezentálja. A görbe kezdetben lassan emelkedik, majd a ta időpontban az Um feszültség hirtelen mcrcdckcbbé válik, majd rövidesen eléri a töltés befejeződésé (jelentő 14,1 V-os küszöbszintet. Látható, hogy a komparálási küszöbszintet a görbe lényegesen meredekebben metszi, mint az Ua 1 diagram, ezért a töltés befejeződési időpontja a komparálás hibája miatt sokkal kisebb mértékben ingadozik, és az ebből adódó túltöltés veszélye gyakorlatilag kizárt.
A 6. ábrán látható, hogy a cellánként 0,9 V-ra kisütött akkumulátorok feltöltése a találmány szerinti eljárással lényegesen rövidebb idő alatt és kisebb energia ráfordításával végezhető el.
Azt tapasztaltuk, hogya teljes feltöltődési közvetlenül megelőző ta időpontban kezdődő és a 6. ábrán bemutatott meredek szakasz a találmány szerinti eljárással végzett töltési folyamat általános jellemzőije, amely nem függ az akkumulátornak a töltést megelőző töltöttségi állapotától. Ezt a jelenséget a 7. ábra Ual, Ua2 és Ua3 diagramjaival igazoljuk. A három diagram feszültségtengelye rendre 1—1 volttal függőleges irányban eltolt, az időlépték 18 mm/h. Az Ual diagram 0,9 V-os értékre (tehát teljesen) kisütött akkumulátor töltését, az Ua2 diagram ismeretlen töltöttségi állapotú akkumulátor töltési görbéjét, majd az Ua3 diagram teljesen feltöltött, és 2 órás pihentetés elteltével ismét a töltő áramkörre kapcsolt akkumulátor töltési görbéjét mutatja. Mindhárom akkumulátor a 4. példában hivatkozott típusú. Bár a töltöttségi állapottól függően a töltés időszükséglete a három esetben különbözik, a diagramok jól szemléltetik, hogy közvetlenül a töltés befejeződése előtt a feszültség-idő diagram a tál, ta2, illetve ta3 időpontokban azonos mértékben meredekebbé válik és határozott emelkedéssel éri el a kornparálási szintet.
A találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas kapcsolási elrendezés egy példakénti kiviteli alakját a 8. ábra kapcsán ismertetjük. A töltendő 15 akkumulátor két 16,17 kapcsa közé vezérelt indítású 18 első áramgenerátor és vele párhuzamosan indított 19 első impulzusgcnerátor kapcsolódik. A18 első áramgenerátor 20 indító bemeneté a 19 első impulzusgcnerátor indító bemenetéhez és 21 vezérelt kapcsolónak kisütést indító, töltést leállító 22 kimenetéhez csatlakozik. A 22 kimenet 23 késleltető áramkörön át a 15 akkumulátorral párhuzamosan kapcsolt 24 feszültségmérő 25 engedélyező bemenetével is összeköttetésben áll.
196 863
A töltő energiát szolgáltató forrás egyik 27 kapcsa a 1 kapocs vezetőkével, másik 26 kapcsa vezérelt 28 másodii áramgenerátorral és indított 29 második impulzusgene rátorral kapcsolódik, mely egységek kimenete a 15 akkv mulátor 16 kapcsához csatlakozik. A 28 második árarc generátor 30 indító bemenete párhuzamosan kapcsoló · dik a 29 második impulzusgencrátor indító bemenetévé és a 21 vezérelt kapcsolónak a töltést engedélyező, kisii lést leállító 31 kimenetéhez csatlakozik. A 21 vezérel kapcsoló vezérlő bemenete a töltési és kisütési szakaszok arányát beállító 32 időzítő egység kimenetéhez csatlakozik, amelynek 33 leállító bemeneté és 34 indító bemenete van, ezek 35 komparátor egy-egy ellentétes logikai értékű kimenetéhez csatlakoznak.
A18 első és 28 második áramgenerátornak 36,37 leál lító bemenete van, amelyek rendre a 21 vezérelt kapcsoló 31, illetve 22 kimenetéihez kapcsolódnak. A 35 koinpa rátör hiszterézises billenőst!, és jclbcmcnctc a 24 feszült ségmérő kimenetéhez, referencia bemenete pedig 38 re ferencia feszültségforráshoz csatlakozik.
A találmány szerinti kapcsolási elrendezés működést az 1. és a 2. ábrára hivatkozással ismertetjük.
Ha a 15 akkumulátor feszültsége a komparálási szín alatt van, akkor a 32 időzítő egység a töltési és kisütési IC 11 szakaszoknak megfelelő időzítő jelekkel vezérli a 2 vezérelt kapcsolót. A töltési 10 szakaszok alatt annak 3 kimenete, a kisütési 11 szakaszok alatt 22 kimeneté akti vált.
Töltés kezdetén a 31 kimenet felfutása egyrészt indítja 28 második áramgenerátort és a 29 második impulzuí generátort, amelyek együttesen az 1. ábrán a 10 szakas; · bán látható áramot vezetnek a 15 akkumulátorhoz. Ez alatt a 36 leállító bemenet aktív állapota gondoskodik a kisütő áramkörök tiltásáról.
A kisülési 11 szakasz kezdetén a 21 vezérelt kapcsoló állapota megváltozik, a töltő áramkörök kikapcsolnak í s a 20 indító bemenet aktiválása indítj a a 18 első áramgem rátört, valamint a 19 első impulzusgcnerátort, amelyne hatására az 1. ábra 11 szakaszán vázolt kisütő áram alakút ki. A11 szakasz kezdetén indul a 23 késleltető áramkörös a ts mintavételi időpontban engedélyezi a 24 feszültségmérő áramkörét, amely a pillanatnyi Um feszültséget m<? · ri és kimenetén a jelszintet tartja.
Ez a folyamat addig folytatódik, ameddig a mintavef Um feszültség el nem éri a 38 referencia feszültségforrá: feszültségét. Ekkor a 35 komparátor átbillen és tiltja a 32 időzítő egységet, egyúttal pedig mind a töltő, mind pedij a kisütő áramköröket letiltja. Egy a rajzon nem vázol·, áramkör megváltoztatja a 35 komparátor referencia feszültségét, hogy a töltés csak adott üresjárási feszültség alá való csökkenésekor induljon ismét be. Ezt a beindulást a 35 komparátor visszabillcnésc váltja ki.
A két áramgenerátor és vele párhuzamos indított im pulzusgenerátor helyett természetesen más ekvivalen; áramkörök, például vezérelt forrásáramű áramgeneráto is használhatók, amelyek vezérlő bemenetére az 1. ábrán vázolt áramfüggvényeknek megfelelő jeleket kell vezetni.

Claims (9)

  1. Szabadalmi igénypontok
    1. Eljárás nikkel-kadmium akkumulátorok feltöltésére, amelynek során adott első időtartamú töltési szakaszok (10) alatt az akkumulátorhoz előirt értékű töltőáramot vezetünk, ennél rövidebb második időtartamú kisütési szakaszok (11) alatt az akkumulátort második előírt értékű árammal terheljük, és az említett szakaszokat (10,11) felváltva ismételtetjük, azzaljellemezve, hogy a töltési szakaszok (10) alatt legalább azok kezdetén a töltőáramra vele azonos irányú töltő áramimpulzust(12), a kisütési szakaszok (11) alatt, legalább azok kezdetén, kisütő áramimpulzust (13) szupcrponálunk, és az egyes szakaszok (10, 11) kezdetén az akkumulátor amperóra kapacitása tizedrészének megfelelő áramhoz (I10) viszo. n nyitva legalább hétszeres nagyságú áramváltozást létesítünk.
  2. 2. Az l. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az előírt értékű töltőárain az említett tizedrésznek megfelelő áramhoz (I10) viszonyítva legfeljebb háromszo15 ros nagyságú.
  3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az előírt kisütési áram az előírt töltési áramnak legfeljebb a fele, legalább pedig a negyedrésze.
  4. 4. Az 1—3. igénypontokbármelyike szerinti eljárás, az2Q zal jellemezve, hogy a kisütési szakaszban (11) alkalmazott kisütő impulzus (13) energiája 3—5 mWs között van.
  5. 5. Az 1—4. igénypontokbármelyike szerinti eljárás, azzaljellemez ve, hogy az egyes szakaszok (10,11) kezdetén azonos mértékű teljes áramváltozást létesítünk.
  6. 6. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az egyes szakaszokban több impulzust szupcrponálunk az előírt töltő- és/vagy kisütő áramokra, amelyek amplitúdója és energiatartama legfeljebb azonos az első impulzuséval.
    30 ?. Az 1—6. igénypontokbármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az egyes kisütési szakaszokban (11) azok kezdetétől számított adott késleltetés utáni mintavételi időpontokban (ts) mérjük az akkumulátor terhelt feszültségét (Um), és a töltést akkor állítjuk le, ha ezen feszültség (Um) egy meghatározott küszöbértéket átlép.
  7. 8. Kapcsolási elrendezés az 1—7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítására, amelyben van az akkumulátor kapcsaihoz csatlakoztatott töltőáramkor és kisütő áramkör, ezekben elrendezett első, illetve második 40 áramgenerátor (18,28), amelyek indító és leállító bemenetéi (20,30 és 36,37) vezérelt kapcsoló (21) kimenetéhez csatlakoznak, ennek vezérlő bemenete a töltési és kisütési szakaszokat (10,11) kijelölő időzítő egységgel (32) vn összekötve, azzal jellemezve, hogy a töltő és kisütő ._ áramkörök tartalmaznak az első áramgenerátorral (18) és második áramgenerátorral (28) együtt indított, azzal egyirányú töltő-, illetve kisütő impulzust (12, 13), azok forrásáramára szuperponáló első, illetve második impulzusgemerátort (19, 29).
    n
  8. 9. A 8. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy az első és második áramgenerátort (18, 28) és az első és második impulzusgcnerátort (19, 29) egy-egy vezérelt forrásáramű áramgenerátor képezi, amelyek vezérlő bemenetéhez egy-egy, a töltési, illetve
    55 kisütési szakaszokban (10,11) előírt lefolyású áramjelet előállító jelgenerátor csatlakozik.
  9. 10. A 8. vagy 9. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérelt kapcsolónak (21) a kisülési szakaszokat (11) indító kimeneté (22) késleltető θ0 áramkörön (23) át az akkumulátorra (15) kapcsolt feszültségmérő (24) indító bemenetéhez csatlakozik, és a feszültségmérő (24) kimenete az időzítő egység (32) indító és leállító bemenetével (34,33) összekötött kimenetű komparátor (35) jelbemenetéhez csatlakozik, amelynek referencia bemeneté referencia feszültségforrással (38) van összekötve.
HU864949A 1986-12-01 1986-12-01 Method for charging ni-cd accumulators and circuit arrangement for carrying out the said method HU196863B (en)

Priority Applications (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU864949A HU196863B (en) 1986-12-01 1986-12-01 Method for charging ni-cd accumulators and circuit arrangement for carrying out the said method
DE8787105296T DE3760644D1 (en) 1986-12-01 1987-04-09 Method for charging nickel-cadmium batteries and circuit arrangement for carrying out the method
ES87105296T ES2010685B3 (es) 1986-12-01 1987-04-09 Procedimiento para cargar acumuladores de niquel-cadmio, y sistema deconexiones para realizar dicho procedimiento
EP87105296A EP0269783B1 (de) 1986-12-01 1987-04-09 Verfahren zum Laden von Nickel-Kadmium-Akkumulatoren und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
AT87105296T ATE46794T1 (de) 1986-12-01 1987-04-09 Verfahren zum laden von nickel-kadmiumakkumulatoren und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens.
DK251687A DK251687A (da) 1986-12-01 1987-05-18 Fremgangsmaade til opladning af akkumulatorer og kredsloebsindretning til udoevelse af fremgangsmaaden
DD87309562A DD264796A5 (de) 1986-12-01 1987-11-27 Verfahren und schaltungsanordnung zum laden von nickel-kadmium-akkumulatoren
PL26909487A PL269094A1 (en) 1986-12-01 1987-11-27 Method for charging nickel-cadmium batteries and a system for implementing this method
CA000553172A CA1287876C (en) 1986-12-01 1987-11-30 Method for charging nickel-cadmium batteries and circuit arrangementfor carrying out the method
NO874987A NO874987L (no) 1986-12-01 1987-11-30 Fremgangsmaate og apparat for lading av nicd-akkumulatorer.
SU874203753A SU1547716A3 (ru) 1986-12-01 1987-11-30 Способ зар да никель-кадмиевого щелочного аккумул тора и схема дл его осуществлени
US07/126,887 US4878007A (en) 1986-12-01 1987-11-30 Method for charging nickel-cadmium batteries and circuit arrangement for carrying out the method
JP62301622A JPS63211576A (ja) 1986-12-01 1987-12-01 ニッケル−カドミウム電池の充電方法及びそれに使用する回路
BR8706501A BR8706501A (pt) 1986-12-01 1987-12-01 Processo para carregamento de baterias de niquel-cadmio e arranjo de circuito para processo para carregamento de baterias de niquel-cadmio
CN87108081A CN1006433B (zh) 1986-12-01 1987-12-01 镍镉电池的充电方法及实现这种方法的电路结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU864949A HU196863B (en) 1986-12-01 1986-12-01 Method for charging ni-cd accumulators and circuit arrangement for carrying out the said method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUT45654A HUT45654A (en) 1988-07-28
HU196863B true HU196863B (en) 1989-01-30

Family

ID=10969338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU864949A HU196863B (en) 1986-12-01 1986-12-01 Method for charging ni-cd accumulators and circuit arrangement for carrying out the said method

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4878007A (hu)
EP (1) EP0269783B1 (hu)
JP (1) JPS63211576A (hu)
CN (1) CN1006433B (hu)
AT (1) ATE46794T1 (hu)
BR (1) BR8706501A (hu)
CA (1) CA1287876C (hu)
DD (1) DD264796A5 (hu)
DE (1) DE3760644D1 (hu)
DK (1) DK251687A (hu)
ES (1) ES2010685B3 (hu)
HU (1) HU196863B (hu)
NO (1) NO874987L (hu)
PL (1) PL269094A1 (hu)
SU (1) SU1547716A3 (hu)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HU49757A (hu) * 1988-04-29 1989-10-30
USRE35643E (en) * 1990-10-16 1997-10-28 Motor Products International, Inc. Lead acid battery rejuvenator and charger
FI109567B (fi) * 1991-02-25 2002-08-30 Nokia Corp Pikalatausjärjestely
US5159258A (en) * 1991-07-15 1992-10-27 Albert Kolvites Rechargeable battery conditioner unit
US5307000A (en) * 1992-01-22 1994-04-26 Electronic Power Technology, Inc. Method and apparatus for charging, thawing, and formatting a battery
US5304914A (en) * 1992-01-27 1994-04-19 Batonex Inc. Process for charging a battery
US5399956A (en) * 1992-02-03 1995-03-21 Motorola, Inc. Backup battery system for a portable electronic device
US5334925A (en) * 1992-09-18 1994-08-02 Kendrick Robert A Nickel cadmium battery deep cycler device
US5614805A (en) * 1992-11-19 1997-03-25 Tokin Corporation Method and apparatus for charging a secondary battery by supplying pulsed current as charging current
CN1036497C (zh) * 1992-12-20 1997-11-19 王雅各 密封镉-镍蓄电池组安全、高效、自动充电方法
US5525892A (en) * 1993-08-24 1996-06-11 Pulse Charge Systems, Inc. Pulsed battery rejuvenator having variable trailing edge shaped pulses
US5633574A (en) * 1994-01-18 1997-05-27 Sage; George E. Pulse-charge battery charger
JP3584502B2 (ja) * 1994-10-07 2004-11-04 ソニー株式会社 充電制御装置
CN1063592C (zh) * 1994-11-28 2001-03-21 陈枢 电池充电电流产生电路
AU6898696A (en) * 1995-08-16 1997-03-12 Advanced Charger Technology, Inc. Method and apparatus for determining when to terminate charging of a battery
US6097172A (en) * 1996-08-15 2000-08-01 Advanced Charger Technology, Inc. Method and apparatus for determining when to terminate charging of a battery
US5998968A (en) * 1997-01-07 1999-12-07 Ion Control Solutions, Llc Method and apparatus for rapidly charging and reconditioning a battery
US6018227A (en) * 1998-06-22 2000-01-25 Stryker Corporation Battery charger especially useful with sterilizable, rechargeable battery packs
CN1079603C (zh) * 1998-08-20 2002-02-20 苏永贵 组合脉冲充电方法
US6232750B1 (en) 1999-06-08 2001-05-15 Enrey Corporation Battery charger with enhanced charging and charge measurement processes
US6891354B2 (en) 1999-07-15 2005-05-10 Fazakas Andras Method for detecting slow and small changes of electrical signals
HU223696B1 (hu) 1999-07-15 2004-12-28 András Fazakas Kapcsolási elrendezés és eljárás akkumulátorok töltésére
US6184655B1 (en) 1999-12-10 2001-02-06 Stryker Corporation Battery charging system with internal power manager
CA2509584C (en) * 2001-12-10 2009-11-10 Accelrate Power Systems Inc. Rapid battery charging method and apparatus
US20030222623A1 (en) * 2002-05-29 2003-12-04 Hardei Wae Method of charging a battery
US7573240B2 (en) * 2004-12-01 2009-08-11 02Micro International Limited Low noise charging method and device for portable devices
US8269465B2 (en) * 2007-09-27 2012-09-18 Pulsetech Products Corporation Battery charging circuit generating an oscillating triangular waveform to remove sulphate from battery plates
US10084331B2 (en) 2012-03-25 2018-09-25 Gbatteries Energy Canada Inc. Systems and methods for enhancing the performance and utilization of battery systems
WO2013142964A1 (en) 2012-03-25 2013-10-03 Sherstyuk Tymofiy Extended life battery
US10135281B2 (en) * 2016-07-10 2018-11-20 Gbatteries Energy Canada Inc. Charging a battery with frequency-modulated pulses based on battery measurements
US10840725B2 (en) 2016-07-10 2020-11-17 Gbatteries Energy Canada Inc. Battery charging with charging parameters sweep
DE102017107070A1 (de) 2017-04-03 2018-10-04 AccuPower Forschungs-, Entwicklungs- und Vertriebsgesellschaft mbH Kaskadierbare anordnung zum verschalten einer vielzahl von energiespeichern sowie verfahren zur steuerung der energieversorgung bei diesen energiespeichern
DE102017207639A1 (de) * 2017-05-05 2018-11-08 Siemens Aktiengesellschaft Batteriespeichersystem und Verfahren zum Betreiben des Batteriespeichersystems
US20220029443A1 (en) * 2020-04-17 2022-01-27 Iontra LLC Systems and methods for electrochemical device charging and discharging

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3258761A (en) * 1966-06-28 Kraus differential annunciator
US2503179A (en) * 1948-02-10 1950-04-04 Edison Inc Thomas A Battery charging method
SE358264B (hu) * 1968-05-02 1973-07-23 Mcculloch Corp
US3732481A (en) * 1970-05-07 1973-05-08 J Mas Method and apparatus for charging batteries
US4211969A (en) * 1978-11-08 1980-07-08 General Electric Company High efficiency circuit for rapidly charging batteries
DE3170079D1 (en) * 1980-01-11 1985-05-30 Thames Television Battery charger
US4385269A (en) * 1981-01-09 1983-05-24 Redifon Telecommunications Limited Battery charger
US4568869A (en) * 1984-01-04 1986-02-04 Graham Jr Merrill E Method of and device for reducing charging time of batteries and increasing power and torque of electric motors
US4641078A (en) * 1984-11-13 1987-02-03 Ralph J. Stolle Company Method for charging electrical storage batteries
JPS61189136A (ja) * 1985-02-14 1986-08-22 旭光学工業株式会社 充電式電池の充電装置

Also Published As

Publication number Publication date
US4878007A (en) 1989-10-31
CN87108081A (zh) 1988-09-21
BR8706501A (pt) 1988-07-12
EP0269783A3 (en) 1988-08-10
CN1006433B (zh) 1990-01-10
CA1287876C (en) 1991-08-20
NO874987L (no) 1988-06-02
JPS63211576A (ja) 1988-09-02
EP0269783A2 (de) 1988-06-08
ATE46794T1 (de) 1989-10-15
DK251687D0 (da) 1987-05-18
PL269094A1 (en) 1988-09-29
NO874987D0 (no) 1987-11-30
HUT45654A (en) 1988-07-28
ES2010685B3 (es) 1989-12-01
SU1547716A3 (ru) 1990-02-28
DD264796A5 (de) 1989-02-08
DK251687A (da) 1988-06-02
DE3760644D1 (en) 1989-11-02
EP0269783B1 (de) 1989-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU196863B (en) Method for charging ni-cd accumulators and circuit arrangement for carrying out the said method
CN110098646B (zh) 充电方法、充电装置、终端及可读存储介质
US7446509B2 (en) Intelligent battery charging system
JP4121945B2 (ja) 非液状電解質を伴う再充電可能バッテリを充電する方法及び装置
US4745349A (en) Apparatus and method for charging and testing batteries
US5670862A (en) Rapid charging technique for lithium ion batteries
JP2771036B2 (ja) 蓄電池を充電し、解凍し、フォーマットするための方法および装置
US5350995A (en) Battery charger for charging both a frequently and infrequently used battery
WO1992022822A1 (en) Method and apparatus for charging and testing batteries
GB1454358A (en) Lead-acid battery test method
SU1433428A3 (ru) Способ подзар дки аккумул торной батареи транспортного средства и регул тор напр жени дл его осуществлени
US8854003B2 (en) Technique for rapid battery capacity testing
WO1991007000A1 (en) A method and a charger circuit for the charging of alkaline manganese dioxide-zinc rechargeable batteries
JPH0919073A (ja) 二次電池の急速充電方法
EP1125116A1 (en) Apparatus and method for detecting memory effect in nickel-cadmium batteries
US5708347A (en) Method for accelerating the depolarization of a polarized battery to facilitate battery testing
JPH07336908A (ja) 非水系二次電池の充電装置
US20120146589A1 (en) Method and Device For Charging Lithium-Cobalt Cells
JP3138470B2 (ja) 再充電可能な蓄電池を充電し且つ試験する方法
SU279731A1 (ru) Способ определения степени заряженности стартерной свинцово-кислотной аккумуляторнойбатареи
SU678559A1 (ru) Способ определени степени зар женности аккумул тора
SU841073A2 (ru) Способ формовки и зар да акку-Мул ТОРНОй бАТАРЕи
JPH08149709A (ja) 二次電池の充電装置
HU209972B (en) Method for charging peroxide-zinck accumulators and charger circuit for implementing said method
JPH1064596A (ja) 分極したバッテリーの減極を加速させてバッテリー試験を容易にする方法

Legal Events

Date Code Title Description
HU90 Patent valid on 900628
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee