RU2110119C1 - Способ определения степени заряженности аккумулятора - Google Patents
Способ определения степени заряженности аккумулятора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2110119C1 RU2110119C1 RU95102497A RU95102497A RU2110119C1 RU 2110119 C1 RU2110119 C1 RU 2110119C1 RU 95102497 A RU95102497 A RU 95102497A RU 95102497 A RU95102497 A RU 95102497A RU 2110119 C1 RU2110119 C1 RU 2110119C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- battery
- electrolyte
- degree
- charge
- equilibrium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Сущность изобретения: повышение точности и ускорения процесса определения степени заряженности аккумулятора достигнута за счет исключения влияния поляризации на результат измерения, а также учета влияния температуры электролита на равновесную электродвижущую силу (эдс) аккумулятора и зависимости равновесной эдс полностью разряженного аккумулятора от конструктивных параметров. Для этого равновесную эдс измеряют на двух электродах, дополнительно вводимых в электролит. Кроме того, в электролит также вводят датчик температуры, измеряют температуру электролита и в зависимости от ее величины корректируют значение равновесной эдс. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности, к химическим источникам тока, и может быть применено для контроля технического состояния, например, свинцовых аккумуляторов. Кроме того, изобретение может быть использовано в техническом устройстве контроля технического состояния химического источника тока.
Известен и широко используется способ определения степени заряженности свинцового аккумулятора, заключающийся в измерении плотности и температуры электролита с помощью соответственно денсиметра и термометра, в приведении измеренной плотности к нормальной температуре и расчете степени заряженности с учетом плотности электролита полностью заряженного аккумулятора, зависящей от климатической зоны эксплуатации и времени года [1].
При расчете исходят из того, что с понижением температуры на 1o плотность электролита увеличивается на 0,0007 г/см3 и что снижение плотности электролита на 0,01 г/см3 соответствует потере 5 - 6% емкости.
Следовательно, степень заряженности аккумулятора рассчитывают по формуле S = 100 - k1{dз - dи[1 + k2(tн - tи)]}, где S - степень заряженности аккумулятора, %; k1 - коэффициент изменения степени заряженности аккумулятора, равный 5 - 6%/(г/см3); d3 - плотность электролита полностью заряженного аккумулятора при нормальной температуре электролита, равная 1.22 - 1.30 г/см3 в зависимости от зоны эксплуатации и времени года; dи - измеренная плотность электролита, г/см3; k2 - температурный коэффициент изменения плотности электролита, равный минус 0.0007 (г/см3) град; tн - нормальная температура электролита, равная плюс 25oC; tи - измеренная температура электролита, oC.
Определение степени заряженности аккумулятора указанным способом производят с погрешностью, достигающей 12% и более. Такая низкая точность обуславливается диапазоном изменения степени заряженности на единицу плотности, погрешностью денсиметра, субъективной погрешностью, возникающей из-за малой контрастности прозрачного мениска на фоне шкалы денсиметра и смачиваемости материалов денсиметра и наружного цилиндра ареометра, а также принимаемым допущением плотностного коэффициента изменения степени заряженности при различных значениях плотности электролита полностью заряженного аккумулятора.
Точнее, степень заряженности определяется, если использовать эмпирическую зависимость между равновесной электродвижущей силой (эдс) аккумулятора и плотностью электролита, описываемой формулой E = 0,85 + d, где E - равновесная эдс свинцового аккумулятора, B; d - плотность электролита, г/см3.
Известен способ определения степени заряженного химического источника тока по величине его эдс [2]. Способ позволяет обеспечить высокую точность определения указанного показателя при неизменных значениях температуры и плотностей электролита аккумулятора в полностью заряженном и полностью разряженном состояниях. Однако в реальных условиях перечисленные величины могут изменяться в широких пределах. Это приводит к существенным ошибкам в определенной степени заряженности аккумулятора при использовании известного способа.
Наиболее близким техническим решением является способ определения степени заряженности аккумулятора, заключающийся в измерении его равновесной эдс и последующем расчете степени заряженности с учетом зависимости равновесной эдс полностью заряженного аккумулятора от зоны эксплуатации и времени года [3] . Расчет степени заряженности аккумулятора рассчитывают по формуле где S - степень заряженности аккумулятора, %; Eи - измеренная равновесная эдс аккумулятора, B; E2, Ep - равновесные эдс, полностью заряженного и полностью разряженного аккумулятора при нормальной температуре электролита, B.
Однако и в этом способе отсутствует операция корректировки измеренной эдс в зависимости от температуры электролита, что обуславливает дополнительную ошибку в оценке заряженности аккумулятора до 3%. Кроме того, равновесная эдс полностью разряженного аккумулятора рассчитывается исходя из предпосылки о постоянстве в полностью заряженном и полностью разряженном состояниях. Фактически же равновесная эдс полностью разряженного аккумулятора определяется его конструктивными параметрами и не зависит от устанавливаемой в зависимости от зоны эксплуатации и времени года начальной плотности электролита. Следовательно, вышеуказанная предпосылка приводит к увеличению погрешности определения степени заряженности при изменении условий эксплуатации от стандартных.
Цель изобретения состоит в повышении точности и ускорении процесса определения степени заряженности аккумулятора за счет исключения влияния поляризации на результат измерения, а также учета влияния температуры электролита на равновесную электродвижущую силу аккумулятора и зависимости равновесной электродвижущей силы полностью разряженного аккумулятора от его конструктивных параметров.
Цель достигается тем, что в известном способе определения степени заряженности аккумулятора, включающем операции измерения равновесной эдс и расчета степени заряженности с учетом зависимости равновесной эдс полностью заряженного аккумулятора от эксплуатационных факторов, равновесную эдс измеряют на двух электродах, дополнительно вводимых в электролит.
Кроме того, в электролит также вводят датчик температуры, измеряют температуру электролита и в зависимости от ее величины корректируют значение равновесной эдс.
Заявляемый способ отличается от известного [3] тем, что при определении степени заряженности учитывают зависимость равновесной эдс полностью разряженного аккумулятора от его конструктивных параметров, описываемую формулой:
,
где
Ep - равновесная эдс аккумулятора, В;
Qном - эквивалентное количество электричества единицы объема электролита номинальной плотности, А•ч/см3;
V - объем электролита аккумулятора, см3;
Cном - номинальная емкость аккумулятора, А•ч.
,
где
Ep - равновесная эдс аккумулятора, В;
Qном - эквивалентное количество электричества единицы объема электролита номинальной плотности, А•ч/см3;
V - объем электролита аккумулятора, см3;
Cном - номинальная емкость аккумулятора, А•ч.
С учетом этой зависимости степень заряженности аккумулятора рассчитывают по формуле:
,
где
S - степень заряженности аккумулятора, %;
Eи - измеренная равновесная эдс аккумулятора, В;
k - температурный коэффициент измерения равновесной эдс аккумулятора, В/град;
tн - нормальная температура электролита, oC;
tи - измеренная температура электролита, oC;
Eз - равновесная эдс полностью заряженного аккумулятора, В.
,
где
S - степень заряженности аккумулятора, %;
Eи - измеренная равновесная эдс аккумулятора, В;
k - температурный коэффициент измерения равновесной эдс аккумулятора, В/град;
tн - нормальная температура электролита, oC;
tи - измеренная температура электролита, oC;
Eз - равновесная эдс полностью заряженного аккумулятора, В.
К тому же рассчитанное значение степени заряженности аккумулятора вводят в цифровой индикатор.
Осуществление заявляемого способа определения степени заряженности аккумулятора поясняется схемой, изображенной на чертеже.
Предварительно в устройство 1 ввода электронной вычислительной машины (ЭВМ) 2 вводят значения V-объема электролита 3 аккумулятора 4, Cном - его номинальной емкости и Eз - равновесной эдс полностью заряженного аккумулятора, характерной для данных зон эксплуатации и времени года. Посредством микропроцессора 5 указанные значения закладывают в запоминающее устройство 6.
Затем в электролит 3 аккумулятора 4, имеющего собственные электроды 7, дополнительно вводят два электрода 8 и датчик 9 температуры. На дополнительно введенных электродах 8 измеряют равновесную эдс аккумулятора 4. В аналого-цифровом преобразователе (АЦП) 10 ее превращают в цифровое значение. Посредством датчика 9 измеряют температуру электролита 3. Ее превращают при помощи операционного усилителя 11 и аналого-цифрового преобразователя 12 в цифровое значение. Цифровые значения измеренных величин вводят в микропроцессор 5 и с его помощью, извлекая из запоминающего устройства 6 заложенные там значения, рассчитывают по формуле [2] степень заряженности аккумулятора. После этого рассчитанное значение передают в цифровой индикатор 13.
Заявляемый способ был реализован согласно представленному чертежу. Определялась степень заряженности аккумуляторов свинцовых батарей 6СТ-190ТР. Использовалась ЭВМ, содержащая АЦП, микропроцессор, запоминающее устройство, устройство ввода и цифровой индикатор. Также применены операционный усилитель 140УД6 и датчик температуры 730080.
Испытания показали, что максимальная погрешность определения степени заряженности аккумулятора заявляемым способом не превышает 2,5%, а время определения составляет с учетом подготовительных операций 0,5 - 1,0 мин.
Таким образом, при использовании заявляемого способа повышается точность и ускоряется процесс определения степени заряженности аккумулятора.
Claims (1)
- Способ определения степени заряженности аккумулятора, включающий измерение его равновесной электродвижущей силы и последующий расчет степени заряженности с учетом равновесной электродвижущей силы полностью заряженного аккумулятора, отличающийся тем, что запоминают значения объема электролита аккумулятора, номинальной емкости аккумулятора, равновесной электродвижущей силы полностью заряженного аккумулятора, после чего измеряют равновесную электродвижущую силу аккумулятора и температуру его электролита и определяют степень S заряженности аккумулятора их выражения
где V - объем электролита аккумулятора, см3;
Eи - измеренная равновесная электродвижущая сила аккумулятора, В;
K - температурный коэффициент измерения равновесной электродвижущей силы аккумулятора, В/град;
tн - нормальная температура электролита, oС;
tи - измеренная температура электролита, oС;
Qн о м - эквивалентное количество электричества единицы объема электролита номинальной плотности, А • ч/см3;
Сн о м - номинальная емкость аккумулятора, А • ч;
Eз - равновесная электродвижущая сила полностью заряженного аккумулятора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95102497A RU2110119C1 (ru) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | Способ определения степени заряженности аккумулятора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95102497A RU2110119C1 (ru) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | Способ определения степени заряженности аккумулятора |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95102497A RU95102497A (ru) | 1996-11-20 |
RU2110119C1 true RU2110119C1 (ru) | 1998-04-27 |
Family
ID=20164998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95102497A RU2110119C1 (ru) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | Способ определения степени заряженности аккумулятора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2110119C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU197634U1 (ru) * | 2017-10-30 | 2020-05-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Бэттери Сервис Групп" | Устройство разрядно-диагностическое аккумуляторных батарей |
-
1995
- 1995-02-22 RU RU95102497A patent/RU2110119C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Свинцовые стартерные аккумуляторные батареи. Руководство. - М.: Воениздат, 1983. 2. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU197634U1 (ru) * | 2017-10-30 | 2020-05-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Бэттери Сервис Групп" | Устройство разрядно-диагностическое аккумуляторных батарей |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95102497A (ru) | 1996-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100849114B1 (ko) | 재충전 가능한 배터리의 남은 사용 시간뿐만 아니라 충전상태를 예측하는 방법 | |
US5808445A (en) | Method for monitoring remaining battery capacity | |
US4595880A (en) | Battery state of charge gauge | |
Bacarella et al. | The potentiometric measurement of acid dissociation constants and pH in the system methanol-water. pKa values for carboxylic acids and anilinium ions | |
JP5058814B2 (ja) | バッテリーの状態及びパラメーターの推定システム及び方法 | |
EP2089731B1 (en) | Apparatus and method for determination of the state-of-charge of a battery when the battery is not in equilibrium | |
KR100606878B1 (ko) | 이차 전지의 분극 전압 추정 방법, 이차 전지의 잔존 용량추정 방법 및 장치, 전지 팩 시스템, 및 전동 차량 | |
EP2664938B1 (en) | Open circuit voltage estimation device, condition estimation device, and method of estimating open circuit voltage | |
US3049664A (en) | Electrochemical determination of components in gas mixtures | |
CN113242977A (zh) | 估算电化学元件的soh和soc | |
KR20070074621A (ko) | 배터리 상태 및 파라미터 추정 시스템 및 방법 | |
US2861926A (en) | Electrochemical method and apparatus for gas detection | |
CN115684961A (zh) | 用于确定电池储能器的容量损失的方法、装置及计算机程序产品 | |
CN116264842A (zh) | 电池soh估计装置和方法 | |
CN110133528B (zh) | 一种在线自学习锂电池的内阻测量装置及其测量方法 | |
JP2009300209A (ja) | バッテリ状態検知方法、状態検知装置及びバッテリ電源システム | |
RU2110119C1 (ru) | Способ определения степени заряженности аккумулятора | |
CN112415409B (zh) | 估算电池容量的方法和装置、存储介质及车辆 | |
JPS61109264A (ja) | 蓄電池監視装置 | |
SU1582144A1 (ru) | Способ измерени потерь мощности на нагрев проводов в высоковольтной линии | |
JPS6238662B2 (ru) | ||
SUNDERMANN | Process for monitoring the oxygen content in liquids | |
RU2188411C1 (ru) | Способ измерения активности ионов в растворах и устройство для его осуществления | |
RU2094791C1 (ru) | Калибруемый твердоэлектролитный анализатор | |
RU1784907C (ru) | Способ измерени парциального давлени кислорода |