RU2313864C1 - Способ ускоренного формирования и восстановления емкости закрытых никель-кадмиевых аккумуляторных батарей при помощи заряда асимметричным током - Google Patents
Способ ускоренного формирования и восстановления емкости закрытых никель-кадмиевых аккумуляторных батарей при помощи заряда асимметричным током Download PDFInfo
- Publication number
- RU2313864C1 RU2313864C1 RU2006116099/09A RU2006116099A RU2313864C1 RU 2313864 C1 RU2313864 C1 RU 2313864C1 RU 2006116099/09 A RU2006116099/09 A RU 2006116099/09A RU 2006116099 A RU2006116099 A RU 2006116099A RU 2313864 C1 RU2313864 C1 RU 2313864C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charging
- battery
- discharge
- capacity
- charge
- 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)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники. Технический результат - сокращение времени формирования и восстановления закрытых аккумуляторных батарей (АБ) и уменьшение газовыделения. Заряд АБ ведут стабилизированным асимметричным током при соотношении амплитуд разрядного и зарядного импульсов 3÷4 с амплитудами зарядного импульса, численно равными 0,3÷0,5 от номинальной емкости, при длительности зарядного импульса 220±20 мс и разрядного импульса 15÷5 мс с паузами между ними 0÷2 мс до достижения напряжения на батарее порогового значения, данного в ТУ или инструкции по эксплуатации на батарею или до сообщения зарядной емкости в размере 120÷150% от номинальной емкости. Контроль напряжения на батарее производят в паузе между зарядным и разрядным импульсами тока.
Description
Изобретение относится к электротехнике и касается вопроса формирования и восстановления емкости закрытых никель-кадмиевых аккумуляторных батарей (АБ) при вводе в эксплуатацию, техническом обслуживании и регламентных работах.
Известен способ [Патент РФ №2185009, Н01М 10/54, 2000] восстановления никель-кадмиевых аккумуляторов, входящих в батарею, при котором осуществляют предварительный разряд батареи аккумуляторов до 0÷0,5 В с последующим зарядом его до максимального значения, предусмотренного техническими характеристиками, перед разрядом и зарядом аккумуляторной батареи осуществляют заряд и измерение напряжения батареи, сравнение его с заданным значением, при этом в случае отсутствия в батарее короткозамкнутых элементов осуществляют, по крайней мере, один цикл разряда и заряда батареи с помощью переменного тока номинальной величины с частотой 20 кГц÷80 Гц, зависимость которого от времени носит пилообразный характер, представляющий собой несимметричную относительно 0 В зависимость с соотношением зарядной части к разрядной в режиме заряда как (20÷4): 1 и в режиме разряда как 1:(20-4), и превышении амплитудой импульса переднего фронта в 4÷5 раз среднего значения зарядного тока, а в случае наличия в батарее короткозамкнутых элементов перед зарядом батареи предварительно осуществляют процесс многократного ударного воздействия на батарею при помощи конденсатора емкостью от 10000 мкФ, заряженного до напряжения 25÷60 В, с последующим зарядом аккумуляторной батареи до номинального значения, после чего цикл разряда и заряда батареи осуществляют аналогично описанному выше, повторяя дозаряд выравнивающим током в 4÷10 раз меньшим номинального, после чего восстановительный цикл, состоящий в разряде и заряде батареи, повторяют. Однако данный способ характеризуется сложностью реализации и большой длительностью восстановления батареи.
Наиболее близким к предлагаемому является способ [Патент РФ №2226019, Н01М 10/44, 2002], в котором заряд аккумулятора производят асимметричным импульсным током с чередованием зарядного и разрядного импульсов, а возбуждение в аккумуляторе механических колебаний осуществляют за счет формирования зарядного импульса в виде серии импульсов высокой частоты. Частоту импульсов, составляющих зарядный импульс, выбирают в пределах 3÷30 кГц. Импульсы тока высокой частоты приводят к механической вибрации аккумулятора с такой же частотой, что интенсифицирует электрохимические процессы, улучшает доступ электролита к активной массе электродов, улучшает условия движения газов для осуществления процесса рекомбинации. Благодаря импульсам разряда происходит измельчение крупнокристаллических структур на поверхностях элементов аккумулятора, чему способствуют и возникающие в аккумуляторе механические колебания. Однако при данном способе возможны механические повреждения активной массы и основы электродов. Кроме того, формирование зарядного импульса в виде серии импульсов высокой частоты приводит к увеличению амплитудных значений токов, что увеличивает газообразование и омические потери в батарее.
Задачей изобретения является разработка способа ускоренного формирования при вводе в эксплуатацию и восстановления емкости при техническом обслуживании и регламентных работах закрытых никель-кадмиевых АБ, характеризующегося отсутствием выплескивания электролита при заряде и сокращением времени по сравнению с регламентированными способами формирования и восстановления емкости закрытых никель-кадмиевых аккумуляторных батарей постоянным током.
Поставленная задача достигается тем, что в известный способ восстановления никель-кадмиевых аккумуляторных батарей, в котором заряд аккумулятора производят асимметричным током с чередованием зарядного и разрядного импульсов, внесены изменения, характеризующиеся тем, что заряд батареи ведут разнополярными импульсами тока со стабилизированными амплитудами разрядного и зарядного токов при соотношении амплитуд разрядного и зарядного импульсов 3÷4 с амплитудами зарядного тока, численно равными 0,2÷0,6 от номинальной емкости, при длительности зарядного импульса 220±20 мс и разрядного импульса 15±5 мс с паузами между ними 0÷2 мс, процесс заряда прекращают при достижении напряжения на батарее порогового значения, данного в ТУ или инструкции по эксплуатации на батарею, или до сообщения зарядной емкости в размере 120÷150% от номинальной емкости. Контроль напряжения на батарее производят в паузе между зарядным и разрядным импульсами тока. Разряд батареи ведут стабилизированным постоянным током, численно равным 0,2Сном. Уменьшение соотношения амплитуды разрядного и зарядного импульсов ниже указанного выше предела влечет за собой разогрев батареи и повышенное газовыделение аккумулятора, что ведет к выплескиванию электролита. Увеличение зарядной емкости свыше 150% от номинальной практически не дает прироста разрядной емкости, но приводит к росту газовыделения и увеличению времени заряда.
Указанный способ проверяли на электровозных АБ 42НК-125 при формировании свежеизготовленных АБ, при регламентных работах и при вводе в эксплуатацию после смены электролита при ведении технического обслуживания в депо. Заряд вели асимметричным током 35 А при соотношении амплитуд разрядного и зарядного импульсов 3,3, длительности зарядного импульса 220 мс, длительности разрядного импульса 15 мс, паузе между импульсами 2 мс, процесс заряда прекращали при достижении напряжения на батарее порогового значения, данного в ТУ или инструкции по эксплуатации на батарею или до сообщения зарядной емкости в размере 140% от номинальной емкости. Уменьшение соотношения амплитуды разрядного и зарядного импульсов ниже 3 влечет за собой сильное газовыделение и приводит к выплескиванию электролита, а при соотношении амплитуд более 4 практически не увеличивается положительный эффект от применения асимметричного тока, но усложняется зарядное устройство и растут омические потери на внутренних соединениях АБ. При длительности разрядного импульса более 20 мс происходит разогрев внутренних токоведущих соединений АБ, а при длительности менее 10 мс за счет снижения эффективности разрядного импульса увеличивается газовыделение, что приводит к вспениванию и выплескиванию электролита. Длительность зарядного импульса выбирают в пределах 220±20 мс, чтобы скважность разрядного импульса была в пределах 4÷9%. Время паузы не более 2 мс выбирают из условия прекращения переходных процессов при переходе от зарядного импульса к разрядному и от разрядного к зарядному. Уменьшение амплитуды зарядного импульса ниже 0,2 от номинальной емкости АБ удлиняет время заряда, не сокращая полного времени процесса формирования или восстановления, а увеличение выше 0,6 от номинальной емкости сокращает время заряда, но увеличивает как газовыделение и разогрев АБ, так и время на отгазовку и остывание АБ, а также снижает разрядную емкость, что в конечном итоге приводит к увеличению числа зарядно-разрядных циклов, необходимых для набора номинальной емкости. Увеличение зарядной емкости свыше 150% от номинальной практически не дает прироста разрядной емкости, но также приводит к выплескиванию электролита и увеличению длительности заряда, снижение зарядной емкости ниже 120% приводит к тому, что АБ при заряде остаются недозаряженными, что снижает разрядную емкость и увеличивает число зарядно-разрядных циклов, необходимых для набора номинальной емкости.
Согласно ТУ на АБ 42НК-125 формирование или восстановление ведут при заряде постоянным током 35 А до сообщения зарядной емкости в размере 300% от номинальной, при этом происходит вспенивание и выплескивание электролита вследствие бурного газовыделения. Зарядно-разрядные циклы повторяют до тех пор, пока разрядная емкость станет не меньше номинальной. Для ввода батареи в эксплуатацию требуется 3÷4 цикла заряда-разряда. Использование вышеуказанного способа формирования и восстановления с помощью заряда асимметричным током позволяет значительно сократить время цикла заряда-разряда, снизить требуемое число циклов заряда-разряда для набора батареей номинальной емкости до 1÷3, исключить выплескивание электролита за счет уменьшения газовыделения.
Claims (1)
- Способ ускоренного формирования и восстановления емкости закрытых никель-кадмиевых аккумуляторных батарей при помощи заряда асимметричным током с чередованием зарядного и разрядного импульсов, отличающийся тем, что заряд батареи ведут разнополярными импульсами тока со стабилизированными амплитудами разрядного и зарядного токов при соотношении амплитуд разрядного и зарядного импульсов 3÷4 с амплитудами зарядного импульса, численно равными 0,2÷0,6 от номинальной емкости, при длительности зарядного импульса 220±20 мс и разрядного импульса 15±5 мс с паузами между ними 0÷2 мс, процесс заряда прекращают при достижении напряжения на батарее порогового значения, данного в ТУ или инструкции по эксплуатации на батарею или до сообщения зарядной емкости в размере 120÷150% от номинальной емкости, и контроль напряжения на батарее производят в паузе между зарядным и разрядным импульсами тока.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006116099/09A RU2313864C1 (ru) | 2006-05-10 | 2006-05-10 | Способ ускоренного формирования и восстановления емкости закрытых никель-кадмиевых аккумуляторных батарей при помощи заряда асимметричным током |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006116099/09A RU2313864C1 (ru) | 2006-05-10 | 2006-05-10 | Способ ускоренного формирования и восстановления емкости закрытых никель-кадмиевых аккумуляторных батарей при помощи заряда асимметричным током |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2313864C1 true RU2313864C1 (ru) | 2007-12-27 |
Family
ID=39019075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006116099/09A RU2313864C1 (ru) | 2006-05-10 | 2006-05-10 | Способ ускоренного формирования и восстановления емкости закрытых никель-кадмиевых аккумуляторных батарей при помощи заряда асимметричным током |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2313864C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460182C1 (ru) * | 2011-03-10 | 2012-08-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ) | Способ ускоренного формирования емкости закрытых никель-кадмиевых аккумуляторов при помощи заряда асимметричным током |
RU2518487C2 (ru) * | 2012-06-18 | 2014-06-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" | Способ формирования свинцово-кислотных аккумуляторных батарей импульсным асимметричным током |
RU2538775C2 (ru) * | 2010-07-16 | 2015-01-10 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Литий-ионная аккумуляторная батарея, устройство восстановления емкости батареи и способ восстановления емкости батареи |
RU2622041C1 (ru) * | 2015-12-28 | 2017-06-09 | Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "Сигма" | Способ заряда аккумуляторных батарей асимметричным током и устройство для его осуществления |
-
2006
- 2006-05-10 RU RU2006116099/09A patent/RU2313864C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538775C2 (ru) * | 2010-07-16 | 2015-01-10 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Литий-ионная аккумуляторная батарея, устройство восстановления емкости батареи и способ восстановления емкости батареи |
RU2460182C1 (ru) * | 2011-03-10 | 2012-08-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ) | Способ ускоренного формирования емкости закрытых никель-кадмиевых аккумуляторов при помощи заряда асимметричным током |
RU2518487C2 (ru) * | 2012-06-18 | 2014-06-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" | Способ формирования свинцово-кислотных аккумуляторных батарей импульсным асимметричным током |
RU2622041C1 (ru) * | 2015-12-28 | 2017-06-09 | Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "Сигма" | Способ заряда аккумуляторных батарей асимметричным током и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6176383B1 (ja) | 鉛蓄電池装置、無停電電源装置、電源システム、鉛蓄電池の制御装置、鉛蓄電池の制御方法 | |
US10756557B2 (en) | Charge apparatus to repeatedly apply a pulsed high voltage and a low voltage to charge a battery | |
WO2018051866A1 (ja) | 鉛蓄電池装置、鉛蓄電池の制御装置、鉛蓄電池の制御方法 | |
CN1251953A (zh) | 提高充电电池循环使用寿命的充电方法 | |
RU2313864C1 (ru) | Способ ускоренного формирования и восстановления емкости закрытых никель-кадмиевых аккумуляторных батарей при помощи заряда асимметричным током | |
CN103490114A (zh) | 蓄电池充电再生器 | |
JP6797438B2 (ja) | バッテリーの充電方法およびバッテリーの充電装置 | |
CN108183534B (zh) | 组合脉冲快速均衡充电控制系统及方法 | |
US8120333B2 (en) | Method of charging double electric layer electrochemical capacitors | |
CN110138196B (zh) | 一种多支路储能变流器直流软启动控制方法及系统 | |
JP6965770B2 (ja) | 鉛蓄電池の制御装置、鉛蓄電池装置、無停電電源装置、電源システム、及び充電制御方法 | |
CN103312001A (zh) | 包含超级电容器的储能系统中电池的充电方法及系统 | |
JP6176378B1 (ja) | 鉛蓄電池装置、鉛蓄電池の制御装置、鉛蓄電池の制御方法 | |
CN111162336B (zh) | 一种电动车铅酸蓄电池快速充电方法 | |
KR20140031376A (ko) | 이차 전지의 축전 능력 열화 방지와 재생 및 축전량 계측 장치 | |
RU2313863C1 (ru) | Способ ускоренного формирования и восстановления емкости герметичных никель-кадмиевых аккумуляторных батарей при помощи заряда асимметричным током | |
CN110854960A (zh) | 一种铅酸电池的频率变化脉冲充电方法及系统 | |
CN114374007B (zh) | 一种动力锂电池破障机及动力锂电池充电方法 | |
JP2013233002A (ja) | 蓄電システムおよびその充放電制御方法 | |
CN112349986B (zh) | 一种自适应充电方法及系统 | |
CN110707770B (zh) | 控制单元和用于给电池组充电的方法 | |
RU2521607C1 (ru) | Способ ускоренного формирования и восстановления емкости никель-кадмиевых аккумуляторов переменным асимметричным током | |
JPH11215731A (ja) | リチウムイオン電池の充電装置及び充電方法 | |
JP6369514B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
RU2218636C1 (ru) | Способ заряда аккумулятора |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110511 |