RU2390886C1 - Устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора к тепловому разгону - Google Patents
Устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора к тепловому разгону Download PDFInfo
- Publication number
- RU2390886C1 RU2390886C1 RU2009102081/09A RU2009102081A RU2390886C1 RU 2390886 C1 RU2390886 C1 RU 2390886C1 RU 2009102081/09 A RU2009102081/09 A RU 2009102081/09A RU 2009102081 A RU2009102081 A RU 2009102081A RU 2390886 C1 RU2390886 C1 RU 2390886C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- accumulator
- generator
- battery
- unit
- nickel
- 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
Abstract
Использование: анализ предрасположенности никель-кадмиевых аккумуляторов к тепловому разгону, комбинированным с индикатором анализа, показывающий количественную оценку развития дендритов внутри сепарации аккумулятора, способствующих появлению теплового разгона. Устройство содержит генератор (1) переменного синусоидального напряжения, исследуемый аккумулятор (2), соединенный с выводами генератора, блок управления и анализа (3), подключенный к вводу и выводу генератора, вводу блока режимов тестирования (4), вводу блока памяти (5), выводу блока индикации (6). Блок управления и анализа (3) изменяет частоту генератора (1) в соответствии с заданным алгоритмом. Синусоидальный ток, идущий через аккумулятор (2), и напряжение поляризации аккумулятора подаются с генератора на блок управления и анализа (3) для вычисления омического сопротивления аккумулятора. При малом значении омического сопротивления блок индикации (6) показывает количественную оценку развития дендритов внутри сепарации аккумулятора 2, чем выше оценка, тем больше аккумулятор предрасположен к тепловому разгону. Технический результат - возможность анализировать никель-кадмиевые аккумуляторы на предрасположенность к тепловому разгону. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к вторичным элементам, в частности к никель-кадмиевым аккумуляторам, комбинированным с индикатором анализа, показывающим количественную оценку развития дендритов внутри сепарации аккумулятора, чем выше оценка, тем больше аккумулятор предрасположен к тепловому разгону.
Одной из причин возникновения теплового разгона в никель-кадмиевых аккумуляторах является прорастание дендритов через сепаратор [Галушкин Д.Н., Галушкина Н.Н. Анализ и визуальные последствия теплового разгона никель-кадмиевых аккумуляторов НКБН-25-УЗ // Электрохимическая энергетика. - 2006. - Т.6. - №2. - С.76-78]. Это приводит к резкому уменьшению омического сопротивления в месте прорастания дендрита и, следовательно, к значительному возрастанию тока на этом участке, что в свою очередь ведет к повышению температуры и к еще более сильному падению сопротивления в этом месте. Таким образом, чем ниже внутреннее омическое сопротивление аккумулятора, тем сильнее развиты дендриты внутри сепарации и тем больше аккумулятор предрасположен к тепловому разгону. Изобретенное устройство вычисляет коэффициент предрасположенности аккумулятора к тепловому разгону η=(ρ0-ρ)/ρ0*100% [Патент Российской Федерации 2310953, H01M 10/34, H01M 10/48 20.11.2007], где ρ0 - внутреннее омическое сопротивление данного аккумулятора в начале эксплуатации, ρ - внутреннее омическое сопротивление аккумулятора на момент проверки. Значение η>20% свидетельствует о значительном развитии дендритов внутри сепаратора, следовательно, аккумулятор предрасположен к тепловому разгону.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство [Патент Российской Федерации 1833698, 6 H01M 10/48, H01M 10/50, H02H 7/18 19/06/1995] для контроля состояния батареи аккумуляторов с плоскими электродами ламельной конструкции и корпусом из непроводящего немагнитного материала, комбинированным с индикаторами состояния, сигнализирующими о переходе аккумуляторов в аварийный режим при тепловом разгоне во время эксплуатации в буферном режиме. Данное устройство содержит генератор переменного напряжения, обмотку, соединенную с выводами генератора, пороговый элемент, сигнализатор, подключенный к выходу порогового элемента, источник стабильного напряжения постоянного тока и плату из непроводящего немагнитного материала. При этом обмотка размещена внутри платы, установленной между аккумуляторами, а вход порогового элемента подключен к выходу генератора. Генератор, пороговый элемент и источник стабильного напряжения постоянного тока размещены внутри платы. При увеличении температуры электродов аккумулятора выше 70-80°C напряжение на выходе генератора повышается и вызывает скачкообразное изменение состояния порогового элемента и сигнализатор выдает сигнал об аварийном состоянии.
Однако данное устройство никак количественно не оценивает предрасположенность аккумулятора к тепловому разгону и не дает возможности отбраковывать аккумуляторы по предрасположенности к тепловому разгону еще до их установки на объект.
Целью изобретения является создание устройства, позволяющего анализировать никель-кадмиевые аккумуляторы на предрасположенность к тепловому разгону.
На чертеже представлена блок-схема устройства анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора к тепловому разгону.
Устройство содержит генератор 1 переменного синусоидального напряжения, исследуемый аккумулятор 2, соединенный с выводами генератора, блок управления и анализа 3, подключенный к вводу и выводу генератора, вводу блока режимов тестирования 4, вводу блока памяти 5, выводу блока индикации 6.
Устройство работает следующим образом.
В блоке режимов тестирования 4 устанавливается режим тестирования для данного аккумулятора. Режим определяет диапазон частот, в котором будет тестироваться аккумулятор. Этот диапазон зависит от емкости аккумулятора, типа электродов и определяется на базе экспериментальных данных для аккумуляторов различного типа так, чтобы минимальное комплексное сопротивление находилось в данном диапазоне. В соответствии с выбранным режимом блок управления и анализа 3 изменяет частоту генератора 1 в диапазоне от 10 до 4000 Гц и амплитудным значением 5 мВ. Синусоидальный ток, идущий через аккумулятор 2, и напряжение поляризации аккумулятора с генератора 1 подаются на блок управления и анализа 3, который вычисляет значение импеданса при каждом измерении и находит среди всех значений минимальное. Полученное минимальное значение является омическим сопротивлением аккумулятора. Чем ниже внутреннее омическое сопротивление аккумулятора, тем сильнее развиты дендриты внутри сепаратора и тем больше аккумулятор предрасположен к тепловому разгону. Далее блок управления и анализа 3 вычисляет коэффициент предрасположенности аккумулятора к тепловому разгону η=(ρ0-ρ)/ρ0*100%, где ρ0 - внутреннее омическое сопротивление данного аккумулятора в начале эксплуатации, которое он берет из блока памяти 5 в соответствии с его инвентарным номером, ρ - внутреннее омическое сопротивление аккумулятора на момент проверки, которое вычислено блоком управления и анализа 3. Полученный результат выводится в блок индикации 6. Значение η>20% свидетельствует о значительном развитии дендритов внутри сепаратора, следовательно, аккумулятор предрасположен к тепловому разгону.
Таким образом, использование заявленного устройства позволяет количественно оценить предрасположенность никель-кадмиевого аккумулятора к тепловому разгону с помощью коэффициента теплового разгона. При значениях коэффициента теплового разгона более 20%, показывающих значительное развитие дендритов внутри сепаратора, данные аккумуляторы должны быть отбракованы еще до постановки на объект.
Источники информации
1. Патент Российской Федерации 1833698, 6 H01M 10/48, H01M 10/50, H02H 7/18 19.06.1995.
2. Галушкин Д.Н., Галушкина Н.Н. Анализ и визуальные последствия теплового разгона никель-кадмиевых аккумуляторов НКБН-25-УЗ // Электрохимическая энергетика. - 2006. - Т.6. - №2.- С.76-78.
3. Патент Российской Федерации 2310953, H01M l0/34, H01M 10/48 20.11.2007.
Claims (1)
- Устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора к тепловому разгону, содержащее генератор (1) переменного синусоидального напряжения, исследуемый аккумулятор (2), соединенный с выводами генератора, отличающееся тем, что блок управления и анализа (3) подключают к вводу и выводу генератора, вводу блока режимов тестирования (4), вводу блока памяти (5), выводу блока индикации (6), устанавливают режим тестирования для аккумулятора в блоке режимов тестирования, при этом проводится измерение внутреннего омического сопротивления аккумулятора по переменному току в блоке управления и анализа, вычисляется коэффициент предрасположенности аккумулятора к тепловому разгону и производится вывод результата блоком индикации.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009102081/09A RU2390886C1 (ru) | 2009-01-22 | 2009-01-22 | Устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора к тепловому разгону |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009102081/09A RU2390886C1 (ru) | 2009-01-22 | 2009-01-22 | Устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора к тепловому разгону |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2390886C1 true RU2390886C1 (ru) | 2010-05-27 |
Family
ID=42680594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009102081/09A RU2390886C1 (ru) | 2009-01-22 | 2009-01-22 | Устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора к тепловому разгону |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2390886C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2779463C1 (ru) * | 2022-01-31 | 2022-09-07 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерство обороны Российской Федерации | Устройство контроля состояния аккумуляторных батарей на борту воздушного судна |
-
2009
- 2009-01-22 RU RU2009102081/09A patent/RU2390886C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2779463C1 (ru) * | 2022-01-31 | 2022-09-07 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерство обороны Российской Федерации | Устройство контроля состояния аккумуляторных батарей на борту воздушного судна |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Carkhuff et al. | Impedance-based battery management system for safety monitoring of lithium-ion batteries | |
| Lai et al. | Online detection of early stage internal short circuits in series-connected lithium-ion battery packs based on state-of-charge correlation | |
| FI127776B (en) | SYSTEM FOR DETERMINING THE INTERNAL BATTERY LEAKER FLOW INDICATOR | |
| CN108291941B (zh) | 用于检测由于未知放电电流导致的电池单元故障的装置和方法 | |
| US8635038B2 (en) | System for monitoring the state of a battery | |
| An et al. | Cell sorting for parallel lithium-ion battery systems: Evaluation based on an electric circuit model | |
| EP2637032A1 (en) | Battery abnormality prediction system | |
| CN103149535A (zh) | 用于在线确定电池的充电状态和健康状态的方法和装置 | |
| CN109477870B (zh) | 用于确定电能量存储器的电容的设备和方法 | |
| JP2012251919A (ja) | リチウムイオン二次電池の検査装置，検査方法及び二次電池モジュール | |
| CN116027199B (zh) | 基于电化学模型参数辨识检测电芯全寿命内短路的方法 | |
| CN115932611A (zh) | 一种基于弛豫过程的锂离子电池内短路故障诊断方法 | |
| CN108693478A (zh) | 一种锂离子动力电池的漏液检测方法 | |
| JP2019158831A (ja) | 検査方法、検査装置及び学習モデル | |
| TW201734493A (zh) | 電池健康狀況偵測方法及其電路 | |
| Wang et al. | Battery pack topology structure on state-of-charge estimation accuracy in electric vehicles | |
| CN110161422A (zh) | 一种电池计量及检测方法、装置 | |
| RU2390886C1 (ru) | Устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора к тепловому разгону | |
| KR20220041045A (ko) | 배터리 성능 평가 방법 및 장치 | |
| KR20220100442A (ko) | 배터리 진단 장치, 배터리 시스템 및 배터리 진단 방법 | |
| Kiel et al. | Validation of single frequency Z measurement for standby battery state of health determination | |
| ES2791538T3 (es) | Sistema para determinar un indicador de una corriente de fuga interna de una entidad de batería | |
| CN103149536B (zh) | 电池系统的电压测定方法 | |
| Sazhin et al. | Novel Short-Circuit Detection in Li-Ion Battery Architectures | |
| TWI233992B (en) | Method for determining battery state-of-health |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110123 |