RU2477510C2 - Method for electrochemical current source (eccs) discharging - Google Patents

Method for electrochemical current source (eccs) discharging

Info

Publication number
RU2477510C2
RU2477510C2 RU2010153476A RU2010153476A RU2477510C2 RU 2477510 C2 RU2477510 C2 RU 2477510C2 RU 2010153476 A RU2010153476 A RU 2010153476A RU 2010153476 A RU2010153476 A RU 2010153476A RU 2477510 C2 RU2477510 C2 RU 2477510C2
Authority
RU
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
ehit
load
discharge
method
eccs
Prior art date
Application number
RU2010153476A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010153476A (en )
Inventor
Макич Иванович Даниелян
Павел Матвеевич Масляков
Original Assignee
Макич Иванович Даниелян
Павел Матвеевич Масляков
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
Grant date

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: according to the method, ECCS discharging is carried out by way of periodical connection and disconnection of load and at constant power; in the course of discharging charge current increment rate is controlled. At current increment rate equal to zero the load is disconnected; with load disconnected, one controls ECCS voltage increment rate for the voltage final value recovery at constant rate.
EFFECT: electric discharge characteristics increase.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способам разряда ЭХИТ. The invention relates to electrical engineering, namely to methods EHIT discharge.

Из известных способов разряда ЭХИТ по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является способ импульсного разряда ЭХИТ путем периодического подключения и отключения нагрузки (патент РФ №2302060 С1, 2007). Of the known methods of the plurality of discharge EHIT material features and achieved technical result is a method of pulsed discharge EHIT by periodically connecting and disconnecting the load (RF Patent №2302060 C1, 2007).

Недостатком известного способа разряда являются недостаточно высокие выходные электрические характеристики, что связано с неоптимальным выбором режима разряда. A disadvantage of the known method of discharge are not sufficiently high output power characteristics, due to non-optimal for this discharge mode.

Техническим результатом изобретения является создание способа разряда ЭХИТ, обеспечивающего повышенные электрические характеристики. The technical result of the invention is to provide a method EHIT discharge provides improved electrical performance.

Указанный технический результат достигается тем, что способ разряда ЭХИТ производится путем периодического подключения и отключения нагрузки, при этом разряд ведут при постоянной мощности, причем в процессе разряда контролируют скорость нарастания тока разряда и при скорости нарастания, равной нулю, отключают нагрузку; Said technical result is achieved in that the method EHIT discharge produced by periodic connection and disconnection of the load, the discharge was carried out at constant power, and control the rate of rise of the discharge current and slew rate in the discharge process, to zero, the load is switched off; при отключенной нагрузке контролируют скорость нарастания напряжения ЭХИТ до своего конечного значения при условии постоянства скорости нарастания. at the disconnected load voltage slew rate control EHIT to its final value at the condition of constant slew rate.

Указанный режим разряда позволяет снять с ЭХИТ значительно более высокие удельные мощности и энергии, чем при известном режиме разряда за счет того, что источник тока ЭХИТ периодически через ключевой элемент, дроссель, накопительный конденсатор, стабилизатор разрядной мощности подключается и отключается от нагрузки. Said discharge mode allows to remove from EHIT considerably higher specific power and energy than known mode of discharge due to the fact that the current source EHIT periodically through a key element, a choke, a storage capacitor Stabilizer discharge power is connected and disconnected from the load. Для данной нагрузки время подключенного к ЭХИТ состояния определяется временем достижения тока своего максимального значения и выдержки до момента убывания. For a given load time EHIT connected to the state determined by the current reaching its maximum value and shutter speed until the descending order. При убывании тока ЭХИТ отключается от нагрузки. With decreasing current EHIT disconnected from the load. За время включенного состояния ЭХИТ работает при минимальном внутреннем сопротивлении, равном активной составляющей полного сопротивления, т.е. During the energized state EHIT operates with minimal internal resistance equal to the impedance of the active component, i.e. при отсутствии поляризационной составляющей. in the absence of the polarization component. Таким образом, при включенном состоянии ЭХИТ отдает максимально возможную энергию при своем минимальном внутреннем сопротивлении. Thus, when the state EHIT gives the maximum possible energy at its minimum internal resistance. При выключенном состоянии ток через ЭХИТ должен быть равен нулю, т.к. When the off-state current through EHIT should be zero, because в противном случае постоянно-токовый фон приводит к появлению поляризационной составляющей внутреннего сопротивления ЭХИТ. otherwise constant-current pattern gives rise to a polarization component EHIT internal resistance. Время выключенного состояния определяется временем восстановления напряжения ЭХИТ до конечного при условии постоянства скорости нарастания. off-state time is determined by the voltage recovery time to a final EHIT provided constant slew rate. Таким образом, суть способа съема энергии с ЭХИТ заключается в том, чтобы отделить по времени отбор электрической энергии с ЭХИТ от собственно окислительно-восстановительной химической реакции, проходящей в ЭХИТ, являющейся источником электродвижущей силы последнего. Thus, the essence of the method with EHIT energy extraction is to separate the time selection EHIT with electrical energy from the actual redox chemical reactions taking place in EHIT, which is the source of electromotive force of the latter. Во время включенного состояния индуктивный накопитель электрической энергии (дроссель) со стабилизатором мощности обеспечивают непрерывный рост тока с ЭХИТ до момента его убывания. During the on-state drive inductive electric power (throttle) with the stabilizer provide continuous power increase in the current with EHIT until its decay. В этом интервале времени химическая реакция не идет. In this interval of time the chemical reaction does not occur. В отключенном состоянии происходит сама химическая реакция при отсутствии тока. In the OFF state the chemical reaction itself occurs in the absence of current.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность признаков изобретения не известна. The performed analysis showed the art that the claimed combination of features of the invention are not known. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявленного способа условию «новизна». This allows to conclude that the claimed method, the condition of "novelty".

Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию "изобретательский уровень" проведен дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения. To verify compliance with the criterion of the claimed invention "inventive step" carried out an additional search of the prior art in order to identify features coinciding with features distinctive from the prototype of the claimed technical solutions. Таким образом, можно сделать вывод, что заявленное техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники. Thus, we can conclude that the claimed technical solution does not follow explicitly from the prior art. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень". Therefore, the claimed invention meets the criterion "Inventive Level".

Сущность изобретения поясняется чертежами и примером реализации способа. Brief Description of the drawings and an example of the method.

На фиг.1 представлена установка для практической реализации заявленного способа. 1 shows a plant for practicing the claimed method.

На фиг.2 показаны зависимости снимаемых мощностей от относительной емкости батареи для двух режимов работы ЭХИТ. 2 shows the dependence of output power on the relative capacity of the battery for the two modes of operation EHIT.

На фиг.3 показаны зависимости снимаемых мощностей от относительной емкости батареи для двух режимов работы ЭХИТ. 3 shows the dependence of output power on the relative capacity of the battery for the two modes of operation EHIT.

Пример практической реализации An example of practical realization of

Для реализации заявленного способа была собрана установка, включающая в себя ЭХИТ (1), ключевой элемент с блоком управления (2), дроссель (3), накопительный конденсатор (4), стабилизатор разрядной мощности (5), измеритель напряжения, тока, а также скорости их изменения (6), нагрузка (7) (см. фиг.1). was assembled for implementing the claimed method includes EHIT (1), a key element of the control unit (2), a throttle (3), a storage capacitor (4), the discharge capacity of the stabilizer (5), voltage measurement current, and their rate of change (6), the load (7) (see FIG. 1).

Пример №1. Example №1.

Испытывалась литий-ионная батарея производства фирма «Кокам», состоящая из трех последовательно соединенных аккумуляторов SLPB 55205130 напряжением 12,6 В и емкостью 11 А·ч. Tested lithium-ion production company "cocama language" battery, consisting of three series-connected SLPB 55205130 12.6 battery voltage and a capacity of 11 Ah. Батарея заряжалась до 12,6 В (4,2 В на аккумулятор) и разряжалась до 8,1 В (2,7 на аккумулятор) в двух режимах. The battery was charged up to 12.6 V (4.2 V for the battery) and discharged to 8.1 V (2.7 to battery) in the two modes.

Режим 1. Разряд производился на постоянном сопротивлении 1,2 Ом. 1. The discharge mode is performed at a constant resistance of 1.2 ohms.

Режим 2. К той же батарее подключалось электронное устройство, включающее в себя ключевой элемент с блоком управления, индуктивный накопитель, накопительный конденсатор, стабилизатор разрядной мощности, контроллер для измерения тока, напряжения и скорости их нарастания и на выходе электронного устройства подключалась нагрузка. Mode 2. In the same battery plugged electronic device comprising a key element of the control unit, inductive storage, the storage capacitor Stabilizer discharge power controller for measuring the current, voltage and speed of their growth and the output of the electronic device was connected load. Нагрузка подбиралась таким образом, чтобы на выходе электронного устройства мощность была равна начальной разрядной мощности в режиме №1 с постоянным сопротивлением 1,2 Ом. The load was adjusted so that the output power of the electronic device was equal to the initial discharge power at №1 mode with a constant resistance of 1.2 ohms. Мощность фиксировалась как на входе, так и на выходе электронного устройства. Power was fixed at both the input and the output of the electronic device. Частота отбора энергии варьировалась от 19 кГц до 0,25 кГц. energy selection frequency was varied from 19 kHz to 0.25 kHz.

Из фиг.2 видно, что в режиме разряда на постоянном сопротивлении (кривая 1) начальная разрядная мощность, равная 125 Вт, монотонно убывает в зависимости от степени разряда аккумуляторной батареи до значения 64 Вт, соответствующего 95%-ной степени разряженности. From Figure 2 it is seen that in the discharge mode, the constant resistance (curve 1), the initial discharge capacity is equal to 125 W, monotonically decreases as a function of the degree of discharge of the battery to a value of 64 W corresponding to 95% degree of discharge. Падение мощности составило 90%. power drop was 90%. В режиме №2 мощности, снимаемые как на выходе электронного устройства (кривая 2), так и на входе электронного устройства (кривая 3), не зависят от степени разряженности аккумуляторной батареи и составляют 125 Вт и 135 Вт соответственно. In №2 power mode, the recorded both on output of the electronic device (curve 2), and the input of the electronic device (curve 3) does not depend on the degree of discharge of the storage battery and make up to 125 W and 135 W respectively. Разница в 10 Вт, равная 135-125 Вт, теряется в самом электронном устройстве. The difference is 10 W, which is equal to 135-125 watts lost in the electronic device. Полное внутреннее сопротивление в режиме №1 составило 12 мОм, а в режиме №2-4,5 мОм, что равно активной составляющей полного внутреннего сопротивления батареи. Internal impedance mode №1 was 12 milliohms, and №2-4,5 milliohms mode, which is equal to the active component of the total internal resistance of the battery.

Пример №2. Example №2. Испытывалась стартерная свинцовая аккумуляторная батарея производства фирмы Varta 12 В 40 Ахч. Tested starter lead storage battery Varta 12 produced in 40 quartermaster. Батарея разряжалась в двух режимах до конечного напряжения 10,2 В. The battery was discharged in two modes until a final voltage of 10.2 V.

Режим 1. Батарея разряжалась на постоянном сопротивлении 0,31 Ом до напряжения 10,2 В. Regime 1. The battery was discharged at a constant resistance of 0.31 ohms up to a voltage of 10.2 V.

Режим 2. Батарея разряжалась с подключением электронного устройства, включающего в себя ключевой элемент с блоком управления, индуктивный накопитель, накопительный конденсатор, стабилизатор разрядной мощности, контроллер для измерения тока, напряжения и скорости их нарастания. Mode 2. The battery was discharged with a connection of an electronic device comprising a key element of the control unit, inductive storage, the storage capacitor Stabilizer discharge power controller for measuring the current, voltage and their rate of growth.

Нагрузка подбиралась таким образом, чтобы на выходе электронного устройства мощность была равна начальной разрядной мощности в режиме №2 с постоянным сопротивлением 0,31 Ом. The load was adjusted so that the output power of the electronic device was equal to the initial discharge power at №2 mode with a constant resistance of 0.31 ohms. Мощность фиксировалась как на входе, так и на выходе электронного устройства. Power was fixed at both the input and the output of the electronic device. Частота отбора энергии варьировалась от 19 кГц до 0,25 кГц. energy selection frequency was varied from 19 kHz to 0.25 kHz.

Из фиг.3 видно, что для режима №1 (кривая 1) мощность с начального значения 502 Вт, соответствующая полностью заряженной батарее, к концу разряда, соответствующему 52% разрядной емкости, составляет 380 Вт, т.е. From Figure 3 it is seen that for the mode №1 (curve 1) with the initial value of power 502 W, corresponding to a fully charged battery, to the discharge end corresponding to 52% of the discharge capacity is 380 W, i.e., падение мощности составило 32%. power loss was 32%. В режиме с подключенным электронным устройством мощности, как снимаемые на выходе электронного устройства (кривая 2), так и на входе электронного устройства (кривая 3), не зависят от степени разряда батареи и остаются постоянными 502 Вт и 540 Вт соответственно. In the connected mode, the electronic power device is the recorded output of the electronic device (curve 2), and the input of the electronic device (curve 3) does not depend on the degree of battery discharge and remain constant 502 watts and 540 watts respectively. Причем разрядная емкость в режиме №2 составляет 62%. And the discharge capacity in the mode №2 is 62%. Полное внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи в режиме №1 при разряде на постоянном сопротивлении 0,31 Ом менялось с начальных 16 мОм до конечных 22 мОм. Internal impedance of the battery in №1 mode during discharge at a constant resistance of 0.31 ohms changed from initial to final 16 milliohms 22 milliohms. В режиме №2 с подключенным электронным устройством - с начальных 2 мОм до конечного 7 мОм, что соответствует активной составляющей полного внутреннего сопротивления. In №2 mode to the connected electronic device - from initial to final 2 milliohms 7 milliohms, which corresponds to the active component of the impedance.

Приведенные выше и примеры практической реализации способа показывают, что данный способ может быть реализован на практике. The above and examples of practical realization of the method shows that the method can be implemented in practice. Следовательно, заявленный способ соответствует критерию «промышленная применимость». Consequently, the inventive method corresponds to the criterion "industrial applicability".

Claims (1)

  1. Способ разряда электрохимического источника тока (ЭХИТ) путем периодического подключения и отключения нагрузки, отличающийся тем, что разряд ведут при постоянной мощности, причем максимальная энергия, снимаемая с ЭХИТ, определяется максимальным временем подключенного состояния ЭХИТ к нагрузке, в течение которого контролируемая скорость нарастания тока разряда ограничивается значением, равным нулю, а минимальное время отключенного состояния ЭХИТ от нагрузки - временем восстановления напряжения ЭХИТ до конечного с постоянной скорость A method of electrochemical power source of discharge (EHIT) by periodic connection and disconnection of the load, characterized in that the discharge is conducted at a constant power, and maximum energy disclaims EHIT determined by the maximum time of the connected state EHIT to the load, during which the controlled rate of rise of the discharge current limited to a value equal to zero, and the minimum time the oFF state of the load EHIT - EHIT voltage recovery time to a final constant speed ю нарастания. th rise.
RU2010153476A 2010-12-28 2010-12-28 Method for electrochemical current source (eccs) discharging RU2477510C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153476A RU2477510C2 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Method for electrochemical current source (eccs) discharging

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153476A RU2477510C2 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Method for electrochemical current source (eccs) discharging

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010153476A true RU2010153476A (en) 2012-07-10
RU2477510C2 true RU2477510C2 (en) 2013-03-10

Family

ID=46848044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010153476A RU2477510C2 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Method for electrochemical current source (eccs) discharging

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2477510C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996021966A1 (en) * 1995-01-10 1996-07-18 Cambridge Continuous Power Uninterruptible power supply
US6021040A (en) * 1998-01-19 2000-02-01 Hitachi, Ltd. Power storage device and power converter using same
RU45842U1 (en) * 2004-06-03 2005-05-27 Даниелян Макич Иванович Source of power
RU2302060C1 (en) * 2005-12-20 2007-06-27 Закрытое Акционерное Общество "Научно-производственное предприятие "Константа" Power supply and its operating process

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996021966A1 (en) * 1995-01-10 1996-07-18 Cambridge Continuous Power Uninterruptible power supply
US6021040A (en) * 1998-01-19 2000-02-01 Hitachi, Ltd. Power storage device and power converter using same
RU45842U1 (en) * 2004-06-03 2005-05-27 Даниелян Макич Иванович Source of power
RU2302060C1 (en) * 2005-12-20 2007-06-27 Закрытое Акционерное Общество "Научно-производственное предприятие "Константа" Power supply and its operating process

Also Published As

Publication number Publication date Type
RU2010153476A (en) 2012-07-10 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ng et al. Enhanced coulomb counting method for estimating state-of-charge and state-of-health of lithium-ion batteries
Chen et al. Sinusoidal-ripple-current charging strategy and optimal charging frequency study for Li-ion batteries
US6617830B2 (en) Capacitor system for a vehicle
US20110012563A1 (en) Fast charging of battery using adjustable voltage control
JP2005151683A (en) Battery pack charger
Speltino et al. Cell equalization in battery stacks through state of charge estimation polling
US8552693B2 (en) Low temperature charging of Li-ion cells
Monem et al. Lithium-ion batteries: Evaluation study of different charging methodologies based on aging process
Lee et al. Comparison of passive cell balancing and active cell balancing for automotive batteries
Shin et al. Constant-current regulator-based battery-supercapacitor hybrid architecture for high-rate pulsed load applications
JPH11341694A (en) Charging method of secondary battery
US8643342B2 (en) Fast charging with negative ramped current profile
US20100066309A1 (en) Method for pulsed charging of a battery in an autonomous system comprising a supercapacitance
Jantharamin et al. A new dynamic model for lead-acid batteries
JP2007311107A (en) Method for charging secondary cell
JP2006166615A (en) Voltage equalization control system of storage device
JP2009278709A (en) Regulator for battery pack
JP2004080942A (en) Chargeable power supply apparatus
JP2008136330A (en) Charging system, charger, and battery pack
US20100026241A1 (en) Apparatus and method for balancing of battery cell's charge capacity
JP2008118777A (en) Abnormality detecting device for storage element, abnormality detecting method for storage element, and abnormality detecting program for storage element
Xie et al. State of health aware charge management in hybrid electrical energy storage systems
JP2010154628A (en) Voltage correction control method of power accumulation module
Yan et al. Fuzzy control for battery equalization based on state of charge
JP2007325451A (en) Voltage balance adjusting method for battery pack in which a plurality of lithium-ion secondary batteries are connected in series

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131229

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140910