RU2496189C2 - Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи - Google Patents
Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496189C2 RU2496189C2 RU2011145765/07A RU2011145765A RU2496189C2 RU 2496189 C2 RU2496189 C2 RU 2496189C2 RU 2011145765/07 A RU2011145765/07 A RU 2011145765/07A RU 2011145765 A RU2011145765 A RU 2011145765A RU 2496189 C2 RU2496189 C2 RU 2496189C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- battery
- voltage
- lithium
- batteries
- unbalance
- 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
Заявляемое изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при наземной эксплуатации литий-ионных аккумуляторных батарей, например, в составе автономной системы электропитания искусственного спутника Земли (ИСЗ). Технический результат - повышение надежности и эффективности использования литий-ионной аккумуляторной батареи при ее наземной эксплуатации. Предлагается способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи, заключающийся в контроле напряжения аккумуляторов, проведении зарядов, разрядов, периодической балансировке аккумуляторов по напряжению, проведении подзаряда и хранения в подзаряженном состоянии. Поставленная задача решается тем, что перед постановкой аккумуляторной батареи на хранение после проведения ее подзаряда проводят упреждающую разбалансировку аккумуляторов для нивелирования разбаланса аккумуляторов по напряжению в конце периода хранения аккумуляторной батареи. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Заявляемое изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при наземной эксплуатации литий-ионных аккумуляторных батарей, например, в составе автономной системы электропитания искусственного спутника Земли (ИСЗ).
Известны литий-ионные аккумуляторные батареи и способ их эксплуатации, заключающийся в проведении заряд-разрядных циклов и контроле напряжения аккумуляторов и описанные в книге Д.А.Хрусталев, Аккумуляторы, М., Изумруд, 2003 г., глава 4. В данной работе отмечается очень низкое внутреннее сопротивление аккумуляторов и возможность управления процессами заряда-разряда только по текущим значениям напряжений аккумуляторов. При этом отмечается, что перезаряд и переразряд аккумуляторов категорически недопустим и в аккумуляторных батареях должны быть предусмотрены средства защиты. Однако, известная информация касается в основном наземного применения литий-ионных аккумуляторных батарей в мобильных телефонах и компьютерной технике и не решает вопросов надежной эксплуатации в течение длительного ресурса в составе ИСЗ.
Известны литий-ионные аккумуляторные батареи и способ их эксплуатации, заключающийся в проведении заряд-разрядных циклов и контроле напряжения аккумуляторов и описанные в книге А.А. Таганова, Ю.И. Бубнов, С.Б. Орлов, Герметичные химические источники тока. Элементы и аккумуляторы. Оборудование для испытаний и эксплуатации, Санкт-Петербург, Химиздат, 2005 г., глава 5, 7.
В данной работе отмечается, что хранение литий-ионных аккумуляторных батарей проводится в подзаряженном на 30-50% состоянии с целью исключения опасного для них снижения напряжения на аккумуляторах ниже минимального уровня (их переразряда). В то же время отмечаются некоторые негативные факторы (например, рост внутреннего сопротивления при хранении больше при большей заряженности), которые делают предпочтительным хранение с меньшей величиной заряженности.
Наиболее близким техническим решением является способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи, заключающийся в контроле напряжения аккумуляторов, проведении зарядов, разрядов и периодической балансировки аккумуляторов по напряжению, хранении в подзаряженном состоянии («Батарея 23ЛИ-50, ЖЦПИ.563563.001 ТО», разработки и изготовления предприятия ОАО "Сатурн", г.Краснодар).
В известной литий-ионной аккумуляторной батарее 6ЛИ-25, согласно ЖЦПИ.563563.001 ТО, перед постановкой на хранение проводят заряд на 40% от номинальной емкости. При этом батарея может храниться в течение года без проведения дополнительных работ.
Этот способ принят за прототип заявляемому изобретению.
Недостатком известного способа реализованного известной аккумуляторной батареей является то, что он не оптимизирует состояние аккумуляторной батареи в режиме хранения, что снижает надежность и эффективность использования литий-ионной аккумуляторной батареи при ее эксплуатации.
Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности и эффективности использования литий-ионной аккумуляторной батареи при ее наземной эксплуатации.
Поставленная задача решается тем, что при проведении контроля напряжения аккумуляторов, проведении зарядов, разрядов, периодической балансировки аккумуляторов по напряжению, проведении подзаряда и хранения в подзаряженном состоянии, перед постановкой аккумуляторной батареи на хранение после проведения ее подзаряда проводят упреждающую разбалансировку аккумуляторов для нивелирования разбаланса аккумуляторов по напряжению в конце периода хранения аккумуляторной батареи. При этом, предлагается рассчитывать величину разбалансировки напряжения для каждого аккумулятора относительно напряжения аккумулятора, имеющего наименьшее значение напряжения за предшествующий межбалансировочный период, и после проведения подзаряда аккумуляторной батареи проводить упреждающую разбалансировку ее аккумуляторов по напряжению прямо пропорционально рассчитанным значениям величины их разбалансировки. Кроме того, величину упреждающей разбалансировки для каждого аккумулятора предлагается рассчитывать по формуле:
ΔUyбi=(ΔUi/Тп/б)·Тхр,
где - ΔUyбi - величина напряжения упреждающей разбалансировки i-того аккумулятора, В;
- ΔUi - величина напряжения разбалансировки i-того аккумулятора в предшествующий межбалансировочный период, В;
- Тп/б - длительность предшествующего межбалансировочного периода, сутки;
- Тхр - длительность панируемого срока хранения, сутки.
Действительно, введение упреждающей разбалансировки позволяет снизить степень заряженности большинства аккумуляторов, что благотворно отразится на сохранении их технических характеристик в процессе хранения аккумуляторной батареи и повысит надежность эксплуатации аккумуляторной батареи. Кроме того, к концу периода хранения аккумуляторы будут выравнены по напряжению, что повышает эффективность последующей эксплуатации аккумуляторной батареи.
На фиг.1 представлена структурная схема рабочего места для автономной работы с аккумуляторными батареями в составе ИСЗ в наземных условиях.
Рабочее место содержит:
- Зарядно-разрядный комплекс 1 состоящий из устройств зарядно-разрядных 2, устройств контроля напряжения аккумуляторов 3 и устройства расширения интерфейса 4;
- ПЭВМ 5;
- ИСЗ 6 с установленными аккумуляторными батареями 7.
В процессе наземной эксплуатации аккумуляторная батарея 7 подвергается хранению в подзаряженном состоянии.
Для повышения надежности и эффективности последующего использования литий-ионной аккумуляторной батареи 7 после проведения ее подзаряда от устройств зарядно-разрядных 2, с контролем напряжения устройствами контроля напряжения аккумуляторов 3 проводят упреждающую разбалансировку ее аккумуляторов по напряжению прямо пропорционально рассчитанным значениям величины их разбалансировки.
При этом, так как рабочее место для автономной работы с аккумуляторными батареями 7 в составе ИСЗ 6 оснащено ПЭВМ 5, имеющей связь через «устройство расширения интерфейса» 4 с «Устройствами зарядно-разрядными» 2 и «Устройствами контроля напряжения аккумуляторов» 3, то задача расчета упреждающей разбалансировки для каждого аккумулятора по формуле: ΔUyбi=ΔUi/Тп/б·Тхр и последующего управления балансировочными резисторами, входящими в состав аккумуляторной батареи, решается простыми программными средствами и с учетом имеющихся в ПЭВМ данных о предшествующем межбалансировочным периоде.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить надежность и эффективность использования литий-ионной аккумуляторной батареи при ее наземной эксплуатации.
Claims (3)
1. Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи, заключающийся в контроле напряжения аккумуляторов, проведении зарядов, разрядов, периодической балансировки аккумуляторов по напряжению, проведения подзаряда и хранения в подзаряженном состоянии, отличающийся тем, что перед постановкой аккумуляторной батареи на хранение после проведения ее подзаряда проводят упреждающую разбалансировку аккумуляторов для нивелирования разбаланса аккумуляторов по напряжению в конце периода хранения аккумуляторной батареи.
2. Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи по п.1, отличающийся тем, что рассчитывают величину разбалансировки напряжения для каждого аккумулятора относительно напряжения аккумулятора, имеющего наименьшее значение напряжения за предшествующий межбалансировочный период, и после проведения подзаряда аккумуляторной батареи проводят упреждающую разбалансировку ее аккумуляторов по напряжению прямо пропорционально рассчитанным значениям величины их разбалансировки.
3. Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи по п.1 или 2, отличающийся тем, что величину упреждающей разбалансировки для каждого аккумулятора рассчитывают по формуле: ΔUyбi=(ΔUi/Тп/б)·Txp, где
- ΔUyбi - величина напряжения упреждающей разбалансировки i-го аккумулятора, В;
- ΔUi - величина напряжения разбалансировки i-го аккумулятора в предшествующий межбалансировочный период, В;
- Тп/б - длительность предшествующего межбалансировочного периода, сутки;
- Тхр - длительность планируемого срока хранения, сутки.
- ΔUyбi - величина напряжения упреждающей разбалансировки i-го аккумулятора, В;
- ΔUi - величина напряжения разбалансировки i-го аккумулятора в предшествующий межбалансировочный период, В;
- Тп/б - длительность предшествующего межбалансировочного периода, сутки;
- Тхр - длительность планируемого срока хранения, сутки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011145765/07A RU2496189C2 (ru) | 2011-11-10 | 2011-11-10 | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011145765/07A RU2496189C2 (ru) | 2011-11-10 | 2011-11-10 | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011145765A RU2011145765A (ru) | 2013-05-20 |
RU2496189C2 true RU2496189C2 (ru) | 2013-10-20 |
Family
ID=48788858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011145765/07A RU2496189C2 (ru) | 2011-11-10 | 2011-11-10 | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2496189C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006075112A1 (fr) * | 2005-01-14 | 2006-07-20 | Pellenc (Societe Anonyme) | Procede de chargement equilibre d'une batterie lithium-ion ou lithium polymere |
RU2403656C1 (ru) * | 2009-07-07 | 2010-11-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в составе искусственного спутника земли |
RU2408958C1 (ru) * | 2009-11-03 | 2011-01-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в автономной системе электропитания искусственного спутника земли |
RU2411618C1 (ru) * | 2009-11-30 | 2011-02-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в автономной системе электропитания искусственного спутника земли |
RU2430860C1 (ru) * | 2010-05-24 | 2011-10-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в составе космического аппарата негерметичного исполнения с радиационным охлаждением и космический аппарат для его реализации |
-
2011
- 2011-11-10 RU RU2011145765/07A patent/RU2496189C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006075112A1 (fr) * | 2005-01-14 | 2006-07-20 | Pellenc (Societe Anonyme) | Procede de chargement equilibre d'une batterie lithium-ion ou lithium polymere |
RU2403656C1 (ru) * | 2009-07-07 | 2010-11-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в составе искусственного спутника земли |
RU2408958C1 (ru) * | 2009-11-03 | 2011-01-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в автономной системе электропитания искусственного спутника земли |
RU2411618C1 (ru) * | 2009-11-30 | 2011-02-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в автономной системе электропитания искусственного спутника земли |
RU2430860C1 (ru) * | 2010-05-24 | 2011-10-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в составе космического аппарата негерметичного исполнения с радиационным охлаждением и космический аппарат для его реализации |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011145765A (ru) | 2013-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10601239B2 (en) | Systems and methods for series battery charging | |
US20190245237A1 (en) | Rechargeable multi-cell battery | |
US8965723B2 (en) | Apparatus and method for estimating state of charge of battery | |
RU2461102C1 (ru) | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в автономной системе электропитания | |
AU2018355632B2 (en) | Method for charging or discharging an energy store | |
CN104935045A (zh) | 一种采用镍系二次电池的储能系统的电池组均衡方法 | |
CN102255114B (zh) | 电池均衡充放电方法及装置 | |
JP2014515251A (ja) | 内部アキュムレータを備えた低コスト急速充電器及び方法 | |
RU2479894C2 (ru) | СПОСОБ ЗАРЯДА ЛИТИЙ-ИОННОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ИЗ n ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ С ПОДКЛЮЧЕННЫМИ К НИМ ЧЕРЕЗ КОММУТАТОРЫ БАЛАНСИРОВОЧНЫМИ РЕЗИСТОРАМИ | |
CN108233464A (zh) | 一种电池组主动均衡方法和系统 | |
KR20150050216A (ko) | 배터리 시스템 관리 장치 | |
EP2854254A1 (en) | Charging station having battery cell balancing system | |
CN104135044B (zh) | 一种电池储能系统充放电电流限制方法 | |
CN104051811B (zh) | 一种电池的浮充方法和系统 | |
RU2510105C2 (ru) | Способ заряда комплекта аккумуляторных батарей в составе автономной системы электропитания космического аппарата | |
RU2496189C2 (ru) | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи | |
RU2464675C2 (ru) | СПОСОБ ЗАРЯДА КОМПЛЕКТА ИЗ n ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ В СОСТАВЕ ГЕОСТАЦИОНАРНОГО ИСКУССТВЕННОГО СПУТНИКА ЗЕМЛИ | |
KR20160049300A (ko) | 배터리 랙 간 전압 밸런싱 장치 및 방법 | |
RU2461101C1 (ru) | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в автономной системе электропитания | |
CN110534827A (zh) | 一种串联电池组的充电方法 | |
RU2638825C2 (ru) | Способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в составе автономной системы электропитания искусственного спутника Земли | |
Alimardani et al. | A new approach to improve li-ion battery lifetime in home energy storage system with photovoltaic modules | |
CN104852413A (zh) | 更新堆栈电池芯充满电量的方法及电池管理系统 | |
KR20130129508A (ko) | 전지팩의 전압 밸런싱 장치 및 방법 | |
CN110224451A (zh) | 一种锂离子动力电池变流充电装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191111 |