SU851569A1

SU851569A1 - Способ зар да аккумул торной батареи

Info

Publication number: SU851569A1
Application number: SU792862291A
Authority: SU
Inventors: Валерий Нейахович Филатов
Original assignee: Предприятие П/Я М-5644
Priority date: 1979-12-29
Filing date: 1979-12-29
Publication date: 1981-07-30

Description

Изобретение относитс к области эксплуатации аккумул торных батарей преимущественно свинцово-кислотных. , Известны способы зар да аккумул торых батарей посто нным сглаженным телком повышенной плотности с периоди:ческой подачей на стадии их дозар да кратковременных разр дных депол ризирующих импульсов тока, пара метры, начало и частота подачи кото рых Зсшаютс в функции состо ни за р жаемой батареи 1,2 и 3, Одним из важнейших параметров разр дных импульсов тока вл етс их длительность, . Известны cnocotei зар да :аккумул торных батарей током повышенной плотности с периодической подачей разр дных импульсов тока, длительность которых задаетс посто нной и подбираетс экспериментально 1 и 2. Недостатком этих; способов зар да в л етс обобщенность требований к параметрам разр дных импульсов тока, не учи тывакаплх специфичность отдельных типо размеров аккумул торных батарей,что при массовой зар дке различных типоразмеров аккумул торных батарей приводит к снижению эффективности процесса зар да аккумул торных батарей . Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ зар да аккумул торных батарей током повышенной плотности с периодической подачей кратковременных разр дных импульсов тока с длительностью, равной полупериоду собственной частоты аккумул торной батареи в разр женном состо нии 3 . Недостатком этого способа вл етс пониженна эффективность процесса зар да, поскольку по мере дозар да аккумул торной батареи ее собственна частота колебаний понижаетс , режим подачи разр дных импульсов выходит из резонансного, и амплитуда разр дных импульсов тока снижаетс за счет увеличени полного сопротивлени аккумул торной батареи. Цель изобретени - повыоюние эффективности процесса зар да при простоте его практической реализации. Указанна цель достигаетс периодической подачей разр дных импульсюа тока неизменной длительности, равной полупериоду собственной частоты полностью зар женной аккумул торной батареи.

Момент окончани процесса зар да определ ют по максимуму амплитуды разр дных импульсов тока или нулю производной частотной характеристики батареи.

На фиг.1 приведена блок-схема системы зар да, реализующа способ Зар да; на фиг.2 - токовые диаграммы/ характеризующие способ зар да.

Блок-схема системы зар да содержит узел 1 зар да, узел 2 разр да, датчики 3 и 4 тока, датчик 5 напр жени , систему б управлени и аккумул торную батарею 7.

При ускоренном зар де аккумул торных батарей, например свинцовокислотных , посто нным током повышенной плотности, формируемым узлом 1 зар да (фиг.1), по мере зар да снижаетс их восприимчивость к зар дному току, возникают процессы газовой и электрической пол ризации, привод щие к повышению напр жени на аккумул торной батарее выше допустимого , газообразованию и т.д., снижающие эффективность дальнейшего протекани зар дного процесса.

Дл снижени вли ни указанных нежелательных влений либо их полного устранени и подают периодически кратковременные разр дные импульсы тока с помощью узла 2 разр да (фиг.1 При этом момент начала подачи и частоту подачи разр дных импульсов тока задают либо по заранее составленной временной программе, либо в функции состо ни зар жаемой аккумул торной батареи : напр жение, интенсивность газовыделени , нагрев, давление, плотность и т.д. Амплитуду разр дных импульсов Задают также либо неизменной, либо возрастающей по мере зар да аккумул торной батареи . Соответственно и длительность разр дных импульсов тока выбирают либо посто нной, экспериментально подобранной, либо возрастающей по мере усилени пол ризационных процессов в аккумул торной батарее (фиг.2а).

Вследствие сложности протекающих в зар жаемой аккумул торной батарее электрохимических процессов на практике предпочтительны способы зар да с усредненными параметрс1ми разр дны импульсов тока.

Относительно длительности разр дных импульсов тока в качестве такого усредненного значени предлагаетс брать их длительность, равную полупериоду собственной частоты полностью зар женной аккумул торной батареи .

При зар де свинцово-кислотнызг аккумул торных батарей током повышеной плотности кратковременные разр дные импульсы тока начинают подавать при достижении ими 60-90% уровн аар да, т.е. на стадии их дозар да,

когда напр жение на них достигает уровн газообразовани и в дальнейшем практически остаетс неизменным, а частота их собственных колебаний за оставшийс период дозар да изме .н етс незначительно на 20-40%.

Известно (из теории резонансных влений и частотных характеристик), что комплексное - полное внутреннее сопротивление аккумул торной батареи минимально и равно ее чистому активному сопротивлению только при равенстве собственной частоты колебаний аккумул торной батареи и вынужденной частоты колебаний (определ емой в данном случае длительностью разр дных импульсов тока, равной полупериоду собственных колебаний полностью зар женной аккумул торной батареи). Амплитуда разр дных импульсов тока, определ ема отношением напр жени на клеммах аккумул торной батареи к полному сопротивлению разр дной: цепи будет минимальной в момент начала подачи разр дных импульсов тока и будет возрастать по мере ее дозар да достига максимума в момент окончани зар да.

За счет малого активного сопротивлени аккумул торной батареи возрастание амплитуды разр дного импульса тока будет представл ть собой верхнюю правую часть резонансной колоколообразной частотной характеристики аккумул торной батареи с рко выраженным возрастанием амплитуды импульсов разр дного тока (фиг.26).

Claims

Как уже было сказано выше, такое возрастание амплитуды разр дных импульсов тока к концу разр да весьма целесообразно с точки зрени повышени эффективности процесса зар да. При этом снижаютс и требовани к системе зар да, поскольку в ней не нужны будут устройства регулировани амплитуды разр дных импульсов тока. Облегчаетс и контроль момента окончани процесса зар да аккумул торной батареи - по максимально достижимой амплитуде разр дных импульсов тока, соответствующей моменту равенства длительности разр дных импульсов тока полуйериоду собственной частоты полностью зар женной акку1«1ул торной батареи. Однако поскольку при зар де разных типоразмеров аккумул торных батарей им соответствуют и разные максимальные амплитуды разр дных импульсов тока, то момент окончани процесса зар да аккумул торных батарей удобнее контролировать по моменту достижени производной нулевого значени частотной характеристики батареи по амплитуде разр дных импульсов тока.Покольку частотна колоколообразна характеристика аккумул торной батареч (фиг.26) относительно разр дных импульсовтока имеет максимум - Bepшину в режиме резонанса, соответствующего моменту окончани процесса зар да аккумул торной батареи, производна ее в этой точке момента времени всегда равна нулю. Тем самым решаетс задача точного определени момента окончани процесса зар да аккумул торной батареи безотноситель но типоразмера зар жаемой батареи. Практическа реализаци такого контрол может быть легко осуществима известными логическими устройствами например, с помощью сумматора-фильт ра, выдел ющего огибающую изменени амплитуды разр дных импульсов тока, и дифференцирующей цепочки, определ ющей нулевое значение производной частотной характеристики (огибающей) батареи, и подающей сигнал окончани процесса зар да аккумул торной батареи . Кроме того, перезар д аккумул торной батареи ведет к дальнейшему снижению собственной частоты колебаний батареи за счет дальнейшего возрастани ее емкости, к выходу батаре из резонансного режима, переходу на левую часть спадающей колоколообразной частотной характеристики и новому возрастанию производной, правда уже с противоположным знаком {фиг.2б Т.е. повышаетс и точность контрол момента окончани , а следовательно и эффективность процесса зар да. Естественно, что максимально до- пустима амплитуда разр дного импульса тока,соответствующа режиму резонанса в момент окончани зар да долж на быть ограниченной, вполне определенной величиной, определ емой, напр мер, по минимально допустимому напр жению на клеммах аккумул торной батареи при кратковременном ее разр де. Формула изобретени 1.Способ зар да аккумул торной батареи током повышенной плотности с периодической подачей кратковременных разр дных импульсов тока с длительностью , выбираемой в соответствии с собственной частотной характеристикой аккумул торной батареи, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности процесса зар да, длительность разр дных импульсов тока задаютнеизменной, равной полупериоду собственной частоты полностью зар женной аккумул торной батареи. 2.Способ ПОП.1, отличающийс тем, что момент окончани процесса зар да определ ют по максимально достижимой амплитуде разр дных импульсов тока. J. Способ ПОП.1, отличающ с тем, что момент око,нчани процесса зар да определ ют по достижению производной частотной характеристики батареи относительно разр дных импульсов тока нулевого значени Источники информации, прргн тые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3929505, кл. 136.-34, 1975.
2.Авторское свидетельство СССР № 497660, кл. Н 01 М 10/44, 1975.
3.Авторское свидетельство СССР № 628555, кл. Н 01 М 10/44, 1977.

а

iH

. О гпакс

tK

di, 1, О

Z/dt