Способ контроля конца разряда никель-водородной аккумуляторной батареи

 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуатации аккумуляторных Сатарей, преимущественно чиксль-водсродных (НВ). Цель изобретения - повыпение эффективности использования емкости батареи. В процессе эксплуатации аккумуляторы НВ батареи .ф контропе конца разряда разбивают на группы с количеством аккумуляторов п .ь 7 минимальное напряжение конц-1 разряда каждой группы выбирают равньм i .-1)bfcB, дб. UK - минимальное напряжение . р. зр-гда НВ аккумулятора, равное 1 Ч. При выходе ш строя одного из axKjMVтяторов (КЗ) эбфзктивносгь использования батареи снижается только д 50% при усповии обеспечения аопустимоп уровня пере- noJTWCOBMi не ниже -0,2 В на любом из i KVMVJJ«торов . 1 ил. ниже МИНУС В на пюбом из аккумуляторов . (Л оэ 00 3 ел io со Согласно изобретению при контроле конца разряда в процессе эксплуатации аккумуляторы контролируемой НВ батареи разбивают на группы с количеством аккумуляторов п 6 7, а минимальное напряжение конца разряда каждой группы выбирают равным (n - 1)UKB, где UK - минимальное напряжение разряда НВ аккумулятора, равное 1 В.

щ Н О, И 10/42

ГОСУДАРСТВЕНЙЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕИИЯМ И ОТКРЫТИЯМ п и гкнт оса (21) 4704874/07

Г22) 14.06 ° 89 (46).23,10.91. Бюл. Р 39 (72) В.В.Коротких и П.П.Парамзин (53) 621.355.1 (088.8) (56) Никольский В.А. и др. Герметичный никель-водородный аккумулятор для буферной системы энергопитания.

Симпозиум, С? )А, 1973, август..

Авторское свидетельство СССР

Р 1I25672, кл. Н 0 И f0i48, 1983.

Авторское свидетельство СССР

K - 1119108„ кл. Н 01 М 10/48, 1983.

Теньковцев В.B., Центер Б.И. Основы теории и эксплуатации герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов, — Л.:

Энергоатомиздат, 1985, с. 74.

Герметичные вторичные источники энергии на основе пары металлоокись— водород. — Доклад на девятом симпозиуме в Брайтоне, 1974.

Вайлов А.Yi. и др. Автоматизация контроля и обслуживания аккумуляторных батарей. — h.: Связь, 1975, с. 25.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуатации аккумуляторных батарей, преимущественно никель-водородных (НВ).

Цель изобретения — повышение эффективности использования емкости батареи.

Поставленная цель достигается тем, что контролируют группу с количеством. аккумуляторов не более 7, при этом разряд ограничивают напряжением не

2 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КОНЦА РАЗРЯДА

НИКЕЛЬ-ВОДОРОДНО?1 АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕЦ (57) Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуатации аккумуляторных батарей, преимущественно чикель-водородных (НВ). Цель изобретения — повьппение эффективности использования емкости батареи. В процессе эксплуатации аккумуляторы НВ батареи прп контроле конца разряда разбивают на группы с количеством аккумуляторов и « 7 минимальное напряжение конца разряда каждой группы выбирают равным (п-1)П„.В, где ??„ — минимальное напряжение конца разряда НВ аккумулятора, равное i В. Прн выходе из CTp05i 0pHOI O из MKyM)"J|RTOpOB (КЗ) эффективность использования батареи снижается только до 507. при условии обеспе;ения допустимотэ уровня нереполюсавки не ниже -0,2 В на любом из аккумуляторов. 1 ил. ниже минус О," В на любом из аккумуляторов.

Согласно чзобретению при контроле конца разряда в процессе эксплуатации аккумуляторы контролируемой НВ батареи разбивают на группы с количеством аккумуляторов и 6 7, а минимальное напряжение конца разряда каждой группы выбирают равным (n — 1)?1, В, где Пк — минимальное напряжение.разряда НВ аккумулятора, равное 1 В.

1686539

Ug ° и

4 и-1 однако так как переполюсовка до минус 0,2 В допустима, то для HB аккумулятора можно принять

12к и+О 2

U .,Е

4 и -- 1 (2), 50

Учитывая, что для 11В аккумулятора

U к 1 В, U4 = 1,2 В (соответствует

507 емкости), можно записать

1п+02

1 2

n—

55 тогда

На чертеже представлены характе-ристики напряжения и давления НВ аккумуляторов при его разряде двумя уровнями тока.

Как видно из чертежа, разрядному напряжению НВ аккумулятора 1,2 В соответствует 50Х емкости, а замкнутый водородный цикл создается при отрицательном напряжении аккумулятора от минус 0,2 ло минус 0,6 В (характеризуется практически постоянным давлением), т.е. переполюсовка до минус

0,2 В неопасна.

При эксплуатации НВ аккумуляторной 15

,батареи планируемая деградация ее по емкости не превышает 40-507. При этом плавная деградация позволит выявить дефект при снижении до 507., Резкая деградация связана либо с внутренним 0 коротким замыканием, при котором аккумулятор превращается в перемычку (однако и в этом случае батарею с предлагаемым способом можно будет циклировать на уровне 50Х емкости),. 25 либо с разгерметизацией аккумулятора — это выход аккумуляторной батареи из строя обрывом цепи разряда.

Принимая во внимание, что наиболее вероятным является переполюсование„ в первую очередь только одного аккумулятора в группе, а также учитывая, что емкость снимается с аккумулятора при разряде до 1 В на каждый аккумулятор можно оценить надежность защи9

35 ты от глубокого переполюсования в зависимости от числа аккумуляторов в контролируемой гр уппе и допустимой переполюсовки одного из аккумуляторов в группе. Расчет производился по

40 уравнению l,2n- n = 1,2+0,2 или

1 4

n = -- -- = 7, 0,2 т.е. максимальная величина контролируемых аккумуляторов не должна превышать семи в группе. Таким образом для обеспечения заданного использования емкости батареи при допустимом уровне переполюсовки минус 0,2 В одного из аккумуляторов достаточно контролировать напряжение не более 7 аккумуляторов в группе. При этом количество контролируемых ячеек по сравнению с известным поэлементным способом сократится в 7 раз, что уменьшает потребное количество ячеек контроля и этим самым повышает надежность в эксплуатации. Кроме того, чем ближе контролируемое напряжение к напряжению питания контролируемой ячейки, тем проще, надежнее и точнее сама ее схема. Наряду с этим можно еще раз отметить, что выход из строя одного из аккумуляторов (коротким замыканием, что наиболее вероятно) не выводит полностью схему контроля (что характерно для поэлементного контроля), а только снижает эффективность использования аккумуляторной батареи до 507, так как при одном (из семи) эашунтированном аккумуляторе (U = О) разряд оставшихся будет прекращаться также при напряжении 6 В, т.е. 1 В на аккумулятор.

Ф о р и у л а и э о б р е т е н и я

Способ контроля конца разряда никель-водородной аккумуляторной батареи, при котором разряд ограничивают по минимальному напряжению, о т л ич а в шийся тем, что, с целью повьппения эффективности использования емкости батареи при условии ограничения разряда напряжением не ниже допустимого уровня переполюсовки (-0,2) В на любом из аккумуляторов, батарею разбивают на группы с количеством аккумуляторов и не более 7 (и (7), а минимальное напряжение конца разряда каждой группы выбирают равным не ниже (n — 1) U,В, где П вЂ” минимальное напряжение разряда никель-водородного аккумулятора, равное 1 В.

1686539

Составитель И. Найдина

Техред А.Кравчук Корректор Л.Обручар

Редактор Е.Папп

Заказ 4688 Тираж 20о Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101