Способ заряда аккумуляторной батареи

 

СПОСОБ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ путем ограничения зарядного напряжения батареи до значения, зависящего от ее температуры, и контроля напряжения на каждом аккумуляторе батареи, отличающийся тем, что, с целью повышения эффектив ности процесса, в момент повышения напряжения на любом из контролируемых аккумуляторов до максимально допустимого температурно-зависимого значения запоминают текущее значение зарядного напряжения батареи и продолжают заряд батареи при напряжении, равном по величине упомянутому текущему значению ее зарядного напряжения. СО

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5п4 Н Ol М 10/44

/ . е< . ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

К ASTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3751691/24-07 (22) 08.06.84 (46) 07.1).85. Бюл, Ф 41 (71) Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики йри Ленинградском политехническом институте (72) В. Д. Яковлев и 10. Н. Родионов (53) 621 ° 355.163(088.8) (56) Романов В. В. и др, Химические источники тока. M.: Советское радио, 1968, с. 105, 109.

Патент США 11 3736489, кл. 320-35, 1973.

Патент США У 3895283, кл. 320-35, 1975.

Jmamura М. S. Dohovan R. L. и др.

Microprocessor-controlled battery

protection system, "Record of the

10th Intersociety Energy Conversion

Engineering Conference,, Newark, Delaware", New-Jork, 1975, р, 13071317.

„„Я0„„1190429 A (54)(57) СПОСОБ: ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ

БАТАРЕИ путем ограничения зарядного напряжения батареи до значения, зависящего от ее температуры, и контроля напряжения на каждом аккумуляторе батареи, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, в момент повышения напряжения на любом из контролируемых аккумуляторов до максимально допустимого температурно-зависимого значения запоминают текущее значение зарядного напряжения батареи и продолжают заряд батареи при напряжении, равном по

O величине упомянутому текущему значению ее зарядного напряжения.

1190429

Изобретение относится к электроавтоматике, в частности к способам заряда аккумуляторной батареи, и в том числе необслуживаемой.

Целью изобретения является повышение эффективности использования энергетических возможностей аккумуляторной батареи.

Согласно способу заряда аккумуляторной батареи, включающему в себя 10 ,ограничение зарядного напряжения батареи до значения, зависящего от температуры батареи, и контроль напряжения на каждом аккумуляторе в мо) мент повышения напряжения на любом 15 из контролируемых аккумуляторов до максимально допустимого температурнозависимого значения запоминают текущее значение зарядного напряжения батареи и продолжают заряд батареи 20 при запомненном постоянном значении зарядного напряжения.

Способ заряда аккумуляторной батареи в соответствии с изобретением состоит в том, что от источника 25 энергии заряжают аккумуляторную батарею любым током, не превышающим предельно-допустимого значения до максимально допустимого для данного типа аккумуляторов зарядного напря- 3О жения, значение которого зависит ат температуры батареи, При этом контролируют температуру батареи, как правило, в диапазоне от 5 до

35 С и напряжение на каждом аккумуо лятаре батареи. Когда напряжение на батарее достигает максимально допустимога значения, батарею заряжают при настоянном напряжении, значение которого поддерживают зарядным уст- 4О ройством, Значение максимально допустимага напряжения автоматически изменяют в зависимости от температуры батареи ° Если хотя бы на одном ак" кумуляторе уровень напряжения достиг-45 нет допустимого температурно-зависимого значения, формируют сигнал, который подают в устройство памяти, в котором запоминают уровень зарядного напряжения батареи, при котором на пряжение на отдельном аккумуляторе достигло максимальна допустимого значения. С устройства памяти подают сигнал в устройство формирования уставак допустимого зарядного напря- 55 жения батареи ° Так как сигнал о достижении допустимого температурнозависимого уровня напряжения на атдельном аккумуляторе сформирован до того, как напряжение на всей батарее с учетом температуры достигнет допустимого значения, то сигнал с устройства памяти будет иметь предпочти» тельное воздействие. Благодаря этому изменяют уставку допустимого зарядного напряжения так, что его значение становится равным текущему значению напряжения батареи и, следовательно, включают в работу зарядное устройство, поддерживают на этом уровне зарядное напряжение батареи.

Таким образом, батарею заряжают дальше при постоянном (измененном значении ) напряжении, при этом обеспечивают защиту аккумуляторов от перезаряда, Состояние заряженности батареи контролируют, например, счетчиком ампер-часов, а предельно допустимые параметры, такие как температу» ра или давление внутри аккумуляторов, контролируют соответственно датчиками температуры и индикаторами конца заряда, например датчиками давления, По сигналам от счетчика ампер-часов или индикатора конца заряда прекращают заряд током произвольного значения и заряжают батарею малым током, компенсирующим ток саморазряда батареи. По сигналу от датчика предель. ной температуры прекращают заряд любым, в там числе и малым, током.

Заряд при измененном уровне напряжения прекращают и в том случае, когда зарядное напряжение на всех аккумуляторах будет ниже допустимого значения при соответствующей температуре. В том случае, когда снимают с устройства памяти сигнал о наличии допустимого уровня зарядного напряжения на отдельном аккумуляторе, производят сброс информации из устройства памяти о текущем значении зарядного напряжения и тем самым исключают воздействие устройства памяти на устройство формирования уставок, которым опять опеспечивают уставку, соответствующую заданным значениям зарядного напряжения батареи с учетом его температурной зависимости.

На чертеже изображена схема реаS лизации предложенного способа.

Устройство содержит генератор 1 постоянного тока, регулятор 2 мощности генератора, устройство 3 управления регуляторам, цифроаналога429

3 1 90 вое устройство 4, схему сравнения 5, аналого-цифровое устройство 6, ключевое устройство 7, устройство

8 памяти, устройство 9 переключения уставок, блок 10 уставок, устройство

11 поаккумуляторного> контроля и аккумуляторную батарею 12 с датчиками

13 температуры. Источники энергии работают ьа нагрузку 14.

Устройство работает следующим об- 10 разом, После того, как батарея 12 была в режиме разряда, она переходит в режим заряда при.избытке энергии у генератора 1 постоянного тока, 15

Вначале батарею заряжают любым значением тока, не превышающим предельно допустимое значение. При этом контролируют температуру батареи 12 датчиками 13 температуры и контроли- 20 руют напряжение на отдельных аккумуляторах батареи 12 устройством ll поаккумуляторного контроля, а на всей батарее 12 — аналого-цифровым устройством 6. Уровень максимально 25 .допустимого зарядного напряжения батареи 12 задается в блоке 10 уставок, где значение уставок автоматически изменяют в зависимости от сигнала от датчика 13 температуры.

Сигнал может быть как дискретный, например при достижении температу» рой значений 5, 10 20, 30,. 35 С, или непрерывный для того же диапазона температур, Устройство переключения уставок в исходном состоянии находится в таком положении, что на вход схемы 5 сравнения подается значение уставки с блока 10 уставок. Когда заРядное напряжение на батарее 12 до- 40 стигнет максимального температурнозависимого значения, сработает схема

5 сравнения, которая вырабатывает сигнал в цифровом виде, а цифроаналоговое устройство 4 преобразовывает 45 его в сигнал в виде постоянного напряжения, пропорционального сигналу

Расстояния в схеме 5 сравнения, Сигнал с цифроаналогового устройства

4 поступает на вход устройства 3 управления, которое осуществляет управление регулятором 2 .так, что обеспечивается поддержание напряжения на выходе генератора I и на входе батареи 12 постоянного зарядного напряжения.

Если в процессе заряда .батареи !2 на каком-то аккумуляторе батареи повышается уровень напряжения до максимального температурно-зависимого значения, устройство 11 поаккумуляторного контроля вырабатывает сигнал, который подается на блок 9 переключения уставок и на ключевое устройство 7. В исходном состоянии ключи устройства 7 находятся в состоянии передачи информации в цифровом виде от аналого-цифрового устройства 6 к устройству 8 памяти, выполненному, например, на статических триггерах.

Когда сигнал от устройства 11 поступает на вход устройства 7, ключи переходят в состояние, в котором информация от аналого-цифрового устройства к устройству памяти не передается. Таким образом, в устройстве памяти будет зафиксировано в цифровом коде значение зарядного напряжения, при котором уровень напряжения на отдельном аккумулаторе достигнет максимально допустимого значения. Так как устройство 9 переключения уставок изменило свое состояние, то на вход схемы 5 сравнения будет подаваться уставка со значением, соответствующим заполненному зарядному напряжению. Регулятор 2 будет обеспечивать поддержание этого уровня зарядного напряжения. Этим самым обеспечена защита отдельных аккумуляторных от перезаряда и продолжен заряд всех аккумуляторов, Так как заряд при постоянном напряжении сопровождается автоматическим снижением тока заряда, то этим самым обеспечена возможность максимально зарядить батарею без ущерба для ее состояния. Естественно, что максимальный эффект от использования данного способа заряда будет тогда, когда имеется время для заряда батареи уменьшенным значением тока.

Предложенный способ заряда аккумуляторной батареи обеспечивает практически максимальную эффективность использования аккумуляторов батареи, обеспечивает ее высокую функциональную надежность с защитой аккумуляторов от переэаряда. Максимальную эффек тивность батареи достигают благодаря тому, что не прекращается заряд батареи при достижении уровнем зарядного напряжения на отдельном аккумуляторе максимально допустимого значения. А благодаря тому, что аккумуляторы батареи не исключаются иэ режи1190429

Составитель И. Найдина

Техред 0.Неце Корректор Г. Решетник

Редактор П. Коссей

Заказ 699б/54 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП. "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ма заряда, исключается самораэряд аккумуляторов, т.е. обеспечивается их максимальная заряженность к моменту переключения батареи s режим разряда, исключается дополнительное расхождение отдельных аккумуляторов в степени заряженности, повышается эффективность батареи. Наибольшую эффективность от применения предложенного способа получают при длительной эксплуатации батареи, когда появляется деградация аккумуляторов, что при= водит к значительному повышению напряжения при заряде.