Способ заряда тепловозной никель-железной аккумуляторной батареи

 

Изобретение может быть использовано на тепловозах для подзаряда стартерных никель-железных аккумуляторных батарей (АБ). Цель изобретения - снижение расхода электроэнергии автономного зарядного источника и увеличение срока службы батареи.После запуска дизеля тепловоза подзаряд батареи осуществляется циклами, включающими в себя заряд и разряд. Заряд АБ происходит от вспомогательного генератора . За время работы дизеля от запуска до останова осуществляется N циклов подзаряда продолжительностью Т каждый. Всего в течение каждого подцикла заряда батарее сообщается емкость + С„„ Т„/Т„.. , где а 3 ч Р9 з« расход емкости АБ на запуск дизеля; С - расход емкости АБ за. время простоя дизеля; Т - время непрерывной работы дизеля. Способ позволяет уменьшить расход топлива на тепловозе и увеличить срок службы АБ. S (Л с со о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5д 4 Н 01 М 1О/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3901612/24-07 (22) 21.05.85 (46) 15.04.87. Бюл. У 14 (75) В.И.Касьянов, Н.В.Горчакова и В.Л.Сергеев (53) 621.355.16(088.8) (56) Рудая К.И. Электрическое оборудование тепловозов. Устройство и ремонт.Иэд.5-е, — М.:Транспорт, 1981, с.221.

Патент США У 4396880, кл. Н 02 J 7/04, 1983.

Патент США - 4388582, кл. Н 02 J 7/04, 1983.

Авторское свидетельство СССР

9 886140, кл. Н 02 J 7/10, 1981.

Отчет ВНИТИ И-21-85, Коломна, 1985.

Фурсов С.П. Как зарядить аккумуля- тор. Кишинев: 111тиинца, 1972, с.61-63. (54) СПОСОБ ЗАРЯДА ТЕПЛОВОЗНОЙ НИКЕЛЬ-ЖЕЛЕЗНОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

„.80„„13О41О8 а < (57) Изобретение может быть использовано на тепловозах для подзаряда стартерных никель-железных аккумуляторных батарей (АБ). Цель изобретения — снижение расхода электроэнергии автономного зарядного источника и увеличение срока службы батареи.После запуска дизеля тепловоза подэаряд батареи осуществляется циклами, включающими в себя заряд и разряд. Заряд

АБ происходит от вспомогательного генератора. За время работы дизеля от запуска до останова осуществляется

N циклов подзаряда продолжительностью

Т каждь|й. Всего в течение каждого подцикла заряда батарее сообщается емкость С„ + С„ T„/Т,, где С з расход емкости АБ на запуск дизеля;

С вЂ” расход емкости АБ за время проьд стоя дизеля; Т вЂ” время непрерывной работы дизеля. Способ позволяет умень. шить расход топлива на тепловозе и увеличить срок службы АБ.

1 13

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано на тепловозах для подзаряда стартерных никель-железных аккумуляторных батарей от автономного источника заряда.

Целью изобретения является снижение расхода электроэнергии на подзаряд батареи, увеличение срЪка службы батареи.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что после запуска дизеля подзаряд батареи осуществляется циклами, повторяющимися в течение всего времени работы дизеля, каждый из которых состоит из подцикла заряда и подцикла паузы. Во время подцикла заряда батарею подключают к зарядной цепи и подэаряжают от вспомогательного генератора через токоограничивающий резистор. Во время подцикла паузы батарею отключают от зарядной цепи, подэаряд не происходит.

Продолжительность цикла работы выбирают равной отрезку времени, в течение которого потери емкости вследствие самозаряда батареи равны расходу емкости на запуск дизеля.

Продолжительность подцикла заряда выбирают из условия сообщения батарее емкости, равной суммарному расходу емкости на запуск дизеля и расходу емкости за время простоя дизеля, умноженному на отношение длительности цикла заряд-пауза к продолжительности непрерывной работы дизеля.

Выбор продолжительности подцикла заряда производится из следующих соображений.

Пусть за время работы дизеля от момента запуска до момента остановки осуществляется N циклов подзаряда продолжительностью Т„ каждый (для простоты будем считать, что время непрерывной работы дизеля Т „ делится на Т„ нацело, без остатка).

Поскольку продолжительность цикла

Т предлагается выбирать равной ото резку времени, в течение которого потери емкости вследствие самозаряда батареи C ð равны расходу емкости на запуск дизеля С, то во время первого после запуска дизеля подцикла подзаряда производится компенсация потери емкости С, а в течение каждого последующего — компенсация С, Остается компенсировать расход емкости за время простоя дизеля С„„ „

04108 2

Зто предлагается осуществлять равными долями на каждом иэ циклов подэаряда, т.е. за время каждого из подциклов заряда необходимо компенсировать емкость

С,„ /V=C„, /:(Т, /Т„) =С„, Т„/Т„

Всего в течение каждого из подциклов заряда батарее сообщается емкость С. + С„- Т /Т р,, т. е. равная

10 расходу емкости на запуск дизеля С з плюс расход емкости эа время простоя дизеля С„, умноженный на отношение длительности цикла подэаряда

Т„ и продолжительности непрерывной работы дизеля Тр

Например для батареи типа 46ХПНЖ550 на тепловозах серии Т310М устанавливается режим .циклического подэаряда с параметрами цикла: продол20 жительность цикла 30 мин, продолжительность подцикла заряда 3 мин, при .напряжении вспомогательного генератора 75 1 В и сопротивлении токоограчительного резистора 0,08 Ом.

Для батареи 4бТПНЖ-550 интенсивность самораэряда в течение первых суток после заряда составляет приблизительно 1 потери емкости батареи в ,30 час. Для пуска дизелей магистральных тепловозов расход емкости в амперчасах не превышает 0,5-1 . от емкости батареи 4бТПНЖ-550.

Принимаем, что расход емкости на запуск дизеля тепловоза серии 7310M составляет 0,5 номинальной емкости батареи. Тогда расход емкости за запуск дизеля будет равен потере емкости за счет самоэаряда в течение

10 0,5 ч. Отсюда продолжительность цикла подэаряда выбираем равной 30 мин.

Среднее время работы дизеля магистрального тепловоза после запуска составляет 4 ч, время простоя дизеля

0,5 ч. 3а время простоя дизеля расход емкости на питание цепей освещения и управления локомотивом составляет приблизительно 0,5% емкости, а общий расход емкости с учетом само50 заряда составляет i номинальной емкости.

Отношение выбранной длительности цикла подзаряда (0,5 ч) к продолжительности работы дизеля (4 ч) равно

0,125.

Потеря емкости, которую необходимо компенсировать за время подцикла заряда, равна расходу емкости на запуск дизеля (0,5 ) плюс расход емкости во

Составитель И.Найдина

Редактор Л.Веселовская Техред Л.Олейник Корректор А.Обручар

Заказ 1318/53 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5, Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4

3 1304 время простоя дизеля (1Ж),умноженный на отношение длительности цикла подзаряда к продолжительности работы дизеля (0,125), что составляет 0,5+1 х х 0>125 = 0,6257 номинальной емкости, т.е. приблизительно 3,5 А ч.

Экспериментально установлено, что при длительности подцикла заряда

3 мин, напряжении ВГ 75 В и сопротивлении -0,08 Ом средний ток заряда со- 10 ставляет 70-80 А, т.е. батарея полу чает при этом необходимые 3,5 А ч емкости. Тогда длительность подцикла паузы составит 30-3=27 мин.

Таким образом, предлагаемый способ 15 заряда тепловозной никель-железной аккумуляторной батареи обеспечивает уменьшение расхода топлива на вспомогательные нужды тепловоза, снижение расхода дистиллированной воды при я 20 эксплуатации батереи и увеличение срока ее службы.

Формула изобретения

Способ заряда тепловозной никель- 2 железной аккумуляторной батареи, зак108 4 лючающийся в подключении ее к зарядному генератору после запуска вращающего его дизеля, периодического отключения ее от заряда и содержания в паузе, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы батареи и уменьшения потребления электроэнергии, предварительно определяют среднюю скорость саморазряда аккумуляторной батареи, величину расхода емкости батареи на запуск дизеля и за время простоя последнего, после чего определяют время цикла зарядпауза, равное продолжительности саморазряда,, при котором снижение емкости батареи равно расходу ее емкости на запуск дизеля, продолжительность заряда в цикле устанавливают из условия сообщения аккумуляторной батарее емкости, равной суммарному расходу емкости на запуск дизеля и расходу емкости батареи за время простоя последнего, умноженному на отношение длительности цикла заряд-пауза к продолжительности непрерывной работы дизеля.