Способ эксплуатации свинцового аккумулятора или аккумуляторной батареи
Владельцы патента RU 2258995:
ОАО "Научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический аккумуляторный институт" (ОАО "НИАИ "Источник") (RU)
Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к эксплуатации свинцовых аккумуляторов или аккумуляторных батарей. Технический результат предлагаемого изобретения - увеличение длительности разрядно-зарядного режима при сохранении постоянства мощности разрядного импульса. Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе эксплуатации свинцового аккумулятора или аккумуляторной батареи, заключающемся в чередовании разрядного и зарядного импульсов, величина тока импульсного разряда составляет 0,5-0,9 С10А величина тока импульсного заряда составляет 0,3-0,75 С10А, при том, что длительность импульсов разряда равна длительности импульсов заряда и составляет 5-10 мин. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к эксплуатации свинцовых аккумуляторов или аккумуляторных батарей.
Известен способ эксплуатации свинцового аккумулятора, заключающийся в использовании импульсных режимов заряда асимметричным переменным током. При заряде асимметричным током оптимальная величина полупериода для зарядного тока составляет 5 мин, для разрядного - 24 секунды при соотношении величин плотностей зарядного и разрядного токов (Iз/Iр), равном 5 (Химические источники тока. Романов В.В., Хашев Ю.М. М., Советское радио. 1978, с.233-235).
Недостатком известного способа эксплуатации свинцового аккумулятора является слишком короткий период разрядного импульса, не позволяющий снять требуемую энергию при постоянстве мощности.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный способ эксплуатации свинцового аккумулятора, заключающийся в импульсном разряде (20 сек) и импульсном заряде (5 мин) током 2,5-7,5 А (0,036-0,107 С10А) аккумулятора (Баюнов В.В., Дасоян М.А. Сборник "Электротехническая промышленность". Серия химические и физические источники тока. 1970, вып.3, с.5-7).
Недостатками известного способа эксплуатации свинцового аккумулятора являются неодинаковые длительности разрядного и зарядного импульсов и короткий период разрядного импульса, не позволяющий снимать требуемую энергию при постоянстве мощности разрядного импульса.
В предлагаемом способе эксплуатации свинцового аккумулятора техническим результатом является увеличение длительности разрядно-зарядного режима при сохранении постоянства мощности и энергии разрядного импульса.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе эксплуатации аккумулятора или аккумуляторной батареи, заключающемся в чередовании разрядного и зарядного импульсов, величина тока импульсного разряда составляет 0,5-0,9 С10А, величина тока импульсного заряда составляет 0,30-0,75 С10 А при том, что длительность импульсов разряда равна длительности импульсов заряда. Длительность импульсов разряда и заряда составляет 5-10 мин.
Сущность изобретения поясняется следующими примерами осуществления предлагаемого способа эксплуатации свинцового аккумулятора.
Пример 1. Свинцовый аккумулятор типа ТБ-450М емкостью 450 А·ч (С10, А·ч) разряжают током в импульсе 0,5 С10А (225 А), что соответствует току 1-часового режима разряда, а затем заряжают током в импульсе 0,3 С10А (135 А) при одинаковой длительности разрядного и зарядного импульсов - 10 минут. При этом контролируется напряжение аккумулятора и температура. Начальная температура аккумулятора составляет 20°С. Разрядные и зарядные импульсы следуют один за другим до тех пор, пока температура аккумулятора не достигнет предельно допустимой - 55°С. Средняя мощность разрядных импульсов составляет 447 Вт, а энергия - 268,2 кВт·с.
Пример 2. Способ эксплуатации по примеру 1. Однако ток разрядного импульса составляет 0,7 С10А (315 А), что соответствует току 0,5-часового режима разряда, а ток зарядного импульса равен 0,58 С10А (260 А). При этом средняя мощность разрядных импульсов составляет 614 Вт, а энергия - 368,4 кВт·с.
Пример 3. Способ эксплуатации по примеру 1. Однако ток разрядного импульса составляет 0,9 С10А (405 А), что соответствует току 0,25-часового режима разряда, а ток зарядного импульса равен 0,75 С10А (337 А).
Средняя мощность разрядных импульсов составляет 760 Вт, а энергия - 456 кВт·с.
Пример 4. Способ эксплуатации по примеру 1. Однако длительность разрядного и зарядного импульсов одинакова и составляет 5 мин, при этом ток разрядного импульса равен 0,5 С10А (225 А), а ток зарядного импульса равен 0,4 С10А (180 А). Разрядные и зарядные импульсы длительностью 5 мин следуют один за другим до тех пор, пока не будет достигнута предельно допустимая температура аккумулятора 55°С.
Средняя мощность разрядных импульсов составляет 448 Вт, а энергия - 134,4 кВт·с.
Пример 5. Способ эксплуатации по примеру 1. Однако длительность разрядного и зарядного импульсов одинакова и составляет 5 мин; ток разрядного импульса равен 0,9 С10А (405 А), ток зарядного импульса равен 0,55 С10А (250 А).
Средняя мощность разрядных импульсов составляет 768 Вт, а энергия - 230,4 кВт·с.
Характеристики разрядно-зарядных импульсных режимов эксплуатации свинцового аккумулятора сведены в таблицу.
| Таблица | ||||||
| №п/п | Показатели | Примеры № | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1. | Ток разряда в импульсе, А | 0,5С10 | 0,7С10 | 0,9С10 | 0,5С10 | 0,9С10 |
| (А) | (225) | (315) | (405) | (225) | (405) | |
| 2. | Ток заряда в импульсе, А | 0,3С10 | 0,58С10 | 0,75С10 | 0,4С10 | 0,55С10 |
| (А) | (135) | (260) | (337) | (180) | (250) | |
| 3. | Длительность разрядных и зарядных импульсов, мин | 10 | 10 | 10 | 5 | 5 |
| 4. | Нагрев аккумулятора на °С | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 |
| 5. | Количество разрядных импульсов, ед. | 42 | 15 | 9 | 70 | 23 |
| 6. | Средняя мощность разрядного импульса, Вт | 447 | 614 | 760 | 448 | 768 |
| 7. | Энергия импульса, кВт·с | 268,2 | 368,4 | 456,0 | 134,4 | 230,4 |
| 8. | Общая длительность разрядных импульсов, часы | 7 | 2,5 | 1,58 | 5,80 | 1,92 |
| 9 | Увеличение общей длительности разрядных импульсов по сравнению с длительностью разряда постоянным током, разы | 7 | 5 | 6,3 | 5,9 | 7,7 |
| Примечания: 1. Начальная температура аккумулятора во всех примерах равна 20°С. 2. Предельно допустимая температура аккумулятора при эксплуатации равна 55 °С. 3. Максимальная энергия аккумулятора ТБ-450М при разряде длительностью 20 с составляет 39,8 кВт·с. |
Экспериментальные данные, приведенные в таблице, свидетельствуют о том, что при импульсном разрядно-зарядном режиме эксплуатации свинцового аккумулятора или аккумуляторной батареи токами 0,5-0,9 С10А в разрядном импульсе и токами 0,3-0,75 С10А в зарядном импульсе при одинаковой длительности разрядных и зарядных импульсов (10 и 5 минут) и температуре, не превышающей 55°С, обеспечивается постоянство средней мощности в разрядных импульсах. Количество разрядных импульсов составляет от 9 до 70 в зависимости от величины тока в разрядном и зарядном импульсе. При этом энергия разрядных импульсов составляет 134,4-456,0 кВт·с, а общая продолжительность разряда свинцовой батареи импульсными токами в 5-7,7 раз превышает длительность разряда по сравнению с разрядом постоянным током.
1. Способ эксплуатации свинцового аккумулятора или аккумуляторной батареи, заключающийся в чередовании разрядного и зарядного импульсов, отличающийся тем, что величина тока импульсного разряда составляет 0,5-0,9 С10А, величина тока импульсного заряда составляет 0,3-0,75 С10А при том, что длительность импульсов разряда равна длительности импульсов заряда.
2. Способ эксплуатации свинцового аккумулятора или аккумуляторной батареи по п.1, отличающийся тем, что длительность импульсов разряда и заряда составляет 5÷10 мин.
