Способ автоматического предотвращения теплового разгона никель-кадмиевой аккумуляторной батареи на борту воздушного судна по температуре аккумуляторной батареи

Изобретение относится к способу автоматического предотвращения теплового разгона никель-кадмиевой аккумуляторной батареи на борту воздушного судна. Для этого измеряют значение температуры аккумуляторной батареи, записывают его в бортовое устройство регистрации, сравнивают его с заданным значением критической температуры, при превышении формируют команду на отключение аккумуляторной батареи от источника заряда, формируют предупредительный сигнал и оповещают экипаж воздушного судна. Обеспечивается мониторинг состояния аккумуляторной батареи для повышения безопасности полетов. 1 ил.

 

Изобретение относится к области обеспечения безопасности полетов и предназначено для автоматического предотвращения теплового разгона никель-кадмиевой аккумуляторной батареи на борту воздушного судна по температуре аккумуляторной батареи.

Известен наиболее близкий к заявляемому изобретению способ предотвращения теплового разгона никель-кадмиевой аккумуляторной батареи во время эксплуатации в режиме подзаряда на борту воздушного судна, основанный на измерении температуры аккумуляторной батареи (см. «Руководство по технической эксплуатации вертолета МИ-28Н. Книга шестая. Раздел 294.000.00.». Стр. 2., «Руководство по летной эксплуатации вертолета Ми-28Н. Книга вторая»., Издание второе). Для контроля технического состояния никель-кадмиевой аккумуляторной батареи 20НКБН-40 вертолета Ми-28Н, в ней установлены два термодатчика ТД-70-2 на межэлементных соединениях между 8, 9, и 18, 19 аккумуляторами. Сигнал от термодатчиков поступает в систему сигнализации. Термодатчики формируют сигнал о критическом состоянии батареи (перегрев) при повышении температуры межэлементных соединений до плюс 60-70°С путем замыкания электрической цепи. Если произошел перегрев батареи, то летчик вручную отключает батарею от источника подзаряда.

Данный способ позволяет:

- выявить начало развития теплового разгона аккумуляторной батареи на борту воздушного судна;

- оповестить экипаж о неисправности аккумуляторной батареи посредством визуальной информации.

Данному способу присущи следующие недостатки:

- не исключает человеческий фактор в предотвращении развития теплового разгона (в условиях сложной воздушной обстановки визуальная информация может быть не замечена);

- не обеспечена автоматизация процесса отключения неисправной батареи от источника заряда и предотвращения развития опасных последствий теплового разгона.

- не фиксируется информация бортовым устройством регистрации о значении температуры аккумуляторной батареи для проведения оперативного контроля и своевременного выявления предрасположенности батареи к тепловому разгону.

В условиях большой загрузки экипажа необходимы дополнительные средства контроля температуры аккумуляторных батарей. Для обеспечения условий безопасности полета необходимо устанавливать устройства постоянного контроля состояния аккумуляторных батарей и оповещения экипажа о начале процесса теплового разгона аккумуляторной батареи и отключения ее от источника заряда. Также необходимо предусматривать способ регистрации процесса теплового разгона аккумуляторной батареи бортовыми средствами регистрации полетной информации.

Технической задачей изобретения является мониторинг состояния аккумуляторной батареи, своевременное автоматическое обнаружение и предотвращение теплового разгона никель-кадмиевой аккумуляторной батареи на борту воздушного судна в полете, что обеспечит исключение человеческого фактора и повысит безопасность полетов.

Технический результат достигается тем, что в известном способе предотвращения теплового разгона, основанном на измерении значения температуры аккумуляторной батареи, сравнении его с заданным значением критической температуры, при котором возможно возникновение теплового разгона и если выполняется условие Таб≥Таб кp где Таб - текущее значение температуры аккумуляторной батареи Taб кр - критическое значение температуры аккумуляторной батареи, то формируют команду отключение аккумуляторной батареи от источника заряда, дополнительно производят запись текущего значения температуры аккумуляторной батареи в бортовое устройство регистрации для анализа технического состояния аккумуляторной батареи и, при превышении температуры аккумуляторной батареи критического значения, автоматически отключают аккумуляторную батарею от источника заряда, оповещают экипаж воздушного судна, выдают сигнал «Тепловой разгон» в бортовое устройство регистрации.

Сущность изобретения заключается в проведении постоянного мониторинга температуры аккумуляторной батареи с записью в бортовое устройство регистрации для анализа технического состояния аккумуляторной батареи и, при превышении температуры аккумуляторной батареи критического значения, автоматическом отключении аккумуляторной батареи, оповещении экипажа воздушного судна, выдаче сигнала «Тепловой разгон» в бортовое устройство регистрации.

В соответствии с требованиями Авиационных Правил АП-25 «Нормы летной годности самолетов транспортной категории», каждая никель-кадмиевая аккумуляторная батарея, предназначенная для запуска двигателя или вспомогательной силовой установки, должна иметь средства, предотвращающие любое опасное воздействие на конструкцию или системы, которое может быть вызвано максимальным тепловыделением при коротком замыкании аккумуляторной батареи или ее отдельных аккумуляторов.

Зарядный ток и напряжение заряда аккумуляторной батареи связаны соотношением:

где IЗ(АБ) - зарядный ток; UЗ(AБ) - напряжение заряда аккумуляторной батареи; ЕАБ - ЭДС аккумулятора; rвн - внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи; rпр - сопротивление проводов.

Внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи rвн зависит от сопротивления электродов и сопротивления электролита аккумуляторной батареи. Сопротивление аккумуляторной батареи зависит от температуры.

где: rэл - сопротивление электролита аккумуляторной батареи; rCd - сопротивление кадмиевого электрода, rNi - сопротивление никелевого электрода.

При увеличении температуры электролита его сопротивление уменьшается rэл=f(Тэл), соответственно уменьшается внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи и увеличивается зарядный ток IЗ(АБ).

Повышенная температура аккумуляторной батареи при эксплуатации может привести к разрушению сепарационных материалов, структурному изменению активных масс электродов, снижению уровня электролита аккумуляторной батареи, прогоранию сепаратора и возникновению внутриэлементного замыкания в отдельном аккумуляторе. Наличие в батарее аккумулятора с внутриэлементным коротким замыканием ведет к уменьшению внутреннего сопротивления rвн аккумуляторной батареи и как следствие к увеличению тока заряда батареи. IЗ(АБ), что при эксплуатации неизбежно приведет к явлению «теплового разгона».

Поэтому увеличение температуры аккумуляторной батареи аккумуляторной батареи работающей в буфере с генератором постоянного тока является критерием позволяющим определить начало теплового разгона.

Способ обнаружения и предотвращения теплового разгона никель-кадмиевой аккумуляторной батареи, с использованием в качестве критерия начала развития теплового разгона температуру аккумуляторной батареи может быть реализован, например, с помощью современных полупроводниковых, или пьезорезонансных датчиков температуры с применением микроконтроллера, алгоритм работы устройства с использованием предлагаемого способа, показан на фигуре 1.

Алгоритм предупреждения о начале развития теплового разгона по температуре аккумуляторной батареи представляется в виде последовательного выполнения следующих действий:

1. Ввод данных о значениях текущих значений температуры аккумуляторной батареи Таб, критическом значении температуры аккумуляторной батареи Таб кр.

2. Регистрация текущего значения температуры аккумуляторной батареи Таб бортовым устройством регистрации.

3. Сравнения значения текущего значения температуры аккумуляторной батареи Таб с критическим значением температуры аккумуляторной батареи Таб кр.

4. При выполнении условия Таб < Таб кр - система энергоснабжения постоянным током работает в нормальном режиме.

5. При выполнении условия Таб ≥ Таб - начало развития теплового разгона.

6. По команде «Тепловой разгон» выполняется:

- автоматическое отключение аккумуляторной батареи от источника заряда;

- визуальное информирование и выдача речевого сообщения летчику о тепловом разгоне аккумуляторной батареи и ее отключении от бортовой сети;

- регистрация события «Тепловой разгон» бортовым устройством регистрации параметров полета.

Предлагаемый способ автоматического предотвращения теплового разгона никель-кадмиевой аккумуляторной батареи на борту воздушного судна по температуре аккумуляторной батареи, является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестен способ автоматического обнаружения и предотвращения теплового разгона никель-кадмиевых аккумуляторных батарей по температуре аккумуляторной батареи с регистрацией параметров температуры бортовым устройством регистрации параметров полета.

Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку известные технические решения не исключают влияния человеческого фактора в процессе выявления и предотвращения развития теплового разгона, не обеспечивают автоматизацию этого процесса, не обеспечивают регистрацию температуры аккумуляторной батареи бортовыми устройствами регистрации параметров полета.

Таким образом, предложенный способ позволяет автоматически отключить неисправную аккумуляторную батарею от бортовой сети, исключить вероятность ошибочных действий экипажа, предупредить экипаж о возникновении особого случая в полете, подать сигнал в бортовое устройство регистрации, что позволит при анализе материалов объективного контроля своевременно выявить склонность аккумуляторной батареи к тепловому разгону.

Способ автоматического предотвращения теплового разгона никель-кадмиевой аккумуляторной батареи на борту воздушного судна по температуре аккумуляторной батареи, основанный на измерении значения температуры аккумуляторной батареи, сравнении его с заданным значением критической температуры, при котором возможно возникновение теплового разгона, и если выполняется условие Таб≥Таб кр, где Таб - текущее значение температуры аккумуляторной батареи, Таб кр - критическое значение температуры аккумуляторной батареи, то формируют команду отключение аккумуляторной батареи от источника заряда, отличающийся тем, что производят запись текущего значения температуры аккумуляторной батареи в бортовое устройство регистрации для анализа технического состояния аккумуляторной батареи и при превышении температуры аккумуляторной батареи критического значения автоматически отключают аккумуляторную батарею от источника заряда, оповещают экипаж воздушного судна, выдают сигнал «Тепловой разгон» в бортовое устройство регистрации.



 

Похожие патенты:

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение эффективности защиты зарядного интерфейса.

Изобретение относится к схеме защиты аккумуляторов от внешнего короткого замыкания. Электроустановка содержит прерыватель и источник напряжения постоянного тока.

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики, и в частности к фазоповоротным устройствам (ФПУ). Техническим результатом является уменьшение стоимости и увеличение КПД ФПУ.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к искробезопасным устройствам шахтной автоматики, и может быть применено в областях техники, где необходимо применение искробезопасных источников питания.

Использование: для определения напряжения аккумуляторной батареи. Сущность изобретения заключается в том, что прибор для определения напряжения содержит модуль определения напряжения и линию схемы, в котором часть линии схемы выполнена в качестве линейного резистора, а измерительные клеммы модуля определения напряжения соответствующим образом подключены к клеммам линейного резистора при помощи измерительных линий и в котором длина указанного линейного резистора удовлетворяет формуле ,где L представляет собой длину линейного резистора, R представляет собой заданное сопротивление линейного резистора, S представляет собой площадь поперечного сечения линейного резистора, а ρ - удельное сопротивление линейного резистора.

Изобретение относится к источникам питания и схеме его зарядки. Сущность: когда источник питания находится в состоянии зарядки, измеряют микросхемой управления источником питания напряжение на положительном электроде аккумуляторного элемента внутри источника питания через контрольный вывод источника питания, электрически соединенный с положительным электродом аккумуляторного элемента.

Изобретение относится к области защиты аккумуляторных батарей при отклонении от нормальных рабочих параметров, а именно к защите батареи, используемой в портативном электронном устройстве.

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах для подзаряда аккумуляторных батарей, находящихся на хранении, с целью компенсации их саморазряда. Технический результат направлен на повышение надежности устройства.

Изобретение относится к источникам электропитания и может быть использовано в составе бортовой аппаратуры радиоэлектронных аэрокосмических комплексов. Технический результат заключается в создании эффективного устройства защиты аккумуляторных батарей от глубокого разряда.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в зарядных устройствах литий-ионных батарей. Технический результат - сокращение времени заряда и увеличение времени разряда батареи.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение живучести и надежности функционирования автономной системы электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА).

Изобретение относится к области электротехники, а именно к упаковке сигарет для размещения в ней и перезарядки электронной сигареты. Упаковка содержит перезаряжаемую батарею упаковки сигарет; первый разъем, который может электрически присоединяться к внешнему источнику питания; первый перезаряжающий механизм для перезарядки батареи упаковки сигарет, использующий внешний источник питания, когда первый разъем электрически присоединяется к внешнему источнику питания; второй разъем, который может электрически присоединяться к электронной сигарете, содержащейся внутри упаковки сигарет; и второй перезаряжающий механизм для перезарядки электронной сигареты, когда электронная сигарета электрически присоединяется ко второму разъему.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к заряжаемому контейнеру, предназначенному для хранения в нем и зарядки электронной сигареты. Контейнер содержит батарею контейнера; первый разъем, который электрически соединяют с внешним источником питания; первый механизм зарядки для зарядки батареи контейнера, использующий внешний источник питания, когда первый разъем электрически соединен с внешним источником питания; трубку, в которую вставляют электронную сигарету, так чтобы электронная сигарета могла содержаться внутри заряжаемого контейнера; второй разъем, который электрически соединяют с электронной сигаретой, когда электронная сигарета вставлена в трубку; и второй механизм зарядки для зарядки электронной сигареты, использующий батарею контейнера, когда электронная сигарета электрически соединена со вторым разъемом.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для контроля и управления зарядом аккумуляторных батарей (АБ) различных типов. Технический результат - упрощение связи с внешним источником постоянного тока за счет использования аналогового сигнала 0-5 В, обеспечение возможности подключения датчика температуры АБ, ввода параметров контроля и заряда АБ с помощью клавиатуры, отображения напряжения, тока заряда и температуры АБ на индикаторе, передачи параметров напряжения, тока заряда и температуры АБ по промышленному интерфейсу блока последовательной связи в систему управления верхнего уровня, получения и обработки параметров заряда АБ по блоку последовательной связи, коммутации внешних цепей, обеспечения дополнительной связи с помощью входных дискретных сигналов.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи в автономной системе электропитания, и может быть использовано в автономных системах электропитания искусственного спутника Земли (ИСЗ).

Группа изобретений относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Транспортное средство содержит устройство обмена информацией, выполненное с возможностью обмена информацией с сервером за пределами транспортного средства, и электронный блок управления, выполненный с возможностью осуществления как процесса зарядки переменным током, так и процесса зарядки постоянным током.

Группа изобретений относится к зарядке аккумуляторов электрического транспортного средства. Способ планирования зарядки электрического транспортного средства заключается в следующем.

Группа изобретений относится к зарядке аккумуляторов электрического транспортного средства. Способ планирования зарядки электрического транспортного средства заключается в следующем.

Изобретение относится к наземным электротехническим испытаниям космических аппаратов. Способ заключается в проведении заряда и разряда аккумуляторных батарей (АБ) с активным термостатированием и контролем температуры штатных АБ и в хранении их без проведения термостатирования.

Изобретение относится к наземным электротехническим испытаниям космических аппаратов. Способ заключается в проведении заряда и разряда аккумуляторных батарей (АБ) с активным термостатированием и контролем температуры штатных АБ и в хранении их без проведения термостатирования.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в герметичных аккумуляторах для осуществления сброса (стравливания) давления газообразной среды из литий-ионных аккумуляторов.

Изобретение относится к способу автоматического предотвращения теплового разгона никель-кадмиевой аккумуляторной батареи на борту воздушного судна. Для этого измеряют значение температуры аккумуляторной батареи, записывают его в бортовое устройство регистрации, сравнивают его с заданным значением критической температуры, при превышении формируют команду на отключение аккумуляторной батареи от источника заряда, формируют предупредительный сигнал и оповещают экипаж воздушного судна. Обеспечивается мониторинг состояния аккумуляторной батареи для повышения безопасности полетов. 1 ил.

Наверх