СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГЕРМЕТИЧНОЙ НИКЕЛЬ-ВОДОРОДНОЙ БАТАРЕИ

СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГЕРМЕТИЧНОЙ НИКЕЛЬ-ВОДОРОДНОЙ БАТАРЕИ


RU (11) 2084055 (13) C1

(51) 6 H01M10/44, H01M10/34 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 95109969/07 
(22) Дата подачи заявки: 1995.06.14 
(45) Опубликовано: 1997.07.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 260714, кл. H 01 M 10/44, 1968. 2. Авторское свидетельство СССР N 593270, кл. H 01 M 10/44, 1978. 
(71) Заявитель(и): Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П.Королева 
(72) Автор(ы): Челяев В.Ф. 
(73) Патентообладатель(и): Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П.Королева 

(54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГЕРМЕТИЧНОЙ НИКЕЛЬ-ВОДОРОДНОЙ БАТАРЕИ 

Использование: эксплуатация герметичных никель-водородных батарей. Сущность изобретения: способ эксплуатации герметичной никель-водородной батареи, включающей изменение давления водорода в батарее и проведение заряд-разрядных циклов при отклонении величины измеряемого параметра от заданного значения, при этом дополнительно измеряют температуру батареи и на основании полученных данных вычисляют плотность водорода, сравнивают полученное значение плотности с заданным. Отключают заряд батареи при равенстве при превышении плотности заданной величины и включают заряд, при снижении плотности водорода на /5 - 10%/ ниже заданного уровня. Предлагаемый способ повышает надежность и срок службы батареи. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуатации герметичных никель-водородных батарей.

Известен способ эксплуатации герметичного аккумулятора путем проведения заряд-разрядных циклов с отключением от заряда по заданному конечному напряжению и периодическому подзаряду [1] Однако зарядная кривая герметичных аккумуляторов не имеет резкого напряжения. Кроме того, величина зарядного напряжения меняется в зависимости от температуры, при которой происходит заряд. Это не дает возможности надежно контролировать степень заряженности аккумулятора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является способ эксплуатации герметичной никель-водородной батареи путем проведения заряда-разрядных циклов с отключением от заряда по давлению водорода и периодического подзаряда при снижении давления на 5 60% [2]

Однако этот способ, взятый за прототип, не позволяет осуществить заряд при перепадах температуры никель-водородной батареи. То-есть этот способ можно применять только при какой-то определенной температуре.

Так, например, в случае нахождения космического аппарата на теневом участке давление в батарее будет падать за счет ее охлаждения. При этом, если подзаряд осуществлять при падении давления на 5% то батарею вообще можно вывести из строя, так как будет происходить постоянный перезаряд.

В случае нахождения космического аппарата на солнечной стороне, наоборот невозможно будет зарядить батарею на оптимальную емкость, так как давление будет повышаться за счет нагревания батареи. Т.е. плотность, а следовательно и количество водорода в батарее будет низкое, и как следствие емкость тоже будет небольшая несмотря на большую величину давления.

Это связано с тем, что в никель-водородной аккумуляторной батарее, водород является активной массой одного из электродов, а величина давления водорода как и любого газа зависит от температуры корпуса, которая в свою очередь зависит от того, как и каким образом обеспечивается съем тепла. Этот параметр определяется не только количеством активной массы, но и зависит от внешних условий.

Таким образом, задачей нового технического решения является создание такого способа эксплуатации герметичной никель-водородной батареи, при котором исключалось бы влияние температуры окружающей среды на всю батарею в том числе на активную массу т.е. водород, давление которого зависит от температуры, поэтому управлять или регулировать емкостью батареи в процессе эксплуатации без исключения влияния температуры окружающей среды чрезвычайно сложно.

Техническим результатом решения задачи является создание такого способа эксплуатации никель-водородной батареи, при котором значительно увеличивается точность регулирования емкости батареи в рабочем, безопасном диапазоне нагрузок, что значительно улучшает надежность и срок службы ее.

Задача решается совокупностью всех существенных признаков, способ эксплуатации герметичной никель-водородной батареи, включающей измерение давления водорода в батарее и проведение заряд-разрядных циклов при отклонении величины измеряемого параметра от заданного значения, дополнительно измеряют температуру батареи и на основании полученных данных вычисляют плотность водорода, сравнивают полученное значение плотности с заданным, отключают заряд батареи при равенстве или превышении плотности от заданной величины и включают заряд батареи при снижении плотности на (5 10)% ниже заданного уровня.

В предлагаемом способе положительный эффект заключается в том, что именно плотность газообразного водорода пропорциональна фактической емкости батареи и этот параметр не зависит от внешних условий. При этом емкость батареи всегда, в любой ситуации, при любых температурах окружающей среды, не должна опускаться ниже чем на 10% от своего номинального значения. При падении емкости батареи ниже 10% резко уменьшается эффективность работы систем спутниковой связи, из-за снижения количества телерадиопередач, снижения количества и качества приема всевозможных сигналов, в том числе сигналов бедствия.

Осуществление начала подзаряда при изменении плотности водорода на 5% связано с надежностью обработки информации и с точностью определения самого факта падения емкости, т.е. при падении плотности <5% надежность обработки информации приборами (особенно в беспилотном варианте использования космического аппарата) ненадежна.

Проводят заряд и подзаряд никель-водородной батареи при следующих условиях; на корпусе устанавливают несколько датчиков температуры таким образом, чтобы с наибольшей точностью определить среднюю по объему температуру и несколько датчиков давления для повышения надежности, и следующим образом, фиксируют сигналы от датчиков температуры и датчиков давления, посылают их в вычислительную машину, где по формулам термодинамики расчитывается плотность водорода. В случае, если плотность водорода оказывается равной или больше номинальной плотности водорода, соответствующей оптимальной емкости батареи вычислительная машина выдает сигнал об отключении заряда, в случае, когда плотность водорода снижается на 5% от номинальной плотности вычислительная машина выдает сигнал на включение подзаряда батареи. В случае непрохождения сигнала по тем или иным причинам операция по определению плотности повторяется и повторяется, а при снижении плотности ниже чем на 10% от номинальной выдается сигнал на аварийное отключение батареи для разбора аварийной ситуации.

Это позволяет значительно увеличить точность регулирования емкости батареи в рабочем, безопасном диапазоне нагрузок, что значительно улучшает надежность и срок службы ее; этим и достигается технический результат.

Таким образом надежно решается задача регулирования емкости в батарее в безопасном диапазоне работы. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ эксплуатации герметичной никель-водородной батареи, включающий измерение давления водорода в батарее и проведение заряд-разрядных циклов при отклонении величины измеряемого параметра от заданного значения, отличающийся тем, что дополнительно измеряют температуру батареи и на основании полученных данных вычисляют плотность водорода, сравнивают полученное значение плотности с заданным, отключают заряд батареи при равенстве или превышении плотности заданной величины и включают заряд батареи при снижении плотности на 5 10% ниже заданного уровня.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru