ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU1353249

СПОСОБ ЗАРЯДА НИКЕЛЬ-ВОДОРОДНОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ СО СВЯЗАННЫМ РАЗДЕЛЬНЫМ ХРАНЕНИЕМ ВОДОРОДА

Имя изобретателя: Галкин В.В.; Лапшин В.Ю.; Лихоносов С.Д.; Щедров Г.И. 
Имя патентообладателя: Научно-производственное предприятие "Сатурн"
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1985.11.25 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и касается способа заряда никель-водородных аккумуляторных батарей (АБ) со связанным раздельным хранением водорода при эксплуатации их в различных условиях. Цель изобретения - повышение эффективности процесса путем обеспечения гарантированного заряда с минимальным перезарядом. Никель-водородную АБ заряжают зарядно-разрядными циклами и отключают от заряда при снижении скорости потока водорода из батареи в контейнер с поглотителем водорода. Способ обеспечивает гарантированный заряд АБ независимо от изменения ее энергетических характеристик и режима эксплуатации.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при различных условиях эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей (АБ).

Цель изобретения - повышение эффективности процесса путем обеспечения гарантированного заряда с ограниченным перезарядом.

Согласно способу заряд никель-водородной АБ со связанным раздельным хранением водорода осуществляют проведением зарядно-разрядных циклов, отключением батареи в зависимости от скорости потока водорода из батарей в контейнер с поглотителем водорода, например никелидом лантана (LaNi5). В конце заряда скорость выделения водорода из АБ в контейнер снижается из-за частичного расходования его на ионизацию кислорода, образующегося при перезаряде. Отключение от заряда производится по снижению скорости потока водорода.

На чертеже представлен типичный график зависимости потока водорода из АБ в контейнер с LaNi5 от времени заряда при токе I=0,2 Сн, где Сн - номинальная емкость АБ.

Заряд никель-водородной АБ со связанным раздельным хранением водорода происходит следующим образом.

Заряд проводят током переменной величины (I3). Между батареей и контейнером устанавливается полупроводниковый датчик расхода газа.

Датчик расхода измеряет поток водорода из АБ в контейнер с LaNi5. Выходной сигнал датчика, соответствующий "полезному" току заряда (Iн= I3·I, где I - выход по току (КПД заряда), сравнивается с величиной I3. Как только выход по току становится меньше установленного значения, например I< 0,2, происходит отключение АБ от заряда.

П р и м е р 1. Заряд АБ проводят током I3=0,2 Сн, где Сн=24 А ·ч, т.е. током 4,8 А АБ заряжается, выделяется водород, появляется поток водорода из АБ в контейнер с поглотителем водорода LaNi5, поток водорода проходит через датчик расхода газа, аналоговый выходной сигнал которого соответствует скорости потока водорода в контейнер с LaNi5. На чертеже представлен график зависимости скорости потока водорода из АБ в контейнер с LaNi5 в зависимости от времени заряда при токе заряда 4,8 А. Из графика видно, что скорость потока водорода (отрезов АВ) остается постоянной в течение первых 4 ч заряда АБ.

Далее КПД заряда I уменьшается, уменьшается и скорость потока водорода (отрезок ВС). При достижении скорости потока водорода 4,0 л/ч, соответствующей I= < 0,2, заряд АБ прекращают. Емкость, полученная АБ при заряде, определяют по разрядной емкости при разряде АБ током 0,2 Сн. Результаты испытаний представлены в таблице.

В результате экспериментов по заряду АБ предлагаемым способом установлено, что скорость потока водорода является надежным критерием, позволяющим своевременно прекращать заряд, однако отключение АБ от заряда целесообразнее проводить по снижению скорости потока водорода до значения не более 0,02 максимальной скорости потока водорода Vмакс для заданного тока заряда.

П р и м е р 2. Заряд АБ проводят аналогично примеру 1 током 4,8 А. Однако АБ отключается от заряда при достижении скорости потока, равной 0,02 Vмакс, т.е. 0,404 л/ч (точка D). Данные испытаний представлены в таблице.

П р и м е р 3. Заряд АБ проводят аналогично примеру 1 током 4,8 А. Однако АБ отключается от заряда при прекращении потока водорода (точка Е). Данные испытаний представлены в таблице.

Из таблицы видно, что предлагаемый и известный способы обеспечивают гарантированный заряд, однако предлагаемый способ не обладает инерционностью и обеспечивает отключение АБ от заряда с незначительным перезарядом при безопасной эксплуатации.

Техническим преимуществом способа является обеспечение гарантированного заряда с ограниченным перезарядом независимо от изменений энергетических характеристик АБ по времени режима эксплуатации и батареи. Способ может быть использован при изменении тока заряда в широком диапазоне. Диапазон тока заряда при этом способе ограничивается только техническими характеристиками датчика расхода газа.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

СПОСОБ ЗАРЯДА НИКЕЛЬ-ВОДОРОДНОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ СО СВЯЗАННЫМ РАЗДЕЛЬНЫМ ХРАНЕНИЕМ ВОДОРОДА путем проведения зарядно-разрядных циклов, контроля состояния заряда батареи в режиме заряда и прекращения процесса по достижении контролируемым параметром ранее установленной величины, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, контролируют скорость потока водорода и прекращают процесс при снижении этой скорости.

Версия для печати
Дата публикации 13.01.2007гг


вверх