УСТРОЙСТВО НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ ЗАРЯЖЕННОСТИ НИКЕЛЬ-ВОДОРОДНОГО АККУМУЛЯТОРА ТИПА НВ-40

УСТРОЙСТВО НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ ЗАРЯЖЕННОСТИ НИКЕЛЬ-ВОДОРОДНОГО АККУМУЛЯТОРА ТИПА НВ-40


RU (11) 2069424 (13) C1

(51) 6 H01M10/42 

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

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

(21) Заявка: 3077742/07 
(22) Дата подачи заявки: 1983.11.24 
(45) Опубликовано: 1996.11.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Никольский В.А. и др. Герметичный никель-водородный аккумулятор для буферных систем электропитания. - Л., 1973. 2. Багоцкий В.С. и др. Химические источники тока. - М., 1981, с. 183. 3. Патент США N 3403317, кл. 320-22, 1968. 4. Патент США N 3427527, кл. 320-46, 1969. 
(71) Заявитель(и): Научно-производственное объединение прикладной механики 
(72) Автор(ы): Коротких В.В.; Курзюков Ю.А. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-производственное объединение прикладной механики 

(54) УСТРОЙСТВО НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ ЗАРЯЖЕННОСТИ НИКЕЛЬ-ВОДОРОДНОГО АККУМУЛЯТОРА ТИПА НВ-40 

Использование: контроль емкости аккумулятора в процессе эксплуатации. Сущность изобретения: устройство непрерывного контроля степени заряженности никель-водородного аккумулятора типа НВ-40 содержит тензометрический мостовой датчик давления, размещенный на одном из днищ корпуса аккумулятора. Входная диагональ тензометрического моста подключена к источнику питания, активные тензодатчики расположены в меридиональном направлении, а компенсационные - по окружности с радиусом 28,90,5 мм. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для контроля емкости никель-водородных аккумуляторов типа ЕВ-40 [1]

Для обеспечения длительного ресурса работы никель-водородных аккумуляторов (НВА) необходимо контролировать текущее значение емкости.

Известен способ контроля заряженности аккумулятора по плотности электролита [2] Однако этот метод непригоден для использования в герметичных аккумуляторах, к которым относится НВА.

Известен способ контроля емкости аккумулятора по изменению давления в корпусе, который реализуется в виде датчика давления, контролирующего деформацию корпуса аккумулятора [3]

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленному устройству является аккумулятор, содержащий стальной цилиндрический сосуд с эллиптическими днищами, датчик давления, расположенный на корпусе аккумулятора, и индикатор, подключенный к выходу датчика [4]

Недостатком данного устройства является низкая точность измерения давления, а следовательно, и емкости.

Целью настоящего изобретения является создание устройства, позволяющего непрерывно с высокой точностью измерять текущую емкость простыми средствами без нарушения прочности и герметичности корпуса аккумулятора.

Это достигается тем, что давление в корпусе измеряется по упругой деформации его поверхности, измеряемой с помощью тензодатчиков, причем тензодатчики наклеиваются на эллиптическое днище НВ-40 по схеме, показанной на фиг. 1, 2.

Два активных тензодатчика 1, 2 наклеиваются в меридиональном направлении, а два компенсационных 3, 4 наклеиваются так, чтобы их оси лежали на окружности с радиусом 28,90,5 мм, при радиусе днища 35 мм. На этой окружности тензодатчики не испытывают деформации и используются для температурной компенсации. При заряде выделяется водород, который накапливается в корпусе и создает давление до 100 атм. При разряде водород поглощается, давление падает. Таким образом, давление в корпусе пропорционально степени заряженности. Под действием давления поверхность корпуса деформируется, активные тензодатчики меняют свое сопротивление, тензомост разбалансируется и на выходе его появляется сигнал в виде постоянного напряжения, причем величина сигнала пропорциональна степени заряженности НВ-аккумулятора.

В лабораторных условиях была изготовлена опытная установка, включающая в себя два аккумулятора НВ-40, на днищах которых были наклеены по 4 тензодатчика согласно предложенной схеме. Напряжение питания составляло 10 А. Фиксировались выходной сигнал тензомоста и зарядно-разрядные токи. Емкость определялась как произведение тока и времени. Полученные в результате эксперимента характеристики представлены на фиг.3. Подтверждено, что выходной сигнал пропорционален текущей емкости, зафиксирован саморазряд НВ-аккумулятора.

Предлагаемое устройство может быть использовано в лабораторных экспериментах, требующих точного учета текущей емкости, и при эксплуатации НВ-батареи в системах электропитания ИСЗ с использованием ЭВМ.

Корпус аккумулятора представляет собой тонкостенный цилиндр с эллиптическими днищами. Высокое давление вызывает напряжение в днище, причем можно отдельно рассматривать напряжение меридиональное и окружное sv:

; (1)

где: P давление в корпусе;

h толщина стенок;

R1, R2 радиусы кривизны в точке, где измеряется напряжение.

; (2)

где: a, b соответственно большая и малая полуоси эллипса;

угол между осью цилиндра и нормалью к поверхности в измеряемой точке.

Расчет дает, что sq имеет практически постоянную величину:

при 090 120 н/мм2,

Под действием этого напряжения возникает относительное удлинение поверхности корпуса.

(при Е=200000 н/мм2).

Такую величину можно зарегистрировать тензодатчиком ПКБ-10-200. Величина на интервале 090 меняет знак, то есть существует окружность, на которой =0.. Из уравнений (1) следует, что при sf=0, 2R1=R2 и из соотношений (2) следует

;

решая методом итераций, находим = 37 0,5;; R2, соответствующий этому углу, равен 48,03 мм. Расстояние от центра до окружности будет определяться R2sin=28,9 мм;; c учетом погрешности 28,90,5 мм. На окружности с таким радиусом наклеивают компенсационные тензодатчики. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство непрерывного контроля степени заряженности никель-водородного аккумулятора типа НВ-40, корпус которого представляет собой стальной цилиндрический сосуд с эллиптическими днищами, содержащее датчик давления, расположенный в корпусе аккумулятора, и индикатор, подключенный к выходу датчика, отличающееся тем, что, с целью обеспечения непрерывности контроля и повышения точности, датчик давления выполнен в виде тензометрического моста, размещенного на одном из днищ аккумулятора, входная диагональ которого подключена к источнику питания, его активные тензодатчики расположены в меридиальном направлении, а компенсационные на окружности с радиусом 28,9 0,5 мм.




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