способ снижения поляризации электродов свинцового аккумулятора при стохастических режимах подзаряда в системе импульсного электропривода с рекуперацией

Формула изобретения

1. Способ снижения поляризации электродов свинцового аккумулятора при стохастических режимах подзаряда в системе тягового электропривода с рекуперацией энергии, предусматривающий создание импульса обратного тока изменяющейся ширины в паузах между импульсами зарядного тока, отличающийся тем, что длительность импульса обратного тока не зависит от длительности импульса зарядного тока, импульс обратного тока размещается между импульсами зарядного тока, а энергия, снятая в импульсе обратного тока, возвращается на клеммы аккумулятора в виде дополнительного зарядного импульса в паузах между импульсами зарядного тока.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что суммарная длительность импульса обратного тока и дополнительного зарядного импульса не превышает минимальной длительности паузы между импульсами зарядного тока и остается постоянной.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электротехническим методам воздействия на состояние активной массы электродов электрического аккумулятора, и определено для активной массы электродов свинцового аккумулятора.

Известен способ десульфатации пластин свинцового аккумулятора путем их электрохимической поляризации асимметричным током (см. патент SU №372599, кл. Н01М 10/54, Н01М 10/06), предусматривающий соотношение между величинами прямого и обратного токов как 10:1 и соотношение длительностей соответствующих импульсов как 1:2. Время прохождения тока в прямом направлении и его сила равны 150 с и 7,2 А соответственно. Такое методологическое решение можно считать близким к предлагаемому в силу связности между величиной поляризации электродов аккумулятора и состоянием активной массы этих электродов. Описанный способ десульфатации соответствует режиму снижения поляризации электродов путем использования асимметричного зарядного тока, когда слабее выражен процесс электролиза с образованием газообразных водорода и кислорода.

Недостатком указанного способа является ограничение сферы применимости большой длительностью импульсов тока. Период тока, применяемого в импульсных системах электропривода, составляет миллисекунды, в этих условиях рассмотренных способ не может быть использован.

Наиболее близким методологическим решением к предлагаемому является способ заряда свинцового аккумулятора (см. патент RU №2000100072). Согласно изобретению заряд аккумулятора производят через преобразователь от сети переменного тока, по способу, основанному на чередовании импульсов зарядного и разрядного тока, частоту следования импульсов зарядного тока выбирают имеющую одно из значений f/n, где f - частота сети переменного тока, n - коэффициент деления (n=1, 2, 3,...) и длительность этих импульсов меньше или равно четверти периода колебаний в сети переменного тока, при этом величину тока в разрядном импульсе выбирают в пределах Iраз=0,1...0,4 I₀, где I ₀-эффектавный постоянный ток заряда.

Недостатком указанного способа является ограничение длительности зарядного импульса и при указанных частотах, соответственно, низкий коэффициент заполнения импульсной последовательности. В режиме подзаряда на транспортном средстве, оборудованном тяговым электроприводом с рекуперацией энергии, величина зарядного тока является случайной и коэффициент заполнения импульсной последовательности зарядного тока может приближаться к единице, что не соответствует условиям работоспособности рассмотренного выше изобретения.

Цель изобретения - увеличение эффективности преобразования энергии рекуперативного торможения на транспортном средстве в энергию полезных электрохимических превращений в активной массе электродов аккумулятора.

Указанная цель достигается тем, что в паузах между импульсами зарядного тока рекуперации независимо от величины тока и длительности импульсов создается импульс обратного тока, энергия которого в этом же промежутке времени возвращается обратно на клеммы аккумулятора в дополнительном импульсе зарядного тока. Суммарная длительность обратного и дополнительного зарядного импульсов тока не превышает минимальной длительности паузы между импульсами зарядного тока и остается постоянной.

Создание импульса обратного тока 1 происходит в паузах между импульсами зарядного тока 2. Энергия, снимаемая в импульсе обратного тока 1, в паузах между импульсами зарядного тока 2 возвращается на аккумулятор в виде дополнительного импульса зарядного тока 3.

Такое построение импульсной последовательности позволяет более эффективно преобразовывать энергию рекуперативного торможения в химическую энергию вещества активной массы электродов.

Построение импульсной последовательности поясняется чертежом.

В зависимости от величины механической мощности торможения транспортного средства, при широтно-импульсном методе регулирования тока электропривода, изменяется ширина импульса зарядного тока. При условии, что коэффициент заполнения для импульса зарядного тока никогда не равен единице, существует пауза между импульсами зарядного тока, в течение которой создается импульс обратного тока. Энергия этого импульса задерживается в накопителе энергии небольшой мощности и затем возвращается на клеммы аккумулятора в виде дополнительного по отношению к основному импульса зарядного тока.

Использование предлагаемого способа дает возможность более эффективно использовать энергию рекуперативного торможения транспортного средства, когда значение зарядного тока является случайной величиной.