Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора к тепловому разгону

Классы МПК:H01M10/48 аккумуляторы, комбинированные с устройствами для измерения, испытания или индикации, например для индикации уровня или плотности электролита
H02J7/02 схемы зарядки батарей от сети переменного тока через преобразователи 
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2009-01-22
публикация патента:

Использование: анализ предрасположенности никель-кадмиевых аккумуляторов к тепловому разгону, комбинированным с индикатором анализа, показывающий количественную оценку развития дендритов внутри сепарации аккумулятора, способствующих появлению теплового разгона. Устройство содержит генератор (1) переменного синусоидального напряжения, исследуемый аккумулятор (2), соединенный с выводами генератора, блок управления и анализа (3), подключенный к вводу и выводу генератора, вводу блока режимов тестирования (4), вводу блока памяти (5), выводу блока индикации (6). Блок управления и анализа (3) изменяет частоту генератора (1) в соответствии с заданным алгоритмом. Синусоидальный ток, идущий через аккумулятор (2), и напряжение поляризации аккумулятора подаются с генератора на блок управления и анализа (3) для вычисления омического сопротивления аккумулятора. При малом значении омического сопротивления блок индикации (6) показывает количественную оценку развития дендритов внутри сепарации аккумулятора 2, чем выше оценка, тем больше аккумулятор предрасположен к тепловому разгону. Технический результат - возможность анализировать никель-кадмиевые аккумуляторы на предрасположенность к тепловому разгону. 1 ил. устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора   к тепловому разгону, патент № 2390886

Рисунки к патенту РФ 2390886

устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора   к тепловому разгону, патент № 2390886

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вторичным элементам, в частности к никель-кадмиевым аккумуляторам, комбинированным с индикатором анализа, показывающим количественную оценку развития дендритов внутри сепарации аккумулятора, чем выше оценка, тем больше аккумулятор предрасположен к тепловому разгону.

Одной из причин возникновения теплового разгона в никель-кадмиевых аккумуляторах является прорастание дендритов через сепаратор [Галушкин Д.Н., Галушкина Н.Н. Анализ и визуальные последствия теплового разгона никель-кадмиевых аккумуляторов НКБН-25-УЗ // Электрохимическая энергетика. - 2006. - Т.6. - № 2. - С.76-78]. Это приводит к резкому уменьшению омического сопротивления в месте прорастания дендрита и, следовательно, к значительному возрастанию тока на этом участке, что в свою очередь ведет к повышению температуры и к еще более сильному падению сопротивления в этом месте. Таким образом, чем ниже внутреннее омическое сопротивление аккумулятора, тем сильнее развиты дендриты внутри сепарации и тем больше аккумулятор предрасположен к тепловому разгону. Изобретенное устройство вычисляет коэффициент предрасположенности аккумулятора к тепловому разгону устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора   к тепловому разгону, патент № 2390886 =(устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора   к тепловому разгону, патент № 2390886 0-устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора   к тепловому разгону, патент № 2390886 )/устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора   к тепловому разгону, патент № 2390886 0*100% [Патент Российской Федерации 2310953, H01M 10/34, H01M 10/48 20.11.2007], где устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора   к тепловому разгону, патент № 2390886 0 - внутреннее омическое сопротивление данного аккумулятора в начале эксплуатации, устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора   к тепловому разгону, патент № 2390886 - внутреннее омическое сопротивление аккумулятора на момент проверки. Значение устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора   к тепловому разгону, патент № 2390886 >20% свидетельствует о значительном развитии дендритов внутри сепаратора, следовательно, аккумулятор предрасположен к тепловому разгону.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство [Патент Российской Федерации 1833698, 6 H01M 10/48, H01M 10/50, H02H 7/18 19/06/1995] для контроля состояния батареи аккумуляторов с плоскими электродами ламельной конструкции и корпусом из непроводящего немагнитного материала, комбинированным с индикаторами состояния, сигнализирующими о переходе аккумуляторов в аварийный режим при тепловом разгоне во время эксплуатации в буферном режиме. Данное устройство содержит генератор переменного напряжения, обмотку, соединенную с выводами генератора, пороговый элемент, сигнализатор, подключенный к выходу порогового элемента, источник стабильного напряжения постоянного тока и плату из непроводящего немагнитного материала. При этом обмотка размещена внутри платы, установленной между аккумуляторами, а вход порогового элемента подключен к выходу генератора. Генератор, пороговый элемент и источник стабильного напряжения постоянного тока размещены внутри платы. При увеличении температуры электродов аккумулятора выше 70-80°C напряжение на выходе генератора повышается и вызывает скачкообразное изменение состояния порогового элемента и сигнализатор выдает сигнал об аварийном состоянии.

Однако данное устройство никак количественно не оценивает предрасположенность аккумулятора к тепловому разгону и не дает возможности отбраковывать аккумуляторы по предрасположенности к тепловому разгону еще до их установки на объект.

Целью изобретения является создание устройства, позволяющего анализировать никель-кадмиевые аккумуляторы на предрасположенность к тепловому разгону.

На чертеже представлена блок-схема устройства анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора к тепловому разгону.

Устройство содержит генератор 1 переменного синусоидального напряжения, исследуемый аккумулятор 2, соединенный с выводами генератора, блок управления и анализа 3, подключенный к вводу и выводу генератора, вводу блока режимов тестирования 4, вводу блока памяти 5, выводу блока индикации 6.

Устройство работает следующим образом.

В блоке режимов тестирования 4 устанавливается режим тестирования для данного аккумулятора. Режим определяет диапазон частот, в котором будет тестироваться аккумулятор. Этот диапазон зависит от емкости аккумулятора, типа электродов и определяется на базе экспериментальных данных для аккумуляторов различного типа так, чтобы минимальное комплексное сопротивление находилось в данном диапазоне. В соответствии с выбранным режимом блок управления и анализа 3 изменяет частоту генератора 1 в диапазоне от 10 до 4000 Гц и амплитудным значением 5 мВ. Синусоидальный ток, идущий через аккумулятор 2, и напряжение поляризации аккумулятора с генератора 1 подаются на блок управления и анализа 3, который вычисляет значение импеданса при каждом измерении и находит среди всех значений минимальное. Полученное минимальное значение является омическим сопротивлением аккумулятора. Чем ниже внутреннее омическое сопротивление аккумулятора, тем сильнее развиты дендриты внутри сепаратора и тем больше аккумулятор предрасположен к тепловому разгону. Далее блок управления и анализа 3 вычисляет коэффициент предрасположенности аккумулятора к тепловому разгону устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора   к тепловому разгону, патент № 2390886 =(устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора   к тепловому разгону, патент № 2390886 0-устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора   к тепловому разгону, патент № 2390886 )/устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора   к тепловому разгону, патент № 2390886 0*100%, где устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора   к тепловому разгону, патент № 2390886 0 - внутреннее омическое сопротивление данного аккумулятора в начале эксплуатации, которое он берет из блока памяти 5 в соответствии с его инвентарным номером, устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора   к тепловому разгону, патент № 2390886 - внутреннее омическое сопротивление аккумулятора на момент проверки, которое вычислено блоком управления и анализа 3. Полученный результат выводится в блок индикации 6. Значение устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора   к тепловому разгону, патент № 2390886 >20% свидетельствует о значительном развитии дендритов внутри сепаратора, следовательно, аккумулятор предрасположен к тепловому разгону.

Таким образом, использование заявленного устройства позволяет количественно оценить предрасположенность никель-кадмиевого аккумулятора к тепловому разгону с помощью коэффициента теплового разгона. При значениях коэффициента теплового разгона более 20%, показывающих значительное развитие дендритов внутри сепаратора, данные аккумуляторы должны быть отбракованы еще до постановки на объект.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации 1833698, 6 H01M 10/48, H01M 10/50, H02H 7/18 19.06.1995.

2. Галушкин Д.Н., Галушкина Н.Н. Анализ и визуальные последствия теплового разгона никель-кадмиевых аккумуляторов НКБН-25-УЗ // Электрохимическая энергетика. - 2006. - Т.6. - № 2.- С.76-78.

3. Патент Российской Федерации 2310953, H01M l0/34, H01M 10/48 20.11.2007.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство анализа предрасположенности никель-кадмиевого аккумулятора к тепловому разгону, содержащее генератор (1) переменного синусоидального напряжения, исследуемый аккумулятор (2), соединенный с выводами генератора, отличающееся тем, что блок управления и анализа (3) подключают к вводу и выводу генератора, вводу блока режимов тестирования (4), вводу блока памяти (5), выводу блока индикации (6), устанавливают режим тестирования для аккумулятора в блоке режимов тестирования, при этом проводится измерение внутреннего омического сопротивления аккумулятора по переменному току в блоке управления и анализа, вычисляется коэффициент предрасположенности аккумулятора к тепловому разгону и производится вывод результата блоком индикации.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2390886

patent-2390886.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс H01M10/48 аккумуляторы, комбинированные с устройствами для измерения, испытания или индикации, например для индикации уровня или плотности электролита

Патенты РФ в классе H01M10/48:
устройство подзарядки аккумуляторных батарей гибридного автомобиля -  патент 2524352 (27.07.2014)
устройство для измерения электрической емкости химических источников тока -  патент 2496191 (20.10.2013)
способ определения периодичности технического обслуживания аккумуляторной батареи -  патент 2492558 (10.09.2013)
аккумуляторная батарея и содержащий ее электрический прибор -  патент 2488932 (27.07.2013)
устройство контроля уровня электролита и заряженности аккумулятора -  патент 2488199 (20.07.2013)
способ автоматического контроля технического состояния элементов параллельной аккумуляторной батареи и устройство для его осуществления -  патент 2485639 (20.06.2013)
элемент аккумуляторной батареи и устройство мониторинга для батареи в сборе -  патент 2474026 (27.01.2013)
многоканальный комплекс испытательного оборудования аккумуляторных батарей -  патент 2419923 (27.05.2011)
устройство электропитания носимых радиостанций -  патент 2417489 (27.04.2011)
транспортное средство с электроприводом, способ оценки состояния заряда и машиночитаемый носитель хранения данных с сохраненной программой для осуществления способа оценки состояния заряда -  патент 2416142 (10.04.2011)

Класс H02J7/02 схемы зарядки батарей от сети переменного тока через преобразователи 

Патенты РФ в классе H02J7/02:
устройство управления аккумуляторной батареей -  патент 2526849 (27.08.2014)
устройство подзарядки аккумуляторных батарей гибридного автомобиля -  патент 2524352 (27.07.2014)
блок энергоснабжения, сухопутное транспортное средство, станция замены и способ замены блока энергоснабжения, имеющегося на сухопутном транспортном средстве -  патент 2523719 (20.07.2014)
устройство передачи электрической энергии в ракетно-космических комплексах (варианты) -  патент 2521108 (27.06.2014)
устройство уравновешивания напряжения для системы аккумуляторных батарей -  патент 2516297 (20.05.2014)
импульсный источник питания -  патент 2513902 (20.04.2014)
система накопления электрической энергии на базе аккумуляторных батарей и суперконденсатора с функцией улучшения качества сети -  патент 2512880 (10.04.2014)
устройство и способ управления зарядом модуля аккумуляторной батареи -  патент 2502171 (20.12.2013)
устройство для индуктивной передачи электроэнергии -  патент 2501144 (10.12.2013)
транспортное средство с электроприводом и устройство подачи энергии для транспортного средства -  патент 2499694 (27.11.2013)

Наверх