способ эксплуатации свинцового аккумулятора или аккумуляторной батареи

Формула изобретения

1. Способ эксплуатации свинцового аккумулятора или аккумуляторной батареи, заключающийся в чередовании разрядного и зарядного импульсов, отличающийся тем, что величина тока импульсного разряда составляет 0,5-0,9 С₁₀А, величина тока импульсного заряда составляет 0,3-0,75 С₁₀А при том, что длительность импульсов разряда равна длительности импульсов заряда.

2. Способ эксплуатации свинцового аккумулятора или аккумуляторной батареи по п.1, отличающийся тем, что длительность импульсов разряда и заряда составляет 5÷10 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к эксплуатации свинцовых аккумуляторов или аккумуляторных батарей.

Известен способ эксплуатации свинцового аккумулятора, заключающийся в использовании импульсных режимов заряда асимметричным переменным током. При заряде асимметричным током оптимальная величина полупериода для зарядного тока составляет 5 мин, для разрядного - 24 секунды при соотношении величин плотностей зарядного и разрядного токов (I_з/I_р), равном 5 (Химические источники тока. Романов В.В., Хашев Ю.М. М., Советское радио. 1978, с.233-235).

Недостатком известного способа эксплуатации свинцового аккумулятора является слишком короткий период разрядного импульса, не позволяющий снять требуемую энергию при постоянстве мощности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный способ эксплуатации свинцового аккумулятора, заключающийся в импульсном разряде (20 сек) и импульсном заряде (5 мин) током 2,5-7,5 А (0,036-0,107 С₁₀А) аккумулятора (Баюнов В.В., Дасоян М.А. Сборник "Электротехническая промышленность". Серия химические и физические источники тока. 1970, вып.3, с.5-7).

Недостатками известного способа эксплуатации свинцового аккумулятора являются неодинаковые длительности разрядного и зарядного импульсов и короткий период разрядного импульса, не позволяющий снимать требуемую энергию при постоянстве мощности разрядного импульса.

В предлагаемом способе эксплуатации свинцового аккумулятора техническим результатом является увеличение длительности разрядно-зарядного режима при сохранении постоянства мощности и энергии разрядного импульса.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе эксплуатации аккумулятора или аккумуляторной батареи, заключающемся в чередовании разрядного и зарядного импульсов, величина тока импульсного разряда составляет 0,5-0,9 С₁₀А, величина тока импульсного заряда составляет 0,30-0,75 С₁₀ А при том, что длительность импульсов разряда равна длительности импульсов заряда. Длительность импульсов разряда и заряда составляет 5-10 мин.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами осуществления предлагаемого способа эксплуатации свинцового аккумулятора.

Пример 1. Свинцовый аккумулятор типа ТБ-450М емкостью 450 А·ч (С₁₀ , А·ч) разряжают током в импульсе 0,5 С₁₀А (225 А), что соответствует току 1-часового режима разряда, а затем заряжают током в импульсе 0,3 С₁₀А (135 А) при одинаковой длительности разрядного и зарядного импульсов - 10 минут. При этом контролируется напряжение аккумулятора и температура. Начальная температура аккумулятора составляет 20°С. Разрядные и зарядные импульсы следуют один за другим до тех пор, пока температура аккумулятора не достигнет предельно допустимой - 55°С. Средняя мощность разрядных импульсов составляет 447 Вт, а энергия - 268,2 кВт·с.

Пример 2. Способ эксплуатации по примеру 1. Однако ток разрядного импульса составляет 0,7 С₁₀А (315 А), что соответствует току 0,5-часового режима разряда, а ток зарядного импульса равен 0,58 С₁₀А (260 А). При этом средняя мощность разрядных импульсов составляет 614 Вт, а энергия - 368,4 кВт·с.

Пример 3. Способ эксплуатации по примеру 1. Однако ток разрядного импульса составляет 0,9 С ₁₀А (405 А), что соответствует току 0,25-часового режима разряда, а ток зарядного импульса равен 0,75 С₁₀ А (337 А).

Средняя мощность разрядных импульсов составляет 760 Вт, а энергия - 456 кВт·с.

Пример 4. Способ эксплуатации по примеру 1. Однако длительность разрядного и зарядного импульсов одинакова и составляет 5 мин, при этом ток разрядного импульса равен 0,5 С₁₀А (225 А), а ток зарядного импульса равен 0,4 С₁₀А (180 А). Разрядные и зарядные импульсы длительностью 5 мин следуют один за другим до тех пор, пока не будет достигнута предельно допустимая температура аккумулятора 55°С.

Средняя мощность разрядных импульсов составляет 448 Вт, а энергия - 134,4 кВт·с.

Пример 5. Способ эксплуатации по примеру 1. Однако длительность разрядного и зарядного импульсов одинакова и составляет 5 мин; ток разрядного импульса равен 0,9 С₁₀ А (405 А), ток зарядного импульса равен 0,55 С₁₀ А (250 А).

Средняя мощность разрядных импульсов составляет 768 Вт, а энергия - 230,4 кВт·с.

Характеристики разрядно-зарядных импульсных режимов эксплуатации свинцового аккумулятора сведены в таблицу.

Таблица
№п/п	Показатели	Примеры №
		1	2	3	4	5
1.	Ток разряда в импульсе, А	0,5С10	0,7С10	0,9С10	0,5С 10	0,9С10
	(А)	(225)	(315)	(405)	(225)	(405)
2.	Ток заряда в импульсе, А	0,3С10	0,58С 10	0,75С10	0,4С10	0,55С10
	(А)	(135)	(260)	(337)	(180)	(250)
3.	Длительность разрядных и зарядных импульсов, мин	10	10	10	5	5
4.	Нагрев аккумулятора на °С	35	35	35	35	35
5.	Количество разрядных импульсов, ед.	42	15	9	70	23
6.	Средняя мощность разрядного импульса, Вт	447	614	760	448	768
7.	Энергия импульса, кВт·с	268,2	368,4	456,0	134,4	230,4
8.	Общая длительность разрядных импульсов, часы	7	2,5	1,58	5,80	1,92
9	Увеличение общей длительности разрядных импульсов по сравнению с длительностью разряда постоянным током, разы	7	5	6,3	5,9	7,7
Примечания: 1. Начальная температура аккумулятора во всех примерах равна 20°С. 2. Предельно допустимая температура аккумулятора при эксплуатации равна 55 °С. 3. Максимальная энергия аккумулятора ТБ-450М при разряде длительностью 20 с составляет 39,8 кВт·с.

Экспериментальные данные, приведенные в таблице, свидетельствуют о том, что при импульсном разрядно-зарядном режиме эксплуатации свинцового аккумулятора или аккумуляторной батареи токами 0,5-0,9 С₁₀А в разрядном импульсе и токами 0,3-0,75 С ₁₀А в зарядном импульсе при одинаковой длительности разрядных и зарядных импульсов (10 и 5 минут) и температуре, не превышающей 55°С, обеспечивается постоянство средней мощности в разрядных импульсах. Количество разрядных импульсов составляет от 9 до 70 в зависимости от величины тока в разрядном и зарядном импульсе. При этом энергия разрядных импульсов составляет 134,4-456,0 кВт·с, а общая продолжительность разряда свинцовой батареи импульсными токами в 5-7,7 раз превышает длительность разряда по сравнению с разрядом постоянным током.