СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ АВТОНОМНОГО РЕФРИЖЕРАТОРНОГО ВАГОНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК H02J7/04 H01M10/48 

Изобретение относится к электротехнике, в частности предназначено для заряда стартерной кислотной аккумуляторной батареи (АБ) на автономном рефрижераторном вагоне (АРВ).

Известно устройство заряда батареи от полупроводникового выпрямителя, состоящее из трансформатора и диодного моста.

Недостатком данного устройства является то, что при неуправляемом выпрямителе, выполненном по однофазной мостовой схеме, ток заряда несглаженный, пульсирующий, амплитудное значение которого в 1,5-2 раза превышает его среднее значение.

Непрерывный заряд батареи повышенным током приводит к перезаряду батареи, повышению температуры электролита, осыпанию активной массы, т.е. отсутствие контроля за процессом заряда создает условия, способствующие значительному сокращению срока службы АБ.

Известен способ заряда батареи, реализованный в устройстве для отключения или переключения аккумулятора, в основе которого положено сравнение величин двух токов: тока, идущего на газовыделение, и тока в цепи заряда. Эти токи в соответствующих датчиках преобразуются в пропорциональные по величине напряжения, поступающие на сравнивающее устройство, которое при заданном отношении между приложенными напряжениями подает импульс для отключения или переключения аккумулятора.

Недостатки известных способа и устройства заключаются в сложности конструкции и его реализации.

Целью изобретения являются повышение срока службы АБ, увеличение точности контроля процесса заряда при использовании в качестве кpитерия окончания заряда предельного избыточного давления газа в аккумуляторе.

Использование изобретения по сравнению с прототипом позволит ликвидировать перезаряды, значительно продлить срок службы, снизить необходимое количество батарей, сократить простои АРВ.

Цель достигается тем, что в способе контроля процесса заряда АБ, включающем измерение заданного предельного избыточного давления, равного 94.100 мм вод.ст.

Цель достигается также тем, что в устройстве контроля процесса заряда АБ, содержащем входные клеммы для подключения источника питания, выходные клеммы для подключения АБ, включенный в цепь заряда блок управления, реле, по входу связанный блоком преобразования избыточного давления в электрический сигнал, снабженным гидравлическим дросселем, установленным в элемент АБ вместо аккумуляторной пробки и соединенным трубкой с газовой полостью аккумулятора через фильтр. Гидравлический дроссель выполнен в виде пустотелого стакана, в корпусе которого размещены прокладки с отверстиями чередующиеся с кольцами, фиксируемые втулкой, причем стакан выполнен с каналом, сообщающимся с газовой полостью аккумулятора, и измерительным каналом, связанным с преобразователем. Каждая прокладка имеет одно отверстие, диаметр которого составляет 1.2 мм, т.е. равны такой величине, при которой можно ожидать наименьшую чувствительность к засорению от образования окислов. Устойчивое положение прокладок в корпусе дросселя фиксируется втулкой.

Для создания промежуточных камер, гасящих динамический напор, прокладки чередуются с кольцами. Кольца и прокладки выполнены из материала, устойчивого к воздействию агрессивной среды, например из гетинакса, а корпус и втулка дросселя из титана. "Новизна" заявляемого решения заключается в том, что именно гидравлический дроссель, выполненный в виде пустотелого стакана, в котором размещены кольца и прокладки с отверстиями, диаметр которых составляет 1.2 мм, и создает в процессе контроля согласно способу максимальное избыточное давление в пределах ΔР=94.100 мм вод.ст. и соответствующий ему отключающий токовый сигнал, равный I=3 мА, при котором прерывается заряд АБ.

На фиг. 1 изображена схема устройства контроля процесса заряда АБ; на фиг. 2 прокладка; на фиг. 3 кольцо; на фиг. 4 представлен гидравлический дроссель в сборе; на фиг. 5 приведена линейная зависимость перепада давления Р от тока I на выходе.

Устройство содержит источник 1 питания, входные клеммы 2, 3, АБ 4, выходные клеммы 5, 6, реле 7, блок 8 управления реле, преобразователь 9 избыточного давления, гидравлический дроссель 10, блок 11 питания преобразователя, фильтр 12, соединительную трубку 13.

Согласно заявляемому способу при заряде АБ 4 газы, выделяющиеся с поверхности электролита (канал 14), идут в двух направлениях: через гидравлический дроссель 10 в атмосферу через канал 15 и из канала 16 через соединительную трубку 13 и фильтр 12 к преобразователю 9. Фильтр защищает полость преобразователя от попадания капель агрессивной среды. По мере того, как количество газов начинает превышать их отток через дроссель 10, в газовой полости АБ 4 и перед преобразователем 9 повышается давление Δ Р. При достижении избыточного давления ΔР=Р_maх=94.100 мм вод.ст. возникает токовый сигнал I= 3 mА, на который настроен блок управления. При этом срабатывает реле 7, прерывающее заряд АБ.

Преобразователь 9, питающийся от блока 11 питания, имеет линейную зависимость перепада давления Δ Р от тока на выходе (фиг. 5). Если блок управления реле настроить на токовый сигнал, соответствующий максимальному перепаду давления, меньшему чем в зоне срабатывания (94.100 мм вод.ст.), то в результате сокращения времени до полного заряда батареи возможен ее недозаряд. Однако повышение максимального избыточного давления отключения более Δ Р=100 мм вод.ст. приводит к увеличению времени, идущему на перезаряд батареи.

Таким образом, уменьшение или увеличение максимального избыточного давления отключения может приводить либо к систематическим недозарядам, либо к систематическим перезарядам, что в значительной степени сокращает срок службы АБ.

Гидравлический дроссель, изображенный на фиг. 4, представляет собой пустотелый стакан 17, в корпусе которого размещены кольца 18, прокладки 19 с отверстиями, диаметр которых согласно изобретению увеличен до 1.2 мм, т.е. до такой величины, при которой можно ожидать наименьшую чувствительность к засорению от образования окислов.

Устойчивое положение прокладок и колец в корпусе дросселя фиксируется втулкой 20. Стакан 17 гидравлического дросселя выполнен с каналом 15, сообщающимся с газовой полостью аккумулятора (канал 14) и измерительным каналом 16 через соединительную трубку 13 с преобразователем 9.

Для создания промежуточных камер, гасящих динамический напор, прокладки 19 чередуются с кольцами 18. В частности для аккумуляторов АРВ емкостью до 120 А˙ч при d=1 мм Z=70 шт. при d=1,5 мм, Z=452, для d=2 мм, Z=1100 шт.

Изобретение относится к устройствам заряда аккумуляторной батареи (АБ) на автономном рефрижераторном вагоне. Сущность изобретения: в процессе заряда АБ в качестве контролируемого параметра используют максимальное избыточное давление, образующееся в результате выделения газа при заряде аккумулятора, составляющее 94.100 мм вод.ст. Способ реализуется с помощью устройства, содержащего блок преобразования избыточного давления в электрический сигнал, связанный соединительной трубкой через гидравлический дроссель с газовой полостью батареи. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ контроля процесса заряда аккумуляторной батареи автономного рефрижераторного вагона, при котором измеряют давление газа и по достижении заданного предельного давления прекращают процесс заряда, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы аккумуляторной батареи, отключение аккумуляторной батареи осуществляют по достижении давлением величины 94 100 мм вод.ст. 2. Устройство контроля процесса заряда аккумуляторной батареи автономного рефрижераторного вагона, содержащее входные клеммы для подключения источника питания, выходные клеммы для подключения аккумуляторной батареи, включенный в цепь заряда блока управления реле, по входу связанный с блоком преобразования избыточного давления в электрический сигнал, связанным соединительной трубкой с газовой полостью аккумуляторной батареи через фильтр, отличающееся тем, что, с целью увеличения срока службы, блок преобразования снабжен гидравлическим дросселем, устанавливаемым в элемент аккумуляторной батареи на место аккумуляторной пробки, и связывающим через соединительную трубку газовую полость с преобразователем. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что гидравлический дроссель выполнен в виде пустотелого стакана, в корпусе которого размещены прокладки с отверстиями, чередующиеся с кольцами, фиксируемые втулкой, причем стакан снабжен каналом, сообщающимся с газовой полостью аккумулятора, и измерительным каналом, подключенным к соединительной трубке.