Способ заряда кислотной свинцовой аккумуляторной батареи Советский патент 1984 года по МПК H01M10/44 

со

о

Изобретение относится к электротехнике, а именно к обслуживанию вторичных элементов, и может быть использовано для заряда свинцовокислотных аккумуляторов и аккумуляторных батарей. Известны способы заряда свинцовокислртньпс аккумуляторов, в которых зарядные процессы осуществляются . при повышенных плотностях тока ГЛ и 2 .. , Однако в известных способах ускоренного заряда свинцово-кислотных аккумуляторных батарей полностью не используются возможности химических источников тока воспринимать заряд и пропускать большие величины тока. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому спосрбу является способ ускоренного заряда свинцово-кислотных аккумуляторов согласно которому зарядный ток изменяется по экспоненте и полностью разряженный химический источник тока в течение 3 ч может получить 95% номинальной емкости. Заряд подобным способом осуществляется, как правило, по закону ампер-часов . Известный способ ускоренного заряда позволяет существенно сократить время заряда и обеспечить оптимальную температуру электролита при допустимой степени газовьщелении. Однако в известном способе заряда по закону ампер-часов также не используются возможности свинцовых аккумуляторов пропускать большие величины тока и осуществлять быстрый заряд в течение нескольких минут. Цель изобретения - ускорение зарядного процесса. Поставленная цель достигается тем что согласно способу заряда свинцово аккумуляторной батареи путем onpe ieления недостающей емкости и последу.ющего заряда убывающим током заряд проводят током при начальной величине, в 2-7 раз численно пре вьш1аю1цей Недостающую емкость, согласно формугде I, текущее значение зарядного тока; максимально допустимая величина начального зарядного тока, соответствующая в пределе максимально допустимому значению разряд-I ного тока аккумулятора; а - Постоянный коэффициент, характеризующий отношение максимально допустимой величины зарядного тока к величине недостающей емкости аккумуляторной батареи (а. 2); t - время заряда аккумулятора. Возможно осуществление заряда током, равным по величине току разряда аккумулятора. Разрядная сила тока для отечественных аккумуляторных батарей (стартерные разряды) численно составляет 3-кратную величину номинальной емкости для батарей с пониженным внутренним сопротивлением и специальными сепараторами, максимальный разрядный ток может составлять 7-10кратную величину емкости. Для исключения значительного роста температуры электролита предлагается такой закон изменения зарядного тока, который обеспечивает высокую скорость спада зарядного тока. Обеспечивается это с помощью коэффициента.непосредственно связанного с величиной начального зарядного тока и с недостающей емкостью. Сущность способа заключается в том, что в зависимости от условий эксплуатации и констрзтсции аккумуляторов в случае полного их разряда создают начальный ток в пределе равный максимально допустимому разрядному току, т.е. начальный ток в 2-7 раз превышает величину недостающей, т.е. номинальной, емкости, который затем уменьшается по экспоненциальному закону в соответствии с формулой (1). Величина коэффициента а при этом является отношением. значения начального тока к недоста«.J ПСА КЪАЯС У 1ЖБА.I.Cl AJlfl. 1 А 4/4VC1. ющей емкости аккумулятора. На чертеже представлены зависимости емкости от времени. Например, если недостающая емкость, равная номинальной, составляет 7.5 А.ч, а допустимьй разрядный ток для этого типа аккумулятора составляет 3-кратную величину номинальной емкости, то максимальный зарядный ток может быть равен 225 А. В зависимости отнеобходимой степени ускорения заряда по сравнению с известным з способом зарядньй ток может быть установлен-в пределах 75 IHOU 225 А, а множитель показателя степени 1 а 3. Если требуется обеспечить заряд до 95% номинальной емкости за 1,5 ч, т.е. в 2 раза быстре чем по закону ампер-часов, то 01 долж но быть а 2; 1илч 2-75 15Р А, и в соответствии с формулой (1) зарядный ток Ij 150 e-2t . Через 1,5 ч е-ги. 0,04978, т.е. зарядный ток нужно снизить до 5% от начальной величины, а емкость, соответственно, достигает в этот момент 95%. В случае необходимости использования для заряда полной возможности упомянутого аккумулятора, т.е. начинать заряд предельной величиной тока (225 А), множитель показателя сте пени а п)инимают Q 3 и заряд про водят в соответствии с формулой 1 225 Через 1 час получают ту же степен заряженности, что и в предыдущем случае. ; В случае, когда для аккумулятора емкостью 75 А-ч допустимый разрядный ток равен 7-кратной величине номинал ной емкости, начальную величину максимального разрядного тока устанавливают 757 525 А, а множитель показателя степени q принимают 0( 7, Зарядный ток изменяют в соответ ствии с формулой . а /. J е . Приблизительно через 26 мин заряд ный ток снижается до 5% от начальной величины, а емкость достигает 95% от номинальной. На чертеже в относительных величи нах 100 сопоставляется известный fHa4 способ заряда свинцовых аккумуляторных батарей («а 1) с предлагаемым способом (а 1) по величине зарядного тока и по полученной при заряде емкости Q. В случае, например, постановки на заряд аккумуляторной батареи емкостью 75 А .4 начальные величины зарядных токов составляют 75 А, 150 А и 482 А. Если при q 1 аккумуляторная батарея зарядится до уровня 95% от своей номинальной емкости за 3 ч, то при q 2 батарея зарядится до этого уровня за 1,5 ч, а при Я 6,42всего лишь за 30 мин. В результате заряда свинцовых аккумуляторов по данному способу с начальными токами, численно превьшающи|ми значение недостающей емкости, .более полно используются возможности химических источников тока воспринимать заряд, осуществляется быстрый заряд. Применение предлагаемого способа заряда химических источников тока су;щественно ускоряет процесс ввода в экплуатацию транспортных средств и цругих систем, в которых применяются свинцовые аккумуляторные батареи, повышает производительность средств и систем, использующих химические источники тока. По сравнению с базовым объектом, в качестве которого принят способ заряда неизменным током, численно равным О,1 номинальной eMkocTH в ампер-часах, предлагаемый способ позволяет ускорить зарядный процесс в 20 раз, что очень важно для многих видов подвижного транспорта, исполь3ующего свинцовые аккумуляторные батареи.

СПОСОБ ЗАРЯДА КИСЛОТНОЙ СВИНЦОВОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ путем определения недостающей емкости и последующего заряда убывающим током, отличающийся тем, что. с целью ускорения зарядного.процесса, заряд проводят током при начальной величине, в 2-7 раз численно прёвьшающей значение недостающей емкости в соответствии с формулой -at - ач 3 где I. текущее значение зарядного тока; максимально допустимая -нач. величина начального тока, соответствующая в пределе максимально допустимому значению разрядного тока аккумулятора, i -постоянньп коэффициент, характеризующий отношение (Л максимально допустимой величины зарядного тока к величине недостающей емкости аккумуляторной батареи (а 2); -время заряда аккумулятора.