Способ заряда тепловозной никель-железной аккумуляторной батареи Советский патент 1987 года по МПК H01M10/44 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано на тепловозах для под- заряда стартерных никель-железных аккумуляторных батарей от автономного источника заряда.

Целью изобретения является снижение расхода электроэнергии на под- заряд батареи, увеличение ср5ка службы батареи.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что после запуска дизеля подзаряд батареи осуществляется циклами, повторяющимися в течение всего времени работы дизеля, каждьй из которых состоит из подцикла заряда и подцикла паузы. Во время под- цикл а заряда батарею подключают к зарядной цепи и подзаряжают от вспомогательного генератора через токоогра- 20 жительность щжла 30 мин, продолжиничивающий резистор. Во время подцикла паузы батарею отключают от зарядной цепи, подзаряд не происходит. Продолжительность цикла работы выбирают равной отрезку времени, в тече- ние которого потери емкости вследствие, самозаряда батареи равны расходу емкости на запуск дизеля.

Продолжительность подцикла заряда выбирают из условия сообщения батарее емкости, равной суммарному расходу емкости на запуск дизеля и расходу емкости за время простоя дизеля, умноженному на отношение длительности цикла заряд-пауза к продолжительности непрерывной работы дизеля.

Выбор продолжительности подциклаi заряда производится из следующих соображений.

Пусть за время работы дизеля от момента запуска до момента остановки осуществляется N циклов подзаряда продолжительностью 1 каждый (для

30 час. Для пуска дизелей магистральных тепловозов расход емкости в амперча- сах не превышает 0,3-1% от емкости батареи 46ТПНЖ-550,

Принимаем, что- расход емкости на запуск дизеля тепловоза серии ТЭ10М составляет 0,5% номинальной емкости батареи. Тогда расход емкости за запуск дизеля будет равен потере емкости за счет самозаряда в течение

40 0,5 ч. Отсюда продолжительность цикла подзаряда выбираем равной 30 мин. Среднее время работы дизеля магистрального тепловоза после запуска составляет А ч, время простоя дизеля

35

простоты будем считать, что 5ремя не- 5 ч- За время простоя дизеля распрерывной работы дизеля Т р делится на Тц нацело, без остатка).

Поскольку продолжительность цикла 1 предлагается выбирать равной отрезку времени, в течение которого по- 50 заряда составляет 1% номинальной емход емкости на питание цепей освещения и управления локомотивом составляет приблизительно -О,5% емкости, а общий расход емкости с учетом самотбри емкости вследствие самозаряда батареи равны расходу емкости на запуск дизеля Cjg, то во время первого после запуска дизеля подцикла подзаряда производится компенсация потери емкости С , а в течение каждого последующего - компенсация С .

Остается компенсировать расход емкости за время простоя дизеля С„ ,

Это предлагается осуществлять равными долями на каждом из циклов подза- ряда, т.е. за время каждого из под- циклов заряда необходимо компенсировать емкость

C...3.. TS/T., Всего в течение каждого из под- циклов заряда батарее сообщается емт.е. равная

кость С,,з

расходу емкости на запуск дизеля С, плюс расход емкости за время проезд

тоя дизеля С

умноженный на отношение длительности цикла подзаряда Тц и продолжительности Непрерывной работы дизеля Тр .

Например для батареи типа 46ТПНЖ- 550 на тепловозах серии ТЭЮМ устанавливается режим циклического под- заряда с параметрами цикла: продолтельность подцикла заряда 3 мин, при напряжении вспомогательного генератора 75il В и сопротивлении токоогра- чительного резистора 0,08 Ом.

Для батареи АбТПНЖ-ЗЗО интенсивность саморазряда в течение первых суток после заряда составляет приблизительно 1% потери емкости батареи в

час. Для пуска дизелей магистральных тепловозов расход емкости в амперча- сах не превышает 0,3-1% от емкости батареи 46ТПНЖ-550,

Принимаем, что- расход емкости на запуск дизеля тепловоза серии ТЭ10М составляет 0,5% номинальной емкости батареи. Тогда расход емкости за запуск дизеля будет равен потере емкости за счет самозаряда в течение

0,5 ч. Отсюда продолжительность цика подзаряда выбираем равной 30 мин. Среднее время работы дизеля магистрального тепловоза после запуска составляет А ч, время простоя дизеля

заряда составляет 1% номинальной емход емкости на питание цепей освещения и управления локомотивом составляет приблизительно -О,5% емкости, а общий расход емкости с учетом самокости.

Отношение выбранной длительности цикла подзаряда (0,3 ч) к продолжительности работы дизеля (4 ч) равно 0,125.

Потеря емкости, которую необходимо компенсировать за время подцикла заряда, равна расходу емкости на запуск дизеля (0,3%) плюс расход емкости во

время простоя дизеля (1%),умноженный на отношение длительности цикла под- заряда к продолжительности работы дизеля (0,125), что составляет 0,5+1 х X 0,125 0,625% номинальной емкости, т.е. приблизительно 3,5 А-ч.

Экспериментально установлено, что при длительности подцикла заряда 3 мин, напряжении ВГ 75 В и сопротивлении 0,08 Ом средний ток заряда со- ставляет 70-80 А, т.е. батарея получает при этом необходимые 3,5 А/ Ч емкости. Тогда длительность подцикла паузы составит мин.

Таким образом, предлагаемый способ заряда тепловозной никель-железной аккумуляторной батареи обеспечивает уменьшение расхода топлива на вспомогательные нужды тепловоза, снижение расхода дистиллированной воды при л эксплуатации батереи и увеличение Срока ее службы. Ф о рмула изобретения

Способ заряда тепловозной никеЛь- железной аккумуляторной батареи, з.акСоставитель И.Найдина Редактор Л.Веселовская Техред Л.Олейник Корректор А.Обручар

Заказ 1318/53Тираж 699Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

. Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

лючающийся в подключении ее к зарядному генератору после запуска вращающего его дизеля, периодического отключения ее от заряда и содержания в паузе, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы батареи и уменьшения потребления электроэнергии, предварительно определяют среднюю скорость саморазряда аккумуляторной батареи, величину расхода емкости батареи на запуск дизеля и за время простоя последнего, после чего определяют время цикла заряд- пауза, равное продолжительности саморазряда,;, при котором снижение ем- ко сти батареи равно расходу ее емкости на запуск дизеля, продолжитель- ность заряда в цикле устанавливают из условия сообщения аккумуляторной батарее емкости, равной суммарному расходу емкости на запуск дизеля и расходу емкости батареи за время простоя последнего, умноженному на отношение длительности цикла заря д-пауза к продолжительности непрерывной работы дизеля.

Изобретение может быть использовано на тепловозах для подзаряда стартерных никель-железных аккумуляторных батарей (АБ). Цель изобретения - снижение расхода электроэнергии автономного зарядного источника и увеличение срока службы батареи.После запуска дизеля тепловоза подзаряд батареи осуществляется циклами, включающими в себя заряд и разряд. Заряд АБ происходит от вспомогательного генератора. За время работы дизеля от запуска до останова осуществляется N циклов подзаряда продолжительностью Т каждый. Всего в течение каждого подцикла заряда батарее сообщается емкость + С„„ Т„/Т„.. , где а 3 ч Р9 з« расход емкости АБ на запуск дизеля; С - расход емкости АБ за. время простоя дизеля; Т - время непрерывной работы дизеля. Способ позволяет уменьшить расход топлива на тепловозе и увеличить срок службы АБ. S (Л с со о 00