Способ эксплуатации никель-водородной аккумуляторной батареи Советский патент 1993 года по МПК H01M10/44 H02J7/35 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей в автономных системах электропитания.

Целью изобретения является повышение надежности своевременного шунтирования неисправного аккумулятора.

На чертеже приведено устройство автономной системы электропитания, поясняющее работу по предлагаемому способу.

Устройство содержит солнечную батарею подключенную через сериесный стабилизированный преобразователь 3 к нагрузке 4, зарядный стабилизированный . преобразователь 2,подключенный параллельно солнечной батареи 1, аккумуляторную батарею 5, подключенную через разрядный стабилизированный преобразователь 6 к нагрузке 4,и устройство контроля напряжения аккумуляторов 7 входами подключенные к аккумуляторам аккумуляторной батарее AI - An. по питанию - к нагрузке 4.

Зарядный стабилизированный преобразователь 2 состоит из силового регулирующегоключа2i , управляемого широтногимпульсным модулятором 2,и воль- тодобавки. выполненной на трансформаторе 22, диодах 2з, 24 и транзисторах 2ь. 2е

Сериесный стабилизированный преобразователь 3 состоит из силового регулирующего ключа 3i, управляемого широтно-импульсным модулятором Зг.

00 Сл ON V Л О

СО

Разрядный стабилизированный преобазователь 6 состоит из силового регулирущего ключа 6i. управляемого иротно-импульсным модулятором бз.

Аккумуляторная батарея 5 состоит из ккумуляторов AI - Ап, параллельно котоым подключены шунтирующие элементы 1 - 5п - короткозамыкатели одноразового ействия.

Устройство контроля напряжения аккумуляторов 7 содержит п ячеек 7i - 7П для контроля минимального и максимального напряжения аккумуляторов аккумуляторной батареи 5. В каждой ячейке имеется реле PI - Рп,контакты которых включены в цепь подачи питания на нагревающие обмотки короткозамыкателей одноразового действия 5i - 5П.

Устройство работает следующим образом.

В процессе эксплуатации аккумуляторная батарея 5 работает в основном (98% ресурса) в режиме периодических подзаря- дов от солнечной батареи 1 через зарядный стабилизированный преобразователь 2. Такой режим работы позволяет содержать ее в постоянной готовности на случай аварийных ситуаций (потеря ориентации ИСЗ на солнце) или на прохождение штатных теневых участков орбиты.

Питание нагрузки 4 осуществляется при этом от солнечной батареи 1 через сериес- ный стабилизированный преобразователь 3. .

При прохождении теневых участков орбиты, либо при.нарушении ориентации нагрузка 4 питается от аккумуляторной батареи 5 через разрядный стабилизированный преобразователь 6.

При отказе в процессе эксплуатации какого-либо аккумулятора AI - Ап вследствие появления внутреннего шунта, напряжение

на нем снизится, соответствующая ячейка 7ч - 7П устройства контроля напряжения аккумуляторов 7 зафиксирует это снижение и замкнет своими контактами реле Pi - Рп

цепь нагревателя соответствующего корот- козамыкателя одноразового действия. Аккумулятор будет надежно зашунтирован и дальнейшая работа будет идти по неизменному прежнему алгоритму.

При отказе аккумулятора обрывом напряжение на аккумуляторе возрастет сверх предельного зарядного значения. Так при полном обрыве напряжение составит величину: напряжение солнечной батареи 1

плюс напряжение вольтодобавки минус э.Д.с. (п - 1) аккумуляторов аккумуляторной батареи. Устройство контроля напряжения аккумуляторов 7 зафиксирует это превышение и далее отключение соответствующего

аккумулятора из работы произойдет как и при возникновении внутреннего шунта.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить надежность своевременного шунтирования неисправного аккумулятора, что повышает надежность автономной системы электропитания и ИСЗ в целом.

Формула из обретения Способ эксплуатации никель-водородной аккумуляторной батареи путем проведения заряд-разрядных циклов, контроля минимального напряжения аккумуляторов для ограничения разряда и шунтирования

.

неисправного аккумулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности своевременного шунтирования неисправного аккумулятора, дополнительно для шунтирования аккумуляторов контролиру- ют их максимальное напряжение на уровне, превышающем предельное зарядное значение.

Использование: при эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей (АБ) в автономных системах электропитания, особенно при работе их в составе геостационарных ИСЗ. Сущность изобретения: при эксплуатации никель-водородных АБ в зарядно-разрядном режиме осуществляют шунтирование неисправного аккумулятора при условии наличия на клеммах аккумулятора минимального напряжения при его разряде и максимального напряжения на уровне, превышающем предельное зарядное значение. 1 йл.