|
Метод для ускоренного заряда аккумуляторных батарей (АБ) различных типов.
В настоящее время стремительно нарастает производство герметичных и герметизированных не обслуживаемых аккумуляторов и аккумуляторных батарей (АБ). Использование таких АБ в различных современных устройствах зачастую сопряжено с требованием их ускоренного заряда. Наряду с проведением ускоренного заряда аккумуляторов и АБ возникает потребность индикации их степени заряженности. Одновременная реализация ускоренного заряда АБ и индикации ее степени заряженности возможна при реализации описываемого ниже метода ускоренного заряда АБ.
Герметичный аккумулятор представляет собой замкнутую электрохимическую систему, не сообщающуюся со внешней средой. В процессе заряда в эту систему вводится определенное количество энергии , которая аккумулируется системой за счет окисления и восстановления активных масс. При этом процесс заряда герметичного аккумулятора существенно отличается от такового для негерметичного аккумулятора. Критерием качественного заряда герметичного аккумулятора является максимальный коэффициент использования активных материалов, заложенных в аккумулятор при минимальной величине давления, развивающегося в аккумуляторе в конце заряда, а также при минимальном тепловыделении. Кроме сказанного практика эксплуатации герметичных аккумуляторов предъявляет е оптимальному способу заряда требования обеспечения максимальной скорости заряда (ускоренный заряд) и возможности установки на заряд аккумулятора в любой степени заряженности.
Одновременная реализация четырех указанных требований возможна при использовании метода заряда аккумулятора падающим импульсным током с использованием широтно-импульсной модуляции – управления скважностью импульсов зарядного тока в зависимости от амплитуды импульсов напряжения на заряжаемом аккумуляторе. Частота следования импульсов – постоянная.
Во время заряда контролируется и поддерживается постоянным амплитудное значение напряжения на выводах аккумулятора.
По мере заряда АБ происходит постоянное увеличение пауз между импульсами тока (увеличение скважности), что снижает поляризацию электродов и способствует поглощению кислорода в паузах. При этом коэффициент использования тока приближается к 100%.
Критерием по которому ведется изменение скважности импульсной последовательности зарядного тока, является величина U = Uстаб - Uнрц ,
где Uстаб - верхнее жестко установленное (стабилизированное) напряжение, а
Uнрц - величина напряжения на АБ при нормально разомкнутой цепи.
Величина тока ( амплитудное значение) в любой момент времени определяется как
I = U/Rа, где
Rа – полное сопротивление АБ в данной момент времени.
Для создания оптимального процесса заряда, организация метода широтно-импульсной модуляции происходит по закону обеспечения во время зарядного процесса максимально возможной плотности зарядного тока при условии постоянного убывания U .
Iзар = Imax = U/Ra
при условии , где Iзар – действующее значение зарядного тока.
При этом удается реализовать максимальный быстрый заряд аккумулятора при отсутствии избыточного в нем давления, а также его разогрева.
Описанный способ заряда обеспечивает заряд полностью разряженного аккумулятора (АБ) до уровня 80-90% его фактической ёмкости за 0,5-1час и полный заряд за 1,5-2часа. Испытания осуществлялись на никель-кадмиевых, никельметалгидритных, свинцовых и литий-ионных аккумуляторах и АБ.
На сегодняшний день известен метод корреляции напряжения разомкнутой цепи АБ (Uнрц ) и её остаточной ёмкости (Сост. ).На некоторые типы АБ существуют таблицы по которым измерив Uнрц можно с достаточной точностью определить остаточную ёмкость АБ. В описанном методе ускоренного заряда идёт постоянное измерение U величина которой прямо пропорциональна Uнрц и следовательно также как и Uнрц несёт в себе информацию об остаточной ёмкости АБ.Широкое развитие микропроцессорной техники на сегодняшний день позволяет достаточно дёшево реализовать описанный выше метод ускоренного заряда и индикацию степени заряженности АБ одновременно.
Применение описанного способа ускоренного заряда может быть успешно применено во всех областях науки и техники где применяются аккумуляторы и АБ.
ООО «ЭлО» -- изготовление электронного оборудования.
Разработка и изготовление оборудования для тренировки, формировки, разбраковки и различных видов испытаний аккумуляторов и АБ с применением микропроцессорной техники.
Изготовление автоматических зарядных устройств для аккумуляторов и АБ различных типов.
Изготовление малогабаритных зарядных устройств и блоков питания на основе высокочастотных преобразователей.
Изготовление аккумуляторных фонарей в том числе и с индикацией степени заряженности АБ
|
|
