Способ определения степени заряженности стартерного никель кадмиевого аккумулятора

СОЮЗ СОВГГСНИСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 11БРЕТЕНИЯ ТВУ ДЕТ то- ак Е,. КЕЛЬсеичаю- пропускаого токаГц. осГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1Багоцкий В.С., Скундин АХимические источники тока. М.,Энергоиздат, 1981, с, 144.2, Вайлов А.И., Эйгель Ф.И, Авматизация контроля и обслуживаниякумуляторных батарей. М.,"Связь"1975, с, 15-16.(54)(57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПЕНИ ЗАРЯЖЕННОСТИ СТАРТЕРНОГО НИКАДМИЕВОГО АКУУМУЛЯТОРА, в процекоторого через аккумулятор пронуют переменный ток и измеряют егопротивление, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения 8011388(51) Н О 1 М 10 42 товерности определения степени заряженности, вокруг корпуса исследуемого аккумулятора располагают измерительную обмотку, подключенную к источни-. ку переменного тока, замеряют активное к и реактивное Х сопротивления этой обмотки, по полученным данным определяют ее добротность Я = Х/Я и о степени заряженности исследуемого аккумулятора судят по величине. относительной разности 9.9 ДО этой добротности и экспериментальйого эталонного значения 8 добротности, соответствующего" полностью заряженному аккумулятору данной марки.2, Способ по п. 1, о т л щ и й с я тем, что частотуемого через обмотку перемени выбирают в пределах О -1 О2С:Со -С 30 1Со 1 11388Изобретение относится к области обслуживания и подцержания в рабочем состоянии электрических аккумуляторов, а именно к технике контроля заряженности стартерных ннкель-кадмие вых аккумуляторов.Известен способ контроля заряженности электрических аккумуляторов, основанный на измерении падения напряжения на клеммах аккумулятора при 10 его разряде на эталонную нагрузку 13.Однако, вследствие малой крутизны разрядных характеристик стартерных аккумуляторов этот способ имеет низкую точность и используется толь15 ко для грубой оценки степени их заряженности. оИзвестны также способы, при которых о заряженности аккумулятора су-, дят по величинам активной и реактив ной составляющих его полного внутреннего сопротивления.Наиболее близким к заявленному по технической сущности является способ, заключающицся в том, что на 25 клеммах аккумулятора замеряют на переменном токе емкость С и о степени заряженности судят по отношению где С - экспериментальное эталонное значение емкости, соответст" воюющее заведомо полностью заряженному аккумулятору дан ной марки 23. Известный способ имеет низкую достоверность определения степени заряженности аккумуляторов. Это объясняет 0 ся тем, что емкость, замеренная на клеммах аккумулятора, обусловлена не только зависящими от степени заряженности емкостью С двойного слоя и диффузионной емкостью С , но и ад сорбционной псевдоемкостью Сз , связанной с наличием в электролите поверхностно-активных веществ и не зависящей от степени заряженности аккумуляторов.Кроме того, этот способ требует переключения аккумулятора из рабочей цепи в специальную измерительную- цепь, что не позволяет применять его для непрерывного контроля заряжен ности и затрудняет его автоматизациюЦелью изобретения является повыше" ние достоверности определения степе 63 2 ни заряженности стартерных никелькадмиевых аккумуляторов.Поставленная цель достигается тем,что при определении степени заряженности стартерных никель-кадмиевыхаккумуляторов путем пропускания черезаккумулятор переменного тока и измерения его сопротивления, вокруг корпуса исследуемого аккумулятора располагают измерительную обмотку, подключенную к источнику переменноготока, измеряют активное Р и реактивное Х сопротивления этой обмоткипо.полученным данным определяют еедобротность О =/й и о степени заряженности исследуемого аккумуляторасудят по величине относительной разности (3 -9)/4, этой добротности иэкспериментального эталонного значения 8 добротности, соответствующего заведомо полностью заряженному аккумулятору данной марки,При этом частоту пропускаемогочерез обмотку переменного тока выбиlрают в пределах 10 -10 ф Гц.На фиг1 изображена схема опре. деления степени заряженности аккумулятора предлагаемым способом; нафиг, 2 - эквивалентная схема аккумулятора и измерительной обмотки; нафиг. 3 - заисимось Я -/(,- ( ф)относительного изменения добротностиизмерительной катушки от степени заряженностиникель-кадмиевого ак.кумулятора марки НКБН.,Предлагаемый способ осуществляют.следующим образом,Вокруг электродов 1 н 2 .(фиг. 1)заполненного электролитом 3 аккумулятора 4, соединенного с нагрузкой5, располагают измерительную обмотку 6. Эта обмотка подключена к источнику У переменного тока с частотойчерез измерительный прибор 8,с помощью которого замеряют ее активное Р и реактивное Х = 2 Т)1 (.( 4 -индуктивность измерительной обмотки)сопротивления. Из-за наличия внутри измерительной обмотки 6 аккумуляторной среды в виде электродов 1 и 2 и электролита 3 активное сопротивление Я и индуктивность . обмотки 6 приобретают значения, отличные от значений Р этих же параметров, измеренных в вакууме. Влияние аккумулятора 4 на параметры измерительной обмотн и 6 эквивалентно влиянию некоторого ин3 1138дуктивно связанного с ней короткозамкнутого витка 9 (фиг. 2), активноесопротивление 8 и индуктивностькоторого учитывают эквивалентныеэлектрическую проводимость:6 и магнитную проницаемость /ь, аккумуляторной среды.В результате электрохимических реакций, происходящих при разряде ак-.кумулятора 4, изменяется структура 1 ои химический состав электродоь 1 и2 .и электролита 3. Это приводит к изменению проводимости 6 и магнитной проницаемости сд аккумуляторнойсреды, а следовательно, и активного. сопротивления Р и индуктивности Ьизмерительной обмотки 6,В никель-кадмиевых аккумуляторахмагнитная проницаемость с в процесссе разряда изменяется незначительно,так как активные массы электродови 2 и электролита 3 являются слабомагнитньщи веществами с магнитными проницаемостями, близкими к единице, а ферромагнитные основы элект- дродов в реакциях не участвуют,При разряде аккумуляторов на положительном .электроде 1 происходит ре-Гция восстановления й 100 Н -,4 (ОН)2 ф 30 а на отрицательном электроде 2 реакция окисления Сс -Сс 1(ОН) . Продук. ты й(ОН) , СЗ(ОН) этих реакций обладают значительно меньшей электрической проводимостью, чем исходные вещества Й 10 ОН, Сд. Поэтому эквива 35ентная проводимость 4при разрят де уменьшается, что приводит к ослаблению влияния аккумуляторной среды на параметры измерительной обмотки 6В результате индуктивностьизмери 40 863 4тельной обмотки 6 увеличивается, а ее активное сопротивление й уменьшается, Добротность Й: 2 Й 1 Ь/Р измерительной обмотки 6 при этом возрастает.Для обеспечения глубины проникно. вения электромагнитного поля в аккумуляторную среду, соизмеримой с геометрическими размерами аккумулятора, частоту 1 источника 7 переменного тока выбирают не более 10-1 О Гц.П р и м е р,. Проводился непрерывный контроль степени заряженности 20никель-кадмиевых акку.ууляторов марки НКБН. Предварительно полностью (заряженные аккумуляторы ( с= 1003) разряжались током 10 А, На каждом из аккумуляторов располагалась измерительная обмотка из 200 витков, Ее добротность измерялась мостом типа Е-4 через каждые 2 Л ч отданного аккумулятором заряда, На основанииполученных данных построена усредненная зависимость-О )/ЯО=М относительного изменения добротности9 измерительной обмотки от степени заряженностиаккумулятора (фиг .3) . Эталонное значение Й добротности, со ответствующее полностью заряженному аккумулятору, определялось для данной марки аккумулятора экспериментально.Предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает на 40-603 более вй окую достоверность определения степени заряженности стартерных никель-кадмиевых аккумуляторов, позволяет осуществить непрерывный контроль разряженности без отключения нагрузки от аккумуляторов, а так,же легко автоматизируется..Кузьме,. е Патент", г. Уагород, ул. Проектна Филиал Состав А.Шишкина ТехредРедактор Заказ 10698/41 Тираа ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 113035, Москва, Жел динаМ Коррек 9 Подписо комитета СССРй и открытийРаушская наб.,д. 4/5