Способ определения оптимального режима разряда химического источника тока

(1 п 445089 Союз Советских Социалистических Реслтблик(51) М, Кл. Н 01 тп 45,0 1) 1388752 т 2 Заявлено рисоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий 2) Приоритет(088.8) Бюллетень36 Опубликова 0,09.7 а опубли ания описания 18.03.7(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЕЖИМА РАЗРЯДА ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИТОКА Известен способ питания нагрузки от одного или нескольких химических источников тока, поочередно разряжающихся под нагрузку. Однако отсутствуют семейства кривых разрядного напряжения и энергии разряда, снятые для химического источника тока при определенных температурах воздуха, частотах следования импульсов тока разряда, отношениях времен импульса тока и паузы, средних токах разряда (сопротивлениях нагрузки). Указанные семейства кривых отсутствуют и для разрядов химического источника тока без пауз на постоянном токе (на постоянное сопротивление). Поэтому трудно выбрать источник, отдающий в нагрузку максимальную энергию разряда в определенных условиях разряда за определенное время,По предлагаемому способу определения оптимальных частоты следования импульсов тока разряда и средней плотности тока разряда (удельного сопротивления нагрузки) для химического источника тока определенной электрохимической системы выбирают несколько источников одного типа и полностью разряжают их на ряде средних токов (сопротивлений) при постоянных температуре воздуха (выбранной из области рабочих температур), частоте следования импульсов тока разряда, отношений длительности импульса тока и паузы путем периодического отключения химического источника тока от нагрузки.Разряды на каждом среднем токе проводятс постояннои величиной тока во время им пульсов разряда, разряды на каждое сопротивление проводят с постоянной величиной последнего.Во время разрядов записывают кривыеразрядного напряжения и энергии разряда, О Затем проводят разряды химических источников тока того же типа на ряде частот следования импульсов тока в диапазоне от 0 до 1 кгц, например, вначале через 100 гц, а затем через 10 гц прп одной температуре воз духа, используя ряд средних токов (сопротивлений).Во время каждого разряда записываюткривые разрядного напряжения и энергии разряда, после чего по семействам указанных О кривых определяют для заданных времениработы и температуры воздуха оптимальные величины частоты и среднего тока разряда (сопротивленпя нагрузки).На фиг. 1 показана схема устройства для 25 осуществления предлагаемого способа; нафиг. 2 - пример построения кривых по предлагаемому способу.Для измерения энергии разряда испытуемого источника 1 с э,д.с, Е, внутренним сопро65 тивлением 1 Ь, напряжением на зажимах Уг током Уе в ветвь тока разряда 1 р включена токовая обмотка счетчика 2. Для измерения энергии заряда источника 1, потребляемой от добавочного источника 3 переменного тока с напряжением У и частотой 1 от 1 до 1000 гц, в ветвь тока заряда 1, включена токовая обмотка счетчика 4. Обмотки напряжения счетчиков 2 и 4 с помощью ключа 5 подключаются к выходу усилителя 6 постоянного тока с коэффициентом усиления К, на вход которого подано напряжение Уе источника 1. Добавочный источник 3 служит для разряда источника 1 с паузами и импульсами тока постоянной величины. Добавочный источник 7 постоянного тока с напряжением У служит для разряда источника 1 без пауз постоянным током. Для этого напряжения источников 3 и 7 постоянны по величине и превосходят напряжение У источника 1 в 10 раз и более. Для разряда источника 1 на сопротивление 8 без пауз ключ 9 ставится в положение а. Для разряда двух - трех последовательно включенных источников 1 на сопротивление 8 с паузами и,импульсами тока в ветви тока разряда вместо диода 10 включается управляемый вентиль, например транзистор. Схема, показанная на фиг. 1, обеспечивает разряды источника 1 с частотой следования импульсов тока от 1 до 1000 гц (при положении б ключа 9) с равными длительностями импульса тока разряда и паузы при разомкнутом ключе 11 импульсов тока разряда и заряда при замкнутом ключе 11. Диоды 10 и 12 обеспечивают разделение тока на токи разряда и заряда. Величины последних устанавливают с помощью сопротивлений 8 и 13, а также изменением напряжений добавочных источников 3 и 7. Средние значения токов разряда и заряда измеряют амперметрами 14 магнитоэлектрической системы. Напряжение Уе источника 1 записывают самописцем (на фиг. 1 не показан). Энергии разряда и заряда источника 1 находят по показаниям счетчиков 2 и 4 делением отсчетов на коэффициент усиления усилителя 6,Усилитель 6 обеспечивает измерение энергии разряда источника на протяжении всего разряда до заданного конечного напряжения У,. Среднее значение тока Уе в цепи источника 1 находят по напряжению У на калиброванном сопротивлении 15, для чего служит ламповый вольтметр 16 (при положении в ключа 17), он же служит для измерения разрядного напряжения У, источника 1 во время разрядов без пауз (при положении 2 ключа 17),Во время разрядов источника 1 на постоян ном токе без пауз схема имеет вид, показанный на фиг. 1 (при положении б ключа 9),С помощью сопротивления 8 устанавливаютзаданное значение среднего тока Ь и разряжают полностью источник 1. Во время разряда записывают напряжение на зажимах источника 1 и энергию разряда. Повторяют разря 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ды на заданном токе несколько раз, усредняют результаты и строят кривые разрядного напряжения и энергии разряда для данного среднего тока разряда. Проводят разряды на ряде средних токов (сопротивлений) при положении а ключа 9,и получают семейства кривых разрядного напряжения и энергии разряда для одной температуры воздуха. Проводят разряды на ряде температур воздуха в диапазоне рабочих температур, например, через 10 С и определяют оптимальные средние токи (сопротивления) для разряда без пауз в диапазоне рабочих температур,Аналогично получают семейства кривых разрядного напряжения и энергии разряда для разрядов с паузами и импульсами тока разряда, с импульсами токов разряда и заряда. Для периодических разрядов источника используются значения среднего тока, равные постоянному току без пауз, например в середине разряда источника на постоянное сопротивление.На фиг. 2 приведены кривые разрядного напряжения и энергии разряда для источника марганцево-цинковой системы типа 373, полученные при разряде его без пауз на постоянном токе с температурой воздуха 20 С, Ступенчатая кривая 1 д, - 1 р показывает оптимальные величины тока разряда 1 для различных времен разряда 1 р, которым соответствуют наибольшие средние мощности, для указанных условий разряда источника типа 373 и конечного напряжения У,=0,2 в.При изменении величины последнего, равно как при изменении частоты следования импульсов тока разряда и температуры воздуха, изменяется характер ступенчатой кривой 1 ю, - 1 р.Семейства кривых разрядного напряжения и энергии разряда, полученные для источников одного типа, можно использовать с целью выбора для определенной нагрузки оптимальных источников из ряда источников, отличающихся от исследованных только площадью поверхности электродов.Пусть для источника с площадью поверхности 5 ф и заданные условий разряда (времени разряда, температуры воздуха и т, д.) определены оптимальная величина тока во время импульса разряда Ую, и оптимальное сопротивление нагрузки Я, по ступенчатой кривой 1 п, - 1 р, аналогичной ступенчатой кривой 1 ю, - 1 р на фиг. 2; надо определить площадь поверхности 5, оптимального источника из указанного ряда источников для заданного тока нагрузки 71 и сопротивления нагрузки РьОптимальная плотность тока в прямоугольном импульсе тока разряда равнае ц 1оУео, -,у 115Оптимальное удельное сопротивление нагрузки равно г.= Р, Зф, ом смф,откуда я но у Лцо Р 1 Ен Рн(2) При подборе источников по формулам (1) и (2) можно использовать несколько параллельно включенных источников,Предмет изобретения1. Способ определения оптимального режима разряда химического источника тока на постоянном по величине токе путем периодического отключения его от нагрузки с постоянным отношением времен импульса и паузы, отличающийся тем, что, с целью повышения средней мощности, выбирают несколько химических источников тока одного типа и полностью разряжают их на ряде токов при постоянных температуре и частоте следования импульсов тока, записывают крпвые напряжения и энергии и проводят разряды химичес ких источников тока того же типа на рядечастот следования импульсов тока в диапазоне от 0 до 1 кгц, например, через 100 гц и на тех же токах записывают кривые напряжения и энергии, после чего по семействам, кривых 10 напряжения и энергии определяют для заданног времени работы оптимальные величины тока и частоты следования импульсов тока.2. Способ по и. 1, отличающийся тем,что, с целью выбора химического источника 15 тока для определенной нагрузки, величину тока нагрузки делят на величину оптимального тока нагрузки и находят отношение, показывающее, во сколько раз необходимо изменить площадь поверхности электродов химического 20 источника тока.145089 нов гя ур 1 р, ЧЫЫ. Составитель И. НайдинаРедактор Е. Караулова Техред Н. Куклина есова ктор каз 571/1ЦНИИП писно ография, пр. Сапунова, 2 Изд.1082осударственногпо делам изоМосква, )К,Тираж 760комитета Совета Мнннстроетений и открытийаушская наб., д. 4/5