RU1484243C

RU1484243C - Device for charging semi-gas storage battery with separated storage of hydrogen

Info

Publication number: RU1484243C
Application number: SU874197991A
Authority: RU
Inventors: Г.И. Щедров
Original assignee: Научно-производственное предприятие "Сатурн"
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1987-02-20
Publication date: 1995-01-20

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: device has gas flow rate pickup. Electric signal if pickup regulates charging current depending on state of change of semi-gas storage battery. Device provides reliable charging of semi-gas storage battery owing to automatic positive feedback between charging rate and state of storage battery - hydrogen storage system. EFFECT: enhanced reliability of battery charging owing to positive feedback between charging current and state of battery. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электротехнической промышленности при эксплуатации полугазовых аккумуляторных батарей с раздельным хранением водорода. The invention relates to electrical engineering and can be used in the electrical industry when operating semi-gas batteries with separate storage of hydrogen.

Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения положительной обратной связи между режимом заряда и состоянием аккумуляторной батареи. The purpose of the invention is to increase reliability by providing positive feedback between the charge mode and the state of the battery.

На чертеже представлена электрическая схема устройства для заряда полугазовой аккумуляторной батареи с раздельным хранением водорода. The drawing shows an electrical diagram of a device for charging a semi-gas battery with separate storage of hydrogen.

Устройство содержит источник 1 питания, соединенный последовательно через регулирующий транзистор 2 и ограничительный резистор 3 с клеммами для подключения аккумуляторной батареи 4, цепь 5 управления и цепь 6 подзаряда. Цепь 5 управления состоит из датчика 7 расхода газа, соединенного через потенциометр 8 с усилителем 9, выход которого включен через защитный диод 10 и терморезистор11 в базу регулирующего транзистора 2. Цепь подзаряда, состоящая из выпрямительного диода 12 и потенциометра 13, подключена к источнику 1 питания и черед терморезистор 11 - к базе регулирующего транзистора 2. Датчиком расхода газа в процессе заряда измеряют поток водорода из аккумуляторной батареи в аккумулятор водорода. Выходной электрический сигнал датчика 7 расхода газа, соответствующий полезному току заряда (количеству выделяющегося при заряде водорода), поступает через потенциометр 8 на усилитель 9 и далее через защитный диод 10 и терморезистор 11 на базу транзистора 2, регулируя величину зарядного тока. При заряде максимальному потоку водорода соответствует электрический сигнал датчика 7 расхода газа, обеспечивающий максимальный зарядный ток. В процессе заряда поток водорода из аккумуляторной батареи в аккумулятор водорода снижается из-за частичного расходования водорода на ионизацию кислорода, диффундирующего с окисно-никелевого электрода, выходной сигнал датчика 7 расхода газа уменьшается, уменьшается и ток заряда. В дальнейшем (при уменьшении тока заряда до величины тока подзаряда) ток, необходимый для поддержания аккумуляторной батареи в состоянии постоянной заряженности, обеспечивается выходным напряжением цепи подзаряда. Скорость потока водорода, измеряемая датчиком расхода газа, зависит от диаметра газового канала датчика, блоки которого могут быть взаимоизменяемыми. Максимальный выходной сигнал датчика определяется его техническими характеристиками и типом. Резистором 3 ограничивают максимальный зарядный ток в зависимости от технических характеристик аккумуляторной батареи. Потенциометром 8 задают КПД заряда, тем самым ограничивают максимальный выходной сигнал датчика 7 расхода газа (КПД заряда может быть задан и усилителем 9, тогда необходимость в потенциометре 8 отпадает). Терморезистором 11 корректируют ток заряда и подзаряда в зависимости от температуры аккумуляторной батареи, которая выбирается с таким номиналом, чтобы зарядное устройство обеспечивало максимальный ток заряда. The device comprises a power source 1 connected in series through a regulating transistor 2 and a limiting resistor 3 with terminals for connecting the battery 4, a control circuit 5, and a charge circuit 6. The control circuit 5 consists of a gas flow sensor 7 connected through a potentiometer 8 to an amplifier 9, the output of which is connected via a protective diode 10 and a thermistor 11 to the base of the control transistor 2. A charge circuit, consisting of a rectifier diode 12 and a potentiometer 13, is connected to a power source 1 and, in turn, the thermistor 11 to the base of the control transistor 2. The gas flow rate during the charging process measures the hydrogen flow from the battery to the hydrogen battery. The output electrical signal of the gas flow sensor 7, corresponding to the useful charge current (the amount of hydrogen released during the charge), is fed through the potentiometer 8 to the amplifier 9 and then through the protective diode 10 and the thermistor 11 to the base of the transistor 2, adjusting the magnitude of the charging current. When charging the maximum flow of hydrogen corresponds to an electric signal of the sensor 7 of the gas flow, providing maximum charging current. In the process of charging, the hydrogen flow from the storage battery to the hydrogen storage battery is reduced due to the partial consumption of hydrogen for the ionization of oxygen diffusing from the nickel oxide electrode, the output signal of the gas flow sensor 7 decreases, and the charge current decreases. In the future (with a decrease in the charge current to the value of the charge current), the current necessary to maintain the battery in a state of constant charge is provided by the output voltage of the charge circuit. The hydrogen flow rate, measured by the gas flow sensor, depends on the diameter of the gas channel of the sensor, the blocks of which can be interchangeable. The maximum output signal of the sensor is determined by its technical characteristics and type. Resistor 3 limits the maximum charging current depending on the technical characteristics of the battery. The potentiometer 8 sets the charge efficiency, thereby limiting the maximum output signal of the gas flow sensor 7 (the charge efficiency can also be set by the amplifier 9, then the potentiometer 8 is no longer necessary). The thermistor 11 corrects the charge and recharge current depending on the temperature of the battery, which is selected with such a rating that the charger provides the maximum charge current.

Потенциометром 13 устанавливают величину тока подзаряда. A potentiometer 13 sets the amount of charge current.

Устройство для заряда работает следующим образом. A device for charging works as follows.

При включении зарядного устройства напряжение от источника 1 питания через цепь 6 подзаряда поступает на базу регулирующего транзистора 2. Транзистор 2 открывается, обеспечивая через резистор 3 заряд аккумуляторной батареи 4 током, равным току подзаряда. Аккумуляторная батарея заряжается, возникает поток водорода, который проходит через датчик 7 расхода газа. Аналоговый сигнал датчика расхода газа, соответствующий скорости потока водорода, проходящего через него, поступает через потенциометр 8 на усилитель 9, далее через защитный диод 10 и терморезистор 11 на базу транзистора 2. После того, как напряжение на выходе цепи 5 управления достигнет величины, большей величины выходного напряжения цепи 6 подзаряда, ток заряда, его регулирование осуществляется аналоговым сигналом датчика 7 расхода газа. Цепь 5 управления обеспечивает заряд аккумуляторной батареи током I_з= = I_з=

, где I_з - ток заряда; I_п - полезный ток заряда; η_I - заданный коэффициент полезного действия по току ( η_I <1).When the charger is turned on, the voltage from the power supply 1 through the charge circuit 6 is supplied to the base of the regulating transistor 2. The transistor 2 opens, providing through the resistor 3 the charge of the battery 4 with a current equal to the charge current. The battery is charging, there is a stream of hydrogen, which passes through the sensor 7 of the gas flow. The analog signal of the gas flow sensor, corresponding to the flow rate of hydrogen passing through it, is fed through potentiometer 8 to amplifier 9, then through a protective diode 10 and thermistor 11 to the base of transistor 2. After the voltage at the output of control circuit 5 reaches a value greater the output voltage of circuit 6 of the charge, the charge current, its regulation is carried out by the analog signal of the sensor 7 of the gas flow. The control circuit 5 provides a charge of the battery with current I _z = = I _z =

where I _s - charge current; I _p is the useful charge current; η _I is the specified current efficiency (η _I <1).

В конце заряда аналоговый сигнал датчика 7 расхода газа уменьшается, соответственно уменьшается и ток заряда. Как только напряжение на выходе цепи 5 управления достигнет величины, меньшей величины выходного напряжения цепи 6 подзаряда, аккумуляторная батарея 4 перейдет в режим подзаряда. At the end of the charge, the analog signal of the gas flow sensor 7 decreases, and the charge current decreases accordingly. As soon as the voltage at the output of the control circuit 5 reaches a value less than the output voltage of the charge circuit 6, the rechargeable battery 4 enters the charge mode.

Устройство обеспечивает заряд полугазовой аккумуляторной батареи с раздельным хранением водорода, переход аккумуляторной батареи в режим подзаряда и позволяет повысить надежность процесса путем автоматического обеспечения положительной обратной связи между режимом заряда и состоянием системы аккумуляторная батарея - аккумулятор водорода. The device provides a charge of a semi-gas battery with separate storage of hydrogen, the transition of the battery to the charging mode and improves the reliability of the process by automatically providing positive feedback between the charge mode and the state of the battery-hydrogen battery system.

Claims

1. DEVICE FOR CHARGING A SEMI-GAS BATTERY WITH SEPARATE HYDROGEN STORAGE, containing a power source, the output terminals of which are connected to the terminals for connecting the battery through a series-connected regulating transistor and a limiting resistor, characterized in that, in order to increase reliability, the device is introduced a control circuit consisting of a gas flow sensor connected through an amplifier to the base of the regulating transistor, and a recharge circuit connected between the output terminal th power and regulatory base of the transistor.

2. The device according to claim 1, characterized in that the charging circuit and the control circuit are connected to the base of the regulating transistor through a thermistor.