×
20.10.2013
216.012.7741

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЛИТИЙ-ИОННОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002496189
Дата охранного документа
20.10.2013
Аннотация: Заявляемое изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при наземной эксплуатации литий-ионных аккумуляторных батарей, например, в составе автономной системы электропитания искусственного спутника Земли (ИСЗ). Технический результат - повышение надежности и эффективности использования литий-ионной аккумуляторной батареи при ее наземной эксплуатации. Предлагается способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи, заключающийся в контроле напряжения аккумуляторов, проведении зарядов, разрядов, периодической балансировке аккумуляторов по напряжению, проведении подзаряда и хранения в подзаряженном состоянии. Поставленная задача решается тем, что перед постановкой аккумуляторной батареи на хранение после проведения ее подзаряда проводят упреждающую разбалансировку аккумуляторов для нивелирования разбаланса аккумуляторов по напряжению в конце периода хранения аккумуляторной батареи. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Заявляемое изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при наземной эксплуатации литий-ионных аккумуляторных батарей, например, в составе автономной системы электропитания искусственного спутника Земли (ИСЗ).

Известны литий-ионные аккумуляторные батареи и способ их эксплуатации, заключающийся в проведении заряд-разрядных циклов и контроле напряжения аккумуляторов и описанные в книге Д.А.Хрусталев, Аккумуляторы, М., Изумруд, 2003 г., глава 4. В данной работе отмечается очень низкое внутреннее сопротивление аккумуляторов и возможность управления процессами заряда-разряда только по текущим значениям напряжений аккумуляторов. При этом отмечается, что перезаряд и переразряд аккумуляторов категорически недопустим и в аккумуляторных батареях должны быть предусмотрены средства защиты. Однако, известная информация касается в основном наземного применения литий-ионных аккумуляторных батарей в мобильных телефонах и компьютерной технике и не решает вопросов надежной эксплуатации в течение длительного ресурса в составе ИСЗ.

Известны литий-ионные аккумуляторные батареи и способ их эксплуатации, заключающийся в проведении заряд-разрядных циклов и контроле напряжения аккумуляторов и описанные в книге А.А. Таганова, Ю.И. Бубнов, С.Б. Орлов, Герметичные химические источники тока. Элементы и аккумуляторы. Оборудование для испытаний и эксплуатации, Санкт-Петербург, Химиздат, 2005 г., глава 5, 7.

В данной работе отмечается, что хранение литий-ионных аккумуляторных батарей проводится в подзаряженном на 30-50% состоянии с целью исключения опасного для них снижения напряжения на аккумуляторах ниже минимального уровня (их переразряда). В то же время отмечаются некоторые негативные факторы (например, рост внутреннего сопротивления при хранении больше при большей заряженности), которые делают предпочтительным хранение с меньшей величиной заряженности.

Наиболее близким техническим решением является способ эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи, заключающийся в контроле напряжения аккумуляторов, проведении зарядов, разрядов и периодической балансировки аккумуляторов по напряжению, хранении в подзаряженном состоянии («Батарея 23ЛИ-50, ЖЦПИ.563563.001 ТО», разработки и изготовления предприятия ОАО "Сатурн", г.Краснодар).

В известной литий-ионной аккумуляторной батарее 6ЛИ-25, согласно ЖЦПИ.563563.001 ТО, перед постановкой на хранение проводят заряд на 40% от номинальной емкости. При этом батарея может храниться в течение года без проведения дополнительных работ.

Этот способ принят за прототип заявляемому изобретению.

Недостатком известного способа реализованного известной аккумуляторной батареей является то, что он не оптимизирует состояние аккумуляторной батареи в режиме хранения, что снижает надежность и эффективность использования литий-ионной аккумуляторной батареи при ее эксплуатации.

Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности и эффективности использования литий-ионной аккумуляторной батареи при ее наземной эксплуатации.

Поставленная задача решается тем, что при проведении контроля напряжения аккумуляторов, проведении зарядов, разрядов, периодической балансировки аккумуляторов по напряжению, проведении подзаряда и хранения в подзаряженном состоянии, перед постановкой аккумуляторной батареи на хранение после проведения ее подзаряда проводят упреждающую разбалансировку аккумуляторов для нивелирования разбаланса аккумуляторов по напряжению в конце периода хранения аккумуляторной батареи. При этом, предлагается рассчитывать величину разбалансировки напряжения для каждого аккумулятора относительно напряжения аккумулятора, имеющего наименьшее значение напряжения за предшествующий межбалансировочный период, и после проведения подзаряда аккумуляторной батареи проводить упреждающую разбалансировку ее аккумуляторов по напряжению прямо пропорционально рассчитанным значениям величины их разбалансировки. Кроме того, величину упреждающей разбалансировки для каждого аккумулятора предлагается рассчитывать по формуле:

ΔUyбi=(ΔUi/Тп/б)·Тхр,

где - ΔUyбi - величина напряжения упреждающей разбалансировки i-того аккумулятора, В;

- ΔUi - величина напряжения разбалансировки i-того аккумулятора в предшествующий межбалансировочный период, В;

- Тп/б - длительность предшествующего межбалансировочного периода, сутки;

- Тхр - длительность панируемого срока хранения, сутки.

Действительно, введение упреждающей разбалансировки позволяет снизить степень заряженности большинства аккумуляторов, что благотворно отразится на сохранении их технических характеристик в процессе хранения аккумуляторной батареи и повысит надежность эксплуатации аккумуляторной батареи. Кроме того, к концу периода хранения аккумуляторы будут выравнены по напряжению, что повышает эффективность последующей эксплуатации аккумуляторной батареи.

На фиг.1 представлена структурная схема рабочего места для автономной работы с аккумуляторными батареями в составе ИСЗ в наземных условиях.

Рабочее место содержит:

- Зарядно-разрядный комплекс 1 состоящий из устройств зарядно-разрядных 2, устройств контроля напряжения аккумуляторов 3 и устройства расширения интерфейса 4;

- ПЭВМ 5;

- ИСЗ 6 с установленными аккумуляторными батареями 7.

В процессе наземной эксплуатации аккумуляторная батарея 7 подвергается хранению в подзаряженном состоянии.

Для повышения надежности и эффективности последующего использования литий-ионной аккумуляторной батареи 7 после проведения ее подзаряда от устройств зарядно-разрядных 2, с контролем напряжения устройствами контроля напряжения аккумуляторов 3 проводят упреждающую разбалансировку ее аккумуляторов по напряжению прямо пропорционально рассчитанным значениям величины их разбалансировки.

При этом, так как рабочее место для автономной работы с аккумуляторными батареями 7 в составе ИСЗ 6 оснащено ПЭВМ 5, имеющей связь через «устройство расширения интерфейса» 4 с «Устройствами зарядно-разрядными» 2 и «Устройствами контроля напряжения аккумуляторов» 3, то задача расчета упреждающей разбалансировки для каждого аккумулятора по формуле: ΔUyбi=ΔUi/Тп/б·Тхр и последующего управления балансировочными резисторами, входящими в состав аккумуляторной батареи, решается простыми программными средствами и с учетом имеющихся в ПЭВМ данных о предшествующем межбалансировочным периоде.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить надежность и эффективность использования литий-ионной аккумуляторной батареи при ее наземной эксплуатации.


СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЛИТИЙ-ИОННОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 131-134 of 134 items.
09.06.2019
№219.017.7f65

Способ формирования испытательных тестов электронных устройств

Изобретение относится к способам испытаний электронных устройств различного назначения путем использования испытательных тестов (наборы испытательных воздействий и соответствующих им допустимых отклонений контролируемых параметров устройств), сформированных по результатам математического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002469372
Дата охранного документа: 10.12.2012
19.06.2019
№219.017.85ef

Способ изготовления жидкостного тракта системы терморегулирования космического аппарата

Изобретение относится к системам терморегулирования космических аппаратов, в жидкостном тракте которых применяется гидроаккумулятор с герметизированной газовой полостью, заправленной двухфазным рабочим телом. Способ включает сборку жидкостного тракта и контроль степени его герметичности. После...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002398718
Дата охранного документа: 10.09.2010
05.07.2019
№219.017.a6b1

Способ передачи цифровой информации через параллельную магистраль

Настоящее изобретение относится к вычислительной технике и автоматике. Техническим результатом является повышение отказоустойчивости. Способ позволяет исправлять информацию на параллельной магистрали путем тройного повторения (записи) информации, со смещением информации на число разрядов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002465632
Дата охранного документа: 27.10.2012
10.07.2019
№219.017.b102

Способ контроля герметичности изделий в вакуумной камере

Изобретение относится к области испытательной техники и предназначено для применения в космической отрасли при испытании космических аппаратов (КА), а также может быть использовано в атомной, химической промышленности, в различных отраслях машиностроения. Изобретение направлено на повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002444713
Дата охранного документа: 10.03.2012
Showing 141-144 of 144 items.
05.09.2019
№219.017.c75a

Система электропитания космического аппарата

Использование: в области электротехники, для электропитания космических аппаратов (КА). Технический результат - повышение функциональной надежности системы электропитания. Система электропитания космического аппарата состоит из солнечной батареи, подключенной своими плюсовой и минусовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699084
Дата охранного документа: 03.09.2019
01.11.2019
№219.017.dcc6

Система электроснабжения космического аппарата с экстремальным регулированием мощности солнечной батареи

Система электроснабжения космического аппарата содержит солнечную батарею (СБ), датчик тока, цифровую систему управления с экстремальным регулятором мощности СБ, регулятор напряжения, выполненный в виде мостового инвертора с входным С-фильтром, трансформатор с первичной и вторичными обмотками,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002704656
Дата охранного документа: 30.10.2019
10.11.2019
№219.017.e07d

Способ питания нагрузки постоянным током в автономных системах электропитания космических аппаратов для широкого диапазона мощности нагрузки и автономная система электропитания для его реализации

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано при проектировании космических аппаратов. Преобразователи напряжения, зарядные и разрядные устройства выполняют в виде единичных модулей. Модули рассчитывают исходя из наименьшей потребительской потребности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705537
Дата охранного документа: 08.11.2019
14.03.2020
№220.018.0bc8

Способ изготовления космического аппарата

Изобретение относится к космической технике, а более конкретно созданию космических аппаратов (КА). Способ изготовления КА, содержащего систему электропитания, имеющую в своем составе солнечные батареи, аккумуляторные батареи и стабилизированный преобразователь напряжения, заключающийся в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716471
Дата охранного документа: 11.03.2020
+ добавить свой РИД