RU2368984C1

RU2368984C1 - Nickel-hydrogen accumulator battery

Info

Publication number: RU2368984C1
Application number: RU2008128240/09A
Authority: RU
Inventors: Валерий Владимирович Галкин (RU); Валерий Владимирович Галкин; Александр Николаевич Кардаш (RU); Александр Николаевич Кардаш; Юрий Михайлович Шевченко (RU); Юрий Михайлович Шевченко
Original assignee: Открытое акционерное общество "Сатурн"
Priority date: 2008-07-09
Filing date: 2008-07-09
Publication date: 2009-09-27

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: invention is related to electric engineering and nickel-hydrogen accumulator battery (NHAB). According to invention, in NHAB comprising body with installed and electrically serially joined nickel-hydrogen accumulators (NHA), electric heaters and discharge resistance, discharge resistance is located on insulation base of electric heater.

EFFECT: higher specific weight and dimensional characteristics, protection against action of special factors, adaptability to existing structures of NHAB.

1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и касается никель-водородной аккумуляторной батареи (НВАБ), содержащей электрообогреватели (ЭО), предназначенные для обеспечения теплового режима, и разрядное сопротивление, предназначенное для проведения профилактических циклов НВАБ в течение всего срока эксплуатации. Никель-водородная аккумуляторная батарея представляет собой цепь из последовательно соединенных никель-водородных аккумуляторов (НВА). Причиной деградации характеристик НВАБ является: деградация электрохимических групп из-за градиента температур внутри НВАБ и процесса старения. Также следствием последовательного соединения НВА является то, что полная емкость НВАБ определяется наименее заряженным НВА, вследствие разбаланса между НВА по емкости. Для ликвидации разбаланса НВА по емкости и оценки состояния НВАБ необходимо периодически проводить восстановительные циклы, которые представляют собой полный (на 100% глубину) разряд и заряд, при этом разряд проводят на разрядное сопротивление.The invention relates to electrical engineering and relates to a Nickel-hydrogen storage battery (NVAB), containing electric heaters (EO), designed to provide thermal conditions, and discharge resistance, designed to conduct preventive cycles of NVAB throughout the life of the device. Nickel-hydrogen storage battery is a chain of series-connected Nickel-hydrogen batteries (HBA). The reason for the degradation of the characteristics of NSAIDs is: the degradation of electrochemical groups due to the temperature gradient inside the NSAIDs and the aging process. Another consequence of the series connection of the NVA is that the full capacity of the NVA is determined by the least charged NVA, due to the imbalance between the NVA in capacity. To eliminate the NVA imbalance in capacity and to assess the state of the NVA, it is necessary to periodically conduct recovery cycles, which are a full (100% depth) discharge and charge, while the discharge is carried out to discharge resistance.

Известна НВАБ (аналог) (Батарея 40НВ-70. Технические условия ЖЦПИ.563533.012ТУ1 2002, листы 6-8), состоящая из: корпуса с установленными и последовательно соединенными НВА, предназначенного для объединения составных частей НВАБ в единое целое и обеспечивающего теплообмен между тепловыделяющими элементами; разрядного сопротивления (четыре резистора С5-47-25-4,3 Ом), предназначенного для доразряда НВАБ при проведении мероприятий по восстановлению энергетических характеристик НВАБ.Known NVAB (analog) (Battery 40NV-70. Technical specifications ZhTsPI.563533.012TU1 2002, sheets 6-8), consisting of: a housing with installed and connected in series NVA, designed to combine the components of NVAB into a single unit and providing heat transfer between the fuel elements; discharge resistance (four resistors C5-47-25-4.3 Ohm), designed for additional discharge of NVAB during measures to restore the energy characteristics of NVAB.

Недостатками вышеуказанной НВАБ являются необходимость защиты разрядных резисторов от воздействия специальных факторов и организации теплосъема с разрядных резисторов и, как следствие, низкие удельные характеристики.The disadvantages of the above NVAB are the need to protect the discharge resistors from the effects of special factors and the organization of heat removal from the discharge resistors and, as a result, low specific characteristics.

Признаки, общие с предлагаемой НВАБ и аналога, следующие:The features common to the proposed NVAB and equivalent are as follows:

- корпус с установленными и электрически последовательно соединенными НВА, предназначенный для объединения составных частей НВАБ в единое целое и обеспечения теплообмена между тепловыделяющими элементами;- a housing with installed and electrically connected in series NVA, designed to combine the components of NVAB into a single unit and to ensure heat transfer between the fuel elements;

- разрядное сопротивление для проведения мероприятий по восстановлению энергетических характеристик НВАБ в течение всего срока эксплуатации.- discharge resistance for carrying out measures to restore the energy characteristics of NVAB throughout the entire period of operation.

Известна НВАБ (Батарея 18НВ-80. Технические условия ЖЦПИ.563534.008 ТУ 2005, листы 28-30), принятая за прототип и состоящая из корпуса с установленными и последовательно соединенными НВА, предназначенного для объединения составных частей НВАБ в единое целое и обеспечивающего теплообмен между тепловыделяющими элементами; электронагревателей для подогрева НВАБ и разрядного сопротивления (три резистора С5-47-25-5,3 Ом), предназначенного для доразряда НВАБ при проведении мероприятий по восстановлению энергетических характеристик НВАБ.Known NVAB (Battery 18NV-80. Technical specifications ZhTsPI.563534.008 TU 2005, sheets 28-30), adopted as a prototype and consisting of a housing with installed and connected in series NVA, designed to combine the components of NVAB into a single unit and providing heat transfer between the fuel elements; electric heaters for heating NVAB and discharge resistance (three resistors C5-47-25-5.3 Ohm), designed for additional discharge of NVAB during measures to restore the energy characteristics of NVAB.

Признаки прототипа, общие с предлагаемой НВАБ, следующие:The features of the prototype, common with the proposed NVAB, are as follows:

- корпус с установленными и электрически последовательно соединенными НВА;- housing with installed and electrically connected in series NVA;

- электрообогреватели;- electric heaters;

- разрядное сопротивление.- bit resistance.

Технический результат, достигаемый в предлагаемой НВАБ, заключается в повышении удельных массогабаритных характеристик, защищенности от воздействия специальных факторов, адаптируемости к существующим конструкциям НВАБ.The technical result achieved in the proposed NVAB is to increase the specific weight and size characteristics, protection against the influence of special factors, adaptability to existing NVAB structures.

Достигается это тем, что в НВАБ, состоящей из корпуса с установленными и электрически последовательно соединенными между собой НВА, электрообогревателей и разрядного сопротивления, разрядное сопротивление расположено на изоляционной основе электрообогревателя. Таким образом разрядное сопротивление и обогреватели конструктивно выполнены как одно целое, а защита от воздействия специальных факторов осуществляется самим корпусом батареи, что дает адаптируемость к существующим НВАБ. Кроме того, разрядное сопротивление не имеет собственного защитного корпуса, не требует организации теплосъема и, в соответствии с этим, имеет меньший вес, а значит, НВАБ имеет более высокие удельные характеристики.This is achieved by the fact that in NVAB, consisting of a housing with installed and electrically connected in series NVA, electric heaters and discharge resistance, the discharge resistance is located on the insulating base of the electric heater. Thus, the discharge resistance and heaters are structurally made as a whole, and the protection from the effects of special factors is carried out by the battery case itself, which makes it adaptable to existing NVABs. In addition, the discharge resistance does not have its own protective casing, does not require the organization of heat removal and, in accordance with this, has less weight, which means that the NVAB has higher specific characteristics.

Отличительные признаки, обуславливающие соответствие предлагаемой НВАБ критерию «новизна», следующие:Distinctive features that determine the compliance of the proposed NSAI with the criterion of "novelty" are as follows:

- разрядное сопротивление расположено на изоляционной основе электрообогревателя.- discharge resistance is located on the insulating base of the electric heater.

Для обоснования соответствия предлагаемой НВАБ критерию «изобретательский уровень» был проведен анализ известных решений по литературным источникам. Отличительных признаков заявляемого решения в литературных источниках не обнаружено, поэтому, по мнению авторов, предлагаемая конструкция НВАБ соответствует критерию «изобретательский уровень».To justify the conformity of the proposed NLAB to the criterion of "inventive step", an analysis of known decisions on literary sources was carried out. No distinguishing features of the proposed solution were found in the literature, therefore, according to the authors, the proposed design of the NVAB meets the criterion of "inventive step".

Конструкция предлагаемой НВАБ изображена на чертеже.The design of the proposed NVAB is shown in the drawing.

Предлагаемая НВАБ состоит из следующих частей: корпуса 1 с установленными и последовательно электрически соединенными между собой НВА, в котором разрядное сопротивление расположено на изоляционной основе электрообогревателя 2.The proposed NVAB consists of the following parts: housing 1 with installed and connected in series electrically interconnected NVA, in which the discharge resistance is located on the insulating base of the electric heater 2.

Корпус 1 предназначен для объединения в нем всех составных частей в единое целое, обеспечения теплообмена с НВА и электрообогревателями в процессе заряда/разряда НВАБ.Case 1 is designed to combine all the components in it as a whole, to ensure heat exchange with NVA and electric heaters in the process of charging / discharging NVAB.

Последовательно соединенные НВА предназначены для аккумулирования электрической энергии.Series-connected NVA are designed to store electrical energy.

Электрообогреватели 2 предназначены для обеспечения теплового режима. Разрядное сопротивление предназначено для проведения мероприятий по восстановлению энергетических характеристик НВАБ в течение всего срока эксплуатации.Electric heaters 2 are designed to provide thermal conditions. Discharge resistance is designed to carry out measures to restore the energy characteristics of NVAB throughout the entire life cycle.

Пример конкретного выполнения предлагаемой НВАБ.An example of a specific implementation of the proposed NVAB.

НВАБ 40НВ-35 ЖЦПИ.563532.008 состоит из следующих частей: корпуса 1 с установленными и последовательно соединенными НВА и электрообогревателей, при этом электрообогреватели выполнены конструктивно, как одно целое с разрядным сопротивлением 2.NVAB 40NV-35 ZhTsPI.563532.008 consists of the following parts: housing 1 with installed and connected in series NVA and electric heaters, while the electric heaters are made constructively as one unit with discharge resistance 2.

Электрообогреватели - разрядные сопротивления 2 (чертеж) состоят из следующих частей:Electric heaters - discharge resistance 2 (drawing) consist of the following parts:

- резисторов 3;- resistors 3;

- изоляционной основы 4;- insulation base 4;

- соединительных проводов 5.- connecting wires 5.

Резистор 3 двухсторонний ленточный. Резисторные дорожки выполнены из сплава с высоким омическим сопротивлением. В качестве изоляционной основы 4 резистора используется стеклолакоткань, на которую наклеивается с двух сторон лента из манганина. После химического фрезерования на поверхности стеклолакоткани остаются волнообразные манганиновые дорожки, при этом одни из них выполняют роль электрообогревателей, а другие - разрядного сопротивления.Resistor 3 double-sided tape. The resistor tracks are made of an alloy with high ohmic resistance. As the insulating base 4 of the resistor, glass fiber cloth is used, on which a manganin tape is glued on both sides. After chemical milling, undulating manganin tracks remain on the surface of the glass fabric, while some of them play the role of electric heaters, while others serve as discharge resistance.

Для обеспечения изоляции на поверхность дорожек приклеены электроизоляционные прокладки в виде ленты из стеклолакоткани.To ensure insulation on the surface of the tracks, insulating strips are glued in the form of a fiberglass tape.

Соединительные провода 5 предназначены для коммутации электрической схемы соединений.Connecting wires 5 are intended for switching electrical circuitry.

Электрообогреватель - разрядное сопротивление 2 устанавливается в паз корпуса НВАБ на установочную поверхность с применением теплопроводящего клея.Electric heater - discharge resistance 2 is installed in the groove of the NVAB housing on the installation surface using heat-conducting adhesive.

Claims

Nickel-hydrogen storage battery consisting of a housing in which batteries are electrically connected in series with each other, as well as of electric heaters located in the grooves of the housing and discharge resistance, characterized in that the discharge resistance is located on the insulating base of the electric heater.