НИКЕЛЬ-ВОДОРОДНАЯ АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ
NICKEL-HYDROGEN ACCUMULATOR BATTERY

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.
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.
Недостатками вышеуказанной НВАБ являются необходимость защиты разрядных резисторов от воздействия специальных факторов и организации теплосъема с разрядных резисторов и, как следствие, низкие удельные характеристики.
Признаки, общие с предлагаемой НВАБ и аналога, следующие:
- корпус с установленными и электрически последовательно соединенными НВА, предназначенный для объединения составных частей НВАБ в единое целое и обеспечения теплообмена между тепловыделяющими элементами;
- разрядное сопротивление для проведения мероприятий по восстановлению энергетических характеристик НВАБ в течение всего срока эксплуатации.
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.
Недостатками вышеуказанной НВАБ являются необходимость защиты разрядных резисторов от воздействия специальных факторов и организации теплосъема с разрядных резисторов и, как следствие, низкие удельные характеристики.
Признаки прототипа, общие с предлагаемой НВАБ, следующие:
- корпус с установленными и электрически последовательно соединенными НВА;
- электрообогреватели;
- разрядное сопротивление.
Технический результат, достигаемый в предлагаемой НВАБ, заключается в повышении удельных массогабаритных характеристик, защищенности от воздействия специальных факторов, адаптируемости к существующим конструкциям НВАБ.
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.
Отличительные признаки, обуславливающие соответствие предлагаемой НВАБ критерию «новизна», следующие:
- разрядное сопротивление расположено на изоляционной основе электрообогревателя.
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».
Конструкция предлагаемой НВАБ изображена на чертеже.
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.
Корпус 1 предназначен для объединения в нем всех составных частей в единое целое, обеспечения теплообмена с НВА и электрообогревателями в процессе заряда/разряда НВАБ.
Последовательно соединенные НВА предназначены для аккумулирования электрической энергии.
Электрообогреватели 2 предназначены для обеспечения теплового режима. Разрядное сопротивление предназначено для проведения мероприятий по восстановлению энергетических характеристик НВАБ в течение всего срока эксплуатации.
Пример конкретного выполнения предлагаемой НВАБ.
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.
Электрообогреватели - разрядные сопротивления 2 (чертеж) состоят из следующих частей:
- резисторов 3;
- изоляционной основы 4;
- соединительных проводов 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.
Для обеспечения изоляции на поверхность дорожек приклеены электроизоляционные прокладки в виде ленты из стеклолакоткани.
Соединительные провода 5 предназначены для коммутации электрической схемы соединений.
Электрообогреватель - разрядное сопротивление 2 устанавливается в паз корпуса НВАБ на установочную поверхность с применением теплопроводящего клея.