Зарядное устройство

Полезная модель относится к области электротехники, а более конкретно, к зарядным устройствам аккумуляторов, которые содержат одну пару пластин (отрицательную и положительную).
Известны зарядные устройства аккумуляторов постоянным током (Политехнический словарь. А.Ю. Ишлинский. М.: Советская энциклопедия 1989 С. 176). Устройства состоят из источника постоянного тока (выпрямителя или генератора с необходимым диапазоном регулирования напряжения) и автоматов регулирования силы зарядного тока и отключения аккумуляторов.
Зарядка аккумулятора производится при определенной силе тока. Величина данного тока регулируется автоматом регулирования силы зарядного тока, который представляет собой реостат (изменением сопротивления реостата). При заряде постоянным током наблюдается весьма значительное изменение концентрации электролита, особенно внутри пор активной массы, что не позволяет использовать форсированные режимы формирования и заряда кислотных аккумуляторов.
Отмеченного недостатка лишено зарядное устройство, работающее при постоянном напряжении, выбранное в качестве прототипа (Романов В.В., Хашев Ю.М. Химические источники тока. М.: Советское радио. 1978. С. 249). Данное устройство состоит из источника переменного тока, представляющего собой трехобмоточный генератор. Первичная обмотка имеет выводы для подсоединения в питающую сеть, вывод одной вторичной обмотки через диод соединен с положительным зажимом, к которому присоединяется клемма заряжаемого аккумулятора, другой вывод этой обмотки соединен с отрицательным зажимом, к которому подсоединяется другая клемма аккумулятора. К положительному зажиму подсоединен эмиттер транзистора р-н-р типа, коллектор которого через шунтирующий резистор соединен с отрицательным зажимом. К положительному зажиму также подсоединен вывод другой вторичной обмотки, которая другим своим выводом через базисный резистор соединена с базой транзистора. В данной схеме зарядный ток периодически изменяет свое направление, в результате чего происходит резкое снижение диффузионных ограничений и электродной поляризации. У формируемых пластин тем самым все время поддерживаются необходимая концентрация электролита и стационарные гидродинамические условия, такие, когда концентрационная поляризация еще мала. Благодаря этому процесс электрохимического окисления активной массы на поверхности положительного электрода и в глубине пор протекает примерно с одинаковой скоростью.
Недостатком этого устройства является низкая эффективность работы, обусловленная тем, что в начальный период зарядки электрохимические реакции идут только на поверхности электродов, что приводит увеличению времени зарядки.
Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности работы зарядного устройства за счет сокращения времени зарядки.
Поставленная задача достигается тем, что в зарядном устройстве, содержащем блок питания, выход которого соединен со входом питания линейного ускорителя электронов, за выходным отверстием линейного ускорителя расположено устройство сканирования пучка электронов, предназначенное для управляемого перемещения по определенному закону пучка электронов.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое зарядное устройство отличается наличием линейного ускорителя и сканирующего устройства.
Отмеченные отличия позволяют с начала зарядки производить электрохимические реакции по всей толще пластины, что приводит к уменьшению
2lCe///3V(7
времени зарядки, т.е. позволяет повысить эффективность зарядки аккумулятора.
На чертеже показана схема зарядного устройства. Выход бока питания 1 соединен с входом питания линейного ускорителя электронов 2, имеющего выходное отверстие 3, за которым расположено устройство сканирования пучка электронов 4. За устройством 4 располагается облучаемый пучком электронов 5 заряжаемый аккумулятор 6.
Работа устройства происходит следующим образом. Включают блок питания 1 линейного ускорителя электронов 2 (типа ЭЛВ) (Физический энпиклопедический словарь. Под ред. А.М.Прохорова. М.: СЭ. С.795) и устройства сканирования 4 (Электроника. Энциклопедический словарь. Под ред. В.Г. Колесникова. М.: СЭ. С.505-506). Пучок электронов 5 равномерно облучает всю пластину аккумулятора 6, что реализуется с помощью устройства сканирования 4, которое представляет собой сочетание двух ортогональных линейных (по времени) разверток. В результате сказанного ближняя к устройству сканирования 4 пластина аккумулятора 6 получает отрицательный заряд. Для кислотного аккумулятора ионы Н раствора серной кислоты перемещаются в сторону этого электрода и восстанавливают его до металлического свинца (по уравнению PbSO +2Н  Pb + )y. данный электрод становится катодом заряженного аккумулятора, а ионы SO; перемещаются в сторону противоположного электрода и превращают его в перекись свинца (по уравнению PbSO + SO + ZHjO  PftOj + ) И ЭТОТ электрод становится анодом аккумулятора 6.
В случае щелочного аккумулятора, например, никель-кадмиевого на отрицательной пластине происходит превращение гидрата закиси кадмия в губчатый кадмий, а на положительной пластине гидрат закиси никеля превращается в гидрат окиси никеля.
3Af3///(
Как видно использование пучка релятивистских электронов позволяет проводить реакции по всей толщине электродов, что приводит к уменьшению времени зарядки аккумуляторов, а, следовательно, к увеличению эффективности работы зарядного устройства.
4-1 3///В О