Спосіб адаптивної підтримки теплового режиму акумуляторних батарей

1. Спосіб адаптивної підтримки теплового режиму акумуляторних батарей, що включає підігрів за допомогою зовнішнього знімного нагрівача на основі напівпровідникового полімеру, підключеного до бортової мережі автомобіля через перетворювач напруги, а на стоянці - до мережі 220 В, який відрізняється тим, що при русі автомобіля температуру електроліту, залежно від стану акумуляторних батарей, підтримують на рівні, який 3 21521 4 нують за допомогою зовнішнього знімного електt°ел=а0+a1Iст. п+а2 Iст, п DС+а3DС+а4DС2+а5 І2ст.п ронагрівача на основі напівпровідникового полімеПри цьому можливе застосування узагальнеру, підключеного до бортової мережі автомобіля них коефіцієнтів апроксимації або розрахованих через перетворювач напруги, а на стоянці - до для конкретних типів АКБ. мережі 220В, де з метою мінімізації енерговитрат і Спосіб (Фіг.1-Фіг.2) починается з вибору однополіпшення енергобалансу при русі автомобіля го з двох вариантів підтримки теплового режиму додатково передбачають підтримку температури АКБ за станом замка "запалювання". електроліту, залежно від стану акумуляторних На стоянці автомобіля, при установці замка батарей, на рівні, який перераховують відповідно "запалювання" в положення «стоянка», підігрів до зміни ступеня зарядки ємності із заданим дисАКБ здійснюється від зовнішньої мережі 220В без кретним кроком до нормованого рівня, що складає контролю й обмеження споживання електроенер75% від номінальної ємності акумуляторної батагії. У цьому режимі, з врахуванням незмінної ємнореї, а також з врахуванням результатів тестування сті АКБ, надійний пуск двигуна може бути забезпепускового струму стартера, при досягненні якого чений за рахунок поліпшення коефіцієнта віддачі видається сигнал готовності до повторного пуску АКБ при підвищенні температури електроліту. При автомобільного двигуна. цьому максимальне значення температури не обПоставлена мета досягається також тим, що межується, тому що нагрівачі на основі напівпродля врахування тепломасообмінних процесів завідникового полімеру мають властивість саморерядно-розрядних реакцій на температурний режим гулювання підведеної потужності. Тому зміни акумуляторних батарей подача напруги живлення температури при сталих процесах у тепловій сисна електронагрівач здійснюється за умови відсуттемі "нагрівач-АКБ" не перевищують меж безпечності коливань зарядного струму акум уляторних ної експлуатації. батарей. При спільній роботі з іншими автоматизованиСутність способу адаптивної підтримки тепломи системами теплової підготовки двигуна для вого режиму акумуляторних батарей, що заявляекономії витрат електроенергії період роботи нається, пояснюється фігурами: грівачів АКБ може бути обмежений часом перед1 - діаграма адаптивного вибору оптимальної виїзної підготовки за рахунок застосування тайметемператури електроліту; рної установки. 2 - алгоритм забезпечення теплового режиму У русі автомобіля, при установці замка "запаакумуляторних батарей. лювання" в положення «стартер», здійснюється Принцип адаптивної підтримки теплового ретестування струму стартера в початковий момент жиму АКБ полягає в тому, що підтримка темперапуску Іст. п, що характеризує реальний момент опотури електроліту, при якій забезпечується надійру двигуна, а також поточне значення залишкової ний пуск двигуна, коректується за поточним ємності С пот . значенням ємності Спот і діючими умовами пуску, Можливість увімкнення нагрівачів визначають які можна оцінити за допомогою пускового струму з умов завершення теплообмінних процесів зарядстартера Іст. п. ки АКБ і можливості післястартової зарядки АКБ При цьому пусковий струм стартера Іст п, що без збитку для інших споживачів з метою зберехарактеризує момент опору прокручуванню вала ження енергобалансу. Ознакою завершення задвигуна, можна вважати величиною, незмінною значених процесів можна вважати стабілізацію для поточного періоду експлуатації до повторення dIз струму заряду, при якій = 0 . У разі виконання нових спроб пуску. dt Струм Іст. п визначають відомими методами за dIз спаданням напруги на стандартизованому опорі умови = 0 нагрівачі вмикають в бортову мереdt кабелю між стартером і АКБ. жу автомобіля і починається тестування t°ел, якщо Відомо, що електромеханічні характеристики і ні - увімкнення нагрівачів неможливе. відповідно пусковий струм Іст. п залежать від вольтУпродовж години затримки відбувається зміна амперних характеристик АКБ. При перерахуванні ємності АКБ, і якщо її нове значення може визнакаталожних чи експериментальне отриманих чати як Споточне+DС, виконують обчислення темпевольт-амперних характеристик АКБ для різних ратури tел. опт , на яку необхідно вивести тепловий температур електроліту і ступеня зарядки ємності режим АКБ для здійснення повторного пуску. по лінії мінімально припустимої напруги під час Якщо умова t°ел.=t°ел. опт не виконується, пропуску двигуна можна одержати сімейство залежводять нове перерахування t°ел. опт для пускового ностей виду t° ел=f(Iст. п) для різних С пот . значення ємності Спуску=Споточ не+іDС, де і - кількість 3 отриманих залежностей можна визначити на спроб перерахування до виходу заряду АКБ на сучасний момент розрахункову температуру елекрівень - 0.75Сном . троліту t° ел.опт , при досягненні якої можливий поУ такий спосіб реалізується принцип адаптиввторний пуск двигуна. ності. Таке технічне рішення забезпечує оптимізацію Якщо умова t°ел.=t°ел. опт виконується, а ємність теплового режиму АКБ, тому що підтримка темпеАКБ не перевищує 0,75Сном , подається діагностичратури електроліту на розрахунковому рівні забезний сигнал "готовності до пуску", нагрів при цьому печується без зайвих енерговитрат. продовжується для забезпечення умов зарядки Для прийнятної роботи програмного пристрою АКБ. Якщо ємність АКБ досягає рівня 0,75Сном наотримані залежності за допомогою регресивного грівачі відключаються. аналізу можуть бути апроксимовані квадратичним Відомо, що при виборі номінальної ємності поліномом виду: 5 21521 6 АКБ на комплектацію автомобілів для забезпеченнованого способу полягає в тому, що він дозволяє ня гарантованого пуску при низьких температурах реалізовувати підтримку теплового режиму акумуусі необхідні розрахунки виконують із запасом за ляторних батарей з мінімальним енергоспоживанємністю, що неминуче веде до проблем виконання ням і забезпечити надійний пуск двигуна в умовах енергобалансу. низьких температур при зниженні номінальної ємПозитивний ефект від використання запропоності АКБ. Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601