Теоретические и экспериментальные исследования батарейных зарядных комплексов - Привалов, В.Н.; Усатенко, В.В.; Дзякович, Д.А. (Геотехнічна механіка, 2016)
Исследуется возможность создания высокоэффективных и безопасных энергетических комплексов, состоящих из аккумуляторной батареи и зарядного устройства к ней, предназначенных для эксплуатации на шахтных аккумуляторных электровозах. Цель работы – разработать физические модели и определить рациональные параметры батарейных зарядных комплексов, а также провести их экспериментальные исследования. Выполнен анализ известных в мире и в Украине технических решений в области химических источников тока и способов их заряда. Выделены приоритетные направления исследований: разработка научных основ создания батарейных зарядных комплексов на основе свинцово-кислотных аккумуляторных батарей тягового типа; повышение устойчивости свинцовых аккумуляторов и минимизация газовыделения в них; повышение энергетической эффективности и безопасности зарядных процессов в условиях угольной шахты. Проведен анализ существующего технического уровня средств и способов создания энергосберегающих зарядных комплексов. В качестве приоритетных выделены следующие способы: применение намазных электродных пластин с двойной сепарацией в совокупности с компрессией электродного блока, обеспечение рекомбинации газа внутри аккумулятора по кислородному циклу. Разработаны принципы моделирования и алгоритмы расчѐта основных параметров батарейных зарядных комплексов. Определены наиболее оптимальные параметры и условия зарядного режима, обеспечивающие энергоэффективность и пожаровзрывобезопасность. Для реализации зарядного режима предложено надѐжное, безопасное и энергосберегающее зарядное устройство, эффективность которого обеспечивается следующими особенностями: минимизация узлов силовой электроники; применение ограничительно регулирующего резистора; естественное воздушное охлаждение.