RU2726164C1 - Accumulator unit - Google Patents

Accumulator unit Download PDF

Info

Publication number
RU2726164C1
RU2726164C1 RU2019145638A RU2019145638A RU2726164C1 RU 2726164 C1 RU2726164 C1 RU 2726164C1 RU 2019145638 A RU2019145638 A RU 2019145638A RU 2019145638 A RU2019145638 A RU 2019145638A RU 2726164 C1 RU2726164 C1 RU 2726164C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lithium
control
ion
battery
charge
Prior art date
Application number
RU2019145638A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Архипенко
Владимир Михайлович Иванов
Геннадий Валерьевич Самсонов
Дмитрий Олегович Сенчаков
Артем Михайлович Викулин
Original Assignee
Акционерное общество "Энергия"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Энергия" filed Critical Акционерное общество "Энергия"
Priority to RU2019145638A priority Critical patent/RU2726164C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2726164C1 publication Critical patent/RU2726164C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical equipment, namely to lithium-ion batteries and batteries based on them, used for power supply of communication equipment. Accumulator unit comprises casing with lithium-ion accumulator battery with connected to it electric components, panel and charge and discharge monitor. Case is made in form of sealed polyamide housing, lithium-ion storage battery consists of two series-connected lithium-ion batteries, electrical components and control panel are made in form of control and monitoring board, as a charge and discharge monitor, upper level computer is used, lithium-ion storage battery is connected to monitoring and control board by soldering through its outputs, on end of sealed polyamide housing there are: positive and negative outputs of control and control board, made duplicated; outputs for data exchange with upper level computer, control and monitoring board storage mode switch off button, control and monitoring board designed to output information on nominal and current operational characteristics of lithium-ion accumulator battery as well as charge and discharge control of lithium-ion accumulator battery according to standard communication protocols.EFFECT: improved optimization of control modes of operation of storage unit, as well as protection of lithium-ion accumulator battery from overloads by current and voltage during charging and discharge and alignment of charging capacity of lithium-ion batteries during operation is technical result of invention.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к литий-ионным аккумуляторам и батареям на их основе, используемых для электропитания средств связи.The invention relates to electrical engineering, specifically to lithium-ion batteries and batteries based on them, used to power communications.

Известен литий-ионная аккумуляторная батарея (Патент РФ на ПМ №124842, опубликовано: 10.02.2013, МПК Н01М 10/00), содержащая источники тока в виде литий-ионных аккумуляторов, корпуса которых имеют призматическую форму и на крышках которых расположены положительные и отрицательные выводы, а внутри корпуса помещен блок электродов, литий-ионные аккумуляторы соединены последовательно в электрическую цепь в количестве, необходимом для обеспечения требуемого напряжения и электрической емкости батареи, и снабжены предохранительным средством для сброса избыточного давления, отличающаяся тем, что блок электродов литий-ионного аккумулятора составлен из не менее двух электродных сборок, запаянных в герметичные электроизолирующие пакеты с электролитом, положительный и отрицательный выводы расположены на противоположных сторонах электродных сборок, выводы электродных сборок образуют выводы блока электродов, а литий-ионные аккумуляторы собраны в литий-ионные аккумуляторные блоки, состоящие из не менее двух литий-ионных аккумуляторов, соединенных в две или более параллельные цепи, каждая из которых содержит один литий-ионный аккумулятор либо два или более последовательно соединенных литий-ионных аккумуляторов, а литий-ионные аккумуляторные блоки собраны в литий-ионную аккумуляторную батарею, состоящую из не менее двух литий-ионных аккумуляторных блоков, соединенных в две или более параллельные цепи, каждая из которых содержит один литий-ионный аккумуляторный блок либо два или более последовательно соединенных литий-ионных аккумуляторных блоков.Known lithium-ion rechargeable battery (RF Patent ПМ №124842, published: 02/10/2013, IPC Н01М 10/00), containing current sources in the form of lithium-ion batteries, the cases of which are prismatic in shape and on the covers of which are positive and negative conclusions, and inside the casing is placed a block of electrodes, lithium-ion batteries are connected in series in an electric circuit in an amount necessary to provide the required voltage and electric capacity of the battery, and are equipped with safety means to relieve excess pressure, characterized in that the block of electrodes of a lithium-ion battery composed of at least two electrode assemblies sealed in sealed insulating bags with electrolyte, the positive and negative leads are located on opposite sides of the electrode assemblies, the leads of the electrode assemblies form the leads of the electrode block, and lithium-ion batteries are assembled in lithium-ion battery packs consisting of not me its two lithium-ion batteries connected in two or more parallel circuits, each of which contains one lithium-ion battery or two or more series-connected lithium-ion batteries, and lithium-ion battery packs are assembled in a lithium-ion battery consisting of at least two lithium-ion battery packs connected in two or more parallel circuits, each of which contains one lithium-ion battery pack or two or more series-connected lithium-ion battery packs.

Недостатком данного технического решения является отсутствие устройства управления батареей, что в случае литий-ионных аккумуляторов является необходимым ввиду зависимости характеристик батареи от режимов заряда.The disadvantage of this technical solution is the lack of a battery control device, which in the case of lithium-ion batteries is necessary due to the dependence of the battery characteristics on charge modes.

Известен аккумуляторный блок автоматически управляемого транспортного средства (Патент РФ на ИЗ №2569935, опубликовано 10.12.2015, МПК Н01М 2/10, Н01М 10/04), содержащий кожух, установленный в кузове автоматически управляемого транспортного средства, аккумулятор (у нас - литий-ионная аккумуляторная батарея), который размещен в кожухе и имеет отверстие, проходящее в вертикальном направлении, панель управления, размещенную в кожухе и включенную в монитор заряда и разряда, чтобы отслеживать состояние заряда и разряда литий-ионной аккумуляторной батареи, и электрические компоненты, размещенные в кожухе и электрически подключенные к литий-ионной аккумуляторной батарее.The battery pack of an automatically controlled vehicle is known (RF Patent for IZ No. 2569935, published December 10, 2015, IPC Н01М 2/10, Н01М 10/04), containing a casing installed in the back of an automatically controlled vehicle, a battery (we have a lithium ion rechargeable battery), which is housed in the casing and has a hole extending vertically, a control panel located in the casing and included in the charge and discharge monitor to monitor the state of charge and discharge of the lithium-ion rechargeable battery, and electrical components housed in enclosure and electrically connected to a lithium-ion battery.

Недостатком данного технического решения является то, что устройство управления не обеспечивает управление зарядом, разрядом и режимом эксплуатации литий-ионной аккумуляторной батареи.The disadvantage of this technical solution is that the control device does not provide control of the charge, discharge and operation mode of the lithium-ion battery.

Проблемой литий-ионных аккумуляторных блоков является зависимость характеристик блока от режимов заряда и эксплуатации, а следовательно, от набора функций устройства управления. В особенности это актуально для аккумуляторных блоков средней и малой мощности, работающих в сложных эксплуатационных режимах электропитания средств связи.The problem of lithium-ion battery packs is the dependence of the characteristics of the unit on the modes of charge and operation, and therefore, on the set of functions of the control device. This is especially true for battery packs of medium and low power, operating in difficult operating modes of power supply for communications.

Техническим результатом изобретения является получение и применение информации для обеспечения оптимальных режимов управления эксплуатацией аккумуляторного блока: времени работы, токе заряда или разряда, текущей емкости, температуре аккумуляторного блока, количестве заряд-разрядных циклов, информации о неисправностях блока, а также обеспечение защиты аккумуляторного блока от перегрузок по току и напряжению при заряде и разряде и выравнивание зарядной емкости литий-ионных аккумуляторов в процессе эксплуатации.The technical result of the invention is the obtaining and application of information to ensure optimal control modes for the operation of the battery pack: operating time, charge or discharge current, current capacity, battery pack temperature, number of charge-discharge cycles, information about the unit malfunctions, as well as protecting the battery pack from overloads in current and voltage during charging and discharging; and equalization of the charging capacity of lithium-ion batteries during operation.

Указанный технический результат достигается предлагаемой конструкцией аккумуляторного блока. Аккумуляторный блок, содержит кожух с размещенными в нем литий-ионной аккумуляторной батареей с подключенными к ней электрическими компонентами, панелью и монитором заряда и разряда, причем кожух выполнен в виде герметичного полиамидного корпуса, литий-ионная аккумуляторная батарея состоит из двух последовательно соединенных литий-ионных аккумуляторов, электрические компоненты и панель управления выполнены в виде платы контроля и управления, в качестве монитора заряда и разряда используют ЭВМ верхнего уровня, литий-ионная аккумуляторная батарея подключена к плате контроля и управления посредством пайки через ее выводы, на торце герметичного полиамидного корпуса расположены: положительный и отрицательный выводы платы контроля и управления, выполненные дублированными; выводы для обмена информацией с ЭВМ верхнего уровня; кнопка выключения режима хранения платы контроля и управления, плата контроля и управления выполнена с возможностью вывода по стандартным протоколам связи информации о номинальных и текущих эксплуатационных характеристиках литий-ионной аккумуляторной батареи, а также управления зарядом и разрядом литий-ионной аккумуляторной батареи.The specified technical result is achieved by the proposed design of the battery pack. The battery pack contains a casing with a lithium-ion battery placed in it with electrical components connected to it, a panel and a charge and discharge monitor, the casing being made in the form of a sealed polyamide case, a lithium-ion battery consists of two lithium-ion batteries connected in series batteries, electrical components and the control panel are made in the form of a control and management board, a high-level computer is used as a charge and discharge monitor, a lithium-ion battery is connected to the control and management board by soldering through its terminals, at the end of a sealed polyamide case there are: positive and negative conclusions of the control and management board, made duplicated; conclusions for the exchange of information with upper-level computers; the button for switching off the storage mode of the control and management board, the control and management board is configured to output information on the standard and current operating characteristics of the lithium-ion battery, as well as control the charge and discharge of the lithium-ion battery, using standard communication protocols.

Литий-ионная аккумуляторная батарея из двух источников тока надежна в работе и управляема, так как при этом значительно снижается влияние отличий характеристик литий-ионных аккумуляторов, составляющих батарею, а также расширяются возможности их выбора в соответствии с электрическими характеристиками. Это является одной из составляющих оптимальных режимов эксплуатации. Закрепление литий-ионной аккумуляторной батареи в герметичном полиамидном корпусе позволяет избежать влияния факторов внешней среды на корпуса аккумуляторов, контакты и плату контроля и управления. Выполнение корпуса батареи из полиамида обеспечивает его коррозионную стойкость, надежную фиксацию и поджим источников тока, необходимые для его оптимальных режимов работы. Подключение литий-ионной аккумуляторной батареи к плате контроля и управления посредством пайки снижает сопротивление токоподводящих контактов и минимизирует потери электроэнергии на токоподводах. Расположение выводов литий-ионной аккумуляторной батареи, кнопки выключения режима хранения и выводов для обмена информацией с ЭВМ верхнего уровня на торце герметичного полиамидного корпуса исключает нарушение этих выводов вследствие механических воздействий, такое расположение является оптимальным. Дублирование токовыводов литий-ионной аккумуляторной батареи, а также выводов для обмена информацией с ЭВМ верхнего уровня обеспечивает многовариантность подключения аккумуляторного блока к устройствам потребления различного вида. Вывод информации о состоянии батареи по стандартным протоколам связи обеспечивает минимизацию затрат на передачу информации и способствует унификации аккумуляторного блока. Возможность вывода информации о производителе и номинальных характеристиках батареи обеспечивает качественное и своевременное принятие решений по вопросам, связанным с назначением и соответствием аккумуляторного блока необходимым требованиям. Информация о времени работы аккумуляторного блока и его текущей емкости дает возможность проводить непрерывную диагностику и мониторинг текущего состояния литий-ионной аккумуляторной батареи, на основании которой могут приниматься решения об изменении режимов эксплуатации. Информация о токе разряда или заряда позволяет определить соответствие режимов эксплуатации техническим характеристикам литий-ионной аккумуляторной батареи и в случае несоответствия принять решение о способах его устранения. Температура литий-ионной аккумуляторной батареи является индикатором нарушения оптимальных режимов эксплуатации и позволяет своевременно отключать литий-ионную аккумуляторную батарею до возникновения теплового разгона. Количество заряд-разрядных циклов показывает, насколько выработан номинальный ресурс литий-ионной аккумуляторной батареи, на основании чего могут быть своевременно приняты решения о ее замене. Информация о неисправностях коммутационных элементов литий-ионной аккумуляторной батареи необходима для заблаговременной ее замены в случае выхода их из строя. Управление зарядом литий-ионной аккумуляторной батареи необходимо для получения максимальной емкости, энергии и мощности при последующем разряде, а также автоматического отключения батареи при достижении хотя бы одним из ее аккумуляторов порогового значения напряжения. Режимы заряда литий-ионных аккумуляторных батарей включают сочетание заряда постоянным током двух уровней, периода релаксации и заряда постоянным напряжением. Переключение фаз заряда происходит по выполнению условий, для чего необходима работа платы контроля и управления. Для снижения собственного энергопотребления аккумуляторного блока и исключения саморазряда литий-ионной аккумуляторной батареи в процессе хранения, предусмотрено введение платы контроля и управления в режим хранения. Выход из режима хранения возможен после нажатия кнопки выключения режима хранения. Выравнивание зарядной емкости аккумуляторов при заряде позволяет получать максимум зарядной емкости от литий-ионной аккумуляторной батареи.A lithium-ion rechargeable battery from two current sources is reliable and controllable, as this significantly reduces the influence of differences in the characteristics of lithium-ion batteries that make up the battery, as well as expanding the possibilities of their choice in accordance with electrical characteristics. This is one of the components of optimal operating conditions. The fastening of the lithium-ion battery in a sealed polyamide case avoids the influence of environmental factors on the battery cases, contacts and the control and management board. The implementation of the battery case made of polyamide provides its corrosion resistance, reliable fixation and preload current sources necessary for its optimal operating conditions. Connecting a lithium-ion battery to the monitoring and control board by soldering reduces the resistance of the current-carrying contacts and minimizes the loss of electricity on the current leads. The location of the terminals of the lithium-ion battery, the shutdown button of the storage mode, and the terminals for exchanging information with the upper-level computer at the end of the sealed polyamide case excludes the violation of these conclusions due to mechanical stresses, this arrangement is optimal. Duplication of the current leads of the lithium-ion battery, as well as the conclusions for exchanging information with upper-level computers, provides multivariate connection of the battery pack to various types of consumer devices. The output of battery information using standard communication protocols minimizes the cost of transmitting information and helps to unify the battery pack. The ability to display information about the manufacturer and the battery rating provides high-quality and timely decision-making on issues related to the purpose and compliance of the battery pack with the necessary requirements. Information on the operating time of the battery pack and its current capacity allows continuous diagnostics and monitoring of the current state of the lithium-ion battery, based on which decisions can be made on changing operating modes. Information on the discharge or charge current allows you to determine the compliance of the operating modes with the technical characteristics of the lithium-ion battery and, in case of discrepancy, make a decision on how to eliminate it. The temperature of the lithium-ion battery is an indicator of the violation of the optimal operating conditions and allows you to timely disconnect the lithium-ion battery before thermal acceleration. The number of charge-discharge cycles shows how much the nominal resource of a lithium-ion battery is developed, on the basis of which decisions on its replacement can be made in a timely manner. Information on malfunctioning switching elements of a lithium-ion battery is necessary for its early replacement in case of failure. The charge management of a lithium-ion battery is necessary to obtain maximum capacity, energy and power during a subsequent discharge, as well as to automatically turn off the battery when at least one of its batteries reaches a threshold voltage value. Charge modes of lithium-ion batteries include a combination of a two-level direct current charge, a relaxation period, and a constant voltage charge. Charge phase switching occurs when the conditions are met, for which operation of the control and control board is necessary. To reduce the internal power consumption of the battery pack and exclude self-discharge of a lithium-ion battery during storage, it is envisaged to introduce a control and management board into storage mode. Exiting the storage mode is possible after pressing the button to turn off the storage mode. Aligning the charging capacity of the batteries when charging allows you to get the maximum charging capacity from a lithium-ion battery.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показана конструкция аккумуляторного блока в продольном сечении.In FIG. 1 shows a longitudinal section of a battery pack.

На фиг. 2 показан вид аккумуляторного блока со стороны размещения выводов устройства управления.In FIG. 2 shows a view of the battery pack from the terminal side of the control device.

1 - герметичный полиамидный корпус1 - sealed polyamide housing

2 - литий-ионные аккумуляторы2 - lithium-ion batteries

3 - плата контроля и управления3 - control and management board

4 - токовыводы положительного полюса платы контроля и управления4 - current leads of the positive pole of the control and management board

5 - токовыводы отрицательного полюса платы контроля и управления5 - current leads of the negative pole of the control and management board

6 - кнопка выключения режима хранения6 - button to turn off storage mode

7 - выводы для получения информации о номинальных характеристиках литий-ионной аккумуляторной батареи7 - conclusions for obtaining information on the nominal characteristics of a lithium-ion battery

8 - выводы для получения информации о текущих эксплуатационных характеристиках литий - ионной аккумуляторной батареи8 - conclusions for obtaining information on the current operational characteristics of a lithium-ion battery

Аккумуляторный блок состоит из двух последовательно соединенных литий-ионных аккумуляторов 2, закреплены относительно друг друга в герметичном полиамидном корпусе 1, внутри которого расположена плата контроля и управления 3, к которой припаяны выводы литий-ионных аккумуляторов 2, на торце герметичного полиамидного корпуса расположены положительный 4 и отрицательный 5 выводы платы контроля и управления, выводы 7 и 8 для обмена информацией с ЭВМ верхнего уровня (на фигурах не показана), кнопка выключения режима хранения платы контроля и управления 6.The battery pack consists of two series-connected lithium-ion batteries 2, fixed relative to each other in a sealed polyamide case 1, inside which is located the control and control board 3, to which the terminals of the lithium-ion batteries 2 are soldered, at the end of the sealed polyamide case there are positive 4 and negative 5 conclusions of the control and management board, conclusions 7 and 8 for exchanging information with a high-level computer (not shown in the figures), a button for switching off the storage mode of the control and management board 6.

Аккумуляторный блок работает следующим образом. Аккумуляторный блок устанавливается в посадочное место и подключается к цепи электропитания потребителя через токовыводы 4 и 5, и к ЭВМ верхнего уровня со специальным программным обеспечением через выводы 7 и 8. При запуске программного обеспечения плата контроля и управления 3 обеспечивает вывод информации о производителе, номинальных характеристиках батареи, температуре литий-ионных аккумуляторов, количестве заряд-разрядных циклов, информацию о неисправностях аккумуляторного блока. На основании этих данных принимается решение о возможности запуска аккумуляторного блока. Аккумуляторный блок работает в режимах: хранения, заряда и разряда. В режиме хранения плата контроля и управления 3 отключает аккумуляторы 2 литий-ионной аккумуляторной батареи от внешних цепей, а также собственные узлы контроля и управления, кроме датчика зарядного импульса и кнопки выключения режима хранения. При появлении напряжения во внешней силовой цепи аккумуляторного блока (включение зарядного устройства) или нажатии кнопки 6 он переходит в режим заряда. В этом режиме через литий-ионную аккумуляторную батарею протекает зарядный ток до достижения напряжения 4,24-4,26 В на каждом из аккумуляторов, после чего аккумуляторный блок переключается в фазу поддержания постоянного напряжения, затем, по достижению порогового значения тока, в фазу релаксации, после которой происходит дозаряд постоянным током. В случае перегрузки по зарядному току, напряжению и несответствию температуры литий-ионных аккумуляторов 2 допустимым значениям плата контроля и управления 3 отключает батарею от цепи заряда и через некоторое время снова включает режим заряда и, если перегрузка исчезает, продолжает заряд. При возникновении режима перегрузки возможно увеличение объема литий-ионных аккумуляторов 2. В этом случае герметичный полиамидный корпус батареи 1 за счет упругих свойств сохраняет поджим электродов литий-ионных аккумуляторов 2. В режиме разряда плата контроля и управления 3 обеспечивает протекание требуемого разрядного тока. В случае возникновения короткого замыкания электродов хотя бы одного из литий-ионных аккумуляторов 2 или перегрузки по разрядному току плата контроля и управления 3 отключает батарею от цепи разряда и через некоторое время снова включает режим разряда и, если перегрузка исчезает, продолжает разряд. При возникновении режима перегрузки возможно увеличение объема литий-ионных аккумуляторов 2. В этом случае герметичный полиамидный корпус батареи 1 за счет упругих свойств сохраняет поджим электродов литий-ионных аккумуляторов и, тем самым, препятствует нарушению герметичности литий-ионной аккумуляторной батареи. В режиме разряда через выводы 7 и 8 возможна передача в ЭВМ верхнего уровня информации о токе разряда, времени работы, текущей емкости и информации о возникавших перегрузках. По окончании режима заряда при достижении хотя бы одним аккумулятором батареи порогового значения плата контроля и управления 3 переключается в режим хранения. В результате чего предлагаемая конструкция аккумуляторного блока позволяет достичь заявленного технического результата.The battery pack operates as follows. The battery pack is installed in the seat and connected to the consumer’s power supply circuit through current leads 4 and 5, and to the upper-level computer with special software through pins 7 and 8. When the software starts, the control and control board 3 provides information about the manufacturer, the nominal characteristics batteries, temperature of lithium-ion batteries, the number of charge-discharge cycles, information about malfunctions of the battery pack. Based on these data, a decision is made about the possibility of starting the battery pack. The battery pack operates in the following modes: storage, charge and discharge. In the storage mode, the control and management board 3 disconnects the batteries 2 of the lithium-ion battery from external circuits, as well as its own monitoring and control units, except for the charge pulse sensor and the storage mode shutdown button. When voltage appears in the external power circuit of the battery pack (turning on the charger) or pressing button 6, it goes into charge mode. In this mode, a charging current flows through the lithium-ion battery until a voltage of 4.24-4.26 V is reached on each of the batteries, after which the battery pack switches to the constant voltage phase, then, upon reaching the current threshold value, to the relaxation phase , after which there is a charge with direct current. In case of overload on the charging current, voltage, and the temperature of the lithium-ion batteries not complying with the 2 acceptable values, the control and control board 3 disconnects the battery from the charge circuit and after a while switches the charge mode on again and, if the overload disappears, continues to charge. When the overload mode occurs, it is possible to increase the volume of lithium-ion batteries 2. In this case, the sealed polyamide battery case 1 retains the electrodes of lithium-ion batteries 2 due to its elastic properties. In the discharge mode, the control and control board 3 provides the required discharge current. In the event of a short circuit in the electrodes of at least one of the lithium-ion batteries 2 or an overload in the discharge current, the control and control board 3 disconnects the battery from the discharge circuit and after a while switches the discharge mode back on and, if the overload disappears, continues to discharge. When the overload mode occurs, an increase in the volume of lithium-ion batteries 2 is possible. In this case, the sealed polyamide housing of the battery 1, due to its elastic properties, retains the clamping of the electrodes of the lithium-ion batteries and, thus, prevents the leakage of the lithium-ion battery. In discharge mode, through terminals 7 and 8, it is possible to transmit to the upper level computer information about the discharge current, operating time, current capacity, and information about the occurring overloads. At the end of the charge mode, when at least one battery of the battery reaches the threshold value, the control and control board 3 switches to storage mode. As a result, the proposed design of the battery pack allows to achieve the claimed technical result.

Claims (1)

Аккумуляторный блок, содержащий кожух с размещенными в нем литий-ионной аккумуляторной батареей с подключенными к ней электрическими компонентами, панелью и монитором заряда и разряда, отличающийся тем, что литий-ионная аккумуляторная батарея состоит из двух последовательно соединенных литий-ионных аккумуляторов, кожух выполнен в виде герметичного полиамидного корпуса, электрические компоненты и панель управления выполнены в виде платы контроля и управления, в качестве монитора заряда и разряда используют ЭВМ верхнего уровня, литий-ионная аккумуляторная батарея подключена к плате контроля и управления посредством пайки через их выводы, на торце герметичного полиамидного корпуса расположены: положительный и отрицательный выводы батареи, выполненные дублированными, выводы для обмена информацией с ЭВМ верхнего уровня, кнопка выключения режима хранения платы контроля и управления, плата контроля и управления выполненная с возможностью вывода по стандартным протоколам связи информации о номинальных и текущих эксплуатационных характеристиках литий-ионной аккумуляторной батареи, а также управления зарядом и разрядом литий-ионной аккумуляторной батареи.A battery pack comprising a casing with a lithium-ion battery placed in it with electrical components connected thereto, a panel and a charge and discharge monitor, characterized in that the lithium-ion battery consists of two series-connected lithium-ion batteries, the casing is made in in the form of a sealed polyamide case, the electrical components and the control panel are made in the form of a control and control board, a top level computer is used as a charge and discharge monitor, a lithium-ion battery is connected to the control and control board by soldering through their terminals, at the end of the sealed polyamide cases are located: the positive and negative battery leads made duplicated, the conclusions for exchanging information with a top-level computer, the button to turn off the storage mode of the control and management board, the control and management board configured to output information on standard the other current and operational characteristics of the lithium-ion battery, as well as controlling the charge and discharge of the lithium-ion battery.
RU2019145638A 2019-12-30 2019-12-30 Accumulator unit RU2726164C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019145638A RU2726164C1 (en) 2019-12-30 2019-12-30 Accumulator unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019145638A RU2726164C1 (en) 2019-12-30 2019-12-30 Accumulator unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2726164C1 true RU2726164C1 (en) 2020-07-09

Family

ID=71510587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019145638A RU2726164C1 (en) 2019-12-30 2019-12-30 Accumulator unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2726164C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203592U1 (en) * 2020-12-31 2021-04-13 Общество С Ограниченной Ответственностью "Рэнера" (Ооо "Рэнера") LITHIUM-ION BATTERY HOUSING

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU13716U1 (en) * 1999-11-16 2000-05-10 Государственное научно-производственное предприятие "Дельта" FIRE ALARM DEVICE
RU2390478C1 (en) * 2009-04-29 2010-05-27 Открытое акционерное общество "Авиационная электроника и коммуникационные системы" (ОАО "АВЭКС") Spacecraft electric power supply system
RU124842U1 (en) * 2012-07-25 2013-02-10 Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" LITHIUM ION BATTERY
US20150008874A1 (en) * 2012-07-30 2015-01-08 Oleg Ivanovich Sidorenko Hierarchical System for Controlling a Battery of Electrical Energy Storage Devices
RU2569935C1 (en) * 2012-08-02 2015-12-10 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Battery unit for automatically guided vehicle
US20190198914A1 (en) * 2002-11-22 2019-06-27 Milwaukee Electric Tool Corporation Method and system for battery protection

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU13716U1 (en) * 1999-11-16 2000-05-10 Государственное научно-производственное предприятие "Дельта" FIRE ALARM DEVICE
US20190198914A1 (en) * 2002-11-22 2019-06-27 Milwaukee Electric Tool Corporation Method and system for battery protection
RU2390478C1 (en) * 2009-04-29 2010-05-27 Открытое акционерное общество "Авиационная электроника и коммуникационные системы" (ОАО "АВЭКС") Spacecraft electric power supply system
RU124842U1 (en) * 2012-07-25 2013-02-10 Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" LITHIUM ION BATTERY
US20150008874A1 (en) * 2012-07-30 2015-01-08 Oleg Ivanovich Sidorenko Hierarchical System for Controlling a Battery of Electrical Energy Storage Devices
RU2569935C1 (en) * 2012-08-02 2015-12-10 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Battery unit for automatically guided vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203592U1 (en) * 2020-12-31 2021-04-13 Общество С Ограниченной Ответственностью "Рэнера" (Ооо "Рэнера") LITHIUM-ION BATTERY HOUSING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100459496B1 (en) Rechargeable battery pack and manufacturing method thereof
US9643506B2 (en) Portable backup charger
KR20180091446A (en) Battery pack and busbar applied for the same
JP2003317688A (en) Charging type electric equipment
KR20180064221A (en) Cylindrical secondary battery module
KR20150057732A (en) Protection apparutus for rechargeable battery
JP6412152B2 (en) Lithium ion battery protector
JP5705046B2 (en) Power system
RU2726164C1 (en) Accumulator unit
KR20130061376A (en) Battery module
CN109617193A (en) A kind of lithium battery management system and aerial work platform
KR101608694B1 (en) A Safeguard Apparatus Preventing Overcharge for A Secondary Battery
RU124842U1 (en) LITHIUM ION BATTERY
CN209448456U (en) A kind of lithium battery management system and aerial work platform
CN102263432A (en) Gush-surplus lithium battery storage battery
TWI693772B (en) Battery module having charging management function for each secondary battery cell connected in series
US7834590B2 (en) Electronic system for a battery
KR20130123981A (en) Battery pack system with integration mount fuse apparatus for circuit breaking over-current in sensing assembly structure
KR102222119B1 (en) battery pack
CN113851776A (en) Battery module, battery package and consumer
CN109787311B (en) Lithium battery power supply control protection system for aerial work platform
CN209981297U (en) Intelligent battery system capable of being used for low-temperature starting engine
CN213185553U (en) Battery pack protection circuit and battery device
CN106877456B (en) Electric vehicle power supply system
TWI572113B (en) Use the battery module charging method of the fully charged device