RU114227U1

RU114227U1 - DEVICE FOR BATTERY CHARGING AND PROTECTING IT FROM OVERLOADS

Info

Publication number: RU114227U1
Application number: RU2011142150/07U
Authority: RU
Inventors: Евгений Викторович Вдовин; Валерий Александрович Цуранов; Сергей Александрович Арташин
Priority date: 2011-10-18
Filing date: 2011-10-18
Publication date: 2012-03-10

Abstract

Устройство заряда аккумулятора и защиты его от перегрузок (устройство), состоящее из корпуса и размещенных в нем разъема для подключения к источнику напряжения (РПИН), зарядной цепи (ЗЦ), элемента аккумулятора (ЭА), индикатора и блока контроля и управления (БКУ), который своими с первого по третий портами соединен соответственно с входом узла индикатора, с входом узла ЭА и первым портом узла ЗЦ, который своим вторым портом соединен с выходом узла РПИН, и выполненное с возможностью управления зарядом элемента аккумулятора, отображения степени заряда узла ЭА с помощью индикатора, трансформации конструкции узла корпуса к двум видам, в первом и втором из которых обеспечивается соответственно открытие доступа к узлу РПИН для его подключения к внешнему источнику напряжения и закрытие доступа к узлу РПИН для придания узлу корпуса вида (форм-фактора), соответствующего стандартному типоразмеру аккумулятора, отличающееся тем, что в его состав дополнительно введены ключ, датчик тока (ДТ) и флеш память (ФП), которая своим портом соединена с четвертым портом узла БКУ, который своими пятым и шестым портами соединен соответственно с первым портом датчика тока (ДТ) и первым портом ключа, который вторым и третьим портами соединен соответственно с входом узла ЭА и вторым портом узла ДТ, который третьим портом соединен с третьим портом узла ЗЦ, кроме того, узел БКУ выполнен в виде микроконтроллера (МК), функционирующего по программе, обеспечивающей возможность формирования и хранения в узле ФП информации в виде массивов данных, отражающих «образ» разрядной характеристики (РХ) и значения электрических параметров (ЗЭП) элемента акку A device for charging a battery and protecting it from overloads (device), consisting of a case and a connector located in it for connecting to a voltage source (RPIN), a charging circuit (ZTs), a battery element (EA), an indicator and a monitoring and control unit (BCC) , which is connected with its first to third ports, respectively, to the input of the indicator unit, to the input of the EA unit and the first port of the DC unit, which is connected by its second port to the output of the RPIN unit, and is configured to control the charge of the battery element, display the state of charge of the EA unit with using the indicator, transforming the structure of the housing unit into two types, in the first and second of which, respectively, the opening of access to the RPIN unit is provided to connect it to an external voltage source and the access to the RPIN unit is closed to give the housing unit a form (form factor) corresponding to the standard the standard size of the battery, characterized in that it additionally includes a key, a current sensor (DT) and a flash p memory (FP), which is connected by its port to the fourth port of the SCU node, which, by its fifth and sixth ports, is connected, respectively, to the first port of the current sensor (DT) and the first port of the key, which is connected by the second and third ports, respectively, to the input of the EA node and the second port of the DT node, which is connected by the third port to the third port of the DC node, in addition, the BCU node is made in the form of a microcontroller (MC) operating according to a program that provides the ability to form and store information in the FP node in the form of data arrays reflecting the "image" of the bit characteristics (RH) and the values of electrical parameters (EPP) of the battery element

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а точнее, к устройствам заряда химических источников тока, и может быть использовано для заряда аккумуляторов, преимущественно, никель-кадмиевых и никель-металлгидридных герметичных цилиндрических, и защиты их от перегрузок, которые могут возникать в процессе эксплуатации этих изделий.The utility model relates to electrical engineering, and more specifically, to devices for charging chemical current sources, and can be used to charge batteries, mainly nickel-cadmium and nickel-metal hydride sealed cylindrical, and protect them from overloads that may occur during the operation of these products .

Работоспособность технических устройств и систем, функционирующих в автономном режиме, наиболее часто обеспечивается с помощью химических источников тока (ХИТ) - аккумуляторов.The operability of technical devices and systems operating in stand-alone mode is most often ensured by means of chemical current sources (HIT) - batteries.

Среди большого ассортимента ХИТ, производимых и широкого потребляемых в мире, значительное место по популярности занимают никель-кадмиевые и никель-металлгидридные [Л1] герметичные цилиндрические аккумуляторы (далее - аккумулятор), которые широко применяются в различной технике, например, для электропитания радиостанций, радиотелефонов и радио-удлинителей, портативных компьютеров, цифровых фотоаппаратов и видеокамер, различных приборов, инструментов и других устройств.Among a large assortment of HIT, produced and widely consumed in the world, nickel-cadmium and nickel-metal hydride [L1] sealed cylindrical batteries (hereinafter referred to as the battery) occupy a significant place in popularity, which are widely used in various equipment, for example, for powering radio stations, radiotelephones and radio extenders, laptop computers, digital cameras and video cameras, various devices, tools and other devices.

Актуальность этих аккумуляторов, как показано в [Л2-Л3], обусловлена рядом их достоинств и преимуществ, среди которых: высокая надежность, долговечность, большое количество циклов заряда/разряда, работоспособность при низких температурах, поддержка больших разрядных токов, способность заряжаться как малыми, так и большими токами, а также низкая стоимость. Кроме того, все эти аккумуляторы являются взрыво-пожаробезопасными, выдерживают короткие замыкания и конструктивно оснащены прочным герметичным корпусом, который выдерживает давление внутренних газов в тяжелых условиях эксплуатации. Поэтому, аккумуляторы данного типа востребованы во многих применениях, в том числе, ответственных, то есть там, где требуется обеспечить высокий уровень надежности функционирования устройств и систем, например, в связи, медицине, военном деле и др.The relevance of these batteries, as shown in [L2-L3], is due to a number of their advantages and advantages, including: high reliability, durability, a large number of charge / discharge cycles, operability at low temperatures, support for large discharge currents, and the ability to charge as small, and high currents, as well as low cost. In addition, all these batteries are explosion and fireproof, withstand short circuits and are structurally equipped with a robust sealed enclosure that withstands the pressure of internal gases in harsh operating conditions. Therefore, batteries of this type are in demand in many applications, including those responsible, that is, where it is required to ensure a high level of reliability of the functioning of devices and systems, for example, in communications, medicine, military affairs, etc.

Эффективность работы упомянутых устройств и систем, в том числе, надежность и длительность их автономной работы, существенно зависит от состояния системы электропитания, основу которой составляет аккумулятор. Поскольку аккумулятор является важным элементом, который существенным образом влияет на работоспособность и надежность устройств и систем, которые от него получают электропитание, то поддержание его работоспособности на высоком уровне с защитой от «стрессовых» воздействий, вызывающих ускоренный износ ресурса и надежности этого изделия, является весьма актуальной задачей.The efficiency of the mentioned devices and systems, including the reliability and duration of their autonomous operation, significantly depends on the state of the power supply system, which is based on the battery. Since the battery is an important element that significantly affects the performance and reliability of devices and systems that receive power from it, maintaining its performance at a high level with protection from "stress" effects that cause accelerated wear of the resource and reliability of this product is very urgent task.

Как известно [Л4], для поддержки работоспособности необходимо соблюдать технологические регламенты аккумулятора (TPА) - требования производителя этих изделий в части, касающейся соблюдения правил хранения, подготовки к работе, ввода в эксплуатацию, заряда/разряда, восстановления работоспособности аккумулятора, защиты его от перегрузок и др. При нарушении ТРА его электрические параметры могут интенсивно деградировать, то есть, аккумулятор может быстро потерять свою работоспособность и/или выйти из строя.As is known [L4], in order to maintain operability, it is necessary to comply with the technological regulations of the accumulator (TPA) - the requirements of the manufacturer of these products with regard to compliance with the storage rules, preparation for operation, commissioning, charge / discharge, restoration of the operability of the battery, and protection against overloads and others. If TPA is violated, its electrical parameters can degrade intensively, that is, the battery can quickly lose its performance and / or fail.

Исследования показали, что успешное решение задачи, связанной с поддержанием высокой работоспособности на основе соблюдением всех требований ТРА, весьма затруднено из-за наличия и влияния на этот процесс объективных и субъективных факторов, зачастую носящих случайный характер, действия противоречий различного характера, наличия у этих изделий недостатков, например, тока саморазряда, «эффекта памяти» [Л5], ограниченности ресурса (количества циклов разряда/заряда), большого технологического разброса электрических параметров, а также необходимостью учета состояния обслуживаемых изделий, например, исправности, степени разряда и др. Кроме того, в процессе эксплуатации аккумулятор может подвергаться «шоковым» воздействиям из-за токовых перегрузок, которые могут возникать, например, при нарушении правил хранения (помещения в чрезмерно влажную среду, вызывающую коррозию корпуса), в следствии неправильного подключения аккумулятора к нагрузке, в случаях возникновения нештатных режимов работы потребительского устройства (при возникновении в нем неисправностей) и др. Токовая перегрузка аккумулятора (ТПА) вызывает его ускоренный износ и может приводить к преждевременному выходу из строя этого изделия. Например, ТПА может возникать п при восстановлении работоспособности аккумулятора с использованием зарядных устройств низкого качества и допускают заряд аккумулятора чрезмерно большими токами, что, как известно [Л6], может вызывать деградацию аккумулятора и потерю его работоспособности из-за быстрого увеличения давления внутри этого изделия. И хотя, герметичные аккумуляторы оснащены аварийным клапаном для сброса излишнего давления газа, но их эксплуатация не предусматривает неоднократного вскрытия клапана, так как это приводит к необратимой потери баланса состава химического элемента, что влияет на электропроводность электролита и ведет к снижению работоспособности аккумулятора.Studies have shown that the successful solution of the problem of maintaining high performance on the basis of compliance with all requirements of TPA is very difficult due to the presence and influence of objective and subjective factors, often of a random nature, the effects of various contradictions, the presence of these products drawbacks, for example, self-discharge current, “memory effect” [L5], resource limitations (number of discharge / charge cycles), large technological spread of electrical parameters, and also the proximity of taking into account the state of the serviced products, for example, serviceability, degree of discharge, etc. In addition, during operation, the battery may be subjected to “shock” impacts due to current overloads that may occur, for example, if storage rules are violated (placed in an excessively humid environment , causing corrosion of the case), due to improper connection of the battery to the load, in the event of abnormal operating modes of the consumer device (if a malfunction occurs in it), etc. battery overload (TPA) causes its accelerated wear and can lead to premature failure of this product. For example, TPA can occur during restoration of battery performance using low-quality chargers and allow the battery to charge excessively high currents, which, as is known [L6], can cause battery degradation and loss of operation due to a rapid increase in pressure inside this product. And although sealed batteries are equipped with an emergency valve to relieve excessive gas pressure, their operation does not provide for repeated opening of the valve, since this leads to an irreversible loss in the balance of the composition of the chemical element, which affects the electrical conductivity of the electrolyte and reduces the performance of the battery.

Высокая «чувствительность» аккумулятора к соблюдению ТРА вызывает трудности в реализации технических решений, обеспечивающих поддержание высокого уровня работоспособности и надежности аккумулятора с защитой от «стрессовых» воздействий, вызывающих ускоренный износ ресурса и надежности этого изделия. Это привело к тому, что на практике получил широкое распространение упрощенный подход к реализации ТРА. Так, в большом ассортименте зарядных устройств (ЗУ), представленных на рынке, реализованы технические решения (TP), в которых низкая стоимость и проста в использовании достигнуты за счет снижения качества обслуживания аккумуляторов и нарушения требований ТРА. Использование таких ЗУ приводит к интенсивной деградации электрических параметров аккумулятора, быстрому расходованию его ресурса, а также снижением надежности и работоспособности этого изделия.The high “sensitivity” of the battery to TPA compliance causes difficulties in the implementation of technical solutions that ensure the maintenance of a high level of battery performance and reliability with protection from “stress” impacts that cause accelerated wear of the resource and reliability of this product. This has led to the fact that in practice a simplified approach to the implementation of TPA has become widespread. So, in a large assortment of chargers (chargers) on the market, technical solutions (TP) are implemented in which low cost and easy to use are achieved by reducing the quality of battery service and violating TPA requirements. The use of such memory leads to intense degradation of the electrical parameters of the battery, the rapid consumption of its resource, as well as a decrease in the reliability and performance of this product.

Поэтому, поиск новых, более эффективных технических решений, обеспечивающих возможность поддержания высокого уровня работоспособности аккумулятора, является актуальной задачей.Therefore, the search for new, more effective technical solutions that provide the ability to maintain a high level of battery performance is an urgent task.

Исследования показали, что все воздействия на аккумулятор, условно, можно разделить на две категории. Первый вид воздействий связан с обслуживанием аккумулятора при восстановлении его работоспособности - это воздействия реабилитационного характера (ВРХ).Studies have shown that all effects on the battery, conditionally, can be divided into two categories. The first type of impact is associated with the maintenance of the battery during the restoration of its performance - this is the impact of a rehabilitation nature (SEC).

Здесь, под обслуживанием аккумулятора понимается возможность выполнения ряда процедур, направленных на восстановление его работоспособности, например, определение его исправности, наличие остаточного заряда, выполнение процедуры тренировки и др.Here, battery maintenance refers to the ability to perform a number of procedures aimed at restoring its performance, for example, determining its serviceability, the presence of a residual charge, performing a training procedure, etc.

Второй вид воздействий связан с использованием аккумулятора в рабочей среде, которую формирует потребительские устройства и/или системы. Эти воздействия могут быть именованы воздействиями пользовательского характера (ВПХ).The second type of impact is associated with the use of a battery in a working environment, which is formed by consumer devices and / or systems. These impacts can be referred to as user-generated impacts (HPC).

Установлено, что наибольший вред аккумулятору, с точки зрения ускорения износа и деградации его электрических параметров, наносят «стрессовые» токовые нагрузки, которые могут возникать как в условиях типа ВРХ, так и в условиях типа ВПХ. Это обусловлено тем, что аккумулятор постоянно «мигрирует» из одной среды в другую. Так, для восстановления работоспособности он помещается в условия ВРХ, то есть, в зарядное устройство для восполнения энергозапаса, а для использования по назначению, помещается в условия ВПХ, то есть, в пользовательское устройство или систему для обеспечения их электропитания и автономного функционирования.It has been established that the greatest damage to the battery, from the point of view of accelerating wear and degradation of its electrical parameters, is caused by “stress” current loads, which can occur both under conditions of the type of input current-voltage characteristic and under conditions of the type of secondary-voltage characteristic. This is due to the fact that the battery is constantly "migrating" from one medium to another. So, in order to restore working capacity, it is placed in the condition of the IAC, that is, in the charger to replenish the energy reserve, and for its intended use, it is placed in the conditions of the IAC, that is, in the user device or system to ensure their power supply and autonomous functioning.

Исследования показали, что известные из техники устройства и системы имеют низкую эффективность поддержания работоспособности аккумулятора. Их использование не обеспечивает выполнение рекомендуемых ТРА, что приводит к интенсивной деградации электрических параметров и ускоренному износу ресурса аккумулятора. Во многом это обусловлено низким качеством обслуживания аккумулятора, нарушениями ТРА и низкой эффективностью защиты этого изделия от токовых перегрузок.Studies have shown that devices and systems known in the art have low efficiency in maintaining battery performance. Their use does not ensure the implementation of the recommended TPA, which leads to intensive degradation of electrical parameters and accelerated wear of the battery life. This is largely due to the low quality of battery service, TPA violations and the low efficiency of protecting this product from current overloads.

Так, наибольшее распространение получила практика использования для обслуживания аккумулятора простейших зарядных устройств (ЗУ), режимы работы которых могут существенно отличаться от режимов, которые заданы ТРА. Такая ситуация обусловлена, в частности тем, что используемые ЗУ могут быть обезличенными относительно обслуживаемых ими аккумуляторов. Причиной тому является тот факт, что с одной стороны, большое количество ЗУ, которые производятся многими фирмами, имеют универсальную конструкцию узла подключения аккумулятора (УПА). Это удобно для пользователей тем, что они без труда могут подобрать доступное по цене ЗУ с таким узлом УПА, конструкция которого позволяет подключать к нему любой из аккумуляторов, имеющий одинаковый форм-фактор (типоразмер), например, «АА». В результате такой ситуации, для восстановления работоспособности, аккумулятор может быть подключен к ЗУ от различных производителей.So, the most widespread practice is the use of simple battery chargers (chargers) for battery maintenance, the operating modes of which can differ significantly from the modes that are set by TPA. This situation is due, in particular, to the fact that the used memory devices can be impersonal with respect to the batteries they serve. The reason for this is the fact that, on the one hand, a large number of memory devices, which are produced by many companies, have a universal design of the battery connection unit (UPA). This is convenient for users in that they can easily select an affordable memory device with such an UPA assembly, the design of which allows you to connect any of the batteries with the same form factor (standard size), for example, “AA”. As a result of this situation, to restore performance, the battery can be connected to the memory from various manufacturers.

С другой стороны, посредством узла УПА к ЗУ могут быть подключены аккумуляторы одинакового типоразмера, но произведенные разными фирмами. В результате этого допускается подключение к ЗУ аккумуляторов с электрическими параметрами, которые могут существенно отличаться друг от друга. Например, с типоразмером «АА» (LR6) известны: Ni-MH аккумуляторы AcmePower R06, емкостью 2700 мА*час, производства фирмы AcmePower, [Л7], Ni-MH аккумуляторы BL-2 R06, емкостью 1700 мА*час, производства фирмы DURACELL [Л8], никель-кадмиевые аккумуляторы типа GP100AAKC и GP60AAKC производства фирмы GP [Л9], обладающие емкостью, соответственно, 1000 мА*час и 600 мА*час, и для который производителем рекомендован режим заряда током, равным для GP100AAKC и GP60AAKC, соответственно, 100 мА и 60 мА.On the other hand, through the UPA node, batteries of the same size, but produced by different companies, can be connected to the memory. As a result of this, it is allowed to connect batteries with electrical parameters to the memory, which can differ significantly from each other. For example, with frame size “AA” (LR6) the following are known: AcmePower R06 Ni-MH batteries, 2700 mA * hour, manufactured by AcmePower, [L7], BL-2 R06 Ni-MH batteries, 1700 mA * hour, manufactured by DURACELL [L8], GP100AAKC and GP60AAKC type nickel-cadmium batteries manufactured by GP [L9], having a capacity of 1000 mA * hour and 600 mA * hour, respectively, and for which the manufacturer recommends a current charge mode equal to GP100AAKC and GP60AAKC, respectively, 100 mA and 60 mA.

Как видно из приведенных примеров, среди аккумуляторов одного типоразмера могут быть экземпляры, которые существенно отличаются своими электрическими характеристиками, например, емкостью и режимами заряда.As can be seen from the above examples, among batteries of the same size, there may be instances that differ significantly in their electrical characteristics, for example, capacity and charge modes.

Исследования также показали, что среди известных из техники ЗУ существует большой разброс по алгоритмам обслуживания (режимам заряда) аккумуляторов. При этом, возможность адаптации алгоритма обслуживания аккумулятора в зависимости от его электрических параметров - не обеспечивается. Это приводит к применению к аккумуляторам с различными электрическими характеристиками типовой (усредненное) процедуры обслуживания (заряда), что не может обеспечить высокую эффективность восстановление работоспособности аккумулятора и обеспечить его защиту от перегрузок, например, чрезмерно большим зарядным током.Studies have also shown that among the memory devices known from the technology, there is a large variation in the maintenance algorithms (charge modes) of the batteries. At the same time, the possibility of adapting the battery maintenance algorithm depending on its electrical parameters is not provided. This leads to the use of standard (average) maintenance (charge) procedures for batteries with different electrical characteristics, which cannot ensure high efficiency recovery of the battery and protect it from overloads, for example, excessively high charging current.

Сложность преодоления данной ситуации обусловлена также действием субъективного фактора, к которому можно отнести действия физически лиц (ФЛ), игнорирующих предупреждения и рекомендации производителей конкретных типов аккумуляторов о необходимости использования для заряда этих изделий только конкретные типы ЗУ. Более того, сложилась широкая практика, когда пользователи аккумуляторов используют для обслуживания (заряда) этих изделий любое ЗУ, коммутационный узел которого позволяет подключить данный аккумулятор. При этом, ФЛ уверены, что если аккумулятор можно подключить к ЗУ физически (позволяет конструкция стыковочного узла УПА), значит такое ЗУ и электрически совместимо для качественного обслуживания (заряда) аккумулятора.The difficulty in overcoming this situation is also due to the action of a subjective factor, which can include the actions of individuals (PL) who ignore the warnings and recommendations of manufacturers of specific types of batteries about the need to use only specific types of memory to charge these products. Moreover, there is a widespread practice when users of batteries use any charger for servicing (charging) these products, the switching unit of which allows you to connect this battery. At the same time, the PLs are sure that if the battery can be physically connected to the charger (the design of the UPA docking unit allows), then such a charger is electrically compatible for high-quality maintenance (charge) of the battery.

Из техники [Л10] известно зарядное устройство (ЗУ), состоящее из контактов для подключения к источнику напряжения (КПИН) зарядной цепи (ЗЦ), контактов для подключения аккумуляторов (КПА) и блока контроля и управления (БКУ), который своими с первого по третий портами соединен, соответственно, с выходом узла КЛИН, со входом узла ЗЦ и с выходом узла ЗЦ и входом узла КПА, и выполненное с возможностью обеспечивать заряд аккумуляторов токами разной величины, предотвращать протекания тока от аккумуляторов в узел ЗЦ, исключать обратный отбор мощности от аккумуляторов и защищать их от перегрузок при повторной подаче входного питающего напряжения.From technology [L10], a charger (charger) is known, consisting of contacts for connecting to a voltage source (KPIN) a charging circuit (ZTs), contacts for connecting batteries (KPA) and a control and management unit (BKU), which are its own from the first to the third port is connected, respectively, with the output of the KLIN node, with the input of the ZT node and with the output of the ZT node and the input of the KPA node, and is configured to provide battery charge with currents of different sizes, prevent current from flowing from the batteries to the ZT node, and exclude reverse power take-off batteries and protect them from overload when re-supplying an input voltage.

Данное ЗУ функционирует следующим образом. В исходном состоянии к узлу КПА подключаются аккумуляторы (4 шт.). Узел КПИН подключается к источнику постоянного напряжения. Сразу же после подачи на ЗУ питающего напряжения, начинается процесс заряда аккумуляторов постоянным током с использованием метода стабилизации зарядного тока, известного из техники [Л11]. Напряжение с выхода узла КПИН поступает через узел ЗЦ на вход батареи аккумуляторов. При этом, узел ЗЦ стабилизирует ток, протекающий в цепи заряда.This memory operates as follows. In the initial state, batteries (4 pcs.) Are connected to the KPA assembly. The KPIN node is connected to a constant voltage source. Immediately after applying a supply voltage to the charger, the process of charging the batteries with direct current begins using the method of stabilizing the charging current, known from the technique [L11]. The voltage from the output of the KPIN node is supplied through the SC node to the input of the battery. At the same time, the SC hub stabilizes the current flowing in the charge circuit.

С помощью данного ЗУ обеспечивается возможность быстрого заряда аккумуляторов (большим током около 1 А) в течении нескольких часов или их подзарядка небольшим током (около 0.1 А). Длительность заряда контролируется пользователем ЗУ. По истечении нескольких часов (3-5 час) ускоренного заряда считается, что аккумуляторы восстановили работоспособность (зарядились) и ЗУ может быть выключено.With the help of this memory, it is possible to quickly charge batteries (high current about 1 A) for several hours or recharge them with a small current (about 0.1 A). The duration of the charge is controlled by the user of the memory. After several hours (3-5 hours) of accelerated charge, it is believed that the batteries restored their working capacity (charged) and the charger can be turned off.

К достоинствам данного ЗУ можно отнести то, что в нем реализованы некоторые защитные функции предусматривающие предотвращение протекания тока от аккумуляторов в узел ЗЦ, исключение обратного отбора мощности от аккумуляторов и их защита от перегрузок при повторной подаче напряжения.The advantages of this memory can be attributed to the fact that it implements some protective functions providing for preventing the flow of current from the batteries to the ZC node, eliminating reverse power take-off from the batteries and protecting them from overloads when voltage is reapplied.

Также к достоинствам данного ЗУ можно отнести то, что в нем реализован режим ускоренного заряда, что позволяет сократить время восстановления работоспособности аккумуляторов. Пользователи ценят свое время и предпочитают ЗУ, с помощью которых имеется возможность выполнять быстрый заряд аккумуляторов.Also, the advantages of this memory can be attributed to the fact that it implements an accelerated charge mode, which allows to reduce the recovery time of batteries. Users value their time and prefer the memory, with the help of which it is possible to carry out a quick charge of batteries.

Данное зарядное устройство имеет низкую эффективность поддержания работоспособности аккумулятора. Это обусловлено действием следующих факторов.This charger has a low battery efficiency. This is due to the action of the following factors.

Во-первых, это ЗУ не обеспечивает тестирование аккумуляторов. Наличие одного или нескольких неисправных аккумуляторов может вызвать заряд исправных экземпляров чрезмерно большим током и привести к их ускоренному износу и/или выходу из строя.Firstly, this charger does not provide battery testing. The presence of one or more faulty batteries can cause a charge of working copies with an excessively high current and lead to their accelerated wear and / or failure.

Во-вторых, это ЗУ не обеспечивает проверку аккумуляторов на наличие остаточного заряда. Проведение процедуры заряда не до конца разряженных аккумуляторов вызывает снижение их работоспособности (емкости) из-за влияния упомянутого «эффекта памяти».Secondly, this charger does not provide a battery check for residual charge. Carrying out the charge procedure for not fully discharged batteries causes a decrease in their working capacity (capacity) due to the influence of the mentioned “memory effect”.

В-третьих, это ЗУ обезличено относительно аккумуляторов, подключаемых к узлу КПА. Это приводит, как упоминалось выше, к применению к аккумуляторам с различными электрическими характеристиками типовой процедуры обслуживания (заряда), что не может обеспечить высокую эффективность восстановление работоспособности аккумулятора и обеспечить его защиту от перегрузок, вызванных, например большим зарядным током.Thirdly, this memory is depersonalized with respect to the batteries connected to the KPA unit. This leads, as mentioned above, to the use of batteries with different electrical characteristics of a typical maintenance (charge) procedure, which cannot ensure high efficiency recovery of the battery and protect it from overload caused by, for example, a large charging current.

В-четвертых, в данном ЗУ отсутствует аппаратный контроль времени заряда аккумулятора. В этом ЗУ за временем обслуживания аккумулятора возлагается на пользователя, который может забыть вовремя выключить процесс заряда аккумулятора. Отсутствие защиты аккумулятора от перезаряда влечет его перезаряд. Перезаряд небольшими токами (режим нормального заряда) в течении не продолжительного времени (1-2 часа) практически не приносит вреда для аккумулятора. Однако, как показано в [Л12, Л13], при использовании больших зарядных токов (в режиме ускоренного заряда) перезаряд аккумулятора вызывает ухудшение его электрических параметров, а также снижает надежность и качество этого изделия. В данном устройстве имеется возможность установки как режима нормального заряда (небольшой ток заряда), так и ускоренного заряда (большой ток заряда). Как правило, пользователи ЗУ используют возможность ускорить процесс заряда аккумуляторов. Это вполне естественно, при постоянном дефиците времени.Fourthly, in this memory there is no hardware control of the battery charge time. In this memory, the user is responsible for the battery maintenance time, who may forget to turn off the battery charge process in time. The lack of protection of the battery from overcharging entails overcharging. Recharging with small currents (normal charge mode) for a short time (1-2 hours) practically does not harm the battery. However, as shown in [L12, L13], when using large charging currents (in accelerated charge mode), overcharging the battery causes a deterioration in its electrical parameters, and also reduces the reliability and quality of this product. In this device, it is possible to set both the normal charge mode (small charge current) and accelerated charge (high charge current). As a rule, memory users use the opportunity to speed up the battery charge process. This is quite natural, with a constant lack of time.

С одной стороны, использование ускоренного заряда предоставляет пользователю возможность сократить время подготовки аккумулятора к эксплуатации. При этом, использование ускоренного заряда должно быть регламентировано по времени, чтобы не допустить перезаряд аккумулятора большим током и не допустить нарушения его работоспособности. В виду постоянного дефицита времени такой режим заряда используется достаточно часто. С другой, стороны, регламентированный по времени заряд аккумулятора обеспечить практически невозможно из-за объективных факторов (в ЗУ отсутствует механизм защиты аккумулятора от его перезаряда) и влияния субъективных факторов, обусловленных тем, что пользователь ЗУ может нарушить хронометраж заряда, например, по забывчивости, рассеянности, в результате действия отвлекающих факторов, стрессов и т.п. В результате действия указанных факторов данное ЗУ, при использовании его в режиме ускоренного заряда, может подвергнуть аккумулятор перезаряду интенсивным током. Это приводит к снижению, как качества (основных параметров), так и надежности обслуживаемого аккумулятора. Использование данного ЗУ ведет к преждевременному не контролируемому износу аккумулятора, снижению его качества из-за интенсивной деградации рабочих (электрических) характеристик, что снижает надежность функционирования аккумулятора и может вызывать преждевременный отказ в работе пользовательских устройств или систем.On the one hand, the use of accelerated charge provides the user with the opportunity to reduce the time to prepare the battery for use. At the same time, the use of an accelerated charge should be regulated in time in order to prevent overcharging of the battery with a large current and to prevent violation of its performance. In view of the constant lack of time, such a charge mode is used quite often. On the other hand, it is practically impossible to provide a time-regulated battery charge due to objective factors (there is no mechanism for protecting the battery from overcharging in the charger) and the influence of subjective factors due to the fact that the user of the charger may interrupt the charge timing, for example, due to forgetfulness, distraction, as a result of distractions, stress, etc. As a result of the action of these factors, this memory, when used in accelerated charge mode, can expose the battery to overcharge with intense current. This leads to a decrease in both the quality (main parameters) and the reliability of the serviced battery. The use of this memory leads to premature uncontrolled wear of the battery, a decrease in its quality due to the intensive degradation of the working (electrical) characteristics, which reduces the reliability of the battery and may cause premature failure of the user devices or systems.

В-пятых, это ЗУ не обеспечивает защиту аккумуляторов от «стрессовых» ситуаций, которые могут возникать в случаях их эксплуатации в составе потребительских устройств (ПУ), то есть, при упомянутых воздействиях типа ВПХ, например, при возникновении в них (в ПУ) неисправностей в системе электропитания типа «к.з.» (короткое замыкание). В подобных случаях аккумуляторы подвергаются интенсивному износу и могут выйти из строя.Fifthly, this charger does not provide protection for batteries from “stressful” situations that may occur when they are used as part of consumer devices (PU), that is, under the mentioned impacts of the type of HPC, for example, if they occur (in the PU) faults in the short-circuit type power supply system (short circuit). In such cases, the batteries undergo intensive wear and can fail.

Из техники [Л14] известно зарядное устройство (ЗУ), состоящее из корпуса и размещенных в нем разъема для подключения к источнику напряжения (РПИН), зарядной цепи (ЗЦ), отсека для установки аккумуляторов (ОУА), светодиодного индикатора (СИ) и блока контроля и управления (БКУ), который своими с первого по четвертый портами соединен, соответственно, с выходом узла РПИН и первым входом узла ЗЦ, со вторым входом узла ЗЦ, со входом узла СИ и с выходом узла ЗЦ и входом узла ОУА, и выполненное с возможностью изменения тока заряда, тестирования исправности, контроля времени заряда, полярности подключения аккумуляторов и их защиты от избыточного напряжения.From the technology [L14], a charger (charger) is known, consisting of a housing and a connector located in it for connecting to a voltage source (RPIN), a charging circuit (ZT), a compartment for installing batteries (OAA), an LED indicator (SI) and a unit control and management (BKU), which is connected with its first to fourth ports, respectively, with the output of the RPIN node and the first input of the ZTs node, with the second input of the ZTs node, with the input of the SI node and with the output of the ZTs node and the input of the OSA node, and executed with the ability to change the charge current, serviceability testing, warning light charging time, the polarity of the battery connection and protection against excessive voltage.

Данное зарядное устройство (ЗУ) функционирует во многом подобно предыдущему ЗУ. В исходном состоянии в узел ОУА устанавливаются аккумуляторы (до 4-х шт.), что обеспечивает их подключение к ЗУ. При этом обеспечивается контроль правильной полярности аккумуляторов, установленных в узел ОУА. Если аккумулятор установлен в узел ОУА не правильно, то эта ситуация отображается с помощью узла СИ, например, светоиндикатор начинает мигать. Кроме того, процедура заряда для такого аккумулятора не активируется. Узел РПИН подключается к источнику напряжения. Сразу же после подачи на ЗУ питающего напряжения, выполняется процедура тестирования исправности, а затем начинается процесс заряда исправных аккумуляторов, который осуществляется постоянным током, с использованием упомянутого метода стабилизации зарядного тока. Наличие неисправного аккумулятора также сигнализируется узлом СИ, например, путем изменения цвета его свечения. Напряжение с выхода узла РПИН поступает через узел ЗЦ на вход аккумуляторов. При этом, узел ЗЦ стабилизирует ток, протекающий в цепи заряда.This charger (charger) functions much like the previous charger. In the initial state, batteries (up to 4 pcs.) Are installed in the OAA node, which ensures their connection to the memory. This ensures that the correct polarity of the batteries installed in the OSA node is monitored. If the battery is not installed correctly in the OSA node, this situation is displayed using the SI node, for example, the light indicator starts flashing. In addition, the charging procedure for such a battery is not activated. The RPIN node is connected to a voltage source. Immediately after applying the supply voltage to the memory, the health testing procedure is performed, and then the process of charging serviceable batteries begins, which is carried out by direct current, using the aforementioned method of stabilizing the charging current. The presence of a faulty battery is also signaled by the SI unit, for example, by changing the color of its glow. The voltage from the output of the RPIN node is supplied through the SC node to the input of the batteries. At the same time, the SC hub stabilizes the current flowing in the charge circuit.

С помощью данного ЗУ обеспечивается заряд аккумулятора в течении около 14…16-и часов в режиме нормального заряда и в течении нескольких часов в режиме ускоренного заряда. Для защиты аккумуляторов от перегрузок, которые могут возникнуть в результате перезаряда, узлом БКУ осуществляется контроль времени заряда аккумуляторов. То есть, после завершения заряда аккумуляторов данное ЗУ автоматически выключается.With the help of this memory, the battery is charged for about 14 ... 16 hours in normal charge mode and for several hours in accelerated charge mode. To protect the batteries from overloads that may occur as a result of overcharging, the battery control unit monitors the battery charge time. That is, after the battery charge is completed, this memory is automatically turned off.

Данное ЗУ частично устраняет недостатки предыдущего устройства. Это достигается за счет того, что в нем повышено качество обслуживания и реализованы дополнительные механизмы защиты аккумуляторов от перегрузок. Это - контроль правильной установки (полярности) аккумуляторов в узел ОУА, а также выполнение процедур тестирования исправности и контроля времени заряда с защитой от избыточного напряжения.This memory partially eliminates the disadvantages of the previous device. This is achieved due to the fact that it improves the quality of service and implements additional mechanisms for protecting batteries from overloads. This is the control of the correct installation (polarity) of the batteries in the OAA node, as well as the performance of the testing of serviceability and control of the charge time with protection against excessive voltage.

Данное зарядное устройство имеет низкую эффективность поддержания работоспособности аккумулятора. Это обусловлено наличием в нем недостатков, во многом аналогичных предыдущему устройству. Кроме того, следует заметить, что при подключении аккумуляторов к данному зарядному устройству (ЗУ), их заряд начинается, вне зависимости от того в каком состоянии разряженности они находятся. Процедура заряда производится типовым режимом, не учитывающим индивидуальные параметры (электрические характеристики) изделия и их изменения в процессе эксплуатации аккумулятора. То есть, обслуживание аккумуляторов выполняется без учета степени их разряженности. Поэтому, заряду может подвергаться аккумулятор, который не полностью разряжен и выработал свой ресурс (потеряли емкость и др.). При этом, в случае заряда не полностью разряженного аккумулятора, его реальная емкость может существенно снижаться из-за действия упомянутого «эффекта памяти» процесса укрупнения кристаллических образований активного вещества аккумулятора и уменьшения площади активной поверхности его рабочего вещества. С помощью данного ЗУ не обеспечивается возможность предотвращения заряда не полностью разряженного аккумулятора, в результате чего, с каждым новым циклом заряда-разряда, рабочее вещество внутри аккумулятора может постепенно изменять свою структуру в сторону уменьшения площади активной поверхности, что приводит к уменьшению реальной емкости обслуживаемого аккумулятора. Следует заметить, что в процессе эксплуатации, из-за действия субъективных факторов, аккумулятор не доводится до состояния полной разрядки и часто подвергается новому заряду. Впрочем, это вполне естественно, особенно, когда отсутствуют запасные аккумуляторы. В результате такой практики, как показано в [Л6], через 3-6 месяцев (в зависимости от частоты заряда, глубины разряда, условий эксплуатации и качества аккумулятора) реальная емкость аккумулятора заметно уменьшается. Сокращается также и время заряда и может увеличиваться внутреннее сопротивление аккумулятора, что существенно снижает качество этого изделия и эффективность его функционирования. Если и далее не принимать особых мер, то при дальнейшей эксплуатации аккумулятора, увеличивающиеся кристаллические образования могут привести к разрушению сепаратора (своего рода перегородки, разделяющей анод и катод) и увеличению тока саморазряда.This charger has a low battery efficiency. This is due to the presence of shortcomings in it, in many ways similar to the previous device. In addition, it should be noted that when the batteries are connected to this charger (charger), their charge starts, regardless of the state of discharge. The charge procedure is performed in a typical mode that does not take into account the individual parameters (electrical characteristics) of the product and their changes during battery operation. That is, the maintenance of the batteries is performed without taking into account the degree of discharge. Therefore, a battery can be charged, which is not completely discharged and has exhausted its life (lost capacity, etc.). At the same time, in the case of a charge of a partially discharged battery, its actual capacity can significantly decrease due to the mentioned “memory effect” of the process of enlargement of crystalline formations of the active substance of the battery and a decrease in the area of the active surface of its working substance. With the help of this charger, it is not possible to prevent the charge of a partially discharged battery, as a result of which, with each new charge-discharge cycle, the working substance inside the battery can gradually change its structure in the direction of decreasing the active surface area, which leads to a decrease in the actual capacity of the battery being serviced . It should be noted that during operation, due to the action of subjective factors, the battery is not brought to a state of complete discharge and is often subjected to a new charge. However, this is quite natural, especially when there are no spare batteries. As a result of this practice, as shown in [L6], after 3-6 months (depending on the charge frequency, discharge depth, operating conditions and battery quality), the actual battery capacity decreases markedly. The charge time is also reduced and the internal resistance of the battery can increase, which significantly reduces the quality of this product and its efficiency. If no further measures are taken, then with the further operation of the battery, increasing crystalline formations can lead to the destruction of the separator (a kind of partition separating the anode and cathode) and an increase in the self-discharge current.

В процессе использования аккумулятора по назначению, может создаваться ситуация, при которой, с одной стороны, чтобы обеспечить работоспособность технического устройства, аккумулятор не должен полностью разряжаться. Иначе функционирование изделия, в котором он установлен, будет нарушено, что - не допустимо. Поэтому, не разряженный до конца аккумулятор, как правило, извлекается из пользовательского устройства и подвергаются процедуре заряда для восстановления его емкости, что вызывает формирование «эффекта памяти» и ведет к снижению реальной емкости этого изделия. С другой стороны, для того чтобы обеспечить поддержание высокого уровня работоспособности аккумулятора, он должен полностью разряжаться. Так, согласно [Л4], аккумулятор перед зарядом должен быть разряжен при температуре окружающей среды (20±5)°C постоянным током 0,2С5 А до конечного напряжения 1,0 В.In the process of using the battery for its intended purpose, a situation may arise in which, on the one hand, in order to ensure the operability of the technical device, the battery should not be completely discharged. Otherwise, the functioning of the product in which it is installed will be disrupted, which is not permissible. Therefore, the battery that is not fully discharged is usually removed from the user device and subjected to a charge procedure to restore its capacity, which causes the formation of a “memory effect" and leads to a decrease in the real capacity of this product. On the other hand, in order to maintain a high level of battery performance, it must be completely discharged. So, according to [L4], the battery must be discharged before charging at ambient temperature (20 ± 5) ° C with a direct current of 0.2C5 A to a final voltage of 1.0 V.

Таким образом, сочетание субъективных и объективных факторов формируют противоречивую ситуацию, в которой чтобы аккумулятор был постоянно заряжена и готова к использованию для обеспечения функций технических устройств, пользователь должен подзаряжать аккумулятор, не доводя его до полного разряда. С другой стороны, чтобы работоспособность аккумулятора поддерживалась максимальной (не снижалась емкость), аккумулятор не должен подзаряжаться, а разряжаться полностью, иначе проявляется эффект памяти, снижающий его работоспособность (емкость и другие параметры). Данное ЗУ не обеспечивает разрешения этого противоречия.Thus, a combination of subjective and objective factors form a controversial situation in which the user must recharge the battery without fully charging it so that the battery is constantly charged and ready for use to ensure the functions of technical devices. On the other hand, so that the battery’s performance is maintained at its maximum (capacity does not decrease), the battery should not be recharged, but fully discharged, otherwise a memory effect appears that reduces its performance (capacity and other parameters). This memory does not provide a solution to this contradiction.

Из техники [Л13], известно зарядное устройство (ЗУ), состоящее из корпуса и размещенных в нем разъема для подключения к источнику напряжения (РПИН), зарядной цепи (ЗЦ), отсека для установки аккумулятора (ОУА), индикатора и блока контроля и управления (БКУ), который своими с первого по четвертый портами соединен, соответственно, с выходом узла РПИН и первым входом узла ЗЦ, со вторым входом узла ЗЦ, со входом узла индикатора и с выходом узла ЗЦ и входом узла ОУА, и выполненное с возможностью ограничения потребляемого тока и напряжения на входе, защиты от неправильного подключения аккумуляторной батареи, контроля за степенью зарядки аккумулятора и автоматического управления зарядным током и отображения на узле индикатора степень заряда аккумулятора.From the technology [L13], it is known a charger (charger), consisting of a housing and a connector placed in it for connecting to a voltage source (RPIN), a charging circuit (ZTs), a compartment for installing a battery (OAA), an indicator and a control and control unit (BKU), which is connected by its first to fourth ports, respectively, with the output of the RPIN node and the first input of the ZTs node, with the second input of the ZTs node, with the input of the indicator node and with the output of the ZTs node and the input of the OAA node, and configured to limit input current and input voltage, protections from incorrect connection of the battery, monitor the degree of charging and the battery charge current automatic control and display on the display unit of the battery charge.

Работа этого ЗУ во многом сходна с функционированием предыдущего зарядного устройства. Режим заряда аккумулятора контролируется узлом БКУ, который вырабатывает сигналы управления узлом ЗЦ. Процесс заряда отображается с помощью индикатора.The operation of this memory is in many ways similar to the functioning of the previous charger. The battery charge mode is controlled by the BKU unit, which generates control signals of the ZC unit. The charging process is indicated by an indicator.

Данное ЗУ частично устраняет недостатки предыдущего устройства. Так, применение для заряда импульсного тока, вместо постоянного, как известно из [Л14], способствует частичному восстановлению активного вещества в аккумуляторах, то есть, приводит к снижению упомянутого «эффекта памяти». С помощью узла БКУ осуществляется контроль и управление процедурой заряда аккумулятора, а также обеспечивается ее своевременное прекращение с отображением результатов с помощью индикатора. При этом, с помощью индикатора пользователь ЗУ может выполнить «грубую» оценку работоспособности аккумулятора.This memory partially eliminates the disadvantages of the previous device. Thus, the use of a pulsed current for a charge, instead of a constant one, as is known from [L14], contributes to the partial restoration of the active substance in batteries, that is, leads to a decrease in the aforementioned “memory effect”. Using the BKU unit, control and management of the battery charge procedure is carried out, and its timely termination is provided with the display of results using the indicator. At the same time, using the indicator, the user of the memory can perform a “rough” assessment of the battery’s performance.

Данное ЗУ имеет недостатки, во многом аналогичные предыдущему устройству. Кроме того, при заряде аккумуляторов с использованием данного устройства, узлом БКУ осуществляется контроль и управление зарядом на основе измерения напряжения на аккумуляторной батарее. Известно, что при длительной эксплуатации электрические параметры различных экземпляров аккумуляторов, в силу их технологического различия, могут деградировать в разной степени. Поэтому, заряд нескольких таких аккумуляторов, последовательно соединенных в узле ОУА, может приводить к перезаряду отдельных экземпляров этих изделий. Возникающая при этом токовая перегрузка, может вызвать ускоренный износ и выход из строя этих аккумуляторов.This memory has drawbacks, largely similar to the previous device. In addition, when the batteries are charged using this device, the control unit is used to control and manage the charge based on measuring the voltage on the battery. It is known that during long-term operation, the electrical parameters of various copies of batteries, due to their technological differences, can degrade to varying degrees. Therefore, the charge of several such batteries, connected in series in the OAA node, can lead to overcharging of individual copies of these products. The resultant current overload can cause accelerated wear and failure of these batteries.

В ходе исследований установлено, что низкий уровень работоспособности аккумуляторов, обеспечиваемый известными техническими решениями, во многом обусловлен, как наличием упомянутой обезличенности ЗУ относительно обслуживаемых ими аккумуляторов, так и отсутствием защитных механизмов, оберегающих эти изделия от перегрузок, которые могут возникать в процессе обслуживания и эксплуатации аккумуляторов в составе потребительских устройств и систем, то есть, от перегрузок, возникающих при воздействиях типа ВРХ и ВПХ. Так, будучи установленным в любое, практически, случайное ЗУ, конструкция стыковочного узла которого обеспечивает подключение аккумулятора, последний подвергается риску воздействия «стрессов» в виде токовых перегрузок. При установке в рабочую среду, например в контейнер электропитания плеера или другого потребительского устройства (ПУ), аккумулятор становится, образно говоря, «беззащитным» от воздействия со стороны нагрузки, которой является ПУ (плеер, радиостанция, электрошокер и др.). Находясь в потребительском устройстве (ПУ), аккумулятор часто подвергается перегрузкам, которые могут возникать при чрезмерно длительном нахождении ПУ во включенном состоянии, что может приводить к полному разряду аккумулятора и выходу его из строя, к возникновению различных неисправностей, вызывающих повышенную токовую нагрузку или режим к.з., что также отрицательно сказывается на работоспособности аккумулятора.In the course of studies it was found that the low level of battery performance provided by well-known technical solutions is largely due to both the presence of the mentioned anonymity of the charger with respect to the batteries they serve and the lack of protective mechanisms that protect these products from overloads that may occur during maintenance and operation batteries as a part of consumer devices and systems, that is, from overloads arising from impacts such as BPX and VPH. So, being installed in any practically random memory, the design of the docking unit of which ensures the battery is connected, the latter is at risk of exposure to “stresses” in the form of current overloads. When installed in a working environment, for example, in a player’s power supply container or other consumer device (PU), the battery becomes, figuratively speaking, “defenseless” from exposure to the load, which is the PU (player, radio station, stun gun, etc.). Being in a consumer device (PU), the battery is often subjected to overloads, which can occur when the PU is excessively long in the on state, which can lead to a complete discharge of the battery and its failure, to the occurrence of various malfunctions causing an increased current load or .z., which also negatively affects the performance of the battery.

По мнению авторов, наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту (прототипом) является, известное из техники [Л17], зарядное устройство (ЗУ), состоящее из корпуса и размещенных в нем разъема для подключения к источнику напряжения (РПИН), зарядной цепи (ЗЦ), элемента аккумулятора (ЭА), индикатора и блока контроля и управления (БКУ), который своими с первого по четвертый портами соединен, соответственно, с выходом узла РПИН и первым входом узла ЗЦ, со вторым входом узла ЗЦ, со входом узла индикатора и с выходом узла ЗЦ и входом узла ОУА, и выполненное с возможностью управления зарядом элементом аккумулятора, отображения степени заряда узла ЭА с помощью индикатора, трансформации конструкции узла корпуса к двум видам, в первом и втором из которых обеспечивается, соответственно, открытие доступа к узлу РПИН, для его подключения к внешнему источнику напряжения, и закрытие доступа к узлу РПИН, для придания узлу корпуса форм-фактора, соответствующего стандартному типоразмеру аккумулятора, например, «АА».According to the authors, the closest in technical essence to the claimed object (prototype) is, known from the technology [L17], a charger (charger), consisting of a housing and a connector placed in it for connecting to a voltage source (RPIN), a charging circuit ( ЗЦ), an accumulator element (EA), an indicator, and a control and management unit (БКУ), which are connected from the first to fourth ports, respectively, with the output of the RPIN node and the first input of the ЗЦ node, with the second input of the ЗЦ node, with the input of the indicator node and with the output of the SC node and the input of the O node UA, and made with the possibility of controlling the charge of the battery element, displaying the degree of charge of the EA assembly using an indicator, transforming the design of the housing assembly into two types, the first and second of which provide, respectively, opening access to the RPIN assembly to connect it to an external source voltage, and closing access to the RPIN node to give the case node a form factor corresponding to the standard battery standard size, for example, “AA”.

Функциональная схема данного ЗУ (далее - устройство) представлена на фиг.1The functional diagram of this memory (hereinafter referred to as the device) is presented in figure 1

Устройство (фиг.1) содержит корпус 1, в котором установлены: индикатор 2, блок контроля и управления (БКУ) 3, разъем для подключения к источнику напряжения (РПИН) 5, зарядная цепь (ЗЦ) 6 и элемента аккумулятора (ЭА) 7. При этом, узел КПИН 5 выполнен в виде стандартного разъема, что обеспечивает возможность подключения ЗУ к типовому источнику напряжения для осуществления его электропитания, например сетевому адаптеру. Конструкция узла корпуса 1 выполнена с возможностью трансформации, при которой, в одном из положений (например, при раскрытии корпуса 1) обеспечивается свободный доступ к узлу РПИН 5 для обеспечения возможности его подключения к внешнему источнику напряжения 4, а в другом положении (например, при закрытом корпусе 1) обеспечивается целостность ЗУ и его конструктивное соответствие стандартному форм-фактору (типоразмеру), например, типа «АА».The device (figure 1) contains a housing 1, in which are installed: indicator 2, a control and management unit (BKU) 3, a connector for connecting to a voltage source (RPIN) 5, a charging circuit (ZTs) 6 and a battery element (EA) 7 At the same time, the KPIN 5 unit is made in the form of a standard connector, which makes it possible to connect the memory to a typical voltage source for supplying it with power, for example, a network adapter. The design of the housing unit 1 is made with the possibility of transformation, in which, in one of the positions (for example, when the housing 1 is opened), free access to the RPIN 5 is provided to enable its connection to an external voltage source 4, and in a different position (for example, when closed case 1) the integrity of the memory and its constructive compliance with the standard form factor (standard size), for example, type "AA" is ensured.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии устройство по внешнему виду и типоразмеру конструкции соответствует стандартному аккумулятору. Это позволяет легко использовать данное изделие по назначению, например, устанавливать в типовые контейнеры электропитания пользовательских устройств и систем. Для выполнения процедуры заряда элемента аккумулятора 7 корпус 1 раскрывается, например, откидывается в сторону крышка корпуса 1, расположенная со стороны анода аккумулятора, и обеспечивается доступ к узлу РПИН 5, который выполнен в виде стандартного разъема. Для подачи питающего напряжения на устройство узел РПИН 5 подключается к внешнему источнику напряжения 4, например, сетевому адаптеру. После этого начинается процесс заряда элемента аккумулятора 7 под управлением узла БКУ 3. Процесс заряда индицируется на индикаторе 2, например, путем его мигания. После окончания заряда характер свечения индикатора 2 изменяется, например, становится постоянным, что указывает пользователю об окончании процедуры заряда узла ЭА 7. После этого устройство отключается от источника напряжения 4 и выполняется обратная трансформация (сборка) корпуса 1 для придания устройству вида и конструкции, соответствующей стандартному типоразмеру аккумулятора, что позволяет его устанавливать в стандартные контейнеры (отсеки) электропитания потребительских устройств и систем.The device operates as follows. In the initial state, the device in appearance and size of the structure corresponds to a standard battery. This makes it easy to use this product for its intended purpose, for example, to install user devices and systems in typical power containers. To perform the charging procedure of the battery element 7, the housing 1 is opened, for example, the housing cover 1, which is located on the side of the battery anode, is tilted to the side and access is provided to the RPIN node 5, which is made in the form of a standard connector. To supply power to the device, the RPIN 5 node is connected to an external voltage source 4, for example, a network adapter. After that, the charging process of the battery element 7 begins under the control of the control unit 3. The charging process is indicated on indicator 2, for example, by flashing it. After the end of the charge, the character of the glow of the indicator 2 changes, for example, becomes constant, which indicates to the user that the charging procedure of the EA unit 7 is completed. After that, the device is disconnected from the voltage source 4 and the reverse transformation (assembly) of the housing 1 is performed to give the device the appearance and design corresponding to standard battery size, which allows it to be installed in standard containers (compartments) for power supply of consumer devices and systems.

Данное ЗУ частично устраняет недостатки предыдущего устройства. Это обеспечивается за счет того, что устройство выполнено по принципу «все - в одном», то есть, и зарядное устройство и элемент аккумулятора объединены в одно изделие, что позволяет устранить упомянутую неопределенность между ЗУ и обслуживаемым им аккумулятором. При этом реализуется и используется очень важное свойство - режимы обслуживания (заряда) ЗУ адаптированы и оптимизированы к свойствам и параметрам элемента аккумулятора 7 на этапе изготовления этого изделия, что обеспечивает возможность более эффективного поддержания работоспособности узла ЭА 7 в процессе его эксплуатации. В данном устройстве процедура обслуживания (заряда) осуществляется в соответствии с заводскими настройками, учитывающими как электрические характеристики элемента аккумулятора 7, так и технологические особенности его производства. В данном ЗУ реализована адаптация режима обслуживания (заряда) элемента аккумулятора 7 к его электрическим параметрам. Благодаря этому работоспособность узла ЭА 7 может быть существенно улучшена, по сравнению с предыдущим ЗУ.This memory partially eliminates the disadvantages of the previous device. This is due to the fact that the device is made on the principle of "all in one", that is, both the charger and the battery element are combined into one product, which eliminates the aforementioned uncertainty between the charger and the battery it serves. At the same time, a very important property is realized and used - the service (charge) modes of the charger are adapted and optimized to the properties and parameters of the battery element 7 at the stage of manufacture of this product, which makes it possible to more effectively maintain the operability of the EA 7 unit during its operation. In this device, the service (charge) procedure is carried out in accordance with the factory settings, taking into account both the electrical characteristics of the battery element 7 and the technological features of its production. In this memory, the adaptation of the maintenance mode (charge) of the battery element 7 to its electrical parameters is implemented. Due to this, the performance of the EA 7 unit can be significantly improved in comparison with the previous memory.

К достоинствам этого ЗУ также можно отнести то, что оно обладает простой и удобством в использовании, так как оно никогда не потеряется, его не надо искать - оно всегда «под рукой», что очень удобно для пользователя этого изделия. Разъем для подключения устройства к источнику напряжения (РПИН) 5 выполнен в виде стандартного разъема, что обеспечивает его простое подключение к типовым источникам напряжения, например, сетевым адаптерам.The advantages of this memory can also be attributed to the fact that it has a simple and easy to use, since it will never be lost, you do not need to look for it - it is always "at hand", which is very convenient for the user of this product. The connector for connecting the device to a voltage source (RPIN) 5 is made in the form of a standard connector, which allows it to be easily connected to standard voltage sources, for example, network adapters.

Данное зарядное устройство имеет низкую эффективность поддержания работоспособности аккумулятора, что обусловлено наличием в нем недостатков, во многом аналогичных предыдущему устройству. При этом, наиболее существенным фактором является отсутствие возможностей по защите узла ЭА 7 от токовых перегрузок, которые могут возникать в процессе его обслуживания и эксплуатации, то есть от «стрессовых» воздействий упомянутых типов ВРХ и ВПХ.This charger has a low efficiency of maintaining battery performance, which is due to the presence of shortcomings in it, which are largely similar to the previous device. At the same time, the most significant factor is the lack of capabilities to protect the EA 7 assembly from current overloads that may arise during its maintenance and operation, that is, from the “stressful” effects of the mentioned types of CVX and CVC.

Целью полезной модели является расширение функциональных возможностей зарядного устройства, связанных с повышением работоспособности обслуживаемого им аккумулятора.The purpose of the utility model is to expand the functionality of the charger associated with increasing the efficiency of the battery it serves.

Поставленная цель достигается за счет того, что в зарядное устройство (далее - устройство), состоящее из корпуса и размещенных в нем разъема для подключения к источнику напряжения (РПИН), зарядной цепи (ЗЦ), элемента аккумулятора (ЭА), индикатора и блока контроля и управления (БКУ), который своими с первого по третий портами соединен, соответственно, со входом узла индикатора, со входом узла ЭА и первым портом узла ЗЦ, который своим вторым портом соединен с выходом узла РПИН, и выполненное с возможностью управления зарядом элементом аккумулятора, отображения степени заряда узла ЭА с помощью индикатора, трансформации конструкции узла корпуса к двум видам, в первом и втором из которых обеспечивается, соответственно, открытие доступа к узлу РПИН, для его подключения к внешнему источнику напряжения, и закрытие доступа к узлу РПИН, для придания узлу корпуса форм-фактора, соответствующего стандартному типоразмеру аккумулятора, дополнительно введены в его состав ключ, датчик тока (ДТ) и флеш память (ФП), которая своим портом соединена с четвертым портом узла БКУ, который своими пятым и шестым портами соединен, соответственно, с первым портом датчика тока (ДТ) и первым портом ключа, который вторым и третьим портом соединен, соответственно, со входом узла ЭА и вторым портом узла ДТ, который третьим портом соединен с третьим портом узла ЗЦ, при этом, узел БКУ выполнен в виде микроконтроллера (МК), функционирующего по программе, обеспечивающей возможность формирования и хранения в узле ФП информации в виде массивов данных, отражающих «образ» разрядной характеристики (РХ) и значений электрических параметров (ЗЭП) элемента аккумулятора, автоматически определяемых в начале его эксплуатации, управления процедурой восстановления работоспособности узла ЭА с контролем соответствия его РХ и ЗЭП допустимым значениям с выводом на узел индикатора сообщений, отражающих уровень работоспособности узла ЭА, оценки степени деградации электрических параметров узла ЭА с автоматической активацией процедур восстановления его работоспособности, например, проведения его «тренировки» (циклической процедуры заряда-разряда), выполняемых при обнаружении выхода РХ или ЗЭП из области допустимых значений, мониторинга уровней напряжения на узле ЭА и тока, отдаваемого им в нагрузку, и в случаях выхода контролируемых параметров за пределы допустимых норм, например, снижения напряжения на узле ЭА из-за его разряда, или чрезмерного увеличения тока через узел ЭА, активации режима защиты от перегрузок (РЗП) узла ЭА путем его электрической изоляции, например, отключения от нагрузки с помощью выключения узла ключа, до прекращения «стрессовых» воздействий, например, подключения зарядного устройства (ЗУ) к внешнему источнику (включения режима заряда) или механического отключения устройства от нагрузки, например, путем его извлечения из контейнера электропитания потребительского устройства.This goal is achieved due to the fact that in the charger (hereinafter referred to as the device), consisting of a housing and a connector placed in it for connecting to a voltage source (RPIN), charging circuit (ZTs), battery element (EA), indicator and control unit and control (BCC), which is connected with its first to third ports, respectively, with the input of the indicator node, with the input of the EA unit and the first port of the SC node, which is connected with the second port with the output of the RPIN node, and the battery is configured to control the charge of the element a, displaying the degree of charge of the EA assembly using an indicator, transforming the design of the housing assembly into two types, the first and second of which provide, respectively, opening access to the RPIN node for connecting it to an external voltage source, and closing access to the RPIN node, in order to give the housing unit a form factor corresponding to the standard battery size, a key, a current sensor (DT) and flash memory (FP) are additionally included in its composition, which is connected by its port to the fourth port of the BCU unit, which is its fifth and third the first ports are connected, respectively, with the first port of the current sensor (DT) and the first port of the key, which is connected with the second and third ports, respectively, with the input of the EA unit and the second port of the DT unit, which is connected with the third port to the third port of the DC node, while , the BKU node is made in the form of a microcontroller (MK), operating according to the program, which provides the possibility of generating and storing information in the FP node in the form of data arrays reflecting the "image" of the discharge characteristic (PX) and the values of the electrical parameters (EP) of the battery element it is automatically determined at the beginning of its operation, control the procedure for restoring the EA unit’s operability with monitoring its PX and EPZ compliance with acceptable values with outputting to the indicator indicator node messages reflecting the EA unit operability level, assessing the degree of degradation of the EA unit electrical parameters with automatic activation of its restoration procedures operability, for example, conducting its “training” (cyclic charge-discharge procedure), performed when detecting the release of PX or ZEP from the region and permissible values, monitoring the voltage levels on the EA assembly and the current supplied to the load, and in cases where the controlled parameters exceed the permissible norms, for example, reducing the voltage on the EA assembly due to its discharge, or excessive increase in current through the EA assembly, activation of the overload protection (RZP) mode of the EA unit by its electrical isolation, for example, disconnecting from the load by turning off the key unit, until the “stress” effects are stopped, for example, connecting the charging device (charger) to an external source (VK li ne charge mode) or mechanical trip device on the load, for example, removed from a container electrical consumer device.

Функциональная схема устройства заряда аккумулятора и контроля его работоспособности (далее - устройство) приведена на фиг.2.The functional diagram of the device for charging the battery and monitoring its operability (hereinafter referred to as the device) is shown in Fig.2.

Устройство (фиг.2) состоит из корпуса 1, индикатора 2, элемента аккумулятора (ЭА) 3, флеш памяти (ФП) 4, микроконтроллера (МК) 5, ключа 6, разъема для подключения к источнику напряжения (РПИН) 8, зарядной цепи (ЗЦ) 9 и датчика тока (ДТ) 10. При этом, узел МК 5 своими с первого по шестой портами соединен, соответственно, с портом узла ФП 4, со входом узла индикатора 2, со входом узла ЭА 3 и первым портом узла ключа 6, со вторым портом узла ключа 6, с первым узла ДТ 10 и с первым портом узла ЗЦ 9, который вторым и третьим портами соединен, соответственно, с выходом узла РПИН 8 и со вторым портом узла ДТ 10, который третьим портом соединен с третьим портом узла ключа 6. При этом, узел МК 5 функционирующего по программе, обеспечивающей возможность формирования в узле ФП 4 массивов данных, отражающих «образ» разрядной характеристики (РХ) и значений электрических параметров (ЗЭП) элемента аккумулятора 3, автоматически определяемых в начале его эксплуатации, оценки степени деградации электрических параметров узла ЭА 3 с автоматической активацией процедур восстановления его работоспособности, например, проведения его «тренировки» (циклической процедуры заряда-разряда узла ЭА 3), выполняемых при обнаружении выхода РХ или ЗЭП из области допустимых значений, управления процедурами восстановления работоспособности узла ЭА 3 с контролем соответствия его РХ и ЗЭП допустимым значениям с выводом на узел индикатора 2 сообщений, отражающих уровень работоспособности узла ЭА 3, мониторинга уровней напряжения на узле ЭА 3 и тока, отдаваемого им в нагрузку, и в случаях выхода контролируемых параметров за пределы допустимых норм, например, снижения напряжения на узле ЭА 3 из-за его разряда, или чрезмерного увеличения тока через узел ЭА 3, активации режима защиты от перегрузок (РЗП) узла ЭА 3 путем его электрической изоляции, например, отключения от нагрузки с помощью выключения узла ключа 6 до прекращения «стрессовых» воздействий, например, подключения устройства к внешнему источнику напряжения 7 (включения режима заряда) и/или механического отключения устройства от нагрузки, например, путем его извлечения из контейнера электропитания потребительского устройства.The device (figure 2) consists of a housing 1, indicator 2, a battery element (EA) 3, flash memory (FP) 4, microcontroller (MK) 5, key 6, a connector for connecting to a voltage source (RPIN) 8, a charging circuit (ЗЦ) 9 and current sensor (ДТ) 10. In this case, the MK 5 node is connected from its first to sixth ports with the port of the FP 4 node, with the input of the indicator node 2, with the input of the EA 3 node and the first port of the key node 6, with the second port of the key node 6, with the first node of the DT 10 and with the first port of the host ZTs 9, which is connected by the second and third ports, respectively, with the output of the node P ID 8 and with the second port of the DT 10 node, which is connected to the third port of the key 6 node by the third port. At the same time, the MK 5 node functions according to the program, which makes it possible to form 4 data arrays in the FP node that reflect the “image” of the bit characteristic (PX) and the values of the electrical parameters (ZEP) of the battery element 3, automatically determined at the beginning of its operation, the assessment of the degree of degradation of the electrical parameters of the EA 3 unit with the automatic activation of procedures for restoring its operability, for example, its “training” (the cyclic charge-discharge procedure of the EA 3 unit), performed upon detection of the output of the PX or EPZ from the range of permissible values, control of the procedures for restoring the operability of the EA 3 unit with monitoring of compliance of its PX and EPZ with acceptable values with the output of 2 messages to the indicator unit reflecting the level of operability of the EA 3 assembly, monitoring the voltage levels at the EA 3 assembly and the current supplied to the load, and in cases when the controlled parameters go beyond the permissible limits, for example, reducing the voltage the EA 3 because of its discharge, or an excessive increase in current through the EA 3 node, activation of the overload protection (RZP) mode of the EA 3 node by its electrical isolation, for example, disconnecting from the load by turning off the key node 6 until the “stress” effects, for example, connecting the device to an external voltage source 7 (turning on the charge mode) and / or mechanical disconnecting the device from the load, for example, by removing it from the power container of the consumer device.

Устройство (фиг.2) функционирует следующим образом. Работа этого устройства частично сходна с функционированием предыдущего ЗУ. В исходном состоянии корпус 1 трансформирован таким образом, что его конструкция соответствует форм-фактору (типоразмеру) аккумулятора, что обеспечивает возможность простой установки этого изделия в типовой отсек пользовательского изделия, например, плеера, радиочасов и др. При использовании в составе пользовательского изделия может быть осуществлена грубая оценка степени работоспособности узла ЭА 3, например, по интенсивности свечения индикатора 2. Это позволяет пользователю напоминать о необходимости своевременного обслуживания узла ЭА 3. Для выполнения процедуры обслуживания узла ЭА 3, корпус 1 трансформируется так, что открывается доступ узлу РПИН 8, который выполнен в виде типового разъема, установленного внутри корпуса 1. Узел РПИН 8 подключается к внешнему источнику напряжения 7, например, сетевому адаптеру. Питающее напряжение используется для электропитания устройства и обеспечения его функций. Следует заметить, что кроме типовых алгоритмов обслуживания узла ЭА 3, при вводе устройства в эксплуатацию узлом МК дополнительно выполняются тестовые процедуры по формированию в узле ФП 4 массивов данных, отражающих «образ» начальной (исходной, базовой, паспортной) разрядной характеристики (РХ) и начальных (исходных, базовых, номинальных, паспортных) значений электрических параметров (ЗЭП) элемента аккумулятора 3. В процессе дальнейшей эксплуатации эти данные используются для определения степени износа узла ЭА 3 и потери его работоспособности.The device (figure 2) operates as follows. The operation of this device is partially similar to the operation of the previous memory. In the initial state, the housing 1 is transformed in such a way that its design corresponds to the form factor (size) of the battery, which makes it possible to easily install this product in a typical compartment of a custom product, for example, a player, clock radio, etc. When used as part of a custom product, it can be a rough assessment of the degree of operability of the EA 3 unit was made, for example, by the intensity of the indicator 2 glow. This allows the user to remind about the need for timely maintenance of the units a EA 3. To perform the maintenance procedure for the EA 3 unit, the housing 1 is transformed so that access is made to the RPIN 8 node, which is made in the form of a typical connector installed inside the housing 1. The RPIN 8 node is connected to an external voltage source 7, for example, a network adapter . The supply voltage is used to power the device and provide its functions. It should be noted that in addition to the typical algorithms for servicing the EA 3 node, when commissioning the device by the MK node, test procedures are also performed to generate 4 data arrays in the FP node that reflect the “image” of the initial (initial, basic, passport) discharge characteristic (PX) and initial (initial, basic, nominal, passport) values of electrical parameters (EPZ) of the battery element 3. In the course of further operation, these data are used to determine the degree of wear of the EA 3 unit and the loss of its operability awns.

В процессе эксплуатации устройство периодически подключается к нагрузке путем его установки в отсеки электропитания различных изделий. Для этого, конструкции корпуса 1 трансформируется к виду, соответствующему стандартному типоразмеру аккумулятора, например «АА». А после разряда узла ЭА 3, устройство извлекается из потребительского изделия и подключается к источнику напряжения 7 для восстановления работоспособности. При этом, конструкции корпуса 1 трансформируется к виду, при котором обеспечивается открытие доступа к узлу РПИН 8, для его подключения к источнику напряжения 7.During operation, the device is periodically connected to the load by installing it in the power compartments of various products. For this, the design of the housing 1 is transformed to a form corresponding to the standard standard size of the battery, for example, "AA". And after the discharge of the EA 3 unit, the device is removed from the consumer product and connected to a voltage source 7 to restore operability. At the same time, the design of the housing 1 is transformed to a view in which opening access to the RPIN 8 is ensured for its connection to the voltage source 7.

Напряжение, которое подается с узла РПИН 8 от источника напряжения 7, используется для формирования зарядного тока с помощью узла ЗЦ 9, работой которого управляет узел МК 5 в процессе обслуживания узла ЭА 3.The voltage that is supplied from the RPIN 8 node from the voltage source 7 is used to generate a charging current using the ZC 9 node, the operation of which is controlled by the MK 5 node during the maintenance of the EA 3 node.

После подключения устройства к источнику напряжения 7, узлом МК 5 выполняются процедуры по оценке степени деградации электрических параметров узла ЭА 3 и восстановления его работоспособности (заряда). При этом, если в процессе обслуживания обнаруживается выход РХ или ЗЭП из области допустимых значений, которые зафиксированы в узле ФП 4 в качестве базовых параметров ЭА 3, то автоматически активируется процедур восстановления работоспособности ЭА 3, например, проведения его «тренировки» (циклической процедуры заряда-разряда). В процессе обслуживания узла ЭА 3, узлом МК 5 осуществляется управление процедурами восстановления работоспособности узла ЭА 3 с контролем соответствия его РХ и ЗЭП допустимым значениям с выводом на узел индикатора 2 сообщений, отражающих уровень работоспособности узла ЭА 3.After connecting the device to the voltage source 7, the MK 5 node performs procedures to assess the degree of degradation of the electrical parameters of the EA 3 node and restore its operability (charge). At the same time, if during maintenance, an exit of PX or ZEP from the range of permissible values that are recorded in the FP 4 node as the basic parameters of EA 3 is detected, then the procedures for restoring the operability of EA 3 are automatically activated, for example, conducting its “training” (cyclic charging procedure -discharge). In the process of servicing the EA 3 node, the MK 5 node manages the procedures for restoring the operability of the EA 3 node with the control of its PX and ZEP compliance with the permissible values with the output to the indicator node of 2 messages reflecting the level of operability of the EA 3 node.

После установки устройства в отсек питания пользовательского изделия, узлом МК 5 осуществляется мониторинг уровней напряжения на узле ЭА 3 и тока, отдаваемого им в нагрузку, и в случаях выхода контролируемых параметров за пределы допустимых норм, например, снижения напряжения на узле ЭА 3 из-за его разряда, или чрезмерного увеличения тока через узел ЭА 3, осуществляется активации режима защиты от перегрузок (РЗП) узла ЭА 3 путем его электрической изоляции, например, отключения от нагрузки с помощью выключения узла ключа 6 (переводу ключа 6 в состояние высокого импеданса) до прекращения «стрессовых» воздействий, например, подключения устройства к внешнему источнику напряжения 7 (включения режима заряда) и/или механического отключения устройства от нагрузки, например, путем его извлечения из контейнера электропитания потребительского устройства.After installing the device in the power compartment of the user’s product, the MK 5 node monitors the voltage levels on the EA 3 node and the current supplied to the load, and in the case of controlled parameters exceeding the permissible norms, for example, voltage reduction on the EA 3 node due to its discharge, or an excessive increase in current through the EA 3 unit, the overload protection mode (REI) of the EA 3 unit is activated by its electrical isolation, for example, disconnecting from the load by turning off the key 6 unit (transferring the key 6 to -being of high impedance) to the end of the "stressful" impacts, for example, connect the device to an external voltage source 7 (the charge mode switching) and / or mechanical tripping device on the load, for example, removed from a container electrical consumer device.

После выполнения процедуры обслуживания, корпус 1 устройства легко трансформируется к виду, который соответствует стандартному типоразмеру, что позволяет использовать устройство по назначению в составе потребительских устройств и систем, например, путем установки в их отсеки электропитания.After completing the maintenance procedure, the housing 1 of the device is easily transformed to a view that corresponds to the standard size, which allows the device to be used for its intended purpose as part of consumer devices and systems, for example, by installing power supplies in their compartments.

В предлагаемом устройстве обеспечивается следующее сочетание отличительных признаков и свойств.The proposed device provides the following combination of distinctive features and properties.

В состав устройства дополнительно введены ключ, датчик тока (ДТ) и флеш память (ФП), которая своим портом соединена с четвертым портом узла БКУ, который своими пятым и шестым портами соединен, соответственно, с первым портом датчика тока (ДТ) и первым портом ключа, который вторым и третьим портом соединен, соответственно, со входом узла ЭА и вторым портом узла ДТ, который третьим портом соединен с третьим портом узла ЗЦ.The device additionally includes a key, a current sensor (DT) and flash memory (FP), which is connected by its port to the fourth port of the control unit, which is connected to the first port of the current sensor (DT) and the first port, respectively, with its fifth and sixth ports key, which is connected by the second and third ports, respectively, to the input of the EA unit and the second port of the DT unit, which is connected by the third port to the third port of the SC node.

Узел БКУ выполнен в виде микроконтроллера (МК), функционирующего по программе, обеспечивающей возможность:The BKU unit is made in the form of a microcontroller (MK), functioning according to a program that provides the ability to:

- формирования и хранения в узле ФП информации в виде массивов данных, отражающих «образ» разрядной характеристики (РХ) и значений электрических параметров (ЗЭП) элемента аккумулятора, автоматически определяемых в начале его эксплуатации;- formation and storage in the FP node of information in the form of data arrays reflecting the "image" of the discharge characteristic (PX) and the values of the electrical parameters (EPZ) of the battery element, automatically detected at the beginning of its operation;

- управления процедурой восстановления работоспособности узла ЭА с контролем соответствия его РХ и ЗЭП допустимым значениям с выводом на узел индикатора сообщений, отражающих уровень работоспособности узла ЭА;- management of the procedure for restoring the EA node operability with monitoring of compliance of its PX and EPZ with acceptable values with output to the indicator indicator node of messages reflecting the EA node operability level;

- оценки степени деградации электрических параметров узла ЭА с автоматической активацией процедур восстановления его работоспособности, например, проведения его «тренировки» (циклической процедуры заряда-разряда), выполняемых при обнаружении выхода РХ или ЗЭП из области допустимых значений;- assessing the degree of degradation of the electrical parameters of the EA assembly with automatic activation of the procedures for restoring its operability, for example, conducting its “training” (cyclic charge-discharge procedure), performed upon detection of an output of PX or ZEP from the range of acceptable values;

- мониторинга уровней напряжения на узле ЭА и тока, отдаваемого им в нагрузку, и в случаях выхода контролируемых параметров за пределы допустимых норм, например, снижения напряжения на узле ЭА из-за его разряда, или чрезмерного увеличения тока через узел ЭА, активации режима защиты от перегрузок (РЗП) узла ЭА путем его электрической изоляции, например, отключения от нагрузки с помощью выключения узла ключа, до прекращения «стрессовых» воздействий, например, подключения зарядного устройства (ЗУ) к внешнему источнику (включения режима заряда) или механического отключения устройства от нагрузки, например, путем его извлечения из контейнера электропитания потребительского устройства.- monitoring the voltage levels at the EA assembly and the current given to them by the load, and in cases where the controlled parameters go beyond the permissible norms, for example, reducing the voltage at the EA assembly due to its discharge, or excessive increase in current through the EA assembly, activating protection mode from overloading (RZP) of the EA unit by its electrical isolation, for example, disconnecting from the load by turning off the key unit, to stop the "stress" effects, for example, connecting the charger (charger) to an external source (switching on the charge mode) or mechanical disconnection of the device from the load, for example, by removing it from the power container of the consumer device.

Указанные признаки и свойства позволяют существенно расширить функциональные возможности устройства, связанные с повышением уровня работоспособности и надежности обслуживаемого им аккумулятора на основе защиты его от «шоковых» воздействий, например, токовых перегрузок и глубоких разрядов, которые могут возникать в процессе эксплуатации элемента аккумулятора 3.These signs and properties can significantly expand the functionality of the device associated with increasing the level of performance and reliability of the battery it serves on the basis of protecting it from "shock" influences, for example, current overloads and deep discharges that may occur during operation of the battery element 3.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемого технического решения, является снижение степени износа аккумулятора, что обеспечивается за счет введения и использования новых признаков и свойств, обеспечивающих возможность защиты аккумулятора от перегрузок, возникающих в процессе его обслуживания и эксплуатации в составе потребительских устройств и систем.The technical result achieved by using the proposed technical solution is to reduce the degree of battery wear, which is achieved through the introduction and use of new features and properties that provide the ability to protect the battery from overloads arising during its maintenance and operation as part of consumer devices and systems.

Введение дополнительных признаков и использование новых свойств, а также использование достигаемого технического результата позволяет достичь в предлагаемом техническом решении (TP) существенного повышения уровня работоспособности и надежности узла ЭА 3.The introduction of additional features and the use of new properties, as well as the use of the achieved technical result, allows us to achieve in the proposed technical solution (TP) a significant increase in the level of performance and reliability of the EA 3 assembly.

Кроме того, предлагаемое TP обладает простотой в использовании, что достигается за счет минимального участия пользователя в выполнении необходимых действий. Фактически, реализуется принцип «подключил и забыл» - процедуры, связанные как с обслуживанием (восстановления работоспособности), так и с реализацией защиты узла ЭА 3 от перегрузок, осуществляется автоматически, без участия пользователя.In addition, the proposed TP is easy to use, which is achieved due to minimal user participation in the implementation of the necessary actions. In fact, the “plug and forget” principle is implemented - procedures related to both maintenance (recovery of functionality) and the implementation of protection of the EA 3 node against overloads are carried out automatically, without user intervention.

Сочетание отличительных признаков и свойств, предлагаемого устройства заряда аккумулятора и защиты его от перегрузок из техники не известно, поэтому оно соответствует критерию новизны. При этом, для достижения максимального эффекта по расширению функциональных возможностей устройства, связанных с повышением уровня работоспособности и надежности обслуживаемого им элемента аккумулятора 3 на основе его защиты от перегрузок, которые могут возникать в процессе эксплуатации этого изделия, необходимо использовать всю совокупность отличительных признаков и свойств, указанных выше.The combination of distinctive features and properties of the proposed device charge the battery and protect it from overload from the technique is not known, therefore, it meets the criterion of novelty. At the same time, to achieve the maximum effect on expanding the device’s functionality related to increasing the level of operability and reliability of the battery element 3 served by it on the basis of its protection against overloads that may occur during the operation of this product, it is necessary to use the whole set of distinctive signs and properties, indicated above.

Обобщенный алгоритм функционирования устройства может быть представлен в следующем виде.A generalized algorithm for the operation of the device can be represented as follows.

- Начало;- Start;

- Процедура 1. Подготовка к обслуживанию. Трансформация (раскрытие) узла корпуса 1 к виду для доступа к узлу РПИН 8, подключение устройства к источнику напряжения 7. Переход к следующей процедуре.- Procedure 1. Preparation for service. Transformation (disclosure) of housing unit 1 to a view for access to RPIN 8, connecting the device to a voltage source 7. Go to the next procedure.

- Процедура 2. Проверка: запись в узел ФП 4 массивов данных, отражающих «образ» разрядной характеристики (РХ) узла ЭА 3 и значения электрических параметров (ЗЭП) элемента аккумулятора 3 выполнен? - Если Нет, то активация процедуры записи (формирования) в узле ФП 4 информационных массивов данных, отражающих «образ» разрядной характеристики (РХ) и значений электрических параметров (ЗЭП) элемента аккумулятора 3. Если - Да, то переход к следующей процедуре.- Procedure 2. Check: write to the FP node 4 data arrays reflecting the "image" of the discharge characteristic (PX) of the EA 3 node and the values of the electrical parameters (EPZ) of the battery element 3 is made? - If No, then the activation of the recording (formation) procedure in the FP node 4 of the information data arrays reflecting the "image" of the discharge characteristic (PX) and the values of the electrical parameters (EPZ) of the battery element 3. If - Yes, then go to the next procedure.

- Процедура 3. Обслуживание (заряд) узла ЭА 3. Управления процедурами восстановления работоспособности узла ЭА 3 с контролем соответствия его РХ и ЗЭП допустимым значениям, хранящимся в узле ФП 4, с выводом на узел индикатора 2 сообщений, отражающих уровень работоспособности узла ЭА 3. Переход к следующей процедуре.- Procedure 3. Maintenance (charge) of the EA unit 3. Management of the procedures for restoring the operability of the EA 3 unit with monitoring of compliance of its PX and EPZ with the permissible values stored in the FP unit 4, with the output to the indicator node 2 messages reflecting the level of operability of the EA 3 unit. Go to the next procedure.

- Процедура 4. Оценка степени деградации электрических параметров узла ЭА 3: РХ или ЗЭП узла ЭА 3 - находятся в области допустимых значений? - Если Да, то переход к процедуре 6. Если нет, то активация процедур восстановления работоспособности узла ЭА 3 путем проведения его «тренировки» (циклической процедуры заряда-разряда).- Procedure 4. Evaluation of the degree of degradation of the electrical parameters of the EA 3 unit: PX or ZEP of the EA 3 unit - are in the range of acceptable values? - If Yes, then go to procedure 6. If not, then activate the procedures for restoring the EA 3 unit's operability by conducting its “training” (cyclic charge-discharge procedure).

- Процедура 5. Проверка: РХ или ЗЭП - находятся в области допустимых значений? - Если нет, то вывод на узел индикатора 2 сообщений о потере работоспособности (неисправности) узла ЭА 3 и завершение работы (переход к процедуре Конец). Если Да, то переход к следующей процедуре.- Procedure 5. Verification: PX or EPZ - are in the range of acceptable values? - If not, then output to the indicator node 2 messages about the loss of operability (malfunction) of the EA 3 node and shutdown (go to the End procedure). If Yes, then go to the next procedure.

- Процедура 6. Подготовка устройства к работе в составе пользовательского изделия. Трансформация (сборка, закрытие) конструкции узла корпуса 1 для придания корпусу 1 вида (форм-фактора), соответствующего стандартному типоразмеру аккумулятора, установка устройства в пользовательское изделие.- Procedure 6. Preparing the device for use as part of a custom product. Transformation (assembly, closing) of the structure of the housing unit 1 to give the housing 1 a form (form factor) corresponding to the standard standard size of the battery, installation of the device in a custom product.

- Процедура 7. Мониторинг уровней напряжения на узле ЭА 3 и тока, отдаваемого им в нагрузку. Проверка: контролируемые параметры (напряжение на узле ЭА 3 и ток через него) - в пределах допустимых норм? - Если Да, то продолжение процедуры 7. Если - Нет, то активации режима защиты от перегрузок (РЗП) узла ЭА 3, путем выключения узла ключа 6. Переход к следующей процедуре.- Procedure 7. Monitoring the voltage levels at the EA 3 unit and the current given to them by the load. Check: monitored parameters (voltage at the EA 3 node and current through it) - within acceptable limits? - If Yes, then continue the procedure 7. If - No, then activate the overload protection (RZP) mode of the EA 3 node by turning off the key node 6. Go to the next procedure.

- Процедура 8. Проверка: «стрессовые» воздействия на узел ЭА 3 прекратились? - Если нет, то возврат к процедуре 8. Если Да, то переход к следующей процедуре.- Procedure 8. Verification: have the “stressful” effects on the EA 3 node stopped? - If not, then return to procedure 8. If Yes, then go to the next procedure.

- Процедура 9. Контролируемые параметры (напряжение на узле ЭА 3 и ток через него) - в пределах допустимых норм? - Если Да, то включение узла ключа 6 и возврат к процедуре 7. Если - Нет, то вывод на узел индикатора сообщения о потере работоспособности узла ЭА 3 и необходимости проведения его обслуживания. Завершение работы и переход к процедуре 1.- Procedure 9. Controlled parameters (voltage on the EA 3 unit and current through it) - within the acceptable standards? - If Yes, then turn on the key node 6 and return to procedure 7. If - No, then output to the indicator node a message about the loss of operability of the EA 3 node and the need for its maintenance. Shutting down and moving on to procedure 1.

- Конец.- The end.

Узлы корпуса 1, индикатора 2, ЭА 3, разъема РПИН 8 и ЗЦ 9 - могут быть аналогичными соответствующим признакам прототипа и не требуют значительной доработки при реализации устройства.The nodes of the housing 1, indicator 2, EA 3, connector RPIN 8 and 9 9 - can be similar to the corresponding features of the prototype and do not require significant improvements in the implementation of the device.

Узел ФП 4 может быть реализован на основе использования микросхем энергонезависимой памяти Atmel с последовательным интерфейсом серии серии АТ26 и АТ45 [Л18].Node FP 4 can be implemented based on the use of Atmel non-volatile memory chips with a serial interface of the AT26 and AT45 series [L18].

Узел ключа 6 может быть реализован на основе низковольтных аналоговых ключей типа NX3V1T66 и NX3V1G66 [Л19] от компании NXP, которые отличаются ультракомпактными размерами и крайне низким сопротивлением открытого состояния (0.8 Ом).The key assembly 6 can be implemented on the basis of low-voltage analog switches of the NX3V1T66 and NX3V1G66 type [L19] from NXP, which differ in ultra-compact size and extremely low open state resistance (0.8 Ohms).

Узел ДТ 10 может быть реализован на основе датчиков тока типа Allegro® ACS713 [Л20], отличающихся миниатюрностью и низким сопротивлением токовой шины (1,2 мОм).The DT 10 assembly can be implemented on the basis of Allegro® ACS713 [L20] type current sensors, which are distinguished by their miniature and low current bus resistance (1.2 mOhm).

Узел МК 5 может быть реализован на основе PIC-контроллеров, известных из [Л21, Л22].Node MK 5 can be implemented on the basis of PIC-controllers known from [L21, L22].

Для реализации алгоритмов функционирования узла МК 5, связанных с выполнения процедур, выполняемых при обслуживании узла ЭА, могут быть использованы методы, известные из техники [Л23-25].To implement the algorithms for the functioning of the MK 5 unit associated with the execution of procedures performed during maintenance of the EA unit, methods known from the technique can be used [L23-25].

Для реализации узлов предлагаемого устройства с необходимыми признаками и свойствами и обеспечения функционирования узла МК 5 по требуемым алгоритмам, также могут быть использованы решения и программные процедуры, известные из авторских программ для ЭВМ [Л26-Л33] и авторских технических решений [Л34-Л40].To implement the nodes of the proposed device with the necessary features and properties and ensure the functioning of the MK 5 node according to the required algorithms, solutions and software procedures known from the author's computer programs [L26-L33] and author's technical solutions [L34-L40] can also be used.

При практической реализации конструкции корпуса 1 устройства могут быть использованы решения, аналогичные устройству-прототипу, то есть в виде корпуса с трансформируемой (разборной) конструкцией, обеспечивающей, как удобство подключения к источнику напряжения 7 для обслуживания элемента аккумулятора ЭА 3, так и придание конструкции корпуса 1 вида, соответствующего стандартному типоразмеру для обеспечения возможностей установки устройства в типовые контейнеры (отсеки электропитания) различных изделий.In the practical implementation of the design of the housing 1 of the device, solutions similar to the prototype device can be used, that is, in the form of a housing with a transformable (collapsible) design, which provides both the convenience of connecting to a voltage source 7 to service the battery element EA 3 and giving the housing design 1 type, corresponding to the standard size to provide the ability to install the device in standard containers (power compartments) of various products.

На основе приведенных данных можно заключить, что предлагаемая авторами полезная модель устройство заряда аккумулятора и защиты его от перегрузок, за счет использования указанных выше отличительных признаков и свойств и реализации достигаемого технического результата, позволяет существенно расширить функциональные возможности известного устройства-прототипа по повышению работоспособности и надежности элемента аккумулятора ЭА 3 на основе защиты от «стрессовых» перегрузок, возникающих при его эксплуатации.Based on the data presented, we can conclude that the utility model proposed by the authors of the device for charging the battery and protecting it from overloads, through the use of the above distinctive features and properties and the implementation of the achieved technical result, can significantly expand the functionality of the known prototype device to improve performance and reliability element of the EA 3 battery based on protection against "stress" overloads arising from its operation.

Приведенные средства, с помощью которых возможно осуществление полезной модели, позволяют обеспечить ее промышленную применимость.The above means, with which it is possible to implement a utility model, make it possible to ensure its industrial applicability.

Основные узлы предлагаемой полезной модели устройства заряда аккумулятора и защиты его от перегрузок изготовлены, экспериментально испытаны и могут быть использованы при создании серийных образцов.The main nodes of the proposed utility model of the device for charging the battery and protecting it from overloads are made, experimentally tested and can be used to create serial samples.

Производимые изделия могут быть использованы в интересах широкого круга потребителей никель-кадмиевых и никель-металлгидридных герметичных цилиндрических аккумуляторов, особенно для применений, где требуется обеспечить высокий уровень работоспособности и надежности автономного функционирования потребительской техники в течении заданного времени.The manufactured products can be used in the interests of a wide range of consumers of sealed nickel-cadmium and nickel-metal hydride cylindrical batteries, especially for applications where it is necessary to ensure a high level of performance and reliability of the autonomous functioning of consumer equipment for a given time.

Разработанное авторами техническое решение, обеспечивает успешное решение поставленной задачи, связанной с поддержкой высокого уровня работоспособности и надежной работы аккумулятора с защитой его перегрузок, которые могут возникать в процессе эксплуатации этого изделия.The technical solution developed by the authors ensures a successful solution of the task associated with maintaining a high level of performance and reliable operation of the battery with protection for its overloads that may occur during operation of this product.

Предлагаемое техническое решение будет востребовано широким кругом пользователей для эффективного обслуживания (поддержания высокого уровня работоспособности и надежности) никель-кадмиевых и никель-металлгидридных герметичных цилиндрических аккумуляторов, используемых для электропитания различных устройств и систем.The proposed technical solution will be in demand by a wide range of users for efficient maintenance (maintaining a high level of performance and reliability) of nickel-cadmium and nickel-metal hydride sealed cylindrical batteries used to power various devices and systems.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИUSED SOURCES

1. Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторы: история, описание и правильное использование, 159-articles-Ni-Cd1. Ni-Cd and Ni-MH batteries: history, description and proper use, 159-articles-Ni-Cd

2. Никель-кадмиеваые аккумуляторы, . adetiplus.ru/?title2. Nickel-cadmium batteries,. adetiplus.ru/?title

3. Аккумуляторы для мобильных устройств. mobile/accumulators-mem.shtml3. Batteries for mobile devices. mobile / accumulators-mem.shtml

4. Аккумуляторы никель-кадмиевые герметичные цилиндрические. ГОСТ Р МЭК 60285-20024. Sealed cylindrical nickel-cadmium batteries. GOST R IEC 60285-2002

5. Эффект памяти, http://ru.wikipedia.org/wiki/Эффeкт_пaмяти5. Memory effect, http://ru.wikipedia.org/wiki/Memory_Effect

6. Никель-кадмиевые аккумуляторы, accumulator-nicd.php6. Nickel-cadmium batteries, accumulator-nicd.php

7. Аккумуляторы типа AcmePower R06, 7. Batteries type AcmePower R06,

8. Аккумуляторы от известных производителей, 8. Batteries from reputable manufacturers,

9. Никель-кадмиевые аккумуляторы производства компании GP, 9. GP nickel cadmium batteries,

10. Зарядное устройство для никель-кадмиевого аккумулятора, Рудольф Ф.Граф и Вильям Шиитс, Энциклопедия электронных схем, том 6, часть 1, книга 4, стр.136-137, издательство ДМК, Москва, 2002 г.10. Battery Charger for Nickel-Cadmium Battery, Rudolph F. Graf and William Schiits, Encyclopedia of Electronic Circuits, Volume 6, Part 1, Book 4, pp. 136-137, DMK, Moscow, 2002.

11. Зарядные устройства аккумуляторов, 11. Battery chargers,

12. Эксплуатационные характеристики Ni-Cd аккумуляторов, 12. Performance characteristics of Ni-Cd batteries,

13. Зарядка Ni-MH аккумуляторов, nimh.php13. Charging Ni-MH batteries, nimh.php

14. Универсальное зарядное устройство ENKATSU СН-8Н59 для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов типа «АА» или «ААА». 14. The universal charger ENKATSU СН-8Н59 for nickel-cadmium and nickel-metal hydride batteries of type "AA" or "AAA".

15. Зарядное устройство аккумуляторных батарей, патент RU (11) 2003116121 (13) А, 2003116121/09, дата публикации 10.01.2005 г.15. Battery charger, patent RU (11) 2003116121 (13) A, 2003116121/09, publication date 01/10/2005

16. Зарядные устройства аккумуляторов, charge.php16. Battery chargers, charge.php

17. Устройство EG-BA-001 со встроенным USB разъемом для заряда аккумулятора АА, 17. The device EG-BA-001 with built-in USB connector for charging the AA battery,

18. Микросхемы энергонезависимой памяти Atmel с последовательным интерфейсом, 118. Atmel non-volatile memory chips with serial interface, 1

19. Новые низковольтные аналоговые ключи компании NXP, 19. New NXP Low Voltage Analog Switches,

20. The Allegro® ACS713. Fully Integrated, Hall Effect-Based Linear Current Sensor with 2.1 kVRMS Voltage Isolation and a Low-Resistance Current Conductor, http://www.allegromicro.com20. The Allegro® ACS713. Fully Integrated, Hall Effect-Based Linear Current Sensor with 2.1 kVRMS Voltage Isolation and a Low-Resistance Current Conductor, http://www.allegromicro.com

21. Обзор PIC-контроллеров, 21. Overview of PIC controllers,

22. Семейство микроконтроллеров PIC 18FX5XX с поддержкой шины USB2.0, 18_2.htm22. The family of microcontrollers PIC 18FX5XX with support for USB2.0, 18_2.htm

23. Алевтина Аганова, «Диагностика химических источников тока», журнал «Современная Электроника», выпуск №7/2007 г., стр.20-22, www/soel.ru23. Alevtina Aganova, “Diagnostics of chemical current sources,” Modern Electronics magazine, issue No. 7/2007, pp. 20-22, www / soel.ru

24. Методика тестирования аккумуляторов и батареек 24. Methods of testing batteries and batteries

25. О зарядных устройствах и технологиях заряда аккумуляторов, 1.htm25. About chargers and battery charging technologies, 1.htm

26. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Драйвер ПЗУ Serial EEPROM», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ №2009612937 от 5 июня 2009 г.26. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Computer Program “ROM Driver Serial EEPROM”, Certificate of State Registration in FIPS of the Russian Federation No. 20099612937 dated June 5, 2009

27. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Драйвер Flash-карточки», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ №2008614977 от 16 октября, 2008 г.27. FSUE “18 Central Research Institute” of the RF Ministry of Defense, Computer Program “Flash-card Driver”, State Registration Certificate with FIPS of the Russian Federation No. 20088614977 dated October 16, 2008

28. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Контроллер памяти FRAM», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2010612120 от 22.01.2010 г.28. FSUE "18 Central Research Institute" of the RF Ministry of Defense, Computer Program "FRAM Memory Controller", Certificate of State Registration in FIPS of the Russian Federation, No.2010612120 dated January 22, 2010

29. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Контроллер устройства хранения данных», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2011610241 от 18.10.2010 г.29. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Computer Program “Storage Device Controller”, Certificate of State Registration in FIPS of the Russian Federation, No. 20111610241 of October 18, 2010

30. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Драйвер светоиндикаторного устройства», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2011610487 от 13.11.2010 г.30. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Computer Program “Light Indicator Driver”, Certificate of State Registration in FIPS of the Russian Federation, No. 20111610487 of November 13, 2010

31. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Программа автоматизированной обработки данных», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ №2009613019 от 10.06.2009 г.31. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Computer Program “Automated Data Processing Program”, State Registration Certificate with FIPS of the Russian Federation No. 20099613019 dated June 10, 2009

32. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Анализатор файлов», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2009616394 от 18.11.2009 г.32. FSUE “18 Central Research Institute” of the RF Ministry of Defense, Computer Program “File Analyzer”, Certificate of State Registration in FIPS of the Russian Federation, No. 20099616394 of November 18, 2009

33. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Менеджер сенсора», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ.33. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Computer Program “Sensor Manager”, Certificate of State Registration in FIPS of the Russian Federation.

34. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №98641 «Устройство заряда никель-кадмиевых аккумуляторов и контроля их работоспособности», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 20 октября 2010 г.34. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Patent for utility model No. 98641 “Device for charging nickel-cadmium batteries and monitoring their operability”, is registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation on October 20, 2010

35. Войсковая часть 11135 (RU), Патент на изобретение №2289856 «Устройство индикации», зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 20.12.2006 г.35. Military unit 11135 (RU), Patent for invention No. 2289856 “Indication device”, is registered in the State Register of Inventions of the Russian Federation on December 20, 2006.

36. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №86331 «Накопитель с защитой доступа к памяти», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 27.08.2009 г.36. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Utility Model Patent No. 86331 “Storage Drive with Memory Access Protection”, registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation on August 27, 2009

37. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №87276 «Защищенный накопитель», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 27.09.2009 г.37. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Patent for utility model No. 87276 “Protected drive”, is registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation 09/27/2009

38. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №84594 «Накопитель с защитой от несанкционированного доступа к памяти», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 10.07.2009 г.38. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Utility Model Patent No. 84594 “A drive with protection against unauthorized access to memory”, is registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation on 07/10/2009.

39. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №90595 «Накопитель с защитой от несанкционированного доступа к памяти», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 10 января 2010 г.39. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Patent for utility model No. 90595 “Drive with protection against unauthorized access to memory”, registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation on January 10, 2010

40. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №86026 «Скрытый регистратор доступа на объект», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 10 августа 2009 г.40. FSUE “18 Central Research Institute” of the RF Ministry of Defense, Utility Model Patent No. 86026 “Hidden Object Access Registrar”, is registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation on August 10, 2009

Claims

A device for charging the battery and protecting it from overloads (device), consisting of a housing and a connector located in it for connecting to a voltage source (RPIN), a charging circuit (DC), a battery element (EA), an indicator, and a control and control unit (BCU) which, with its first to third ports, is connected respectively with the input of the indicator node, with the input of the EA unit and the first port of the SC node, which is connected with the second port with the output of the RPIN node, and configured to control the charge of the battery element, displaying the degree the charge of the EA assembly using an indicator, the transformation of the design of the housing assembly into two types, the first and second of which respectively provide access to the RPIN assembly for its connection to an external voltage source and closure of access to the RPIN assembly to give the housing assembly a form (form factor ), corresponding to the standard standard size of the battery, characterized in that it includes an additional key, a current sensor (DT) and flash memory (FP), which is connected by its port to the fourth port of the BCU unit, which is its fifth and the sixth ports are connected respectively to the first port of the current sensor (DT) and the first port of the key, which is connected by the second and third ports respectively to the input of the EA unit and the second port of the DT node, which is connected to the third port of the SC node by the third port, in addition, the BCU unit is made in the form of a microcontroller (MK), operating under a program that provides the possibility of generating and storing information in the FP node in the form of data arrays reflecting the "image" of the discharge characteristic (PX) and the value of the electrical parameters (EPZ) of the battery element a radiator, automatically determined at the beginning of its operation, of managing the procedures for restoring the EA unit’s health with the control of its PX and EPZ compliance with acceptable values with outputting to the node an indicator of messages reflecting the level of operability of the EA unit, assessing the degree of degradation of the electrical parameters of the EA unit with automatic activation of its restoration health, for example, conducting a "training" of the EA node, performed when detecting the release of PX or EPZ from the range of permissible values, monitoring nga of voltage levels at the EA assembly and the current supplied to the load by the EA, and in cases of overload of the EA assembly, determined on the basis of the output of the monitored parameters outside the permissible norms, activation of the protection mode that provides electrical isolation (disconnection from the load) of the EA assembly by transferring the key assembly in a state of high impedance until the termination of the effect on the battery cell of the said overload.