RU126513U1

RU126513U1 - DEVICE FOR DEPASSIVATION OF A LITHIUM-THIONYL CHLORIDE BATTERY

Info

Publication number: RU126513U1
Application number: RU2012120145/07U
Authority: RU
Inventors: Евгений Викторович Вдовин; Валерий Александрович Цуранов; Валентин Дмитриевич Марков
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2013-03-27

Abstract

Устройство относится к электротехнике, а точнее, к устройствам обслуживания батарей и содержания их в исправности, и может быть использовано для активации первичных литий-тионилхлоридных батарей и контроля их работоспособности в процессе эксплуатации. Сущность полезной модели заключается в том, что в известное зарядное устройство, состоящее из индикатора, коммутатора, разрядной цепи (РЦ), первого выходного контакта (ПВК) и второго выходного контакта (ВВК), который соединен с первым портом узла РЦ, который вторым портом соединен со вторым портом коммутатора, который первым портом соединен с узлом ПВК, и выполненное с возможностью подсоединения к узлам ПВК и ВВК литий-тионилхлоридной батареи (ЛТХБ), подключения к ней нагрузки в виде узла РЦ, ограничивающего разрядный ток ЛТХБ, и контроля уровня напряжения на упомянутой ЛТХБ, дополнительно введены в его состав клавиатура и микроконтроллер (МК), который своими с первого по шестой портами соединен, соответственно, с индикатором, с клавиатурой, с узлом ПВК и первым портом коммутатора, с третьим портом коммутатора, с третьим портом узла РЦ и с узлом ВВК и первым портом узла РЦ, кроме того, узел клавиатуры выполнен с возможностью ввода данных, необходимых для установки параметров процедуры активации ЛТХБ, в том числе, величины разрядного тока (I) и времени разряда (Т), узел индикатора выполнен в виде дисплея с возможностью отображения буквенно-цифровой и символьной информации, необходимой для контроля ввода данных с клавиатуры и отображения результатов активации ЛТХБ, при этом, узел МК функционирует по программе обеспечивающий возможность поддержки функций клавиатуры и индикатора, мониторинга уровня напряжения ЛТХБ, подсоединенной к узлам ПВК и ВВК, формирования активирующего токового импульса (АТИ), воздействующего на ЛТХБ для ее депассивации током I в течении времени Т, путем включения коммутатора на время Т и установки тока, проходящего через узел РЦ, равном значению I, контроля уровня напряжения ЛТХБ, в процессе воздействия на нее АТИ, и фиксации его минимального значения (Uмин) и уровня напряжения депассивированной батареи (Uвых), измеренного в конце воздействия на нее АТИ, обработки полученных данных и оценки работоспособности ЛТХБ путем сравнения значения Uвых с порогом, равным 3 В и принятия решения о том, что ЛТХБ исправна в случае, если Uвых>3 В, визуализации результатов депассивации ЛТХБ путем отображения на индикаторе численных значений напряжений Uмин, Uвых и символьных и/или текстовых сообщений типа «ок» или «разряжена», обозначающих, соответственно, работоспособность или неисправность, потерю работоспособности ЛТХБ. Введенные существенные признаки обеспечивают расширение функциональных возможностей известного устройства, направленных на повышение качества обслуживания и контроля работоспособности литий-тионилхлоридной батареи, а также улучшение сервисов, обеспечивающих удобства применения устройства физическими лицами The device relates to electrical engineering, and more specifically, to devices for servicing batteries and keeping them in good condition, and can be used to activate primary lithium-thionyl chloride batteries and to monitor their operability during operation. The essence of the utility model lies in the fact that in a known charger, consisting of an indicator, a switch, a discharge circuit (RC), a first output contact (PVC) and a second output contact (IHC), which is connected to the first port of the RC node, which is the second port connected to the second port of the switch, which is connected to the PVC node by the first port, and configured to connect a lithium-thionyl chloride (LTB) battery to the PVC and VVC nodes, connect the load to it in the form of an RC node limiting the LTB discharge current, and control the In addition to the voltage on the aforementioned LTB, the keyboard and microcontroller (MK) are additionally introduced into its composition, which are connected with the first to sixth ports, respectively, with an indicator, with a keyboard, with a PVC node and the first switch port, with the third switch port, with the third the port of the RC node and with the IHC node and the first port of the RC node, in addition, the keyboard node is configured to enter the data necessary to set the parameters of the LTHB activation procedure, including the value of the discharge current (I) and discharge time (T), the node indicator you It is made in the form of a display with the ability to display alphanumeric and symbolic information necessary to control data input from the keyboard and display the results of LHB activation, while the MK node operates according to the program providing the ability to support the functions of the keyboard and indicator, monitoring the voltage level of the LHB connected to nodes of PVC and VVK, the formation of an activating current pulse (ATI) acting on the LTBB for its depassivation by current I during time T, by turning on the switch for a time T and set the current passing through the RC node equal to the value I, control the voltage level of the LTBB during the process of exposure to the ATI, and fix its minimum value (Umin) and the voltage level of the depassivated battery (Uout), measured at the end of the exposure to the ATI, processing obtained data and assessing the performance of LTBH by comparing the value of Uout with a threshold of 3 V and deciding that LTBH is serviceable if Uout> 3 V, visualizing the results of depassivation of LTBB by displaying numerical values of voltage on the indicator th Umin, Uout and symbolic and / or text messages of the type “ok” or “discharged”, indicating, respectively, the operability or malfunction, loss of operability of the LTB. The essential features introduced provide an extension of the functionality of the known device, aimed at improving the quality of service and monitoring the performance of the lithium thionyl chloride battery, as well as improving services that ensure the usability of the device by individuals

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а точнее, к устройствам обслуживания батарей и содержания их в исправности, и может быть использовано для активации первичных литий-тионилхлоридных батарей и контроля их работоспособности в процессе эксплуатации.The utility model relates to electrical engineering, and more specifically, to devices for servicing batteries and keeping them in good condition, and can be used to activate primary lithium-thionyl chloride batteries and monitor their operability during operation.

В современном обществе активно используется множество технических устройств и систем (ТУСС), функционирование которых в автономном режиме обеспечивается химическими источниками тока (ХИТ). Во многих областях, где используются ТУСС с автономным электропитанием, к системе электропитания предъявляются повышенные требования, в том числе, по поддержке работоспособности ТУСС при интенсивных токовых нагрузках, по работе в течении продолжительных сроков (>5 лет), по устойчивости и к воздействию предельных температур окружающей среды.In modern society, many technical devices and systems (TUSS) are actively used, the operation of which in an autonomous mode is provided by chemical current sources (HIT). In many areas where TUSS with autonomous power supply is used, increased demands are placed on the power supply system, including for supporting the operation of TUSS under intense current loads, for working for long periods (> 5 years), for stability and to the effects of extreme temperatures the environment.

По оценкам экспертов [Л1, Л2] солевые и щелочные батарейки имеют ограниченные возможности по емкости и способности выдавать мощные токовые импульсы, сохранять работоспособность в течении длительного (более 5 лет) срока эксплуатации, имеют высокий саморазряд и их выходное напряжение существенно зависит от величины остаточной емкости. Это ограничивает их использование для обеспечения функционирования ТУСС в упомянутых сложных условиях, для которых более привлекательной альтернативой является применение литиевых химических источников тока (ХИТ), которые не имеют подобных недостатков. Литиевые батареи - это химические источники тока, в которых в качестве анода используется металлический литий, один из самых химически активных металлов. Он имеет самый большой электрохимический потенциал и обеспечивает самую большую плотность энергии. При этом, среди литиевых батарей лучшими по большинству параметров являются элементы системы литий-тионлхлорид (Li/SOCl₂). Они характеризуются самым высоким выходным напряжением (3,6 B), максимальной электрической емкостью, самым широким диапазоном температур, очень малыми токами саморазряда и средним типовым током разряда, а отдельные серии изделий способны работать в расширенном температурном диапазоне и выдавать повышенные токи разряда. По сравнению с солевыми и алкалайновыми ХИТ, литиевые источники тока обладают очень важными преимуществами. Главное из них - высокая удельная плотность энергии. Иными словами, литиевые элементы при равных с другими ХИТ габаритах, имеют наибольший запас энергии и, следовательно, способны обеспечить более продолжительное время работы различной аппаратуры в автономном режиме. Еще одно важное качество - долгий срок хранения, достигающий 10 лет, а в некоторых случаях и 15 лет. Это возможно благодаря очень малым токам саморазряда. Типовой ток саморазряда обычно снижает номинальную емкость не более чем на 1% в год. То есть за 10 лет заряд элемента, теоретически уменьшится лишь на 10%. Для сравнения: солевые батарейки хранятся не более 3-4-х лет. Если щелочные батарейки, к примеру, практически перестают работать при температуре -25-30°C, то литий-тионилхлоридные - могут работать при температуре -55-60°C. Это связано с тем, что температура замерзания жидкого тионилхлорида равна -130°C. Большинство стандартных литиевых ХИТ способно работать при температурах +85°C. Лидеры мирового рынка заявляют в технической документации о том, что они гарантируют устойчивую работу своих элементов при +130 и даже +150°C. По данным отделения Electrochem американской компании Greatbatch Ltd., производимые ею первичные энергоемкие элементы питания литий-тионил-хлоридной системы, могут работать даже при температуре до +200°C.According to experts [L1, L2], salt and alkaline batteries have limited capacitance and the ability to give powerful current pulses, maintain operability for a long (more than 5 years) lifetime, have a high self-discharge and their output voltage substantially depends on the residual capacity . This limits their use to ensure the operation of TUSS in the aforementioned difficult conditions, for which a more attractive alternative is the use of lithium chemical current sources (CIT), which do not have such disadvantages. Lithium batteries are chemical current sources that use lithium metal as one of the most chemically active metals. It has the largest electrochemical potential and provides the largest energy density. Moreover, among the lithium batteries, the best in most parameters are the elements of the lithium thionyl chloride system (Li / SOCl ₂ ). They are characterized by the highest output voltage (3.6 V), maximum electric capacity, the widest temperature range, very low self-discharge currents and an average typical discharge current, and some series of products are able to work in an extended temperature range and give increased discharge currents. Compared to salt and alkaline HIT, lithium current sources have very important advantages. The main one is the high specific energy density. In other words, lithium cells with the same dimensions as other HIT have the largest energy reserve and, therefore, are able to provide longer battery life of various equipment in stand-alone mode. Another important quality is a long shelf life of up to 10 years, and in some cases 15 years. This is possible due to very low self-discharge currents. A typical self-discharge current usually reduces the rated capacity by no more than 1% per year. That is, over 10 years, the charge of an element will theoretically decrease by only 10%. For comparison: salt batteries are stored for no more than 3-4 years. If alkaline batteries, for example, practically stop working at a temperature of -25-30 ° C, then lithium thionyl chloride batteries can work at a temperature of -55-60 ° C. This is because the freezing point of liquid thionyl chloride is -130 ° C. Most standard lithium HITs are capable of operating at temperatures of + 85 ° C. World market leaders declare in the technical documentation that they guarantee the stable operation of their elements at +130 and even + 150 ° C. According to the Electrochem branch of Greatbatch Ltd., an American company, the primary energy-intensive batteries of the lithium-thionyl chloride system produced by it can operate even at temperatures up to + 200 ° C.

Превосходные качества литий-тионилхлоридных батарей (ЛТХБ), которые являются мощными элементами питания, обладают исключительными энергетическими характеристиками, имеют низкий саморазряд, долгий срок хранения и широкий температурный диапазон, делают их востребованными для широкого круга потребителей (нефтяников, газовиков, геологов, военных и др.). Поэтому, ЛТХБ широко востребованы и активно используются для обеспечения электропитания ТУСС.The excellent qualities of lithium-thionyl chloride batteries (LTCHB), which are powerful batteries, have exceptional energy characteristics, have low self-discharge, long shelf life and a wide temperature range, making them in demand for a wide range of consumers (oilmen, gas workers, geologists, military, etc. .). Therefore, LTHB are widely in demand and are actively used to provide power to TUSS.

Однако, как показала практика использования ЛТХБ, эти батареи могут преждевременно терять свою работоспособность и вызвать отказы в работе ТУСС, когда регламенты их обслуживания нарушаются или не выполняются. Рассмотрим причины снижения работоспособности ЛТХБ более подробно.However, as the practice of using LHCB has shown, these batteries can prematurely lose their performance and cause failures in the operation of TUSS when their maintenance procedures are violated or not implemented. Consider the reasons for the decrease in the performance of LTHB in more detail.

Низкий ток саморазряда и весьма длительный (>10 лет) срок хранения ЛТХБ - обусловлен существованием тончайшей изолирующей пленке хлорида лития (ИПХЛ), образующейся на поверхности металлического литиевого электрода. Она возникает немедленно, еще в момент сборки элемента на конвейерной линии предприятия-изготовителя, как только литий вступает в контакт с тионилхлоридом. А возникнув, она прерывает взаимодействие реагентов и останавливает реакцию. Ее существование проявляется главным образом в низком токе саморазряда. Наличие упомянутой ИПХЛ создает противоречивую ситуацию. Так, с одной стороны, ее наличие гарантирует необходимые (полезные) свойства: низкий ток саморазряда и долгий срок хранения ЛТХБ. Поэтому, ИПХЛ - необходимо сохранять. С другой стороны, с течением времени, толщина хлорида лития нарастает, а пропорционально толщине пленки увеличивается и сопротивление изоляции, снижается выходное напряжение ЛТХБ и уменьшается ее разрядный ток. В момент подключения ЛТХБ к нагрузке наблюдается понижение напряжения на ее выходных контактах. Если номинальное напряжение у ЛТХБ (Li/SOCl₂) при стандартном токе разряда должно быть примерно 3,6 B, то из-за изолирующей пленки оно может понизиться до 2,3-2,7 B или еще ниже. Поэтому, для предотвращения снижения работоспособности ЛТХБ и предотвращения выхода ТУСС и радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), питающейся от этой ЛТХБ, ИПХЛ необходимо разрушить. Явление понижения напряжения на выходе ЛТХБ при подключении нагрузки известно, как пассивация литиевой батареи [Л3]. В элементах питания пассивация играет двоякую роль. В ЛТХБ тионилхлорид находится в жидком состоянии. Металл (литий) погружается в тионилхлорид, вступает с ним в реакцию и, через короткое время, пассивируется. Продуктом этого процесса является хлорид лития. Слой этой соли на поверхности лития очень тонкий, но он предотвращает дальнейшую химическую реакцию между литием и тионилхлоридом. Пассивация в LiSOC12 элементах происходит сразу после производства батарейки (ЛТХБ). Без этого элемент питания не мог бы храниться в течении длительного время. Так как слой хлорида лития на поверхности металла (лития) предотвращает дальнейшую реакцию между литием и тионилхлоридом, то в результате саморазряд внутри батарейки становится очень незначительным. Таким образом, срок хранения батарейки может составлять более 10 лет. Это положительная сторона эффекта пассивации - она защищает гальванический элемент от заметной потери емкости (саморазряда). Но существуют и отрицательные стороны пассивации. Так, когда батарея хранится какое-то время и затем начинает использоваться, начальное напряжение батареи будет низким, так как покрытый слоем собственной соли литий уже не так химически активен по отношению к электролиту. Потребуется некоторое время, прежде чем рабочий ток разрушит пленку на поверхности металлического контакта и рабочее напряжение батареи выйдет на номинальный уровень. Это называется пассивация напряжения или, иначе, задержка напряжения. Упомянутый эффект пассивации может оказаться существенным и вызвать проблемы в обеспечении необходимых сервисов для приложений, где требуется мгновенное обеспечение полной работоспособности батарей после длительного хранения или эксплуатации в составе ТУСС, которые функционируют в режиме микропотрбеления (<1 мА). Пассивация не оказывает существенного влияния на работу систем с малым потреблением тока, например, 1 мА. Если же в устройстве изредка требуется большое потребление тока, например, 50 мА, это может привести к отказу, так как для этого требуется вовлечь в химический процесс с электролитом большую поверхность металла (Li). Поскольку малый рабочий ток в течение большей части времени работы устройства недостаточен для препятствия образования защитной пленки, то неизбежно происходит снижение работоспособности (надежности) батареи, поскольку толщина пленки растет, что вызывает повышение внутреннего сопротивления батареи и увеличение уровня пассивации (снижения) напряжения батареи под нагрузкой. Кроме того, для ТУСС, работающих в режиме микропотребления тока, существенной окажется и потеря емкости батареи, поскольку процент использования полезного вещества уменьшается. При работе батарейки на малых токах процесс пассивации будет проходить безостановочно. Поэтому, активные вещества (литий и тионилхлорид) будут постоянно расходоваться на образование хлорида лития, что приведет к снижению емкости. Установлено, что при работе батареи в составе ТУСС, которое работает в режиме микропотребления тока, за 3 месяца может быть использовано около 90% емкости ее активного вещества. Если же ЛТХБ работает более 5 лет, то ее энергоресурс может быть реализован только на 65%, а остальной ресурс нейтрализуется в процессе непрекращающейся пассивации. Создается ситуация, при которой, с одной стороны, эффект пассивации - продукт технологического характера и необходим для защиты гальванического элемента от заметной потери емкости из-за саморазряда, что обеспечивает сохранение работоспособности батареи в течении большого времени (>10 лет). Поэтому пассивацию необходимо сохранять. С другой стороны, наличие пассивации ведет к снижению, как энергетического ресурса батареи, так и ее работоспособности, особенно в начальные моменты времени подключения нагрузки, что может вызывать сбои и отказы в работе технических устройств и систем, функционирующих в автономном режиме и питающихся от пассивированных ЛТХБ. Поэтому, ЛТХБ необходимо подвергать активации (депассивации).The low self-discharge current and the very long (> 10 years) shelf life of LTCB is due to the existence of the thinnest insulating film of lithium chloride (IPCL) formed on the surface of a lithium metal electrode. It occurs immediately, even at the time of assembly of the element on the conveyor line of the manufacturer, as soon as lithium comes into contact with thionyl chloride. And having arisen, it interrupts the interaction of reagents and stops the reaction. Its existence is manifested mainly in the low self-discharge current. The presence of the aforementioned IPHL creates a controversial situation. So, on the one hand, its presence guarantees the necessary (useful) properties: low self-discharge current and long shelf life of LHC. Therefore, IPHL - must be maintained. On the other hand, over time, the thickness of lithium chloride increases, and in proportion to the thickness of the film, the insulation resistance also increases, the output voltage of the LTCB decreases, and its discharge current decreases. At the time of connecting the LTB to the load, a decrease in voltage at its output contacts is observed. If the rated voltage of LTCHB (Li / SOCl ₂ ) at a standard discharge current should be approximately 3.6 V, then due to the insulating film it can drop to 2.3-2.7 V or even lower. Therefore, in order to prevent the decrease in the operability of the LHCB and to prevent the output of the TUSS and radio electronic equipment (CEA) powered by this LHCB, the IPHL must be destroyed. The phenomenon of undervoltage at the output of an LTCH when connecting a load is known as passivation of a lithium battery [L3]. Passivation plays a dual role in batteries. In LTCB, thionyl chloride is in a liquid state. The metal (lithium) is immersed in thionyl chloride, reacts with it, and, after a short time, is passivated. The product of this process is lithium chloride. The layer of this salt on the lithium surface is very thin, but it prevents a further chemical reaction between lithium and thionyl chloride. Passivation in LiSOC12 cells occurs immediately after the production of the battery (LTB). Without this, the battery could not be stored for a long time. Since the layer of lithium chloride on the surface of the metal (lithium) prevents a further reaction between lithium and thionyl chloride, as a result, the self-discharge inside the battery becomes very insignificant. Thus, the shelf life of the battery can be more than 10 years. This is the positive side of the passivation effect - it protects the galvanic cell from a noticeable loss of capacity (self-discharge). But there are also negative sides to passivation. So, when the battery is stored for some time and then begins to be used, the initial voltage of the battery will be low, since lithium coated with a layer of its own salt is no longer as chemically active with respect to the electrolyte. It will take some time before the operating current destroys the film on the surface of the metal contact and the operating voltage of the battery reaches its nominal level. This is called passivation of the voltage or, in other words, the delay of voltage. The aforementioned passivation effect may turn out to be significant and cause problems in providing the necessary services for applications where instant full battery life is required after long-term storage or operation as part of TUSS, which operate in micro-whitening mode (<1 mA). Passivation does not significantly affect the operation of systems with low current consumption, for example, 1 mA. If the device occasionally requires a large current consumption, for example, 50 mA, this can lead to failure, since this requires involving a large metal surface (Li) in the chemical process with an electrolyte. Since the small working current for most of the device’s operating time is insufficient to prevent the formation of a protective film, the battery’s working (reliability) inevitably decreases, since the film thickness increases, which causes an increase in the internal resistance of the battery and an increase in the level of passivation (decrease) of the battery voltage under load . In addition, for TUSS operating in micro current consumption mode, the loss of battery capacity will also be significant, since the percentage of use of a useful substance is reduced. When the battery is operating at low currents, the passivation process will go on non-stop. Therefore, active substances (lithium and thionyl chloride) will be constantly spent on the formation of lithium chloride, which will lead to a decrease in capacity. It is established that when the battery is part of the TUSS, which operates in the micro-current consumption mode, about 90% of the capacity of its active substance can be used for 3 months. If LHB works for more than 5 years, then its energy resource can be realized only by 65%, and the rest of the resource is neutralized in the process of continuous passivation. A situation is created in which, on the one hand, the passivation effect is a technological product and is necessary to protect the galvanic cell from a noticeable loss of capacity due to self-discharge, which ensures that the battery remains operational for a long time (> 10 years). Therefore, passivation must be maintained. On the other hand, the presence of passivation leads to a decrease in both the energy resource of the battery and its performance, especially at the initial moments of the load connection, which can cause malfunctions and failures in the operation of technical devices and systems that operate autonomously and are powered by passivated LTBs . Therefore, LHB should be subjected to activation (depassivation).

Итак, в ЛТХБ между электродами существует изолирующая пленка, которая, с одной стороны, способствует тому, что батарейка может очень долго оставаться работоспособной, почти не расходуя активные вещества, сохраняя свою электрическую емкость. Она, как бы «бережет» ЛТХБ для будущей работы. С другой стороны - пониженное выходное напряжение ЛТХБ мешает нормальной работе электроники. Высокое сопротивление пленки сказывается на величине разрядного тока, снижая его меньше допустимых пределов. В результате мощности элемента питания может быть недостаточно и, электронный прибор, получающий питание от литиевого источника, может работать неустойчиво, со сбоями. Более того, со временем, по мере роста пленки, повышения внутреннего сопротивления элемента и снижения выходного напряжения, он может отказать («уснуть») совсем, хотя батарея еще не исчерпала свою емкость даже наполовину. Практически, из-за пассивации ЛТХБ, в быту может перестать работать тестер или электронные переносные весы, в офисе, при включении электропитания, может перестать загружаться BIOS и остановиться энергонезависимые часы компьютера, во время длительного путешествия внезапно может отказать GPS-навигатор, в автономных промышленных устройствах могут отказать приборы учета типа счетчиков-расходомеров воды, газа, нефтепродуктов, тепла и т.п., неожиданно могут прекратить работу системы аварийного оповещения на опасных производствах, может произойти отказ (выйти из строя) медицинской аппаратуры, военной техники, разорваться связь с космическим аппаратом и т.п.So, in LCHB there is an insulating film between the electrodes, which, on the one hand, helps the battery to remain operational for a very long time, almost without consuming active substances, while maintaining its electrical capacitance. She, as it were, "protects" LHB for future work. On the other hand, the low output voltage of the LTHB interferes with the normal operation of the electronics. High film resistance affects the magnitude of the discharge current, reducing it to less than the allowable limits. As a result, the power of the battery may not be enough, and an electronic device that receives power from a lithium source may not work smoothly. Moreover, over time, as the film grows, the internal resistance of the element increases and the output voltage decreases, it may fail (“fall asleep”) completely, although the battery has not yet reached its full capacity even by half. In practice, due to the passivation of LTHB, a tester or electronic portable scales may not work in everyday life, in the office, when the power is turned on, the BIOS may stop loading and the non-volatile computer clock may stop, during a long journey the GPS navigator may suddenly fail, in stand-alone industrial devices may fail metering devices such as flow meters of water, gas, oil products, heat, etc., may unexpectedly stop the alarm system in hazardous industries, may and failure (fail), medical equipment, military equipment, to break the link with the spacecraft, etc.

Таким образом, с одной стороны, ЛТХБ 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. А с другой стороны, эти изделия могут повлечь отказ (выход из строя) ТУСС. То есть, эффективность работы различных устройств/ систем, надежность и длительность их автономной работы, существенно зависит от состояния системы электропитания, основу которой составляет ЛТХБ. Для обеспечения высокой надежности функционирования системы электропитания ТУСС, необходимо обеспечить качественное обслуживание ЛТХБ и контроль их работоспособности. Иными словами, поскольку ЛТХБ является важным элементом, который существенным образом влияет на работоспособность и надежность устройств и систем, которые от него получают электропитание, то качественное обслуживание и контроль работоспособности ЛТХБ является актуальной задачей.Thus, on the one hand, LHBs 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. And on the other hand , these products may result in failure (failure) of the TUSS. That is, the operational efficiency of various devices / systems, the reliability and duration of their autonomous operation, significantly depends on the state of the power supply system, the basis of which is LTHB. To ensure high reliability of the TUSS power supply system, it is necessary to provide high-quality LTHB service and control their operability. In other words, since LCHB is an important element that significantly affects the operability and reliability of devices and systems that receive power from it, high-quality service and control of LHB operability is an urgent task.

Здесь под обслуживанием ЛТХБ понимается выполнение процедуры ее депассивации (активации) и контроля работоспособности. Считается, что качество обслуживания будет тем выше, чем точнее соблюдается регламент активации ЛТХБ. В предельном случае ЛТХБ должна подвергаться воздействию Qопт=I*T, где I - необходимый ток разряда, T - время разряда, при котором обеспечивается, с одной стороны полная активации ЛТХБ, а с другой - минимизация показателя Q, то есть, приближение его к Qопт.Here, the maintenance of LTHB is understood as the implementation of the procedure for its depassivation (activation) and performance monitoring. It is believed that the quality of service will be the higher, the more accurately the activation rules of LHB are observed. In the limiting case, LHB should be exposed to Qopt = I * T, where I is the required discharge current, T is the discharge time at which, on the one hand, full activation of LHB is ensured, and on the other hand, minimization of the Q index, i.e., its approximation to Qopt.

Данная ситуация содержит противоречие, выражающееся в том, что поскольку априори не известен уровень пассивации ЛТХБ и рабочие режимы ее работы в ТУСС/ РЭА, то, для того, чтобы потребительское устройство гарантированно функционировало при максимальных токовых нагрузках, ЛТХБ подвергают воздействию при котором показатель Q>Qопт. Этим достигается максимальный уровень депассивации ЛТХБ. С другой стороны, при таком подходе, ЛТХБ подвергается интенсивной деградации емкости, то есть преждевременной потере работоспособности. Поэтому, повышение точности соблюдения регламентов обслуживания ЛТХБ, выражающееся в нормированном воздействии на нее необходимым током в течении требуемого времени, обеспечивает повышение эффективности реабилитации батареи - восстановления ее работоспособности с минимальными потерями энергоресурса.This situation contains a contradiction, expressed in the fact that, since the level of passivation of LFCB and the operating modes of its operation in TUSS / CEA are not a priori known, then, in order for the consumer device to function with maximum current loads, LCPs are exposed to which Q> Qopt. This achieves the maximum level of LHB depassivation. On the other hand, with this approach, LHCB undergoes intensive degradation of capacity, that is, premature loss of performance. Therefore, improving the accuracy of compliance with the LHC maintenance regulations, expressed in the normalized exposure to it with the necessary current for the required time, provides an increase in the battery rehabilitation efficiency - restoration of its working capacity with minimal energy loss.

В процессе исследований установлено, что известный способы и устройства, которые используются для депассивации (активации) ЛТХБ не удобны в применении и имеют существенные недостатки, которые снижают качество обслуживания и контроль работоспособности ЛТХБ. В связи с этим, поиск более совершенных решений является актуальной задачей.In the process of research it was found that the known methods and devices that are used for depassivation (activation) of LHB are not convenient to use and have significant drawbacks that reduce the quality of service and control the health of LHB. In this regard, the search for more advanced solutions is an urgent task.

Из техники [Л3] известен способ снижения влияния эффекта пассивации ЛТХБ, предполагающий подключение параллельно ей конденсатора большой (около 250 мкФ) емкости. Предполагается, что при включении ТУСС и РЭА «провал» напряжения на выходе пассивированной ЛТХБ будет компенсирован энергией, запасенной в конденсаторе.From the technique [L3], a method is known to reduce the effect of the passivation effect of LTBB, which involves connecting a large capacitor (about 250 μF) in parallel with it. It is assumed that when the TUSS and CEA are turned on, the “failure” of the voltage at the output of the passivated LTCB will be compensated by the energy stored in the capacitor.

Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает депассивации батареи, а только лишь снижает его влияние на РЭА. Эффективность данного способа весьма низкая, поскольку с течением времени пассивация развивается, что может привести к преждевременному выходу ЛТХБ из строя в силу причин, рассмотренных выше (увеличение толщины ИПХЛ, повышение внутреннего сопротивления, увеличение «провала» выходного напряжения при увеличении нагрузочного тока потеря емкости) и возникновение отказа (нарушение работоспособности) ТУСС. Кроме того, во многих случаях ЛТХБ устанавливается в типовой отсек питания готового изделия (ТУСС/ РЭА), доработка которого для реализации данного способа просто - невозможна, что существенно ограничивает эффективность применения данного способа.The disadvantage of this method is that it does not provide battery depassivation, but only reduces its effect on CEA. The effectiveness of this method is very low, since passivation develops over time, which can lead to premature failure of LTHB due to the reasons discussed above (increase in the thickness of IPCL, increase in internal resistance, increase in the "dip" of the output voltage with an increase in load current, loss of capacitance) and the occurrence of failure (disruption) TUSS. In addition, in many cases, LHB is installed in a typical power compartment of the finished product (TUSS / CEA), the refinement of which is simple - impossible to implement this method, which significantly limits the effectiveness of this method.

Из техники [Л3] известен способ депассивации ЛТХБ, предусматривающий для батарей, находящихся на длительном хранении, проведение, примерно через каждые полгода проведение процедуры активации ЛТХБ с доведением ее выходного напряжения до номинального напряжения перед использованием по назначению на основе ручных манипуляций физического лица. Способ предполагает выполнение разряда ЛТХБ до тех пор, пока напряжение на ее терминалах не достигнет номинального. При этом, осуществление упомянутой активации осуществляется током, который должен быть примерно в 1~3 раза выше тока, потребляемого электронным устройством в его нормальном режиме работы. При выполнении активации допускается падение напряжения 3.6-вольтовой батарейки до уровня 3 В. Время активации не должно превышать 5 минут и если через 5 минут батарейка, которая хранилась полгода, не может быть активирована, принимается решение, что она уже нежизнеспособна и должна быть заменена.The technique [L3] is known for the method of depassivation of LTBB, which provides for batteries stored for long periods of time to carry out the activation procedure of LTBB approximately every six months to bring its output voltage to the rated voltage before intended use based on the manual manipulation of an individual. The method involves performing a discharge of LTHB until the voltage at its terminals reaches the rated voltage. Moreover, the said activation is carried out by a current, which should be approximately 1 ~ 3 times higher than the current consumed by the electronic device in its normal mode of operation. When activation is performed, the voltage of a 3.6-volt battery is allowed to drop to level 3 V. The activation time should not exceed 5 minutes and if after 5 minutes the battery, which has been stored for six months, cannot be activated, it is decided that it is already not viable and must be replaced.

Использование данного способа частично устраняет недостатки предыдущего способа, поскольку в процессе его использования может достигается в той или иной мере депассивация (активация) ЛТХБ. Однако, эффективность использования данного способа весьма низкая. Это обусловлено следующими факторами субъективного и объективного характера. Так, при использовании данного способа, установленные регламенты могут быть грубо нарушены, поскольку физические лица (ФЛ), выполняющие обслуживание ЛТХБ, могут иметь низкую подготовку и квалификацию. Допущенные нарушения нормативов, предусмотренных процедурой обслуживания (активации) ЛТХБ, например, из-за отвлечений, ошибок и значительных погрешностей при визуальном контроле процессов разряда ЛТХБ и измерениях напряжения на ее выходе, могут вызывать избыточный расход емкости ЛТХБ или ее неполную активацию (депассивацию). То есть, выполнение процедуры активации ЛТХБ в этом способе выполняется «на глаз» /примерно/ без соблюдения строго регламента - все это сказывается на качестве депассивации (активации) ЛТХБ, поскольку может привести к частичному восстановлению работоспособности ЛТХБ или к чрезмерному расходу ресурса этой батареи (потери емкости).Using this method partially eliminates the disadvantages of the previous method, since in the process of its use, depassivation (activation) of LHB can be achieved to one degree or another. However, the efficiency of using this method is very low. This is due to the following factors of a subjective and objective nature. So, when using this method, the established regulations can be grossly violated, since individuals (PL) performing maintenance of LTHB can have low training and qualifications. Alleged violations of the standards stipulated by the LFCB maintenance (activation) procedure, for example, due to distractions, errors, and significant errors in the visual control of LFCB discharge processes and measurements of the voltage at its output, can cause an overflow of the LCCB capacitance or its incomplete activation (depassivation). That is, the LHB activation procedure in this method is performed “by eye” / approximately / without strictly observing the regulations - all this affects the quality of LHB depassivation (activation), since it can lead to a partial restoration of LHB working capacity or to excessive consumption of the battery’s life ( loss of capacity).

Кроме того, данный способ дает примерные рекомендации по активации ЛТХБ: «активация осуществляется током, который должен быть примерно в 1~3 раза выше тока, потребляемого электронным устройством в его нормальном режиме работы». Это также снижает эффективность использования данного способа и может вызывать ускоренный расход энергоресурса ЛТХБ, поскольку при ее активации потребитель может выполнять разряд ЛТХБ чрезмерно большими токами и/или чрезмерно длительное время, особенно, в условиях априорной неопределенности рабочих режимов РЭА, в которых будет использоваться ЛТХБ, отсутствия данных о сроках выпуска и хранения ЛТХБ.In addition, this method gives approximate recommendations for the activation of LTHB: "activation is carried out by a current that should be approximately 1 ~ 3 times higher than the current consumed by the electronic device in its normal mode of operation." It also reduces the efficiency of using this method and can cause an accelerated consumption of LTCHB energy, since when it is activated, a consumer can discharge LTCHB with excessively high currents and / or excessively long time, especially, in the conditions of a priori uncertainty of the operating modes of CEA in which LTCH will be used, lack of data on the release and storage of LTHB.

Из техники [Л4] известен способ активации ЛТХБ, предполагающий, для аппаратуры, большую часть времени пребывающей в выключенном состоянии или потребляющей микротоки, перед началом использования по назначения, подвергать активации, выражающейся в том, что ЛТХБ вручную подключается к нагрузке на несколько секунд и, под контролем напряжения на клеммах, разряжается током, превышающем стандартный в несколько раз до тех пор, пока мощный разряд тока, протекающего через ЛТХБ, не разрушит изолирующую пленку, с завершением активации после того, как напряжение на нагрузке восстановится до рабочего уровня, за которым принимается значение напряжения, превышающее 3 B.From the technique [L4], a method for activating LTCHB is known, which assumes, for equipment that most of the time is in the off state or consuming microcurrents, before starting its intended use, it is subjected to activation, which means that the LTCH is manually connected to the load for several seconds and, under the control of the voltage at the terminals, it is discharged by a current several times higher than the standard one until a powerful discharge of the current flowing through the LTHB destroys the insulating film, with the completion of activation after the voltage at the load will be restored to the operating level, which is taken as a voltage value exceeding 3 V.

Данный способ можно считать более приемлемым, по сравнению с предыдущим, поскольку, согласно мнению большинства экспертов, более надежным критерием активации (депассивации) ЛТХБ является не полное восстановление номинального напряжения 3.6 В на выходе батареи, а достижение значения, превышающего 3 В, как предусмотрено в данном способе активации ЛТХБ. Именно такой критерий (достижение >3 B на выходе нагруженной ЛТХБ) может обеспечить более бережный расход энергоресурса обслуживаемой батареи.This method can be considered more acceptable compared to the previous one, since, according to most experts, a more reliable criterion for the activation (depassivation) of an LTCH is not a full restoration of the nominal voltage of 3.6 V at the battery output, but the achievement of a value exceeding 3 V, as provided for in this method of activation of LHB. It is such a criterion (achievement> 3 V at the output of a loaded LTB) that can provide a more careful energy consumption of the serviced battery.

Недостатки данного способа - аналогичные, как и у предыдущего способа. Данный способ также предлагает примерный режим обслуживания ЛТХБ: «выполнять разряд батареи током, превышающем стандартный в несколько раз». Данный способ депассивации ЛТХБ может вызывать существенное снижение ресурса ЛТХБ, поскольку при его использовании не регламентируется периодичность процедуры активации и воздействие на ЛТХБ осуществляется не нормированным по времени и значению тока «стрессовым» воздействием большими токами, что вызывает значительный расход емкости батареи и ускоренную выработку ее ресурса.The disadvantages of this method are similar, as in the previous method. This method also offers an exemplary LTHB maintenance mode: “discharge the battery by a current several times higher than the standard”. This method of depassivation of LHC can cause a significant decrease in the life of LHC, since when it is used, the frequency of the activation procedure is not regulated and the effect on LHC is not regulated by the time and value of the current by “stress” exposure to high currents, which causes a significant consumption of battery capacity and accelerated production of its resource .

В процессе исследований авторы пришли к выводу, что процедуру депассивации (активации) ЛТХБ можно отнести к виду обслуживания ХИТ. Среди технических решений, обеспечивающих обслуживание ХИТ известны разнообразные зарядные устройства. По сути, они содержат многие признаки и свойства, которые могут быть использованы для создания технического решения, обеспечивающего депассивацию ЛТХБ. Анализ признаков и свойств устройств данного класса устройств показал, что некоторые из них поддерживают режим разряда ХИТ, что может быть использовано для депассивации (активации) ЛТХБ. Так, например, из техники [Л5] известно устройство, состоящее из выходных контакторов (ВК), цепи разряда (ЦР), блока управления (БУ) и блока индикации (БИ). При этом, узел ВК выполнен с возможностью обеспечения подключения обслуживаемой батареи к устройству, узел ЦР выполнен с возможностью регулировки разрядного тока под управлением узла БУ и узел БИ выполнен с возможностью отображения результатов обслуживания батареи.In the process of research, the authors came to the conclusion that the procedure for depassivation (activation) of LHB can be attributed to the type of service of HIT. Among the technical solutions that provide maintenance of HIT, various chargers are known. In fact, they contain many features and properties that can be used to create a technical solution that ensures the depassivation of LTHB. An analysis of the signs and properties of devices of this class of devices showed that some of them support the CIT discharge mode, which can be used for depassivation (activation) of LHB. So, for example, from the technology [L5], a device is known consisting of output contactors (VK), a discharge circuit (CR), a control unit (CU) and an indication unit (BI). At the same time, the VK unit is made with the possibility of connecting the serviced battery to the device, the CR unit is configured to adjust the discharge current under the control of the control unit, and the BI unit is configured to display the battery maintenance results.

Достоинством данного устройства, по сравнению с предыдущими решениями, является возможность осуществления контролируемого блоком управления разряда ХИТ заданным током. Это способствует повышению качества обслуживания ХИТ.The advantage of this device, in comparison with previous solutions, is the possibility of implementing a controlled current discharge controlled by the control unit by the control unit. This helps to improve the quality of service for HIT.

Однако, данное устройство ориентировано на обслуживание аккумуляторных батарей, алгоритм функционирования и режимы обслуживания которой существенно отличаются от алгоритмов депассивации (активации) ЛТХБ, поэтому использование данного устройства для решения поставленной задачи является весьма проблематичным.However, this device is focused on battery maintenance, the functioning algorithm and maintenance modes of which are significantly different from the LTHB depassivation (activation) algorithms, so using this device to solve this problem is very problematic.

По мнению авторов, наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту (прототипом) является, известное из техники [Л6], устройство активации литий-тионилхлоридной батареи, состоящее из разрядной цепи (РЦ), коммутатора, индикатора напряжения (ИН), первого выходного контакта (ПВК) и второго выходного контакта (ВВК), который соединен с первым портом разрядной цепи и с первым портом узла ИН, который вторым портом соединен с узлом ПВК и первым портом коммутатора, который вторым портом соединен со вторым портом разрядной цепи, при этом, узлы ПВК и ВВК выполнены с возможностью подключения к контактам ЛТХБ для проведения процедуры ее активации, узел РЦ выполнен с возможностью ограничения максимально допустимого тока, протекающего через активируемую батарею, узел индикатора выполнен с возможностью отображения уровня напряжения, создаваемого упомянутой ЛТХБ на узлах ПВК и ВВК.According to the authors, the closest in technical essence to the claimed object (prototype) is, known from the technique [L6], a device for activating a lithium thionyl chloride battery, consisting of a discharge circuit (RC), a switch, a voltage indicator (IN), the first output contact (PVC) and a second output contact (VVK), which is connected to the first port of the discharge circuit and to the first port of the IN node, which the second port is connected to the PVC node and the first port of the switch, which the second port is connected to the second port of the discharge circuit, at PVK and VVK halls are made with the possibility of connecting to LTHB contacts for the procedure of its activation, the RC node is configured to limit the maximum allowable current flowing through the activated battery, the indicator node is configured to display the voltage level created by the said LTHB on the PVC and VVK nodes.

Функциональная схема устройства активации ЛТХБ (далее - устройство) представлена на фиг.1. Устройство (фиг.1) состоит из первого выходного контакта (ПВК) 1, второго выходного контакта (ВВК) 2, коммутатора 3, разрядной цепи (РЦ) 4, индикатора 5. При этом, узел ПВК 1 соединен с первым портом коммутатора 3 и первым портом индикатора 5, который вторым портом соединен с узлом ВВК 2 и первым портом узла РЦ 4, который вторым портом соединен со вторым портом узла коммутатора 3. При этом, узлы ПВК 1 и ВВК 2 выполнены с возможностью подключения к контактам ЛТХБ для проведения процедуры ее активации, узел РЦ 4 выполнен с возможностью ограничения максимально допустимого тока, протекающего через активируемую батарею, узел индикатора выполнен с возможностью измерения и отображения уровня напряжения, создаваемого упомянутой ЛТХБ на узлах ПВК 1 и ВВК 2.Functional diagram of the activation device LTHB (hereinafter referred to as the device) is presented in figure 1. The device (figure 1) consists of a first output contact (PVC) 1, second output contact (VVK) 2, switch 3, discharge circuit (RC) 4, indicator 5. In this case, the PVC assembly 1 is connected to the first port of the switch 3 and the first port of the indicator 5, which is connected to the VVK 2 node by the second port and the first port of the RC 4 node, which is connected to the second port of the switch 3 by the second port. At the same time, the PVC nodes 1 and VVK 2 are made with the possibility of connecting to the LTHB contacts for the procedure its activation, the RC 4 node is configured to limit the maximum about the permissible current flowing through the activated battery, the indicator unit is configured to measure and display the voltage level created by the aforementioned LTB at the nodes of PVC 1 and VVK 2.

Устройство (фиг.1) работает следующим образом. Узлы ПВК 1 и ВВК 2 подключают к выходным контактам батареи ЛТХБ. Затем оператор, выполняющий процедуру депассивации (активации) батареи, собирает последовательную электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных первого контакта ЛТХБ, например, анода ЛТХБ, узла ПВК 1, коммутатора, в качестве которого используется типовой выключатель или электрическая кнопка, узел РЦ 4, в качестве которой используется обычный резистор, узел ВВК 2 и катод ЛТХБ. Параллельно ЛТХБ подключается узел индикатора 5, в качестве которого используется измерительный прибор типа вольтметра. Затем, оператор вручную включает коммутатор 3 и по замкнутой электрической цепи начинает протекать ток, значение которого определяется выражением: I=Uбат/Rрц, где Uбат - напряжение на выходе ЛТХБ, Rрц - значение сопротивления нагрузочного резистора (узла РЦ 4). В процессе активации ЛТХБ оператором (физическим лицом) осуществляется визуальное наблюдение за изменением напряжения на выходе батареи (на узлах ПВК 1 и ВВК 2) с помощью индикатора 5. Параметры узла РЦ 4, выполненной в виде постоянного резистора, устанавливаются из расчета допустимого тока через ЛТХБ. Если ЛТХБ исправна (работоспособна), то процесс ее депассивации, фиксируемый визуально по показаниям индикатора 5, подчиняется следующей модели: на начальном этапе, сражу же после включения коммутатора 3, напряжение на узлах ПВК 1 и ВВК 2 может «просаживаться»/уменьшаться (достигать низкого значения - экстремума) менее чем до 3 B (при номинальном значении 3.6 B). Затем, после 5-15 сек с начала процедуры депассивации батареи, по показанию индикатора 5 фиксируется факт, что напряжение на ней начинает плавно нарастать, и по достижению значения, превышающего 3 B и более процедура депассивации батареи прекращается. Если напряжение на батарее не повышается выше 3 B в течении 1 минуты, то процесс ее активации прекращается и принимается решение о том, что ЛТХБ - неисправна (не работоспособна).The device (figure 1) works as follows. The nodes of PVC 1 and VVK 2 are connected to the output contacts of the LTHB battery. Then, the operator performing the battery depassivation (activation) procedure assembles a series electric circuit consisting of the first LTHB contact, for example, the LTHB anode, the PVC unit 1, the switch, which is used as a standard switch or electric button, and the RC 4 unit, in the quality of which is used by a conventional resistor, VVK-2 unit and the LTHB cathode. At the same time, an indicator node 5 is connected to the LCHB, which is used as a measuring device such as a voltmeter. Then, the operator manually turns on the switch 3 and a current begins to flow through a closed electric circuit, the value of which is determined by the expression: I = Ubat / Rrc, where Ubat is the voltage at the output of the LTBB, Rrc is the resistance value of the load resistor (RC 4 node). In the process of LHB activation, the operator (individual) conducts visual monitoring of the voltage change at the battery output (at the PVC 1 and VVK 2 nodes) using indicator 5. The parameters of the RC 4 node, made in the form of a constant resistor, are set based on the calculation of the permissible current through the LHB . If LCHB is serviceable (operational), then the process of its depassivation, recorded visually according to the indications of indicator 5, is subject to the following model: at the initial stage, I fight after switching on the switch 3, the voltage at the nodes of the PVC 1 and VVK 2 can “sink” / decrease (reach low value - extremum) up to less than 3 V (at a nominal value of 3.6 V). Then, after 5-15 seconds from the beginning of the battery depassivation procedure, according to the indicator 5, the fact is fixed that the voltage on it begins to gradually increase, and when the value exceeds 3 V or more, the battery depassivation procedure is terminated. If the voltage on the battery does not rise above 3 V within 1 minute, then the process of its activation is terminated and a decision is made that LTCH is faulty (not functional).

Данному устройству присущи недостатки, аналогичные ранее рассмотренным способам и техническому решению. Кроме того, в данном устройстве отсутствует контроль и регулировка разрядного тока, что приводит к значительному расходу емкости батареи при выполнении ее депассивации. Как известно, для каждого из типов ЛТХБ имеются индивидуальные рекомендации от производителей батарей, регламентирующие, как уровень разрядного тока, так и время его воздействия на ЛТХБ в процессе ее депассивации. Данное устройство не обеспечивает возможность соблюдения требованиям различных регламентов обслуживания (активации) ЛТХБ. Депассивация ЛТХБ при использовании данного устройства носит «примерный» характер, поскольку включение коммутатора осуществляется ручным способом, а контроль уровня выходного напряжения на батарее - визуально. Ошибки операторов, выполняющих процедуру активации ЛТХБ, могут существенно влиять на качество выполнения этой процедуры. Низкая точность соблюдения регламента процедуры активации ЛТХБ и отсутствие контроля величины разрядного тока может вызывать повышенный расход энергоресурса ЛТХБ (из-за разряда ЛТХБ во время ее активации чрезмерного большими токами в течении длительного времени). Также следует отметить, что использование данного устройства крайне неудобно, поскольку для проведения процедуры депассивации ЛТХБ требуется постоянное участие ФЛ для осуществления непрерывного визуального контроля выходного напряжения на выходе батареи. А если учесть тот факт, что сосредоточение внимания ФЛ, которые постоянного заняты активной деятельностью, в течении длительного времени для обеспечения рутинного процесса депассиваци ЛТХБ (например, для активации ЛТХБ типа ER26500 необходимо 25 минут разряжать током 60 мА), является если не пыткой, то изнурительным занятием, выполнение которого, с большой вероятностью, будет нарушено из-за отвлечений упомянутых ФЛ. То есть значительное неудобство использования данного устройства для активации ЛТХБ может повлечь существенное снижение качества обслуживания батареи.This device has inherent disadvantages similar to the previously discussed methods and technical solution. In addition, in this device there is no control and adjustment of the discharge current, which leads to a significant consumption of battery capacity when performing its depassivation. As you know, for each type of LHC there are individual recommendations from battery manufacturers that regulate both the level of discharge current and the time of its impact on LHC during its depassivation. This device does not provide the ability to comply with the requirements of various regulations of maintenance (activation) LTHB. LHB depassivation when using this device is “approximate” in nature, since the switch is turned on manually and the output voltage level on the battery is controlled visually. Errors of operators performing the LTBH activation procedure can significantly affect the quality of this procedure. The low accuracy of compliance with the regulations of the LHCB activation procedure and the lack of control of the discharge current value can cause an increased consumption of LHCB energy resource (due to the discharge of the LHCB during its activation excessive high currents for a long time). It should also be noted that the use of this device is extremely inconvenient, since the LTHB depassivation procedure requires the constant participation of photoluminescence for continuous visual monitoring of the output voltage at the battery output. And if we take into account the fact that focusing on PLs that are constantly engaged in vigorous activity for a long time to ensure the routine process of LHC depassivation (for example, to activate LHC type ER26500, it takes 25 minutes to discharge 60 mA), then if not torture, then exhausting occupation, the implementation of which, with a high probability, will be violated due to distractions of the aforementioned PL. That is, a significant inconvenience of using this device to activate LTBH can lead to a significant decrease in the quality of battery service.

Согласно идее, предложенной авторами, процедура активации (депаассивации) ЛТХБ должна осуществляться с минимальным участием оператора, физического лица, например, за счет интеллектуализации этого процесса, и обеспечивать высокую точность соблюдения регламентов активации батарей путем воздействия на нее разрядным током заданной величины в течении необходимого времени. При этом, контроль всех электрических параметров (времени, тока, напряжения) должен осуществляться в автоматическом режиме, без участия оператора. Как установлено информационным поиском, технические решения, реализующие упомянутую идею авторов предлагаемой полезной модели, из техники - не известны.According to the idea proposed by the authors, the LTHB activation (de-assassination) procedure should be carried out with the minimum participation of an operator, an individual, for example, through the intellectualization of this process, and to ensure high accuracy in observing battery activation regulations by exposing it to a predetermined discharge current for the required time . At the same time, control of all electrical parameters (time, current, voltage) should be carried out automatically, without operator intervention. As established by the information search, technical solutions that implement the mentioned idea of the authors of the proposed utility model are not known from the technology.

Целью полезной модели является расширение функциональных возможностей известного устройства, направленных на повышение качества обслуживания и контроля работоспособности литий-тионилхлоридной батареи (ЛТХБ), а также улучшение сервисов, обеспечивающих удобства применения устройства физическими лицами для депассивации упомянутой ЛТХБ.The purpose of the utility model is to expand the functionality of the known device, aimed at improving the quality of service and monitoring the performance of the lithium thionyl chloride battery (LCHB), as well as improving services that ensure the usability of the device by individuals for the depassivation of the aforementioned LST.

Поставленная цель достигается за счет того, что в известное устройство, состоящее из индикатора, коммутатора, разрядной цепи (РЦ), первого выходного контакта (ПВК) и второго выходного контакта (ВВК), который соединен с первым портом узла РЦ, который вторым портом соединен со вторым портом коммутатора, который первым портом соединен с узлом ПВК, и выполненное с возможностью подключения к узлам ПВК и ВВК литий-тионилхлоридной батареи (ЛТХБ) и подключения к ней, с помощью коммутатора, нагрузки в виде разрядной цепи, ограничивающей разрядный ток ЛТХБ, и контроля уровня напряжения на упомянутой ЛТХБ (подключенной к узлам ПВК и ВВК), дополнительно введены в его состав клавиатура и микроконтроллер (МК), который своими с первого по шестой портами соединен, соответственно, с индикатором, с клавиатурой, с узлом ПВК и первым портом коммутатора, с третьим портом коммутатора, с третьим портом узла РЦ и с узлом ВВК и первым портом узла РЦ, при этом, узел клавиатуры выполнен с возможностью ввода данных, необходимых для установки параметров процедуры активации ЛТХБ, например, величины разрядного тока и времени разряда, узел индикатора выполнен в виде дисплея с возможностью отображения буквенно-цифровой и символьной информации, необходимой для контроля ввода данных с клавиатуры и отображения результатов активации ЛТХБ, при этом, узел МК функционирует по программе обеспечивающий возможность поддержки функций клавиатуры и индикатора, мониторинга уровня напряжения ЛТХБ, подключенной (подсоединенной) к узлам ПВК и ВВК, формирования активирующего токового импульса (АТИ), воздействующего на ЛТХБ для ее депассивации, нормированного по времени действия и значению токовой нагрузки, путем включения коммутатора на заданное время, (введенное с помощью клавиатуры) и регулировки тока (установки с помощью клавиатуры), проходящего через узел РЦ, определения наличия экстремума (минимального значения) напряжения ЛТХБ в процессе воздействия на нее АТИ, фиксации на узлах ПВК и ВВК (на выходе ЛТХБ) уровня напряжения в упомянутом экстремуме (Uмин) и уровня напряжения депассивированной батареи (Uвых), измеренного в конце воздействия на нее АТИ, отображения результатов депассивации (активации) ЛТХБ в виде численных значений напряжений Uмин и Uвых, а также отображения символьных или текстовых сообщений, например, «ОК» или «РАЗРЯЖЕНА», обозначающих. соответственно, работоспособность или неисправность упомянутой ЛТХБ при этом, решение о результате типа «ОК» принимается в случае, если Uвых>3 В, иначе, считается, что ЛТХБ неисправна, не работоспособна и на индикатор выводится соответствующее сообщение.This goal is achieved due to the fact that in a known device consisting of an indicator, a switch, a discharge circuit (RC), a first output contact (PVC) and a second output contact (IHC), which is connected to the first port of the RC node, which is connected to the second port with the second port of the switch, which is connected to the PVC node by the first port, and configured to connect a lithium-thionyl chloride (LTB) battery to the PVC and IHC nodes and connect, using the switch, a load in the form of a discharge circuit limiting the discharge current TCB, and monitoring the voltage level at the aforementioned CTB (connected to the PVC and VVK nodes), an additional keyboard and microcontroller (MK), which are connected with the first to sixth ports, respectively, with an indicator, with a keyboard, with a PVC node and the first port of the switch, with the third port of the switch, with the third port of the RC node and with the IHC node and the first port of the RC node, while the keyboard node is configured to enter the data necessary to set the parameters of the LTBH activation procedure, for example, the value of the bit OK and discharge time, the indicator node is made in the form of a display with the ability to display alphanumeric and symbolic information necessary to control data input from the keyboard and display the results of LHB activation, while the MK node operates according to the program providing the ability to support keyboard and indicator functions, monitoring the voltage level of LTBB connected (connected) to the PVC and VVK nodes, the formation of an activating current pulse (ATI) acting on the LTBB for its depassivation, normalized the time of action and the value of the current load, by turning on the switch for a specified time (entered using the keyboard) and adjusting the current (setting using the keyboard) passing through the RC node, determining the presence of an extremum (minimum value) of the LTB voltage during exposure to it , fixing at the PVC and VVK nodes (at the output of the LCCB) the voltage level at the mentioned extremum (Umin) and the voltage level of the depassivated battery (Uout), measured at the end of the ATI exposure to it, displaying the results of depassivation (act novation) LTHB in the form of numerical values and voltage Umin Uout and display character or text message, such as "OK" or "EMPTY" denoting. accordingly, the operability or malfunction of the aforementioned LTB is at the same time, the decision on the result of the OK type is made if Uout> 3 V, otherwise, it is considered that the LTB is faulty, not operational and the corresponding message is displayed on the indicator.

Функциональная схема устройства депассивации литий-тионилхлоридной батареи (далее - устройство) приведена на фиг.2.A functional diagram of a device for the depassivation of a lithium thionyl chloride battery (hereinafter referred to as the device) is shown in FIG.

Устройство (фиг.2) состоит из первого выходного контакта (ПВК) 1, второго выходного контакта (ВВК) 2, коммутатора 3, разрядной цепи (РЦ) 4, микроконтроллера (МК) 5, индикатора 6 и клавиатуры 7. При этом, узел МК 5 своими с первого по шестой портами соединен, соответственно, с индикатором 6, с клавиатурой 7, с узлом ПВК 1 и первым портом коммутатора 3, с третьим портом коммутатора 3, с третьим портом узла РЦ 4 и с узлом ВВК 2 и первым портом узла РЦ 4 и который вторым портом соединен со вторым портом узла коммутатора 3. При этом, узлы ПВК 1 и ВВК 2 выполнены с возможностью подключения к литий-тионилхлоридной батарее (ЛТХБ), узел коммутатора выполнен с возможностью коммутации (подключения) к узлам ПВК 1 и ВВК 2 нагрузки в виде узла РЦ 4, который выполнен с возможностью регулирования (установки, программирования) разрядного тока, протекающего через упомянутую ЛТХБ, узел индикатора 6 выполнен с возможностью контроля уровня напряжения на упомянутой ЛТХБ, узел клавиатуры 7 выполнен с возможностью ввода данных, необходимых для установки параметров процедуры активации ЛТХБ, например, величины разрядного тока и времени разряда, узел индикатора 6 выполнен в виде дисплея с возможностью отображения буквенно-цифровой и символьной информации, необходимой для контроля ввода данных с клавиатуры 7 и отображения результатов активации упомянутой ЛТХБ, при этом, узел МК 5 функционирует по программе обеспечивающий возможность поддержки функций индикатора 6 и клавиатуры 7, мониторинга уровня напряжения ЛТХБ, подключенной (подсоединенной) к узлам ПВК 1 и ВВК 2, формирования активирующего токового импульса (АТИ), воздействующего на упомянутую ЛТХБ для ее депассивации (активации), нормированного по времени действия и значению токовой нагрузки, путем включения коммутатора 3 на заданное время (введенное с помощью клавиатуры) и регулировки тока, проходящего через узел РЦ 4, определения экстремума (минимального значения) в изменении напряжения упомянутой ЛТХБ в процессе воздействия на нее АТИ, фиксации на узлах ПВК 1 и ВВК 2 (на выходе ЛТХБ) уровня напряжения в упомянутом экстремуме (Uмин) и уровня напряжения депассивированной (активированной) батареи (Uвых), измеренного в конце воздействия на нее АТИ, отображения на индикаторе 6 результатов депассивации (активации) ЛТХБ в виде численных значений напряжений Uмин и Uвых и символьных или текстовых сообщений типа «ок» или «разряжена», обозначающих, соответственно, работоспособность ЛТХБ, или ее неисправность, при этом, решение о результате типа «ок» принимается в случае, если Uвых>3 B, иначе, считается, что упомянутая ЛТХБ не работоспособна и на индикатор 6 выводится соответствующее сообщение.The device (figure 2) consists of a first output contact (PVC) 1, second output contact (VVK) 2, switch 3, discharge circuit (RC) 4, microcontroller (MK) 5, indicator 6 and keyboard 7. In this case, the node MK 5 with its first to sixth ports is connected, respectively, with indicator 6, with a keyboard 7, with a PVC node 1 and the first port of switch 3, with the third port of switch 3, with the third port of RC 4 and with the VVK 2 node and the first port node RC 4 and which the second port is connected to the second port of the node of the switch 3. In this case, the nodes of the PVC 1 and VVK 2 are made with possible with the ability to connect to a lithium-thionyl chloride battery (LTCH), the switch node is configured to switch (connect) to the load PVC nodes 1 and VVK 2 in the form of an RC 4 node, which is configured to regulate (install, program) the discharge current flowing through the aforementioned LTCH, the indicator node 6 is configured to control the voltage level at said LTCH, the keyboard assembly 7 is configured to enter data necessary for setting parameters of the LTCH activation procedure, for example, the value of the discharge current and discharge time, the indicator unit 6 is made in the form of a display with the ability to display alphanumeric and symbolic information necessary to control data input from the keyboard 7 and display the activation results of the aforementioned LTB, while the MK 5 unit operates according to the program providing the ability to support indicator functions 6 and the keyboard 7, monitoring the voltage level of the LCCB connected (connected) to the nodes of the PVC 1 and VVK 2, the formation of an activating current pulse (ATI), acting on the said LTCB for its depass activation (normalization), normalized by the time of action and the value of the current load, by turning on the switch 3 for a specified time (entered using the keyboard) and adjusting the current passing through the RC 4 node, determining the extremum (minimum value) in the voltage change of the aforementioned LTB during the impact of the ATI, fixing at the nodes of the PVC 1 and VVK 2 (at the output of the LCCB) the voltage level at the mentioned extremum (Umin) and the voltage level of the depassivated (activated) battery (Uout), measured at the end of the exposure to the ATI, from displays on indicator 6 of the results of depassivation (activation) of the LCCB in the form of numerical values of the voltages Umin and Uout and symbolic or text messages of the type “ok” or “discharged”, indicating, respectively, the performance of the LCCB, or its malfunction, while deciding on the result of the type “Ok” is accepted if Uout> 3 B, otherwise, it is considered that the aforementioned LTB is not operational and the corresponding message is displayed on indicator 6.

Устройство (фиг.2) функционирует следующим образом. Работа этого устройства частично сходна с функционированием устройства-прототипа. В исходном состоянии осуществляется подготовка к процедуре депассивации (активации) ЛТХБ. Для этого, согласно данным спецификации производителя ЛТХБ, в устройство с помощью клавиатуры 7 под визуальным контролем с помощью индикатора 6 осуществляется ввод данных, касающихся времени депассивации (Tпас) ЛТХБ и значения разрядного тока (Iраз). То есть, устанавливаются параметры активирующего токового импульса (АТИ), воздействующего на ЛТХБ. Затем, к устройству подключается ЛТХБ. После подключения ЛТХБ к узлам ПВК 1 и ВВК 2, узлом МК 5 обнаруживается факт подключения к устройству ЛТХБ по наличию (появлению) напряжения на узлах ПВК 1 и ВВК 2. Автоматически запускается процедура депассивации (активации) ЛТХБ: включается коммутатор 3 на время Tпас, с помощью узла РЦ 4 задается ток разряда ЛТХБ равный Iраз.The device (figure 2) operates as follows. The operation of this device is partially similar to the operation of the prototype device. In the initial state, preparations are made for the depassivation (activation) procedure of LHB. To do this, according to the specifications of the manufacturer of the LHCB, data on the depassivation time (Tpas) of the LHCB and the value of the discharge current (Iraz) are entered into the device using the keyboard 7 under visual control using the indicator 6. That is, the parameters of the activating current impulse (ATI) acting on the LCP are set. Then, LTHB is connected to the device. After connecting the LTHB to the nodes of the PVC 1 and VVK 2, the MK 5 node detects the fact of connecting to the LTKHB device by the presence (appearance) of voltage on the nodes of the PVC 1 and VVK 2. The depassivation (activation) procedure of the LTBH is automatically started: switch 3 is turned on for the time Tpas, using the RC 4 node, the LTCHB discharge current is set to Iraz.

Далее, выполняется мониторинг напряжения на узлах ПВК 1 и ВВК 2, что соответствует контролю выходного напряжения на ЛТХБ, подключенной к этим узлам. В процессе мониторинга напряжения на ЛТХБ фиксируется минимальное значение напряжения (Uмин) и выходное напряжение батареи (Uвых), измеренное в конце воздействия на нее активирующего токового импульса (АТИ).Further, the voltage is monitored at the nodes of the PVC 1 and VVK 2, which corresponds to the control of the output voltage at the LTHB connected to these nodes. In the process of monitoring the voltage at the LTCH, the minimum voltage value (Umin) and the battery output voltage (Uout), measured at the end of the action of an activating current pulse (ATI) on it, are recorded.

Как известно из [Л3], при создании токовой нагрузки на пассивированную ЛТХБ, ее номинальное напряжение 3.6 B может снижаться до 2.7 B и ниже, в зависимости от степени пассивации. При этом, если после процедуры активации ЛТХБ, напряжение на ее выходе превышает 3 B, то работоспособность (нагрузочная способность и емкость) ЛТХБ находится в пределах 90%. Поэтому, в данном устройстве, после завершения воздействия на ЛТХБ активирующего токового импульса (АТИ), полученное значение напряжения Uвых анализируется узлом МК 5 по критерию 3B<Uвых<3B и результат депассивации (активации) ЛТХБ отображается на индикаторе 6 в виде численных значений напряжений Uмин и Uвых и символьных или текстовых сообщений типа «ОК» или «РАЗРЯЖЕНА», обозначающих, соответственно, работоспособность или неисправность ЛТХБ. При этом, решение о результате типа «ОК» принимается в случае, если Uвых>3 B, иначе, считается, что упомянутая ЛТХБ неисправна/ не работоспособна и на индикатор 6 выводится соответствующее сообщение. Отображение на индикаторе значений напряжения батареи Uмин и Uвых позволяет визуально оценить, как степень пассивации ЛТХБ (по значению Uмин), так и уровень восстановления ее работоспособности (по значению Uвых).As is known from [L3], when creating a current load on a passivated LTCB, its rated voltage of 3.6 V can decrease to 2.7 V and lower, depending on the degree of passivation. At the same time, if after the activation procedure of LHB, the voltage at its output exceeds 3 V, then the working capacity (load capacity and capacity) of LHB is within 90%. Therefore, in this device, after exposure to an LCCB activating current pulse (ATI) is completed, the obtained voltage Uout is analyzed by the MK 5 node according to the criterion 3B <Uout <3B and the depassivation (activation) result of the LCCB is displayed on indicator 6 in the form of numerical values of the voltage Umin and Uout and symbolic or text messages of the type “OK” or “DISCHARGED”, indicating, respectively, the performance or malfunction of the LTB. At the same time, a decision on the result of the “OK” type is made if Uout> 3 B, otherwise, it is considered that the aforementioned LTB is malfunctioning / inoperative and a corresponding message is displayed on indicator 6. The display on the indicator of the battery voltage values Umin and Uout allows you to visually assess both the degree of passivation of the LTCHB (by the value of Umin) and the level of restoration of its performance (by the value of Uout).

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 клавиатура и микроконтроллер (МК), который своими с первого по шестой портами соединен, соответственно, с индикатором, с клавиатурой, с узлом ПВК и первым портом коммутатора, с третьим портом коммутатора, с третьим портом узла РЦ и с узлом ВВК и первым портом разрядной цепи.The device also includes a keyboard and a microcontroller (MK), which is connected with the first through sixth ports, respectively, to the indicator, to the keyboard, to the PVC assembly and the first switch port, to the third switch port, to the third port of the RC node and to the node VVK and the first port of the discharge circuit.

Узел клавиатуры выполнен с возможностью ввода данных, необходимых для установки параметров (режимов работы устройства) процедуры активации ЛТХБ, в том числе, величины разрядного тока и времени разряда батареи.The keyboard node is configured to enter the data necessary to set parameters (device operating modes) of the LTBH activation procedure, including the value of the discharge current and the battery discharge time.

Узел индикатора выполнен в виде дисплея с возможностью отображения буквенно-цифровой и символьной информации, необходимой для контроля ввода данных с клавиатуры и отображения результатов активации ЛТХБ.The indicator unit is made in the form of a display with the ability to display alphanumeric and symbolic information necessary to control data input from the keyboard and display the results of LHB activation.

Узел МК функционирует по программе обеспечивающий возможность поддержки функций клавиатуры и индикатора, мониторинга уровня напряжения ЛТХБ, подключенной (подсоединенной) к узлам ПВК и ВВК, формирования активирующего токового импульса (АТИ), воздействующего на ЛТХБ для ее депассивации, нормированного по времени действия и значению токовой нагрузки, путем включения коммутатора на заданное (введенное с помощью клавиатуры) время и регулировки, установки тока, проходящего через узел РЦ, определения наличия экстремума (минимального значения) в изменении выходного напряжения ЛТХБ в процессе воздействия на нее АТИ, фиксации на узлах ПВК и ВВК (на выходе ЛТХБ) уровня напряжения в упомянутом экстремуме (Uмин) и уровня напряжения депассивированной батареи (Uвых), измеренного в конце воздействия на нее АТИ, отображения результатов депассивации (активации) ЛТХБ в виде численных значений напряжений Uмин и Uвых и символьных или текстовых сообщений, например, «ОК» или «РАЗРЯЖЕНА», обозначающих, соответственно, работоспособность и неисправность, потерю работоспособности ЛТХБ, оценки уровня напряжения Uвых по критерию 3В>Uвых>3В (сравнение значения Uвых с порогом, равным 3 B) и принятия решения о результате типа «ОК» в случае, если Uвых>3 B, иначе, считается, что ЛТХБ не работоспособна и на индикатор выводится соответствующее сообщение.The MK node operates according to the program, which provides the ability to support the functions of the keyboard and indicator, monitor the voltage level of the LTCHB connected (connected) to the PVK and VVK nodes, generate an activating current pulse (ATI) that acts on the LTHB for its depassivation, normalized by the time of action and the value of the current load, by turning on the switch for a specified time (entered using the keyboard) and adjusting, setting the current passing through the RC node, determining the presence of an extremum (minimum value i) in changing the output voltage of the LTHB during the process of exposure to the ATI, fixing on the nodes of the PVC and VVK (at the output of the LTHB) the voltage level at the mentioned extremum (Umin) and the voltage level of the depassivated battery (Uout), measured at the end of the exposure to the ATI, displaying the results of depassivation (activation) of LTHB in the form of numerical values of voltages Umin and Uout and symbolic or text messages, for example, “OK” or “DISCHARGED”, indicating, respectively, operability and malfunction, loss of operability of LTHB, assessment of uro observing the voltage Uout according to the criterion 3V> Uout> 3V (comparing the value of Uout with a threshold equal to 3 V) and deciding on the result of the “OK” type if Uout> 3 V, otherwise, it is considered that the LTB is not operable even on the indicator a message is displayed.

Введение и использование указанных признаков и свойств позволяют существенно расширить функциональные возможности известного устройства, направленные на повышение качества обслуживания и контроля работоспособности литий-тионилхлоридной батареи (ЛТХБ), а также улучшение сервисов, обеспечивающих удобства применения устройства по назначению физическими лицами.The introduction and use of these signs and properties can significantly expand the functionality of the known device, aimed at improving the quality of service and monitoring the performance of the lithium thionyl chloride battery (LCHB), as well as improving services to ensure the usability of the device for its intended purpose by individuals.

Введение дополнительных признаков и использование новых свойств позволяет в предлагаемом техническом решении достичь существенного повышения эффективности обслуживания ЛТХБ, получить более точную оценку степени ее работоспособности и обеспечить высокий уровень сервиса для физических лиц в процессе использования данного устройства по назначению.The introduction of additional features and the use of new properties allows us to achieve a significant increase in the efficiency of LTHB maintenance in the proposed technical solution, to obtain a more accurate assessment of the degree of its operability and to provide a high level of service for individuals in the process of using this device for its intended purpose.

Техническим результатом, обеспечиваемым при использовании предлагаемого технического решения (ТР), является повышение эффективности обслуживания ЛТХБ, что достигается за счет более точного (по сравнению с устройством-прототипом) соблюдения регламента активации ЛТХБ, при котором она подвергается «реанимационному» воздействию Q=I*T, где I и T - запрограммированные (введенные с помощью клавиатуры 7 и индикатора 6), соответственно, ток разряда и время разряда батареи. Возможность нормирования/программирования параметров I и T, а также автоматическое выполнение и контроль проведения депассивации ЛТХБ без участия оператора/ФЛ (за счет интеллектуализации процесса обслуживания с помощью узла МК 5), оптимизирует параметр Q и приближает его к значению Qопт. Это обеспечивает восстановление работоспособности ЛТХБ при минимальном расходе ее энергоресурса. Результатом эффективного обслуживания ЛТХБ является достижение/сохранение/поддержание высокого уровня ее работоспособности.The technical result provided by the use of the proposed technical solution (TP) is to increase the efficiency of maintenance of LTBs, which is achieved due to more accurate (compared with the prototype device) compliance with the activation rules of LTBs, in which it is exposed to "resuscitation" effect Q = I * T, where I and T are programmed (entered using the keyboard 7 and indicator 6), respectively, the discharge current and the discharge time of the battery. The ability to standardize / program the parameters I and T, as well as the automatic execution and control of LHB depassivation without the participation of the operator / PL (due to the intellectualization of the maintenance process using the MK 5 node), optimizes the Q parameter and brings it closer to the Qopt value. This ensures the restoration of LTHB performance with a minimum consumption of its energy resource. The result of effective maintenance of LTHB is to achieve / maintain / maintain a high level of its performance.

Улучшение сервисов, обеспечивающих удобства применения устройства по назначению физическими лицами, при использовании данного ТР, достигается за счет минимального участия пользователя/ оператора/ФЛ в выполнении необходимых действий, предусмотренных регламентом депассивации ЛТХБ и контроля ее работоспособности. Фактически, реализуется принцип «подключил и забыл» - процесс обслуживания ЛТХБ осуществляется автоматически, с минимальным участием пользователя. Все что нужно выполнить ФЛ, так это - установить режимы обслуживания (запрограммировать параметры I и T), подключить ЛТХБ к устройству, а затем, считать показания индикатора с результатами депассивации ЛТХБ.Improving the services that ensure the usability of the device for the intended purpose by individuals, when using this TR, is achieved due to the minimum participation of the user / operator / FL in the implementation of the necessary actions provided for by the LHB depassivation regulations and monitoring its operability. In fact, the “plug and forget” principle is being implemented - the LTHB maintenance process is carried out automatically, with minimal user involvement. All you need to perform the FL is to set the service modes (program the parameters I and T), connect the LTHB to the device, and then read the indicator readings with the results of the LTHB depassivation.

Повышение достоверности контроля работоспособности ЛТХБ обеспечивается за счет того, что в процессе обслуживания батареи осуществляется мониторинг напряжения на ЛТХБ и фиксируются, как минимальное значение напряжения (Uмин), так и выходное напряжение батареи (Uвых), измеренное в конце воздействия на нее активирующего токового импульса (АТИ), что предоставляет пользователю дополнительную и более точную информацию о состоянии ЛТХБ.Improving the reliability of monitoring the performance of LTBs is ensured by the fact that during battery maintenance, voltage is monitored for LTBs and both the minimum voltage value (Umin) and the battery output voltage (Uout), measured at the end of the activation of an activating current pulse ( ATI), which provides the user with additional and more accurate information about the status of LTB.

Сочетание отличительных признаков и свойств, предлагаемого устройства депассивации литий-тионилхлоридной батареи из техники не известно, поэтому оно соответствует критерию новизны. При этом, для достижения максимального эффекта по расширению функциональных возможностей направленных на повышение качества обслуживания и контроля работоспособности литий-тионилхлоридной батареи, а также повышения уровня сервисов, обеспечивающих удобства применения устройства по назначению физическими лицами, необходимо использовать всю совокупность отличительных признаков и свойств, указанных выше.The combination of distinctive features and properties of the proposed device for the depassivation of a lithium thionyl chloride battery is not known from the technology, therefore it meets the criterion of novelty. At the same time, in order to achieve the maximum effect on expanding the functionality aimed at improving the quality of service and monitoring the performance of the lithium thionyl chloride battery, as well as improving the level of services providing ease of use of the device for its intended purpose by individuals, it is necessary to use the whole set of distinctive features and properties mentioned above .

Обобщенный алгоритм функционирования предлагаемого устройства может быть представлен в следующем виде.A generalized algorithm for the functioning of the proposed device can be presented in the following form.

- Начало;- Start;

- Шаг-1. Подготовка депассивации (активации) ЛТХБ: установка времени депассивации (Tпас) ЛТХБ и значения разрядного тока (Iраз) с помощью клавиатуры 7 под визуальным контролем с помощью индикатора 6- Step 1. Preparation of depassivation (activation) of LHB: setting the time of depassivation (Tpas) of LHB and the value of the discharge current (Iraz) using the keyboard 7 under visual control using indicator 6

- Шаг-2. Подключение ЛТХБ к узлам ПВК 1 и ВВК 2- Step 2. Connection of LTHB to the nodes of PVC 1 and VVK 2

- Шаг-3. Проверка: «Напряжение на узлах ПВК 1 и ВВК 2 - Есть?» Если нет, то возврат к шагу-2, если - Да, то переход к процедуре депассивации (активации) ТЛХБ - шагу-4.- Step 3. Check: “Is there voltage on the PVC nodes 1 and VVK 2?” If not, then return to step-2, if - Yes, then go to the TLHB depassivation (activation) procedure - to step-4.

- Шаг-4. Процедура депассивации (активации) ЛТХБ. Узлом МК 5 формируется сигнал включения коммутатор 3 на время Tпас, и задается ток в узле РЦ 4 равным Iраз.- Step 4. Procedure for depassivation (activation) of LHB. The MK 5 node generates a switch-on signal 3 for the time Tpas, and the current in the RC 4 node is set to Iraz.

- Шаг-5. Проверка: «Напряжение на узлах ПВК 1 и ВВК 2 - достигло экстремума?» Если да, то фиксируется текущее значение напряжения на ЛТХБ, как Uпас и осуществляется переход к шагу-6. Если - Нет, то, возврат.- Step 5. Check: “Is the voltage at the PVC 1 and VVK 2 nodes reached extremum?” If yes, then the current voltage value at the LTHB is fixed, like U pass and go to step-6. If - No, then return.

- Шаг-6. Проверка: Время пассивации истекло (T=Tпас)? Если нет, то возврат. Если - Да, то переход к шагу-7.- Step 6. Check: Passivation timed out (T = Tpas)? If not, then return. If - Yes, then go to step-7.

- Шаг-7. Завершение процедуры депассивации ЛТХБ. Фиксация величины напряжения на узлах ПВК 1 и ВВК 2 (на ЛТХБ), как значения Uвых. Выключение узла коммутатора 3.- Step 7. Completion of the LHB depassivation procedure. Fixing the voltage value at the nodes of PVC 1 and VVK 2 (at LHB), as the values of Uout. Shutting down the switch node 3.

- Шаг-8. Проверка «Напряжение Uвых>3 B?». Если - Да, то вывод на узел индикатора 6 сообщения о работоспособности ЛТХБ, например, «ок» и отображение числовых значений Uпас и Uвых. Если - Нет, то вывод на узел индикатора 6 сообщения о неработоспособности ЛТХБ, например, «разряжена» и отображение числовых значений Uпас и Uвых.- Step 8. Check "Voltage Uout> 3 V?". If - Yes, then the output to the indicator 6 node of the message about the performance of the LTHB, for example, “ok” and the display of the numerical values of Upass and Uout. If - No, then the output to the indicator 6 node of the message about the inoperability of the LHCB, for example, is "discharged" and the display of the numerical values of Upass and Uout.

- Шаг-9. Завершение работы. Удержание на узле индикатора 6 результатов выполнения процедуры депассивации (активации) ЛТХБ до тех пор, пока ЛТХБ подключена к узлам ПВК 1 и ВВК 2.- Step 9. Shutdown. Retention on the indicator node 6 of the results of the depassivation (activation) procedure of LTHB until the LTHB is connected to the nodes of PVC 1 and VVK 2.

- Конец.- The end.

Узлы ПВК 1 и ВВК 2 - могут быть аналогичными соответствующим признакам прототипа и не требуют значительной доработки при его реализации. Для удобства использования, конструкция устройства может быть выполнена в виде компактного изделия, оформленного, например, по аналогии с типовым зарядным устройством (ЗУ) [Л7]. Причем, при реализации предлагаемого устройства, в качестве узла индикатора 6 может быть использован LCD-дисплей упомянутого ЗУ. Такая конструкция обеспечивает портативность, удобство использования, простоту установки/съема ЛТХБ и наглядность считывания результатов с индикатора 6 и ввод данных с клавиатуры 7. Узел РЦ 4 может быть выполнен по аналогии с разрядной цепью, реализованной в зарядно-разрядном устройстве для аккумуляторных батарей, известном из [Л5]. Узел коммутатора 3 может быть реализован с использованием миниатюрных реле. Предпочтительным вариантом является применение в качестве коммутатора 3 сверхминиатюрных сигнальных поляризованных реле серии RSM850B-6112-8М-хххх, известных из [Л8], отличающихся высокой экономичностью, малыми габаритами и не влияющих на величину коммутируемого тока (из-за сверхнизкого сопротивления замкнутых контактов), протекающего через обслуживаемую ЛТХБ. Узел МК 5 может быть реализован на основе PIC-контроллеров, известных из [Л9, Л10]. Узел клавиатуры 7 может быть реализован с использованием пленочной клавиатуры на полиэфирных пленках с тактильным эффектом [Л11], отличающихся миниатюрностью, долговечностью и удобством использования. Для реализации узлов предлагаемого устройства с необходимыми признаками, свойствами и обеспечения функционирования узла МК 5 по требуемым алгоритмам, могут быть использованы решения и программные процедуры, известные из авторских программ для ЭВМ [Л12-Л17] и авторских технических решений [Л18-Л22].The nodes of PVC 1 and VVK 2 - can be similar to the corresponding features of the prototype and do not require significant refinement during its implementation. For ease of use, the design of the device can be made in the form of a compact product, designed, for example, by analogy with a typical charger (charger) [L7]. Moreover, when implementing the proposed device, as an indicator unit 6, an LCD display of the mentioned memory can be used. This design provides portability, ease of use, ease of installation / removal of LHB and the visibility of reading the results from indicator 6 and entering data from the keyboard 7. Node RC 4 can be performed by analogy with the discharge circuit implemented in a charge-discharge device for batteries, known from [L5]. The node of the switch 3 can be implemented using miniature relays. The preferred option is to use as a commutator 3 ultra-miniature signal polarized relays of the RSM850B-6112-8M-xxxx series, known from [L8], which are highly economical, small in size and do not affect the amount of switched current (due to the ultra-low resistance of closed contacts), flowing through a serviced LTHB. Node MK 5 can be implemented on the basis of PIC-controllers, known from [L9, L10]. The keyboard assembly 7 can be implemented using a foil keyboard on polyester films with a tactile effect [L11], characterized by their miniature, durability and ease of use. To implement the nodes of the proposed device with the necessary features, 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 [L12-L17] and the author's technical solutions [L18-L22] can be used.

На основе приведенных данных можно заключить, что предлагаемая полезная модель устройства депассивации литий-тионилхлоридной батареи, за счет использования указанных выше отличительных признаков и свойств и реализации достигаемого технического результата, позволяет решить основную задачу по обеспечению высокого уровня работоспособности ЛТХБ, что достигается на основе расширения функциональных возможностей известного устройства- прототипа, направленных на повышение качества обслуживания и контроля работоспособности литий-тионилхлоридной батареи, а также улучшения сервисов, обеспечивающих удобства применения устройства по назначению физическими лицами. Приведенные средства, с помощью которых возможно осуществление полезной модели, позволяют обеспечить ее промышленную применимость.Based on the data presented, we can conclude that the proposed utility model of a device for the depassivation of a lithium thionyl chloride battery, through the use of the above distinctive features and properties and the implementation of the achieved technical result, allows us to solve the main problem of ensuring a high level of operability of LTB, which is achieved by expanding the functional the capabilities of the known prototype device aimed at improving the quality of service and monitoring the performance of lithium thionyl chloride battery, as well as improving services to ensure ease of use of the device for its intended purpose by individuals. 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 депассивации первичной литий-тионилхлоридной батареи изготовлены, экспериментально испытаны и могут быть использованы при создании серийных образцов.The main nodes of the proposed utility model of the device for the depassivation of the primary lithium-thionyl chloride battery are made, experimentally tested and can be used to create serial samples.

Производимые устройства могут быть использованы для обслуживания литий-тионилхлоридных батарей, используемых, как для электропитания бытовой техники/ РЭА, так и для обеспечения работы ТУСС, функционирующих в экстремальных условиях.The manufactured devices can be used to service lithium-thionyl chloride batteries, used both for power supply of household appliances / REA, and for ensuring the operation of TUSS operating in extreme conditions.

Разработанное авторами техническое решение обеспечивает повышение эффективности обслуживания ЛТХБ за счет снижения расхода энергоресурса батареи на ее активацию, повышения надежности контроля работоспособности ЛТХБ и улучшения удобств в применении устройства по назначению физическими лицами.The technical solution developed by the authors provides an increase in the efficiency of LTHB maintenance by reducing the battery’s energy consumption for its activation, increasing the reliability of monitoring LTHB operability and improving the convenience of using the device for its intended purpose by individuals.

Предлагаемое техническое решение будет востребовано широким кругом пользователей различных устройств и систем, функционирующих с использованием автономных источников тока типа ЛТХБ. Использование данного устройства обеспечивает поддержание высокого уровня работоспособности ЛТХБ, что повышает надежность автономного функционирования потребительской РЭА и техники специального назначения в течении длительного времени.The proposed technical solution will be in demand by a wide range of users of various devices and systems that operate using autonomous current sources such as LTHB. The use of this device ensures the maintenance of a high level of operability of LTHB, which increases the reliability of the autonomous functioning of consumer REA and special-purpose equipment for a long time.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИUSED SOURCES

1. Литиевые первичные тионил-хлоридные батареи, http://www.proelectro.ru/products/id_281881. Lithium primary thionyl chloride batteries, http://www.proelectro.ru/products/id_28188

2. Продукция компании SCHOTT Electronic Packaging Home и области применения, http://www.schott.com/epackaging/russian/auto/others/battery.html?so=russia&lang=russian2. SCHOTT Electronic Packaging Home products and applications, http://www.schott.com/epackaging/russian/auto/others/battery.html?so=russia&lang=russian

3. Пассивация в гальванических элементах, http://www.rusilicon.net/elements/passivaciya-v-galvanicheskix-elementax.html3. Passivation in galvanic cells, http://www.rusilicon.net/elements/passivaciya-v-galvanicheskix-elementax.html

4. Статья Л.Вихарева «И вновь о правильном питании, или некоторые особенности эксплуатации литиевых батарей», http://www.kit-e.ru/articles/powersource/2006_4_160.php4. Article by L. Vikharev “Once again about proper nutrition, or some features of the operation of lithium batteries”, http://www.kit-e.ru/articles/powersource/2006_4_160.php

5. Зарядно-разрядное устройство для аккумуляторных батарей, патент на полезную модель RU 103427, дата публикации 10.04.2011 г.5. Charger-discharge device for rechargeable batteries, patent for utility model RU 103427, publication date 04/10/2011

6. Пассивация химических источников тока, http://www.ekohit.ru/index.php?link_n=826. Passivation of chemical current sources, http://www.ekohit.ru/index.php?link_n=82

7. AcmePower АР RC-13 Rapid Charger NiMh/NiCd AA/AAA, http://www.rcdrive.ru/unit.php?unit=9336&pPage=17. AcmePower AR RC-13 Rapid Charger NiMh / NiCd AA / AAA, http://www.rcdrive.ru/unit.php?unit=9336&pPage=1

8. Реле сверхминиатюрное сигнальное RSM850B-6112-8M-xxxx, http://www.radiorele.ru/element/55494.html8. Relay superminiature signal RSM850B-6112-8M-xxxx, http://www.radiorele.ru/element/55494.html

9. Обзор PIC-контроллеров, http://elanina.narod.ru/lanina/index.files/9. Overview of PIC-controllers, http://elanina.narod.ru/lanina/index.files/

10. Семейство микроконтроллеров PIC18FX5XX с поддержкой шины USB2.0, http://www.trt.ru/products/microchip/pic18_2.htm10. The PIC18FX5XX family of microcontrollers with USB2.0 bus support, http://www.trt.ru/products/microchip/pic18_2.htm

11. Пленочная клавиатура на полиэфирных пленках с тактильным эффектом, http://www.icmicro.ru/goodsspr11135.html11. A film keyboard on polyester films with a tactile effect, http://www.icmicro.ru/goodsspr11135.html

12. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Контроллер клавиатуры», Свидетельство ФИПС РФ, №2008614978 от 16.10.2008 г.12. FSUE “18 Central Research Institute” of the RF Ministry of Defense, Computer Program “Keyboard Controller”, FIPS Certificate of the Russian Federation, No.2008614978 dated 10.16.2008

13. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Программа контроля активности клавиатуры», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2010613935 от 17.06.2010 г.13. FSUE “18 Central Research Institute” of the RF Ministry of Defense, Computer Program “Keyboard Activity Monitoring Program”, State Registration Certificate at FIPS of the Russian Federation, No.2010613935 dated 06/17/2010

14. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Драйвер светоиндикаторного устройства», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2011610487 от 13.11.2010 г.14. 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

15. 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.15. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Computer Program “Program for Automated Data Processing”, State Registration Certificate with FIPS of the Russian Federation No. 20099613019 dated 06/10/2009.

16. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Менеджер сенсора», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ.16. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Program for the computer “Sensor Manager”, Certificate of State Registration in FIPS of the Russian Federation.

17. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Программа приема и обработки аналоговых сигналов», Свидетельство о регистрации в ФИПС РФ, №2011610486 от 11.01.2011 г.17. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Computer Program “Program for the reception and processing of analog signals”, Certificate of Registration with the FIPS of the Russian Federation, No. 20111610486 dated January 11, 2011

18. Войсковая часть 11135 (RU), Патент на изобретение №2289856 «Устройство индикации», зарегистрирован 20.12.2006 г.18. Military unit 11135 (RU), Patent for invention No. 2289856 “Indication device”, registered on December 20, 2006.

19. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №98641 «Устройство заряда никель-кадмиевых аккумуляторов и контроля их работоспособности», зарегистрирован от 20 октября 2010 г.19. 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”, registered on October 20, 2010

20. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №114226 «Устройство обслуживания аккумулятора и контроля его работоспособности», зарегистрирован от 10 марта 2012 г.20. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Patent for utility model No. 114226 “Battery maintenance device and its operability control”, registered on March 10, 2012

21. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №114227 «Устройство заряда аккумулятора и защиты его от перегрузок», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 10 марта 2012 г.21. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Patent for utility model No. 114227 “Battery charge device and protect it from overloads”, is registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation on March 10, 2012

22. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №114228 «Устройство заряда элемента аккумулятора с ограничением и сигнализацией его токовых прегрузок», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 10 марта 2012 г.22. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Utility Model Patent No. 1144228 “Charging a battery cell with limiting and signaling its current loads”, is registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation on March 10, 2012

Claims

A device for depassivation of a lithium thionyl chloride battery, consisting of an indicator, a switch, a discharge circuit (RC), a first output contact (PVC) and a second output contact (IAC), which is connected to the first port of the RC node, which is connected to the second port of the switch by the second port, which is connected to the PVC node by the first port, and configured to connect a lithium-thionyl chloride battery (LTCHB) to the PVC and IHC nodes, to connect to it an RC node limiting the discharge current of the LTCH, and to control the voltage on the said LTCH, the fact that it includes an additional keyboard and microcontroller (MK), which are connected from the first to sixth ports, respectively, with an indicator, with a keyboard, with a PVC node and the first switch port, with the third switch port, with the third port of the RC node , with the VVK node and the first port of the RC node, in addition, the keyboard node is configured to enter the data necessary to set the parameters of the LTHB activation procedure, including the discharge current (I) and discharge time (T), the indicator node is made in display with the display of alphanumeric and symbolic information necessary to control the data entered from the keyboard and to display the results of the depassivation of LTCHB, while the MK node operates according to the program that provides the ability to support the functions of the keyboard and indicator, monitor the voltage at the output of the mentioned LTCH, form the activating current impulse (ATI) acting on the CTB with a current level I for a time T, set using the keyboard, turning on the switch for a time T and limiting the current through RC node at a level equal to the value of I, monitoring the voltage and temperature characteristics of the LTB during the exposure to ATI and fixing its minimum value (Umin) and the voltage level of the depassivated battery (Uout), measured at the end of the exposure to ATI, processing the data obtained during the depassivation LTCHB, and assessing the performance of LTCHB by comparing the value of Uout with a threshold of 3 V, and deciding that LTECB is operational / operational or malfunctioning / inoperative if, respectively, Uout> 3 V or if Uout≤3 V, renderings Depletion stages of the LCCB by displaying on the indicator the numerical values of the voltages Umin, Uout and symbolic and / or text messages of the type “ok” or “discharged”, indicating, respectively, the operability or loss of operability of the said LCCB.