RU127520U1

RU127520U1 - DEVICE FOR TESTING AND ACTIVATING A LITHIUM-THIONAL CHLORIDE BATTERY

Info

Publication number: RU127520U1
Application number: RU2012133924/07U
Authority: RU
Inventors: Валерий Александрович Цуранов; Сергей Александрович Арташин; Валентин Дмитриевич Марков
Priority date: 2012-08-07
Filing date: 2012-08-07
Publication date: 2013-04-27

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, а точнее, к устройствам обслуживания батарей и содержания их в исправности, и может быть использована для контроля работоспособности и активации литиевых, преимущественно, первичных литий-тионилхлоридных батарей (ЛТХБ) в процессе их эксплуатации в составе технических устройств и систем (ТУС), функционирующих в автономном режиме с электропитанием от упомянутых ЛТХБ.The utility model relates to electrical engineering, and more specifically, to battery maintenance devices and their maintenance, and can be used to monitor the operability and activation of lithium, mainly primary lithium-thionyl chloride batteries (LTHB) during their operation as part of technical devices and systems (TUS), operating autonomously with power from the aforementioned LTB.

Сущность полезной модели заключается в том, что в известное устройство, состоящее из батареи последовательно соединенных химических источников тока (батарея), блока балансировки и контроля параметров батареи (БКПБ), разрядной цепи (РЦ), индикатора и блока управления (БУ), который своими с первого по третий портами соединен, соответственно, со входом индикатора, с первым портом узла РЦ и с первым портом узла БКПБ, который вторым портом соединен с первым портом батареи, которая вторым портом соединена со вторым портом узла РЦ, и выполненное с возможностью контроля напряжения на элементах батареи и балансировки их токовой нагрузки, дополнительно в его состав введены память и блок тестирования внутреннего сопротивления батареи (БТВСБ), который своими первым и вторым портами соединен, соответственно, с третьим портом батареи и с четвертым портом узла БУ, который пятым портом соединен с портом памяти, при этом, узел БУ выполнен в виде микроконтроллера (МК), функционирующего по программе, обеспечивающей возможность мониторинга внутреннего сопротивления батареи (ВСБ) в процессе ее эксплуатации, предусматривающего регистрацию в памяти начального значения внутреннего сопротивления батареи (НЗ ВСБ), формирования и фиксации в памяти порогового/ допустимого значения внутреннего сопротивления батареи (ПЗ ВСБ), периодического, тестирования ВСБ с помощью узла БТВСБ, фиксации и накопления в памяти текущих значений ТЗ ВСБ, полученных в процессе периодического тестирования батареи, обработки величин ТЗ ВСБ, накопленных в памяти, и определения степени деградации/ потери работоспособности батареи по величине ее ТЗ ВСБ путем сравнения текущего ВСБ с ее пороговым/ допустимым значением, автоматического запуска процедуры активации батареи при достижении ТЗ ВСБ уровня, превышающего ПЗ ВСБ, управления процедурой активации батареи, предусматривающей использование узла РЦ для формирования импульса разрядного тока с параметрами (величиной тока и временем его действия), предусмотренными производителем батареи для ее активации, с одновременным контролем напряжения на элементах батареи с помощью узла БКПБ, отображения на индикаторе состояния батареи, соответствующее работоспособности или потери ее работоспособности, если после выполнения процедуры активации/ измерения ТЗ ВСБ выходное напряжение батареи/ ВСБ находится, соответственно, в допустимых пределах или за ее пределами.The essence of the utility model is that in a known device consisting of a battery of series-connected chemical current sources (battery), a balancing and control unit for battery parameters (BKPB), a discharge circuit (RC), an indicator and a control unit (BU), which from the first to the third ports it is connected, respectively, with the indicator input, with the first port of the RC node and with the first port of the BKPB node, which is connected with the second port to the first battery port, which is connected to the second port of the RC node by the second port, and executed with the ability to control the voltage on the battery cells and balance their current load, it also includes a memory and a battery internal resistance testing unit (BTVSB), which is connected with its first and second ports, respectively, to the third battery port and to the fourth port of the control unit, which the fifth port is connected to the memory port, while the control unit is made in the form of a microcontroller (MK), operating according to a program that provides the ability to monitor the internal resistance of the battery (VSB) in the process of Operation, providing for the registration in the memory of the initial value of the internal resistance of the battery (NZ VSB), the formation and fixing in memory of the threshold / allowable value of the internal resistance of the battery (PZ VSB), periodic testing of the VSB using the BTVSB node, fixing and accumulating in memory the current values of TK VSB obtained in the process of periodic testing of the battery, processing the values of TK of the VSB stored in the memory, and determining the degree of degradation / loss of operability of the battery by the value of its TK of the VSB by Avoiding the current VSB with its threshold / allowable value, automatically starting the battery activation procedure when the TSB VSB reaches a level exceeding the PSB PZ, controlling the battery activation procedure, involving the use of the RC node to generate a discharge current pulse with parameters (current value and its duration), provided by the battery manufacturer for its activation, with simultaneous monitoring of the voltage on the battery cells using the unit BKPB, displaying on the battery status indicator, respectively e operability or loss of its operability, if after performing the activation / measurement of the VSD TK, the output voltage of the battery / VSB is, respectively, within acceptable limits or beyond.

Введенные существенные признаки обеспечивают расширение функциональных возможностей известного устройства, связанных с повышением качества обслуживания литий-тионилхлоридной батареи при котором обеспечивается повышение надежности контроля работоспособности батареи и снижение энергетических затрат на ее активацию. The essential features introduced provide an extension of the functionality of the known device associated with improving the quality of service of a lithium thionyl chloride battery, which provides increased reliability of monitoring the battery health and reducing energy costs for its activation.

Description

Функционирование ТУС в автономном режиме обеспечивается химическими источниками тока (ХИТ). При этом, во многих приложениях к системе электропитания ТУС предъявляются повышенные требования по длительности автономной работы (>5 лет), поддержке интенсивных токовых нагрузок и устойчивости к воздействию предельных температур окружающей среды. Для удовлетворения этим требованиям электропитание ТУС должно осуществляться с использованием ХИТ с соответствующими характеристиками. Так, 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 ТУС в упомянутых сложных условиях, для которых более привлекательной альтернативой является применение литиевых 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 В), 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/ ТУС в автономном режиме. Еще одно важное качество ЛТХБ - большой срок хранения, достигающий 10 лет, а в некоторых случаях и 15 лет. Это обеспечивается низким уровнем саморазряда этих изделий. Так, типовой ток саморазряда снижает номинальную емкость ЛТХБ не более чем на 1% в год. То есть за 10 лет заряд ЛТХБ, 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°С, то литий-тионилхлоридные - могут работать при температуре -55-60°С. Это связано с тем, что температура замерзания жидкого тионилхлорида равна -130°С. Большинство стандартных литиевых ХИТ способно работать при температурах +85°С. Лидеры мирового рынка заявляют в технической документации о том, что они гарантируют устойчивую работу своих элементов при +130 и даже +150°С.The functioning of the TUS in an autonomous mode is provided by chemical current sources (CIT). At the same time, in many applications to the TUS power supply system, increased demands are placed on the duration of autonomous operation (> 5 years), support for intense current loads and resistance to extreme ambient temperatures. To meet these requirements, the power supply to the TUS must be carried out using HIT with appropriate characteristics. So, 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 significantly depends on the value residual capacity. This limits their use to ensure the functioning of TUS in the aforementioned difficult conditions, for which a more attractive alternative is the use of lithium HIT, 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 produce 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 equal dimensions with other HIT, have the largest energy supply and, therefore, are able to provide longer battery life of various equipment / TUS in stand-alone mode. Another important quality of LTHB is a long shelf life of up to 10 years, and in some cases 15 years. This is ensured by the low level of self-discharge of these products. So, a typical self-discharge current reduces the nominal capacity of LTHB by no more than 1% per year. That is, over 10 years, the charge of LTHB 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 ° С, then lithium-thionyl chloride batteries can work at a temperature of -55-60 ° С. This is due to the fact that 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 ° С.

Превосходные качества литий-тионилхлоридных батарей, заключающиеся в том, что они 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 различных видов ТУС.The excellent qualities of lithium-thionyl chloride batteries, which are that they 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 and etc.). Therefore, LHB are widely in demand and are actively used to provide power to various types of TUS.

Однако, как показала практика использования ЛТХБ (Li/SOCl₂), эти батареи могут преждевременно терять свою работоспособность и вызвать отказы в работе ТУС, особенно, когда регламенты их обслуживания нарушаются или не выполняются. Рассмотрим причины снижения работоспособности ЛТХБ более подробно. 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 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 батареи.However, as the practice of using LTCHB (Li / SOCl ₂ ) has shown, these batteries can prematurely lose their performance and cause failures in the operation of the TUS, especially when the maintenance procedures are violated or not performed. Consider the reasons for the decrease in the performance of LTHB in more detail. 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 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 of the battery.

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 при стандартном токе разряда должно быть примерно 3,6 В, то из-за изолирующей пленки оно может понизиться до 2,3-2,7 В или еще ниже. Поэтому, для предотвращения снижения работоспособности ЛТХБ и предотвращения выхода ТУС, питающихся от этой ЛТХБ, ИПХЛ необходимо разрушить. Для разрушения ИПХЛ необходимо использовать энергоресурс ЛТХБ, что ведет к снижению общего ресурса ЛТХБ. Поэтому, для предотвращения преждевременной потери работоспособности ЛТХБ не надо разрушать ИПХЛ, однако, в этом случае происходит пассивация ЛТХБ и потеря ее способности отдавать в нагрузку ток, предусмотренный спецификацией этого изделия. Явление пассивации литиевой батареи [ЛЗ] физически выражается в понижения напряжения на ее выходе при подключении нагрузки. 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 LiSOCl₂ 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 ТУС, 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 ТУС, 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 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 the LTB 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 a decrease in the performance of the LTHB and to prevent the release of the TUS fed from this LTHB, the IPHL must be destroyed. To destroy IPHL, it is necessary to use the energy resource of LHC, which leads to a decrease in the total resource of LHC. Therefore, in order to prevent premature loss of performance of LTHB, it is not necessary to destroy IPHL, however, in this case, passivation of LTHB occurs and the loss of its ability to deliver current to the load provided for by the specification of this product. The phenomenon of passivation of a lithium battery [LZ] is physically expressed in lowering the voltage at its output when the load is connected. 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 LiSOCl ₂ 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 TUS working 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 TUS, 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) ТУС. 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 ТУС, 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 важной 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 TUS. 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 operation of the TUS 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 maintenance and monitoring of LHB operability is an important task.

Здесь под обслуживанием понимается выполнение процедуры активации (депассивации) ЛТХБ и контроля ее работоспособности.Here, maintenance is understood to mean the implementation of the activation (depassivation) procedure of LTHB and control of its operability.

В процессе исследований установлено, что повышение качества обслуживания может быть достигнуто на основе минимизации энергетических потерь, связанных с активацией ЛТХБ, а также организации такого обслуживания, при котором сохраняется полная работоспособность батареи (ПРБ), как способность отдавать в нагрузку значение тока, предусмотренного спецификацией производителя этого изделия или как способность обеспечивать максимальный ток, потребляемый ТУС, в котором используется ЛТХБ.In the process of research, it was found that improving the quality of service can be achieved by minimizing the energy losses associated with the activation of LTHB, as well as the organization of such a service in which the battery is fully operational (PRB), such as the ability to deliver the current value provided by the manufacturer's specification to the load of this product or as the ability to provide the maximum current consumed by the TUS, in which LTB is used.

Как показали исследования, активации ИПХЛ, суть которой выражается в разрушении изолирующей пленки хлорида лития, связана с выполнением процедуры разряда ЛТХБ. Фактически, выполнение активации ЛТХБ - принудительный ее разряд, вызывающий снижение энергии, запасенной в ЛТХБ. Поэтому, в процессе обслуживания ЛТХБ, выражающегося в проведении периодических процедур ее активации и контроля работоспособности, неизбежно происходит снижению работоспособности, надежности и потеря общего энергоресурса ЛТХБ. При этом, создается противоречивая ситуация, при которой, с одной стороны, чтобы обеспечить сохранение в течении длительного времени энергию ЛТХБ - ее не надо принудительно разряжать. В таком случае из-за эффекта пассивации ЛТХБ ее работоспособность «угаснет» с течением времени. А с другой стороны, для поддержки способности ЛТХБ и способности ее отдавать в нагрузку требуемый ток, периодически необходимо ИПХЛ - разрушать, то есть подвергать ЛТХБ процедуре активации. Поскольку активация предусматривает принудительный разряд ЛТХБ, то это неизбежно ведет к снижению энергетического ресурса/ емкости ЛТХБ и эффективности ее использования в составе ТУ С.Частично данное противоречие устраняется, когда ЛТХБ находится на хранении, поскольку время ее хранения может быть точно установлено. В этом случае, перед вводом в эксплуатацию, ее активируют в соответствии с рекомендациями производителя в соответствии с известными сроками хранения. После ввода ЛТХБ в эксплуатацию выполнять рекомендации производителя по активации батареи становится практически невозможно, поскольку она находится под воздействием неизвестных токовых нагрузок, одни из которых могут препятствовать процессу пассивации, а другие - способствовать. В результате этого, создается противоречивая ситуация, при которой, с одной стороны, для предотвращения отказов в работе ТУС необходимо чаще проводить активацию ЛТХБ, а с другой стороны, для обеспечения экономного расхода энергоресурса батареи, ее активацию надо выполнять реже.As studies have shown, the activation of IPHL, the essence of which is expressed in the destruction of the insulating film of lithium chloride, is associated with the discharge procedure of LTCB. In fact, the activation of LHB is its forced discharge, causing a decrease in the energy stored in LHB. Therefore, in the process of servicing LTHB, which is expressed in conducting periodic procedures for its activation and monitoring of operability, there is inevitably a decrease in the operability, reliability and loss of the overall energy resource of LTHB. At the same time, a contradictory situation is created in which, on the one hand, in order to ensure the conservation of LTHB energy for a long time, it does not need to be forcedly discharged. In this case, due to the effect of passivation of LTHB, its performance will “fade” over time. And on the other hand, in order to support the ability of LTHB and the ability to deliver the required current to the load, it is periodically necessary to destroy IPHL - that is, to subject the LTHB to an activation procedure. Since activation involves the forced discharge of LTHB, this inevitably leads to a decrease in the energy resource / capacity of LTHB and the efficiency of its use as part of TU C. This contradiction is often eliminated when the LTHB is in storage, since its storage time can be accurately determined. In this case, before commissioning, it is activated in accordance with the manufacturer's recommendations in accordance with the known shelf life. After commissioning the LHB, it becomes practically impossible to fulfill the manufacturer’s recommendations for battery activation, since it is under the influence of unknown current loads, some of which can impede the passivation process, while others can contribute. As a result of this, a controversial situation is created in which, on the one hand, to prevent failures in the operation of the TUS, it is necessary to more frequently activate the LHC, and on the other hand, to ensure the economical consumption of the battery’s energy resource, its activation should be performed less frequently.

То есть, поддержка состояния ПРБ на практике весьма проблематична, что связано с действием объективных факторов, среди которых отсутствие сведений о сроках хранения и режимах эксплуатации в составе ТУС. Это приводит к тому, что ЛТХБ может подвергаться процедуре активации или чрезмерно часто, или не своевременно. В первом случае ЛТХБ подвергается ускоренному износу и быстрой потере энергоресурса, а во втором, потери работоспособности/состояния ПРБ в результате ее пассивации.That is, maintaining the state of PWB in practice is very problematic, which is associated with the action of objective factors, among which there is a lack of information about the shelf life and operating conditions in the TUS. This leads to the fact that LHB may be subjected to an activation procedure either excessively often or not in a timely manner. In the first case, LFCB undergoes accelerated depreciation and rapid loss of energy resource, and in the second case, the loss of working capacity / state of PRB as a result of its passivation.

Как показал информационный/патентный поиск, известные технические решения, которые могут быть использованы для обслуживания ЛТХБ, имеют существенные недостатки, снижающие качество обслуживания ЛТХБ и контроля/ поддержания ее работоспособности, что обусловлено наличием упомянутых выше противоречий, поэтому поиск более эффективных решений является актуальной задачей.As the information / patent search showed, the well-known technical solutions that can be used for servicing LHB have significant drawbacks that reduce the quality of LHB service and controlling / maintaining its operability, which is due to the above-mentioned contradictions, therefore, the search for more effective solutions is an urgent task.

Из техники [Л3] известен способ снижения влияния эффекта пассивации ЛТХБ, предполагающий подключение параллельно ей конденсатора большой емкости (около 250 мкФ). Предполагается, что при включении электропитания ТУС, «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 TUS power supply is 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 депассивацию (активацию) батареи, а только лишь частично снижает влияние этого эффекта на выходное напряжение ЛТХБ при подключении нагрузки в виде ТУС. 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), что может повлечь возникновение отказа (нарушение работоспособности) ТУС. Кроме того, во многих случаях ЛТХБ эксплуатируется в режиме микропотребления ТУС. В таком режиме эффект пассивации ЛТХБ развивается бесконтрольно и наличие упомянутого конденсатора совершенно не препятствует этому процессу, что существенно ограничивает эффективность применения данного способа.The disadvantage of this method is that it does not provide depassivation (activation) of the battery, but only partially reduces the effect of this effect on the output voltage of the LTB when connecting the load in the form of TUS. 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) , which may lead to the occurrence of a failure (malfunction) of the TUS. In addition, in many cases LHB is operated in the TUS micro-consumption mode. In this mode, the passivation effect of LTHB develops uncontrollably and the presence of the mentioned capacitor does not interfere with this process at all, which significantly limits the effectiveness of this method.

Из техники [ЛЗ] также известен способ активации ЛТХБ, предусматривающий для батарей, находящихся на длительном хранении, проведение (примерно через каждые полгода) процедуры активации ЛТХБ с доведением ее выходного напряжения до номинального напряжения. Способ предусматривает, перед введением в эксплуатацию, выполнять разряд ЛТХБ до тех пор, пока напряжение на ее выходе 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 обеспечивает требуемый уровень выходного напряжения, принимается решение, что она уже неработоспособна и должна быть заменена.The technique [LZ] also knows a method for activating LTBB, which provides for batteries that are in long-term storage, carrying out (approximately every six months) the activation procedure of LTBB with bringing its output voltage to the rated voltage. The method provides, before putting into operation, to discharge the LTHB until the voltage at its output 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, does not provide the required output voltage level, it is decided that it is already inoperative and should be replaced by.

Использование данного способа частично устраняет недостатки предыдущего способа, поскольку в процессе его использования может достигаться в той или иной мере активация ЛТХБ. Однако, эффективность использования данного способа весьма низкая. Это обусловлено следующими факторами субъективного и объективного характера. Так, при использовании данного способа, установленные регламенты/ требования производителя батареи 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. То есть, выполнение процедуры активации ЛТХБ в этом способе выполняется «на глаз»/примерно/без соблюдения строго регламента - все это сказывается на качестве активации ЛТХБ и контроле ее работоспособности, поскольку может привести к частичному восстановлению работоспособности ЛТХБ или к чрезмерному расходу ресурса этой батареи (потери емкости). 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 ТУС, в которых будет использоваться ЛТХБ, отсутствия данных о сроках ее выпуска/ хранения и/или эксплуатации в режиме разряда микротоками, не препятствующими пассивации ЛТХБ. Также, данный способ имеет низкую эффективность применения при эксплуатации ЛТХБ в составе ТУС. Это обусловлено тем, что при эксплуатации ТУС работа ЛТХБ осуществляется в комбинированном режиме, предусматривающем: хранение (ТУС - выключено), работу в микротоковом режиме, способствующем пассивации ЛТХБ, и работу с номинальной токовой нагрузкой. При таком режиме работы пользователю ТУСС практически невозможно определить точную периодичность проведения процедуры активации ЛТХБ. Поэтому, активации будет проводиться случайным образом, скорее всего, более часто, чем требуется, для того, чтобы обеспечить состояние ПРБ. В этом случае ЛТХБ будет ускоренно терять свой энергоресурс. Если же активация будет проводиться редко, то за счет эффекта пассивации, ЛТХБ может потерять свою работоспособность и вызвать отказ в работе ТУС.The use of this method partially eliminates the disadvantages of the previous method, since in the process of its use 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 / requirements of the battery manufacturer can be grossly violated, as individuals (PL) performing maintenance of LHC may have low training and qualifications. Alleged violations of the standards provided for by the LFCB maintenance (activation) procedure, for example, due to distractions, errors, and significant errors in the visual control of LFCB discharge processes and voltage measurements at its output, can cause excessive LCCB capacity consumption or its incomplete activation. That is, the LHB activation procedure in this method is performed “by eye” / approximately / without strictly following the rules - all this affects the quality of LHB activation and the monitoring of its operability, since it can lead to a partial restoration of the LHB functionality or to excessive consumption of the battery’s life (loss of capacity). 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 LFCB energy, since when activated, the consumer can discharge LFCB with excessively high currents and / or an excessively long time, especially in the conditions of a priori uncertainty of the operating conditions of the TUS in which the LCPB will be used, the lack of data on the terms of its release / storage and / or operation in the discharge mode by microcurrents that do not impede the passivation of LTB. Also, this method has a low efficiency in the operation of LTHB as part of TUS. This is due to the fact that during the operation of the TUS, the LCCB operation is carried out in a combined mode, which includes: storage (TUS - off), work in the microcurrent mode, which facilitates the passivation of the LCCB, and operation with the rated current load. With this mode of operation, it is practically impossible for the TUSS user to determine the exact frequency of the LTBH activation procedure. Therefore, activation will be carried out at random, most likely more often than required, in order to ensure the status of the PSR. In this case, LHB will rapidly lose its energy resource. If activation is rarely carried out, then due to the effect of passivation, LTHB can lose its efficiency and cause the TUS to fail.

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 В.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 is 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 В 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. Также, данный способ имеет низкий уровень эффективности, поскольку после установки ЛТХБ в ТУС, вопрос обслуживания ЛТХБ остается «открытым», то есть, как и когда эту процедуру выполнять - все на усмотрение пользователя, который лишен достоверной информации о степени износа и пассивации ЛТХБ. Возможность обслуживания с минимизацией энергетических потерь, связанных с активацией ЛТХБ, и организация такого обслуживания, при котором сохраняется способность ЛТХБ отдавать в нагрузку значение тока, предусмотренного спецификацией производителя или поддерживать максимальный ток потребления ТУС, при использовании данного способа, не обеспечивается.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 . Also, this method has a low level of efficiency, since after installing LCHB in TUS, the issue of servicing LHB remains “open”, that is, how and when to perform this procedure is at the discretion of the user, who is deprived of reliable information about the degree of wear and passivation of LHB. The possibility of servicing with minimization of energy losses associated with the activation of the LHC, and the organization of such a service in which the ability of the LHC to deliver the current value provided by the manufacturer’s specification or to maintain the maximum current consumption of the FCS, is not provided when using this method.

Из техники [Л5] известно устройство активации литий-тионилхлоридной батареи, состоящее из батареи химического источника тока (батарея), разрядной цепи (РЦ), коммутатора и блока контроля напряжения (БКН), который первым и вторым портами соединен, соответственно, с первым портом коммутатора и первым портом батареи и со вторым портом батареи и первым портом узла РЦ, который вторым портом соединен со вторым портом коммутатора. При этом, узел РЦ выполнен с возможностью ограничения максимально допустимого тока, протекающего через активируемую батарею.From the technology [L5], a device for activating a lithium thionyl chloride battery is known, consisting of a battery of a chemical current source (battery), a discharge circuit (RC), a switch and a voltage control unit (BKN), which is connected to the first port by the first and second ports, respectively the switch and the first battery port and with the second battery port and the first port of the RC node, which is connected to the second port of the switch by the second port. At the same time, the RC node is configured to limit the maximum allowable current flowing through the activated battery.

Данное устройство работает следующим образом. Для проведения процедуры активации батареи осуществляется замыкание коммутатора на время Т, что вызывает протекание электрического тока I через узел РЦ. При этом с помощью узла БКН обеспечивается возможность оператору, выполняющему активацию батареи, визуальный контроль уровня напряжения на выходе ЛТХБ (батареи). В данном устройстве коммутатор выполнен в виде типового электрического выключателя, а узел РЦ - в виде постоянного резистора Rрц. Значение электрического тока активации батареи определяется выражением: I=Uбат/Rрц, где Uбат - напряжение на выходе батареи, Rрц - значение сопротивления нагрузочного резистора (узла РЦ). В процессе активации батареи оператором (физическим лицом) осуществляется визуальное наблюдение за изменением напряжения на выходе батареи с помощью узла БКН, в качестве которого может использоваться типовой вольтметр. Параметры узла РЦ, выполненного в виде постоянного резистора, устанавливаются из расчета допустимого тока через батарею. Если батарея исправна (работоспособна), то процесс ее активации, фиксируемый визуально по показаниям узла БКН, подчиняется следующей модели: на начальном этапе, сражу же после включения коммутатора, напряжение на выходе батареи может «просаживаться»/уменьшаться (достигать низкого значения - экстремума) менее чем до 3 В (для батареи с номинальным выходным напряжением 3.6 В). Затем, после 5-15 сек после начала процедуры активации батареи, по показанию узла БКН фиксируется факт, что напряжение на батарее начинает плавно нарастать, и по достижению значения, превышающего 3 В и более процедура активации батареи прекращается. Если напряжение на батарее не повышается выше 3 В в течении 1 минуты, то процесс ее активации прекращается и принимается решение о том, что батарея - неисправна (не работоспособна). Данное устройство частично устраняет недостатки предыдущего способа, поскольку в нем устранены многие неопределенности в режиме активации ЛТХБ.This device operates as follows. To carry out the battery activation procedure, the switch closes for a time T, which causes the flow of electric current I through the RC node. At the same time, with the help of the BKN unit, it is possible for the operator performing battery activation to visually control the voltage level at the output of the LTB (battery). In this device, the switch is made in the form of a typical electric switch, and the RC node is in the form of a constant resistor Rрц. The value of the electric activation current of the battery is determined by the expression: I = Ubat / Rrc, where Ubat is the voltage at the output of the battery, Rrc is the resistance value of the load resistor (RC node). In the process of activating the battery, the operator (individual) conducts visual monitoring of the voltage change at the battery output using the BKN unit, which can be used as a typical voltmeter. The parameters of the RC node, made in the form of a constant resistor, are set based on the calculation of the permissible current through the battery. If the battery is operational (operational), then its activation process, which is recorded visually according to the testimony of the BKN unit, obeys the following model: at the initial stage, I fight after switching on the switch, the voltage at the battery output can “drain” / decrease (reach a low value - extremum) less than 3 V (for a battery with a rated output voltage of 3.6 V). Then, after 5-15 seconds after the start of the battery activation procedure, according to the testimony of the BKN unit, the fact is fixed that the voltage on the battery begins to increase smoothly, and when the value exceeds 3 V or more, the battery activation procedure is terminated. If the voltage on the battery does not rise above 3 V within 1 minute, then the process of its activation stops and a decision is made that the battery is malfunctioning (not working). This device partially eliminates the disadvantages of the previous method, since it eliminated many uncertainties in the activation mode of LTB.

Данному устройству присущи недостатки, аналогичные ранее рассмотренным способам. Процедура активации батареи, 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 батареи, могут существенно влиять на качество выполнения этой процедуры. Низкая точность соблюдения регламента процедуры активации батареи и отсутствие контроля величины разрядного тока может вызывать повышенный расход энергоресурса батареи (из-за разряда батареи во время ее активации чрезмерного большими токами в течении длительного времени). Также следует отметить, что использование данного устройства крайне неудобно, поскольку для проведения процедуры активации батареи 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 активации батареи (например, для активации ЛТХБ типа ER26500 необходимо 25 минут разряжать током 60 мА), является изнурительным занятием, выполнение которого, с большой вероятностью, может быть нарушено из-за отвлечений упомянутых ФЛ. То есть значительное неудобство использования данного устройства для активации батареи может повлечь существенное снижение качества обслуживания батареи. Также, с помощью данного устройства возможность обслуживания с минимизацией энергетических потерь, связанных с активацией батареи ЛТХБ, и организация такого обслуживания, при котором сохраняется способность батареи ЛТХБ отдавать в нагрузку значение тока, предусмотренного спецификацией производителя этого изделия, при использовании данного способа, не обеспечивается. Это обусловлено тем, что в данном устройстве отсутствуют признаки и свойства, необходимые для контроля режимов эксплуатации батареи, например, фиксации времени нахождения батареи без подключения нагрузки (когда ТУС, в котором установлена батарея, выключено), фиксации времени работы батареи как в режиме разряда микротоками, так и при номинальной нагрузке. Отсутствие данных о режимах эксплуатации не позволяет пользователю достоверно контролировать, так и своевременно осуществлять активацию батареи.This device has inherent disadvantages similar to the previously discussed methods. The procedure for activating the battery when using this device is “approximate” in nature, since the switch is turned on manually, and the output voltage level on the battery is monitored visually. Errors of operators performing the battery activation procedure can significantly affect the quality of this procedure. The low accuracy of observing the regulation of the battery activation procedure and the lack of control of the discharge current value can cause an increased consumption of battery energy (due to the discharge of the battery 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 battery activation 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 battery activation (for example, to activate LTBB type ER26500, it takes 25 minutes to discharge 60 mA), this is an exhausting task, the implementation of which , with a high probability, can be violated due to distractions of the aforementioned PL. That is, a significant inconvenience of using this device to activate the battery can lead to a significant decrease in the quality of battery service. Also, with the help of this device, the possibility of servicing with minimization of energy losses associated with the activation of the LTHB battery, and the organization of such service, which retains the ability of the LTHB battery to deliver to the load the current value provided by the manufacturer’s specification for this product, when using this method, is not provided. This is due to the fact that in this device there are no signs and properties necessary for monitoring battery operating modes, for example, fixing the time spent by the battery without connecting a load (when the TUS in which the battery is installed is turned off), fixing the battery operating time as in microcurrent discharge mode , and at rated load. The lack of data on operating modes does not allow the user to reliably monitor and timely activate the battery.

По мнению авторов, наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту (прототипом) является, известное из техники [Л6], устройство, состоящее из батареи последовательно соединенных химических источников тока (далее - батарея), блока балансировки и контроля параметров батареи (БКПБ), разрядной цепи (РЦ), индикатора и блока управления (БУ), который своими с первого по третий портами соединен, соответственно, со входом индикатора, с первым портом узла РЦ и с первым портом узла БКПБ, который вторым портом соединен с первым портом батареи, которая вторым портом соединена со вторым портом узла РЦ, при этом, узел БУ выполнен с возможностью контроля работоспособности батареи по данным, поступающим с узла БКПБ, который выполнен с возможностью контроля напряжения на элементах батареи и балансировки их токовой нагрузки.According to the authors, the closest in technical essence to the claimed object (prototype) is, known from the technology [L6], a device consisting of a battery of series-connected chemical current sources (hereinafter referred to as the battery), a balancing and control unit for battery parameters (BKPB), bit circuit (RC), indicator and control unit (CU), which is connected with its first to third ports, respectively, with the indicator input, with the first port of the RC node and with the first port of the BKPB node, which is connected to the first battery port by the second port and, which is connected by the second port to the second port of the RC node, wherein the control unit is configured to monitor the battery’s operability according to the data received from the BKPB node, which is configured to control the voltage on the battery cells and balance their current load.

Функциональная схема устройства представлена на фиг.1. Устройство (фиг.1) состоит из блока управления (БУ) 1, индикатора 2, разрядной цепи (РЦ) 3, блока балансировки и контроля параметров батареи (БКПБ) 4 и батареи последовательно соединенных химических источников тока (батарея). При этом, батарея своими первым и вторым портами соединена, соответственно, со вторым портом узла РЦ 3 и вторым портом узла БКПБ 4, который своим первым портом соединен с третьим портом узла БУ 1, который своими первым и вторым портами соединен, соответственно, со входом индикатора 2 и первым портом узла РЦ 3, при этом, узел БУ 1 выполнен с возможностью контроля работоспособности батареи 5 по данным, поступающим с узла БКПБ 4, который выполнен с возможностью контроля напряжения на элементах батареи 5 и балансировки их токовой нагрузки.Functional diagram of the device shown in figure 1. The device (Fig. 1) consists of a control unit (BU) 1, indicator 2, a discharge circuit (RC) 3, a balancing and control unit for battery parameters (BKPB) 4, and a battery of series-connected chemical current sources (battery). Moreover, the battery with its first and second ports is connected, respectively, with the second port of the RC 3 node and the second port of the BKPB 4 node, which is connected with its first port to the third port of the BU 1 unit, which is connected, respectively, with the input to its input and the second port indicator 2 and the first port of the RC 3 unit, while the BU unit 1 is configured to monitor the battery 5 according to the data received from the BKPB 4 unit, which is configured to control the voltage on the elements of the battery 5 and balance their current load.

Устройство (фиг.1) функционирует следующим образом. В исходном состоянии узлом БКПБ 4 осуществляется измерение напряжения на элементах батареи 5. Тестирование батареи 5 осуществляется кратковременным подключением к ней узла РЦ 4, который эмулирует нагрузку 6 с ее номинальным током. Если в процессе тестирования напряжение на батарее 5 находится в пределах допустимых значений, то на индикатор 7 выводится сообщение об исправности батареи 5. В простейшем случае индикатор может быть двухцветным светодиодом, зеленое или красное свечение которого может свидетельствовать, соответственно, об исправности или разряженном состоянии батареи 5. Предполагается, что наличие тестового режима может обеспечить устранение пассивации батареи 5.The device (figure 1) operates as follows. In the initial state, the unit BKPB 4 measures the voltage on the elements of the battery 5. Testing the battery 5 is carried out by short-term connection to it of the node RC 4, which emulates the load 6 with its rated current. If during the test the voltage on the battery 5 is within acceptable values, then the indicator 7 displays a message about the health of the battery 5. In the simplest case, the indicator can be a two-color LED, the green or red glow of which can indicate, respectively, the health or low state of the battery 5. It is assumed that the presence of the test mode can eliminate the passivation of the battery 5.

В рабочем состоянии, при подключении нагрузки (после включения электропитания ТУС), батарея 5 начинает разряжаться. Уровень напряжения на элементах батареи 5 контролируется узлом БКПБ 4. В процессе разряда батареи 5 или при воздействии на нее больших разрядных токов, напряжение на отдельных элементах батареи 5 может уменьшаться, что свидетельствует о их разряде или снижении работоспособности. В этих случаях, узлом БКПБ 4 под управлением узла БУ 1 осуществляется балансировка элементов батареи 5, обеспечивающая перераспределение токовой нагрузки между элементами батареи 5. Если в процессе эксплуатации напряжение на батарее 5 снизится ниже допустимого значения, то этот факт будет зафиксирован узлом БУ 1, который включит на индикаторе 7 режим индикации факта, что батарея 5 разряжена/не работоспособна.In working condition, when the load is connected (after turning on the power to the TUS), the battery 5 starts to discharge. The voltage level on the elements of the battery 5 is controlled by the unit БКПБ 4. During the discharge of the battery 5 or when exposed to large discharge currents, the voltage on the individual elements of the battery 5 may decrease, indicating their discharge or reduced performance. In these cases, the unit БКПБ 4 under the control of the unit БУ 1 balances the elements of the battery 5, providing a redistribution of the current load between the elements of the battery 5. If during operation the voltage on the battery 5 drops below the permissible value, this fact will be recorded by the unit БУ 1, which will turn on the indicator 7 mode of indication of the fact that the battery 5 is discharged / not operational.

Данное устройство частично устраняет недостатки предыдущего устройства. Это обусловлено тем, что в устройстве предусмотрена процедура тестирования батареи 5, которая позволяет контролировать работоспособность батареи и своевременно оповещать пользователя ТУСС о ее состоянии с помощью индикатора 2. Кроме того, узлом БКПБ 4 обеспечивается балансировка токовой нагрузки на элементы батареи 5, что обеспечивает повышение ее работоспособности.This device partially eliminates the disadvantages of the previous device. This is due to the fact that the device has a battery testing procedure 5, which allows you to monitor the battery performance and timely notify the TUSS user about its status using indicator 2. In addition, the BKPB 4 node provides balancing of the current load on the elements of the battery 5, which increases its health.

Данное техническое решение имеет недостатки, аналогичные предыдущему устройству. Так, тестирование батареи 5, не обеспечивает достоверного контроля работоспособности батареи 5, поскольку ее пассивация может развиваться постепенно и на этапе тестирования номинальным нагрузочным током не обнаруживаться и не устраняться. Кроме того, тестирование батареи 5 номинальным током не обеспечивает проверку ее работоспособности при максимальном рабочем токе ТУС. Частое тестирование батареи 5, осуществляемое при каждом включении электропитания ТУС, с одной стороны, способствует частичной активации, однако ведет к повышенному расходу ее энергоресурса. Следует также заметить, что балансировка токовой нагрузки на элементы батареи 5 может в ряже случаев способствовать развитию процесса пассивации отдельных элементов батареи 5, потому, что действие импульсов повышенного тока, способного разрушить ИПХЛ, снижается узлом БКПБ 4.This technical solution has disadvantages similar to the previous device. So, testing the battery 5 does not provide reliable control of the health of the battery 5, since its passivation can develop gradually and at the stage of testing the rated load current cannot be detected and not eliminated. In addition, testing the battery 5 with rated current does not provide a test of its performance at the maximum operating current of the TUS. Frequent testing of battery 5, carried out at each power-up of the TUS, on the one hand, promotes partial activation, but leads to an increased consumption of its energy resource. It should also be noted that balancing the current load on the elements of the battery 5 can in some cases contribute to the development of the passivation process of the individual elements of the battery 5, because the effect of high current pulses that can destroy IPCL is reduced by the BKPB 4 unit.

По мнению авторов, повышение качества обслуживания батареи может быть достигнуто на основе минимизации энергетических затрат (МЭЗ), которые расходуются при активации ЛТХБ для поддержания ее в работоспособном состоянии. Поскольку алгоритмы активации ЛТХБ (разрядные токи и время их воздействия) регламентированы производителями ЛТХБ, то основная задача по достижению МЭЗ может быть сведена к определению такого состояния батареи, при котором назрела необходимость выполнить процедуру активации ЛТХБ.According to the authors, improving the quality of battery service can be achieved by minimizing the energy costs (MEZ), which are expended upon activation of LTB to maintain it in working condition. Since LTCHB activation algorithms (discharge currents and the time of their exposure) are regulated by LTCHB manufacturers, the main task to achieve the MEZ can be reduced to determining the state of the battery, in which there is a need to perform LTCHB activation procedure.

Исследования показали, что решение задачи по МЭЗ, связанных с активацией ЛТХБ, весьма проблематично, поскольку пассивация ЛТХБ зависит от многих факторов, учет влияния которых на формирование ИПХЛ в ЛТХБ практически учесть/предсказать невозможно. При разных температурах и токовых режимах, воздействующих на ЛТХБ, степень ее пассивации будет различной, поэтому, точное определение момента, когда необходимо провести активацию ЛТХБ, весьма затруднительно. Создается противоречивая ситуация, при которой, с одной стороны, для обеспечения состояния ПРБ необходимо ЛТХБ активировать часто. Это - обеспечивает высокий уровень работоспособности батареи, как ее способности обеспечить ТУС максимальным током потребления (МТП). Однако, частая активация ЛТХБ приводит к чрезмерному расходу ее общего энергоресурса. С другой стороны, для экономного расхода энергоресурса ЛТХБ и достижения МЭП ЛТХБ, необходимо проводить ее активацию как можно реже. Однако, в таком случае, не контролируемое развитие процесса пассивации может нарушить работоспособность ЛТХБ и вызвать сбои/отказы в работе ТУС.Studies have shown that the solution to the problem of MEZ associated with the activation of LHCB is very problematic, since the passivation of LHCB depends on many factors, it is practically impossible to take into account / predict the influence of which on the formation of IPCL in LHCB. At different temperatures and current regimes affecting LCPB, the degree of passivation will be different, therefore, the exact determination of the moment when it is necessary to activate LCPB is very difficult. A contradictory situation is created in which, on the one hand, it is necessary to activate LHB frequently to ensure the state of PRB. This - provides a high level of battery performance, as well as its ability to provide TUS with maximum current consumption (MTP). However, frequent activation of LHB leads to an excessive consumption of its total energy resource. On the other hand, for the economical consumption of energy resources of LTHB and the achievement of the MEP LTHB, it is necessary to activate it as little as possible. However, in this case, the uncontrolled development of the passivation process can interfere with the performance of the LTHB and cause malfunctions / failures in the operation of the TUS.

Для разрешения упомянутого противоречия авторами предложена идея, суть которой заключается в том, что в процессе эксплуатации в составе ТУС производится тестирование ЛТХБ, которое позволяет оценить степень пассивации батареи и определить с достаточной точностью момент достижения ее такого состояния, при котором необходимо выполнить/ запустить процедуру активации ЛТХБ. По мнению авторов, тестирование уровня работоспособности ЛТХБ в процессе ее эксплуатации в составе ТУС может быть организовано на основе мониторинга/ измерений внутреннего сопротивления батареи (ВСБ).To resolve the aforementioned contradiction, the authors proposed an idea, the essence of which is that during operation as part of the TUS, the LTHB is tested, which allows to assess the degree of passivation of the battery and determine with sufficient accuracy the moment it reaches such a state in which it is necessary to perform / start the activation procedure LTHB. According to the authors, testing the level of operability of LTHB during its operation as part of a TUS can be organized on the basis of monitoring / measuring the internal resistance of the battery (VSB).

Как известно из [Л7], внутреннее сопротивление химических источников тока (ВС ХИТ) - параметр, величина которого существенным образом влияет на способность ТУС функционировать в режимах с повышенной токовой нагрузкой. Например, при увеличении ВС ХИТ выше допустимого значения, работоспособность ТУС может быть нарушена, поскольку ВС ХИТ ограничивает величину тока, отдаваемого батареей в нагрузку. То есть, в режиме повышенного энергопотребления могут возникать отказы ТУС, поскольку ХИТ, в котором увеличилось внутреннее сопротивление выше допустимого значения, не в состоянии больше поддерживать в нагрузке требуемую величину тока, хотя сам ХИТ еще может обладать значительным запасом энергоресурса.As is known from [L7], the internal resistance of chemical current sources (VS HIT) is a parameter whose value significantly affects the ability of a TUS to function in modes with increased current load. For example, if the value of the HIT is higher than the permissible value, the performance of the HPS can be impaired, since the HIT limits the amount of current that the battery gives to the load. That is, in the mode of increased energy consumption, TUS failures can occur, since the CIT, in which the internal resistance increased above the permissible value, is no longer able to support the required current in the load, although the CIT itself can still have a significant energy reserve.

В [Л7] также показано, что для оценки сопротивления ХИТ может использоваться регистрация его отклика на подачу импульса постоянного тока и на воздействие переменного тока в некотором диапазоне частот. В первом случае при анализе отклика ХИТ на импульс постоянного тока можно оценить составляющие его полного сопротивления. При этом, на Rом (Rом - чисто омическое сопротивление, определяемое сопротивлением токоподводящих деталей электродов, их активных масс и сопротивлением электролита) происходит мгновенное изменение напряжение, а Rпол (Rпол - поляризационное сопротивление, отражающее скорость электрохимических реакций) обеспечивает экспоненциальное изменение напряжения ХИТ до его нового стационарного состояния. Регистрация отклика на переменный синусоидальный сигнал дает более детальное представление о поляризационном сопротивлении и позволяет оценить все его составляющие. Отклик обычно представляется в виде годографа импеданса (на плоскости в координатах действительной и реактивной составляющих полного комплексного сопротивления). Согласно известным методикам, измерения производятся при последовательном тестировании на разных частотах из диапазона от десятков кГц до сотых Гц. Следует заметить, что стандарт МЭК и отечественный ГОСТ разрешают использовать оба описанных выше метода измерения. Величина импеданса ХИТ, которая дается в каталогах зарубежных производителей, оценивается при измерениях на переменном токе частотой 1000±100 Гц (в течение 1-5 с). Сопротивление вычисляется по формуле R1000 Гц=U~/I~, где I~ и U~ - переменный ток и напряжение - отклик на него источника тока. При этом, переменный ток выбирается так, чтобы пиковое значение напряжения не превышало 20 мВ. Для широкого спектра источников тока величина R1000 Гц соответствует их омическому сопротивлению Rом. Характеристика внутреннего сопротивления ХИТ измеряется также при подаче импульса постоянного тока. При этом, оценивается величина сопротивления R=(U1-U2)/(I2-I1), где U1 и U2 - напряжение, которое регистрируется после пропускания тока I1 и 12, соответственно, в течение регламентированных интервалов времени Т1 и Т2. При такой методике измеренная величина включает кроме R_ом еще и поляризационное сопротивление.In [L7], it was also shown that to evaluate the resistance of the CIT, recording its response to the supply of a direct current pulse and to the influence of alternating current in a certain frequency range can be used. In the first case, when analyzing the response of a CIT to a direct current pulse, it is possible to evaluate the components of its impedance. At the same time, on Rom (Rom is the purely ohmic resistance, determined by the resistance of the current-carrying parts of the electrodes, their active masses and the resistance of the electrolyte), an instantaneous change in voltage occurs, and Rpol (Rpol - polarization resistance, reflecting the speed of electrochemical reactions) provides an exponential change in the voltage of the chit to its new stationary state. The registration of the response to an alternating sinusoidal signal gives a more detailed idea of the polarization resistance and allows you to evaluate all its components. The response is usually presented in the form of a hodograph of impedance (on a plane in the coordinates of the real and reactive components of the total complex resistance). According to well-known techniques, measurements are made during sequential testing at different frequencies from a range from tens of kHz to hundredths of a Hz. It should be noted that the IEC standard and domestic GOST allow the use of both of the measurement methods described above. The value of the HIT impedance, which is given in the catalogs of foreign manufacturers, is estimated when measuring on alternating current with a frequency of 1000 ± 100 Hz (within 1-5 s). The resistance is calculated by the formula R1000 Hz = U ~ / I ~, where I ~ and U ~ are alternating current and voltage is the response of the current source to it. In this case, the alternating current is selected so that the peak value of the voltage does not exceed 20 mV. For a wide range of current sources, the value of R1000 Hz corresponds to their ohmic resistance Rom. The characteristic of the internal resistance of the HIT is also measured when a direct current pulse is applied. In this case, the resistance value R = (U1-U2) / (I2-I1) is estimated, where U1 and U2 are the voltage that is recorded after passing current I1 and 12, respectively, during the regulated time intervals T1 and T2. With this technique, the measured value includes, in addition to R _ohm , also polarization resistance.

Как известно из [Л8], из-за большого спектра используемых в разных приложениях источников тока, разнообразия их конструкций и технологий изготовления, диагностика состояния ХИТ по величине их внутреннего сопротивления может стать возможной лишь при накоплении данных относительно конкретных источников тока, так как разброс R_ом свежеизготовленных ХИТ конкретного типа может быть соизмерим с изменением Rом этого источника тока в процессе его эксплуатации. Так, например, разброс внутреннего сопротивления аккумуляторов ведущих зарубежных компаний, таких как SAFT, SANYO, PANASONIC может превышать 20%.As is known from [L8], due to the wide range of current sources used in various applications, the variety of their designs and manufacturing techniques, diagnostics of the state of CI by the value of their internal resistance can only be possible when data are collected regarding specific current sources, since the spread of R _ohm freshly HIT particular type may be commensurate with the change in ROM of this current source during its operation. For example, the variation in the internal resistance of batteries of leading foreign companies such as SAFT, SANYO, PANASONIC may exceed 20%.

Исследования показали, что при диагностике ХИТ по его ВС следует учитывать, что значение Rом зависит от типа источника тока и его производителя, величины емкости и степени деградации ХИТ. Поэтому, определение состояния источника тока с неизвестной предисторией эксплуатации весьма проблематично. Однако, при периодическом измерении Rом конкретного экземпляра ХИТ в процессе его эксплуатации в составе ТУС, можно прогнозировать работоспособность батареи ХИТ.Studies have shown that in the diagnosis of ChIT by its BC, it should be taken into account that the value of Rom depends on the type of current source and its manufacturer, the value of capacitance and the degree of degradation of ChIT. Therefore, determining the state of a current source with an unknown operating history is very problematic. However, with the periodic measurement by Rom of a specific instance of HIT during its operation as part of the TUS, it is possible to predict the performance of the HIT battery.

Как известно из [Л7], источники тока считаются работоспособными до тех пор, пока их фактическая разрядная емкость Сраз не станет менее 60-50% от номинальной емкости (Сн). Зависимость Сраз и омического сопротивления ХИТ в пределах этого периода эксплуатации достаточно точно описывается эмпирическим уравнением: Сраз*Rом=Const. Поэтому, измерив омическое сопротивление Rом используемого источника тока в начале эксплуатации, при периодических последующих его измерениях можно с достаточной точностью предсказывать реальную работоспособность и емкость ХИТ.As is known from [L7], current sources are considered operable until their actual discharge capacitance Craz becomes less than 60-50% of the nominal capacitance (Sn). The dependence of Sraz and the ohmic resistance of HIT within this period of operation is quite accurately described by the empirical equation: Sraz * Rom = Const. Therefore, by measuring the ohmic resistance Rom of the current source used at the beginning of operation, with periodic subsequent measurements of it, it is possible to predict with sufficient accuracy the actual performance and capacity of the HIT.

Таким образом, эффективное тестирование работоспособности батареи по величине ВС батареи может быть достигнуто только на основе обработки статистических данных, накопленных в процессе эксплуатации конкретных образцов ЛТХБ, эксплуатируемых в составе ТУС.Thus, effective testing of battery performance in terms of battery BC can be achieved only on the basis of processing statistical data accumulated during the operation of specific LTHB samples operated as part of the TUS.

Исследования показали, что технические решения, которые могут обеспечить минимизацию энергетических затрат, связанных с активацией батареи и поддержанием ее в состоянии необходимого уровня работоспособности (НУР), как способности обеспечить МРТ ТУС, на основе мониторинга/тестирования внутреннего сопротивления батареи (ВСБ) в процессе ее эксплуатации, фиксации и накопления измеренных значений ВСБ, сравнения их с пороговым значением (ПЗ) и автоматического запуска процедуры активации ЛТХБ при достижении ВСБ уровня ПЗ, из техники не известны.Studies have shown that technical solutions that can minimize the energy costs associated with activating the battery and maintaining it in a state of the required level of performance (NUR), as the ability to provide MRI TUS, based on monitoring / testing the internal resistance of the battery (VSB) in the process operation, recording and accumulation of measured values of the VSD, comparing them with a threshold value (PZ) and automatically starting the activation procedure of LTBB when the VSB reaches the PP level, is not known from the technique us.

Целью полезной модели является расширение функциональных возможностей известного технического решения, связанных с повышением качества обслуживания литий-тионилхлоридной батареи (ЛТХБ), при котором обеспечивается повышение надежности контроля работоспособности ЛТХБ и снижение энергетических затрат на ее активацию.The purpose of the utility model is to expand the functionality of a well-known technical solution related to improving the quality of service for a lithium-thionyl chloride battery (LCHB), which provides increased reliability of the control of the performance of LHB and reduction of energy costs for its activation.

Поставленная цель достигается за счет того, что в известное устройство, состоящее из батареи последовательно соединенных химических источников тока (далее - батарея), блока балансировки и контроля параметров батареи (БКПБ), разрядной цепи (РЦ), индикатора и блока управления (БУ), который своими с первого по третий портами соединен, соответственно, со входом индикатора, с первым портом узла РЦ и с первым портом узла БКПБ, который вторым портом соединен с первым портом батареи, которая вторым портом соединена со вторым портом узла РЦ, при этом, узел БУ выполнен с возможностью контроля работоспособности батареи по данным, поступающим с узла БКПБ, который выполнен с возможностью контроля напряжения на элементах батареи и балансировки их токовой нагрузки, дополнительно в его состав введены память и блок тестирования внутреннего сопротивления батареи (БТВСБ), который своими первым и вторым портами соединен, соответственно, с третьим портом батареи и с четвертым портом узла БУ, который пятым портом соединен с портом памяти, при этом, узел БУ выполнен в виде микроконтроллера (МК), функционирующего по программе, обеспечивающей возможность мониторинга внутреннего сопротивления батареи (ВСБ) в процессе ее эксплуатации, предусматривающего регистрацию в памяти начального (при вводе батареи в эксплуатацию) значения внутреннего сопротивления батареи (НЗ ВСБ), формирования с фиксацией в памяти порогового/ допустимого значения внутреннего сопротивления батареи (ПЗ ВСБ), значение которого может быть установлено, например, как 1.5…2 величины НЗ ВСБ или такому значению, при котором данной батареей обеспечивается максимальный ток потребления ТУС (в котором установлена упомянутая батарея), периодического, например, один раз в неделю, тестирования ВСБ с помощью узла БТВСБ, фиксации и накопления в памяти измеренных (полученных в процессе тестирования батареи) значений ВСБ, обработки накопленных в памяти значений ВСБ и определения степени деградации (потери работоспособности) батареи по величине ее ВСБ путем сравнения текущего ВСБ с ее пороговым/ допустимым значением (ПЗ ВСБ), автоматического запуска процедуры активации батареи, при достижении ВСБ уровня, превышающего пороговое/ допустимое значение (ПЗ ВСБ), управления процедурой активации (депассивации) батареи, предусматривающей использование узла РЦ для формирования импульса разрядного тока с параметрами (величиной тока и временем его действия), предусмотренными производителем батареи для ее активации, с одновременным контролем напряжения на элементах батареи с помощью узла БКПБ, отображения на индикаторе состояния батареи, соответствующего работоспособности или потери ее работоспособности, если после выполнения процедуры активации/ тестирования выходное напряжение батареи/ВСБ находится, соответственно, в допустимых пределах или за ее пределами. Функциональная схема устройства тестирования и активации литий-тионилхлоридной батареи (далее-устройство) приведена на фиг.2. Устройство (фиг.2) состоит из микроконтроллера (МК) 1, индикатора 2, разрядной цепи (РЦ) 3, блока контроля параметров батареи (БКПБ) 4, блока тестирования внутреннего сопротивления батареи (БТВСБ) 5, памяти 6 и литий-тионлхлоридной батареи (ЛТХБ) 8, которая своими с первого по третий портами соединена со вторым портом узла РЦ 3, со вторым портом узла БКПБ 4 и со вторым портом узла БТВСБ 5, который первым портом соединен с первым портом узла МК 1, который своими со второго по пятый портами соединен, соответственно, со входом индикатора 2, с первым портом узла РЦ 3, с первым портом узла БКНБ 4 и с портом узла памяти 6. При этом, узел МК 1 функционирует по программе, обеспечивающей возможность мониторинга внутреннего сопротивления батареи (ВС) ЛТХБ 8 в процессе ее эксплуатации, предусматривающего регистрацию в памяти 6 начального (при вводе ЛТХБ 8 в эксплуатацию) значения внутреннего сопротивления (НЗВС) ЛТХБ 8, формирования с фиксацией в памяти 6 порогового/допустимого значения внутреннего сопротивления (ПЗВС) ЛТХБ 8, величина которого может быть установлена, например, как 1.5…2 величины НЗВС узла ЛТХБ 8 или такому значению, при котором с помощью ЛТХБ 8 обеспечивается максимальный ток потребления технического устройства (нагрузки 7), в котором установлена ЛТХБ 8, периодического, например, один раз в неделю, тестирования ВС ЛТХБ 8 с помощью узла БТВСБ 5, фиксации и накопления в памяти 6 измеренных (полученных в процессе тестирования ЛТХБ 8) значений ВС ЛТХБ 8, обработки накопленных в памяти 6 значений ВС ЛТХБ 8 и определения степени деградации (потери работоспособности) ЛТХБ 8 по величине ее внутреннего сопротивления на основе сравнения текущего ВС ЛТХБ 8 с ее пороговым/допустимым значением (ПЗВС ЛТХБ 8), автоматического запуска процедуры активации ЛТХБ 8, при достижении ВС ЛТХБ 8 уровня, превышающего пороговое/допустимое значение (ПЗВС ЛТХБ 8), управления процедурой активации (депассивации) ЛТХБ 8, предусматривающей использование узла РЦ 3 для формирования импульса разрядного тока с параметрами (величиной тока и временем его действия), предусмотренными производителем ЛТХБ 8, с одновременным контролем напряжения на элементах ЛТХБ 8 с помощью узла БКПБ 4, отображения на индикаторе 2 состояния батареи 8, соответствующего работоспособности или потери ее работоспособности, если после выполнения процедуры активации/тестирования выходное напряжение ЛТХБ 8/ВС ЛТХБ 8 находится, соответственно, в допустимых пределах или за ее пределами.This goal is achieved due to the fact that in the known device consisting of a battery of series-connected chemical current sources (hereinafter referred to as the battery), a balancing and control unit for battery parameters (BKPB), a discharge circuit (RC), an indicator and a control unit (BU), which, with its first to third ports, is connected, respectively, with the indicator input, with the first port of the RC node and with the first port of the BKPB node, which is connected with the second port to the first port of the battery, which is connected with the second port to the second port of the RC node, while green BU is made with the possibility of monitoring the battery’s performance according to the data received from the BKPB node, which is configured to control the voltage on the battery cells and balance their current load, it also includes a memory and a battery internal resistance testing unit (BTVSB), which is its first and the second ports are connected, respectively, with the third battery port and with the fourth port of the control unit, which is connected to the memory port by the fifth port, while the control unit is designed as a microcontroller (MK), ionizing according to the program, which provides the ability to monitor the internal resistance of the battery (VSB) during its operation, providing for the registration in the memory of the initial (when putting the battery into operation) value of the internal resistance of the battery (NZ VSB), the formation of the threshold / allowable value of internal resistance in the memory batteries (PZ VSB), the value of which can be set, for example, as 1.5 ... 2 values of NZ VSB or such a value at which this battery provides the maximum the consumption of the ACS (in which the mentioned battery is installed), periodic, for example, once a week, testing of the ASC using the BTVSB unit, recording and accumulating in the memory of the measured (obtained during the battery testing) values of the ASC, processing of the accumulated values of the ASC and determining the degree of degradation (loss of operability) of the battery in terms of its BSC by comparing the current BSC with its threshold / allowable value (PZ BSC), automatically starting the battery activation procedure, when the BSC reaches a level exceeding o threshold / permissible value (PZ VSB), control of the activation (depassivation) procedure of the battery, providing for the use of the RC node to generate a discharge current pulse with the parameters (current value and time of its action) provided by the battery manufacturer for its activation, while monitoring the voltage at battery cells using the БКПБ unit, displaying on the indicator of the battery status corresponding to operability or loss of its operability, if after performing the activation / test procedure anija output voltage of the battery / FAB stored, respectively, in an acceptable range or beyond. Functional diagram of a device for testing and activation of a lithium thionyl chloride battery (hereinafter, the device) is shown in figure 2. The device (figure 2) consists of a microcontroller (MK) 1, indicator 2, a discharge circuit (RC) 3, a battery parameter control unit (BKPB) 4, a battery internal resistance test unit (BTVSB) 5, a memory 6, and a lithium thionyl chloride battery (LTCHB) 8, which is connected with its first through third ports to the second port of the RC 3 node, with the second port of the BKPB 4 node and with the second port of the BTVSB 5 node, which is connected by the first port to the first port of MK 1, which is its second to the fifth port is connected, respectively, with the input of indicator 2, with the first port and RC 3, with the first port of the BKNB node 4 and with the port of the memory node 6. In this case, the MK 1 node operates according to a program that provides the ability to monitor the internal resistance of the battery of the LTCHB 8 during its operation, which provides for the registration of the initial (in memory 6) when commissioning LTCHB 8 into operation), the values of the internal resistance (NEC) of LTCHB 8, the formation with fixation in memory 6 of the threshold / allowable value of the internal resistance (CEC) of LTCHB 8, the value of which can be set, for example, as 1.5 ... 2 values of the NSC of the LTCHB unit 8 or such a value at which the maximum current consumption of the technical device (load 7) is provided with LTCHB 8, in which the LTCHB 8 is installed, periodically, for example, once a week, testing the LTCHB 8 aircraft using the BTVSB 5 unit, fixation and accumulation in memory of 6 measured (obtained in the process of testing LTCHB 8) values of aircraft LTCHB 8, processing of accumulated in memory 6 values of aircraft LTCHB 8 and determining the degree of degradation (loss of performance) of LTCHB 8 by the value of its internal resistance based on a comparison of the current Aircraft LTKhB 8 with its threshold / allowable value (ПЗВС ЛТХБ 8), automatic start of the activation procedure of the LTKhB 8, when the aircraft of the LTKhB 8 reaches a level exceeding the threshold / allowable value (ПЗВС ЛТХБ 8), control of the activation (depassivation) procedure of the LTKhB 8, providing use of the RC 3 assembly for generating a discharge current pulse with parameters (current magnitude and its operating time) provided by the manufacturer of the LCCB 8, while monitoring the voltage at the LCCB 8 elements using the BKPB 4 assembly, displaying on the indicator 2 status battery 8, corresponding to operability or loss of its operability, if after performing the activation / testing procedure, the output voltage of the LTCHB 8 / BC LTCHB 8 is, respectively, within acceptable limits or beyond.

Устройство (фиг.2) функционирует следующим образом. Работа этого устройства частично сходна с функционированием устройства-прототипа.The device (figure 2) operates as follows. The operation of this device is partially similar to the operation of the prototype device.

В исходном состоянии нагрузка 7 отключена (ТУС выключено). Периодически, например, один раз в сутки или неделю, автоматически запускается процедура тестирования узла ЛТХБ 8, осуществляемая под управлением узла МК 1. Процедура тестирования узла ЛТХБ 8 предусматривает предварительную регистрацию в памяти 6 начального (при вводе ЛТХБ 8 в эксплуатацию) значения внутреннего сопротивления (НЗВС) ЛТХБ 8, формирование с фиксацией в памяти 6 порогового/допустимого значения внутреннего сопротивления (ПЗВС) ЛТХБ 8, значение которого может быть установлено, например, как 1.5…2 величины НЗВС узла ЛТХБ 8 или такому значению, при котором с помощью ЛТХБ 8 обеспечивается максимальный ток потребления нагрузки 7, которой является техническое устройство/система, функционирующая в автономном режиме с электропитанием от ЛТХБ 8, фиксацию и накопления в памяти 6 измеренных (полученных в процессе тестирования ЛТХБ 8) значений ВС ЛТХБ 8, включение узла БТВСБ 5 для измерения текущего значения ВС ЛТХБ 8. Далее, осуществляется обработка накопленных в памяти 6 значений ВС ЛТХБ 8 и определение степени деградации (потери работоспособности) ЛТХБ 8 по величине ее текущего значения внутреннего сопротивления. Для этого осуществляется сравнение текущего ВС ЛТХБ 8 с ее пороговым/допустимым значением (ПЗВС ЛТХБ 8). Далее, при достижении ВС ЛТХБ 8 уровня, превышающего пороговое/допустимое значение (ПЗВС ЛТХБ 8), осуществляется автоматический запуск процедуры активации ЛТХБ 8, иначе, считается, что ЛТХБ 8 - работоспособна и на индикатор 2 выводится соответствующее сообщение.In the initial state, load 7 is disconnected (TUS is off). Periodically, for example, once a day or a week, the testing procedure of the LTCHB 8 unit is automatically started, which is carried out under the control of the MK 1 unit. The testing procedure of the LTCHB 8 node provides for the preliminary registration in memory 6 of the initial (when the LTCHB 8 is put into operation) internal resistance value ( NZVS) LTKhB 8, the formation with fixation in memory 6 of the threshold / allowable value of internal resistance (CZVS) LTKhB 8, the value of which can be set, for example, as 1.5 ... 2 values of the NZVS of the unit LTKhB 8 or such the beginning, in which, using LCHB 8, the maximum current consumption of load 7 is provided, which is a technical device / system that operates autonomously with power from LCHB 8, fixing and accumulating in memory 6 measured (obtained during testing of LCHB 8) values of LHB BC 8, switching on the BTVSB node 5 for measuring the current value of the aircraft LTKhB 8. Next, the values of the aircraft LTKHB 8 stored in memory 6 are processed and the degree of degradation (loss of performance) of the LTKhB 8 is determined by the value of its current value cheniya internal resistance. To do this, a comparison is made of the current aircraft LTHB 8 with its threshold / allowable value (ПЗВС ЛТХБ 8). Further, when the aircraft achieves LTHB level 8 that exceeds the threshold / allowable value (ПЗВС ЛТХБ 8), the activation procedure of LTHB 8 is automatically started, otherwise, it is considered that LTHB 8 is operational and the corresponding message is displayed on indicator 2.

Если на этапе тестирования ЛТХБ 8 установлено, что текущее значение ВС ЛТХБ 8 превышает ПЗВС ЛТХБ 8, то автоматически запускается процедура активации (депассивации) ЛТХБ 8, которая выполняется под управлением узла МК 1. При этом, узел РЦ 3 используется для формирования импульса разрядного тока с параметрами (величиной тока и временем его действия), предусмотренными производителем ЛТХБ 8, с одновременным контролем напряжения на элементах ЛТХБ 8 с помощью узла БКПБ 4. После завершения процедуры активации на индикаторе 2 отображается состояние ЛТХБ 8, соответствующее работоспособности или потери ее работоспособности. Например, при использовании в качестве узла индикатора 2 двухцветного светодиода, то его свечение устанавливается зеленым, как признак работоспособной ЛТХБ 8, в противном случае - цвет свечения индикатора 2 устанавливается красным (ЛТХБ 8 - разряжена).If at the stage of testing the LTCHB 8 it was found that the current value of the aircraft LTCHB 8 exceeds the MLC of the LTCHB 8, then the activation (depassivation) procedure of the LTCHB 8 is automatically started, which is performed under the control of the MK 1 unit. In addition, the RC 3 node is used to generate a discharge current pulse with parameters (current value and time of its action), provided by the manufacturer of the LCCB 8, with the simultaneous monitoring of the voltage on the elements of the LCCB 8 using the BKPB node 4. After completion of the activation procedure, the indicator 2 displays the status of the LT B 8, the corresponding loss of efficiency or its performance. For example, when using a two-color LED as the indicator node 2, its luminescence is set to green, as a sign of operable LTCHB 8, otherwise - the glow color of indicator 2 is set to red (LTCHB 8 is discharged).

Таким образом, в данном техническом решении обеспечивается периодическое тестирование внутреннего сопротивления ЛТХБ 8 и сравнение его с пороговым/допустимым значением внутреннего сопротивления (ПЗВС) ЛТХБ 8. В случаях, когда текущее значение превышает ПЗВС ЛТХБ 8, автоматически запускается процедура активации ЛТХБ 8, что обеспечивает, с одной стороны, поддержание высокого уровня работоспособности ЛТХБ 8 и, с другой стороны, минимизацию затрат ее энергоресурса на активацию батареи.Thus, this technical solution provides periodic testing of the internal resistance of LTHB 8 and comparing it with the threshold / allowable value of internal resistance (MES) of LHB 8. In cases where the current value exceeds the MES of LTHB 8, the activation procedure of LTHB 8 is automatically started, which ensures , on the one hand, maintaining a high level of operability of LTHB 8 and, on the other hand, minimizing the cost of its energy resource for battery activation.

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 память и блок тестирования внутреннего сопротивления батареи (БТВСБ), который своими первым и вторым портами соединен, соответственно, с третьим портом батареи и с четвертым портом узла БУ, который пятым портом соединен с портом памяти.The device also includes a memory and a battery internal resistance testing unit (BTVSB), which is connected with its first and second ports to the third battery port and to the fourth port of the control unit, which is connected to the memory port by the fifth port.

Узел БУ выполнен в виде микроконтроллера (МК), функционирующего по программе, обеспечивающей возможность мониторинга внутреннего сопротивления батареи (ВСБ) в процессе ее эксплуатации, предусматривающего регистрацию в памяти начального (при вводе батареи в эксплуатацию) значения внутреннего сопротивления батареи (НЗ ВСБ), формирования с фиксацией в памяти порогового/допустимого значения внутреннего сопротивления батареи (ПЗ ВСБ), значение которого может быть установлено, например, как 1.5…2 величины НЗ ВСБ или такому значению, при котором батареей обеспечивается максимальный ток потребления нагрузкой, подключенной к упомянутой батарее, периодического, например, один раз в неделю, тестирования ВСБ с помощью узла БТВСБ, фиксации и накопления в памяти измеренных (полученных в процессе тестирования батареи) значений ВСБ, обработки накопленных в памяти значений ВСБ и определения степени деградации (потери работоспособности) батареи по величине ее ВСБ путем сравнения текущего ВСБ с ее пороговым/допустимым значением (ПЗ ВСБ), автоматического запуска процедуры активации батареи, при достижении ВСБ уровня, превышающего пороговое/допустимое значение (ПЗ ВСБ), управления процедурой активации (депассивации) батареи с использованием узла РЦ для формирования импульса разрядного тока с параметрами (величиной тока и временем его действия), предусмотренными производителем батареи для ее активации, с одновременным контролем напряжения на элементах батареи с помощью узла БКПБ, напряжения на элементах ЛТХБ 8 с помощью узла БКПБ 4, отображения на индикаторе состояния батареи, соответствующего работоспособности или потери ее работоспособности, если после выполнения процедуры активации/тестирования выходное напряжение батареи/внутреннее сопротивление батареи находится, соответственно, в допустимых пределах или за ее пределами.The control unit assembly is made in the form of a microcontroller (MK), operating according to the program, which provides the ability to monitor the internal resistance of the battery (VSB) during its operation, which provides for recording in the memory of the initial (when the battery was put into operation) internal battery resistance (NC VSB), formation with fixing in memory a threshold / allowable value of the internal resistance of the battery (PZ VSB), the value of which can be set, for example, as 1.5 ... 2 values of the NZ VSB or such a value at which m the battery provides the maximum current consumption by the load connected to the said battery, periodically, for example, once a week, testing the ASC using the BTVSB node, fixing and accumulating in memory the measured (obtained during the battery testing) VSC values, processing the values stored in the memory VSB and determining the degree of degradation (loss of performance) of the battery by the value of its VSB by comparing the current VSB with its threshold / allowable value (PZ VSB), automatically starting the battery activation procedure ei, when the VSB reaches a level exceeding the threshold / permissible value (PZ VSB), controlling the activation (depassivation) of the battery using the RC node to generate a discharge current pulse with the parameters (current value and its duration) provided by the battery manufacturer to activate it , with simultaneous monitoring of the voltage on the battery cells using the BKPB node, the voltage on the LTKhB elements 8 using the BKPB 4 node, displaying on the indicator the battery status corresponding to operability or loss and its operability, if after performing the activation / testing procedure, the output voltage of the battery / internal resistance of the battery is, respectively, within acceptable limits or beyond.

Введение и использование указанных признаков и свойств позволяют существенно расширить функциональные возможности известного устройства, связанных с повышением качества обслуживания и контроля работоспособности литий-тионилхлоридной батареи (ЛТХБ), при котором обеспечивается снижение энергетических затрат на ее активацию.The introduction and use of these signs and properties can significantly expand the functionality of the known device associated with improving the quality of service and monitoring the performance of a lithium thionyl chloride battery (LTB), which ensures a reduction in energy costs for its activation.

Введение дополнительных признаков и использование новых свойств позволяет в предлагаемом техническом решении достичь существенного повышения эффективности обслуживания, при котором достигается повышение надежности контроля уровня работоспособности батареи и снижение расхода ее энергоресурса, используемого для ее активации.The introduction of additional features and the use of new properties allows us to achieve a significant increase in service efficiency in the proposed technical solution, which improves the reliability of monitoring the level of battery health and reduces the consumption of its energy used to activate it.

Техническим результатом, достигаемым в данном техническом решении, является снижение затрат энергоресурса батареи, используемого для ее активации, что обеспечивается за счет уменьшения количества процедур активации батареи, необходимых для поддержания ее в состоянии высокой работоспособности, что, в свою очередь, обеспечивается процедурой периодического тестирования внутреннего сопротивления батареи (ВСБ) и определения степени деградации (потери работоспособности) батареи путем сравнения текущего ВСБ с ее пороговым/допустимым значением (ПЗ ВСБ), установленным/заданным или измеренным при вводе батареи в эксплуатацию.The technical result achieved in this technical solution is to reduce the energy costs of the battery used to activate it, which is achieved by reducing the number of battery activation procedures necessary to maintain it in a state of high efficiency, which, in turn, is provided by the procedure of periodic testing of the internal battery resistance (BSS) and determining the degree of degradation (loss of performance) of the battery by comparing the current BSC with its threshold / acceptable value (PZ VSB) installed / set or measured during commissioning of the battery.

Повышение достоверности контроля работоспособности ЛТХБ обеспечивается за счет того, что в процессе обслуживания батареи осуществляется своевременная ее активации, в процессе которой тестируется работоспособность батареи, результаты которой отображаются на индикаторе.Improving the reliability of monitoring the performance of LTHB is due to the fact that in the process of servicing the battery, its timely activation is carried out, during which the battery is tested for operability, the results of which are displayed on the indicator.

Сочетание отличительных признаков и свойств, предлагаемого устройства тестирования и активации литий-тионилхлоридной батареи из техники не известно, поэтому оно соответствует критерию новизны. При этом, для достижения максимального эффекта по расширению функциональных возможностей известного устройства, направленных на повышение эффективности обслуживания, с точки зрения повышения надежности контроля уровня работоспособности батареи и снижения расхода ее энергоресурса, используемого для ее активации, необходимо использовать всю совокупность отличительных признаков и свойств, указанных выше.The combination of distinctive features and properties of the proposed device for testing and activation 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 of the known device aimed at improving the efficiency of service, from the point of view of increasing the reliability of monitoring the level of battery health and reducing the consumption of its energy used to activate it, it is necessary to use the whole set of distinctive features and properties indicated 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. Инициализация узла МК 1 и переход к шагу 2.- Step 1. Initializing the MK 1 node and proceeding to step 2.

- Шаг-2. Проверка установки новой батареи. Узел ЛТХБ 8 отключался (напряжение на входе узла БКПБ 4) было равно 0? Если да, то переход к шагу 3, если - нет, то переход к шагу 5.- Step 2. Checking the installation of a new battery. The LTKHB 8 node was disconnected (voltage at the input of the BKPB 4 node) was 0? If yes, then go to step 3, if not, then go to step 5.

- Шаг-3. Процедура активации (депассивации) ЛТХБ 8. Включение узла РЦ 3 для формирования импульса разрядного тока с параметрами (величиной тока и временем его действия), предусмотренными производителем ЛТХБ 8, с одновременным контролем напряжения на элементах ЛТХБ 8 с помощью узла БКПБ 4. Переход к шагу 4.- Step 3. LTHB activation (depassivation) procedure 8. Turning on the RC 3 node to generate a discharge current pulse with parameters (current magnitude and time of action) provided by the LTHB 8 manufacturer, while monitoring the voltage on the LTHB 8 elements using the BKPB node 4. Go to step four.

- Шаг-4. Проверка: активация узла ЛТХБ 8 - успешна? - Если нет, то переход к шагу 11, если - да, то вывод на индикатор 2 сообщения о работоспособности узла ЛТХБ 8 и переход к шагу - 5.- Step 4. Check: activation of the host LTBH 8 - successful? - If not, then go to step 11, if - yes, then display on indicator 2 a message about the health of the LTHB node 8 and go to step 5.

- Шаг-5. Установка исходных данных. Запуск процедуры тестирования внутреннего сопротивления узла ЛТХБ 8 (выполняется под управлением узла МК 1 с использованием узлов РЦ 3, БКПБ 4 и БТВСБ 5). Регистрация в памяти 6 параметра НЗВС ЛТХБ 8, а также формирование и регистрация в памяти 6 параметра ПЗВС ЛТХБ 8. Переход к шагу 6.- Step 5. Setting the source data. Launching the procedure for testing the internal resistance of the LTHB 8 unit (performed under the control of the MK 1 unit using the RC 3, BKPB 4 and BTVSB 5 nodes). Registration in the memory 6 of the parameter NZVS LTKhB 8, as well as the formation and registration in memory 6 of the parameter CZVS LTKhB 8. Go to step 6.

- Шаг-6. Проверка таймера узла МК 1: время ожидания теста узла ЛТХБ 8 истекло? - Если нет, то возврат, если да, то переход к шагу 7.- Step 6. MK 1 node timer check: did the LTHB 8 node test time out? - If not, then return, if so, go to step 7.

- Шаг-7. Контрольное тестирование узла ЛТХБ 8. Запуск процедуры тестирования/измерения текущего значения внутреннего сопротивления (ТЗВС) узла ЛТХБ 8. Переход к шагу 8.- Step 7. Control testing of the LTHB node 8. Launching the testing / measuring procedure of the current value of the internal resistance (TZVS) of the LTHB node 8. Go to step 8.

- Шаг-8. Проверка: ТЗВС>ПЗВС ЛТХБ 8. Если да, то сброс таймера МК 1, вывод на узел индикатора 2 сообщения о работоспособности узла ЛТХБ 8 и возврат к шагу 6. Если - нет, то переход к шагу 9.- Step 8. Check: TZVS> ПЗВС ЛТХБ 8. If yes, then reset the timer MK 1, output to the indicator node 2 messages about the health of the node ЛТХБ 8 and return to step 6. If not, then go to step 9.

- Шаг-9. Выполнение процедуры активации ЛТХБ 8 и переход к шагу 10.- Step 9. Perform the activation procedure of LTCB 8 and go to step 10.

- Шаг-10. Проверка: активация узла ЛТХБ 8 - успешна? - Если нет, то переход к шагу 11, если - да, то сброс таймера МК 1 и переход к шагу - 6.- Step 10. Check: activation of the host LTBH 8 - successful? - If not, then go to step 11, if yes, then reset the timer MK 1 and go to step 6.

- Шаг-11. Вывод на индикатор 2 сообщения об разряде/потери работоспособности узла ЛТХБ 8.- Step 11. Conclusion to the indicator 2 messages about the category / loss of operability of the LTHB node 8.

- Конец.- The end.

Узлы индикатора 2, РЦ 3, ЛТХБ 8 и БКПБ 4 могут быть аналогичными соответствующим признакам прототипа и не требуют значительной доработки при реализации предлагаемого технического решения. Узел МК 1 может быть реализован на основе PIC-контроллеров, известных из [Л9, Л 10].The nodes of the indicator 2, RC 3, LTHB 8 and BKPB 4 may be similar to the corresponding features of the prototype and do not require significant refinement when implementing the proposed technical solution. Node MK 1 can be implemented based on PIC-controllers known from [L9, L 10].

Узел памяти 6 может быть реализован с использованием микросхем HY27(U/S)SXX561M [ЛИ] - семейства энергонезависимой Flash памяти, построенной по NAND технологии. Эти изделия отличаются возможностью работы в широком диапазоне напряжений (3.3 В и 1.8 В), имеют миниатюрные размеры и низкое энергопотребление. Узел БТСБ 5 может быть реализован по аналогии с известным из техники [Л12] изделием типа измерителя внутреннего сопротивления ХИТ, позволяющего тестировать ХИТ различных электрохимических систем и измерять их полное внутреннее сопротивление и его составляющие (омическую и поляризационную) в широком диапазоне напряжений и емкостей ХИТ. Для реализации узлов предлагаемого устройства с необходимыми признаками, свойствами и обеспечения функционирования узла МК 3 по требуемым алгоритмам, также могут быть использованы решения и программные процедуры, известные из авторских программ для ЭВМ [Л13-Л16] и авторских технических решений [Л17-Л21].Memory node 6 can be implemented using HY27 (U / S) SXX561M [LI] chips, a family of non-volatile Flash memory built using NAND technology. These products are distinguished by the ability to work in a wide voltage range (3.3 V and 1.8 V), have miniature dimensions and low power consumption. The BTSB 5 assembly can be implemented by analogy with a product known from the technique [L12], such as a CI internal resistance meter, which allows testing the CIT of various electrochemical systems and measuring their total internal resistance and its components (ohmic and polarization) in a wide range of CIT voltages and capacitances. To implement the nodes of the proposed device with the necessary features, properties and ensure the functioning of the MK 3 node according to the required algorithms, solutions and software procedures known from the author's computer programs [L13-L16] and author's technical solutions [L17-L21] can also be used.

На основе приведенных данных можно заключить, что предлагаемая полезная модель устройства тестирования и активации литий-тионилхлоридной батареи, за счет использования указанных выше отличительных признаков и свойств и реализации достигаемого технического результата, позволяет решить поставленную задачу, связанную с повышением качества обслуживания, при котором достигается повышение надежности контроля состояния батареи, минимизация энергетических потерь, связанных с ее активацией, а также поддержка необходимого уровня работоспособности этого изделия. При этом, повышение качества обслуживания и контроля работоспособности батареи достигается на основе периодического тестирования ее внутреннего сопротивления (ВС) с автоматической инициацией процедуры активации ЛТХБ, при увеличении ее ВС выше допустимого значения. Это позволяет надежно контролировать состояние батареи, с точки зрения ее работоспособности, и выполнять процедуру активации батареи по мере необходимости, что обеспечивает снижение затрат энергоресурса этого изделия (ЛТХБ) не активацию.Based on the data presented, we can conclude that the proposed utility model of a device for testing and activating a lithium-thionyl chloride battery, using the above distinctive features and properties and implementing the technical result achieved, allows us to solve the problem associated with improving the quality of service, in which an increase is achieved reliability of monitoring the state of the battery, minimizing energy losses associated with its activation, as well as maintaining the required level of work The property of this product. At the same time, improving the quality of service and monitoring the battery’s performance is achieved through periodic testing of its internal resistance (BC) with automatic initiation of the LTHB activation procedure, with an increase in its BC above the permissible value. This allows you to reliably monitor the state of the battery, from the point of view of its performance, and to perform the battery activation procedure as necessary, which reduces the energy cost of this product (LTHB) not activation.

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

Основные узлы предлагаемой полезной модели устройства тестирования и активации литий-тионилхлоридной батареи изготовлены, экспериментально испытаны и могут быть использованы при создании серийных образцов.The main nodes of the proposed utility model of a device for testing and activating a lithium thionyl chloride battery are manufactured, experimentally tested and can be used to create serial samples.

Производимые устройства могут быть использованы для обслуживания литиевых, преимущественно, литий-тионилхлоридных батарей (ЛТХБ), используемых, для обеспечения работы ТУС, функционирующих в автономном режиме с электропитанием от ХИТ.The manufactured devices can be used to service lithium, mainly lithium-thionyl chloride batteries (LTHB) used to ensure the operation of TUS, operating autonomously with power from HIT.

Разработанное авторами техническое решение обеспечивает повышение эффективности обслуживания и контроля работоспособности ЛТХБ в процессе ее эксплуатации в составе ТУС. Это достигается на основе тестирования величины внутреннего сопротивления батареи и своевременной ее активации в автоматическом режиме.The technical solution developed by the authors provides an increase in the efficiency of maintenance and monitoring of the performance of LTHB during its operation as part of the TUS. This is achieved by testing the internal resistance of the battery and its timely activation in automatic mode.

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. Пассивация химических источников тока, http://www.ekohit.ru5. Passivation of chemical current sources, http://www.ekohit.ru

6. Патент на полезную модель №83657 «Резервированный блок электроники для литий-ионной аккумуляторной батареи», дата публикации 10.06.2009 г.6. Utility Model Patent No. 83657, “Redundant Electronics Unit for Lithium-Ion Battery,” published on June 10, 2009.

7. Внутреннее сопротивление ХИТ и его измерение, http://www.megaron.su/content/view/69/7. The internal resistance of the HIT and its measurement, http://www.megaron.su/content/view/69/

8. Таганова А.А., Бубнов Ю.И., Орлов С.Б. Герметичные химические источники тока: элементы и аккумуляторы, оборудование для испытаний и эксплуатации. Санкт-Петербург. Химиздат. 2005 г. 264 с.8. Taganova A.A., Bubnov Yu.I., Orlov S.B. Sealed chemical current sources: cells and batteries, equipment for testing and operation. St. Petersburg. Khimizdat. 2005 264 p.

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

10. Микроконтроллеры серии PIC18FX5XX с поддержкой шины USB2.0, http://www.trt.ru/products/microchip/pic 18_2.htm10. Microcontrollers of the PIC18FX5XX series with support for the USB2.0 bus, http://www.trt.ru/products/microchip/pic 18_2.htm

11. Микросхема 256 Мб NAND Flash памяти HY27(U/S)SXX561M, http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/ic/Hynix/memory/nand_flash/256M.htm11. Chip 256 MB NAND Flash memory HY27 (U / S) SXX561M, http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/ic/Hynix/memory/nand_flash/256M.htm

12. Измеритель внутреннего сопротивления ХИТ, http://www.megaron.su/content/view/360/9/12. HIT internal resistance meter, http://www.megaron.su/content/view/360/9/

13. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Драйвер светоиндикаторного устройства», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2011610487 от 13.11.2010 г.13. 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

14. 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.14. 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 June 10, 2009

15. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Менеджер сенсора», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ.15. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, “Sensor Manager” computer program, Certificate of State Registration in FIPS of the Russian Federation.

16. 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.16. 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

17. Войсковая часть 11135 (RU), Патент на изобретение №2289856 «Устройство индикации», зарегистрирован 20.12.2006 г.17. Military unit 11135 (RU), Patent for invention No. 2289856 “Indication device”, registered on December 20, 2006.

18. 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.18. 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

19. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №114226 «Устройство обслуживания аккумулятора и контроля его работоспособности», зарегистрирован от 10 марта 2012 г.19. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Utility Model Patent No. 114226 “Battery Maintenance Device and its Performance Monitoring”, registered on March 10, 2012

20. 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.20. FSUE “18 Central Research Institute” of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Utility Model Patent No. 114227 “Battery Charging Device and Protecting It from Overloads”, is registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation on March 10, 2012

21. 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.21. 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”, registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation on March 10, 2012

Claims

A device for testing and activating a lithium-thionyl chloride battery, consisting of a battery, series-connected chemical current sources (battery), a balancing and control unit for battery parameters (BKPB), a discharge circuit (RC), an indicator, and a control unit (BU), which are their own from the first the third ports are connected respectively to the indicator input, to the first port of the RC node and to the first port of the BKPB node, which is connected by the second port to the first battery port, which is connected to the second port of the RC node by the second port, and the ability to control the voltage on the battery cells and balance their current load, characterized in that it includes an additional memory and a battery internal resistance testing unit (BTVSB), which is connected with its first and second ports to the third port of the battery and to the fourth port of the control unit , which is connected to the memory port by the fifth port, while the control unit is made in the form of a microcontroller (MK), which operates according to a program that provides the ability to monitor the internal resistance of the battery (VSB ) by measuring and registering in memory the initial value of the internal resistance of the battery (NZ VSB), for example, when putting it into operation, forming and fixing in memory a threshold / allowable value of the internal resistance of the battery (PZ VSB), periodically measuring the current value of the internal resistance of the battery ( TK VSB) and comparing it with the value of NZ VBR, automatically starting the battery activation procedure upon reaching TK VBB> NZ VBR, controlling the battery activation mode in accordance with recommendations / specification e e of the manufacturer by using the RC node to form a pulse of the discharge current of the battery with the required value and its duration, while monitoring the battery output voltage using the BKPB node, displaying on the indicator the battery status corresponding to operability or loss of operability, if after performing the activation / measurement procedure TK VSB the output voltage of the battery / VSB is respectively within the permissible limits or beyond.