RU140018U1 - DEVICE FOR HEATING BATTERIES - Google Patents

DEVICE FOR HEATING BATTERIES Download PDF

Info

Publication number
RU140018U1
RU140018U1 RU2013149366/11U RU2013149366U RU140018U1 RU 140018 U1 RU140018 U1 RU 140018U1 RU 2013149366/11 U RU2013149366/11 U RU 2013149366/11U RU 2013149366 U RU2013149366 U RU 2013149366U RU 140018 U1 RU140018 U1 RU 140018U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heating
heated
heated container
battery
heating elements
Prior art date
Application number
RU2013149366/11U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Георгиевич Еремин
Сергей Владимирович Мартынов
Анастасия Викторовна Сытова
Виктор Борисович Удовиченко
Алексей Николаевич Царьков
Дмитрий Борисович Еремин
Дмитрий Вячеславович Смирнов
Original Assignee
Борис Георгиевич Еремин
Сергей Владимирович Мартынов
Анастасия Викторовна Сытова
Виктор Борисович Удовиченко
Алексей Николаевич Царьков
Дмитрий Борисович Еремин
Дмитрий Вячеславович Смирнов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Борис Георгиевич Еремин, Сергей Владимирович Мартынов, Анастасия Викторовна Сытова, Виктор Борисович Удовиченко, Алексей Николаевич Царьков, Дмитрий Борисович Еремин, Дмитрий Вячеславович Смирнов filed Critical Борис Георгиевич Еремин
Priority to RU2013149366/11U priority Critical patent/RU140018U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU140018U1 publication Critical patent/RU140018U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

Устройство для обогрева аккумуляторных батарей, включающее средство теплоизоляции и средство обогрева, снабженное блоком контроля и управления, выполненным в виде датчика температуры окружающей среды, датчика температуры обогреваемого контейнера и управляющего элемента, связанного с обогреваемым контейнером, нагревательным элементом и окружающей средой, отличающееся тем, что в обогреваемом контейнере, содержащем каркас с расположенными на внутренней боковой поверхности гибкими нагревательными элементами, выполненными в виде многослойных электрически обогреваемых матов, изготовленных из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра (оксидов металлов), для повышения эффективности работы нагревательных элементов, в состав обогреваемых матов включен отражающий слой, выполненный из алюминиевой пленки способом вакуумного напыления, гибкие нагревательные элементы расположены децентрализовано, т.е. со смещением, что позволяет подключать их ступенчато, за счет увеличения поверхности теплоотдачи в зависимости от температуры окружающей среды, а обогреваемый контейнер оборудован вытяжным вентилятором для вентиляции обогреваемого контейнера перед пуском двигателя.A device for heating batteries, including means of thermal insulation and heating means, equipped with a control unit made in the form of an ambient temperature sensor, a temperature sensor of a heated container and a control element associated with a heated container, a heating element and the environment, characterized in that in a heated container containing a frame with flexible heating elements located on the inner side surface, made in the form of many layer electrically heated mats made of dacron yarns with resistive silver (metal oxide) spraying, to increase the efficiency of the heating elements, the heated mats include a reflective layer made of aluminum film by vacuum deposition, the flexible heating elements are decentralized, i.e. . with offset, which allows you to connect them stepwise, by increasing the heat transfer surface depending on the ambient temperature, and the heated container is equipped with an exhaust fan to ventilate the heated container before starting the engine.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для обогрева аккумуляторных батарей.The utility model relates to mechanical engineering and can be used to heat batteries.

Известен предпусковой подогреватель двигателя с дополнительным обогревом аккумуляторных батарей (Патент RU №83219, МПК B60H 1/00, опубликован 27.05.2009 г.), состоящий из теплообменника, горелки, насосного агрегата, патрубка выхода отработавших газов, источника высокого напряжения (транзисторного коммутатора), и содержащий переходник на патрубок выхода отработавших газов, трубопровод для отвода отработавших газов, распределитель воздушного потока.Known engine preheater with additional heating of batteries (Patent RU No. 83219, IPC B60H 1/00, published 05.27.2009), consisting of a heat exchanger, burner, pump unit, exhaust pipe, high voltage source (transistor switch) , and containing an adapter to the exhaust pipe, an exhaust pipe, an air flow distributor.

Известен также предпусковой подогреватель двигателя с дополнительным обогревом аккумуляторных батарей и предохранителем отключения (Патент RU №85860, МПК B60H 1/00, опубликован 20.08.2009 г.), состоящий из теплообменника, горелки, насосного агрегата, патрубка выхода отработавших газов, источника высокого напряжения (транзисторного коммутатора), и содержащий переходник на патрубок выхода отработавших газов, трубопровод для отвода отработавших газов, распределитель воздушного потока, электромагнитный клапан, температурный датчик, теплообменник.Also known is a prestarting engine heater with additional battery heating and a fuse for tripping (Patent RU No. 85860, IPC B60H 1/00, published August 20, 2009), consisting of a heat exchanger, burner, pump unit, exhaust pipe, high voltage source (transistor switch), and containing an adapter to the exhaust pipe, exhaust pipe, air flow distributor, solenoid valve, temperature sensor, heat exchanger.

Недостатками данных предпусковых подогревателей является то, что предпусковой подогрев достигается за счет частичного отвода теплоты отработавших газов на аккумуляторные батареи, т.е. обогрев происходит только при работающем двигателе, а при эксплуатации аккумуляторных батарей в условиях низких температур происходит их интенсивный разряд.The disadvantages of these preheaters are that preheating is achieved by partially removing the heat of the exhaust gases to the batteries, i.e. heating occurs only when the engine is running, and when the batteries are operated at low temperatures, they are intensively discharged.

Наиболее близким к предполагаемому устройству (прототип) является устройство для защиты оборудования от перегрева и/или переохлаждения (Патент RU №246174, МПК B60H 1/00, H01M 10/50, опубликован 10.10.2012 г.), включающее средство теплоизоляции и средство обогрева защищаемого оборудования и дополнительно снабжено блоком контроля и управления, выполненным в виде датчика температуры окружающей среды, датчика температуры защищаемого оборудования и управляющего элемента, причем блок контроля и управления связан с защищаемым оборудованием, нагревательным элементом и окружающей средой.Closest to the proposed device (prototype) is a device for protecting equipment from overheating and / or overcooling (Patent RU No. 246174, IPC B60H 1/00, H01M 10/50, published October 10, 2012), including thermal insulation and heating protected equipment and is additionally equipped with a control and management unit, made in the form of an ambient temperature sensor, temperature sensor of protected equipment and a control element, and the control and management unit is connected with the protected equipment, heating ementom and the environment.

Недостатком данного устройства является отсутствие защиты нагревательных элементов от механических повреждений и высокая пожароопасность нагревательных элементов, для работы нагревательного элемента используется энергия непосредственно обогреваемого аккумулятора.The disadvantage of this device is the lack of protection of the heating elements from mechanical damage and the high fire hazard of the heating elements, the energy of the directly heated battery is used to operate the heating element.

В качестве прототипа нагревательного элемента выбрано устройство для обогрева (Патент RU №17479, МПК B60H 1/00, опубликован 10.04.2001 г.), содержащее источник электропитания, соединительные элементы и термоэлементы, а термоэлементы выполнены из углеродных нитей и/или тканей.As a prototype of the heating element, a heating device was selected (Patent RU No. 17479, IPC B60H 1/00, published April 10, 2001) containing a power source, connecting elements and thermocouples, and the thermocouples are made of carbon filaments and / or fabrics.

Недостатком данного устройства является подверженность нагревательных элементов механическим повреждениям и их высокая пожароопасность.The disadvantage of this device is the exposure of the heating elements to mechanical damage and their high fire hazard.

У известных устройств и заявляемой полезной модели имеются следующие существенные признаки:The known devices and the claimed utility model have the following essential features:

- выполняемая функция - обогрев с использованием нагревательных элементов;- performed function - heating using heating elements;

- недостатком всех известных устройств является их высокая пожароопасность, обусловленная материалом используемых нагревательных элементов, т.е. применяемые элементы не достаточно долговечны, прочны, подвержены механическим повреждениям и т.п.- the disadvantage of all known devices is their high fire hazard due to the material of the used heating elements, i.e. the elements used are not sufficiently durable, strong, subject to mechanical damage, etc.

Задачей предполагаемой полезной модели является создание заданных условий для обогрева аккумуляторных батарей при нахождении их на транспортном средстве, а так же в условиях безгаражного хранения и при транспортировке, с такими эксплуатационными свойствами, как влагостойкость, термостойкость, прочность, гибкость, пожаробезопасность, предназначенными для исключения упомянутых выше недостатков прототипов. Это позволит упростить конструкцию и повысить удобство в эксплуатации аккумуляторных батарей, за счет того, что электронагревательные элементы, выполнены из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра и расположены на внутренней поверхности контейнера для размещения аккумуляторных батарей, что обеспечивает поддержание температурного режима при их использовании в качестве нагревательных элементов в заданном интервале температур в течение длительного времени эксплуатации. Перед пуском двигателя необходимо включать вентилятор для вентиляции обогреваемого контейнера, в котором расположен аккумулятор.The objective of the proposed utility model is to create the specified conditions for heating the batteries when they are on the vehicle, as well as in the conditions of garageless storage and during transportation, with such operational properties as moisture resistance, heat resistance, strength, flexibility, fire safety, designed to eliminate the above above the disadvantages of prototypes. This will simplify the design and improve the usability of rechargeable batteries, due to the fact that the electric heating elements are made of dacron filaments with resistive silver sputtering and are located on the inner surface of the container to accommodate rechargeable batteries, which ensures that the temperature regime is maintained when used as heating batteries elements in a given temperature range for a long time operation. Before starting the engine, you must turn on the fan to ventilate the heated container in which the battery is located.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для обогрева аккумуляторных батарей, включающее средство теплоизоляции и средство обогрева аккумуляторных батарей снабжено блоком контроля и управления, выполненным в виде датчика температуры окружающей среды, датчика температуры обогреваемого контейнера и управляющего элемента, связанного с обогреваемым контейнером, нагревательным элементом и окружающей средой, а в обогреваемом контейнере, содержащем каркас с расположенными на внутренней поверхности обогреваемого контейнера гибкими нагревательными элементами, выполненными в виде многослойных электрически обогреваемых матов, изготовленных из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра, для повышения эффективности работы нагревательных элементов в состав обогреваемых матов включен отражающий слой, выполненный из алюминиевой пленки способом вакуумного напыления, гибкие нагревательные элементы расположены децентрализовано, т.е. со смещением, что позволяет подключать их ступенчато, за счет увеличения поверхности теплоотдачи в зависимости от температуры окружающей среды и обогреваемый контейнер оборудован вытяжным вентилятором для вентиляции обогреваемого контейнера перед пуском двигателя. Использование инфракрасного прогрева помогает избежать электромагнитных излучений.This object is achieved in that the device for heating the batteries, including means of thermal insulation and means for heating the batteries, is equipped with a control and control unit made in the form of an ambient temperature sensor, a temperature sensor of the heated container and a control element associated with the heated container, the heating element and environment, and in a heated container containing a frame located on the inner surface of the heated container g with narrow heating elements made in the form of multilayer electrically heated mats made of dacron filaments with resistive silver sputtering, to increase the efficiency of the heating elements, the composition of the heated mats includes a reflective layer made of aluminum film by vacuum deposition, the flexible heating elements are decentralized, t .e. with an offset that allows you to connect them stepwise, by increasing the heat transfer surface depending on the ambient temperature and the heated container is equipped with an exhaust fan to ventilate the heated container before starting the engine. The use of infrared heating helps to avoid electromagnetic radiation.

Применение гибких электронагревателей, в виде электрически обогреваемых матов, размещенных на внутренней поверхности обогреваемого контейнера с размещенной в нем аккумуляторной батареей, расположенных децентрализовано, т.е. со смещением, что позволяет подключать их ступенчато. Это обеспечивает более эффективный обогрев аккумулятора в контейнере. Электронагревательный элемент устройства для обогрева аккумулятора выполнен из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра и расположен в многослойном мате, соединенном токопроводом с малогабаритным источником питания, снабженным датчиком присутствия (давления).The use of flexible electric heaters, in the form of electrically heated mats, placed on the inner surface of a heated container with a battery in it, located decentralized, i.e. with offset, which allows you to connect them stepwise. This provides more efficient heating of the battery in the container. The electric heating element of the device for heating the battery is made of dacron filaments with resistive silver sputtering and is located in a multilayer mat connected by a current lead to a small-sized power supply equipped with a presence (pressure) sensor.

Электрически обогреваемые маты для защиты изготавливаются из водо- и морозостойкого материала, обеспечивающего эластичность материала тепловолокна с встроенной системой терморегулирования и термоотключения. Обогревающие маты предусматривают возможность регулирования поступления тепла в контейнер с аккумуляторными батареями во избежание общего и локального перегревания аккумулятора. Поверхность обогреваемого контейнера не должна нагреваться выше плюс 25°С.Electrically heated mats for protection are made of water- and frost-resistant material, which provides elasticity of the heat-fiber material with an integrated system of thermal control and thermal shut-off. Heating mats provide for the possibility of regulating the flow of heat into a container with rechargeable batteries in order to avoid general and local overheating of the battery. The surface of the heated container should not be heated above plus 25 ° C.

Малогабаритный источник питания устройства для обогрева аккумуляторных батарей вмонтирован в основную часть обогреваемого контейнера.A small-sized power source for the battery heating device is mounted in the main part of the heated container.

Максимальная температура нагревательного элемента, выполненного из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра, не превышает плюс 25°C, а в случае перегорания (повреждения) электрического провода (лавсановых нитей с резистивным напылением серебра, оксидов металлов) в обогреваемом мате, он не возгорается, что повышает пожаро- и взрывобезопасность устройства в целом.The maximum temperature of the heating element made of lavsan filaments with a resistive deposition of silver does not exceed plus 25 ° C, and in case of burnout (damage) of an electric wire (lavsan filament with a resistive deposition of silver, metal oxides) in a heated mat, it does not ignite, which increases the fire and explosion safety of the device as a whole.

Обогреваемые маты, изготовленные из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра (оксидов металлов), обладают следующими преимуществами:Heated mats made of dacron threads with resistive spraying of silver (metal oxides) have the following advantages:

- механическая стойкость и «супергибкость» - до 150000 изгибов на точку, можно мять, складывать в любые положения, стирать в стиральной машине;- mechanical resistance and "superflexibility" - up to 150,000 bends per point, can be wrinkled, folded in any position, washed in a washing machine;

- изделия успешно прошли испытания при экстремальных условиях (за Полярным кругом);- products have successfully passed tests under extreme conditions (beyond the Arctic Circle);

- быстрая скорость нагрева тепловолокна - 1°C в секунду.- fast heating rate of the fiber - 1 ° C per second.

Для регулирования прогрева обогреваемых матов нагревательные элементы могут подключаться ступенчато и группами, в зависимости от температуры окружающей среды, что существенно снижает затраты энергии на обогрев контейнера с аккумуляторными батареями до заданной температуры и позволяет максимально использовать тепловую энергию электронагревателей для нагрева.To regulate the heating of heated mats, the heating elements can be connected stepwise and in groups, depending on the ambient temperature, which significantly reduces the energy cost of heating a container with batteries to a predetermined temperature and allows the maximum use of the thermal energy of electric heaters for heating.

Следовательно, заявленная полезная модель соответствует требованиям новизны.Therefore, the claimed utility model meets the requirements of novelty.

Сущность изобретения поясняется на чертеже фиг. 1.The invention is illustrated in the drawing of FIG. one.

Аккумуляторная батарея 1 находится внутри теплоизоляционного обогреваемого контейнера 2 с крышкой. Влияние температуры окружающей среды на аккумулятор в этом случае минимальное. Гибкий нагревательный элемент находится в непосредственном контакте с аккумулятором, располагается на боковых внутренних поверхностях контейнера 2 и выполнен в виде многослойных электрически обогреваемых матов 3, изготовленных из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра (оксидов металлов). Для повышения эффективности работы нагревательных элементов в состав обогреваемых матов 3 включен отражающий слой, выполненный из алюминиевой пленки способом вакуумного напыления, гибкие нагревательные элементы расположены децентрализовано, т.е. со смещением, что позволяет подключать их ступенчато, за счет увеличения поверхности теплоотдачи в зависимости от температуры окружающей среды. Обогреваемый контейнер 2 оборудован вытяжным вентилятором 4 для вентиляции контейнера перед пуском двигателя. Управляющий элемент в виде контроллера 5 крепится к внешней стороне обогреваемого контейнера 2. Датчики температуры 6 и 7 крепятся к обогреваемому контейнеру 2 соответственно изнутри и снаружи. Провода от контроллера 5, многослойных электрически обогреваемых матов 3 в установленной последовательности крепятся к клеммам малогабаритного источника питания (литий-ионной полимерной батареи) 8, расположенной внутри обогреваемого контейнера 2 (показано условно), а колодка со светодиодами (блок информации) 9 крепится на внешнюю сторону обогреваемого контейнера 2 (показано условно).The battery 1 is located inside a heat-insulating heated container 2 with a lid. The influence of ambient temperature on the battery in this case is minimal. The flexible heating element is in direct contact with the battery, located on the side inner surfaces of the container 2 and is made in the form of multilayer electrically heated mats 3 made of dacron threads with a resistive spraying of silver (metal oxides). To increase the efficiency of the heating elements, the composition of the heated mats 3 includes a reflective layer made of aluminum film by the vacuum deposition method, flexible heating elements are located decentrally, i.e. with offset, which allows you to connect them stepwise, by increasing the heat transfer surface depending on the ambient temperature. The heated container 2 is equipped with an exhaust fan 4 for ventilation of the container before starting the engine. The control element in the form of a controller 5 is attached to the outside of the heated container 2. Temperature sensors 6 and 7 are attached to the heated container 2, respectively, inside and out. Wires from the controller 5, multilayer electrically heated mats 3 in the prescribed sequence are attached to the terminals of a small-sized power supply (lithium-ion polymer battery) 8 located inside the heated container 2 (shown conditionally), and the block with LEDs (information block) 9 is attached to the external side of the heated container 2 (shown conditionally).

На внутренней боковой поверхности обогреваемого контейнера 2 закреплены обогреваемые маты 3 с нагревательными элементами, снабженными контактами (на чертеже не показаны) и связанные токопроводом с источником питания 8 (литий-ионная полимерная батарея), закрепленным внутри обогреваемого контейнера 2, а также имеющем клеммы (на рисунке не показаны) с гнездом зарядного устройства для подключения внешнего источника питания (транспортного средства, передвижной источник питания). Степень нагрева многослойных электрически обогреваемых матов 3 регулируется термодатчиком 6.On the inner side surface of the heated container 2, heated mats 3 are fixed with heating elements provided with contacts (not shown in the drawing) and connected by a current lead to a power source 8 (lithium-ion polymer battery), mounted inside the heated container 2, and also having terminals (on not shown) with a charger socket for connecting an external power source (vehicle, mobile power source). The degree of heating of multilayer electrically heated mats 3 is regulated by a temperature sensor 6.

Электрически обогреваемые маты 3 выполнены из четырех слоев, расположенных в следующей последовательности (сверху вниз) в соответствии с фиг. 2:The electrically heated mats 3 are made of four layers arranged in the following sequence (from top to bottom) in accordance with FIG. 2:

- первый слой 1 - предназначен для интенсивной передачи тепла к аккумуляторной батарее, а также обеспечивает плотное прилегание обогреваемого мата к корпусу аккумуляторной батареи, учитывающий геометрическую форму аккумуляторной батареи, достаточно тонкая часть первого слоя многослойного обогреваемого мата обеспечивает минимальный тепловой зазор;- the first layer 1 - is designed for intense heat transfer to the battery, and also provides a snug fit of the heated mat to the battery housing, taking into account the geometric shape of the battery, a sufficiently thin part of the first layer of the multi-layer heated mat provides minimal thermal clearance;

второй слой 2 - слой с размещенными нагревательными элементами, которые могут подключаться ступенчато и группами. Температура нагрева нагревательных элементов, изготовленных из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра (оксидов металлов), зависит от плотности тока, протекающего по нагревательным проводам, которая напрямую связана с величиной электрического напряжения, подводимого к специально формируемым токоподводящим шинам (на рисунке не показаны), предварительно нанесенными на слой материала. Задавая величину питающего напряжения, можно регулировать тепловыделение нагревательных проводов, а значит, и их температуру;the second layer 2 is a layer with placed heating elements, which can be connected stepwise and in groups. The heating temperature of heating elements made of lavsan filaments with resistive deposition of silver (metal oxides) depends on the current density flowing through the heating wires, which is directly related to the magnitude of the electric voltage supplied to specially formed current-carrying tires (not shown in the figure), previously applied to a layer of material. By setting the magnitude of the supply voltage, it is possible to regulate the heat release of the heating wires, and hence their temperature;

третий слой 3 - защитный изолирующий слой предназначен для придания жесткости, гибкости, прочности при изгибе и влагостойкости, с малой теплопроводностью и высокой проницаемостью для теплового излучения;third layer 3 - a protective insulating layer is designed to give rigidity, flexibility, bending strength and moisture resistance, with low thermal conductivity and high permeability to thermal radiation;

четвертый слой 4 - отражающий слой размещен с тыльной стороны обогреваемого мата. Отражающая поверхность отражающего слоя сопряжена непосредственно с материалом изолирующего слоя, например, путем наложения металлической фольги на изолирующий слой способом вакуумного испарения. Этот слой предназначен для уменьшения теплопередачи тепла от нагревательного элемента к внешней среде, с размещением по его периметру заземляющего контура (на рисунке не показан).fourth layer 4 - a reflective layer is placed on the back of the heated mat. The reflective surface of the reflective layer is directly coupled to the material of the insulating layer, for example, by applying a metal foil to the insulating layer by vacuum evaporation. This layer is designed to reduce heat transfer from the heating element to the external environment, with the placement of a ground loop along its perimeter (not shown in the figure).

Свойства каждого из слоев электрически обогреваемого мата в совокупности позволяют обеспечить заявленный технический результат.The properties of each of the layers of electrically heated mat in the aggregate can provide the claimed technical result.

Электрически обогреваемый мат для обогрева аккумуляторной батареи может быть выполнен в виде неразъемного изделия.An electrically heated mat for heating the battery can be made in the form of an integral product.

Устройство для обогрева аккумуляторных батарей работает следующим образом.A device for heating batteries operates as follows.

Аккумуляторные батареи 1 размещаются в обогреваемом контейнере 2 закрытом сверху крышкой, предохраняющей аккумуляторную батарею от воздействия окружающей среды, а многослойные электрически обогреваемые маты 3, расположенные на внутренних боковых поверхностях, обеспечивают поддержание заданной температуры внутри контейнера 2, в зависимости от температуры окружающей среды.Rechargeable batteries 1 are placed in a heated container 2, which is closed from above by a lid that protects the battery from environmental influences, and multilayer electrically heated mats 3 located on the inner side surfaces maintain a predetermined temperature inside the container 2, depending on the ambient temperature.

Датчики 6 и 7 осуществляют постоянный контроль температуры защищаемого аккумулятора 1 и температуры окружающей среды. При температуре окружающей среды в пределах комфортной датчик 6 отключается и работает только датчик 7, контролирующий температуру окружающей среды. При этом управляющий элемент 5 подает сигнал или команду на выключение нагревательного элемента 3, если он был включен ранее. При снижении температуры окружающей среды ниже комфортной для аккумулятора работают оба датчика 6 и 7. Когда температура в обогреваемом контейнере 2 с размещенным аккумулятором 1 достигнет заданной критической точки, управляющий элемент 5 подает сигнал или команду на включение нагревательного элемента 3. После прогрева контейнера 2 с размещенным аккумулятором 1 до установленной температуры датчик 6 формирует сигнал на управляющий элемент 5, который подает команду на отключение нагревательного элемента 3.Sensors 6 and 7 constantly monitor the temperature of the protected battery 1 and the ambient temperature. When the ambient temperature is within the comfortable range, the sensor 6 is turned off and only the sensor 7, which controls the ambient temperature, works. In this case, the control element 5 gives a signal or command to turn off the heating element 3, if it was previously turned on. When the ambient temperature drops below a temperature that is comfortable for the battery, both sensors 6 and 7 work. When the temperature in the heated container 2 with the placed battery 1 reaches a predetermined critical point, the control element 5 gives a signal or command to turn on the heating element 3. After the container 2 is heated up the battery 1 to the set temperature, the sensor 6 generates a signal to the control element 5, which gives the command to turn off the heating element 3.

Устройство для обогрева аккумулятора питается от встроенной литий-ионной полимерной батареи 8, предварительная зарядка которой осуществляется с помощью зарядного устройства от сети 220 V через клемму (на фиг. 1 не показано). После включения электрически обогреваемых матов 3, подогрев работает не непрерывно, а только в случае необходимости. Схема работы устройства для обогрева аккумулятора следующая: встроенный в электронные компоненты второго слоя термодатчик 6 активирует систему нагрева при снижении температуры обогреваемого мата 3 до плюс 20°C и отключает нагрев, когда температура достигает плюс 25°C, далее обогреваемые маты 3 постепенно остывают и отдают свое тепло аккумулятору 1 если температура опускается до плюс 20°C, цикл нагрева повторяется. Таким образом, обеспечиваются заданные температурные условия для аккумулятора 1, а также продлевается время работы литий-ионной полимерной батареи 8. Чтобы включить устройство для обогрева аккумулятора 1, нужно поставить аккумулятор 1 в обогреваемый контейнер 2, срабатывает датчик присутствия (давления), расположенный на днище обогреваемого контейнера (на рисунке не показан), что обеспечит работу устройства для обогрева. При снятии аккумулятора 1 с автомобиля происходит автоматическое отключение устройства для обогрева.The device for heating the battery is powered by a built-in lithium-ion polymer battery 8, which is pre-charged using a charger from the 220 V network through the terminal (not shown in Fig. 1). After turning on the electrically heated mats 3, the heating does not work continuously, but only if necessary. The operation scheme of the device for heating the battery is as follows: the temperature sensor 6 built into the electronic components of the second layer activates the heating system when the temperature of the heated mat 3 decreases to plus 20 ° C and turns off the heating when the temperature reaches plus 25 ° C, then the heated mats 3 gradually cool and give its heat to the battery 1 if the temperature drops to plus 20 ° C, the heating cycle is repeated. Thus, the specified temperature conditions for the battery 1 are provided, and the operating time of the lithium-ion polymer battery 8 is extended. To turn on the device for heating the battery 1, you need to put the battery 1 in a heated container 2, the presence (pressure) sensor located on the bottom is activated heated container (not shown in the figure), which will ensure the operation of the device for heating. When the battery 1 is removed from the car, the device for heating is automatically turned off.

Все технические составляющие, обеспечивающие работу устройства для обогрева аккумулятора, надежно закрыты защитными изолирующими слоями, поэтому пользование устройством для обогрева аккумулятора абсолютно безопасно.All technical components that ensure the operation of the device for heating the battery are securely covered with protective insulating layers, so using the device to heat the battery is absolutely safe.

Время непрерывной работы устройства для обогрева аккумулятора без подзарядки составляет от 2 до 8 часов - зависит от внешней температуры окружающей среды. В устройстве для обогрева аккумулятора используются высококачественные литий-ионные полимерные батареи типа 900 mAh без эффекта запоминания, которые не могут быть повреждены частой зарядкой и рассчитаны приблизительно на 500 циклов заряда/разряда.The continuous operation of the device for heating the battery without recharging is from 2 to 8 hours - it depends on the external ambient temperature. The device for heating the battery uses high-quality 900 mAh lithium-ion polymer batteries without a memory effect, which cannot be damaged by frequent charging and are designed for approximately 500 charge / discharge cycles.

Устройство для обогрева аккумулятора способно обогревать контейнер с аккумулятором до заданной температуры при питании не только от встроенной литий-ионной полимерной батареи, но и от любых, в том числе и от автономных источников тока, в частности от любого автомобильного аккумулятора, а также от носимого с собой аккумулятора напряжением 12…15 B постоянного тока. Целесообразно, в ряде случаев, использование устройства для обогрева аккумуляторов, например, при транспортировке в дальних поездках в кузовах автомобилей или в любых специально не обогреваемых помещениях, хранилищах и кабинах других транспортных средств. При этом проблемы с электрической емкостью источников тока значительно упрощаются, поскольку в качестве источника тока всегда можно использовать автономные источники питания, энергоемкие автомобильные аккумуляторы (при работающих генераторах) и задумываться в этом случае об экономии электроэнергии при работе генератора нет необходимости.The device for heating the battery is able to heat the container with the battery to a predetermined temperature when powered not only from the built-in lithium-ion polymer battery, but also from any, including autonomous current sources, in particular from any car battery, as well as from a portable a battery voltage of 12 ... 15 V DC. It is advisable, in some cases, to use a device for heating batteries, for example, during transportation on long trips in car bodies or in any specially unheated rooms, storages and cabins of other vehicles. At the same time, the problems with the electric capacity of current sources are greatly simplified, since autonomous power sources, energy-consuming car batteries (with running generators) can always be used as a current source, and in this case there is no need to think about energy savings during generator operation.

При использовании устройства для обогрева аккумуляторов в обитаемых (необитаемых) помещениях (при необходимости) вообще отпадает нужда в применении для обогрева автономных источников питания, поскольку вполне допустимо и целесообразно применять различного рода зарядные устройства постоянного и переменного тока, широко используемые в быту. Электрические параметры этих универсальных устройств типа «ADAPTOR.» вполне приемлемы для работы устройства обогрева аккумуляторов. Они надежны, малогабаритны и подходят по всем своим электрическим параметрам, питаются они от сети 220 B переменного тока, т.е. от городской электрической сети.When using a device for heating batteries in inhabited (uninhabited) rooms (if necessary), there is no need to use autonomous power sources for heating, since it is quite acceptable and advisable to use various kinds of DC and AC chargers that are widely used in everyday life. The electrical parameters of these universal devices such as "ADAPTOR." Are quite acceptable for the operation of the battery heating device. They are reliable, small-sized and suitable for all their electrical parameters, they are powered by 220 V AC, i.e. from the city electric network.

Суммарное время непрерывной работы устройства обогрева аккумуляторов определяется электрической емкостью используемого источника тока. Например, источник тока, имеющий электрическую емкость 2 Ач, при токе разряда 200 мА, способен обогревать контейнер с аккумуляторами (генерировать тепло) непрерывно в течение 7…8 и более часов.The total time of continuous operation of the battery heating device is determined by the electric capacity of the current source used. For example, a current source having an electric capacity of 2 Ah, at a discharge current of 200 mA, is able to heat a container with batteries (generate heat) continuously for 7 ... 8 or more hours.

Возможно множество различных конструктивных вариантов размещения и закрепления тепловыделяющих элементов 3 в обогреваемом контейнере 2.There are many different design options for the placement and fixing of the fuel elements 3 in a heated container 2.

Сочетание высокой термостойкости лавсановых нитей с резистивным напылением серебра, коаксиально размещенными на верхней плоскости обогреваемого слоя и низкой электропроводности отражающего слоя сопряжено непосредственно с материалом изолирующего слоя, например, путем наложения металлической фольги на изолирующий слой способом вакуумного испарения позволяет использовать этот гибкий прочный провод, изготовленный из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра в качестве нагревательного элемента. Температура нагрева лавсановых нитей с резистивным напылением серебра зависит от плотности тока, протекающего по токопроводящему слою лавсановых нитей с резистивным напылением серебра, которая напрямую связана с величиной электрического напряжения, подводимого к специально формируемым токоподводящим шинам, предварительно нанесенным на основную часть электрообогреваемых матов.The combination of high heat resistance of dacron filaments with resistive silver sputtering coaxially placed on the upper plane of the heated layer and low electrical conductivity of the reflective layer is coupled directly with the material of the insulating layer, for example, by applying a metal foil to the insulating layer by vacuum evaporation, this flexible, durable wire made of silver dacron filaments with a resistive coating of silver as a heating element. The heating temperature of Dacron yarns with resistive silvering depends on the density of the current flowing through the conductive layer of Dacron yarns with resistive silvering, which is directly related to the magnitude of the voltage supplied to specially formed current-carrying tires, previously applied to the main part of the electrically heated mats.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства для обогрева аккумулятора заключается в том, что применение лавсановых нитей с резистивным напылением серебра позволяет сократить геометрические размеры нагревательных матов, обеспечить лучший термический контакт между электрически обогреваемыми матами 3 и аккумулятором 1 соответственно повысить коэффициент полезного действия отдачи тепла от нагревательного элемента.The technical and economic efficiency of the proposed device for heating the battery lies in the fact that the use of dacron threads with a resistive coating of silver can reduce the geometric dimensions of the heating mats, provide better thermal contact between the electrically heated mats 3 and the battery 1, respectively, to increase the efficiency of heat transfer from the heating element .

Технический результат: быстрый и надежный прогрев, как обогреваемого контейнера, так и обогрев аккумулятора до заданной температуры, а также более полное и эффективное использование теплоты выделяемой нагревательными элементами, повышается коэффициент полезного действия, что позволяет максимально использовать тепловую энергию электронагревателей для обогрева аккумулятора в целом.Technical result: quick and reliable heating of a heated container, as well as heating the battery to a predetermined temperature, as well as a more complete and efficient use of the heat released by the heating elements, the efficiency increases, which allows the maximum use of the thermal energy of electric heaters to heat the battery as a whole.

По сравнению с прототипом в предлагаемом устройстве обеспечивается непрерывный подогрев аккумуляторных батарей.Compared with the prototype in the proposed device provides continuous heating of the batteries.

Claims (1)

Устройство для обогрева аккумуляторных батарей, включающее средство теплоизоляции и средство обогрева, снабженное блоком контроля и управления, выполненным в виде датчика температуры окружающей среды, датчика температуры обогреваемого контейнера и управляющего элемента, связанного с обогреваемым контейнером, нагревательным элементом и окружающей средой, отличающееся тем, что в обогреваемом контейнере, содержащем каркас с расположенными на внутренней боковой поверхности гибкими нагревательными элементами, выполненными в виде многослойных электрически обогреваемых матов, изготовленных из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра (оксидов металлов), для повышения эффективности работы нагревательных элементов, в состав обогреваемых матов включен отражающий слой, выполненный из алюминиевой пленки способом вакуумного напыления, гибкие нагревательные элементы расположены децентрализовано, т.е. со смещением, что позволяет подключать их ступенчато, за счет увеличения поверхности теплоотдачи в зависимости от температуры окружающей среды, а обогреваемый контейнер оборудован вытяжным вентилятором для вентиляции обогреваемого контейнера перед пуском двигателя.
Figure 00000001
A device for heating batteries, including a means of thermal insulation and heating means, equipped with a control unit made in the form of an ambient temperature sensor, a temperature sensor of a heated container and a control element associated with a heated container, a heating element and the environment, characterized in that in a heated container containing a frame with flexible heating elements located on the inner side surface, made in the form of many layer electrically heated mats made of dacron yarns with resistive silver (metal oxide) spraying to increase the efficiency of the heating elements, the heated mats include a reflective layer made of aluminum film by vacuum deposition, the flexible heating elements are decentralized, i.e. . with offset, which allows you to connect them stepwise, by increasing the heat transfer surface depending on the ambient temperature, and the heated container is equipped with an exhaust fan to ventilate the heated container before starting the engine.
Figure 00000001
RU2013149366/11U 2013-11-07 2013-11-07 DEVICE FOR HEATING BATTERIES RU140018U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149366/11U RU140018U1 (en) 2013-11-07 2013-11-07 DEVICE FOR HEATING BATTERIES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149366/11U RU140018U1 (en) 2013-11-07 2013-11-07 DEVICE FOR HEATING BATTERIES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU140018U1 true RU140018U1 (en) 2014-04-27

Family

ID=50516026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013149366/11U RU140018U1 (en) 2013-11-07 2013-11-07 DEVICE FOR HEATING BATTERIES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU140018U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU188715U1 (en) * 2018-08-10 2019-04-22 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации DEVICE FOR HEATING VEHICLE BATTERIES VEHICLE
RU190389U1 (en) * 2018-07-12 2019-07-01 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Heated box for electrical equipment
RU2694647C1 (en) * 2018-08-13 2019-07-16 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Device for heating accumulator battery of vehicle
RU2791769C1 (en) * 2020-05-14 2023-03-13 Энертек Интернэшнл, Инк. Battery for electric vehicles with built-in electric heater

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU190389U1 (en) * 2018-07-12 2019-07-01 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Heated box for electrical equipment
RU188715U1 (en) * 2018-08-10 2019-04-22 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации DEVICE FOR HEATING VEHICLE BATTERIES VEHICLE
RU2694647C1 (en) * 2018-08-13 2019-07-16 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Device for heating accumulator battery of vehicle
RU2791769C1 (en) * 2020-05-14 2023-03-13 Энертек Интернэшнл, Инк. Battery for electric vehicles with built-in electric heater

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5853696B2 (en) Battery system
JP2019525737A5 (en)
US8779728B2 (en) Apparatus for preheating a battery pack before charging
RU2019102193A (en) BATTERY SUPPLIED AEROSOL GENERATING DEVICE CONTAINING BATTERY PRE-HEATING DEVICE DEPENDING ON TEMPERATURE
RU140018U1 (en) DEVICE FOR HEATING BATTERIES
US20150229011A1 (en) Battery System and Motor Vehicle
RU2561724C2 (en) Power source for street lighting based on solar panels
TWM275625U (en) Protection device of charging battery
KR101926341B1 (en) Battery management system for photovoltaic power generating apparatus
CN206471465U (en) A kind of base station
CN109866632A (en) On-board charging system
CN103123995B (en) A kind of Vehicular battery heating and thermal insulation system
CN105051968A (en) Battery and motor vehicle
RU152780U1 (en) HEATING GLOVES
RU143521U1 (en) DEVICE FOR MAINTAINING CASTER OIL OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE IN HEATED PRESET CONDITION
WO2016112250A2 (en) Energy storage device heating system and method
CN206422188U (en) A kind of low temperature chargeable lithium cell group
CN211062832U (en) Battery regulation and control device and electronic equipment
RU182941U1 (en) HEATED DEVICE FOR TRANSPORTING A SURROUNDED
CN111684648A (en) Battery and movable platform
CN215581759U (en) Electric blanket, controller and protection circuit for monitoring use environment of controller
RU174767U1 (en) HEATED EVACUATION BAG
JP6674015B2 (en) Charger / discharger
RU142388U1 (en) MEDICAL STRETCHES
RU2451370C1 (en) Method to provide serviceability of lithium-ion accumulators and batteries on their basis under negative temperatures

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20151108