RU158587U1

RU158587U1 - LITHIUM ION BATTERY

Info

Publication number: RU158587U1
Application number: RU2015117862/07U
Authority: RU
Inventors: Сергей Леонидович Забудьков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научный центр "Автономные источники тока"
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2016-01-20

Abstract

1. Литий-ионная батарея, характеризующаяся тем, что она включает аккумуляторные модули, конструкция которых позволяет производить их свободную замену при необходимости, состоящие из литий-ионных аккумуляторов, последовательно соединенных в электрическую цепь в количестве, необходимом для обеспечения требуемого напряжения, аккумуляторные модули соединены в электрическую цепь параллельно в количестве, необходимом для обеспечения требуемой электрической емкости, блок контроля и управления, обеспечивающий необходимый режим заряда аккумуляторной батареи, за счет управления зарядным устройством по CAN-шине, контролирующий глубину разряда аккумуляторной батареи, не допуская ее полного разряда, за счет отключения от внешней нагрузки.2. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена вентиляторами для охлаждения, задействуемыми блоком контроля и управления при достижении повышенной рабочей температуры.3. Батарея по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена электрическими подогревателями, задействуемыми блоком контроля и управления при достижении пониженной рабочей температуры.1. Lithium-ion battery, characterized in that it includes battery modules, the design of which allows their free replacement if necessary, consisting of lithium-ion batteries connected in series to the electric circuit in the amount necessary to provide the required voltage, the battery modules are connected in an electric circuit in parallel in the amount necessary to provide the required electric capacity, a control and management unit providing the necessary charge mode the battery, by controlling the charger on the CAN bus, which controls the depth of discharge of the battery, preventing its full discharge, due to disconnection from the external load. 2. The battery according to claim 1, characterized in that it is equipped with fans for cooling, which are activated by the control and management unit when an increased operating temperature is reached. 3. The battery according to claim 1, characterized in that it is equipped with electric heaters, which are activated by the monitoring and control unit when the lowered operating temperature is reached.

Description

Настоящее изобретение относится к энергетическим установкам, содержащим вторичные химические источники тока, в частности на основе литий-ионных аккумуляторов.The present invention relates to power plants containing secondary chemical current sources, in particular based on lithium-ion batteries.

Из предшествующего уровня техники известна литий-ионная аккумуляторная батарея (патент на полезную модель RU №103675), состоящая из литий-ионных аккумуляторов, последовательно соединенных в электрическую цепь в количестве, необходимом для обеспечения требуемого напряжения и электрической емкости, блока электроники для контроля параметров батареи и нивелирования разбаланса напряжений аккумуляторов, силовых и измерительных линий, при этом корпуса аккумуляторов, имеющие призматическую форму, отделены друг от друга и от стенок корпуса батареи неэлектропроводящими проставками и стянуты силовыми шпильками через боковые стенки корпуса, отличающаяся тем, что неэлектропроводящие проставки между аккумуляторами и между аккумуляторами и боковыми стенками закреплены на нижнем охлажденном основании корпуса батареи и снабжены с каждой стороны выборками сложной формы с внешними проемами, принимающими части корпусов аккумуляторов, обеспечивая их фиксацию в направлениях перпендикулярных оси сборки аккумуляторов в батарее, и с внутренними проемами, допускающими расширение боковых поверхностей аккумуляторов при циклировании, а блок электроники располагается на внешней стороне боковой стенки корпуса батареи. Недостатками данного технического решения являются необходимость полной разборки батареи при необходимости замены отдельных аккумуляторов, а также невысокая эффективность охлаждения аккумуляторов при их контакте с охлажденным основанием корпуса батареи только нижними поверхностями.From the prior art, a lithium-ion secondary battery is known (patent for utility model RU No. 103675), consisting of lithium-ion batteries connected in series to an electric circuit in an amount necessary to provide the required voltage and electric capacity, an electronics unit for monitoring battery parameters and leveling the voltage imbalance of the batteries, power and measuring lines, while the battery cases having a prismatic shape are separated from each other and from the walls of the battery case the rods are non-conductive spacers and are pulled together by power pins through the side walls of the housing, characterized in that the non-conductive spacers between the batteries and between the batteries and the side walls are mounted on the lower cooled base of the battery case and provided on each side with samples of complex shape with external openings receiving parts of the battery cases, ensuring their fixation in the directions perpendicular to the axis of assembly of the batteries in the battery, and with internal openings that allow the expansion of the sides x surfaces battery during cycling, and the electronics unit is located on the outer side wall of the battery housing. The disadvantages of this technical solution are the need for complete disassembly of the battery if it is necessary to replace individual batteries, as well as the low cooling efficiency of the batteries when they contact the cooled base of the battery case with only the lower surfaces.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в простоте обслуживания батареи за счет ее модульной конструкции, предусматривающей свободную замену отдельных модулей при необходимости, а также более эффективной реализации охлаждения батареи и возможности подогрева батареи в случае понижения температуры окружающей среды до значения нижней рабочей температуры аккумуляторов.The problem to which the claimed technical solution is directed is to simplify battery maintenance due to its modular design, which provides for the free replacement of individual modules if necessary, as well as more efficient implementation of battery cooling and the possibility of heating the battery if the ambient temperature drops to the lower operating temperature battery temperature.

Данная задача решается за счет того, что заявленная батарея литий-ионных аккумуляторов, характеризующаяся тем, что она включает аккумуляторные модули, конструкция которых позволяет производить их свободную замену при необходимости, состоящие из литий-ионных аккумуляторов, последовательно соединенных в электрическую цепь в количестве, необходимом для обеспечения требуемого напряжения, аккумуляторные модули соединены в электрическую цепь параллельно в количестве, необходимом для обеспечения требуемой электрической емкости, блок контроля и управления, обеспечивающий необходимый режим заряда аккумуляторной батареи, за счет управления зарядным устройством по CAN-шине, контролирующий глубину разряда аккумуляторной батареи, не допуская ее полного разряда, за счет отключения от внешней нагрузки.This problem is solved due to the fact that the claimed battery of lithium-ion batteries, characterized in that it includes battery modules, the design of which allows their free replacement, if necessary, consisting of lithium-ion batteries, connected in series to the electric circuit in the quantity necessary to ensure the required voltage, the battery modules are connected in an electric circuit in parallel in the amount necessary to provide the required electric capacity, the unit Rola and management, ensuring the required battery charge mode, by controlling the charger for CAN-bus, which controls the depth of battery discharge, preventing its complete discharge, due to disconnection from the external load.

Батарея может быть снабжена вентиляторами для охлаждения, задействуемыми блоком контроля и управления при достижении повышенной рабочей температуры.The battery can be equipped with cooling fans, which are activated by the control and management unit when an increased operating temperature is reached.

Батарея может быть снабжена электрическими подогревателями, задействуемыми блоком контроля и управления при достижении пониженной рабочей температуры.The battery can be equipped with electric heaters, which are activated by the control and management unit when a lower operating temperature is reached.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является упрощение обслуживания аккумуляторной батареи за счет модульной конструкции, контроль и управление тепловым режимом при разряде или заряде батареи за счет предусмотренных в батарее каналов для охлаждения аккумуляторных модулей и встроенных электрических подогревателей.The technical result provided by the given set of features is to simplify maintenance of the battery due to the modular design, control and management of thermal conditions when the battery is discharged or charged due to channels provided in the battery for cooling the battery modules and built-in electric heaters.

Устройство поясняется фиг. 1, на которой изображена предлагаемая литий-ионная аккумуляторная батарея.The device is illustrated in FIG. 1, which depicts the proposed lithium-ion battery.

Аккумуляторная батарея содержит свободно монтируемые призматические аккумуляторные модули 1, соединенные в электрическую цепь, блок контроля и управления 2, обеспечивающий необходимый режим заряда, за счет управления зарядным устройством по CAN-шине, подключаемой к разъему 3. Для охлаждения аккумуляторных модулей при разряде или заряде в батарее установлен вентилятор 4, создающий ток воздуха по каналам 5. Таким образом обеспечивается необходимый тепловой режим работы аккумуляторной батареи.The battery contains freely mounted prismatic battery modules 1 connected to an electric circuit, a control and control unit 2, which provides the required charge mode by controlling the charger via a CAN bus connected to connector 3. To cool the battery modules during a discharge or charge in a fan 4 is installed to the battery, which generates an air current through the channels 5. This ensures the necessary thermal operation of the battery.

Claims

1. Lithium-ion battery, characterized in that it includes battery modules, the design of which allows their free replacement if necessary, consisting of lithium-ion batteries connected in series to the electric circuit in the amount necessary to provide the required voltage, the battery modules are connected in an electric circuit in parallel in the amount necessary to provide the required electric capacity, a control and management unit providing the necessary charge mode the battery, by controlling the charger on the CAN bus, which controls the depth of discharge of the battery, preventing its full discharge, due to disconnection from the external load.

2. The battery under item 1, characterized in that it is equipped with fans for cooling, involved in the control unit when the increased operating temperature.

3. The battery according to claim 1, characterized in that it is equipped with electric heaters, which are used by the monitoring and control unit when a lower operating temperature is reached.