RU173458U1 - LITHIUM BATTERY - Google Patents

LITHIUM BATTERY Download PDF

Info

Publication number
RU173458U1
RU173458U1 RU2016142938U RU2016142938U RU173458U1 RU 173458 U1 RU173458 U1 RU 173458U1 RU 2016142938 U RU2016142938 U RU 2016142938U RU 2016142938 U RU2016142938 U RU 2016142938U RU 173458 U1 RU173458 U1 RU 173458U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
circuit
current
battery
series
relay
Prior art date
Application number
RU2016142938U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Виталиевич Волынский
Сергей Александрович Галкин
Андрей Александрович Николаев
Владимир Владимирович Клюев
Михаил Олегович Чуранов
Сергей Леонидович Забудьков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научный центр "Автономные источники тока"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Научный центр "Автономные источники тока" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научный центр "Автономные источники тока"
Priority to RU2016142938U priority Critical patent/RU173458U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU173458U1 publication Critical patent/RU173458U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, в частности электрическому оборудованию, а именно к литиевой батарее для непосредственного преобразования химической энергии в электрическую, и может быть использована при производстве батарей из первичных и/или вторичных химических источников тока (ИТ), предназначенных для автономного электропитания диагностической аппаратуры внутритрубных инспекционных приборов нефтепроводов и газопроводов, а также для применения в качестве автономных источников питания других различных электронных устройств и приборов. Литиевая батарея содержит по крайней мере одну цепь последовательно соединенных литиевых ИТ 1, положительный и отрицательный выводы которой подключены соответственно к положительному и отрицательному токовыводам батареи 2, модуль контроля и управления (МКУ) 3, включающий электронный ключ 4, нормально закрытый проводящий канал 5 которого включен между одним из выводов цепи ИТ и токовыводом батареи, имеющий цепь питания 6, подключенную к выводам цепи последовательно соединенных ИТ 1. Батарея дополнительно снабжена диодом 7, токоограничивающим элементом 8, дополнительным источником тока 9 и реле 10 с нормально разомкнутыми контактами 11, причем диод 7 включен в прямом направлении между токовыводом батареи 2 и цепью последовательно соединенных литиевых ИТ 1, нормально разомкнутые контакты 11 реле 10 включены в разрыв цепи питания МКУ 3, токоограничивающий элемент 8 подключен параллельно нормально закрытому проводящему каналу 5 электронного ключа 4, а дополнительный источник тока 9 с реле 10 соединены в последовательную цепь, которая подключена встречно и параллельно диоду 7. Технический результат - уменьшение потребления электрической энергии МКУ. 1 ил.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular electrical equipment, namely to a lithium battery for direct conversion of chemical energy into electrical energy, and can be used in the manufacture of batteries from primary and / or secondary chemical current sources (IT) intended for autonomous diagnostic power supply equipment of in-pipe inspection instruments for oil and gas pipelines, as well as for use as autonomous power sources of various other electrical carriage devices and instruments. The lithium battery contains at least one circuit of lithium IT 1 connected in series, the positive and negative terminals of which are connected to the positive and negative current leads of battery 2, the control and management module (MCU) 3, which includes an electronic switch 4, whose normally closed conductive channel 5 is turned on between one of the terminals of the IT circuit and the battery current terminal having a power circuit 6 connected to the terminals of the series-connected IT circuit 1. The battery is further provided with a diode 7, current limiting element 8, an additional current source 9 and relay 10 with normally open contacts 11, and the diode 7 is connected in the forward direction between the current output of the battery 2 and a series of lithium IT 1 connected in series, normally open contacts 11 of the relay 10 are included in the open circuit of the MKU 3, the current-limiting element 8 is connected parallel to the normally closed conductive channel 5 of the electronic switch 4, and an additional current source 9 with the relay 10 is connected to a serial circuit, which is connected in the opposite direction and parallel to the diode 7. Technical The second result is a decrease in the electric energy consumption of MCU. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, в частности электрическому оборудованию, а именно к литиевой батарее для непосредственного преобразования химической энергии в электрическую, и может быть использована при производстве батарей из первичных химических источников тока и/или вторичных химических источников тока, например литий-ионных аккумуляторов, предназначенных для автономного электропитания диагностической аппаратуры внутритрубных инспекционных приборов нефтепроводов и газопроводов, а также для применения в качестве автономных источников питания других различных электронных устройств, приборов и систем.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular electrical equipment, namely to a lithium battery for direct conversion of chemical energy into electrical energy, and can be used in the manufacture of batteries from primary chemical current sources and / or secondary chemical current sources, for example lithium-ion batteries designed for autonomous power supply of diagnostic equipment for in-line inspection instruments for oil and gas pipelines, as well as for use in honors the independent power supply various other electronic devices, instruments and systems.

Известна первичная литиевая батарея, содержащая, по крайней мере, две параллельно соединенные с токовыводами через термопредохранитель электрические цепи, состоящие из первичных литиевых элементов, каждый из которых имеет параллельно соединенный с ним диод, при этом каждая электрическая цепь имеет защитное средство в виде последовательно включенного в нее диода, причем батарея имеет контрольные выводы, каждый из которых соединен с одной соответствующей цепью в точке, расположенной между последним первичным литиевым элементом цепи и последовательно включенным диодом. Каждый контрольный вывод батареи может быть соединен с соответствующей электрической цепью через высокоомный резистор. При этом батарея может быть снабжена дополнительными контрольными выводами по числу остальных первичных литиевых элементов, кроме последних, а каждый из дополнительных контрольных выводов соединен с положительным выводом соответствующего первичного литиевого элемента (см. патент РФ на полезную модель №45204. МПК H01M 10/00, опубл. 27.04.2005 г.).Known primary lithium battery containing at least two parallel connected to current leads through a thermal fuse electrical circuit, consisting of primary lithium cells, each of which has a parallel diode connected to it, each electrical circuit has a protective tool in the form of series-connected in a diode, and the battery has test leads, each of which is connected to one corresponding circuit at a point located between the last primary lithium element of the circuit and sequentially connected diode. Each control terminal of the battery can be connected to the corresponding electric circuit through a high-resistance resistor. In this case, the battery can be equipped with additional test leads by the number of remaining primary lithium cells, except the last, and each of the additional test leads is connected to the positive terminal of the corresponding primary lithium cell (see RF patent for utility model No. 45204. IPC H01M 10/00, published on April 27, 2005).

В известной конструкции используется, так называемая, диодная защита первичных литиевых источников тока (ИТ) от их заряда и переразряда, при которой параллельно ИТ подключается диод, а в каждой цепи последовательно соединенных ИТ включается диод, исключающий возможность заряда ИТ. Диодная защита исключает возможность заряда ИТ, ограничивает напряжение переполюсовки ИТ при его переразряде, но она не защищает ИТ от глубокого разряда, т.е. разряда ИТ при разрядном напряжении менее 2 В. В этом случае в первичных литиевых ИТ происходит накопление побочных, в том числе пожароопасных продуктов, которые не стабильны, и присутствие даже незначительных количеств воды резко ускоряет экзотермическое разложение этих продуктов, что с большой вероятностью может приводить к взрыву ИТ. При глубоком разряде в ИТ возможно полное израсходование электролита и образование, так называемых, «сухих пятен», приводящих к возгоранию лития и взрыву ИТ, что не допустимо в эксплуатации. Это указывает на недостаточную надежность и безопасность батареи в целом.The known design uses the so-called diode protection of primary lithium current sources (IT) from their charge and overdischarge, in which a diode is connected in parallel with IT, and a diode is switched on in each series-connected IT circuit, eliminating the possibility of charging IT. Diode protection eliminates the possibility of charging IT, it limits the voltage of IT polarity reversal during its overdischarge, but it does not protect IT from a deep discharge, i.e. IT discharge at a discharge voltage of less than 2 V. In this case, secondary lithium IT accumulates by-products, including fire hazardous products, which are unstable, and the presence of even small amounts of water dramatically accelerates the exothermic decomposition of these products, which is likely to lead to IT explosion. With a deep discharge in IT, it is possible that the electrolyte is completely consumed and so-called “dry spots” are formed, resulting in lithium ignition and IT explosion, which is not acceptable in operation. This indicates a lack of reliability and safety of the battery as a whole.

Известна также первичная литиевая батарея, содержащая, по крайней мере, две параллельных цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных первичных литиевых ИТ, объединенных в едином корпусе, оборудованном контактными выводами, при этом батарея дополнительно снабжена электронным регулятором, который содержит диоды, каждый из которых соединен параллельно с одним ИТ, и, по крайней мере, два диода, подключенных последовательно после каждого ИТ, являющегося последним в каждой цепи последовательно соединенных ИТ, при этом каждая цепь последовательно соединенных первичных литиевых ИТ дополнительно снабжена предохранителем, включенным между общим проводом всех параллельных цепей и первым ИТ цепи. По крайней мере, одна цепь последовательно соединенных первичных литиевых ИТ может быть дополнительно снабжена предохранителями, включенными между каждым ИТ цепи и его соединением с диодом, включенным параллельно ИТ (см. патент РФ на полезную модель №46388, МПК Н01М 10/48, опубл. 27.06.2005 г.).Also known is a primary lithium battery containing at least two parallel circuits, each of which consists of series-connected primary lithium IT, combined in a single housing equipped with contact leads, while the battery is additionally equipped with an electronic controller that contains diodes, each of which are connected in parallel with one IT, and at least two diodes connected in series after each IT, which is the last in each chain of IT connected in series, with each I chain of series-connected primary lithium IT is further provided with a fuse connected between a common wire of parallel chains and the first IT chain. At least one circuit of series-connected primary lithium ITs can be additionally equipped with fuses connected between each IT circuit and its connection with a diode connected in parallel with IT (see RF patent for utility model No. 46388, IPC Н01М 10/48, publ. June 27, 2005).

Известная батарея также снабжена диодной защитой и предохранителями для исключения последствий внутрисхемных замыканий. Однако известная защита не предохраняет от глубокого разряда ИТ, при котором может происходить накопление побочных нестабильных, в том числе, пожароопасных, продуктов, что может приводить к взрыву ИТ, что указывает на недостаточную надежность и безопасность батареи в целом.The known battery is also equipped with diode protection and fuses to eliminate the effects of in-circuit short circuits. However, the well-known protection does not protect against a deep IT discharge, during which accumulation of side unstable, including fire hazardous products can occur, which can lead to an IT explosion, which indicates insufficient reliability and safety of the battery as a whole.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является первичная литиевая батарея, содержащая, по крайней мере, одну цепь последовательно соединенных первичных литиевых ИТ, положительный и отрицательный выводы которой подключены, соответственно, к положительному и отрицательному токовыводам батареи, модуль контроля и управления, который в свою очередь содержит полевой транзистор, источник опорного напряжения с положительным и отрицательным выводами, при этом проводящий канал полевого транзистора включен между одним из выводов цепи ИТ и токовыводом батареи, источник опорного напряжения соединен выводом одноименной полярности с другим выводом цепи ИТ, термопредохранитель, размещенный в зоне потока тепловой энергии от полевого транзистора и имеющий температуру срабатывания, не превышающую максимально допустимую рабочую температуру полевого транзистора, при этом модуль контроля и управления дополнительно снабжен резистором, подключенным к затвору полевого транзистора и выводу цепи ИТ, к которому подключен проводящий канал полевого транзистора, а термопредохранитель электрически включен последовательно с источником опорного напряжения в цепи, соединяющей затвор полевого транзистора с выводом цепи ИТ. (см. патент РФ на полезную модель №94383, МПК Н01М 10/48, опубл. 20.05.2010 г.).Closest to the proposed technical solution is a primary lithium battery containing at least one circuit of series-connected primary lithium IT, the positive and negative terminals of which are connected, respectively, to the positive and negative current outputs of the battery, a monitoring and control module, which in turn contains a field-effect transistor, a reference voltage source with positive and negative terminals, while the conductive channel of the field-effect transistor is connected between one of of the IT circuit and the battery current output, the reference voltage source is connected by the terminal of the same polarity to the other terminal of the IT circuit, a thermal fuse located in the heat energy flow zone from the field effect transistor and having a tripping temperature not exceeding the maximum permissible operating temperature of the field effect transistor, while the control module and the control is additionally equipped with a resistor connected to the gate of the field-effect transistor and the output of the IT circuit, to which the conductive channel of the field-effect transistor is connected, and the thermocouple dohranitel electrically connected in series with a reference voltage source in the circuit connecting the field effect transistor with a gate terminal IT chain. (see RF patent for utility model No. 94383, IPC Н01М 10/48, published on 05/20/2010).

Известная конструкция батареи исключает возможность глубокого разряда батареи и ее составных элементов. Исключение возможности глубокого разряда обеспечивается встроенным в батарею модулем контроля и управления, который в процессе разряда батареи контролирует непрерывно разрядное напряжение и при снижении разрядного напряжения ниже значения, равному конечному напряжению, производит отключение батареи от нагрузки.The known battery design eliminates the possibility of deep discharge of the battery and its constituent elements. An exception to the possibility of deep discharge is provided by the monitoring and control module integrated in the battery, which monitors continuously the discharge voltage during the discharge of the battery and, when the discharge voltage drops below a value equal to the final voltage, disconnects the battery from the load.

Недостатком данной конструкции является наличие потребления электрической энергии модулем контроля и управления, тот есть, расход энергии батареи на обеспечение непрерывного контроля за состоянием батареи. Особенно этот недостаток проявляется при работе батареи в длительном ждущем режиме постоянной готовности к разряду (например, в средствах охранной сигнализации) или при длительном хранении.The disadvantage of this design is the presence of electrical energy consumption by the monitoring and control module, that is, the battery energy consumption to ensure continuous monitoring of the battery condition. This drawback is especially apparent when the battery is in a long standby mode of constant readiness for discharge (for example, in security alarm systems) or during prolonged storage.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в расширении арсенала технических средств в данной области.The task to which the claimed technical solution is directed is to expand the arsenal of technical means in this area.

Данная задача достигается за счет того, что литиевая батарея, содержащая, по крайней мере, одну цепь последовательно соединенных литиевых ИТ, положительный и отрицательный выводы которой подключены, соответственно, к положительному и отрицательному токовыводам батареи, модуль контроля и управления (МКУ), включающий электронный ключ, нормально закрытый проводящий канал которого включен между одним из выводов цепи ИТ и токовыводом батареи, имеющий цепь питания, подключенную к выводам цепи последовательно соединенных ИТ, согласно полезной модели батарея дополнительно снабжена диодом, токоограничивающим элементом, дополнительным источником тока и реле с нормально разомкнутыми контактами, причем диод включен в прямом направлении между токовыводом батареи и цепью последовательно соединенных литиевых ИТ, нормально разомкнутые контакты реле включены в разрыв цепи питания МКУ, токоограничивающий элемент подключен параллельно нормально закрытому проводящему каналу электронного ключа, а дополнительный источник тока с реле соединены в последовательную цепь, которая подключена встречно и параллельно диоду.This task is achieved due to the fact that the lithium battery containing at least one circuit of series-connected lithium IT, the positive and negative terminals of which are connected, respectively, to the positive and negative current outputs of the battery, the control and management module (MCU), including electronic a key whose normally closed conductive channel is connected between one of the terminals of the IT circuit and the battery current terminal, having a power circuit connected to the terminals of the series-connected IT circuit, according to The battery model is additionally equipped with a diode, a current-limiting element, an additional current source and a relay with normally open contacts, and the diode is connected in the forward direction between the battery current output and a series of lithium IT connected in series, normally open relay contacts are connected to the MCU power supply circuit, the current-limiting element is connected in parallel normally closed conductive channel of the electronic key, and an additional current source with a relay connected to a serial circuit that connects Chen opposite and parallel with the diode.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является уменьшение потребления электрической энергии модулем контроля и управления в периоды времени, когда внешняя нагрузка отключена от батареи.The technical result provided by the given set of features is to reduce the consumption of electrical energy by the monitoring and control module during periods of time when the external load is disconnected from the battery.

Устройство поясняется чертежом (фиг. 1), на котором изображен пример исполнения электрической схемы предлагаемой литиевой батареи.The device is illustrated in the drawing (Fig. 1), which shows an example of the electrical circuit of the proposed lithium battery.

Цифрами на чертеже обозначены: 1 - цепь последовательно соединенных литиевых ИТ; 2 - токовыводы батареи; 3 - МКУ; 4 - электронный ключ; 5 - нормально закрытый проводящий канал электронного ключа, 6 - цепь питания МКУ; 7 - диод; 8 - токоограничивающий элемент в виде резистора; 9 - дополнительный источник тока; 10 - оптоэлектронное реле; 11 - нормально разомкнутые контакты реле; 12 - внешняя нагрузка батареи; 13 - резистор.The numbers in the drawing denote: 1 - a chain of series-connected lithium IT; 2 - battery current outputs; 3 - MKU; 4 - electronic key; 5 - normally closed conductive channel of the electronic key; 6 - MCU power circuit; 7 - diode; 8 - current limiting element in the form of a resistor; 9 - an additional current source; 10 - optoelectronic relay; 11 - normally open relay contacts; 12 - external battery load; 13 - resistor.

Литиевая батарея, содержит, по крайней мере, одну цепь последовательно соединенных литиевых ИТ 1, положительный и отрицательный выводы которой подключены, соответственно, к положительному и отрицательному токовыводам батареи 2, МКУ 3, включающий электронный ключ 4, нормально закрытый проводящий канал 5 которого включен между одним из выводов цепи ИТ и токовыводом батареи, имеющий цепь питания 6, подключенную к выводам цепи последовательно соединенных ИТ 1, диод 7, токоограничивающий элемент 8, выполненный в виде резистора, дополнительный источник тока 9 и реле 10 с нормально разомкнутыми контактами 11, причем диод 7 включен в прямом направлении между токовыводом батареи 2 и цепью последовательно соединенных литиевых ИТ 1, нормально разомкнутые контакты 11 реле 10 включены в разрыв цепи питания МКУ 3, токоограничивающий элемент 8 подключен параллельно нормально закрытому проводящему каналу 5 электронного ключа 4, а дополнительный источник тока 9 с реле 10 соединены в последовательную цепь, которая подключена встречно и параллельно диоду 7.A lithium battery contains at least one circuit of series-connected lithium IT 1, the positive and negative terminals of which are connected, respectively, to the positive and negative current leads of battery 2, MKU 3, which includes an electronic switch 4, whose normally closed conductive channel 5 is connected between one of the conclusions of the IT circuit and the current output of the battery having a power circuit 6 connected to the terminals of the series-connected IT 1, diode 7, current-limiting element 8, made in the form of a resistor, an additional source a current source 9 and a relay 10 with normally open contacts 11, and the diode 7 is connected in the forward direction between the current output of the battery 2 and the series circuit of lithium IT 1, the normally open contacts 11 of the relay 10 are connected to the open circuit of the MCU 3, the current-limiting element 8 is connected in parallel normally closed conductive channel 5 of the electronic switch 4, and an additional current source 9 with relay 10 connected to a serial circuit, which is connected counterclockwise and parallel to the diode 7.

Литиевая батарея может быть также снабжена резистором 13, который целесообразно использовать для ограничения тока дополнительного источника тока 9, проходящего через светодиод оптоэлектронного реле 10.The lithium battery may also be equipped with a resistor 13, which is advisable to use to limit the current of an additional current source 9 passing through the LED of the optoelectronic relay 10.

В качестве источников тока цепи ИТ 1, а также в качестве дополнительного источника тока 9, могут быть использованы, например, источники тока SPL-16S, производства L&P Co., Ltd (Ю. Корея).As current sources of the IT circuit 1, as well as an additional current source 9, for example, current sources SPL-16S, manufactured by L&P Co., Ltd (South Korea) can be used.

В качестве электронного ключа 4 может быть использован интеллектуальный ключ AUIR3314S фирмы Infineon Technologies.As the electronic key 4 can be used intelligent key AUIR3314S company Infineon Technologies.

В качестве диода 7 может быть использован диод шоттки 12CWQ03FN фирмы International Rectifier.As a diode 7, a Schottky diode 12CWQ03FN from International Rectifier can be used.

В качестве токоограничивающего элемента 8 может быть использован резистор (3,3-9,1) кОм различных производителей.As a current-limiting element 8, a resistor (3.3-9.1) kOhm of various manufacturers can be used.

В качестве реле 10 может быть использовано твердотельное реле LH1525AAB фирмы VISHAY.As relay 10, a VISHAY solid-state relay LH1525AAB can be used.

В качестве внешней нагрузки может быть реостат, например, сопротивлением, ориентировочно, (4-120) Ом различных производителей.As an external load, there can be a rheostat, for example, resistance, tentatively, (4-120) Ohms of various manufacturers.

В качестве резистора 13 может быть использован резистор (2,4-3,3) кОм различных производителей.As a resistor 13, a resistor (2.4-3.3) kOhm of various manufacturers can be used.

Литиевая батарея работает следующим образом.The lithium battery operates as follows.

При отключенной нагрузке 12 от контактных токовыводов 2 батареи (исходное состояние) оптоэлектронное реле 10 отключено, так как в контуре: дополнительный источник тока 9, оптоэлектронное реле 10, диод 7, резистор 13, - диод 7 включен встречно, в связи с чем электрический ток в контуре отсутствует. При отключенном реле 10 электронный ключ МКУ отключен, проводящий канал электронного ключа находится в закрытом состоянии, так как в разрыв цепи питания МКУ включены нормально разомкнутые контакты 11 реле 10. Следовательно, расход электрической энергии от цепи последовательно соединенных ИТ 1 и от дополнительного источника тока 9 отсутствует.When the load 12 is disconnected from the contact current terminals 2 of the battery (initial state), the optoelectronic relay 10 is disconnected, as in the circuit: an additional current source 9, optoelectronic relay 10, diode 7, resistor 13, - diode 7 is turned on in an opposite direction, and therefore an electric current missing in the circuit. When the relay 10 is disconnected, the electronic key of the MCU is disconnected, the conductive channel of the electronic key is in a closed state, since normally open contacts 11 of the relay 10 are included in the open circuit of the power supply of the MCU absent.

При подключении внешней нагрузки 12 к контактным токовыводам 2 батареи первоначально электрический ток в батарее начинает течь по следующей. цепи: резистор 13, дополнительный источник тока 9, оптоэлектронное реле 10, последовательная цепь соединенных ИТ 1, токоограничивающий элемент (резистор) 8. При достижении величины электрического тока более тока включения реле 10 (в нашем случае, ориентировочно, более 0,5 мА), реле 10 включается, нормально разомкнутые контакты 11 замыкаются. Далее включается электронный ключ 4, так как на него подается через замкнутые контакты 11 питающее напряжение от цепи последовательно соединенных ИТ 1. Нормально разомкнутый проводящий канал 5 электронного ключа замыкается, закорачивая таким образом токоограничивающий элемент (резистор) 8. В этом состоянии к нагрузке без каких-либо токовых ограничений подключается цепь последовательно соединенных ИТ 1. Реле 10 остается во включенном состоянии, так как ток проходящий через внешнюю нагрузку протекает через диод 7 и частично (в диапазоне, ориентировочно, от 1 да 2 Ма) через реле 10, обеспечивая таким образом работу МКУ.When an external load 12 is connected to the contact current terminals 2 of the battery, initially the electric current in the battery starts flowing as follows. circuits: resistor 13, additional current source 9, optoelectronic relay 10, serial circuit of connected IT 1, current-limiting element (resistor) 8. When the magnitude of the electric current exceeds the turn-on current of relay 10 (in our case, approximately more than 0.5 mA) , relay 10 is turned on, normally open contacts 11 are closed. Next, the electronic switch 4 is turned on, since it is supplied via closed contacts 11 with the supply voltage from the circuit of the IT series connected in series 1. The normally open conducting channel 5 of the electronic switch is closed, thus shorting the current-limiting element (resistor) 8. In this state, without any - any current limitation is connected to a circuit of series-connected IT 1. Relay 10 remains in the on state, since the current passing through the external load flows through diode 7 and partially (in the range from 1 to 2 Ma) through relay 10, thus ensuring the operation of the MCU.

При отключении внешней нагрузки от батареи, ток, протекающий через реле 10, становится равным нулю. Реле отключается и, соответственно, своими нормально разомкнутыми контактами отключает питание МКУ. Электрическая схема возвращается в исходное состояние, при котором расход электрической энергии от цепи последовательно соединенных ИТ 1 и от дополнительного источника тока 9 отсутствует.When you disconnect the external load from the battery, the current flowing through the relay 10 becomes equal to zero. The relay is turned off and, accordingly, with its normally open contacts, it turns off the power to the MCU. The electrical circuit returns to its original state, in which there is no electric energy consumption from the circuit of IT1 connected in series and from an additional current source 9.

Таким образом, для предлагаемой полезной модели какой-либо расход электрической энергии на питание МКУ при отключенной внешней нагрузки от батареи отсутствует. Это является существенным преимуществом в сравнении с прототипом, которое позволяет хранить батареи продолжительное время или эксплуатировать в ждущем режиме в состоянии практически мгновенной готовности к разряду без потерь электрической энергии.Thus, for the proposed utility model, there is no electrical energy consumption for powering the MCU when the external load of the battery is disconnected. This is a significant advantage compared to the prototype, which allows you to store batteries for a long time or to operate in standby mode in a state of almost instant readiness for discharge without loss of electrical energy.

Следует отметить, что в предлагаемой полезной модели в качестве реле можно использовать электромагнитное реле постоянного тока, различные оптопары (транзисторные, симисторные и т.п.), а также электронные ключи, управляемые постоянным током (напряжением). А в качестве токоограничивающего элемента можно использовать какие-либо токоограничивающие схемы, слаботочные предохранители и т.п. элементы.It should be noted that in the proposed utility model, as a relay, you can use a direct current electromagnetic relay, various optocouplers (transistor, triac, etc.), as well as electronic keys controlled by direct current (voltage). And as a current-limiting element, you can use any current-limiting circuits, low-current fuses, etc. elements.

Claims (1)

Литиевая батарея, содержащая цепь последовательно соединенных литиевых источников тока (ИТ), положительный и отрицательный выводы которой подключены соответственно к положительному и отрицательному токовыводам батареи, модуль контроля и управления (МКУ), включающий электронный ключ, нормально закрытый проводящий канал которого включен между одним из выводов цепи ИТ и токовыводом батареи, имеющий цепь питания, подключенную к выводам цепи последовательно соединенных ИТ, отличающаяся тем, что снабжена диодом, токоограничивающим элементом, дополнительным источником тока и реле с нормально разомкнутыми контактами, причем диод включен в прямом направлении между токовыводом батареи и цепью последовательно соединенных литиевых ИТ, нормально разомкнутые контакты реле включены в разрыв цепи питания МКУ, токоограничивающий элемент подключен параллельно нормально закрытому проводящему каналу электронного ключа, а дополнительный источник тока с реле соединены в последовательную цепь, которая подключена встречно и параллельно диоду.     A lithium battery containing a circuit of series-connected lithium current sources (IT), the positive and negative terminals of which are connected respectively to the positive and negative current leads of the battery, a monitoring and control module (MCU), including an electronic switch, the normally closed conductive channel of which is connected between one of the terminals IT circuits and battery current output having a power circuit connected to the terminals of a series-connected IT circuit, characterized in that it is equipped with a diode, a current limiting element ohm, an additional current source and a relay with normally open contacts, and the diode is connected in the forward direction between the battery current output and the lithium IT circuitry in series, normally open relay contacts are included in the MCU power supply circuit breakage, the current-limiting element is connected in parallel with the normally closed conductive channel of the electronic key, and an additional current source with a relay is connected in a serial circuit, which is connected in the opposite direction and parallel to the diode.
RU2016142938U 2016-10-31 2016-10-31 LITHIUM BATTERY RU173458U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016142938U RU173458U1 (en) 2016-10-31 2016-10-31 LITHIUM BATTERY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016142938U RU173458U1 (en) 2016-10-31 2016-10-31 LITHIUM BATTERY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU173458U1 true RU173458U1 (en) 2017-08-29

Family

ID=59798164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016142938U RU173458U1 (en) 2016-10-31 2016-10-31 LITHIUM BATTERY

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU173458U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU192992U1 (en) * 2019-02-21 2019-10-09 Общество с ограниченной ответственностью "ГЕО ХИТ" (ООО "ГЕО ХИТ") Lithium battery

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU45204U1 (en) * 2005-01-24 2005-04-27 Закрытое акционерное общество "Опытный завод научно-исследовательского института химических источников тока" PRIMARY LITHIUM BATTERY
RU46388U1 (en) * 2005-02-14 2005-06-27 Галкин Сергей Александрович PRIMARY LITHIUM BATTERY (OPTIONS)
WO2010003835A2 (en) * 2008-07-09 2010-01-14 Siemens Aktiengesellschaft High-speed circuit breaker for a high-performance battery in an isolated direct current network
RU94383U1 (en) * 2010-02-15 2010-05-20 Открытое акционерное общество "Литий-Элемент" PRIMARY LITHIUM BATTERY
RU2414036C1 (en) * 2007-01-04 2011-03-10 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Power supply installation of transport vehicle, and transport vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU45204U1 (en) * 2005-01-24 2005-04-27 Закрытое акционерное общество "Опытный завод научно-исследовательского института химических источников тока" PRIMARY LITHIUM BATTERY
RU46388U1 (en) * 2005-02-14 2005-06-27 Галкин Сергей Александрович PRIMARY LITHIUM BATTERY (OPTIONS)
RU2414036C1 (en) * 2007-01-04 2011-03-10 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Power supply installation of transport vehicle, and transport vehicle
WO2010003835A2 (en) * 2008-07-09 2010-01-14 Siemens Aktiengesellschaft High-speed circuit breaker for a high-performance battery in an isolated direct current network
RU94383U1 (en) * 2010-02-15 2010-05-20 Открытое акционерное общество "Литий-Элемент" PRIMARY LITHIUM BATTERY

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU192992U1 (en) * 2019-02-21 2019-10-09 Общество с ограниченной ответственностью "ГЕО ХИТ" (ООО "ГЕО ХИТ") Lithium battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9643506B2 (en) Portable backup charger
US9034507B2 (en) Arrangement having at least one battery
US20120056587A1 (en) Power supply device and battery pack
CN101091297B (en) Protection circuit and battery pack
KR101684736B1 (en) Overcharge protection apparatus with minimum power consumption
JPS62221826A (en) Zener diode divice for forming closed circuit for battery protection
JP5712357B2 (en) Battery pack
US20170358936A1 (en) Battery system
JP2011211861A (en) Battery pack and power tool
JP5177843B2 (en) Battery pack
RU173458U1 (en) LITHIUM BATTERY
RU164335U1 (en) LITHIUM BATTERY
JPWO2019053786A1 (en) Storage battery
RU94383U1 (en) PRIMARY LITHIUM BATTERY
JP5094129B2 (en) Battery pack
WO2018206282A1 (en) Battery module with reduced short circuit current
RU182710U1 (en) BATTERY BATTERY MODULE
RU175720U1 (en) EXPLOSION-RESISTANT AUTONOMOUS BATTERY POWER SUPPLY OF EXPLOSIVE-SAFETY INSTALLATION POWER TOOL
RU152522U1 (en) LITHIUM BATTERY
JP2010011574A (en) Charging/discharging control circuit
JP4778218B2 (en) Battery pack
RU94059U1 (en) PRIMARY LITHIUM BATTERY
CN216121837U (en) Multifunctional battery pack power supply control system
CN210183029U (en) Battery pack protection chip
JP5187725B2 (en) Battery pack