RU2450392C1 - Battery of chemical cells - Google Patents
Battery of chemical cells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2450392C1 RU2450392C1 RU2010153963/07A RU2010153963A RU2450392C1 RU 2450392 C1 RU2450392 C1 RU 2450392C1 RU 2010153963/07 A RU2010153963/07 A RU 2010153963/07A RU 2010153963 A RU2010153963 A RU 2010153963A RU 2450392 C1 RU2450392 C1 RU 2450392C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chemical current
- terminal
- battery
- chemical
- current sources
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании вторичных источников тока.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to create secondary current sources.
Известен источник тока [1], включающий множество идентичных единичных батарей, связанных последовательно и/или параллельно соответствующими выключателями. Указанные выключатели приводятся в действие центральным блоком управления в соответствии с требованиями нагрузки.A known current source [1], including many identical single batteries connected in series and / or in parallel with respective switches. These switches are operated by the central control unit in accordance with the requirements of the load.
Недостатками известного источника тока [1] при использовании перезаряжаемых химических источников тока (единичных элементов или модулей из химических аккумуляторов или электрохимических конденсаторов) являются:The disadvantages of the known current source [1] when using rechargeable chemical current sources (single cells or modules from chemical batteries or electrochemical capacitors) are:
выход из строя всей батареи при отказе одного из химических источников тока из-за невозможности его дистанционного вывода из электрической цепи;failure of the entire battery in the event of a failure of one of the chemical current sources due to the impossibility of its remote output from the electrical circuit;
разбаланс напряжений химических источников тока с течением времени при осуществлении большого числа циклов «заряд-разряд» источника тока.voltage imbalance of chemical current sources over time during the implementation of a large number of charge-discharge cycles of the current source.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является батарея химических источников тока, содержащая множество единичных химических источников тока или модулей из нескольких единичных химических источников тока, коммутируемых с помощью ключевых элементов в единую электрическую цепь [2].Closest to the claimed technical solution is a battery of chemical current sources, containing many single chemical current sources or modules of several single chemical current sources, switched using key elements into a single electrical circuit [2].
Недостатком технического решения [2] является то, что в последовательной цепи химических источников тока присутствует группа ключевых элементов (К11, К12…K1n на фиг.1 описания технического решения [2]). Эти ключевые элементы используются для управляемого вывода из состава (отключения) одного или нескольких химических источников тока в случае их деградации (существенного необратимого снижения энергоемкости). При этом непрерывность электрической цепи батареи в целом обеспечивается шунтированием отключаемого участка цепи при помощи одного из ключевых элементов из другой группы ключевых элементов (К21, К22…K2n на фиг.1 описания технического решения [2]).The disadvantage of the technical solution [2] is that in the serial circuit of chemical current sources there is a group of key elements (K11, K12 ... K1n in figure 1 of the description of the technical solution [2]). These key elements are used for the controlled removal from the composition (shutdown) of one or more chemical current sources in the event of their degradation (a significant irreversible decrease in energy intensity). In this case, the continuity of the electric circuit of the battery as a whole is ensured by shunting the disconnected section of the circuit using one of the key elements from another group of key elements (K21, K22 ... K2n in figure 1 of the description of the technical solution [2]).
В случае, когда указанные ключевые элементы являются нормально замкнутыми контактами реле, при длительной эксплуатации возможны как увеличенное сопротивление контактного соединения в замкнутом положении контактов контактной пары (вследствие, например, действия вибрации или иных внешних воздействий), так и возможность неразмыкания контактной пары при срабатывании реле вследствие так называемой «холодной сварки».In the case when these key elements are normally closed relay contacts, during long-term operation both increased resistance of the contact connection in the closed position of the contacts of the contact pair (due, for example, to vibration or other external influences) and the possibility of non-opening of the contact pair when the relay is activated are possible due to the so-called "cold welding".
В случае, когда указанные ключевые элементы являются транзисторами, существует опасность случайного непреднамеренного изменения их рабочего состояния (например, включения в отключенном состоянии или отключения во включенном состоянии от действия помех по цепи управления).In the case when these key elements are transistors, there is a danger of accidentally inadvertently changing their operating state (for example, turning on in the off state or disconnecting in the on state from the action of interference on the control circuit).
Указанные недостатки существенно снижают уровень надежности батареи химических источников тока.These shortcomings significantly reduce the reliability level of the battery of chemical current sources.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в обеспечении надежного электрического соединения (с очень малым омическим сопротивлением) последовательно включенных химических источников тока, образующих батарею, а также надежного управляемого отключения одного или нескольких химических источников тока в случае их деградации путем замены вышеуказанных ключевых элементов (К11, К12…K1n на фиг.1 описания технического решения [2]) плавкими вставками. Характеристики плавких вставок выбираются так, чтобы любая плавкая вставка могла неограниченно долго выдерживать максимальный рабочий ток батареи, но разрушалась током, генерируемым энергией химического источника тока, в цепи которого она установлена, при шунтировании этого участка цепи соответствующим ключевым элементом, аналогичным элементам К21, К22…K2n (на фиг.1 описания технического решения [2]).The problem to which the claimed technical solution is directed is to provide a reliable electrical connection (with very low ohmic resistance) of series-connected chemical current sources forming a battery, as well as a reliable controlled shutdown of one or more chemical current sources in the event of their degradation by replacing the above key elements (K11, K12 ... K1n in figure 1 of the description of the technical solution [2]) fusible inserts. The characteristics of the fuse-links are chosen so that any fuse-link can withstand the maximum operating current of the battery indefinitely, but is destroyed by the current generated by the energy of the chemical current source in the circuit of which it is installed, when this section of the circuit is bypassed with the corresponding key element, similar to elements K21, K22 ... K2n (figure 1 descriptions of the technical solution [2]).
Достигаемый технический результат заключается в повышении уровня надежности батареи химических источников тока.The technical result achieved is to increase the reliability level of the battery of chemical current sources.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в батарее химических источников тока, содержащей n химических источников тока, представляющих собой единичные химические источники тока или модули из нескольких единичных химических источников тока, причем каждый из химических источников тока имеет два разнополярных электрических вывода: первый (положительный или отрицательный) и второй (отрицательный или положительный) и n электропроводящих элементов; химические источники тока подключены одинаковым образом в последовательную цепь так, что второй вывод первого химического источника тока при помощи первого электропроводящего элемента подключен к первому выводу второго химического источника тока, второй вывод второго химического источника тока при помощи второго электропроводящего элемента подключен к первому выводу третьего химического источника тока и так далее до (n-1)-го химического источника тока, второй вывод которого при помощи (n-1)-го электропроводящего элемента подключен к первому выводу n-го химического источника тока; первый вывод первого химического источника тока образует собой первый вывод для подключения батареи химических источников тока к внешней электрической цепи, второй вывод n-го химического источника тока при помощи n-го электропроводящего элемента подключен к второму выводу для подключения батареи химических источников тока к внешней электрической цепи; батарея химических источников тока содержит также n ключевых элементов, каждый из которых имеет первый и второй силовые, а также управляющий выводы, силовые выводы упомянутых ключевых элементов подключены к выводам химических источников тока следующим образом: первый вывод первого ключевого элемента подключен к первому выводу первого химического источника тока, второй вывод первого ключевого элемента, а также первый вывод второго ключевого элемента подключены к первому выводу второго химического источника тока, второй вывод второго ключевого элемента, а также первый вывод третьего ключевого элемента подключены к первому выводу третьего химического источника тока и так далее до n-го химического источника тока, к первому выводу которого подключены второй вывод (n-1)-го ключевого элемента, а также первый вывод n-го ключевого элемента, второй вывод которого подключен к второму выводу для подключения батареи химических источников тока к внешней электрической цепи; батарея химических источников тока содержит датчики напряжения химических источников тока, датчик тока батареи химических источников тока, а также устройство управления ключевыми элементами, согласно заявляемому техническому решению в качестве n электропроводящих элементов используются плавкие вставки, каждая из которых обладает тем свойством, что при замыкании какого-либо i-го (i=1,2,3, …n) ключевого элемента, шунтирующего цепь последовательно включенных i-й плавкой вставки и i-го химического источника тока, i-я плавкая вставка разрушается током, генерируемым энергией i-го химического источника тока.The problem is solved due to the fact that in the battery of chemical current sources containing n chemical current sources, which are single chemical current sources or modules of several single chemical current sources, each of the chemical current sources has two opposite polar electrical outputs: the first (positive or negative) and the second (negative or positive) and n electrically conductive elements; chemical current sources are connected in the same way in a serial circuit so that the second terminal of the first chemical current source is connected to the first terminal of the second chemical current source, the second terminal of the second chemical current source is connected to the first terminal of the third chemical source by the second electroconductive element current and so on to the (n-1) -th chemical current source, the second output of which is connected to the ne the first conclusion of the nth chemical current source; the first terminal of the first chemical current source forms the first terminal for connecting the battery of chemical current sources to the external electrical circuit, the second terminal of the nth chemical current source using the nth electrically conductive element is connected to the second terminal for connecting the battery of chemical current sources to the external electric circuit ; the battery of chemical current sources also contains n key elements, each of which has the first and second power and control leads, the power terminals of the mentioned key elements are connected to the terminals of the chemical current sources as follows: the first terminal of the first key element is connected to the first terminal of the first chemical source current, the second terminal of the first key element, as well as the first terminal of the second key element are connected to the first terminal of the second chemical current source, the second terminal of the second beam element, as well as the first terminal of the third key element are connected to the first terminal of the third chemical current source and so on to the nth chemical current source, to the first terminal of which the second terminal of the (n-1) -th key element is connected, as well as the first terminal nth key element, the second terminal of which is connected to the second terminal for connecting a battery of chemical current sources to an external electrical circuit; a battery of chemical current sources contains voltage sensors of chemical current sources, a current sensor of a battery of chemical current sources, and a key element control device, according to the claimed technical solution, fuse inserts are used as n electrically conductive elements, each of which has the property that when or the i-th (i = 1,2,3, ... n) key element shunting the circuit of the i-th fuse-link and the i-th chemical current source connected in series, the i-th fuse-link is destroyed current generated i-th power chemical current source.
Поставленная задача решается также благодаря тому, что в батарее химических источников тока ключевые элементы выполнены на базе транзисторов.The problem is also solved due to the fact that in the battery of chemical current sources the key elements are made on the basis of transistors.
Поставленная задача решается также благодаря тому, что в батарее химических источников тока в качестве транзисторов используются полевые транзисторы.The problem is also solved due to the fact that field-effect transistors are used as transistors in a battery of chemical current sources.
Поставленная задача решается также благодаря тому, что в батарее химических источников тока параллельно каждому ключевому элементу подключена цепь из последовательно соединенных второго ключевого элемента и резистора, причем ключевые элементы могут быть выполнены на базе транзисторов, в частности полевых транзисторов.The problem is also solved due to the fact that in the battery of chemical current sources, a parallel circuit of a second key element and a resistor is connected in parallel with each key element, and the key elements can be made on the basis of transistors, in particular field effect transistors.
Поставленная задача решается также благодаря тому, что в батарее химических источников тока устройство управления ключевыми элементами имеет встроенный программируемый микроконтроллер, измеряющий ток батареи и напряжение на химических источниках тока и управляющий состоянием ключевых элементов в соответствии с заложенной в него программой или по командам, поступающим от внешнего устройства.The problem is also solved due to the fact that in the battery of chemical current sources the key element control device has an integrated programmable microcontroller that measures the battery current and voltage on the chemical current sources and controls the state of the key elements in accordance with the program laid down in it or by commands from an external devices.
Сущность предложенного технического решения поясняется электрической схемой, приведенной на фиг.1.The essence of the proposed technical solution is illustrated by the electrical circuit shown in figure 1.
Батарея химических источников тока содержит n химических источников тока G1, G2, …Gn, представляющих собой единичные химические источники тока или модули из нескольких единичных химических источников тока, причем каждый из химических источников тока имеет два разнополярных электрических вывода 1 и 2 (на фиг.1 положительные выводы обозначены «1», а отрицательные - «2») и n электропроводящих элементов. Согласно заявляемому техническому решению в качестве n электропроводящих элементов используются n плавких вставок F1, F2, …Fn. Надежность электрического контакта при последовательном подключении химических источников тока G1, G2, …Gn в батарею при помощи плавких вставок F1, F2, …Fn может быть обеспечена различными способами, например пайкой или сваркой.The battery of chemical current sources contains n chemical current sources G1, G2, ... Gn, which are single chemical current sources or modules of several single chemical current sources, and each of the chemical current sources has two bipolar
Химические источники тока G1, G2, …Gn подключены одинаковым образом в последовательную цепь так, что вывод 2 химического источника тока G1 при помощи плавкой вставки F1 подключен к выводу 1 химического источника тока G2, вывод 2 химического источника тока G2 при помощи плавкой вставки F2 подключен к выводу 1 химического источника тока G3 и так далее до химического источника тока Gn-1, вывод 2 которого при помощи плавкой вставки Fn-1 подключен к выводу химического источника тока Gn. Вывод 1 химического источника тока G1 образует собой первый вывод «+АБ» для подключения батареи химических источников тока к внешней электрической цепи, вывод 2 химического источника тока Gn при помощи плавкой вставки Fn подключен к второму выводу «-АБ» для подключения батареи химических источников тока к внешней электрической цепи.Chemical current sources G1, G2, ... Gn are connected in the same way in a serial circuit so that
Батарея химических источников тока содержит также n ключевых элементов К1, К2, …Kn, каждый из которых имеет первый и второй силовые, а также управляющий выводы. Силовые выводы ключевых элементов К1, К2, …Kn подключены к выводам химических источников тока G1, G2, …Gn следующим образом: первый вывод ключевого элемента К1 подключен к первому выводу химического источника тока G1, второй вывод ключевого элемента К1, а также первый вывод ключевого элемента К2 подключены к первому выводу химического источника тока G2, второй вывод ключевого элемента К2, а также первый вывод ключевого элемента К3 подключены к первому выводу химического источника тока G3 и так далее до химического источника тока Gn, к первому выводу которого подключены второй вывод ключевого элемента Kn-1, а также первый вывод ключевого элемента Kn, второй вывод которого подключен к второму выводу «-АБ» для подключения батареи химических источников тока к внешней электрической цепи. Таким образом, каждый ключевой элемент Ki (i=1,2,3, …n) подключен параллельно цепи, состоящей из последовательно соединенных химического источника тока Gi и плавкой вставки Fi.The battery of chemical current sources also contains n key elements K1, K2, ... Kn, each of which has the first and second power, as well as the control conclusions. The power terminals of the key elements K1, K2, ... Kn are connected to the terminals of the chemical current sources G1, G2, ... Gn as follows: the first terminal of the key element K1 is connected to the first terminal of the chemical current source G1, the second terminal of the key element K1, as well as the first terminal of the key element K2 are connected to the first output of the chemical current source G2, the second output of the key element K2, as well as the first output of the key element K3 are connected to the first output of the chemical current source G3 and so on to the chemical current source Gn, to the first output otorrhea second terminal connected Kn-1 of the key element and the first terminal of the key element Kn, the second terminal of which is connected to the second terminal "-AB" for connecting chemical sources of current battery to the external electrical circuit. Thus, each key element Ki (i = 1,2,3, ... n) is connected parallel to the circuit, consisting of a series-connected chemical current source Gi and fusible insert Fi.
Батарея химических источников тока содержит также n цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных второго ключевого элемента Si и резистора Ri (i=1,2,3, …n). Каждая i-я цепочка подключена параллельно каждому ключевому элементу Ki.The battery of chemical current sources also contains n circuits, each of which consists of a second key element Si and a resistor Ri (i = 1,2,3, ... n) connected in series. Each i-th chain is connected in parallel to each key element Ki.
Батарея химических источников тока содержит также блок управления (микроконтроллер) ключевыми элементами К1, К2, …Kn и S1, S2, …Sn. При этом выходные сигналы управления от блока управления (микроконтроллера) поступают на управляющие выводы ключевых элементов К1, К2, …Kn и S1, S2, …Sn. В блок управления (микроконтроллер) поступают сигналы U1, U2, …Un от датчиков напряжения химических источников тока G1, G2, …Gn (на фиг.1 датчики напряжения не показаны), а также сигнал Iаб от датчика тока ДТ батареи химических источников тока. Блок управления (микроконтроллер) обменивается информацией с внешним управляющим устройством, которое может корректировать программу работы блока управления (микроконтроллера).The battery of chemical current sources also contains a control unit (microcontroller) with key elements K1, K2, ... Kn and S1, S2, ... Sn. In this case, the control output signals from the control unit (microcontroller) are supplied to the control outputs of the key elements K1, K2, ... Kn and S1, S2, ... Sn. The control unit (microcontroller) receives signals U1, U2, ... Un from voltage sensors of chemical current sources G1, G2, ... Gn (voltage sensors are not shown in Fig. 1), as well as signal Iab from the current sensor DT of the battery of chemical current sources. The control unit (microcontroller) exchanges information with an external control device that can adjust the program of work of the control unit (microcontroller).
В качестве ключевых элементов К1, К2, …Kn и S1, S2, …Sn могут быть применены как контакты реле, так и транзисторы, при этом наибольший эффект может дать применение полевых (MOSFET) транзисторов, имеющих малое падение напряжения в открытом состоянии и малую мощность цепей управления.As the key elements K1, K2, ... Kn and S1, S2, ... Sn, both relay contacts and transistors can be used, while the use of field-effect (MOSFET) transistors with a small open voltage drop and a small one can have the greatest effect. power control circuits.
Батарея химических источников тока работает следующим образом.A battery of chemical current sources works as follows.
При заряде батареи блок управления (микроконтроллер) (далее - БУ) контролирует напряжение на каждом химическом источнике тока G1, G2…Gn, а также ток батареи, получая сигналы U1, U2, …Un от датчиков напряжения и сигнал Iаб от датчика тока ДТ. В процессе эксплуатации батареи напряжения химических источников тока G1, G2, …Gn становятся различными - возникает т.н. разбаланс напряжений. Для нивелирования возникающего разбаланса напряжений в батарее БУ вычисляет значение среднее напряжение химических источников тока в батарее и осуществляет сравнение значений напряжений химических источников тока G1, G2, …Gn со средним значением напряжения. При превышении напряжением химического источника тока Gi среднего значения на заданную в программе БУ величину ΔU (например, 50 мВ) БУ на некоторое время (например, 30 с) подает управляющий сигнал на ключевой элемент Si, ключевой элемент Si замыкается, в результате чего химический источник тока Gi разряжается через резистор Ri.When the battery is charged, the control unit (microcontroller) (hereinafter - the control unit) monitors the voltage at each chemical current source G1, G2 ... Gn, as well as the battery current, receiving signals U1, U2, ... Un from voltage sensors and the signal Iab from the current sensor DT. During operation of the battery, the voltages of chemical current sources G1, G2, ... Gn become different - the so-called voltage imbalance. To level the resulting voltage imbalance in the battery, the control unit calculates the average voltage of chemical current sources in the battery and compares the voltage values of chemical current sources G1, G2, ... Gn with the average voltage value. If the voltage of the chemical current source Gi exceeds the average value by the ΔU value (for example, 50 mV) specified in the control program, the control circuit for a while (for example, 30 s) supplies a control signal to the key element Si, the key element Si closes, resulting in a chemical source current Gi is discharged through the resistor Ri.
В случае снижения емкости одного из химических источников тока (например, Gj, где j=1,2,3, …n) относительно емкости остальных химических источников тока Gi (i≠j) в батарее химический источник тока Gj будет ограничивать разрядную емкость всей батареи. Возникновение такой ситуации определяет БУ по величине контролируемых напряжений U1, U2, …Un. Если напряжение Uj химического источника тока Gj ниже минимально допустимого Uмин (например, 2,8 В), в то время как остальные химические источники тока Gi (i≠j) в батарее имеют напряжение, например, на 0,7 В выше, то БУ подает управляющий сигнал на ключевой элемент Kj и ключевой элемент Kj (контакт реле или транзистор) замыкается.In the case of a decrease in the capacity of one of the chemical current sources (for example, Gj, where j = 1,2,3, ... n) relative to the capacity of the other chemical current sources Gi (i батаре j) in the battery, the chemical current source Gj will limit the discharge capacity of the entire battery . The occurrence of such a situation determines the control unit by the magnitude of the controlled voltages U1, U2, ... Un. If the voltage Uj of the chemical current source Gj is lower than the minimum allowable Umin (for example, 2.8 V), while the other chemical current sources Gi (i ≠ j) in the battery have a voltage, for example, 0.7 V higher, then the control unit supplies a control signal to the key element Kj and the key element Kj (relay contact or transistor) closes.
В качестве ключевого элемента Kj, например, может быть применена группа параллельно включенных транзисторов, имеющих общий управляющий вход. После включения транзисторов образуется электрическая цепь, состоящая из группы транзисторов (ключевого элемента Kj), химического источника тока Gj и плавкой вставки Fj. Поскольку сопротивление плавкой вставки Fj и группы транзисторов (ключевого элемента Kj) весьма мало (единицы миллиом), ток в цепи может превосходить максимальный рабочий ток химического источника тока Gj в 3…15 раз (например, для химического источника тока с рабочим током 40 А составлять несколько сотен ампер), т.е. рассматриваемый процесс аналогичен короткому замыканию химического источника тока и плавкая вставка Fj разрушается током, генерируемым энергией химического источника тока Gj.As a key element Kj, for example, a group of parallel-connected transistors having a common control input can be used. After the transistors are turned on, an electric circuit is formed consisting of a group of transistors (a key element Kj), a chemical current source Gj, and a fuse insert Fj. Since the resistance of the fuse insert Fj and the group of transistors (the key element Kj) is very small (milliom units), the current in the circuit can exceed the maximum operating current of the chemical current source Gj by 3 ... 15 times (for example, for a chemical current source with an operating current of 40 A be several hundred amperes), i.e. the process under consideration is similar to a short circuit of a chemical current source and the fuse Fj is destroyed by the current generated by the energy of the chemical current source Gj.
В результате срабатывания (перегорания) плавкой вставки Fj химический источник тока Gj оказывается отключенным от батареи, а участок цепи, состоящий из химического источника тока Gj и плавкой вставки Fj, оказывается замкнутым транзисторной группой (ключевым элементом Kj).As a result of actuation (burnout) of the fuse insert Fj, the chemical current source Gj turns out to be disconnected from the battery, and the section of the circuit consisting of the chemical current source Gj and the fuse insert Fj turns out to be a closed transistor group (a key element of Kj).
В итоге цепь последовательно подключенных химических источников тока Gi (i≠j) не теряет непрерывности после вывода деградировавшего химического источника тока Gj.As a result, the chain of series-connected chemical current sources Gi (i ≠ j) does not lose continuity after the output of the degraded chemical current source Gj.
Выбор плавкой вставки и транзисторов производится с учетом следующих условий.The choice of fusible insert and transistors is made taking into account the following conditions.
1. Плавкая вставка не должна срабатывать при наибольшем рабочем токе батареи. В то же время плавкая вставка должна сработать (перегореть) за сравнительно короткое время (например, единицы секунд), в течение которого спадающий ток закороченного химического источника тока имеет достаточно большую величину. Для плавких вставок (предохранителей) в справочных данных дается значение I2t, исходя из которого, зная зависимость величины тока короткого замыкания химического источника тока от времени, можно рассчитать время срабатывания плавкой вставки. Например, для химических источников тока с максимальным рабочим разрядным током 40 А может быть применена плавкая вставка (предохранитель) с характеристиками, аналогичными характеристикам быстродействующего предохранителя 0498060 фирмы Littelfuse (габариты 41×12×8 мм), время срабатывания которого при токе больше трехкратного номинального тока 0,5…3 с.1. The fuse-link should not operate at the highest operating current of the battery. At the same time, the fuse-link should work (burn out) in a relatively short time (for example, a few seconds), during which the decreasing current of a shorted chemical current source is quite large. For fusible inserts (fuses), the reference data gives the value of I 2 t, based on which, knowing the dependence of the short-circuit current of the chemical current source on time, it is possible to calculate the response time of the fuse-link. For example, for chemical current sources with a maximum operating discharge current of 40 A, a fuse (fuse) can be used with characteristics similar to those of the Littelfuse high-speed fuse 0498060 (dimensions 41 × 12 × 8 mm), the response time of which at a current is more than three times the rated current 0.5 ... 3 s.
2. Поскольку время срабатывания плавкой вставки может составлять несколько секунд, транзисторы должны быть выбраны таким образом, чтобы ток длительного режима, на который они рассчитаны, был не меньше тока закороченного химического источника тока. Для рассматриваемого примера могут быть выбраны, например, транзисторы с характеристиками, аналогичными характеристикам транзисторов IRFB3004PbF (длительный ток 195 А, сопротивление не более 1,75 мОм).2. Since the response time of the fuse-link can be several seconds, the transistors must be selected so that the continuous current for which they are designed is not less than the current of a shorted chemical current source. For the considered example, for example, transistors with characteristics similar to those of IRFB3004PbF transistors (continuous current 195 A, resistance no more than 1.75 mOhm) can be selected.
Исходя из вышеизложенного, задача обеспечения надежного электрического соединения (с очень малым омическим сопротивлением) последовательно включенных химических источников тока, образующих батарею, и надежного управляемого отключения одного или нескольких химических источников тока в случае их деградации путем применения плавких вставок вместо других электропроводящих элементов, например контактов реле, решена.Based on the foregoing, the task of ensuring a reliable electrical connection (with a very low ohmic resistance) of series-connected chemical current sources forming a battery and reliable controlled shutdown of one or more chemical current sources in the event of their degradation by using fusible inserts instead of other electrically conductive elements, such as contacts relay solved.
Это обеспечивает достижение повышения уровня надежности батареи химических источников тока.This ensures an increase in the reliability level of the battery of chemical current sources.
Источники информацииInformation sources
1. Пат. США №5461264, опубл. 1995.1. Pat. US No. 5461264, publ. 1995.
2. Пат. РФ №2404490, опубл. 2010.2. Pat. RF №2404490, publ. 2010.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010153963/07A RU2450392C1 (en) | 2010-12-29 | 2010-12-29 | Battery of chemical cells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010153963/07A RU2450392C1 (en) | 2010-12-29 | 2010-12-29 | Battery of chemical cells |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2450392C1 true RU2450392C1 (en) | 2012-05-10 |
Family
ID=46312415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010153963/07A RU2450392C1 (en) | 2010-12-29 | 2010-12-29 | Battery of chemical cells |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2450392C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0594908A1 (en) * | 1991-10-29 | 1994-05-04 | Tai-Her Yang | Multiple-voltage control circuit of battery or multiple independent DC power |
| US6023109A (en) * | 1992-10-19 | 2000-02-08 | Yang; Tai-Her | Multi-voltage control circuit of battery or multiple independent DC power |
| RU2404490C1 (en) * | 2009-10-28 | 2010-11-20 | Открытое акционерное общество "Авиационная электроника и коммуникационные системы" (ОАО "АВЭКС") | Battery of electric energy accumulators |
-
2010
- 2010-12-29 RU RU2010153963/07A patent/RU2450392C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0594908A1 (en) * | 1991-10-29 | 1994-05-04 | Tai-Her Yang | Multiple-voltage control circuit of battery or multiple independent DC power |
| US5461264A (en) * | 1991-10-29 | 1995-10-24 | Yang; Tai-Her | Multi-voltage control circuit of battery or multiple independent DC power |
| US6023109A (en) * | 1992-10-19 | 2000-02-08 | Yang; Tai-Her | Multi-voltage control circuit of battery or multiple independent DC power |
| RU2404490C1 (en) * | 2009-10-28 | 2010-11-20 | Открытое акционерное общество "Авиационная электроника и коммуникационные системы" (ОАО "АВЭКС") | Battery of electric energy accumulators |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6261232B2 (en) | Battery pack, battery pack cell balancing method, and energy storage system including the same | |
| KR101208874B1 (en) | Pack battery | |
| TWI625910B (en) | Protection circuit and battery pack of lithium ion secondary battery | |
| EP2418752A1 (en) | Power supply device and battery pack | |
| KR20040047686A (en) | Battery pack | |
| WO2012161186A1 (en) | Battery device | |
| JP2009145139A (en) | Packed battery | |
| KR20190018378A (en) | Battery protection circuit and battery pack including same | |
| JP3862012B2 (en) | Secondary battery unit with external protection circuit | |
| KR20160125297A (en) | Battery device | |
| KR102586102B1 (en) | Battery protection circuit and battery pack including same | |
| CN112701745A (en) | Lithium battery management system and control method thereof | |
| AU2008241371B2 (en) | Battery management system | |
| US6741437B2 (en) | Safety device for electrical storage cell battery and battery equipped with the device | |
| CN104009509A (en) | Switch circuit, semiconductor device, and battery device | |
| CN105470925A (en) | Secondary battery protection circuit and battery device | |
| KR20180035080A (en) | Battery cell balancing circuit | |
| KR20170006765A (en) | Safe switch for high voltage level battery pack protection circuit module using the same | |
| KR101256427B1 (en) | Voltage Equalization Circuit Device | |
| RU2450392C1 (en) | Battery of chemical cells | |
| US20140091768A1 (en) | Storage device for storing electrical energy and method for operating a storage device | |
| JP2018117438A (en) | Power source module with lithium ion capacitor | |
| JP6155854B2 (en) | Battery system | |
| RU182710U1 (en) | BATTERY BATTERY MODULE | |
| US10840731B2 (en) | High power flash battery system and method thereof |