RU2729338C1 - Method for monitoring accumulator batteries on-board aircraft - Google Patents

Method for monitoring accumulator batteries on-board aircraft Download PDF

Info

Publication number
RU2729338C1
RU2729338C1 RU2019137469A RU2019137469A RU2729338C1 RU 2729338 C1 RU2729338 C1 RU 2729338C1 RU 2019137469 A RU2019137469 A RU 2019137469A RU 2019137469 A RU2019137469 A RU 2019137469A RU 2729338 C1 RU2729338 C1 RU 2729338C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
battery
temperature
charge
current
board
Prior art date
Application number
RU2019137469A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Гаврилович Речкин
Сергей Викторович Ипполитов
Вячеслав Арктикович Крайников
Илья Алексеевич Речкин
Алексей Алексеевич Речкин
Александра Андреевна Семенякина
Original Assignee
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
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 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 filed Critical 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
Priority to RU2019137469A priority Critical patent/RU2729338C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2729338C1 publication Critical patent/RU2729338C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and flight safety and is intended for automatic prevention of thermal acceleration of nickel-cadmium accumulator battery on board an aircraft. For this purpose, values of temperature and charge current of accumulator battery are measured, recorded in onboard recording device, compared to measured values with preset critical values of temperature and current of charge, when current values and temperature of critical values are reached, commands are recorded in on-board recording device, at simultaneous excess of temperature and charging current of critical values, accumulator battery is disconnected from charge source, crew of aircraft is notified, Thermal Acceleration signal is output to on-board registration device.EFFECT: state of the accumulator battery is monitored to prevent the development of thermal acceleration and increase flight safety.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к способу контроля состояния аккумуляторных батарей и обеспечения безопасности полетов. Предназначено для контроля состояния аккумуляторных батарей и предотвращения теплового разгона аккумуляторных батарей на борту воздушного судна, визуального и речевого оповещения экипажа о начале развития теплового разгона, фиксации события устройствами регистрации, выдачи информации о текущих и критических значениях тока заряда и температуры аккумуляторной батареи в устройство регистрации.The invention relates to a method for monitoring the state of batteries and ensuring flight safety. Designed to monitor the state of storage batteries and prevent thermal runaway of storage batteries on board the aircraft, visual and voice notification of the crew about the beginning of the development of thermal runaway, fixing the event by recording devices, issuing information about the current and critical values of the charge current and temperature of the storage battery to the recording device.

В настоящее время в качестве аварийных источников питания широко применяются никель-кадмиевые и литий-ионные аккумуляторы и аккумуляторные батареи. Основным недостатком данных аккумуляторных батарей является подверженность явлению, получившему название «Тепловой разгон». В большей степени явлению теплового разгона подвержены батареи с длительными сроками эксплуатации.Nickel-cadmium and lithium-ion batteries and rechargeable batteries are now widely used as emergency power supplies. The main disadvantage of these batteries is their susceptibility to a phenomenon called "Thermal runaway". Batteries with long service life are more susceptible to thermal runaway.

Одной из причин возникновения теплового разгона в никель-кадмиевых аккумуляторах является прорастание дендритов через сепарацию. Это приводит к резкому уменьшению омического сопротивления в месте прорастания дендрита и, следовательно, к значительному возрастанию тока в этом месте, что в свою очередь приведет к повышению температуры и к еще более сильному падению сопротивления в этом месте.One of the reasons for the occurrence of thermal runaway in nickel-cadmium batteries is the growth of dendrites through separation. This leads to a sharp decrease in ohmic resistance at the site of dendrite growth and, consequently, to a significant increase in the current at this site, which in turn will lead to an increase in temperature and to an even stronger drop in resistance at this site.

Известен способ анализа никель-кадмиевого аккумулятора на предрасположенность к тепловому разгону [Патент RU 2310953 С2, 6 Н01М 10/34, H01M 10/48, опубл. 20.11.2007], включающий контроль внутреннего омического сопротивления аккумулятора в процессе технического обслуживания. Чем более низкое внутреннее омическое сопротивление аккумулятора, тем более аккумулятор предрасположен к тепловому разгону.A known method for analyzing a nickel-cadmium battery for a predisposition to thermal runaway [Patent RU 2310953 C2, 6 H01M 10/34, H01M 10/48, publ. 20.11.2007], including monitoring the internal ohmic resistance of the battery during maintenance. The lower the internal ohmic resistance of the battery, the more the battery is prone to thermal runaway.

Введена мера предрасположенности аккумулятора к тепловому разгону в виде: η=(ρ0-ρ)/ρ0⋅100%, где: η - коэффициент теплового разгона, ρ0 - внутреннее омическое сопротивление данного аккумулятора в начале эксплуатации, ρ - внутреннее омическое сопротивление аккумулятора на момент проверки. При η>20% аккумулятор предрасположен к тепловому разгону.A measure of the battery's predisposition to thermal runaway has been introduced in the form: η = (ρ 0 -ρ) / ρ 0 ⋅100%, where: η is the thermal runaway coefficient, ρ 0 is the internal ohmic resistance of this battery at the beginning of operation, ρ is the internal ohmic resistance battery at the time of testing. At η> 20%, the battery is prone to thermal runaway.

Данному способу присущи следующие недостатки:This method has the following disadvantages:

- применим только при контроле параметров аккумуляторной батареи при проведении планового технического обслуживания;- applicable only when monitoring battery parameters during routine maintenance;

- низкая вероятность того, что аккумуляторная батарея не войдет в режим теплового разгона на борту воздушного судна в полете даже при коэффициенте теплового разгона менее 10% вследствие воздействия вибрации, перегрузки, перепадов давления, температуры и т.д;- low probability that the battery will not enter the thermal acceleration mode on board the aircraft in flight, even if the thermal acceleration coefficient is less than 10% due to vibration, overload, pressure drops, temperature, etc.

- высокие требования к средствам измерений и к обеспечению единства измерений, необходимы специальные средства измерений.- high requirements for measuring instruments and for ensuring the uniformity of measurements, special measuring instruments are needed.

Известен наиболее близкий к заявляемому изобретению способ предотвращения теплового разгона никель-кадмиевой аккумуляторной батареи на борту воздушного судна, основанный на контроле экипажем тока заряда аккумуляторной батареи по показаниям амперметра и, отключении аккумуляторной батареи при превышении критического значения тока заряда (см. «Руководство по летной эксплуатации Ту-154М. Раздел 8. Эксплуатация систем и оборудования», 2005 г. стр. 8.6.13, «Ил-76Т(ТД). Руководство по летной эксплуатации. Книга вторая». Раздел 6. Эксплуатация систем экипажем. Подраздел 6.11)Known closest to the claimed invention is a method for preventing thermal runaway of a nickel-cadmium battery on board an aircraft, based on the crew's control of the battery charge current according to the ammeter and disconnecting the battery when the critical value of the charge current is exceeded (see "Flight Manual Tu-154M. Section 8. Operation of systems and equipment ", 2005, p. 8.6.13," IL-76T (TD). Flight manual. Book two. "Section 6. Operation of systems by the crew. Subsection 6.11)

В руководстве по летной эксплуатации самолета Ту-154 записано: через 30-50 минут производить контроль тока заряда аккумуляторных батарей, при превышении зарядным током значения 25А определить неисправную аккумуляторную батарею и отключить ее от бортовой сети.The flight manual of the Tu-154 airplane says: after 30-50 minutes, check the charging current of the storage batteries, if the charging current exceeds 25A, identify the faulty storage battery and disconnect it from the on-board network.

Недостатком данного способа является высокая вероятность несвоевременного обнаружения экипажем момента начала теплового разгона, а также, возможность выполнения неправильных действий вследствие влияния человеческого фактора.The disadvantage of this method is the high probability of untimely detection by the crew of the start of thermal runaway, as well as the possibility of performing incorrect actions due to the influence of the human factor.

Известен способ контроля состояния аккумуляторной батареи во время эксплуатации в режиме подзаряда на борту воздушного судна. Для контроля технического состояния никель-кадмиевой аккумуляторной батареи 20НКБН-25ТД-У3 (20НКБН-25ТД-1-У3), в ней установлен термодатчик ТД-70-3 - на межэлементных соединениях между 6 и 7 аккумуляторами. Термодатчик формирует сигнал о критическом состоянии батареи (перегрев) при повышении температуры межэлементных соединений до плюс 60…70°С путем замыкания электрической цепи. (Руководство по технической эксплуатации ИЛВЕ.563522.001 РЭ Батарея аккумуляторная 20НКБН-25-(Т)Д(1)-У3 (20НКБН-25 Д-У3, 20НКБН-25ТД-У3, 20НКБН-25ТД-1-У3). Сигнал от термодатчика поступает в систему сигнализации. В полете, при перегреве батареи летчику выдается визуальная информация, по которой летчик вручную отключает батарею от источника заряда.A known method for monitoring the state of the battery during operation in the recharge mode on board the aircraft. To monitor the technical condition of the 20NKBN-25TD-U3 nickel-cadmium battery (20NKBN-25TD-1-U3), a TD-70-3 temperature sensor is installed in it - on the inter-element connections between 6 and 7 batteries. The thermal sensor generates a signal about the critical state of the battery (overheating) when the temperature of the inter-element connections rises to plus 60 ... 70 ° C by closing the electrical circuit. (Technical operation manual ILVE.563522.001 RE Rechargeable battery 20NKBN-25- (T) D (1) -U3 (20NKBN-25 D-U3, 20NKBN-25TD-U3, 20NKBN-25TD-1-U3) .Signal from the temperature sensor In flight, when the battery overheats, the pilot is given visual information, according to which the pilot manually disconnects the battery from the charge source.

Данному способу присущи следующие недостатки:This method has the following disadvantages:

- не исключает влияния человеческого фактор в предотвращении развития теплового разгона (в условиях сложной воздушной обстановки визуальная информация может быть не замечена);- does not exclude the influence of the human factor in preventing the development of thermal runaway (in a complex air situation, visual information may not be noticed);

- не обеспечена автоматизация процесса отключения неисправной батареи от источника заряда и предотвращения развития опасных последствий теплового разгона;- automation of the process of disconnecting the faulty battery from the charge source and preventing the development of dangerous consequences of thermal runaway is not provided;

- не исключена вероятность ложной идентификации критического состояния (перегрев) аккумуляторной батареи по повышению температуры межэлементных соединений до плюс 60-70°С по причине эксплуатации воздушного судна при высоких температурах наружного воздуха;- the likelihood of false identification of the critical state (overheating) of the battery due to the increase in the temperature of the inter-element connections to plus 60-70 ° C due to the operation of the aircraft at high outdoor temperatures is not excluded;

- не фиксируется информация бортовым устройством регистрации о значении температуры аккумуляторной батареи для проведения контроля после каждого полета и своевременного выявления предрасположенности батареи к тепловому разгону.- information is not recorded by the on-board recording device about the temperature of the storage battery for monitoring after each flight and timely detection of the battery's predisposition to thermal runaway.

Известен способ автоматического предотвращения теплового разгона никель-кадмиевой аккумуляторной батареи на борту воздушного судна по температуре аккумуляторной батареи [Патент RU 2682894 C1, В64В 45/00, Н02Н 7/18, H01M 10/44, H01M 10/34, опубл. 22.03.2019] основанный на измерении значения температуры аккумуляторной батареи, сравнении его с заданным значением критической температуры, при котором возможно возникновение теплового разгона и, если выполняется условие Таб≥Таб кр, где Таб - текущее значение температуры аккумуляторной батареи Таб кр -критическое значение температуры аккумуляторной батареи, то формируют команду на отключение аккумуляторной батареи от источника заряда.A known method of automatically preventing thermal runaway of a nickel-cadmium battery on board an aircraft according to the temperature of the battery [Patent RU 2682894 C1, В64В 45/00, Н02Н 7/18, H01M 10/44, H01M 10/34, publ. 03/22/2019] based on measuring the value of the temperature of the storage battery, comparing it with the set value of the critical temperature, at which a thermal runaway is possible and, if the condition T ab ≥T ab cr is satisfied, where T ab is the current value of the temperature of the battery T ab cr - the critical value of the battery temperature, then a command is generated to disconnect the battery from the charge source.

Данному способу присущи следующие недостатки:This method has the following disadvantages:

- не исключена вероятность ложной идентификации критического состояния (перегрев) аккумуляторной батареи по повышению температуры межэлементных соединений до плюс 60-70°С по причине эксплуатации в условиях жаркого климата;- the likelihood of false identification of the critical state (overheating) of the battery due to an increase in the temperature of the inter-element connections to plus 60-70 ° C due to operation in hot climates is not excluded;

Увеличение тока заряда аккумуляторной батареи может быть вызвано не только наличием в батарее аккумулятора с внутриэлементным коротким замыканием, но и другими причинами - например, отключением мощных потребителей постоянного тока, что приводит к кратковременному скачкообразному повышению тока заряда батареи, или, повышением напряжения бортовой сети постоянного тока. Поэтому, можно предположить, что увеличение тока заряда аккумуляторной батареи, работающей в буфере с генератором постоянного тока, не является достоверным критерием, позволяющим однозначно определить аварийное состояние аккумуляторной батареи и начало развития теплового разгона.An increase in the battery charge current can be caused not only by the presence of a battery with an intracell short circuit in the battery, but also by other reasons - for example, the disconnection of powerful DC consumers, which leads to a short-term abrupt increase in the battery charge current, or, an increase in the voltage of the on-board DC network ... Therefore, it can be assumed that an increase in the charging current of a battery operating in a buffer with a DC generator is not a reliable criterion that allows one to unambiguously determine the emergency state of the battery and the beginning of the development of thermal runaway.

Повышение температуры электролита аккумуляторной батареи может быть вызвано не только уменьшением внутреннего сопротивления аккумуляторной батареи, но и повышением температуры окружающего воздуха (эксплуатацией аккумуляторной батареи в условиях жаркого климата). Поэтому, можно предположить, что увеличение температуры электролита аккумуляторной батареи, работающей в буфере с генератором постоянного тока, так же не является достоверным критерием, позволяющим однозначно определить начало развития теплового разгона.An increase in the temperature of the electrolyte of the battery can be caused not only by a decrease in the internal resistance of the battery, but also by an increase in the ambient air temperature (operation of the battery in hot climates). Therefore, it can be assumed that an increase in the temperature of the electrolyte of a storage battery operating in a buffer with a direct current generator is also not a reliable criterion that allows one to unambiguously determine the onset of thermal runaway development.

Для определения критического состояния аккумуляторной батареи целесообразно использовать комплексный критерий, предполагающий одновременный контроль тока заряда и температуры аккумуляторной батареи.To determine the critical state of a storage battery, it is advisable to use a complex criterion that involves simultaneous monitoring of the charging current and temperature of the storage battery.

Техническим результатом изобретения является повышение вероятности правильного определения критического состояния аккумуляторной батареи, непрерывный мониторинг состояния аккумуляторной батареи, своевременное автоматическое обнаружение и предотвращение теплового разгона никель-кадмиевой аккумуляторной батареи на борту воздушного судна в полете.The technical result of the invention is to increase the likelihood of correct determination of the critical state of the battery, continuous monitoring of the battery condition, timely automatic detection and prevention of thermal runaway of the nickel-cadmium battery on board the aircraft in flight.

Технический результат достигается тем, что дополнительно измеряют ток заряда аккумуляторной батареи Iзap, производят запись текущего значения тока заряда в бортовое устройство регистрации, сравнивают его с заданным критическим значением Iзap кр, при достижении тока и температуры критических значений команды записываются в бортовое устройство регистрации и, если одновременно выполняется условие ТАБ≥ТАБ.кр и Iзap≥Iзap кр где ТАБ - текущее значение температуры аккумуляторной батареи, ТАБ⋅кр - критическое значение температуры аккумуляторной батареи, Iзap - текущее значение тока заряда аккумуляторной батареи, Iзap кр - критическое значение тока заряда аккумуляторной батареи, аккумуляторную батарею отключают от источника заряда, оповещают экипаж воздушного судна, выдают сигнал «Тепловой разгон» в бортовое устройство регистрации.The technical result is achieved by the fact that the battery charge current I zap is additionally measured, the current value of the charge current is recorded in the on-board recording device, it is compared with a predetermined critical value I zap cr , when the current and temperature critical values are reached, the commands are written into the on-board recording device and , if the condition T AB ≥T AB.cr and I zap ≥I zap cr is simultaneously satisfied where T AB is the current value of the battery temperature, T AB⋅cr is the critical value of the battery temperature, I zap is the current value of the battery charge current, I zap cr is the critical value of the battery charge current, the battery is disconnected from the charge source, the aircraft crew is notified, and the "Thermal runaway" signal is sent to the onboard recording device.

Сущность изобретения заключается в том, измеряют значения температуры и тока заряда аккумуляторной батареи, записывают их в бортовое устройство регистрации, сравнивают измеренные значения с заданными критическими значениями температуры и тока заряда, при достижении текущих значений тока и температуры критических значений команды записываются в бортовое устройство регистрации, при одновременном превышении температуры и тока заряда критических значений аккумуляторную батарею отключают от источника заряда, оповещают экипаж воздушного судна, выдают сигнал «Тепловой разгон» в бортовое устройство регистрации.The essence of the invention consists in measuring the temperature and current of the battery charge, recording them in the on-board recording device, comparing the measured values with the predetermined critical values of the temperature and charging current, when the current values of the current and temperature are reached, the critical values of the commands are recorded in the on-board recorder, when the temperature and charge current of critical values are simultaneously exceeded, the battery is disconnected from the charge source, the aircraft crew is notified, and the “Thermal runaway” signal is sent to the on-board recording device.

В соответствии с требованиями Авиационных Правил АП-25 «Нормы летной годности самолетов транспортной категории», каждая никель-кадмиевая аккумуляторная батарея, предназначенная для запуска двигателя или вспомогательной силовой установки, должна иметь средства, предотвращающие любое опасное воздействие на конструкцию или системы, которое может быть вызвано максимальным тепловыделением при коротком замыкании аккумуляторной батареи или ее отдельных аккумуляторов.In accordance with the requirements of Aviation Regulations AP-25 "Standards of airworthiness of aircraft of the transport category", each nickel-cadmium storage battery intended for starting the engine or auxiliary power unit must have means to prevent any dangerous impact on the structure or system, which may be caused by the maximum heat generation during a short circuit of the battery or its individual batteries.

Внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи зависит от сопротивления электролита. Нагретый электролит имеет меньшее сопротивление, соответственно уменьшается внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи и увеличивается зарядный ток.The internal resistance of the battery depends on the resistance of the electrolyte. The heated electrolyte has less resistance, and accordingly the internal resistance of the battery decreases and the charging current increases.

Повышенная температура электролита при эксплуатации может привести к разрушению сепарационных материалов, структурному изменению активных масс электродов, снижению уровня электролита, прогоранию сепаратора и возникновению внутриэлементного замыкания в отдельном аккумуляторе. Наличие в батарее аккумулятора с внутриэлементным коротким замыканием ведет к уменьшению внутреннего сопротивления аккумуляторной батареи и как следствие к увеличению тока заряда батареи, что при эксплуатации приведет к развитию «теплового разгона».An elevated electrolyte temperature during operation can lead to the destruction of separation materials, a structural change in the active masses of the electrodes, a decrease in the electrolyte level, burnout of the separator and the occurrence of an intracellular short circuit in a separate battery. The presence in the battery of a battery with an intracell short circuit leads to a decrease in the internal resistance of the battery and, as a consequence, to an increase in the battery charge current, which, during operation, will lead to the development of "thermal runaway".

Способ контроля аккумуляторной батареи, с использованием в качестве критерия начала развития теплового разгона тока заряда и температуры аккумуляторной батареи может быть реализован, например, с помощью современных датчиков тока и температуры с применением микроконтроллера. Структурная схема реализации способа приведена на фигуре 1, где: 1.1 - датчик тока заряда аккумуляторной батареи Iзap, 1.2 - датчик температуры аккумуляторной батареи ТАБ, 2.1- модуль сравнения значения текущего тока заряда Iзap с заданным критическим значением Iзap кр, 2.2 - модуль сравнения текущего значения температуры аккумуляторной батареи ТАБ с заданным критическим значением ТАБ кр, 3 - модуль реализации логического элемента «И», 4 - модуль реализующий оповещение экипажа и отключение аккумуляторной батареи от бортовой сети, 5 - бортовое устройство регистрации.A method for monitoring a storage battery, using the charge current and temperature of a storage battery as a criterion for the onset of thermal runaway development, can be implemented, for example, using modern current and temperature sensors using a microcontroller. The block diagram of the implementation of the method is shown in figure 1, where: 1.1 - battery charge current sensor I zap , 1.2 - battery temperature sensor T AB , 2.1 - module for comparing the current charge current value I zap with a given critical value I zap cr , 2.2 - module for comparing the current temperature value of the storage battery Т АБ with a given critical value Т АБ cr , 3 - the module for the implementation of the logical element "I", 4 - the module for alerting the crew and disconnecting the battery from the on-board network, 5 - on-board recorder.

Способ реализуется последовательностью выполнения следующих действий:The method is implemented by a sequence of performing the following actions:

1. Измерение текущих значений тока заряда Iзap и температуры аккумуляторной батареи ТАБ датчиками тока и температуры 1.1 и 1.2.1. Measurement of the current values of the charge current I zap and the temperature of the storage battery T AB by the current and temperature sensors 1.1 and 1.2.

2. Регистрация текущих значений тока заряда Iзap и температуры ТАБ бортовым устройством регистрации 5.2. Registration of the current values of the charge current I zap and temperature T AB by the on-board recorder 5.

3. Сравнение значений тока заряда Iзap, и температуры ТАБ, с заданными критическими значениями тока заряда Iзap кр и температуры ТАБ кр модулями сравнения 2.1 и 2.2 и при выполнении условия Iзap≥Iзap кр, ТАБ≥ТАБ кр сигналы поступают в модуль 3 реализации логического элемента «И» и в бортовое устройство регистрации 5.3. Comparison of the values of the charge current I zap , and the temperature T AB , with the given critical values of the charge current I zap cr and temperature T AB cr by comparison modules 2.1 and 2.2 and when the condition I zap ≥I zap cr , T AB ≥ T AB cr the signals are fed to the module 3 for the implementation of the logical element "AND" and to the on-board recording device 5.

4. При одновременном выполнении условия ТАБ≥ТАБ кр и Iзap≥1зар.кр, модуль 3 формирует команду «Тепловой разгон», которая подается в бортовое устройство регистрации 5 и модуль 4, реализующий оповещение экипажа и отключение аккумуляторной батареи от бортовой сети.4. With the simultaneous fulfillment of the condition T AB ≥T AB cr and I zap ≥1 charge . cr , module 3 generates a command "Thermal runaway", which is fed to the on-board registration device 5 and module 4, which alerts the crew and disconnects the battery from the on-board network.

5. По команде «Тепловой разгон» выполняется:5. By the command "Thermal runaway" the following is performed:

- автоматическое отключение аккумуляторной батареи от источника заряда;- automatic disconnection of the storage battery from the charge source;

- визуальное информирование и выдача речевого сообщения летчику о тепловом разгоне аккумуляторной батареи и ее отключении от бортовой сети;- visual informing and issuing a voice message to the pilot about thermal runaway of the battery and its disconnection from the on-board network;

- регистрация события «Тепловой разгон» бортовым устройством регистрации параметров полета.- registration of the "Thermal runaway" event by the onboard flight parameters registration device.

Предлагаемый способ контроля состояния аккумуляторной батареи на борту воздушного судна по току заряда и температуре аккумуляторной батареи является новым, поскольку из общедоступных сведений не известен способ автоматического обнаружения и предотвращения теплового разгона аккумуляторных батарей с использованием комплексного критерия по току заряда и температуре аккумуляторной батареи.The proposed method for monitoring the state of a storage battery on board an aircraft by the charge current and temperature of the storage battery is new, since from publicly available information there is no known method for automatic detection and prevention of thermal runaway of storage batteries using a complex criterion for the charge current and temperature of the storage battery.

Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку известные технические решения не исключают вероятности ложного определения критического состояния аккумуляторной батареи, влияния человеческого фактора в процессе выявления и предотвращения развития теплового разгона, не обеспечивают автоматизацию этого процесса.The proposed technical solution has an inventive step, since the known technical solutions do not exclude the possibility of false determination of the critical state of the battery, the influence of the human factor in the process of identifying and preventing the development of thermal runaway, do not provide automation of this process.

Таким образом, предложенный способ позволяет с высокой вероятностью определить начало развития теплового разгона, автоматически отключить неисправную аккумуляторную батарею от бортовой сети, оповестить экипаж, исключить человеческий фактор, подать сигнал в бортовое устройство регистрации, что позволит контролировать состояние аккумуляторной батареи по току заряда и температуре.Thus, the proposed method makes it possible with a high probability to determine the beginning of the development of thermal runaway, automatically disconnect the faulty battery from the on-board network, notify the crew, eliminate the human factor, send a signal to the on-board recording device, which will allow monitoring the state of the battery by charge current and temperature.

Claims (1)

Способ контроля состояния аккумуляторных батарей на борту воздушного судна, основанный на измерении температуры аккумуляторной батареи ТАБ, записи результатов измерения в бортовое устройство регистрации, сравнении измеренного значения с заданным критическим значением температуры ТАБ.кр, при достижении которого возможно возникновение теплового разгона, отличающийся тем, что дополнительно измеряют ток заряда аккумуляторной батареи Iзар, производят запись текущего значения тока заряда в бортовое устройство регистрации, сравнивают его с заданным критическим значением Iзар кр, при достижении тока и температуры критических значений команды записываются в бортовое устройство регистрации и, если одновременно выполняется условие ТАБ≥ТАБ.кр и Iзар≥Iзар кр, где ТАБ - текущее значение температуры аккумуляторной батареи, ТАБ.кр - критическое значение температуры аккумуляторной батареи, Iзар - текущее значение тока заряда аккумуляторной батареи, Iзар кр - критическое значение тока заряда аккумуляторной батареи, аккумуляторную батарею отключают от источника заряда, оповещают экипаж воздушного судна, выдают сигнал «Тепловой разгон» в бортовое устройство регистрации.A method for monitoring the state of storage batteries on board an aircraft, based on measuring the temperature of the storage battery T AB , recording the measurement results into an on-board recording device, comparing the measured value with a predetermined critical temperature value T AB.kr , upon reaching which a thermal runaway may occur, characterized by that additionally measure the current of the battery charge I charge , record the current value of the charge current in the on-board recorder, compare it with the predetermined critical value I charge cr , when the current and temperature reach the critical values, the commands are written into the on-board recorder and, if simultaneously condition T AB ≥T AB.cr and I charge ≥I charge cr , where T AB is the current value of the battery temperature, T AB.cr is the critical value of the battery temperature, I charge is the current value of the battery charge current, I charge cr - critical current value the battery is charged, the battery is disconnected from the source of charge, the aircraft crew is notified, the “Thermal runaway” signal is sent to the onboard registration device.
RU2019137469A 2019-11-20 2019-11-20 Method for monitoring accumulator batteries on-board aircraft RU2729338C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137469A RU2729338C1 (en) 2019-11-20 2019-11-20 Method for monitoring accumulator batteries on-board aircraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137469A RU2729338C1 (en) 2019-11-20 2019-11-20 Method for monitoring accumulator batteries on-board aircraft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2729338C1 true RU2729338C1 (en) 2020-08-06

Family

ID=72085974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019137469A RU2729338C1 (en) 2019-11-20 2019-11-20 Method for monitoring accumulator batteries on-board aircraft

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2729338C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2779463C1 (en) * 2022-01-31 2022-09-07 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) Министерство обороны Российской Федерации Device for monitoring the state of accumulator batteries on board aircraft

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2220076C1 (en) * 2002-07-16 2003-12-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов им. М.А. Карцева" Device for protection of data recorder memory circuits in emergency
US9567104B2 (en) * 2011-04-12 2017-02-14 The Boeing Company Utilization of aircraft bondline embedded current sensors in the determination of a lightning damage index
US9995636B2 (en) * 2014-09-22 2018-06-12 Hyundai Motor Company Temperature sensing system for switching device
CN109383823A (en) * 2017-08-14 2019-02-26 波音公司 The method and system for determining to be formed is interrupted for intelligent predicting aircraft takeoff

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2220076C1 (en) * 2002-07-16 2003-12-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов им. М.А. Карцева" Device for protection of data recorder memory circuits in emergency
US9567104B2 (en) * 2011-04-12 2017-02-14 The Boeing Company Utilization of aircraft bondline embedded current sensors in the determination of a lightning damage index
US9995636B2 (en) * 2014-09-22 2018-06-12 Hyundai Motor Company Temperature sensing system for switching device
CN109383823A (en) * 2017-08-14 2019-02-26 波音公司 The method and system for determining to be formed is interrupted for intelligent predicting aircraft takeoff

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2779463C1 (en) * 2022-01-31 2022-09-07 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) Министерство обороны Российской Федерации Device for monitoring the state of accumulator batteries on board aircraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3734308B1 (en) Thermal runaway detection circuit and method
EP3557269B1 (en) Online detection method for internal short-circuit of battery
WO2020220880A1 (en) Thermal runaway detection circuit and method
US8269462B2 (en) State monitoring apparatus for assembled battery
US20170317491A1 (en) Electric storage apparatus and power path switch apparatus
US20220055483A1 (en) First series then parallel battery pack system
US9746526B2 (en) Battery cell unit and method for determining a complex impedance of a battery cell arranged in a battery cell unit
US20170123008A1 (en) Device and method for detecting transient electrical short circuits in a battery cell or pack
US20170117532A1 (en) Detecting cell over-temperature in a battery cell
CN108832686B (en) Charging circuit and charging circuit detection method
CN106950504A (en) A kind of battery failures detecting system of new-energy automobile charging pile
CN109167108A (en) Tappered rating in battery management system limits guard method
CN104655973B (en) A kind of method and apparatus that battery module short circuit is detected in ups system
CN109683095A (en) The fault detection method and system of battery pack
CN106458038B (en) It runs the method for Storage Unit, implement the battery management system of this method
CN106025404A (en) Internal short circuit warning detection method for lithium ion rechargeable batteries
RU2729338C1 (en) Method for monitoring accumulator batteries on-board aircraft
US9941714B2 (en) Battery system and motor vehicle with battery system
US11456494B2 (en) Method for early detection of an imminent overheating of at least one battery cell of a battery, detection device, and motor vehicle
US8169195B1 (en) Method and apparatus for using a battery terminal temperature differential during charging of the battery
KR100632018B1 (en) Device and method for monitoring an electrical battery in a submarine
US20230163606A1 (en) Battery management system and method of managing battery using the same
CN116572745A (en) Power battery fault processing method, device and storage medium
Vutetakis et al. Determining the state-of-health of maintenance-free aircraft batteries
CN108964178A (en) Charge circuit and charge circuit detection method