Аккумулятор энергии

Авторы патента:

H01M10/42 - способы и устройства для обслуживания и поддержания в рабочем состоянии вторичных элементов или вторичных полуэлементов

Владельцы патента RU 2520309:

КОНТИНЕНТАЛЬ АУТОМОТИВЕ ГМБХ (DE)

Изобретение относится к аккумуляторам энергии, в частности, к аккумуляторам для автомобиля. Технический результат - обеспечение возможности аутентификации аккумулятора. Аккумулятор с блоком приложения (AU), который выполнен с возможностью определять и/или обрабатывать заданные рабочие параметры аккумулятора энергии. Кроме того, аккумулятор энергии содержит блок защиты (CU), который выполнен с возможностью криптографически обрабатывать определенные и/или обработанные рабочие параметры. Кроме того, аккумулятор энергии содержит коммуникационный интерфейс (IF1, IF2), чтобы предоставлять в распоряжение криптографически обработанные рабочие параметры. 16 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к аккумулятору энергии, в частности, для автомобиля.

В современных автомобилях требования к надежности и производительности электрической бортовой сети особенно высоки. В частности, в гибридном автомобиле или электромобиле с преимущественно электрическими приводами аккумуляторы энергии играют важную роль. Кроме того, в современных автомобилях увеличивается количество систем, работающих с электрическим питанием. Тем самым повышается потребность в мощности подобных автомобилей. Системы управления энергией в современных автомобилях пытаются управлять подходящим образом потребностями в энергии во всем автомобиле, чтобы не возникало отказов соответствующего аккумулятора энергии ввиду очень высокого потребления тока.

Статья “Friend or Foe - Battery-Authentication ICs separate the good guys from the bad”, Margery Conner, опубликована 2 февраля 2006 в EDN, раскрывает применение аутентификационных чипов в батареях, а также аккумуляторах для мобильных телефонов или портативных компьютеров. Посредством этих аутентификационных чипов батареи или аккумуляторы по отношению к соответствующему прибору идентифицируются однозначным образом, так что могут применяться только соответствующие батареи или аккумуляторы.

Задача, лежащая в основе изобретения, заключается в создании аккумулятора энергии, который должен эксплуатироваться в максимальной степени надежно и эффективно.

Эта задача решается признаками независимого пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в зависимых пунктах.

Изобретение отличается аккумулятором энергии с блоком приложения, который выполнен с возможностью определять и/или обрабатывать заданные рабочие параметры аккумулятора энергии, и блоком защиты, который выполнен с возможностью криптографически обрабатывать определенные и/или обработанные рабочие параметры, и коммуникационным интерфейсом, чтобы предоставлять в распоряжение криптографически обработанные рабочие параметры. Посредством определенных рабочих параметров можно особенно хорошо определять режим заряда и разряда аккумулятора энергии, благодаря чему может обеспечиваться особенно эффективная работа аккумулятора энергии. За счет криптографической обработки определенных рабочих параметров перед их передачей можно особенно надежно распознавать манипулирование данными.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, блок защиты выполнен с возможностью зашифровывать определенные и/или обработанные рабочие параметры. Тем самым рабочие параметры передаются надежным образом, так что манипулирование над ними может быть предотвращено.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, блок защиты выполнен с возможностью формировать контрольную сумму в зависимости от определенных и/или обработанных рабочих параметров. Для этого, в зависимости от определенных рабочих параметров, перед их передачей определяется контрольная сумма. Она может передаваться дополнительно к рабочим параметрам, чтобы надежно распознавать изменение во время передачи. Тем самым можно надежно гарантировать целостность параметров.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, блок защиты выполнен с возможностью аутентифицировать аккумулятор энергии с помощью криптографической обработки рабочих параметров. За счет соответствующего шифрования и генерации контрольной суммы аккумулятор энергии может быть аутентифицирован по отношению к приемнику рабочих параметров. Несоответствующие аккумуляторы энергии можно, тем самым, распознавать простым и надежным способом, благодаря чему, например, рекламационные претензии в случаях ущерба могут быть однозначным образом выяснены. Соответственно идентифицированный аккумулятор энергии может эксплуатироваться особенно эффективным образом.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, блок защиты выполнен как контроллер смарт-карты с защищенной энергонезависимой памятью для хранения данных, подлежащих защите. Контроллеры смарт-карт особенно предпочтительным образом выполнены с возможностью зашифровывания и генерации контрольных сумм. Криптографические ключи, применяемые для зашифровывания и генерации контрольных сумм, применяются только внутри контроллера смарт-карты, так что манипулирование может быть надежным образом предотвращено. В защищенной энергонезависимой памяти могут, наряду с криптографическими ключами, также храниться рабочие параметры. Помимо этого, контроллеры смарт-карты представляют собой испытанные компоненты, которые являются особенно благоприятными по затратам.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, блок приложения включает в себя контроллер приложения с периферийными интерфейсами для определения и/или обработки рабочих параметров аккумулятора энергии. Контроллер приложения предпочтительным образом выполнен особенно производительным, чтобы иметь возможность определять и особенно быстро обрабатывать рабочие параметры. Особенно подходящим образом контроллер приложения может использоваться как задающий контроллер, чтобы, наряду с определением и/или обработкой рабочих параметров также управлять блоком защиты.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, блок защиты и блок приложения интегрированы на одной микросхеме. За счет этого определение и обработка рабочих параметров аккумулятора энергии может обеспечиваться особенно быстро и надежно.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, блок приложения содержит коммуникационный интерфейс. Блок приложения содержит предпочтительным образом периферийные интерфейсы и может, таким образом, особенно просто применяться для передачи рабочих параметров.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, коммуникационный интерфейс выполнен с возможностью беспроводной передачи рабочих параметров. Беспроводная передача особенно подходит для предоставления рабочих параметров внешним приемникам. При этом аккумулятор энергии может проверяться, например, посредством устройства диагностики.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, блок приложения содержит блок измерения, выполненный с возможностью определения рабочих параметров аккумулятора энергии особенно простым способом. Тем самым рабочие параметры аккумулятора энергии можно определять особенно простым способом.

Примеры выполнения изобретения более подробно поясняются ниже с помощью чертежей, на которых показано следующее:

Фиг.1 - схематичное представление аккумулятора энергии,

Фиг.2 - другое схематичное представление аккумулятора энергии.

Элементы сходной конструкции и/или функции обозначены на чертежах одинаковыми ссылочными позициями.

В первом примере выполнения (фиг.1) схематично представлен автомобиль VEH. Автомобиль VEH содержит в качестве аккумулятора энергии батарею ВАТ для энергоснабжения бортовой сети. Типичным образом, аккумулятор энергии может быть выполнен как конденсатор с двойным слоем, в частности, так называемый UltraCap или SuperCap в гибридных автомобилях. Однако для специалиста будут очевидны и другие известные выполнения аккумуляторов энергии.

Аккумулятор энергии ВАТ содержит блок измерения и аутентификации MAU, с которым со стороны входа сопоставлена линия энергоснабжения SL, которая типовым образом соединена с соединительными клеммами аккумулятора энергии ВАТ. Типичным образом блок измерения и аутентификации MAU также получает питание через линию энергоснабжения SL. Посредством линии энергоснабжения SL аккумулятор энергии ВАТ связан с распределителем энергии DIST и, тем самым, с бортовой сетью автомобиля VEH. Блок измерения и аутентификации MAU может быть интегрирован, например, в отдельную часть корпуса аккумулятора энергии ВАТ, так что блок измерения и аутентификации MAU неразъемно связан с аккумулятором энергии ВАТ и механически защищен. Также возможно отдельное размещение в корпусе блока измерения и аутентификации MAU и его крепление вне аккумулятора энергии, причем следует обратить внимание на то, что крепление является механически неразъемным.

Кроме того, блок измерения и аутентификации MAU содержит блок защиты CU и блок приложения AU. Блок защиты CU и блок приложения AU связаны друг с другом, так что между обоими блоками может производиться двусторонний обмен данными, например, с помощью SPI. Кроме того, могут иметься другие сигнальные линии для передачи сигналов управления между блоками. Блок защиты CU выполнен как контроллер смарт-карты и типичным образом, наряду с коммуникационными возможностями с блоком приложения, не содержит никаких других периферийных модулей. Контроллеры смарт-карт типичным образом выполнены с возможностью криптографической обработки, например, шифрования и/или дешифрования потоков данных, а также генерации и/или проверки контрольных сумм. Блок приложения AU содержит блок измерения MU, требуемый для определения рабочих параметров. Наряду с блоком измерения MU, блок приложения AU также содержит первый и второй коммуникационный интерфейс IF1 и IF2. Посредством первого коммуникационного интерфейса IF1 блок приложения AU соотносится с управляющим устройством CTRL, которое выполнено, например, как система распределения энергии. Первый коммуникационный интерфейс IF1 типичным образом выполнен как CAN-интерфейс, так что рабочие параметры аккумулятора энергии ВАТ предоставляются в распоряжение не только системе CTRL распределения энергии, но и другим управляющим устройствам. Первый коммуникационный интерфейс IF1 может также быть выполнен беспроводным. Однако специалисту в данной области техники будут очевидны и другие известные коммуникационные интерфейсы, например, LIN.

Второй коммуникационный блок IF2 типичным образом выполнен как беспроводный интерфейс, например, Bluetooth или WLAN. Посредством него рабочие параметры могут предоставляться в распоряжение и другим устройствам вне автомобиля. Например, посредством этого рабочие параметры могут передаваться устройству диагностики в мастерской. Рабочие параметры, передаваемые посредством второго коммуникационного интерфейса IF2, могут, например, также применяться для расчетов на бензоколонке для заряда аккумулятора энергии. В принципе, также возможен вариант проводного второго коммуникационного интерфейса IF2, например, CAN, USB или RS232.

Посредством блока измерения MU в блоке приложения AU рабочие параметры аккумулятора энергии ВАТ на линии энергоснабжения SL определяются и обрабатываются в блоке приложения AU. Обработанные рабочие параметры затем подаются на блок защиты CU и обрабатываются с его помощью криптографическим способом. При этом к рабочим параметрам может добавляться контрольная сумма, и/или рабочие параметры зашифровываются. Зашифрованные и/или снабженные контрольной суммой рабочие параметры промежуточным образом сохраняются в блоке защиты CU и/или снова передаются в блок приложения AU и посредством него передаются в систему CTRL распределения энергии или устройство диагностики.

Рабочие параметры аккумулятора энергии представляют собой, например, напряжение, ток, емкость, температуру или тип аккумулятора энергии. В зависимости от этих параметров может определяться режим напряжения и тока аккумулятора энергии ВАТ и, тем самым, может настраиваться процесс заряда и разряда, так что аккумулятор энергии ВАТ эффективно используется.

На фиг.2 представлен блок измерения и аутентификации MAU, содержащий блок приложения AU и блок защиты CU. Блок приложения AU содержит, наряду с первым и вторым коммуникационным интерфейсом IF1 и IF2 и блоком измерения MU, также контроллер µС приложения. Он содержит типичным образом периферийный модуль для привязки к коммуникационным интерфейсам IF1 и IF2 и блок измерения MU. При этом контроллер µС приложения может также быть выполнен таким образом, что он содержит блок измерения MU и/или коммуникационные интерфейсы IF1 и IF2.

Блок защиты CU выполнен как контроллер смарт-карты с энергонезависимой памятью МЕМ.

Посредством шунтирующего сопротивления R_S ток, в качестве примера рабочего параметра аккумулятора энергии ВАТ, определяется блоком измерения MU, который в данном случае может быть выполнен как аналого-цифровой преобразователь. Посредством контроллера µС приложения, в зависимости от определенных аналого-цифровых значений, определяется ток посредством шунтирующего сопротивления R_S и подается на контроллер смарт-карты. Контроллер µС приложения типичным образом выполнен как задающий контроллер и управляет контроллером смарт-карты, выполненным как подчиненный контроллер, таким образом, что переданное значение тока зашифровывается и/или в зависимости от него генерируется контрольная сумма. При этом криптографические ключи, необходимые для шифрования и/или генерации контрольной суммы, хранятся в энергонезависимой памяти МЕМ контроллера смарт-карты. Контроллер смарт-карты выполнен таким образом, что доступ к энергонезависимой памяти МЕМ может быть осуществлен только им самим. Внешний доступ к энергонезависимой памяти не возможен.

Зашифрованное и/или снабженное контрольной суммой значение тока может, в зависимости от управления контроллером µС приложения, сохраняться промежуточным образом в энергонезависимой памяти МЕМ. Кроме того, в энергонезависимой памяти МЕМ могут также сохраняться параметры заряда и разряда, а также идентификационные параметры аккумулятора энергии. Но также могут быть и другие блоки энергонезависимой памяти, например, в блоке приложения AU, в которых могут сохраняться параметры, предпочтительно зашифрованные или снабженные контрольной суммой.

Если значение тока запрашивается, например, системой CTRL распределения энергии, то зашифрованное и/или снабженное контрольной суммой значение тока передается назад к контроллеру µС приложения и посредством первого или второго коммуникационного интерфейса IF1 или IF2 передается в систему CTRL распределения энергии или во внешнее устройство диагностики.

Наряду с передачей идентификационных параметров аккумулятора энергии ВАТ, последний может по отношению к системе CTRL распределения энергии или другим управляющим устройствам аутентифицироваться таким образом, что применяются подходящие способы шифрования и/или контрольной суммы, например, способ «сообщения-аутентификации-кода» или способ «запроса-ответа». Аккумулятор энергии ВАТ может, таким образом, идентифицироваться как соответствующий или не соответствующий. Если аккумулятор энергии ВАТ идентифицируется как не соответствующий, или между блоком измерения и аутентификации MAU осуществляется манипулирование, так что, например, сообщение изменяется, то это можно однозначно распознать и, например, электронным образом запротоколировать в энергонезависимой памяти. Если из-за применения неподходящих аккумуляторов энергии произойдет ущерб, то с помощью протоколирования можно однозначным образом выяснить рекламационные претензии.

Если, напротив, аккумулятор энергии ВАТ идентифицируется как соответствующий аккумулятор энергии, и рабочие параметры, а также параметры заряда и разряда переданы соответствующему управляющему устройству, то соответствующий аккумулятор энергии посредством подходящего согласования накопления и отдачи энергии может эксплуатироваться эффективным образом. Помимо этого, за счет использования энергонезависимой памяти можно более эффективно эксплуатировать всю системную архитектуру автомобиля.

Наряду с отдельно применяемым блоком приложения AU и блоком защиты CU, также возможна интеграция блоков на одной микросхеме.

Наряду с применением блока приложения AU и блока защиты CU в аккумуляторах энергии в автомобилях, аккумуляторы энергии могут и вне автомобилей снабжаться подобными блоками и эксплуатироваться соответствующим образом.

1. Аккумулятор энергии, особенно для автомобиля, с блоком приложения (AU), который выполнен с возможностью определять и/или обрабатывать заданные рабочие параметры аккумулятора энергии, и блоком защиты (CU), который выполнен с возможностью криптографически обрабатывать определенные и/или обработанные рабочие параметры, и коммуникационным интерфейсом (IF1, IF2), чтобы предоставлять в распоряжение криптографически обработанные рабочие параметры, при этом блок защиты (CU)выполнен как контроллер смарт-карты с энергонезависимой памятью для хранения данных, подлежащих защите.

2. Аккумулятор энергии по п.1, в котором блок защиты (CU) выполнен с возможностью зашифровывать определенные и/или обработанные рабочие параметры.

3. Аккумулятор энергии по п.1, в котором блок защиты (CU) выполнен с возможностью формировать контрольную сумму в зависимости от определенных и/или обработанных рабочих параметров.

4. Аккумулятор энергии по п.1, в котором блок защиты (CU) выполнен с возможностью аутентифицировать аккумулятор энергии с помощью криптографической обработки рабочих параметров.

5. Аккумулятор энергии по п.1, в котором блок приложения (AU) включает в себя контроллер приложения с периферийными интерфейсами для определения и/или обработки рабочих параметров аккумулятора энергии.

6. Аккумулятор энергии по п.1, в котором блок защиты (CU) и блок приложения (AU) интегрированы на одной микросхеме.

7. Аккумулятор энергии по п.1, в котором блок приложения (AU) содержит коммуникационный интерфейс (IF1, IF2).

8. Аккумулятор энергии по п.7, в котором коммуникационный интерфейс (IF1, IF2) выполнен с возможностью беспроводной передачи рабочих параметров.

9. Аккумулятор энергии по п.1, в котором блок приложения (AU) содержит блок измерения (MU), который выполнен с возможностью определения рабочих параметров аккумулятора энергии.

10. Аккумулятор энергии по п.2, в котором блок защиты (CU) выполнен с возможностью аутентифицировать аккумулятор энергии с помощью криптографической обработки рабочих параметров.

11. Аккумулятор энергии по п.2, в котором блок приложения (AU) включает в себя контроллер приложения с периферийными интерфейсами для определения и/или обработки рабочих параметров аккумулятора энергии.

12. Аккумулятор энергии по п.2, в котором блок приложения (AU) содержит коммуникационный интерфейс (IF1, IF2).

13. Аккумулятор энергии по п.12, в котором блок защиты (CU) выполнен с возможностью аутентифицировать аккумулятор энергии с помощью криптографической обработки рабочих параметров.

14. Аккумулятор энергии по п.3, в котором блок защиты (CU) выполнен с возможностью аутентифицировать аккумулятор энергии с помощью криптографической обработки рабочих параметров.

15. Аккумулятор энергии по п.3, в котором блок приложения (AU) включает в себя контроллер приложения с периферийными интерфейсами для определения и/или обработки рабочих параметров аккумулятора энергии.

16. Аккумулятор энергии по п.3, в котором блок приложения (AU) содержит коммуникационный интерфейс (IF1, IF2).

17. Аккумулятор энергии по п.16, в котором коммуникационный интерфейс (IF1, IF2) выполнен с возможностью беспроводной передачи рабочих параметров.

Предложенное изобретение относится в основном к неорганическим электролитам, предпочтительно не содержащим атомы углерода, вместе с тем оно применимо к электролитам, которые содержат органические компоненты, такие как ацетонитрил.

Устройство термостатирования аккумуляторных батарей // 2483399

Изобретение относится к электротехнике. .

Аккумуляторный источник питания для приводного инструмента и приводной инструмент // 2477550

Способ неразрушающего контроля технического состояния химических источников тока // 2467436

Изобретение относится к области оценивания технического состояния (ТС) химических источников тока (ХИТ) и может быть использовано при разработке программно-методической документации по проведению практических проверок ТС ХИТ с целью оценки их фактического состояния, в том числе на этапе завершения гарантийных сроков эксплуатации.

Способ определения степени разряженности свинцового кислотного аккумулятора // 2439753

Изобретение относится к химическим источникам тока и может быть использовано для определения степени разряженности свинцовых кислотных аккумуляторов (СКА) при эксплуатации.

Аккумуляторная батарея космического аппарата // 2390885

Изобретение относится к никель-водородным аккумуляторам. .

Система электропитания космического аппарата // 2390478

Изобретение относится к области энергоснабжения космических аппаратов. .

Способ проведения ресурсных испытаний аккумуляторов космического назначения и устройство для его реализации // 2390477

Изобретение относится к системам энергоснабжения космических объектов, в частности ИСЗ. .

Контроллер заряда // 2388131

Автоматизированный программно-аппаратный комплекс для заряда и тренировки аккумуляторных батарей "призма" // 2387054

Изобретение относится к устройствам для обслуживания и поддержания в рабочем состоянии электрических батарей, в частности аккумуляторных батарей, а именно свинцовых стартерных аккумуляторных батарей, емкостью до 200 А/час.

Цепь нагрева аккумуляторной батареи // 2528622

Изобретение относится к аккумуляторным батареям. Технический результат - повышение эффективности заряда/разряда аккумуляторной батареи, а также повышение безопасности и работоспособности в процессе нагрева аккумуляторной батареи. Настоящее изобретение обеспечивает цепь нагрева аккумуляторной батареи, содержащую блоки переключения, модуль управления переключением, демпфирующий элемент R1, схему накопления энергии и блок инверсии полярности, причем схема накопления энергии соединена с аккумуляторной батареей и содержит элемент L1 накопления тока и элементы С1 накопления заряда, элементы С1 накопления заряда соединены с блоками переключения последовательно в точном соответствии для формирования ответвлений, ответвления соединены друг с другом параллельно и затем последовательно соединены с элементом L1 накопления тока и демпфирующим элементом R1, модуль управления переключением соединен с блоками переключения и выполнен с возможностью управления включением/выключением блоков переключения, так чтобы энергия протекала в одну сторону и другую сторону между аккумуляторной батареей и схемой накопления энергии при включении блоков переключения, блок инверсии полярности соединен со схемой накопления энергии и выполнен с возможностью изменения направления полярности напряжения элементов С1 накопления заряда после переключения блоков переключения из положения «включено» в положение «выключено». 11 з.п. ф-лы, 14 ил.

Цепь нагрева аккумуляторной батареи // 2531383

Изобретение относится к аккумуляторным батареям. Технический результат - повышение эффективности зарядки/разрядки аккумуляторной батареи, повышение безопасности при нагреве аккумуляторной батареи и обеспечении функции повторного использования энергии. Цепь нагрева аккумуляторной батареи содержит блок переключения, модуль управления переключением, демпфирующий элемент R1, схему накопления энергии и блок передачи энергии, причем схема накопления энергии соединена с аккумуляторной батареей и содержит элемент L1 накопления тока и элемент C1 накопления заряда; демпфирующий элемент R1 и блок переключения соединены последовательно со схемой накопления энергии; модуль (100) управления переключением соединен с блоком переключения и выполнен с возможностью управления включением/выключением блока переключения для управления протеканием энергии между аккумуляторной батареей и схемой накопления энергии; причем блок передачи энергии соединен со схемой накопления энергии и выполнен с возможностью передачи энергии в схеме накопления энергии к элементу накопления энергии после включения и последующего выключения блока переключения. 15 з.п. ф-лы, 18 ил.

Цепь нагрева аккумуляторной батареи // 2537964

Изобретение относится к устройствам подогрева аккумуляторных батарей. Технический результат - повышение эффективности зарядки/разрядки аккумуляторной батареи, усиление безопасность нагрева аккумуляторной батареи и повышение эффективности работы цепи нагрева. Цепь нагрева аккумуляторной батареи, содержащая блок переключения, модуль управления переключением, демпфирующий элемент R1, схему накопления энергии и блок совмещения энергии, причем схема накопления энергии соединена с аккумуляторной батареей и содержит элемент L1 накопления тока и элемент С1 накопления заряда; демпфирующий элемент R1, блок переключения, элемент L1 накопления тока и элемент С1 накопления заряда соединены последовательно; модуль управления переключением соединен с блоком переключения и выполнен с возможностью управления включением/выключением блока (1) переключения для управления протеканием энергии между аккумуляторной батареей и схемой накопления энергии; причем блок совмещения энергии соединен со схемой накопления энергии и выполнен с возможностью совмещения энергии в схеме накопления энергии с энергией в аккумуляторной батарее после включения и последующего выключения блока переключения. 18 з.п. ф-лы, 20 ил.

Цепь нагрева аккумуляторной батареи // 2537968

Изобретение относится к устройствам подогрева аккумуляторов. Технический результат - повышение эффективности зарядки/разрядки аккумуляторной батареи, усиление безопасности нагрева аккумуляторной батареи, повышение эффективности работы цепи нагрева и возможность повторного использования энергии. Цепь нагрева аккумуляторной батареи, содержащая блок переключения, модуль управления переключением, демпфирующий элемент R1, схему накопления энергии и блок передачи и совмещения энергии, причем схема накопления энергии соединена с аккумуляторной батареей и содержит элемент L1 накопления тока и элемент С1 накопления заряда; демпфирующий элемент R1, блок переключения, элемент L1 накопления тока и элемент С1 накопления заряда соединены последовательно; модуль управления переключением соединен с блоком переключения и выполнен с возможностью управления включением/выключением блока переключения для управления протеканием энергии между аккумуляторной батареей и схемой накопления энергии; блок передачи и совмещения энергии соединен со схемой накопления энергии и выполнен с возможностью передачи энергии в схеме накопления энергии к элементу накопления энергии после включения и последующего выключения блока переключения, и затем совмещения остающейся энергии в схеме накопления энергии с энергией в аккумуляторной батарее. 20 з.п. ф-лы, 23 ил.

Устройство для автоматического выравнивания напряжения на элементах аккумуляторной батареи // 2537977

Изобретение относится к электротехнике. Техническим результатом является повышение энергетической эффективности и надежности устройства, повышение скорости выравнивания напряжений на элементах батареи, улучшение энергетических показателей, продление срока службы аккумуляторной батареи за счет непрерывного и точного мониторинга напряжения ее элементов и их выравнивание, автоматизация технологического процесса, освобождение обслуживающего персонала от рутинного и опасного труда. Устройство для автоматического выравнивания напряжения на элементах аккумуляторной батареи содержит обратимый DC-DC преобразователь с датчиками тока и напряжения, работающий в режиме трансформатора постоянного тока, элементный коммутатор, поочередно подключающий элементы аккумуляторной батареи к DC-DC преобразователю, блок автоматического управления и мониторинга, управляющий работой всех частей устройства в соответствии с установленной программой и настройками и выполняющий отображение и сохранение измерений, а также осуществляющий связь с оператором и внешними устройствами, источник питания собственных нужд, формирующий напряжения для питания блока автоматического управления. 1 ил.

Измеритель остаточной энергии аккумулятора // 2538096

Изобретение относится к области техники измерений, в частности к устройству для измерения остаточной емкости аккумулятора. которое содержит последовательно соединенные блоки: шунт, операционный усилитель, первый АЦП, масштабный делитель, первый температурный корректор, сумматор, триггер, вычислитель среднего значения, счетчик энергии, вычислитель заряда и индикатор; выходы таймера связаны со входами сумматора, триггера, счетчика энергии, вычислителя саморазряда и вычислителя заряда, а выход вычислителя саморазряда соединен со входом счетчика энергии; также устройство содержит последовательно соединенные резистивный делитель, второй АЦП и второй температурный корректор; кроме того, в составе устройства присутствует датчик температуры, выход которого соединен со входами первого температурного корректора, второго температурного корректора и вычислителя саморазряда; выходы первого и второго логических устройств соединены со входом счетчика энергии, а входы первого и второго логических устройств - с выходами первого и второго температурных корректоров. Технический результат - повышение точности измерения остаточной энергии аккумулятора без необходимости внесения изменений в конструкцию аккумулятора, уменьшение ошибки измерения, накапливающейся со временем, если аккумулятор работает в режиме частичного заряда и частичного разряда. 1 ил.

Электрическая батарея для транспортных средств // 2539324

Изобретение относится к сменным электрическим батареям транспортных средств. Технический результат - обеспечение быстрой верификации при представлении батарей во временное пользование. Электрическая батарея для транспортных средств, которая содержит средство аккумулирования электрического заряда с возможностью соединения с линией электроснабжения транспортного средства, и электронное средство обработки, применимое для управления и/или контроля эксплуатации и состояния батареи.14 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ резервирования аккумуляторов и устройство для его осуществления // 2543498

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при эксплуатации аккумуляторных батарей в автономных системах электропитания, в частности в системах электропитания искусственных спутников Земли (ИСЗ), малых космических аппаратов. Технический результат - увеличение обеспечиваемого количества заряд-разрядных циклов батареи, имеющей в своем составе последовательно соединенные основные и резервные аккумуляторы, повышение эффективности использования энергии резервных аккумуляторов. В процессе эксплуатации батареи осуществляют подзаряд от индивидуальных источников напряжения только наиболее разряженных аккумуляторов в составе батареи. Питание индивидуальных источников, которые выполнены в виде выходных каскадов преобразователя постоянного напряжения, осуществляют от резервных аккумуляторов батареи. При этом на выходах индивидуальных источников формируют напряжения, равные текущему среднему значению напряжений на аккумуляторах батареи, а для питания нагрузки используют электрическую энергию только основных аккумуляторов батареи. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Аккумуляторная батарея и система управления аккумуляторной батареей // 2546978

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в зарядных устройствах литий-ионных батарей. Технический результат - сокращение времени заряда и увеличение времени разряда батареи. Система управления аккумуляторной батареей содержит блок общего управления и блоки управления каждой ячейкой из множества ячеек аккумуляторной батареи. Каждой ячейкой множества управляет собственный блок, содержащий микроконтроллер, выполненный с возможностью получения данных о состоянии ячейки, передачи полученной информации в блок общего управления и балансировки напряжения ячеек большими токами (при получении управлявшей команды от блока общего управления). Балансировка эффективно работает в любом режиме работы батареи (при заряде, при разряде и в состоянии покоя). Множество ячеек аккумуляторной батареи по постоянному току соединены последовательно, а по переменному току - параллельно через систему трансформаторной балансировки. Каждая ячейка снабжена преобразователем постоянного тока в переменный ток. Преобразователи синхронизированы общим управляющим сигналом от блока общего управления. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Балансир напряжений для батареи электрических накопителей энергии // 2551182

Балансир напряжений для батареи электрических накопителей энергии относится к области электротехники и может быть использован при создании батарей с Li-ионными аккумуляторами и ионисторами или химическими источниками тока для нужд транспорта и энергетики. В балансир для батареи из соединенных в последовательную электрическую цепь единичных накопителей, состоящий из выравнивающего устройства для двух смежных накопителей на базе дросселя и параллельно подключенных накопителям диодов и электронных ключей, управляемых через блок управления выравнивающего устройства, дополнительно введен подключенный последовательно с дросселем датчика тока и датчик температуры. Выравнивающее устройство выполнено в виде драйвера с встроенными MOSFET-транзисторами. Блок управления выравнивающим устройством двух смежных накопителей выполнен в виде микроконтроллера, связанного с микроконтроллером батареи по последовательному каналу связи с гальванической развязкой, например, CAN-типа. Технический результат заключается в устранении возможного насыщения накопительного дросселя выравнивающего устройства, защите батареи от перегрева элементов и обеспечения возможности использования как локальных, так и глобальных алгоритмов выравнивания напряжения на накопителях батареи. 1 ил.