Аккумуляторный модуль с системой контроля и управления
Аккумуляторный модуль с системой контроля и управления используется для комплектования аккумуляторной батареи. Модуль состоит из двадцати четырех последовательно соединенных групп литий-полимерных аккумуляторов. В каждой группе два аккумулятора соединены параллельно. Модуль имеет отдельную систему контроля и управления. Система контроля и управления фиксирует напряжение и температуру на каждом аккумуляторе и обеспечивает отключение модуля при проведении заряда/разряда по достижению конечных заданных значений напряжения и температуры.
Изобретение относится к системам энергоснабжения аккумуляторов. Техническим результатом полезной модели является контроль напряжения и температуры на каждом аккумуляторе и срабатывание защиты при достижении заданных параметров.
Аккумуляторный модуль состоит из 48ми литий-полимерных аккумуляторов, разбитых на 24-е аккумуляторные группы по 2-а аккумулятора в каждой группе. Аккумуляторы в аккумуляторных группах соединены параллельно, а аккумуляторные группы между собой последовательно. Электрическое соединение выполнено путем последовательно-параллельного механического соединения токовыводов аккумуляторов с помощью ламелей, обеспечивающих электрический контакт между аккумуляторами. Набранный пакет аккумуляторов сжат резьбовыми шпильками.
Для обеспечения безопасности эксплуатации и повышения эксплуатационных характеристик в состав модуля входит система контроля и управления (СКУ) с датчиками температуры и контроллерами.
Система контроля и управления выполнена в виде печатной платы, расположенной на аккумуляторном модуле. В работе СКУ можно выделить следующие режимы: пассивный режим; режим заряда и режим разряда.
В пассивном режиме работы обслуживающая система периодически измеряет:
- напряжение на аккумуляторных группах;
- температуру на аккумуляторных группах.
В случае снижения напряжения на любой аккумуляторной группе ниже 2,7 В система выдает сигнал о необходимости подзаряда до напряжения 4,2 В. В пассивном режиме предусмотрена возможность дистанционного контроля параметров.
Система дистанционного контроля показывает текущие напряжения на всех аккумуляторах и их температуры, а также управляет зарядным устройством в режиме заряда; обеспечивает возможность дистанционного контроля системы контроля и управления и считывание зарегистрированных параметров режима разряда; при заряде обеспечивает включение цепей выравнивания напряжений аккумуляторов; управляет зарядным устройством так, чтобы автоматически переходить на вторую ступень заряда при достижении напряжения 4,21 В на любой аккумуляторной группе.
В режиме заряда обслуживающая система совместно с системой дистанционного контроля выдает данные о напряжениях и температурах на аккумуляторных группах. В случае пропадания дистанционного контроля система выравнивания отключается. При превышении напряжения на аккумуляторных группах 4,25 В система выдает аварийный сигнал.
В режиме разряда система контроля и управления проводит измерения напряжения на аккумуляторных группах и их температуры, а также проводит периодическую запись напряжений и температур во внутреннюю память. При снижении напряжения на аккумуляторных группах до 2,7 В, либо при превышении температуры на любой аккумуляторной группе выше 70°С система должна выдать аварийный сигнал и включить защиту.
Характеристики базового модуля приведены в таблице 1.
| Таблица 1 | ||
 п/п | Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 | 3 |
| 1 | Номинальная емкость не менее, А·ч | 70 |
| 2 | Номинальное (среднее) напряжение не менее, В | 86,4 |
| 3 | Минимальное напряжение на разряде, В | 64,8 |
| 4 | Максимальное напряжение на заряде, В | 100,8 |
| 5 | Сопротивление изоляции не менее, МОм | 10 |
| 6 | Наработка в циклах не менее | 110 |
| 7 | Срок службы, лет | 5 |
| 8 | Срок хранения, лет | 10 |
 | Рабочий ток разряда не менее, А | 600 |
| 9 | Время работы не менее, с | 420 |
| ||
| 10 | Номинальный ток разряда, А | 35 |
| 11 | Габаритные размеры, мм | 590×260×270 |
Аккумуляторный модуль на основе литий-полимерных аккумуляторов с системой контроля и управления, содержащий набор электрически соединенных аккумуляторов, систему контроля и управления, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде силовых стяжных плит и шпилек, аккумуляторы собраны путем последовательно-параллельного механического соединения токовыводов аккумуляторов с помощью ламелей, в качестве аккумуляторов взяты литий-полимерные, система контроля и управления выдает информацию о напряжении и температуре на каждом аккумуляторе и обеспечивает срабатывание защиты при достижении заданных параметров.
