Батарея электрических накопителей

 

Изобретение относится к области изготовления батарей электрических накопителей вибро- ударопрочной конструкции с надежной электрической коммутацией силовой и информационно-управляющей схемы батареи. Согласно изобретению при сборке батареи единичные электрические накопители монтируются на одной или нескольких печатных платах, разводка которых обеспечивает коммутацию как силовой, так и информационно-управляющей схемы батареи. На этих же платах могут быть размещены и электронные компоненты блока контроля и управления батареей. Техническим результатом изобретения является повышение технологичности изготовления и упрощение сборки батареи. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области разработки вторичных источников тока и может быть использовано при конструировании батарей электрических накопителей.

Известна аккумуляторная батарея [пат. США №5977746, опубл. 1999 г.], включающая множество аккумуляторов, коммутационные пластины, фиксирующие пластины с отверстиями для крепления отдельных аккумуляторов, а также концевые верхние и нижние пластины.

Наиболее близким к данному изобретению является батарея электрических накопителей (аккумуляторов), обладающая повышенной вибро- ударопрочностью и надежностью электрической коммутации [пат. США №5985480, опубл. 1999 г.]. Она включает аккумуляторы, соединительные шины с отверстиями для борнов аккумуляторов, изоляционный протектор, закрывающий соединительные шины и борны, который прессуется вместе с соединительными шинами.

Недостатком известной батареи электрических накопителей является невысокая технологичность изготовления элементов силовой электрической коммутации. Кроме того, ее конструкция не предусматривает элементов электрической коммутации, позволяющих обеспечить контроль и управление работой единичных электрических накопителей, составляющих батарею.

Задачей изобретения является создание батареи электрических накопителей, обладающей вибро- ударопрочностью конструкции, надежностью электрической коммутации силовой и информационно-управляющей схемы батареи как на этапе ее изготовления, так и на этапе эксплуатации батареи, повысить технологичность изготовления и упростить сборку батареи.

Указанный технический результат достигается тем, что батарея электрических накопителей, включающая множество единичных электрических накопителей, силовые электрические проводники, соединяющие электрические накопители в единую электрическую цепь, конструкционные элементы, обеспечивающие механическую прочность батареи, имеет дополнительные электрические проводники от единичных электрических накопителей для подключения блока контроля и управления работой батареи, при этом монтаж единичных электрических накопителей, силовых и дополнительных электрических проводников выполнен на одной или нескольких печатных платах.

В батарее электрических накопителей на печатных платах кроме единичных электрических накопителей, силовых и дополнительных электрических проводников размещены и электронные компоненты блока контроля и управления работой батареи.

Для монтажа на печатной плате в батарее электрических накопителей единичные электрические накопители снабжены дополнительными токопроходами. При этом дополнительные токопроходы могут быть установлены на штатных токовыводах единичных электрических накопителей методом сварки или пайки.

Для повышения допустимых токовых нагрузок и снижения падения напряжения на батарее параллельно или вместо силовых проводников на печатных платах устанавливаются медные перемычки.

Батарея электрических накопителей выполнена так, что единичные электрические накопители смонтированы между двумя установленными одна над другой печатными платами, выполняющими в батарее и функции конструкционных элементов.

Для повышения жесткости конструкции батареи печатные платы соединены между собой стяжками.

Батарею с большим количеством единичных электрических накопителей целесообразно выполнять из нескольких расположенных одна над другой пар печатных плат с единичными электрическими накопителями (модулей), причем соединение плат между собой в каждом модуле осуществлять общими стяжками, конструкция которых позволяет разгрузить корпуса единичных электрических накопителей нижних модулей от веса верхних модулей.

Пример конкретного выполнения.

Изготовлена батарея из 10 цилиндрических никель-меллогидридных аккумуляторов типоразмера D. Предварительно к верхней крышке 1 и дну 2 каждого аккумулятора 3 приварены дополнительные токопроходы диаметром 4 мм (верхний токопроход 4) и 5 мм (нижний токопроход 5) (фиг.1). Батарея (фиг.2) собрана между двумя печатными платами 6. Каждая плата имеет отверстия для монтажа методом пайки аккумуляторов 3 и электрического разъема 7. Разводка печатной платы обеспечивает как соединение смонтированных на ней аккумуляторов в последовательную электрическую цепь с выходом на две установленные на верхней плате клеммы 8 для подключения к батарее нагрузки, так и подключение каждого аккумулятора к определенным контактам разъемов 7. Размеры отверстий в печатных платах для монтажа аккумуляторов соотнесены с размерами токопроходов аккумуляторов, что исключает ошибки при монтаже аккумуляторов на платах.

Формула изобретения

1. Батарея электрических накопителей, включающая множество единичных электрических накопителей, силовые электрические проводники, соединяющие электрические накопители в единую электрическую цепь, конструкционные элементы, обеспечивающие механическую прочность батареи, отличающаяся тем, что батарея имеет дополнительные электрические проводники от единичных электрических накопителей для подключения блока контроля и управления работой батареи, при этом монтаж единичных электрических накопителей, силовых и дополнительных электрических проводников выполнен на одной или нескольких печатных платах.

2. Батарея электрических накопителей по п.1, отличающаяся тем, что на печатных платах батареи размещены электронные компоненты блока контроля и управления работой батареи.

3. Батарея электрических накопителей по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что для монтажа на печатной плате единичных электрических накопителей последние снабжены дополнительными токопроходами.

4. Батарея электрических накопителей по п.3, отличающаяся тем, что дополнительные токопроходы установлены на штатных токовыводах единичных электрических накопителей методом сварки или пайки.

5. Батарея электрических накопителей по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что параллельно силовым проводникам на печатных платах установлены медные перемычки.

6. Батарея электрических накопителей по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что единичные электрические накопители смонтированы между двумя установленными одна над другой печатными платами, выполняющими в батарее функции конструкционных элементов.

7. Батарея электрических накопителей по п.6, отличающаяся тем, что печатные платы соединены между собой стяжками, повышающими жесткость всей конструкции.

8. Батарея электрических накопителей по п.7, отличающаяся тем, что батарея состоит из нескольких расположенных одна над другой пар печатных плат с единичными электрическими накопителями (модулей), причем соединение плат между собой в каждом модуле осуществляется общими стяжками, конструкция которых позволяет разгрузить корпуса единичных электрических накопителей нижних модулей от веса верхних модулей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2