[发明专利]长期贮存无人干预的免维护设备的电池的激活装置和方法

说明书

本发明公开了长期贮存无人干预的免维护设备的电池的激活装置和方法，包括轮换激活电路、安全保护电路和单片机；轮换激活电路包括多组激活电路；每组激活电路包括至少1条激活电路；每条激活电路包括一个开关管、一个偏置电阻、一个负载电阻和待激活电池；开关管的栅极与单片机相连，开关管的栅极与源极之间连接偏置电阻，开关管的漏极串联负载电阻和待激活电池；本发明通过单片机控制对各组激活电路进行定时转换而实现轮流激活，从而实现对待激活电池的激活。本发明设计合理，构思巧妙，不仅提高电池带负载的能力，还可在不影响单片机正常工作的前提下，解决长期贮存无人干预的免维护设备电池的激活问题。

技术领域

本发明涉及免维护设备的电池的领域，尤其涉及长期贮存无人干预的免维护设备的电池的激活装置和方法。

背景技术

在现实的生产生活以及国防军工等领域常用到许多长期贮存一次或少量使用的设备，这其中有很多设备都是长时间内处于无人干预状态的免维护设备，如水雷、导弹等。电池是这些设备中不可或缺的部分，然而长期贮存的情况会使电池(包括但不限于锂-亚硫酰氯电池)发生钝化，在电极之间产生保护膜，当电池中流过的电流较小时并不影响会影响电池的工作，这样的优点是减少电池漏电，使其储存时间变长。然而当设备需要开机工作时，电池中需要流过较大的电流，此时电池钝化膜两端会产生较大的电压降，使得负载电压过低无法支持设备正常工作。因此首先需要加较大的电流击穿钝化膜将电池激活，从而使电池负载电压逐渐上升至正常。

在长期贮存无人干预的免维护设备中，由于其自身特性要求，通常需要低功耗单片机控制设备在长期贮存以及使用中的状态检测、任务完成等。当电池发生钝化时，电池带动的毫安级小电流足以支持这些单片机的正常工作，但是当设备开机使用时，这种小电流不足以支持设备的正常工作。另一方面，为了使设备可以正常使用，需要对电池进行激活，而此时电池电压锐减，若设备是在低压下工作，则锐减的电池电压又会影响单片机的工作，甚至损坏其控制电路。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明的目的是提出了长期贮存无人干预的免维护设备的电池的激活装置和方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明公开了长期贮存无人干预的免维护设备的电池的激活装置，包括轮换激活电路、安全保护电路和单片机；

所述的轮换激活电路包括多组激活电路；每组所述激活电路包括至少1条激活电路；每条所述激活电路包括一个开关管、一个偏置电阻、一个负载电阻和待激活电池；所述开关管的栅极与所述单片机相连，用以输入激活电池的控制信号；所述开关管的栅极与源极之间连接所述偏置电阻，用于固定偏置并保护开关管；所述开关管的漏极串联所述负载电阻和所述待激活电池；

所述安全保护电路是在并联的每两条激活电路之间串联隔离二极管，以及在待激活电池与负载电阻之间串联隔离二极管。

进一步的，每条激活电路中的待激活电池是一个单体电池或多个单体电池并联的电池组。

进一步的，所述开关管包括MOSFET。

本发明中，每组激活电路中的待激活电池可以是一个单体电池，也可以是多个单体电池并联的电池组；这样的设计主要是出于以下几个考虑：

(1)多数情况下，设备正常工作所需的电池容量大于单体电池容量，此时并联的电池组可以在不影响正常工作电压的情况下满足电池容量的要求；同时，这样的设计可以用一个控制器控制多个电池的激活。

(2)若单体电池容量即可满足设备正常工作所需的电池容量，则与之并联的单体电池可以作为冗余设计，提高系统的可靠性。

本发明还公开了长期贮存无人干预的免维护设备的电池的激活方法，包括以下步骤：

步骤一、设备存储时，所有开关管关断，即n条激活电路均为断路；