RU220115U1 - CLOTHING FOR A WELDER - Google Patents
CLOTHING FOR A WELDER Download PDFInfo
- Publication number
- RU220115U1 RU220115U1 RU2023117278U RU2023117278U RU220115U1 RU 220115 U1 RU220115 U1 RU 220115U1 RU 2023117278 U RU2023117278 U RU 2023117278U RU 2023117278 U RU2023117278 U RU 2023117278U RU 220115 U1 RU220115 U1 RU 220115U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- batteries
- fabric
- clothing
- belt
- item
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 26
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 3
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims description 3
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 2
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052493 LiFePO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 1
- 230000003319 supportive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к области элементов верхней одежды, в частности к элементам одежды, которые могут вмещать в себя аккумуляторы для формирования источника питания для сварочного аппарата. Элемент одежды для сварщика содержит держатели для аккумуляторов и встроенные аккумуляторы. При этом элемент одежды выполнен из негорючего материала. Технический результат заключается в повышении безопасности при эксплуатации элемента одежды сварщика с встроенными аккумуляторами. 9 з.п. ф-лы, 4 ил. The utility model relates to the field of outerwear items, in particular to items of clothing that can accommodate batteries to form a power source for a welding machine. The item of clothes for the welder contains holders for accumulators and built-in accumulators. At the same time, the clothing item is made of non-combustible material. The technical result consists in increasing the safety in the operation of a welder's clothing item with built-in batteries. 9 w.p. f-ly, 4 ill.
Description
Область техники, к которой относится решениеThe field of technology to which the solution belongs
Решение относится к области предметов верхней одежды, в частности, к предметам одежды, которые могут вмещать в себя аккумуляторы, формирующие источник питания для сварочного аппарата.The solution relates to the field of outerwear, in particular to garments that can accommodate batteries that form a power source for the welding machine.
Уровень техникиState of the art
Известна несущая система (US 10288384 B2, опубл. 04.02.2016), содержащая жилет и поддерживающий поясной ремень. Жесткая задняя рама, состоящая из удлинителя позвоночника и пары плечевых панелей, позволяет передавать нагрузку с плеч пользователя на поддерживающий поясной ремень. Множество тканевых панелей, включающих в себя карманы для размещения баллистических пластин и механизмов крепления для соединения друг с другом, также могут быть быстро отсоединены с помощью быстроразъемного механизма, который содержит один или несколько быстроразъемных тросов. Жесткая задняя рама может включать в себя такелажную систему или систему стоек, позволяющую пользователю носить на жилете дополнительное оборудование, такое как радио, аккумуляторы и т.д.Known carrier system (US 10288384 B2, publ. 02/04/2016), containing a vest and supporting waist belt. The rigid back frame, consisting of a spine extension and a pair of shoulder panels, allows load transfer from the wearer's shoulders to a supportive waist belt. A plurality of fabric panels, including pockets for accommodating ballistic plates and attachment mechanisms for connecting to each other, can also be quickly detached using a quick release mechanism that contains one or more quick release cables. The rigid rear frame may include a rigging or rack system allowing the wearer to carry additional equipment such as radios, batteries, etc. on the vest.
Однако в данном решении аккумуляторы не соединены друг с другом, чтобы сформировать источник питания, достаточной мощности для питания сварочного аппарата, аккумуляторы просто хранятся в соответствующих карманах.However, in this solution, the batteries are not connected to each other to form a power source of sufficient power to power the welder, the batteries are simply stored in their respective pockets.
Известен выбранный в качестве прототипа ремень для размещения аккумуляторов (KR 20150068300 A, опубл. 19.06.2015), содержащий множество вторичных аккумуляторов, имеющих вывод положительного электрода и вывод отрицательного электрода, выступающих в обоих направлениях; внешний блок, который герметизирует клемму положительного электрода и клемму отрицательного электрода множества вторичных аккумуляторов.Known as a prototype belt for placing batteries (KR 20150068300 A, publ. 06/19/2015), containing many secondary batteries having a positive electrode output and a negative electrode output protruding in both directions; an external box that seals a positive electrode terminal and a negative electrode terminal of the plurality of secondary batteries.
Однако в данном решении не раскрывается защиты аккумуляторов от негативных факторов внешней среды и защиты от возгорания аккумуляторов, наличие системы контроля батареи в ремне.However, this decision does not disclose the protection of batteries from negative environmental factors and protection against battery fire, the presence of a battery monitoring system in the belt.
Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure
В одном аспекте полезной модели раскрыт элемент одежды для сварщика, содержащий:In one aspect of the utility model, an item of clothing for a welder is disclosed, comprising:
держатели для аккумуляторов,battery holders,
характеризующийся тем, чтоcharacterized by the fact that
аккумуляторы соединены так, чтобы обеспечивать достаточное для сварки напряжение,the batteries are connected so as to provide sufficient voltage for welding,
элемент одежды выполнен из негорючего материала.the item of clothing is made of non-combustible material.
В дополнительных аспектах раскрыто, что негорючий материал представляет собой базальтовую ткань, асбестовую ткань, брезентовую ткань с огнезащитной пропиткой, кремнеземную ткань, стеклоткань, углеродную ткань, арамидную ткань или полиэфирную ткань; элемент одежды представляет собой одно из пояса, жилета, пояса на лямках, рюкзака; в элементе одежды дополнительно установлен по меньшей мере один контроллер заряда; аккумуляторы представляют собой литий-ионные или литий-железо-фосфатные аккумуляторы; имеется возможность быстрого съема; аккумуляторы скомпонованы в два слоя; содержится перфорация для отвода тепла от аккумуляторов; содержится датчик температуры и средство прерывания подачи тока, выполненное с возможностью прерывать подачу тока при превышении регистрируемой датчиком температурой предварительного заданного порогового значения.In additional aspects, it is disclosed that the non-combustible material is a basalt fabric, asbestos fabric, fire retardant canvas fabric, silica fabric, glass fabric, carbon fabric, aramid fabric, or polyester fabric; the item of clothing is one of a belt, a vest, a belt with straps, a backpack; at least one charge controller is additionally installed in the garment element; the batteries are lithium ion or lithium iron phosphate batteries; there is a possibility of quick removal; batteries are arranged in two layers; contains perforation to remove heat from the batteries; contains a temperature sensor and means for interrupting the supply of current, configured to interrupt the supply of current when the temperature recorded by the sensor exceeds a predetermined threshold value.
Основной задачей заявленного решения является создание безопасного элемента одежды для сварщика, который может использоваться для автономной работы электросварки без подключения к электросети.The main objective of the claimed solution is to create a safe item of clothing for a welder, which can be used for autonomous operation of electric welding without being connected to the mains.
Сущность решения заключается в том, что в элемент одежды устанавливают набор аккумуляторов, подключают их друг к другу последовательно или последовательно-параллельно, чтобы обеспечить требуемое выходное напряжение, присоединяют набор аккумуляторов к сварочному аппарату. При этом набор аккумуляторов защищают негорючим материалом.The essence of the solution lies in the fact that a set of batteries is installed in the clothing item, they are connected to each other in series or in series-parallel to provide the required output voltage, and the set of batteries is connected to the welding machine. At the same time, a set of batteries is protected by non-combustible material.
Технический результат, достигаемый решением, заключается в повышении безопасности при эксплуатации элемента одежды сварщика с встроенными аккумуляторами.The technical result achieved by the solution is to increase the safety in the operation of a welder's clothing item with built-in batteries.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Фиг. 1 показывает пример реализации решения в виде пояса с аккумуляторами.Fig. 1 shows an example implementation of a battery belt solution.
Фиг. 2 показывает пример реализации решения в виде жилета с аккумуляторами.Fig. 2 shows an example implementation of a battery vest solution.
Фиг. 3 показывает пример реализации решения в виде комбинации жилета и пояса.Fig. 3 shows an example of a solution in the form of a combination of a vest and a belt.
Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model
Элемент одежды с аккумуляторными батареями предназначен для автономной работы легких сварочных аппаратов. При его использовании нет необходимости тянуть линию электропередач и применять генератор в тех местах, где не планируется длительное ведение сварочных работ.The item of clothing with rechargeable batteries is designed for autonomous operation of light welding machines. When using it, there is no need to pull the power line and use the generator in places where long-term welding is not planned.
Предложенное решение позволяет производить сварочные работы током до 120 ампер и диаметром электрода до 3,2 мм. Время работы под максимальной нагрузкой не менее 20 минут. Время работы на нормальном токе 80 ампер с электродом диаметром 3 мм не менее 30 минут, электродами 2 мм при 50 амперах около 45-50 минут. Вес готового устройства составляет не больше 8 кг, в некоторых вариантах осуществления не больше 7 кг, без учета сварочного аппарата, вес которого около 2 кг.The proposed solution allows welding with a current of up to 120 amperes and an electrode diameter of up to 3.2 mm. Operating time under maximum load is at least 20 minutes. The operating time at a normal current of 80 amperes with an electrode with a diameter of 3 mm is at least 30 minutes, with electrodes of 2 mm at 50 amperes about 45-50 minutes. The weight of the finished device is no more than 8 kg, in some embodiments no more than 7 kg, excluding the welder, which weighs about 2 kg.
В заявленном решении предполагается использовать батарею из аккумуляторов в количестве 60-70 штук, что обычно достаточно для обеспечения требуемого для сварки напряжения, однако можно использовать и большее количество аккумуляторов, верхний предел определяется удобством эксплуатации.In the claimed solution, it is supposed to use a battery of batteries in the amount of 60-70 pieces, which is usually enough to provide the voltage required for welding, however, more batteries can be used, the upper limit is determined by ease of use.
В качестве аккумуляторов предпочтительно используются литий-ионные аккумуляторы, которые соединяют последовательно, чтобы обеспечить необходимое напряжение. В одном из вариантов осуществления используются литий-ионные аккумуляторы формата 21700. Емкость каждого элемента достигает 5000 миллиампер-часов, а токи отдачи не будут превышать 13 ампер. Такое решение обеспечивает 260-280 Вольт при полностью заряженных аккумуляторах.Lithium ion batteries are preferably used as batteries and are connected in series to provide the required voltage. One embodiment uses 21700 format lithium-ion batteries. The capacity of each cell reaches 5000 milliamp-hours, and the output currents will not exceed 13 amps. This solution provides 260-280 volts with fully charged batteries.
Можно использовать аккумуляторы формата 18650, 26650, 32700 в последовательно-параллельном сочетании и другие размеры аккумуляторов, что не относится к сущности решения, так как специалист в данной области техники сможет выбрать аккумуляторы подходящих параметров и соединить их для достижения требуемого напряжения и тока без приложения творческих усилий.It is possible to use 18650, 26650, 32700 series-parallel format batteries and other battery sizes, which is not the essence of the solution, as a person skilled in the art will be able to select batteries of suitable parameters and connect them to achieve the required voltage and current without applying creative efforts.
Также специалист в данной области техники может обеспечить выходные параметры аккумуляторной сборки наиболее подходящие для сварки как электродом, так и проволокой, что не относится к сущности данного решения.Also, a person skilled in the art can provide the output parameters of the battery assembly most suitable for welding with both electrode and wire, which is not the essence of this solution.
Также возможно применение других типоразмеров и типов аккумуляторов, например LiFePO4. Их преимуществом является безопасность (они не горят) и большая емкость, а недостатком - низкое напряжение, вследствие которого нужно на четверть увеличивать количество элементов, а значит и вес в случае последовательного подключения.It is also possible to use other sizes and types of batteries, such as LiFePO4. Their advantage is safety (they do not burn) and large capacity, and the disadvantage is low voltage, as a result of which it is necessary to increase the number of elements by a quarter, and hence the weight in case of serial connection.
При появлении новых типов и моделей аккумуляторов (с большей емкостью, большим максимальным током, большим рабочим напряжением) возможны варианты, в которых аккумуляторы соединены в две параллельные линии, содержащие последовательно соединенные аккумуляторы. Такое решение обеспечит более высокие токи наряду с высоким напряжением, достаточным для сварки.With the appearance of new types and models of batteries (with a larger capacity, a higher maximum current, a higher operating voltage), options are possible in which the batteries are connected in two parallel lines containing series-connected batteries. This solution will provide higher currents along with high voltage, sufficient for welding.
Поскольку аккумуляторы выдают постоянный ток, а сварочные аппараты обычно работают от переменного тока, для использования заявленного решения требуется использовать несколько модифицированный сварочный аппарат: без блока преобразования переменного тока в постоянный. Либо необходимо предусмотреть второй вход, один для переменного тока, второй - для постоянного, либо использовать один вход, но с переключателем режимов на корпусе.Since the batteries provide direct current, and the welders are usually powered by alternating current, in order to use the claimed solution, it is required to use a slightly modified welding machine: without an AC-to-DC converter. Either it is necessary to provide a second input, one for AC, the second for DC, or use one input, but with a mode switch on the case.
Заявленное решение может быть выполнено в виде пояса (Фиг. 1), жилета (Фиг. 2), пояса на лямках (Фиг. 3) или рюкзака.The claimed solution can be made in the form of a belt (Fig. 1), a vest (Fig. 2), a belt with straps (Fig. 3) or a backpack.
Предложенный пояс показан на Фиг. 1, на которойThe proposed belt is shown in Fig. 1, on which
100 - пояс с аккумуляторами,100 - belt with batteries,
101 - застежка,101 - fastener,
102 - аккумуляторы.102 - batteries.
Все элементы заявленного решения соединены друг с другом на заводе-изготовителе посредством сборочных операций так, чтобы обеспечить конструктивное и функциональное единство. Для соединения элементов друг с другом могут осуществляться любые очевидные для специалиста в данной области техники операции: шитье, пайка, склеивание, соединение клепками, резьбовое соединение, соединение с помощью сил трения или упругих сил. Если отдельно не указано, то конкретный тип соединения не существенен в рамках заявленного решения.All elements of the claimed solution are connected to each other at the manufacturing plant through assembly operations so as to ensure structural and functional unity. To connect the elements to each other, any operations obvious to a person skilled in the art can be carried out: sewing, soldering, gluing, riveting, threaded connection, connection using friction forces or elastic forces. Unless otherwise specified, the specific type of connection is not essential within the framework of the claimed solution.
Пояс 100 выполнен из негорючего материала, чтобы защитить работника в случае возгорания аккумуляторов 102 и защитить аккумуляторы 102 от попадания брызг раскаленного металла. Пояс 100 содержит полость или полости, карманы, зажимы или другие держатели для удерживания аккумуляторов 102. Аккумуляторы 102 должны быть надежно зафиксированы в поясе 100, так как их вылет может привести к повреждению.The belt 100 is made of a non-combustible material to protect the worker in the event of a fire in the batteries 102 and to protect the batteries 102 from splashes of hot metal. The belt 100 includes a cavity or cavities, pockets, clips, or other holders for holding the batteries 102. The batteries 102 must be securely fixed in the belt 100, as their protrusion may cause damage.
Негорючий материал представляет собой базальтовую ткань, асбестовую ткань, брезентовую ткань с огнезащитной пропиткой, кремнеземную ткань, стеклоткань, углеродную ткань, арамидную ткань, полиэфирную ткань и т.п.The fire retardant material is basalt cloth, asbestos cloth, flame retardant canvas cloth, silica cloth, glass cloth, carbon cloth, aramid cloth, polyester cloth, and the like.
Заявленный элемент одежды представляет собой одно из пояса, жилета, куртки, рюкзака. Жилет содержит аккумуляторы 102 на спине и/или поясной части, он выполнен из негорючего материала. Здесь и далее, если речь идет об аккумуляторах 102, то предполагается, что они соединены так, чтобы обеспечивать достаточное напряжение.The claimed item of clothing is one of a belt, vest, jacket, backpack. The vest contains batteries 102 on the back and/or waist part, it is made of non-combustible material. Hereinafter, when it comes to batteries 102, it is assumed that they are connected so as to provide sufficient voltage.
Жилет на Фиг. 2 показан без аккумуляторов 102 в качестве примера.The vest in Fig. 2 is shown without batteries 102 as an example.
В одном из вариантов осуществления заявленный элемент одежды представляет собой пояс 100 на лямках 301. Лямки 301 нужны для более надежной фиксации пояса 100 на его месте благодаря тому, что пояс 100 висит на плечах. Для облегчения пояса часть аккумуляторов может быть встроена в лямки 301, также лямки 301 могут содержать карманы для электродов. Тяжелые аккумуляторы 102 могут привести к тому, что пояс будет спадать с талии, что чревато повреждением аккумуляторов 102 или соединительных проводов, особенно при работе на высоте, чему препятствуют лямки 301.In one embodiment, the claimed item of clothing is a belt 100 on straps 301. The straps 301 are needed to more securely fix the belt 100 in its place due to the fact that the belt 100 hangs over the shoulders. To lighten the belt, part of the batteries can be built into the straps 301, and the straps 301 can also contain pockets for electrodes. Heavy batteries 102 can cause the belt to fall off the waist, potentially damaging the batteries 102 or connecting wires, especially when working at height, which is prevented by the straps 301.
В одном из вариантов осуществления заявленный элемент одежды представляет собой выполненный из негорючего материала рюкзак, адаптированный для вмещения набора аккумуляторов 102 и, как вариант, сварочного аппарата. Из такого рюкзака выходит провод с держателем электрода и элементами управления сварочным аппаратом (по меньшей мере кнопкой включения/выключения).In one embodiment, the claimed garment is a non-combustible backpack adapted to accommodate a set of batteries 102 and, optionally, a welder. From such a backpack comes a wire with an electrode holder and welding machine controls (at least an on / off button).
Один из важных требований к заявляемому элементу одежды является возможность его быстрого съема, что необходимо в случае нештатной работе аккумуляторов 102 - перегреве и воспламенении. Для этого пояс 100 выполнен на застежке 101 велкро, которая с одной стороны надежно фиксирует пояс 100, а с другой - позволяет снять его в одно движение. Аналогичным образом предполагается осуществлять застегивание жилета и фиксацию пояса 100 на лямках. Рюкзак может оказаться несколько сложнее в съеме, однако отсутствие застежек все же позволяет снять его достаточно быстро.One of the important requirements for the claimed item of clothing is the ability to quickly remove it, which is necessary in case of abnormal operation of the batteries 102 - overheating and ignition. To do this, the belt 100 is made on a Velcro fastener 101, which, on the one hand, securely fixes the belt 100, and on the other, allows you to remove it in one movement. Similarly, it is supposed to fasten the vest and fix the belt 100 on the straps. The backpack can be a little more difficult to remove, but the lack of fasteners still allows you to remove it quickly enough.
В одном из вариантов осуществления аккумуляторы 102 скомпонованы в поясе 100, жилете или поясе с лямками так, чтобы находиться в области талии в два вертикальных ряда друг над другом, такое решение улучшает теплоотвод от аккумуляторов 102, но увеличивает высоту компоновки, что приводит к неудобству при эксплуатации: препятствует сгибанию туловища.In one embodiment, the batteries 102 are arranged in a belt 100, vest or belt with straps so as to be in the waist in two vertical rows one above the other, this solution improves heat dissipation from the batteries 102, but increases the height of the layout, which leads to inconvenience when operation: prevents bending of the body.
В другом варианте осуществления аккумуляторы 102 скомпонованы в поясе 100, жилете или поясе с лямками так, чтобы находиться в области талии в два слоя (один слой непосредственно вокруг другого), такое решение повышает компактность сборки аккумуляторов 102, что снижает риск повреждения соединений (по сравнению с вариантом с двумя вертикальными рядами), и повышает надежность заявленного элемента одежды.In another embodiment, the batteries 102 are arranged in a belt 100, vest or belt with straps so as to be in the waist area in two layers (one layer directly around the other), this solution increases the compactness of the assembly of the batteries 102, which reduces the risk of damage to the connections (compared to with a variant with two vertical rows), and increases the reliability of the claimed item of clothing.
В одном из вариантов осуществления к выходам каждого аккумулятора 102 присоединяется контроллер заряда, такое решение позволяет независимо контролировать заряд каждого аккумулятора 102.In one embodiment, a charge controller is connected to the outputs of each battery 102, such a solution allows you to independently control the charge of each battery 102.
Для случая последовательного соединения, чтобы уменьшить количество зарядных устройств аккумуляторы 102 объединяют в группы так, чтобы напряжение одной группы соответствовало рабочему напряжению одной платы контроля заряда (например 54,6 в.), таких групп может быть от десяти до одной. Использовать одну группу нецелесообразно, так как тогда зарядное устройство должно выдавать очень большое напряжение заряда, использовать отдельное зарядное устройство для каждого аккумулятора 102 нецелесообразно, так как потребуется очень много зарядных устройств.For the case of serial connection, in order to reduce the number of chargers, the batteries 102 are grouped so that the voltage of one group corresponds to the operating voltage of one charge control board (for example, 54.6 V), such groups can be from ten to one. It is impractical to use one group, since then the charger must provide a very high charge voltage, it is not practical to use a separate charger for each battery 102, since a lot of chargers will be required.
Во внешнем зарядном устройстве имеется контроллер напряжения заряда только всех аккумуляторов 102 группы. Например, для зарядки одного аккумулятора 102 требуется напряжение 4,2 В, соответственно если последовательно соединены 10 аккумуляторов 102, то напряжение зарядного устройства должно быть 42 В. Но самозарядное устройство не умеет равномерно распределять энергию между отдельными аккумуляторами 102 в этой группе из десяти штук, для этих целей непосредственно на выход каждого аккумулятора 102 (например, 65 в наиболее предпочтительном варианте) припаиваются провода, идущие к контроллерам заряда (BMS), расположенным непосредственно на поясе (под защитой негорючего материала), а уже к ним подключается штекер внешнего зарядного устройства.The external charger has a charge voltage controller for only all batteries of group 102. For example, to charge one battery 102, a voltage of 4.2 V is required, respectively, if 10 batteries 102 are connected in series, then the voltage of the charger should be 42 V. But the self-charger cannot evenly distribute energy between individual batteries 102 in this group of ten pieces, for these purposes, directly to the output of each battery 102 (for example, 65 in the most preferred embodiment), wires are soldered to the charge controllers (BMS) located directly on the belt (under the protection of non-combustible material), and an external charger plug is already connected to them.
Поскольку все аккумуляторы 102 должны быть соединены последовательно для достижения высокого напряжения (до 270 В), а все существующие BMS рассчитаны на 42/54,6/63 В, но не более, необходимо использовать BMS для нескольких групп аккумуляторов 102. В одном из вариантов предполагается использовать 5 плат BMS рассчитанных на 13 групп аккумуляторов 102, каждая (BMS на 54.6 В), платы BMS соединяют последовательно, что даст в сумме около 270 В. Зарядка при этом осуществляется параллельно пятью одинаковыми зарядными устройствами, объединенные в один штекер на 10 контактов.Since all batteries 102 must be connected in series to achieve high voltage (up to 270 V), and all existing BMS are rated at 42 / 54.6 / 63 V, but no more, it is necessary to use BMS for several groups of batteries 102. In one option it is supposed to use 5 BMS boards designed for 13 groups of batteries 102, each (BMS for 54.6 V), the BMS boards are connected in series, which will give a total of about 270 V. Charging is carried out in parallel with five identical chargers, combined into one plug for 10 pins .
В режиме заряда последовательное соединение между пятью группами из 13 аккумуляторов 102 размыкается и направляется на соответствующий штекер для зарядного устройства.In charge mode, the series connection between the five groups of 13 batteries 102 is broken and routed to the appropriate charger plug.
На Фиг. 4 показана одна из возможных схем подключения зарядного устройства 401 и BMS 402 к аккумуляторам 102. Серыми линиями показаны провода, соединяющие BMS 402 с каждым аккумулятором. Расположение BMS 402 вне предмета одежды потребовало бы штекера с множеством контактов (количество контактов в два раза больше количества аккумуляторов), что потребовало бы защиты такой массивной контактной площадки от пыли, грязи, брызг. То есть соединение посредством пайки в данном случае намного надежнее соединения посредством контактной площадки.On FIG. 4 shows one possible connection of the charger 401 and BMS 402 to the batteries 102. The gray lines show the wires connecting the BMS 402 to each battery. Locating the BMS 402 outside of a garment would require a plug with multiple pins (twice the number of pins than the number of batteries), which would require such a massive pad to be protected from dust, dirt, splashes. That is, the connection by soldering in this case is much more reliable than the connection by means of a pad.
Поскольку аккумуляторы 102 могут нагреваться при работе и заряде, в элементе одежды в негорючем материале выполнены отверстия для отвода тепла. Отверстия могут представлять собой перфорацию в области размещения аккумуляторов 102, размер отверстий выбирается таким, чтобы брызги сварки не попадали на аккумуляторы 102 либо через эти отверстия на аккумуляторы 102 не могли попасть еще горячие брызги, например, размер отверстий может быть от 0,2 мм до 2 мм.Because the batteries 102 may become hot during operation and charging, the garment is provided with holes in the non-combustible material to dissipate heat. The holes may be perforations in the area where the batteries 102 are located, the size of the holes is chosen so that welding spatter does not fall on the batteries 102, or hot spatter cannot reach the batteries 102 through these holes, for example, the size of the holes can be from 0.2 mm to 2 mm.
При использовании базальтовой ткани или иного материала, обеспечивающего движение воздуха, отверстия могут отсутствовать, особенно если не предполагается использование аккумуляторов 102 в жестких режимах, при высоких температурах окружающей среды или сами аккумуляторы адаптированы под большие токи разряда и заряда.When using basalt fabric or other material that provides air movement, there may be no holes, especially if the batteries 102 are not supposed to be used in hard conditions, at high ambient temperatures, or the batteries themselves are adapted for high discharge and charge currents.
Для повышения надежности заявленного решения в него встроен по меньшей мере один датчик температуры, который контролирует перегрев и выполнен с возможностью сигнализировать прекращение работы или прерывать работу электрической части предложенного решения. Датчик или датчики расположены в непосредственной близости от аккумуляторов 102.To increase the reliability of the proposed solution, at least one temperature sensor is built into it, which controls overheating and is configured to signal the termination of operation or interrupt the operation of the electrical part of the proposed solution. The sensor or sensors are located in close proximity to the batteries 102.
Может использоваться один датчик или множество датчиков (по одному на каждую группу аккумуляторов). Можно использовать любой подходящий датчик, который посылает сигнал на BMS при превышении температурой заданного порога при заряде.One sensor or multiple sensors (one for each battery group) can be used. You can use any suitable sensor that sends a signal to the BMS when the temperature exceeds a predetermined threshold when charging.
В другом варианте по меньшей мере один датчик подключен к контроллеру, выполненному с возможностью останавливать подачу тока от аккумуляторов 102 на сварочный аппарат при превышении температурой порогового значения.In another embodiment, at least one sensor is connected to a controller configured to stop the supply of current from the batteries 102 to the welder when the temperature exceeds a threshold.
В другом варианте используются нормально замкнутые термостаты, к примеру на 60 градусов Цельсия, которые выполнены с возможностью разрывать общую цепь, если температура поднимется выше 60 градусов Цельсия.Another option uses normally closed thermostats, for example 60 degrees Celsius, which are designed to break the common circuit if the temperature rises above 60 degrees Celsius.
Изготовление заявленного решенияMaking the claimed solution
На заводе-изготовителе из выбранного тканевого негорючего материала шьют пояс 100 (в других вариантах жилет, пояс на лямках 301, рюкзак). Изготовленное изделие содержит в себе держатели для аккумуляторов 102: карманы, прорези, полости, защелки, магнитные держатели, их комбинацию или любой другой подходящий тип держателей. В одном из вариантов аккумуляторы 102 могут быть приклеены к носимому элементу одежды.At the factory, a belt 100 is sewn from the selected fabric non-combustible material (in other versions, a vest, a belt with straps 301, a backpack). The fabricated product includes battery holders 102: pockets, slots, cavities, latches, magnetic holders, a combination thereof, or any other suitable type of holder. In one embodiment, the batteries 102 may be glued to the wearable item.
Помещают аккумуляторы 102 в держатели и соединяют их посредством проводов так, чтобы обеспечить требуемое выходное напряжение и ток. Количество аккумуляторов 102 определяется режимом работы и используемым сварочным оборудованием, также количество аккумуляторов 102 определяет количество держателей.The batteries 102 are placed in the holders and connected by wires so as to provide the required output voltage and current. The number of batteries 102 is determined by the mode of operation and the welding equipment used, and the number of batteries 102 also determines the number of holders.
Электрически соединяют аккумуляторы 102 с по меньшей мере одним BMS, которые также закрепляют в своих держателях на элементе одежды. Устанавливают по меньшей мере один датчик температуры в держатель элемента одежды вблизи по меньшей мере одного аккумулятора 102, электрически соединяют датчики с BMS.The batteries 102 are electrically connected to at least one BMS, which are also fixed in their holders on the garment. Install at least one temperature sensor in the garment holder near at least one battery 102, electrically connect the sensors to the BMS.
В некоторых вариантах осуществления все электрические элементы могут быть скомпонованы в один блок и установлены в одном кармане в элементе одежды.In some embodiments, the implementation of all electrical elements can be arranged in one block and installed in one pocket in the item of clothing.
В собранном виде элемент одежды с аккумуляторами 102 представляет собой конструктивно и функционально единое устройство.When assembled, the item of clothing with batteries 102 is structurally and functionally a single device.
Элемент одежды выполняют быстросъемным, например, за счет использования одной застежки 100 велкро (как вариант застежки фастекс, мощной кнопки), разъединение которой позволяет снять весь предмет одежды. Его тяжесть способствует быстрому освобождению, что дополнительно повышает безопасность заявленного решения.The item of clothing is made quick-released, for example, by using one Velcro fastener 100 (as a variant of a fastex fastener, a powerful button), the separation of which allows you to remove the entire garment. Its heaviness contributes to a quick release, which further increases the safety of the claimed solution.
Описание работыDescription of work
Перед началом работы заряжаются встроенные в предмет одежды аккумуляторы 102 посредством подключения их к зарядному устройству (зарядным устройствам). После завершения заряда зарядное устройство отключается, набор аккумуляторов 102 переводится в режим отдачи тока, ток подается на сварочный аппарат, напряжение прикладывается электроду и осуществляется электросварка.Before operation, the batteries 102 embedded in the garment are charged by connecting them to the charger(s). After completion of the charge, the charger is turned off, the set of batteries 102 is switched to the current output mode, the current is supplied to the welding machine, the voltage is applied to the electrode and electric welding is carried out.
В одном из вариантов осуществления используется последовательно-параллельное соединение аккумуляторов 102, при этом выходное напряжение предполагается на уровне 70 вольт при более высоких токах. Такая реализация обеспечивает повышение безопасности устройства и упрощение его конструкции, за счет сокращения количества BMS до одной (соответственно и зарядное устройство будет всего с двумя контактами).In one embodiment, a series-parallel connection of the batteries 102 is used, with the output voltage expected to be 70 volts at higher currents. This implementation improves the security of the device and simplifies its design by reducing the number of BMS to one (respectively, the charger will have only two contacts).
В одном из вариантов осуществления возможно использование компактного сварочного аппарата, специально адаптированного для питания от аккумуляторов 102, в котором изменена электроника, так как на него подается постоянный ток. В таком решении напряжение на выходе будет уже не таким высоким (в пределах 72 В), что повысит безопасность устройства и упростит его конструкцию, при этом сократится количество BMS до одной (соответственно и зарядное устройство будет всего с двумя контактами).In one embodiment, it is possible to use a compact welder specially adapted to be powered by the batteries 102, which has changed electronics so that it is supplied with direct current. In such a solution, the output voltage will no longer be so high (within 72 V), which will increase the safety of the device and simplify its design, while reducing the number of BMS to one (respectively, the charger will also have only two contacts).
Варианты осуществления не ограничиваются описанными выше примерами, специалисту в области техники на основе информации, изложенной в описании, и знаний уровня техники станут очевидны и другие варианты осуществления решения, не выходящие за пределы сущности и объема данного решения.Embodiments are not limited to the examples described above, other embodiments of the solution will become apparent to a person skilled in the art based on the information set forth in the description and knowledge of the prior art, without going beyond the essence and scope of this solution.
Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.Elements mentioned in the singular do not exclude the plurality of elements, unless otherwise specified.
Несмотря на то, что примерные варианты осуществления были подробно описаны и показаны на сопроводительных чертежах, следует понимать, что такие варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не предназначены ограничивать более широкое решение, и что данное решение не должно ограничиваться конкретными показанными и описанными компоновками и конструкциями, поскольку различные другие модификации могут быть очевидны специалистам в соответствующей области.Although exemplary embodiments have been described in detail and shown in the accompanying drawings, it should be understood that such embodiments are illustrative only and are not intended to limit the broader solution, and that this solution should not be limited to the specific arrangements and structures shown and described. as various other modifications may be apparent to those skilled in the art.
Признаки, упомянутые в различных зависимых пунктах формулы, а также реализации, раскрытые в различных частях описания, могут быть скомбинированы с достижением полезных эффектов, даже если возможность такого комбинирования не раскрыта явно.Features mentioned in various dependent claims, as well as implementations disclosed in various parts of the description, can be combined to achieve beneficial effects, even if the possibility of such a combination is not explicitly disclosed.
Claims (10)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU220115U1 true RU220115U1 (en) | 2023-08-25 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU99932U1 (en) * | 2010-05-25 | 2010-12-10 | Елена Леонидовна Смирнова | PROTECTIVE CLOTHING KIT |
| US20150263377A1 (en) * | 2012-10-02 | 2015-09-17 | Vorbeck Materials | Flexible Batteries |
| WO2020254131A1 (en) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | Innovint Aircraft Interior Gmbh | Fire-retardant bag for accommodating flammable devices or energy stores |
| RU2763217C1 (en) * | 2021-01-26 | 2021-12-28 | Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" | Electrically heated jumpsuit |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU99932U1 (en) * | 2010-05-25 | 2010-12-10 | Елена Леонидовна Смирнова | PROTECTIVE CLOTHING KIT |
| US20150263377A1 (en) * | 2012-10-02 | 2015-09-17 | Vorbeck Materials | Flexible Batteries |
| WO2020254131A1 (en) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | Innovint Aircraft Interior Gmbh | Fire-retardant bag for accommodating flammable devices or energy stores |
| RU2763217C1 (en) * | 2021-01-26 | 2021-12-28 | Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" | Electrically heated jumpsuit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20250016889A1 (en) | Electrically heated garment | |
| US11477853B2 (en) | Electrically heated garment | |
| EP2942852B1 (en) | Emergency power source | |
| CN104582907B (en) | Backpack type power supply | |
| US20080231225A1 (en) | Power supply device capable of collecting solar power, and clothing assembly having the same | |
| US20220030987A1 (en) | Heated hand garment | |
| CA2724285A1 (en) | Multipurpose portable storage and supply system | |
| US10862176B2 (en) | Portable rechargeable battery pack with a selectable battery switch and state of charge display for cordless power tools | |
| JP2000312440A (en) | Battery charger | |
| JP2009504125A (en) | Movable charger that charges secondary battery with secondary battery | |
| EP0287294A1 (en) | Thermal garment | |
| RU220115U1 (en) | CLOTHING FOR A WELDER | |
| CN107171151B (en) | Conduction mechanism and voltage dynamic self-balancing energy storage device thereof | |
| WO2021029894A1 (en) | Modular battery power storage and generation system | |
| CN108682887B (en) | Battery module and power battery system | |
| CN209822823U (en) | BMS circuit board | |
| CN114665559B (en) | Power supply equipment and data center | |
| CN108512266B (en) | Device for preventing overcharge of battery module | |
| JP2016184476A (en) | Power storage system and management device | |
| KR20000059195A (en) | Heat insulation device for clothing using a small battery and heat rays | |
| CN210967561U (en) | Multifunctional electronic maintenance device | |
| KR102734170B1 (en) | Multi-output energy storage system | |
| JP3241527U (en) | Thermal clothing and thermal protection against the cold | |
| CN222483990U (en) | Energy storage device | |
| CN211209319U (en) | Heating clothes power supply circuit with multiple protection modes |