Аккумуляторная батарея с автономной системой терморегулирования
Изобретение относится к электротехнике и касается аккумуляторных батарей (АБ) с автономной системой терморегулирования (СТР). Согласно изобретению, в АБ с автономной СТР, состоящей из аккумуляторов, установленных в отверстия цельнометаллического теплопроводного корпуса, и автономной системы терморегулирования, состоящей из одной или нескольких тепловых труб, имеющих тепловой контакт с боковыми поверхностями корпуса АБ, а также радиатора, обеспечивающего отвод тепла, и нагревателей, радиатор выполнен с возможностью теплового контакта с одной или несколькими тепловыми трубами. Техническим результатом является упрощение конструкции и снижение массы АБ. 5 ил.
Изобретение относится к электротехнике и касается аккумуляторных батарей (АБ) с автономной системой терморегулирования (СТР).
Известна аккумуляторная батарея 18НВ-80 (фиг.1, фиг.2) для космического аппарата «KazSat» (Установка панелей теплообменника на АБ 78КС-7620-0), состоящая из никель-водородных аккумуляторов (НВА) 1, установленных в отверстия цельнометаллического теплопроводного корпуса 2, к днищу которого присоединен радиатор 3. Теплосъем от электродного блока 4 НВА 1 осуществляется радиально к корпусу АБ 2, далее к днищу корпуса АБ 2 и далее на радиатор 3, устанавливаемый непосредственно к днищу и обеспечивающий отвод тепла за счет теплового (инфракрасного) излучения.
Терморегулирование осуществляется нагревателями, расположенными на днище АБ (на фиг. не показано).
Недостатком этой конструкции является дополнительная масса корпуса АБ 2, обеспечивающая передачу тепла от электродного блока 4 к радиатору 3. Кроме того, избыточная масса возникает из-за длинных токосъемов 5, что к тому же увеличивает внутреннее сопротивление НВА 1.
Признаки вышеуказанной конструкции АБ, общие с признаками предлагаемой конструкции АБ с автономной СТР, следующие:
- НВА установлены в отверстия цельнометаллического корпуса;
- радиатор обеспечивает отвод тепла за счет теплового (инфракрасного) излучения.
Известна аккумуляторная батарея с автономной системой терморегулирования (патент РФ №2264954, опубл. 27.01.05), принятая за прототип и состоящая из НВА 1, установленных в отверстия цельнометаллического теплопроводного корпуса 2, одной или нескольких аксиальных тепловых труб (АТТ) 3, имеющих тепловой контакт с боковыми поверхностями корпуса батареи и с испарителем 4 контурных тепловых труб (КТТ) 5, которые передают тепло на радиатор 6 (фиг.3).
Терморегулирование осуществляется автоматически регулятором давления контурных тепловых труб 5, настроенным при изготовлении на требуемую температуру.
В этой конструкции (фиг.4) корпус АБ 2 имеет минимальную массу, поскольку его высота равна высоте электродного блока 7 - тепловыделяющей части НВА. Кроме того, минимальная длина токосъемов 8 способствует снижению внутреннего сопротивления и массы.
Недостатками прототипа являются сложность конструкции и дополнительная масса КТТ (в основном испарителей КТТ).
Признаки прототипа, общие с предлагаемой АБ с автономной СТР, следующие:
- НВА установлены в отверстия цельнометаллического теплопроводного корпуса;
- одна или несколько АТТ имеют тепловой контакт с боковыми поверхностями корпуса батареи;
- радиатор, обеспечивающий отвод тепла за счет теплового (инфракрасного) излучения.
Технический результат, достигаемый в предлагаемой АБ, заключается в упрощении конструкции АБ и снижении ее массы.
Достигается это тем, что в АБ, состоящей из аккумуляторов, установленных в отверстия цельнометаллического теплопроводного корпуса, и снабженной автономной системой терморегулирования, состоящей из одной или нескольких тепловых труб, имеющих тепловой контакт с боковыми поверхностями корпуса АБ, а также радиатора и нагревателей, радиатор расположен с возможностью теплового контакта с одной или несколькими тепловыми трубами.
Отличительные признаки предлагаемой АБ, обеспечивающие ее соответствие критерию «новизна», следующие: радиатор имеет непосредственный тепловой контакт с одной или несколькими тепловыми трубами.
Установлено, что использование для терморегулирования АБ автономной системой, состоящей из одной или нескольких тепловых труб, имеющих тепловой контакт с боковыми поверхностями корпуса АБ и с радиатором, обеспечивающим отвод тепла, в литературных источниках не обнаружено и, следовательно, является новым, а в совокупности с известными признаками позволяет получить качественно новый результат, а именно: снижение массы АБ и упрощение конструкции АБ.
Таким образом предлагаемая АБ с автономной СТР, по мнению авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень».
Предлагаемая АБ с автономной СТР изображена на фиг.5 и состоит из аккумуляторов 1, установленных в отверстия цельнометаллического теплопроводного корпуса 2. Кроме того, АБ состоит из автономной системы терморегулирования, выполненной из одной или нескольких тепловых труб 3, радиатора 4 и нагревателей 5. В примере конкретного выполнения АБ 18НВ-120К (ЖЦПИ.563534.013) состоит из цельного магниевого корпуса (ЖЦПИ.30112.072), в цилиндрические отверстия которого установлены 18 аккумуляторов НВ-120К, двух U-образных АТТ (теплопровод радиатора ТС-5077-0 ИЕЛУ.067314.001), имеющих тепловой контакт с боковыми поверхностями корпуса и радиатора (радиационная панель ТС-6030-0 ИЕЛУ.065148.001), который с помощью клея-герметика Эласил 137-182 устанавливается на две АТТ, обеспечивая с ними непосредственный тепловой контакт.
Аккумуляторная батарея с автономной системой терморегулирования, состоящая из аккумуляторов, установленных в отверстия цельнометаллического теплопроводного корпуса, и автономная система терморегулирования которой состоит из одной или нескольких аксиальных тепловых труб, имеющих тепловой контакт с боковыми поверхностями корпуса аккумуляторной батареи, а, кроме того, снабженная радиатором, обеспечивающим отвод тепла, и нагревателями, отличающаяся тем, что радиатор имеет тепловой контакт с одной или несколькими аксиальными тепловыми трубами.
