Устройство термостатирования аккумуляторных батарей



Устройство термостатирования аккумуляторных батарей
Устройство термостатирования аккумуляторных батарей
Устройство термостатирования аккумуляторных батарей

 


Владельцы патента RU 2483399:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (RU)

Изобретение относится к электротехнике. Устройство термостатирования аккумуляторных батарей (1-8) содержит предпусковой подогреватель (15) и охладитель жидкого теплоносителя, циркулирующего через теплообменные каналы в аккумуляторных батареях. Охладитель содержит компрессор (16), выход из которого через конденсатор (20), обдуваемый вентилятором, сообщен с испарителем хладагента. Испаритель размещен в теплообменнике (26) охлаждения теплоносителя. С теплообменником (26) соединены трубопроводы (27) подачи теплоносителя циркуляционным насосом в теплообменные каналы в аккумуляторных батареях. Выход из подогревателя (15) сообщен с входом в насос, выход из которого сообщен с теплообменником (26). Вход в подогреватель (15) сообщен с выходом насоса, вход в который сообщен с расширительным бачком. С бачком сообщен вход в насос и соединены трубопроводы возврата теплоносителя из теплообменных каналов в аккумуляторных батареях. Технический результат - обеспечение простыми средствами эффективной работы аккумуляторных батарей в сложных погодных условиях. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике. Оно касается обслуживания и поддержания в рабочем состоянии аккумуляторных батарей путем регулирования их температуры.

Известны различные устройства термостатирования аккумуляторных батарей путем их нагрева в холодную погоду и охлаждения при теплой погоде, представленные в заявках №№10202807, 10218539, опубликованных в ФРГ, в патентах №№6087038, 6422027, выданных в США, в охранных документах №№2968659, 3451141, 3692783, опубликованных в Японии. Более близким аналогом является устройство термостатирования аккумуляторных батарей, показанное в выданном в Российской Федерации патенте №2399123, МПК Н01М 10/50. Это устройство термостатирования аккумуляторных батарей содержит охладитель и нагреватель воздуха, обдувающего аккумуляторные батареи посредством вентиляторов через клапаны, переключающие режимы охлаждения и нагревания. Однако из-за использования упомянутых клапанов это устройство при большом числе аккумуляторных батарей получается весьма сложным, а из-за использования в качестве теплоносителя воздуха оно имеет недостаточную эффектиность в жаркую погоду.

Задачей является создание простого и эффективного устройства термостатирования аккумуляторных батарей в сложных погодных условиях.

Решение задачи создания простого и эффективного устройства термостатирования аккумуляторных батарей обеспечено тем, что это устройство содержит предпусковой подогреватель и охладитель жидкого теплоносителя, циркулирующего через теплообменные каналы в аккумуляторных батареях, охладитель содержит компрессор, снабженный приводом от электродвигателя, с компрессором через конденсатор, обдуваемый вентилятором, сообщен испаритель хладагента, размещенный в теплообменнике охлаждения теплоносителя, с теплообменником соединены трубопроводы подачи теплоносителя циркуляционным насосом в теплообменные каналы в аккумуляторных батареях, вход в предпусковой подогреватель сообщен с выходом дополнительного насоса, а выход из предпускового подогревателя сообщен с входом в циркуляционный насос, входы в циркуляционный и дополнительный насосы сообщены с расширительным бачком, с которым соединены трубопроводы возврата теплоносителя из теплообменных каналов в аккумуляторных батареях.

В этом устройстве термостатирования аккумуляторных батарей подача жидкого теплоносителя в теплообменные каналы в аккумуляторных батареях производится циркуляционным насосом через теплообменник и при охлаждении теплоносителя с помощью испарителя хладагента, помещенного в теплообменник, и при разогреве теплоносителя с помощью предпускового подогревателя, из которого нагретый теплоноситель подается дополнительным насосом непосредственно в циркуляционный насос, постоянно обеспечивающий циркуляцию теплоносителя через теплообменные каналы. Это упрощает устройство термостатирования аккумуляторных батарей и делает его более эффективным.

Компрессор подачи хладагента, теплообменник охлаждения теплоносителя, предпусковой подогреватель и насосы расположены в коридоре, образованном между рядами аккумуляторных батарей. При этом аккумуляторные батареи размещены на решетке, с которой соединена плита, на которой установлен электродвигатель привода компрессора. На отдельной плите, соединенной с решеткой, расположены предпусковой подогреватель, теплообменник и насосы.

На фигуре 1 показаны аккумуляторные батареи с устройством их термостатирования, вид сверху.

На фигуре 2 изображен более крупно участок устройства термостатирования аккумуляторных батарей.

На фигуре 3 показаны трубопроводы подачи и возврата теплоносителя устройства термостатирования аккумуляторных батарей.

Аккумуляторные батареи 1-8, представленные на фигуре 1, установлены рядами на решетке 9, снабженной лапами 10 для ее опоры и крепления. Решетка 9 состоит из граненых продольных балок 11, 12 и поперечных балок 13, 14, имеющих в основном профиль уголка. На решетке 9 посередине в коридоре, образованном между аккумуляторными батареями, расположены средства термостатирования аккумуляторных батарей, состоящие из жидкостного предпускового подогревателя 15 и охладителя теплоносителя, а именно тосола, циркулирующего через теплообменные каналы в аккумуляторных батареях 1-8 для обеспечения надлежащего их теплового режима работы. Охладитель содержит компрессор 16 подачи хладагента, а именно фреона. Компрессор 16 имеет ременной привод от электродвигателя 17, установленного на плите 18. Плита 18 закреплена на поперечных балках решетки 9 между передними аккумуляторными батареями 3, 5 средних их рядов. Выход из компрессора 16 сообщен трубопроводом 19 с конденсатором 20, обдуваемым расположенным перед ним вентилятором 21. Выход из конденсатора 20 сообщен через трубопровод 22 с ресивером 23 (фигура 2), с которым трубопроводом 24 через терморегулирующий вентиль сообщен испаритель 25 хладагента, перекачиваемого компрессором 16. Испаритель 25 хладагента сделан в виде капсулы и размещен в теплообменнике 26 охлаждения теплоносителя, с которым соединены трубопроводы 27 подачи теплоносителя в теплообменные каналы в аккумуляторных батареях. Выход из испарителя 25 сообщен трубопроводом 28 с входом в компрессор 16.

Вход в теплообменник 26 сообщен трубопроводом 29 с выходом циркуляционного насоса 30, вход в который сообщен через трубопровод 31 с расширительным бачком 32, расположенным над теплообменником 26. С расширительным бачком 32 соединены трубопроводы 33 возврата теплоносителя из теплообменных каналов в аккумуляторных батареях.

Вход в предпусковой подогреватель 15 сообщен трубопроводом 34 с выходом дополнительного циркуляционного насоса 35, сообщенного трубопроводом 36 с расширительным бачком 32. Выход из предпускового подогревателя 15 сообщен трубопроводом 37 с входом в основной циркуляционный насос 30, а именно с трубопроводом 31, сообщающим насос 30 с расширительным бачком 32. Жидкостный предпусковой подогреватель 15 обычной конструкции, используемой при пуске двигателей внутреннего сгорания, а вместе с ним теплообменник 26 и оба насоса установлены на плите 38, прикрепленной к решетке 9 между задними аккумуляторными батареями 4, 6 среднего их ряда. Решетка 9 вместе с установленными на ней аккумуляторными батареями 1-8 и средствами их термостатирования закреплена на крыше электробуса под съемным защитным колпаком 39 (фигура 3).

При работе аккумуляторных батарей происходит их нагрев, из-за чего в теплое время года их нужно охлаждать. Для их охлаждения производится прокачка тосола через теплообменные каналы в аккумуляторных батареях циркуляционным насосом 30, имеющим привод от автономного электродвигателя. Протекая по теплообменным каналам, тосол, отбирая тепло от аккумуляторных батарей, нагревается, а затем он охлаждается фреоном в теплообменнике 26. Для его охлаждения компрессор 16 совершает сжатие фреона, вследствие чего температура фреона повышается. Из компрессора фреон поступает в конденсатор 20, обдуваемый вентилятором 21. В конденсаторе 20 фреон охлаждается и переходит в жидкое состояние. В жидком состоянии фреон поступает в ресивер 23, а из него через терморегулирующий вентиль проходит по трубопроводу 24 в испаритель 25, помещенный в теплообменник 26. В испарителе 25 из-за его нагрева горячим тосолом происходит кипение фреона. При кипении, испаряясь, фреон отбирает в теплообменнике 26 тепло от тосола, понижая температуру тосола перед его поступлением из теплообменника 26 по трубопроводам 27 в теплообменные каналы в аккумуляторных батареях для охлаждения аккумуляторных батарей. Из теплообменных каналов тосол в горячем состоянии поступает по трубопроводу 33 в расширительный бачок 32, а из бачка 32 он проходит по трубопроводу 31 в циркуляционный насос 30 и затем в теплообменник 26, где он охлаждается при контакте с испарителем 25.

В холодное время года для надежной работы аккумуляторных батарей необходимо, чтобы в аккумуляторных батареях температура была выше 0°С. Для этого производится разогрев аккумуляторных батарей с помощью предпускового подогревателя 15, работающего на дизельном топливе. При разогреве из бачка 32 дополнительным насосом 35 в подогреватель 15 подается холодный тосол для его нагрева. Нагретый тосол из подогревателя 15 проходит по трубопроводу 37 на вход в циркуляционный насос 30, а от него через теплообменник 26 поступает по трубопроводам 27 в теплообменные каналы в аккумуляторных батареях, передавая аккумуляторным батареям тепло для их разогрева до положительной температуры. После достижения необходимой температуры, фиксируемой датчиком, выключают предпусковой подогреватель 15 и останавливают дополнительный насос 35. После разогрева аккумуляторных батарей необходимая в них температура в холодное время года поддерживается за счет их внутреннего тепловыделения.

При таком устройстве термостатирования аккумуляторных батарей, содержащем предпусковой подогреватель и охладитель жидкого теплоносителя, циркулирующего с помощью циркуляционного насоса по трубопроводам через единый теплообменник и затем через теплообменные каналы в аккумуляторных батареях, созданы благоприятные условия для эффективной и надежной работы аккумуляторных батарей в любое время года в сложных климатических условиях с обеспечением простыми средствами удобства их технического обслуживания.

1. Устройство термостатирования аккумуляторных батарей, содержащее предпусковой подогреватель и охладитель жидкого теплоносителя, циркулирующего через теплообменные каналы в аккумуляторных батареях, охладитель содержит компрессор, снабженный приводом от электродвигателя, с компрессором через конденсатор, обдуваемый вентилятором, сообщен испаритель хладагента, размещенный в теплообменнике охлаждения теплоносителя, с теплообменником соединены трубопроводы подачи теплоносителя циркуляционным насосом в теплообменные каналы в аккумуляторных батареях, вход в предпусковой подогреватель сообщен с выходом дополнительного насоса, а выход из предпускового подогревателя сообщен с входом в циркуляционный насос, входы в циркуляционный и дополнительный насосы сообщены с расширительным бачком, с которым соединены трубопроводы возврата теплоносителя из теплообменных каналов в аккумуляторных батареях.

2. Устройство термостатирования аккумуляторных батарей по п.1, отличающееся тем, что компрессор подачи хладагента, теплообменник охлаждения теплоносителя, предпусковой подогреватель и насосы расположены в коридоре, образованном между рядами аккумуляторных батарей, аккумуляторные батареи размещены на решетке, с которой соединена плита, на которой установлен электродвигатель привода компрессора, на отдельной плите, соединенной с решеткой, расположены предпусковой подогреватель, теплообменник и насосы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области оценивания технического состояния (ТС) химических источников тока (ХИТ) и может быть использовано при разработке программно-методической документации по проведению практических проверок ТС ХИТ с целью оценки их фактического состояния, в том числе на этапе завершения гарантийных сроков эксплуатации.

Изобретение относится к химическим источникам тока и может быть использовано для определения степени разряженности свинцовых кислотных аккумуляторов (СКА) при эксплуатации.

Изобретение относится к никель-водородным аккумуляторам. .

Изобретение относится к области энергоснабжения космических аппаратов. .

Изобретение относится к системам энергоснабжения космических объектов, в частности ИСЗ. .

Изобретение относится к устройствам для обслуживания и поддержания в рабочем состоянии электрических батарей, в частности аккумуляторных батарей, а именно свинцовых стартерных аккумуляторных батарей, емкостью до 200 А/час.

Изобретение относится к устройствам для обслуживания и поддержания в рабочем состоянии электрических батарей, в частности аккумуляторных батарей, а именно: свинцовых стартерных электролитных аккумуляторных батарей, емкостью до 200 А/ч.

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано при проектировании космических аппаратов (КА) преимущественно с трехосной ориентацией для геостационарной орбиты.

Предложенное изобретение относится в основном к неорганическим электролитам, предпочтительно не содержащим атомы углерода, вместе с тем оно применимо к электролитам, которые содержат органические компоненты, такие как ацетонитрил. В заявке описан электролит для батареи гальванических элементов, который содержит двуокись серы и проводящую соль. Электролит представляет собой гель, который образуется с участием фторосульфината. Также описан элемент батареи, который содержит такой электролит. Предложенный электролит обеспечивает высокую плотность допустимого тока и высокую эксплуатационную безопасность. Кроме того, гель обладает тиксотропными свойствами и становится текучим при перемешивании, что удобно при изготовлении элементов батареи. 5 н.п. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к аккумуляторам энергии, в частности, к аккумуляторам для автомобиля. Технический результат - обеспечение возможности аутентификации аккумулятора. Аккумулятор с блоком приложения (AU), который выполнен с возможностью определять и/или обрабатывать заданные рабочие параметры аккумулятора энергии. Кроме того, аккумулятор энергии содержит блок защиты (CU), который выполнен с возможностью криптографически обрабатывать определенные и/или обработанные рабочие параметры. Кроме того, аккумулятор энергии содержит коммуникационный интерфейс (IF1, IF2), чтобы предоставлять в распоряжение криптографически обработанные рабочие параметры. 16 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к аккумуляторным батареям. Технический результат - повышение эффективности заряда/разряда аккумуляторной батареи, а также повышение безопасности и работоспособности в процессе нагрева аккумуляторной батареи. Настоящее изобретение обеспечивает цепь нагрева аккумуляторной батареи, содержащую блоки переключения, модуль управления переключением, демпфирующий элемент R1, схему накопления энергии и блок инверсии полярности, причем схема накопления энергии соединена с аккумуляторной батареей и содержит элемент L1 накопления тока и элементы С1 накопления заряда, элементы С1 накопления заряда соединены с блоками переключения последовательно в точном соответствии для формирования ответвлений, ответвления соединены друг с другом параллельно и затем последовательно соединены с элементом L1 накопления тока и демпфирующим элементом R1, модуль управления переключением соединен с блоками переключения и выполнен с возможностью управления включением/выключением блоков переключения, так чтобы энергия протекала в одну сторону и другую сторону между аккумуляторной батареей и схемой накопления энергии при включении блоков переключения, блок инверсии полярности соединен со схемой накопления энергии и выполнен с возможностью изменения направления полярности напряжения элементов С1 накопления заряда после переключения блоков переключения из положения «включено» в положение «выключено». 11 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к аккумуляторным батареям. Технический результат - повышение эффективности зарядки/разрядки аккумуляторной батареи, повышение безопасности при нагреве аккумуляторной батареи и обеспечении функции повторного использования энергии. Цепь нагрева аккумуляторной батареи содержит блок переключения, модуль управления переключением, демпфирующий элемент R1, схему накопления энергии и блок передачи энергии, причем схема накопления энергии соединена с аккумуляторной батареей и содержит элемент L1 накопления тока и элемент C1 накопления заряда; демпфирующий элемент R1 и блок переключения соединены последовательно со схемой накопления энергии; модуль (100) управления переключением соединен с блоком переключения и выполнен с возможностью управления включением/выключением блока переключения для управления протеканием энергии между аккумуляторной батареей и схемой накопления энергии; причем блок передачи энергии соединен со схемой накопления энергии и выполнен с возможностью передачи энергии в схеме накопления энергии к элементу накопления энергии после включения и последующего выключения блока переключения. 15 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к устройствам подогрева аккумуляторных батарей. Технический результат - повышение эффективности зарядки/разрядки аккумуляторной батареи, усиление безопасность нагрева аккумуляторной батареи и повышение эффективности работы цепи нагрева. Цепь нагрева аккумуляторной батареи, содержащая блок переключения, модуль управления переключением, демпфирующий элемент R1, схему накопления энергии и блок совмещения энергии, причем схема накопления энергии соединена с аккумуляторной батареей и содержит элемент L1 накопления тока и элемент С1 накопления заряда; демпфирующий элемент R1, блок переключения, элемент L1 накопления тока и элемент С1 накопления заряда соединены последовательно; модуль управления переключением соединен с блоком переключения и выполнен с возможностью управления включением/выключением блока (1) переключения для управления протеканием энергии между аккумуляторной батареей и схемой накопления энергии; причем блок совмещения энергии соединен со схемой накопления энергии и выполнен с возможностью совмещения энергии в схеме накопления энергии с энергией в аккумуляторной батарее после включения и последующего выключения блока переключения. 18 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к устройствам подогрева аккумуляторов. Технический результат - повышение эффективности зарядки/разрядки аккумуляторной батареи, усиление безопасности нагрева аккумуляторной батареи, повышение эффективности работы цепи нагрева и возможность повторного использования энергии. Цепь нагрева аккумуляторной батареи, содержащая блок переключения, модуль управления переключением, демпфирующий элемент R1, схему накопления энергии и блок передачи и совмещения энергии, причем схема накопления энергии соединена с аккумуляторной батареей и содержит элемент L1 накопления тока и элемент С1 накопления заряда; демпфирующий элемент R1, блок переключения, элемент L1 накопления тока и элемент С1 накопления заряда соединены последовательно; модуль управления переключением соединен с блоком переключения и выполнен с возможностью управления включением/выключением блока переключения для управления протеканием энергии между аккумуляторной батареей и схемой накопления энергии; блок передачи и совмещения энергии соединен со схемой накопления энергии и выполнен с возможностью передачи энергии в схеме накопления энергии к элементу накопления энергии после включения и последующего выключения блока переключения, и затем совмещения остающейся энергии в схеме накопления энергии с энергией в аккумуляторной батарее. 20 з.п. ф-лы, 23 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Техническим результатом является повышение энергетической эффективности и надежности устройства, повышение скорости выравнивания напряжений на элементах батареи, улучшение энергетических показателей, продление срока службы аккумуляторной батареи за счет непрерывного и точного мониторинга напряжения ее элементов и их выравнивание, автоматизация технологического процесса, освобождение обслуживающего персонала от рутинного и опасного труда. Устройство для автоматического выравнивания напряжения на элементах аккумуляторной батареи содержит обратимый DC-DC преобразователь с датчиками тока и напряжения, работающий в режиме трансформатора постоянного тока, элементный коммутатор, поочередно подключающий элементы аккумуляторной батареи к DC-DC преобразователю, блок автоматического управления и мониторинга, управляющий работой всех частей устройства в соответствии с установленной программой и настройками и выполняющий отображение и сохранение измерений, а также осуществляющий связь с оператором и внешними устройствами, источник питания собственных нужд, формирующий напряжения для питания блока автоматического управления. 1 ил.

Изобретение относится к области техники измерений, в частности к устройству для измерения остаточной емкости аккумулятора. которое содержит последовательно соединенные блоки: шунт, операционный усилитель, первый АЦП, масштабный делитель, первый температурный корректор, сумматор, триггер, вычислитель среднего значения, счетчик энергии, вычислитель заряда и индикатор; выходы таймера связаны со входами сумматора, триггера, счетчика энергии, вычислителя саморазряда и вычислителя заряда, а выход вычислителя саморазряда соединен со входом счетчика энергии; также устройство содержит последовательно соединенные резистивный делитель, второй АЦП и второй температурный корректор; кроме того, в составе устройства присутствует датчик температуры, выход которого соединен со входами первого температурного корректора, второго температурного корректора и вычислителя саморазряда; выходы первого и второго логических устройств соединены со входом счетчика энергии, а входы первого и второго логических устройств - с выходами первого и второго температурных корректоров. Технический результат - повышение точности измерения остаточной энергии аккумулятора без необходимости внесения изменений в конструкцию аккумулятора, уменьшение ошибки измерения, накапливающейся со временем, если аккумулятор работает в режиме частичного заряда и частичного разряда. 1 ил.

Изобретение относится к сменным электрическим батареям транспортных средств. Технический результат - обеспечение быстрой верификации при представлении батарей во временное пользование. Электрическая батарея для транспортных средств, которая содержит средство аккумулирования электрического заряда с возможностью соединения с линией электроснабжения транспортного средства, и электронное средство обработки, применимое для управления и/или контроля эксплуатации и состояния батареи.14 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при эксплуатации аккумуляторных батарей в автономных системах электропитания, в частности в системах электропитания искусственных спутников Земли (ИСЗ), малых космических аппаратов. Технический результат - увеличение обеспечиваемого количества заряд-разрядных циклов батареи, имеющей в своем составе последовательно соединенные основные и резервные аккумуляторы, повышение эффективности использования энергии резервных аккумуляторов. В процессе эксплуатации батареи осуществляют подзаряд от индивидуальных источников напряжения только наиболее разряженных аккумуляторов в составе батареи. Питание индивидуальных источников, которые выполнены в виде выходных каскадов преобразователя постоянного напряжения, осуществляют от резервных аккумуляторов батареи. При этом на выходах индивидуальных источников формируют напряжения, равные текущему среднему значению напряжений на аккумуляторах батареи, а для питания нагрузки используют электрическую энергию только основных аккумуляторов батареи. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх