RU161386U1

RU161386U1 - THERMOSTATED BATTERY

Info

Publication number: RU161386U1
Application number: RU2015141358/07U
Authority: RU
Inventors: Александр Алексеевич Шорин; Кирилл Евгеньевич Карпухин; Алексей Станиславович Теренченко
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2016-04-20

Abstract

Термостатированная аккумуляторная батарея, содержащая коробку, внутри которой размещены аккумуляторы, число которых нечетное, аккумуляторы поочередно смещены относительно среднего аккумулятора вдоль него, на противоположных стенках коробки сбоку от крайних аккумуляторов установлены термоэлектрические элементы, использующие явление Пельтье, термоэлектрические элементы подключены через пороговые элементы и усилители тока к датчикам температуры аккумуляторов, расположенных у среднего аккумулятора по разные стороны от него, около каждого термоэлектрического элемента установлен радиатор, рядом с которым размещен вентилятор с электрическим приводом для подачи потока воздуха в проходы, образованные между аккумуляторами.A thermostatic battery containing a box inside which there are batteries, the number of which is odd, the batteries are alternately offset relative to the middle battery along it, thermoelectric elements using the Peltier phenomenon are installed on opposite sides of the box, thermoelectric elements are connected through threshold elements and current amplifiers to the temperature sensors of the batteries located at the middle battery on opposite sides of it, about to Each thermoelectric element has a radiator installed, next to which there is a fan with an electric drive for supplying an air stream to the passages formed between the batteries.

Description

Техническое решение относится к электрическому оборудованию, а именно к аккумуляторам, принимающим и отдающим электрическую энергию с помощью обратимой электрохимической реакции. Оно касается поддержания в рабочем состоянии аккумуляторов комбинированной энергетической установки автомобиля путем регулирования их температуры.The technical solution relates to electrical equipment, namely to batteries that receive and give off electrical energy using a reversible electrochemical reaction. It concerns the maintenance of batteries of a combined power plant of a vehicle by controlling their temperature.

Во время работы аккумуляторной батареи при прохождении через нее электрического тока происходит ее нагрев, из-за чего ее необходимо охлаждать. Известно применение для ее охлаждения термоэлектрических элементов, использующих явление Пельтье, которые показаны в заявке №2015/0101355, опубликованной в США.During operation of the battery, when an electric current passes through it, it heats up, which is why it must be cooled. Known application for its cooling of thermoelectric elements using the Peltier phenomenon, which are shown in application No. 2015/0101355, published in the United States.

Более близким аналогом является термостатированная аккумуляторная батарея, представленная в заявке №2011/0287285, МПК H01M 12/02, опубликованной в США. Она содержит коробку, в которой на двух противоположных стенках размещены радиаторы с термоэлектрическими элементами Пельтье, а между радиаторами плотно установлены аккумуляторы. Однако плотное расположение аккумуляторов и отсутствие вентиляторов ухудшает отвод от них тепла, особенно от аккумуляторов, расположенных посередине, из-за чего может происходить их перегрев и, как следствие, выход их из строя.A closer analogue is a thermostatic rechargeable battery, presented in the application No. 2011/0287285, IPC H01M 12/02, published in the United States. It contains a box in which radiators with Peltier thermoelectric elements are placed on two opposite walls, and batteries are tightly installed between the radiators. However, the dense arrangement of the batteries and the absence of fans impairs heat dissipation from them, especially from the batteries located in the middle, which can cause them to overheat and, as a result, breakdown.

Задача - повышение надежности аккумуляторной батареи путем улучшения отвода тепла от каждого аккумулятора.The objective is to increase the reliability of the battery by improving heat dissipation from each battery.

Решение задачи повышения надежности аккумуляторной батареи обеспечено тем, что термостатированная аккумуляторная батарея содержит коробку, внутри которой размещены аккумуляторы, число которых нечетное. Аккумуляторы поочередно смещены относительно среднего аккумулятора вдоль него. На противоположных стенках коробки сбоку от крайних аккумуляторов установлены термоэлектрические элементы, использующие явление Пельтье. Термоэлектрические элементы подключены через пороговые элементы и усилители тока к датчикам температуры аккумуляторов, расположенных у среднего аккумулятора по разные стороны от него. Около каждого термоэлектрического элемента установлен радиатор, рядом с которым размещен вентилятор с электрическим приводом для подачи потока воздуха в проходы, образованные между аккумуляторами.The solution to the problem of increasing the reliability of the battery is ensured by the fact that the thermostatically controlled battery contains a box inside which there are batteries, the number of which is odd. The batteries are alternately offset from the middle battery along it. On opposite walls of the box to the side of the extreme batteries are thermoelectric elements using the Peltier phenomenon. Thermoelectric elements are connected through threshold elements and current amplifiers to battery temperature sensors located on the middle battery on opposite sides of it. A radiator is installed near each thermoelectric element, next to which there is a fan with an electric drive for supplying an air stream to the passages formed between the batteries.

За счет смещения крайних аккумуляторов относительно среднего аккумулятора вдоль него и в стороны от него с образованием проходов между аккумуляторами обеспечен необходимый обдув каждого аккумулятора с исключением застойных зон между ними.Due to the displacement of the extreme batteries relative to the average battery along it and to the side of it with the formation of passages between the batteries, the necessary airflow of each battery is ensured with the exception of the stagnant zones between them.

Термостатированная аккумуляторная батарея содержит коробку 1, внутри которой размещены аккумуляторы 2, 3, 4, число которых нечетное. Аккумуляторы 3 и 4 поочередно смещены относительно среднего аккумулятора 2 вдоль него. На противоположных стенках коробки 1 сбоку от крайних аккумуляторов 4 установлены термоэлектрические элементы 5, использующие явление Пельтье. Эти термоэлектрические элементы подключены через пороговые элементы 6, например, через операционные усилители или электромагнитные реле, и через усилители 7 тока к датчикам 8 температуры аккумуляторов 3, расположенных у среднего аккумулятора 2 по разные стороны от него. У термоэлектрических элементов установлены радиаторы 9, представляющие собой оребренные пластины. Перед каждым радиатором 9 установлен вентилятор 10 с электрическим приводом от электродвигателя 11 для подачи потока воздуха в пространство между радиатором 9 и крайним аккумулятором 4 в проходы, образованные между остальными аккумуляторами.The temperature-controlled battery contains a box 1, inside of which are placed batteries 2, 3, 4, the number of which is odd. The batteries 3 and 4 are alternately offset from the middle battery 2 along it. On the opposite walls of the box 1 on the side of the extreme batteries 4 are installed thermoelectric elements 5 using the Peltier phenomenon. These thermoelectric elements are connected through threshold elements 6, for example, through operational amplifiers or electromagnetic relays, and through current amplifiers 7 to temperature sensors 8 of batteries 3 located at the middle battery 2 on opposite sides of it. The thermoelectric elements mounted radiators 9, which are finned plates. In front of each radiator 9, a fan 10 is installed with an electric drive from the electric motor 11 for supplying an air flow into the space between the radiator 9 and the extreme battery 4 in the passages formed between the remaining batteries.

При работе аккумуляторной батареи в случае нагрева аккумуляторов ее правой или левой секций до высокой температуры, представляющей опасность для аккумуляторов, сигнал от датчика 8 температуры, например, от левого, через пороговый элемент 6 поступает к термоэлектрическому элементу 5, который при вступлении его в работу производит охлаждение радиатора 9. Вентилятор 10, обдувая радиатор 9, отводит от него охлажденный воздух, направляя его поток вдоль стенки коробки 1. Проходя вдоль стенки, к которой аккумуляторы обращены торцами, поток воздуха, доходя до выступающих в сторону этой стенки концевых участков среднего аккумулятора 2 и соседних аккумуляторов 3, разделяется на отдельные потоки, которые входят в пространства между аккумуляторами, обдувая их вдоль всей их длины и тем самым понижая их температуру.When the battery is operating in the case of heating the batteries of its right or left sections to a high temperature that is dangerous for the batteries, the signal from the temperature sensor 8, for example, from the left, through the threshold element 6 enters the thermoelectric element 5, which when it comes into operation produces cooling of the radiator 9. The fan 10, blowing the radiator 9, removes cooled air from it, directing its flow along the wall of the box 1. Passing along the wall to which the batteries face, the air flow, reaching the ends of the middle battery 2 and adjacent batteries 3 protruding toward this wall, it is divided into separate streams that enter the spaces between the batteries, blowing them along their entire length and thereby lowering their temperature.

Так как нагрев аккумуляторов в зависимости от их рабочего состояния, срока службы, качества изготовления может происходить в разной степени, то в зависимости от показаний датчиков температуры может производиться охлаждение либо только левой секции аккумуляторной батареи, либо только ее правой секции для уменьшения затрат энергии на привод вентиляторов.Since the batteries can be heated to varying degrees depending on their operating condition, service life, and manufacturing quality, depending on the temperature sensors, only the left section of the battery or only its right section can be cooled to reduce the energy consumption of the drive fans.

Claims

A thermostatic battery containing a box inside which there are batteries, the number of which is odd, the batteries are alternately offset relative to the middle battery along it, thermoelectric elements using the Peltier phenomenon are installed on opposite sides of the box, thermoelectric elements are connected through threshold elements and current amplifiers to the temperature sensors of the batteries located at the middle battery on opposite sides of it, about to Each thermoelectric element has a radiator installed, next to which there is a fan with an electric drive for supplying an air stream to the passages formed between the batteries.