RU2708080C1 - Thermal interface of accumulator battery of technical means - Google Patents

Thermal interface of accumulator battery of technical means Download PDF

Info

Publication number
RU2708080C1
RU2708080C1 RU2019120403A RU2019120403A RU2708080C1 RU 2708080 C1 RU2708080 C1 RU 2708080C1 RU 2019120403 A RU2019120403 A RU 2019120403A RU 2019120403 A RU2019120403 A RU 2019120403A RU 2708080 C1 RU2708080 C1 RU 2708080C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
battery
thermal
driver
booster
heater
Prior art date
Application number
RU2019120403A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Викторович Малышев
Юрий Александрович Малышев
Original Assignee
Акционерное общество "АвтоВАЗ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "АвтоВАЗ" filed Critical Акционерное общество "АвтоВАЗ"
Priority to RU2019120403A priority Critical patent/RU2708080C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2708080C1 publication Critical patent/RU2708080C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/50Methods or arrangements for servicing or maintenance, e.g. for maintaining operating temperature

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical equipment, namely to technical means of maintaining the working temperature of storage batteries, and can be used to prevent overheating or to provide heating of the battery pack during its operation. Thermal interface of storage battery is formed by heat relay located in electrolyte containing parts of storage battery, and located outside the battery with a thermal bubble formed by a heat exchanger, a movable driver, installed with formation of thermal contact with the heat exchanger, as well as a driver drive. Housing of accumulator battery includes located on the side of thermal bubble opening, providing driver-mediated heat exchange between booster heat exchanger and heat relay of storage battery, wherein the driver is installed with the possibility of its being adjacent to the area of the heat relay located in the housing window at the increased or lower temperature of the accumulator battery, and also with possibility of the driver from the thermal relay separation at the optimum temperature of the accumulator battery. Accumulator battery and thermal bubble are preferably located in cavity of thermo-insulating capsule.
EFFECT: technical result of invention is increased service life of accumulator battery due to efficiency of heating or cooling of battery in conditions of low temperatures or conditions of high current load.
10 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к техническим средствам поддержания рабочей температуры аккумуляторных батарей.The invention relates to means for maintaining the operating temperature of batteries.

Из книги «Эксплуатация автомобилей на севере», авторы Ю.Л.Бакуревич, С.С.Толкачев, Ф.Н.Шевелев, изд. 2, М. «Транспорт» 1973, стр. 6, известно, что территория СССР, в настоящее время стран СНГ, условно подразделялась на три климатические зоны и две подзоны с особо низкими температурами окружающей среды. Жаркая зона занимала 9% от общей площади СССР; среднемесячная температура января, характерная для этой подзоны, +5…-10°С, число зимних дней в году 70…140. Умеренная зона занимала 38% от общей площади СССР; среднемесячная температура января, характерная для этой подзоны, -10…-20°С, число зимних дней в году 120…190. Полярная зона занимала 53% от общей площади СССР; среднемесячная температура января, характерная для этой подзоны, -20…-50°С, число зимних дней в году 160…230. Исходя из ГОСТ 16350-80, введён в действие 07.07.1981, статус на 17.05.2019 - действующий, северная климатическая зона, в которой средняя температура января не превышает -20°С, занимает 67% территории России.From the book “Car Operation in the North”, authors Yu.L. Bakurevich, S. S. Tolkachev, F. N. Shevelev, ed. 2, M. “Transport” 1973, p. 6, it is known that the territory of the USSR, currently the CIS countries, was conditionally divided into three climatic zones and two subzones with especially low ambient temperatures. The hot zone occupied 9% of the total area of the USSR; the average monthly temperature in January, characteristic of this subzone, is + 5 ... -10 ° С, the number of winter days in a year is 70 ... 140. The temperate zone occupied 38% of the total area of the USSR; the average monthly temperature in January, characteristic of this subzone, is -10 ... -20 ° С, the number of winter days in a year is 120 ... 190. The polar zone occupied 53% of the total area of the USSR; the average monthly temperature in January, characteristic of this subzone, is -20 ... -50 ° С, the number of winter days in a year is 160 ... 230. Based on GOST 16350-80, 07.07.1981 was put into effect, the status as of 05.17.2019 is the current northern climate zone, in which the average January temperature does not exceed -20 ° С, occupies 67% of the territory of Russia.

Ёмкость аккумуляторных батарей уменьшается при понижении температуры электролита. В книге «Электрооборудование автомобилей», автор В.Е.Ютт, М. «Горячая линия-телеком», 2006, стр.62, рис.1.40б, показана зависимость ёмкости свинцово-кислотной стартерной батареи 6СТ-90 от температуры электролита и режима разряда. При разрядном токе величиной 9,5 А, при температуре +30°С ёмкость батареи составляет 100%, при температуре 0°С ёмкость снижается до 80%, а при температуре -30°С ёмкость падает до 40%. При разрядном же токе величиной 500 А и температуре батареи +30°С запас энергии составляет всего 40% от номинального, при температуре 0°С он снижается до 30…35%, а при -30°С падает до 10%. При этом, в книге «Электрооборудование автомобилей», автор Ю.П.Чижков, М. «Машиностроение», 2003, часть 1, на стр. 15 указано, что при температуре минус 10°С разряженная на 50% АКБ может быть заряжена лишь до значения 60…65% от номинальной ёмкости.Battery capacity decreases as the temperature of the electrolyte decreases. In the book “Electrical equipment of automobiles”, author V.E. Yutt, M. “Hot line-telecom”, 2006, p. 62, fig. 1.40b, the dependence of the capacity of the 6ST-90 lead-acid starter battery on the electrolyte temperature and mode is shown discharge. At a discharge current of 9.5 A, at a temperature of + 30 ° C, the battery capacity is 100%, at a temperature of 0 ° C, the capacity decreases to 80%, and at a temperature of -30 ° C, the capacity drops to 40%. At a discharge current of 500 A and a battery temperature of + 30 ° C, the energy reserve is only 40% of the nominal, at a temperature of 0 ° C it decreases to 30 ... 35%, and at -30 ° C it drops to 10%. Moreover, in the book “Electrical equipment of automobiles”, author Yu.P. Chizhkov, M. “Mechanical Engineering”, 2003, part 1, on page 15 it is indicated that at a temperature of minus 10 ° С a battery discharged by 50% can only be charged up to a value of 60 ... 65% of the nominal capacity.

В книге «Эксплуатация автомобилей в условиях низких температур», автор Н.В.Семенов, М. Транспорт, 1993, стр. 38 указано, что способом удержания энергетических запасов аккумулятора в допустимых пределах при низких температурах окружающей среды является поддержание его температуры на уровне около +10оС, что упомянутая температура батареи обеспечивает надёжный пуск двигателя при температурах окружающей среды до -30°С. Там же упомянут тепловой интерфейс, далее интерфейс, аккумуляторной батареи, сформированный в виде охватывающей батарею термоизоляционной капсулы, далее капсулы, установленной в подкапотном пространстве автомобиля. При этом указано, что данный интерфейс в 1,5…2 раза замедляет процесс остывания батареи, по сравнению с наружной установкой, что скорость остывания электролита составляет 3…4°С/час при температуре наружного воздуха -40…-45°С. Примечание: - interface, англ., блок связи, устройство сопряжения, граница раздела, зона контакта, сопряжение, согласование, стыковка – см. «Англо – русский словарь по технологии машиностроения и металлообработке, М., Русский язык, 1990, стр. 367. В книге также отмечается, что для разогрева или подогрева аккумулятора под днищем утеплённой батареи устанавливают плоский теплообменник, подключённый к жидкостному подогревателю.In the book “Operation of automobiles at low temperatures”, the author N.V. Semenov, M. Transport, 1993, p. 38 states that the way to keep the battery’s energy reserves within acceptable limits at low ambient temperatures is to maintain its temperature at about + 10 о С, that the mentioned temperature of the battery provides reliable engine starting at ambient temperatures up to -30 ° С. There is also mentioned the thermal interface, hereinafter the interface, of the battery formed in the form of a thermally insulating capsule enclosing the battery, then a capsule installed in the engine compartment of the vehicle. It is indicated that this interface 1.5 ... 2 times slows down the cooling process of the battery, compared with an outdoor installation, that the cooling rate of the electrolyte is 3 ... 4 ° C / hour at an outdoor temperature of -40 ... -45 ° C. Note: - interface, English, communication unit, interface device, interface, contact zone, interface, coordination, docking - see “English - Russian Dictionary of Engineering Technology and Metalworking, M., Russian, 1990, p. 367 The book also notes that for heating or heating the battery, a flat heat exchanger connected to the liquid heater is installed under the bottom of the insulated battery.

Из решения по авторскому свидетельству СССР SU156421, 6МПК F02N17/08, публ. 01.01.1963, известен тепловой интерфейс силовой установки транспортного средства, сформированный в виде тепло изолирующей капсулы, охватывающей тепловой двигатель, механизм сцепления, и коробку перемены передач. При этом в книге «Эксплуатация автомобилей на севере», авторы Ю.Л.Бакуревич, С.С.Толкачев, Ф.Н.Шевелев, изд. 2, М. «Транспорт» 1973, стр. 83…84, указано, что данное решение было реализовано в составе автомобиля ГАЗ-51, что тепловой двигатель упомянутого автомобиля с системой охлаждения, заполненной жидкостью, сохранял положительную температуру в течение 25 часов при температуре наружного воздуха минус 32°С и надёжно пускался за 2…3 мин.From the decision on the USSR copyright certificate SU156421, 6MPK F02N17 / 08, publ. 01/01/1963, the thermal interface of a vehicle’s power plant is known, formed in the form of a heat-insulating capsule covering a heat engine, a clutch mechanism, and a gearbox. Moreover, in the book "Car Operation in the North", the authors Yu.L. Bakurevich, S. S. Tolkachev, F. N. Shevelev, ed. 2, M. "Transport" 1973, pp. 83 ... 84, it is indicated that this solution was implemented as part of the GAZ-51 automobile, that the heat engine of the aforementioned car with a cooling system filled with liquid, maintained a positive temperature for 25 hours at a temperature outside air minus 32 ° С and reliably started in 2 ... 3 min.

Согласно информации, опубликованной 30.11.2017 на интернет ресурсе http://topmira.com/goroda-strany/item/47-samye-grjaznye-goroda-russia-2013, просмотрено 17.05.2019, самым экологически грязным городом признан Норильск, годовой объём выбросов в атмосферу составляет 1959,5 тыс. тонн, из них 95% приходится на стационарные источники. Второе место занимает Москва, годовой выброс которой в атмосферу составляет 1042,1 тыс. тон, из них 94% приходится на автомобильный транспорт. Третье место занимает Санкт-Петербург, годовой выброс которого составляет 530,2 тыс. тонн, из них 85,2% приходится на автомобильный транспорт. Четырнадцатое место занимает Екатеринбург с годовым выбросом в атмосферу 203,5 тыс. тонн, из которых 83,9% приходится на автомобильный транспорт. Семнадцатое место занимает Самара с годовым выбросом в атмосферу 137,6 тыс. тонн, из которых 73,8% приходится на автомобильный транспорт. Сороковое место занимает Тольятти с годовым выбросом в атмосферу 71,3 тыс. тонн, из которых 57,1% приходится на автомобильный транспорт.According to information published on 11/30/2017 on the Internet resource http://topmira.com/goroda-strany/item/47-samye-grjaznye-goroda-russia-2013, viewed 05/17/2019, Norilsk was recognized as the most environmentally dirty city, annual volume atmospheric emissions is 1959.5 thousand tons, of which 95% are stationary sources. The second place is occupied by Moscow, the annual emission of which into the atmosphere is 1042.1 thousand tons, of which 94% is from automobile transport. The third place is occupied by St. Petersburg, the annual emission of which is 530.2 thousand tons, of which 85.2% falls on road transport. Yekaterinburg occupies the fourteenth place with an annual emission of 203.5 thousand tons into the atmosphere, of which 83.9% falls on road transport. Samara takes the seventeenth place with an annual emission of 137.6 thousand tons into the atmosphere, of which 73.8% falls on road transport. The fortieth place is occupied by Togliatti with an annual emission of 71.3 thousand tons into the atmosphere, of which 57.1% falls on road transport.

Согласно информации, опубликованной 23.11.2018 на интернет ресурсе http://topmira.com/goroda-strany/item/113-samye-ekologicheski-chistye-goroda-rossii, просмотрено 17.05.2019, самым чистым, из городов с населением от 50 до 100 тыс. чел., признан Сарапул с годовым выбросом 5,3 тыс. тонн, из которых 76% которого приходится на автомобильный транспорт. Самым чистым, из городов с населением от 100 до 250 тыс. чел., признан Дербент с годовым выбросом 3,3 тыс. тонн, из которых 86,2% которого приходится на автомобильный транспорт. Самым чистым, из городов с населением от 250 тыс. до 1 млн. чел., признан Севастополь с годовым выбросом 10,4 тыс. тонн, из которых 57,9% которого приходится на автомобильный транспорт.According to the information published on 11/23/2018 on the Internet resource http://topmira.com/goroda-strany/item/113-samye-ekologicheski-chistye-goroda-rossii, viewed 05/17/2019, the cleanest, from cities with a population of 50 up to 100 thousand people, Sarapul is recognized with an annual release of 5.3 thousand tons, of which 76% falls on road transport. The cleanest of the cities with a population of 100 to 250 thousand people is Derbent with an annual emission of 3.3 thousand tons, of which 86.2% is from road transport. Sevastopol with the annual emission of 10.4 thousand tons, of which 57.9% of which falls on road transport, is recognized as the cleanest city among cities with a population of 250 thousand to 1 million people.

Примечание: - Рейтинги составлены по данным бюллетеня «Основные показатели охраны окружающей среды», подготовленным Федеральной службой государственной статистики и опубликованным в 2013 г.Note: - The ratings are compiled according to the bulletin “Key Environmental Indicators” prepared by the Federal State Statistics Service and published in 2013.

Из статьи «Вопросы обеспечения эколого-экономической безопасности безгаражного хранения автомобилей (на примере Севера России)», подготовленной на основании исследований, проведённых в Магадане, автор Е.Г.Цыплакова, опубликованной в научном журнале «Вестник Ленинградского государственного университета имени А.С.Пушкина», №4 (Том 6 Экономика) 2010, Санкт-Петербург, г. Пушкин, тираж 500 экз., стр. 25…38, известно, что наиболее острая экологическая ситуация возникает в местах автостоянок и парковки автомобилей. Режимы работы двигателей в данных условиях характеризуются «залповыми» выбросами отработавших газов при пуске, прогреве и выезде на линию. Такие нестационарные режимы, включая прогрев холодного двигателя, занимают по времени не более 3–5 минут в теплое время года и от 15–30 минут до 1–2 часов в холодное. В тоже время работа двигателя на таких режимах сопровождается значительно большим выбросом вредных веществ с отработавшими газами (до 8…10 раз), чем на стационарных режимах работы. «Холодный» автомобиль расходует топлива на 27% больше, чем «горячий», и при этом выбрасывает больше СО на 86 %, СН на 40 %, NОx- на 12 %. В статье автор оперирует термином «Предотвращённый экономический ущерб от загрязнения окружающей среды», который определён как оценка в денежной форме возможных отрицательных последствий, которые удалось избежать (предотвратить, не допустить) в результате осуществления природоохранных мероприятий и программ, направленных на сохранение или улучшение качественных и количественных параметров, определяющих экологическое качество (состояние) окружающей природной среды в целом и ее отдельных эколого-ресурсных компонентов. Предотвращенный экономический ущерб в результате проведения контроля автотранспортных средств на токсичность и дымность, а также операции «чистый воздух» или других природоохранных мероприятий рассчитывался по объему снижения приведенной массы загрязнений, содержащихся в выхлопных газах, с учетом количества единиц и типа автотранспортных средств, указанных в предписании или зарегистрированных в ходе проверки, по формуле:From the article “Issues of ensuring the ecological and economic safety of car garage storage (on the example of the North of Russia)”, prepared on the basis of studies conducted in Magadan, by E.G. Tsyplakova, published in the scientific journal “Bulletin of the Leningrad State University named after A.S. Pushkin ”, No. 4 (Volume 6 Economics) 2010, St. Petersburg, Pushkin, circulation of 500 copies, p. 25 ... 38, it is known that the most acute environmental situation arises in places of car parks and car parks. The engine operating conditions under these conditions are characterized by “volley” exhaust emissions during start-up, warm-up and exit to the line. Such unsteady modes, including warming up a cold engine, take no more than 3-5 minutes in the warm season and from 15-30 minutes to 1-2 hours in the cold. At the same time, the engine operation in such modes is accompanied by a significantly larger emission of harmful substances with exhaust gases (up to 8 ... 10 times) than in stationary operation modes. A “cold” car consumes 27% more fuel than a “hot” one, and at the same time it emits more СО by 86%, СН by 40%, NO x - by 12%. In the article, the author uses the term “Prevented Economic Damage from Environmental Pollution,” which is defined as the monetary assessment of the possible negative consequences that were avoided (prevented, prevented) as a result of environmental measures and programs aimed at maintaining or improving the quality and quantitative parameters that determine the ecological quality (condition) of the environment as a whole and its individual ecological and resource components. The prevented economic damage as a result of monitoring vehicles for toxicity and smoke, as well as the clean air operation or other environmental measures was calculated by the volume of reduction of the reduced mass of pollutants contained in the exhaust gases, taking into account the number of units and type of vehicles specified in the regulation or registered during the audit, according to the formula:

Figure 00000001
, где
Figure 00000001
where

Утр – экономический ущерб от загрязнения атмосферного воздуха выбросами от передвижных источников в r-м регионе в течение отчётного периода времени, тыс. руб.;U tr - economic damage from air pollution by emissions from mobile sources in the r-th region during the reporting period, thousand rubles;

УУДr – показатель удельного ущерба атмосферному воздуху, наносимого выбросом единицы приведенной массы загрязняющих веществ на конец отчётного периода времени для г-го экономического района РФ, руб/усл.т, применим коэффициент 10 к ценамУ УДr - an indicator of the specific damage to atmospheric air caused by the emission of a unit of reduced mass of pollutants at the end of the reporting period of time for the rth economic region of the Russian Federation, rub / conv., We apply a factor of 10 to prices

1999 г.;1999;

К – количество единиц передвижного транспорта, на которых произошло снижение содержания загрязняющих веществ в выхлопных газах в результате осуществления природоохранной деятельности;K - the number of units of mobile transport on which there was a decrease in the content of pollutants in the exhaust gases as a result of environmental activities;

Кэr – коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния атмосферного воздуха территорий в составе экономических районов России;To er is the coefficient of the ecological situation and ecological significance of the state of atmospheric air of territories in the composition of the economic regions of Russia;

Кэi – коэффициент относительной эколого-экономической опасности i-го загрязняющего вещества или группы веществ;To ei is the coefficient of relative environmental and economic hazard of the i-th pollutant or group of substances;

i – индекс загрязняющего вещества или группы загрязняющих веществ;i is the index of the pollutant or group of pollutants;

N – количество учитываемых групп загрязняющих веществ;N is the number of considered groups of pollutants;

∆Miктр – фактическая масса выброса i-го загрязняющего вещества от к-й единицы передвижного транспорта в течение отчётного периода времени, т.∆M ictr - the actual mass of the emission of the i-th pollutant from the k-th unit of mobile transport during the reporting period of time, t.

На странице 37 данного журнала приведена таблица 2, характеризующая величину предотвращённого ущерба (тыс. руб.) от выбросов автомобиля при выезде с территории стоянки и возврате при разных температурах окружающей среды (скриншот таблицы приведён ниже).Table 2 on page 37 of this journal describes the amount of prevented damage (thousand rubles) from vehicle emissions when leaving the parking area and returning at different ambient temperatures (a screenshot of the table is given below).

Figure 00000002
Figure 00000002

Информация, приведённая выше, наглядно показывает необходимость термостатирования термозависимых агрегатов/устройств, в контексте данного изобретения - аккумуляторных батарей, применяемых в составе технических средств, работающих, с периодическими простоями, при температурах окружающей среды ниже +10°С.The information given above demonstrates the need for temperature control of thermally dependent units / devices, in the context of this invention, rechargeable batteries used as part of technical equipment operating with periodic downtime at ambient temperatures below + 10 ° C.

Из патентов на полезные модели RU109920, публ. 15.03.2011, RU110547, публ. 20.11.2011, 6МПК H01M 2/02, RU137774, публ. 27.02.2014, 6МПК В60Н 1/00 известен интерфейс аккумуляторной батареи, содержащий капсулу и нагревательный элемент. В решении по RU109920 капсула выполнена трёхслойной, а нагревательный элемент углеволоконным, интегрированным в состав внутреннего слоя капсулы, подключенным через выключатель к клеммам АКБ. В решении по RU110547 нагревательный элемент выполнен в виде саморегулируемого элемента, в частности позистора, расположенного под днищем батареи, подключаемого через выключатель к клеммам АКБ. В решении по RU137774 интерфейс выполнен дополнительно снабжённым датчиком температуры корпуса АКБ и таймером включения нагревательного элемента, обеспечивающими равномерность прогрева массива АКБ. В качестве источника энергии, используемой для тепловой подпитки капсулированного пространства, решение по RU137774 предполагает использование либо внешнего источника электроэнергии, либо энергии термостатируемой батареи.From patents for utility models RU109920, publ. 03/15/2011, RU110547, publ. 11/20/2011, 6MPK H01M 2/02, RU137774, publ. 02/27/2014, 6MPK V60H 1/00 the interface of the battery containing a capsule and a heating element is known. In the solution according to RU109920, the capsule is made of three layers, and the heating element is carbon fiber, integrated into the inner layer of the capsule, connected through a switch to the battery terminals. In the solution according to RU110547, the heating element is made in the form of a self-regulating element, in particular a posistor, located under the bottom of the battery, connected via a switch to the battery terminals. In the solution according to RU137774, the interface is additionally equipped with a battery temperature sensor and a timer for turning on the heating element, which ensure uniform heating of the battery array. As an energy source used to heat the encapsulated space, the solution according to RU137774 involves the use of either an external electric source or the energy of a thermostatically controlled battery.

Согласно ГОСТ Р 52230-2004 «Электрооборудование автотракторное. Общие технические условия» изделия электрооборудования, устанавливаемые снаружи, в кабине или закрытом кузове, а также изделия, которые должны работать до предпускового подогрева двигателя (АКБ относится именно к таким изделиям), должны быть работоспособны при температуре окружающей среды до -45…-50оС (для климатического исполнения У), до -60оС (для климатического исполнения ХЛ), до -20…-45°С (для климатического исполнения Т).According to GOST R 52230-2004 "Electrical equipment for tractors. General technical conditions »products of electrical equipment installed outside, in the cab or in a closed body, as well as products that must work before engine preheating (the battery refers to such products), must be operable at ambient temperatures up to -45 ... -50 о С (for climatic modification У), up to -60 о С (for climatic modification ХЛ), up to -20 ... -45 ° С (for climatic modification Т).

Согласно ГОСТ Р 53165-2008 «Батареи аккумуляторные свинцовые стартерные для автотракторной техники. Общие технические условия» батареи должны изготовляться в климатических исполнениях видов УХЛ или ТУ, при этом температура окружающего воздуха при эксплуатации должна быть от -50°С до +60°С для вида УХЛ и от -40°С до + 60°С - для вида ТУ. При этом после периода бездействия, который для разных типов батарей регламентирован 10, 14, 49 днями при температуре +40°С, батареи без подзаряда должны обеспечивать холодную прокрутку при температуре -18°С током I=0,6Iхп.According to GOST R 53165-2008 "Lead-acid storage batteries for automotive vehicles. General specifications "batteries must be manufactured in climatic versions of the UHL or TU types, while the ambient temperature during operation must be from -50 ° C to + 60 ° C for the type of UHL and from -40 ° C to + 60 ° C for type of TU. Moreover, after a period of inactivity, which is regulated for different types of batteries for 10, 14, 49 days at a temperature of + 40 ° C, batteries without recharging should provide cold scrolling at a temperature of -18 ° C with a current of I = 0.6I xp .

Согласно технических требований АО «АВТОВАЗ» автомобиль должен сохранять работоспособность после длительной, не менее 15 суток, стоянки при среднесуточной температуре окружающего воздуха -30°С.According to the technical requirements of AVTOVAZ JSC, the car must remain operational after a long, at least 15 days, parking at an average daily ambient temperature of -30 ° С.

Решения RU109920, RU110547, RU137774 не обеспечивают поддержание температуры АКБ в процессе длительной стоянки автомобиля в соответствии с требованиями, цитированными в приведённом выше абзаце.The solutions RU109920, RU110547, RU137774 do not provide maintenance of the battery temperature during long-term car parking in accordance with the requirements cited in the paragraph above.

Из патента на изобретение RU2672048, 2014МПК Н01М 10/615, 6МПК Н01М 10/42, публ. 12.10.2017, известен интерфейс аккумуляторной батареи, содержащий индуктивный накопитель электрической энергии и электронный коммутатор. Где, коммутатор выполнен с возможностью заряда накопителя от разогреваемой аккумуляторной батареи и разряда накопителя на разогреваемую аккумуляторную батарею. Изобретение основано на использовании экстра токов и напряжений, возникающих в катушке индуктивности в момент разрыва её гальванической цепи (см. стр. 185 книги «Популярные лекции об электричестве и магнетизме», автор О.Хвольсон, С-Петербург, типография товарищества «Общественная польза», Большая Подьяческая, № 89. издание Ф.Павленкова, 1886 г).From the patent for the invention RU2672048, 2014MPK H01M 10/615, 6MPK H01M 10/42, publ. 10/12/2017, the battery interface is known, containing an inductive electric energy storage device and an electronic switch. Where, the switch is configured to charge the drive from a heated battery and discharge the drive to a heated battery. The invention is based on the use of extra currents and voltages arising in the inductor at the time of breaking its galvanic circuit (see page 185 of the book “Popular Lectures on Electricity and Magnetism”, author O. Khvolson, St. Petersburg, printing company of the public benefit partnership , Bolshaya Podyachnaya, No. 89. edition of F. Pavlenkov, 1886).

Современные стартерные аккумуляторные батареи имеют существенные ограничения по амплитуде зарядного напряжения, однако, увеличение эффективности процесса заряда при температурах ниже +5°С требует повышенных значений, величины которых должны быть корректируемы в соответствие с температурой аккумуляторной батареи. Цитируемое решение не обладает средствами контроля температуры и корректировки напряжения, подаваемого к клеммам АКБ. При этом согласно закона Джоуля-Ленца количество теплоты, выделяемой в электропроводящей среде, прямо пропорционально квадрату амплитуды электрического тока, протекающего через среду, и электрическому сопротивление данной среды. Внутреннее же сопротивление свинцово-кислотных стартерных аккумуляторных батарей составляет доли Ома. Modern starter batteries have significant limitations on the amplitude of the charging voltage, however, increasing the efficiency of the charging process at temperatures below + 5 ° C requires higher values, the values of which must be adjusted in accordance with the temperature of the battery. The solution cited does not have the means of controlling the temperature and adjusting the voltage supplied to the battery terminals. Moreover, according to the Joule-Lenz law, the amount of heat released in an electrically conductive medium is directly proportional to the square of the amplitude of the electric current flowing through the medium and the electrical resistance of this medium. The internal resistance of lead-acid starter batteries is a fraction of Ohm.

Из патента на изобретение US5039927, 5МПК Н02М 10/46, публ. 13.08.1991, известен тепловой интерфейс аккумуляторной батареи, содержащий капсулу, электронный коммутатор с термодатчиком, а также размещённые в капсуле, совместно с рабочей батареей, вспомогательный аккумулятор и резистивный нагревательный элемент, подключаемый посредством коммутатора к вспомогательной аккумуляторной батарее.From the patent for the invention US5039927, 5MPK Н02М 10/46, publ. 08/13/1991, the thermal interface of a battery is known, which contains a capsule, an electronic switch with a temperature sensor, and an auxiliary battery and a resistive heating element connected in a capsule, together with a working battery, connected via a switch to an auxiliary battery.

В качестве недостатка данного решения следует отметить наличие дополнительного аккумулятора, который, как и основной, обладает ограниченным ресурсом, который не только увеличивает габариты капсулы, но и электропотребление транспортного средства (если у коровы молоко находится на языке, то в техническом средстве с тепловым двигателем электричество следует искать в устье выхлопной трубы).As a drawback of this solution, it should be noted that there is an additional battery, which, like the main one, has a limited resource, which not only increases the size of the capsule, but also the power consumption of the vehicle (if the cow has milk in its tongue, then in the technical means with a heat engine, electricity should be sought at the mouth of the exhaust pipe).

Из патента на изобретение RU2679048, 2010МПК F01N 19/02, публ. 16.04.2018, известен интерфейс аккумуляторной батареи, содержащий капсулу, снабжённую впускным и выпускным воздушными каналами, и расположенную в нижней части капсулы фитильную горелку углеводородного топлива, упомянут этиловый спирт, снабжённую расположенными со стороны аккумулятора пламезаградителем и термопредохранительной плитой. Авторы изобретения указывают, что температура омывающих аккумуляторную батарею газов составляет 40…50°С, а температура исходящих из капсулы 15…20°С.From the patent for the invention RU2679048, 2010MPK F01N 19/02, publ. 04/16/2018, a battery interface is known that contains a capsule equipped with an inlet and outlet air channels and a wick hydrocarbon fuel burner located in the lower part of the capsule, ethyl alcohol equipped with a flame arrestor and a thermal fuse located on the side of the battery. The inventors indicate that the temperature of the gases washing the battery is 40 ... 50 ° C, and the temperature of the outgoing capsule is 15 ... 20 ° C.

Правила устройства боксов, предназначенных для размещения АКБ, регламентируют их вентиляционные качества, а также ограничивают минимальные расстояния от аккумуляторных батарей до источников искр и тепла с максимальной температурой на поверхности 300°С. Из статьи всё о спиртовках, размещённой на интернет ресурсе http://www.bst3m.ru/stsp/indexstsp.html, информация просмотрена 22.05.2019, известно, что стекловолоконные, керамоволоконные и углеволоконные фитили имеют температуру пламени 600°С, хлопчатобумажные фитили имеют температуру пламени 900°С, а температура самовоспламенения этилового спирта составляет 365°С. Исходя из данной цитаты можно сделать вывод о повышенной пожаро-взрыво-опасности компактных исполнений решения по RU2679048 применительно к вентилируемым или полугерметичным аккумуляторам.The rules for the arrangement of boxes designed to accommodate batteries regulate their ventilation qualities, as well as limit the minimum distances from batteries to sources of sparks and heat with a maximum surface temperature of 300 ° C. From the article is all about spirits, located on the Internet resource http://www.bst3m.ru/stsp/indexstsp.html, the information was viewed on 05.22.2019, it is known that fiberglass, ceramic fiber and carbon fiber wicks have a flame temperature of 600 ° C, cotton wicks have a flame temperature of 900 ° C, and the auto-ignition temperature of ethyl alcohol is 365 ° C. Based on this quote, we can conclude that there is an increased fire and explosion hazard of compact versions of the solution according to RU2679048 with respect to ventilated or semi-hermetic batteries.

Из патента на изобретение US3012088, МПК Н01М 10/50, публ. 05.12.1961, известен тепловой интерфейс аккумуляторной батареи, образованный подключаемыми к клеммам АКБ инфракрасными излучателями (лампами накаливания), размещёнными в полостях составляющих батарею банок, установленными в гнёздах заливных / вентиляционных пробок.From the patent for invention US3012088, IPC H01M 10/50, publ. 12/05/1961, the thermal interface of the battery is known, formed by infrared emitters (incandescent lamps) connected to the battery terminals, located in the cavities of the cans that make up the battery, installed in the nests of filling / ventilation plugs.

Из патента на изобретение RU2398314, 6 МПК Н01М 10/50, публ. 27.08.2010, известен тепловой интерфейс аккумуляторной батареи, содержащий тепловой ретранслятор (в цитируемом решении выполнен из металла), далее ретранслятор, встроенный в донную, без электролита, часть корпуса обогреваемой аккумуляторной батареи, термоэлектрический нагреватель, встроенный в ретранслятор, а также термореле, расположенное под крышкой корпуса обогреваемой аккумуляторной батареи. Где термоэлектрический нагреватель и термореле выполнены:From the patent for invention RU2398314, 6 IPC Н01М 10/50, publ. 08/27/2010, the thermal interface of the battery is known, containing a thermal repeater (in the cited solution is made of metal), then a repeater built into the bottom, without electrolyte, a part of the housing of the heated battery, a thermoelectric heater built into the repeater, and a thermal relay located under the cover of the heated battery case. Where the thermoelectric heater and thermal relay are made:

- с возможностью подключения (гальванического) термоэлектрического нагревателя к выводам аккумулятора при достаточной степени заряженности батареи,- with the ability to connect a (galvanic) thermoelectric heater to the battery terminals with a sufficient degree of battery charge,

- с возможностью подключения (гальванического) термоэлектрического нагревателя к выводам аккумулятора спустя несколько минут после начала заряда батареи (в процессе заряда батареи),- with the ability to connect a (galvanic) thermoelectric heater to the battery terminals a few minutes after the start of battery charge (during battery charging),

- с возможностью подключения (гальванического) термоэлектрического нагревателя к выводам аккумулятора при разряде батареи,- with the ability to connect a (galvanic) thermoelectric heater to the battery terminals when the battery is low,

- с возможностью отключения (гальванического) термоэлектрического нагревателя при недостижении регламентированной внутренней температуры батареи и снижении её напряжения до предельно-допустимых значений,- with the ability to turn off the (galvanic) thermoelectric heater when the regulated internal temperature of the battery is not reached and its voltage is reduced to the maximum permissible values,

- с возможностью отключения (гальванического) термоэлектрического нагревателя при достижении внутренней температуры батареи регламентированных значений.- with the ability to turn off the (galvanic) thermoelectric heater when the internal temperature of the battery reaches the regulated values.

Опорным фактором для использования технического решение RU2398314 является наличие эпизодически, с достаточной регулярностью, подключаемого к АКБ источника электрической энергии. При этом из курса «двигатели внутреннего сгорания» известно, что с отработавшими газами теплового двигателя уносится 30% энергии сожжённого топлива, 25% энергии рассеивается его системой охлаждения и 7% системой его смазки.The reference factor for the use of technical solution RU2398314 is the presence of an electrical energy source that is connected occasionally, with sufficient regularity, to the battery. Moreover, from the course “internal combustion engines” it is known that with the exhaust gases of a heat engine 30% of the energy of the burned fuel is carried away, 25% of the energy is dissipated by its cooling system and 7% by its lubrication system.

В жарких климатических условиях и/или при высоких токах разряда и заряда аккумуляторных батарей последние нуждаются в принудительном охлаждении – решение по RU2398314 не обеспечивает выполнения данной задачи.In hot climatic conditions and / or at high discharge and charge currents of the batteries, the latter need forced cooling - the solution according to RU2398314 does not provide this task.

Из заявки на изобретение WO2019085398, 2014МПК Н01М 10/613, приоритетный документ CN20171171820 20171103, публ. сведений о заявке 09.05.2019, известен тепловой интерфейс блока (группы) аккумуляторных батарей, содержащий дистанцированно расположенные охладитель и нагреватель, а также множество тепловых параллельно расположенных тепловых ретрансляторов один из концов каждого из которых соединён, с образованием теплового контакта, с охладителем а другой, соответственно, с нагревателем. При этом охладитель выполнен с возможностью подвода к нему хладагента. Каждый из тепловых ретрансляторов выполнен из материала с хорошей теплопроводностью, содержащим сформированную в теле ретранслятора продольно расположенную тепловую трубку. При этом тепловой интерфейс выполнен с возможностью размещения батарей, составляющих блок, в интервале между ретрансляторами, а также с образованием тепловых контактов между корпусами упомянутых батарей и прилегающими к ним поверхностями ретрансляторов.From the application for the invention WO2019085398, 2014MPK N01M 10/613, priority document CN20171171820 20171103, publ. Application information 05/09/2019, the thermal interface of the battery pack (group) of batteries is known, containing a remotely located cooler and heater, as well as many thermal parallel thermal repeaters, one of the ends of each of which is connected to form a thermal contact with the cooler and the other, respectively, with a heater. In this case, the cooler is configured to supply refrigerant to it. Each of the thermal repeaters is made of a material with good thermal conductivity, containing a longitudinally arranged heat pipe formed in the body of the repeater. In this case, the thermal interface is configured to place the batteries constituting the block in the interval between the repeaters, as well as to form thermal contacts between the cases of said batteries and the surfaces of the repeaters adjacent to them.

В описании к изобретению указано, что данный интерфейс обеспечивает малый градиент температур между внутренними и внешними батареями блока, исключает перегрев и выход из строя батарей, расположенных в средней зоне блока, а также обеспечивает подогрев батарей при низких температурах и охлаждение батарей при их нагреве.The description of the invention indicates that this interface provides a small temperature gradient between the internal and external batteries of the unit, eliminates overheating and failure of the batteries located in the middle zone of the unit, and also provides heating of the batteries at low temperatures and cooling of the batteries when they are heated.

В учебном пособии «Применение УФ-, ИК-, ЯМР- и МАС- спектроскопии в органической химии», авторы Л.А.Казицина, Н.Б.Куплетская, Издательство Московского университета, 1979, стр. 63, рис. 2.1, приведены области поглощения инфракрасного излучения некоторой части растворителей, используемых в составе электролитов источников накопления электрической энергии. Обращает на себя внимание следующий факт - поглощение воды показано для плёнок толщиной 0,01 мм, а неводных растворителей для плёнок 0,1 мм. Существенно боˊльшая прозрачность неводных растворителей показывает возможность использования решения по WO2019085398 для теплового кондиционирования накопителей энергии с неводными электролитами.In the textbook "The use of UV, IR, NMR and MAS spectroscopy in organic chemistry", the authors L. A. Kazitsina, N. B. Kupletskaya, Moscow University Press, 1979, p. 63, Fig. 2.1, the infrared absorption regions of a certain part of the solvents used in the composition of electrolytes of electric energy storage sources are shown. The following fact is noteworthy - water absorption is shown for films with a thickness of 0.01 mm, and non-aqueous solvents for films of 0.1 mm. Significantly greater transparency of non-aqueous solvents shows the possibility of using the solution according to WO2019085398 for the thermal conditioning of energy storage devices with non-aqueous electrolytes.

Для воды, являющейся составной частью электролитов свинцово-кислотных батарей (массово применяемых хранилищ электроэнергии), на упомянутом рисунке показаны три диапазона поглощений (значения ориентировочные, взяты из рисунка), характеризующиеся излучениями с волновыми числами (1/л) от 3700 до 2900 см-1, от 1760 до 1550 см-1, от 940 до 650 см-1 или длинами волн (от 2,6 до 3,4) х10-6 м, (от 5,7 до 6,4) х10-6 м, (от 10,6 до 15,0) х10-6 м. Применив первый закон Вина, можно вычислить свойственные упомянутым выше диапазонам длин волн температуры максимальной плотности энергетической светимости абсолютно чёрного тела, это будут, соответственно, значения от 801 до 580°С, от 245 до 180°С, от 0,6 до -79°С. Последний поддиапазон показывает, что слой водного электролита, расположенный между электродами аккумуляторной батареи и источником тепла, препятствует лучевой передаче тепла к активным пластинам и сепараторам аккумулятора, по меньшей мере, до момента достижения нагревателем положительных температур. Сравнивая качества лучевого теплообмена, имеющего место в интерфейсах RU2398314 и US3012088, исходя из затрат времени и энергии на лучевой нагрев пластин аккумулятора, можно заметить боˊльшую эффективность последнего решения, т.к. ретранслятор по RU2398314 (изготовлен из металла) выполнен отделённым от электролита батареи посредством перегородки (материал с низкой теплопроводностью), сформированной в корпусе батареи.For water, which is an integral part of electrolytes of lead-acid batteries (mass storage of electricity), the above figure shows three absorption ranges (approximate values taken from the figure), characterized by radiations with wave numbers (1 / l) from 3700 to 2900 cm - 1 , from 1760 to 1550 cm -1 , from 940 to 650 cm -1 or wavelengths (from 2.6 to 3.4) x 10 -6 m, (from 5.7 to 6.4) x 10 -6 m, (from 10.6 to 15.0) x 10 -6 m. Applying the first Wien's law, we can calculate the energy density characteristic of the above wavelength ranges luminosity of a black body, these will be, respectively, values from 801 to 580 ° С, from 245 to 180 ° С, from 0.6 to -79 ° С. The last sub-range shows that the layer of aqueous electrolyte located between the electrodes of the battery and the heat source prevents heat transfer to the active plates and separators of the battery, at least until the heater reaches positive temperatures. Comparing the quality of radiation heat exchange, which takes place in the interfaces RU2398314 and US3012088, based on the time and energy spent on radiation heating of the battery plates, one can notice a greater efficiency of the latter solution, because The repeater according to RU2398314 (made of metal) is made separated from the electrolyte of the battery by means of a partition (material with low thermal conductivity) formed in the battery case.

Теплопроводность свинца, при 300оK, составляет всего 35 Вт/мК (для сравнения – теплопроводность алюминия 237 Вт/мК, а теплопроводность керамики на основе оксида бериллия не менее 250 Вт/мК). The thermal conductivity of lead, at 300 K, is only 35 W / mK (for comparison - the thermal conductivity of aluminum 237 W / mK, and the thermal conductivity of ceramics based on beryllium oxide is at least 250 W / mK).

Из авторского свидетельства на изобретение SU289788, МПК Н01М 39/00, публ. 22.06.1972 и патента на полезную модель RU131421, МПК F02N 19/02, H01M 10/50, публ. 20.08.2013, известны тепловые интерфейсы аккумуляторных батарей, содержащие термоэлектрические нагревательные элементы, расположенные, в решении по SU289788 на сепараторах, а в решении по RU131421 между пластинами гальванических элементов. From the copyright certificate for the invention SU289788, IPC Н01М 39/00, publ. 06/22/1972 and utility patent RU131421, IPC F02N 19/02, H01M 10/50, publ. 08/20/2013, the thermal interfaces of batteries containing thermoelectric heating elements are located, located in the solution according to SU289788 on separators, and in the solution according to RU131421 between the plates of the galvanic cells.

Упомянутые решения, учитывая низкую теплопроводность свинца, обладают наибольшей энергоэффективностью нагрева аккумуляторных батарей, но, как и упоминавшиеся выше решения, требуют расхода электрической энергии при невозможности использования тепла, непроизводительно теряемого тепловыми двигателями. При этом данные решения не обеспечивают охлаждения аккумуляторных батарей в жарких климатических условиях и/или при высокой токовой нагрузке.These solutions, given the low thermal conductivity of lead, have the highest energy efficiency of heating batteries, but, like the solutions mentioned above, require the consumption of electrical energy when it is impossible to use heat that is unproductively lost by heat engines. However, these solutions do not provide cooling batteries in hot climates and / or at high current load.

Задачей данного изобретения было создание теплового интерфейса аккумуляторной батареи, обеспечивающего возможность использования для нужд аккумулятора тепловых ресурсов двигателя, повышенную эффективность подготовки аккумуляторных батарей к стартерному разряду, а так же к приёму заряда в условиях низких температур, охлаждение батарей при их высокой токовой нагрузке, а так же при повышенной температуре окружающей среды.The objective of the invention was to create a thermal interface for the battery, which provides the possibility of using the engine’s thermal resources for the battery’s needs, increased efficiency of preparing the batteries for the starter discharge, as well as for receiving charge at low temperatures, cooling the batteries at high current load, and at elevated ambient temperatures.

Примечание:Note:

- Бустер (booster от boost, англ.) — усилитель, помощник, побудитель, зазывала.- Booster (booster from boost, Eng.) - amplifier, assistant, inducer, shouted.

- Драйвер (driver, англ.) – водитель, длинная клюшка, надсмотрщик.- Driver (driver, English) - driver, long club, overseer.

В качестве прототипа принято решение по RU2398314.As a prototype, a decision was made according to RU2398314.

Задача решается в тепловом интерфейсе аккумуляторной батареи, включающем в себя нагреватель, и тепловой ретранслятор, встроенный в обогреваемую аккумуляторную батарею.The problem is solved in the thermal interface of the battery, which includes a heater, and a thermal repeater built into the heated battery.

Задача решается тем, что:The problem is solved in that:

- 1.1 Тепловой интерфейс выполнен снабжённым термо бустером, расположенным, предпочтительно, под днищем аккумуляторной батареи, содержащим теплообменник и подвижно установленный драйвер.- 1.1 The thermal interface is provided with a thermo booster located, preferably, under the bottom of the battery, containing a heat exchanger and a movably installed driver.

- 1.2 Тепловой ретранслятор выполнен в виде панели, расположенной в электролит содержащей части АКБ, снабжённой рельефами, простирающимися в сторону пластин и сепараторов гальванических элементов. - 1.2 The thermal repeater is made in the form of a panel located in the electrolyte containing the battery, equipped with reliefs extending towards the plates and separators of the galvanic cells.

- 1.3 Тепловой ретранслятор выполнен сформированным из стойкого к электролиту материала с низкой электрической и высокой тепловой проводимостями.- 1.3 The thermal repeater is formed of an electrolyte-resistant material with low electrical and high thermal conductivity.

- 1.4 Корпус аккумуляторной батареи выполнен снабжённым расположенным со стороны бустера окном, сформированным с возможностью реализации опосредованного драйвером теплообмена между бустером и тепловым ретранслятором аккумуляторной батареи.- 1.4 The battery case is made equipped with a window located on the side of the booster, formed with the possibility of realizing driver-mediated heat exchange between the booster and the thermal relay of the battery.

- 1.5 Драйвер и бустер выполнены и установлены с возможностью примыкания драйвера к расположенному в окне корпуса участку теплового ретранслятора при повышенной или пониженной, относительно оптимальных значений, температуре аккумуляторной батареи, а также с возможностью дистанцирования драйвера от расположенного в окне корпуса участка теплового ретранслятора при оптимальной температуре аккумуляторной батареи.- 1.5 The driver and the booster are made and installed with the possibility of adjoining the driver to the thermal relay section located in the housing window at an increased or lowered, relative to the optimal values, temperature of the battery, as well as with the possibility of distance the driver from the thermal relay section located in the housing window at the optimum temperature battery pack.

Решение поставленной задачи также обеспечивается тем, что: The solution of the problem is also ensured by the fact that:

- 2.1 Тепловой ретранслятор выполнен сформированным, предпочтительно, из керамики на основе оксида бериллия.- 2.1. The thermal repeater is formed, preferably, from ceramic based on beryllium oxide.

- 2.2 Тепловой интерфейс аккумуляторной батареи выполнен снабжённым термо изолирующей капсулой, сформированной с возможностью размещения в её полости аккумуляторной батареи и бустера.- 2.2. The thermal interface of the battery is made equipped with a thermally insulating capsule formed with the possibility of placing the battery and the booster in its cavity.

- 2.3 Тепловой интерфейс аккумуляторной батареи может быть выполнен снабжённым, по меньшей мере, одним пластино-образным, преимущественно, перфорированным дополнительным тепловым ретранслятором, сформированным из стойкого к электролиту материала с низкой электрической и высокой тепловой проводимостями, установленным, предпочтительно, между пластинами гальванических элементов.- 2.3. The thermal interface of the battery may be provided with at least one plate-shaped, mainly perforated additional thermal repeater formed from an electrolyte-resistant material with low electrical and high thermal conductivity, mounted preferably between the plates of the galvanic cells.

- 2.4 Бустер может содержать в своём составе охладитель, образованный сформированной в теплообменнике полостью испарителя, выполненной с возможностью её соединения с нагнетательной и всасывающей магистралями компрессора кондиционера технического средства, а также с возможностью охлаждения драйвера бустера.- 2.4 The booster may contain a cooler formed by the evaporator cavity formed in the heat exchanger, made with the possibility of its connection with the discharge and suction lines of the air conditioning compressor of the technical equipment, as well as with the possibility of cooling the booster driver.

- 2.5 Бустер может содержать в своём составе нагреватель, образованный сформированной в теплообменнике полостью нагревателя, выполненной с возможностью её соединения с нагнетательной и всасывающей магистралями системы охлаждения двигателя технического средства, а также с возможностью нагревания драйвера бустера.- 2.5 The booster may include a heater formed by a heater cavity formed in the heat exchanger, made with the possibility of its connection with the discharge and suction lines of the engine cooling system of the technical equipment, as well as with the possibility of heating the booster driver.

- 2.6 Бустер может содержать в своём составе нагреватель, образованный интегрированным в состав теплообменника или, предпочтительно, драйвера термоэлектрическим нагревателем, расположенным с возможностью нагрева драйвера бустера.- 2.6 The booster may include a heater formed by an integrated thermoelectric heater integrated in the heat exchanger or, preferably, the driver, which is arranged to heat the booster driver.

- 2.7 Бустер может содержать в своём составе нагреватель, образованный интегрированным в состав теплообменника индукционным нагревателем, расположенным с возможностью нагрева драйвера бустера.- 2.7 The booster may include a heater formed by the induction heater integrated into the heat exchanger, which is located with the possibility of heating the booster driver.

- 2.8 Тепловой интерфейс может быть выполнен снабжённым гнездом каталитического нагревателя, а также каталитическим нагревателем, сформированным с возможностью эпизодической активации и установки в упомянутое гнездо, при этом нагреватель выполнен с возможностью выделения тепла при беспламенном каталитическом окислении углеводородного топлива, а гнездо выполнено с возможностью трансляции тепла, получаемого от каталитического нагревателя, к драйверу бустера.- 2.8 The thermal interface can be performed with a catalytic heater socket, as well as a catalytic heater, formed with the possibility of occasional activation and installation in the aforementioned socket, while the heater is made with the possibility of heat generation during flameless catalytic oxidation of hydrocarbon fuel, and the socket is configured to transmit heat received from the catalytic heater to the booster driver.

- 2.9 Тепловой интерфейс может быть выполнен снабжённым гнездом химического нагревателя, а также химическим нагревателем, сформированным с возможностью эпизодической активации и установки в упомянутое гнездо, где нагреватель выполнен с возможностью выделения тепла в процессе протекания экзотермической реакции между компонентами нагревателя, а гнездо выполнено с возможностью трансляции тепла, получаемого от химического нагревателя, к драйверу бустера.- 2.9. The thermal interface can be made equipped with a socket of a chemical heater, as well as a chemical heater formed with the possibility of occasional activation and installation in the aforementioned socket, where the heater is made with the possibility of heat generation during the exothermic reaction between the components of the heater, and the socket is made with the possibility of translation heat from a chemical heater to a booster driver.

Решение поставленной задачи может дополнительно обеспечиваться тем, что: The solution of the problem can be additionally provided by the fact that:

- 3 Капсула может быть выполнена снабжённой окном и установленным в окне капсулы полупроводниковым термоэлектрическим модулем, расположенным с возможностью конвективного и лучистого теплообмена между обращённой вовнутрь капсулы поверхностью термоэлектрического модуля и теплообменником бустера.- 3 The capsule can be made with a semiconductor thermoelectric module equipped with a window and installed in the capsule window, with the possibility of convective and radiant heat exchange between the surface of the thermoelectric module facing the inside of the capsule and the booster heat exchanger.

Изобретение поясняется следующими чертежами:The invention is illustrated by the following drawings:

Фиг. 1, где схематично показана аккумуляторная батарея, снабжённая тепловым ретранслятором теплового интерфейса.FIG. 1, which schematically shows a battery provided with a thermal relay of a thermal interface.

Фиг. 2, где схематично показан бустер теплового интерфейса.FIG. 2, where a thermal interface booster is shown schematically.

Фиг. 3, где схематично показано взаимное расположение аккумуляторной батареи и бустера.FIG. 3, which schematically shows the relative position of the battery and the booster.

Фиг. 4, где схематично показана структурная схема реле управления состоянием бустера.FIG. 4, where a structural diagram of a booster state relay is shown schematically.

Формально, большинство акцентов заявляемого теплового интерфейса может быть реализовано в составе аккумуляторной батареи или блока аккумуляторных батарей, но учитывая малые сроки служб ряда накопителей энергии, по сравнению со сроком службы эксплуатирующих их технических средств, это путь видится обоснованным в исключительных случаях. Для массового использования изобретения целесообразно одну часть аспектов заявляемого теплового интерфейса выполнить реализованной в составе аккумуляторной батареи, а другую часть в составе технического средства. Данный вариант описан ниже.Formally, most of the accents of the proposed thermal interface can be implemented as part of a rechargeable battery or battery pack, but taking into account the short service life of a number of energy storage devices, compared with the service life of the technical means operating them, this way seems reasonable in exceptional cases. For mass use of the invention, it is advisable to perform one part of the aspects of the claimed thermal interface implemented as part of the battery, and the other part as part of the technical means. This option is described below.

Аккумуляторная батарея 1 выполнена снабжённой базовым тепловым ретранслятором 2, сформированным в виде панели, одна из поверхностей которой, предпочтительно, снабжена рельефами. При этом панель может быть выполнена редуцированной от её центра к периферии. Базовый ретранслятор 2 выполнен из пассивного к электролиту батареи материала с низкой электрической и высокой тепловой проводимостями. В качестве предпочтительного материала для изготовления теплового ретранслятора кислотных или щелочных батарей может быть применена керамика на основе оксида бериллия. Данный материал характеризуется высокой устойчивостью к воздействию кислот (менее 0,3 мкг/см2 для 1:9 HCl) и щелочей (0,2 мкг/см2 для 10%NaOH), диэлектрической прочностью свыше 15 КВ/мм, удельным сопротивлением не мене 1 КОм/см, удельной теплопроводностью не менее 250 Вт/мК (при 313оК) и удельной теплоёмкостью 720 Дж/Кг°С (при 25°С) – информация взята с интернет ресурса https://mavat.ltd/keramika/podlozhki/beo/?yclid=2614323707477004196, просмотрено 15.05.2019. Базовый ретранслятор 2 выполнен расположенным в электролит содержащей части аккумуляторной батареи 1, ориентированным своей рельефы содержащей поверхностью в сторону пластин и сепараторов гальванических элементов 3. При этом базовый ретранслятор 2 может быть расположен со стороны днища корпуса аккумуляторной батареи 1, что более предпочтительно, со стороны любой из боковых поверхностей корпуса аккумуляторной батареи 1, а также со стороны крышки корпуса аккумуляторной батареи 1. Аккумуляторная батарея 1 выполнена снабжённой окном 4, сформированным в её корпусе. Окно 4 выполнено расположенным со стороны теплового ретранслятора 2 оппозитно к его рельефы содержащей поверхности. При этом 4 окно выполнено с возможностью обеспечения герметичности электролит содержащей части аккумуляторной батареи, а также контактного теплообмена между расположенным в окне участком теплового ретранслятора и расположенным напротив данного участка контекстуальным компонентом теплового интерфейса, входящим в состав технического средства. Кроме окна 4 аккумуляторная батарея 1 может быть выполнена снабжённой заглушкой (не показана), сформированной с возможностью её установки в окне 4 на период хранения батареи 1 или транспортировки вне состава эксплуатирующего её транспортного средства (не показано).The battery 1 is provided with a basic thermal repeater 2 formed in the form of a panel, one of the surfaces of which is preferably provided with reliefs. In this case, the panel can be made reduced from its center to the periphery. The base repeater 2 is made of a material passive to an electrolyte battery with low electrical and high thermal conductivity. As the preferred material for the manufacture of a thermal relay of acid or alkaline batteries, beryllium oxide-based ceramics can be used. This material is characterized by high resistance to acids (less than 0.3 μg / cm 2 for 1: 9 HCl) and alkali (0.2 μg / cm 2 for 10% NaOH), dielectric strength above 15 KV / mm, specific resistance not least 1 kohm / cm, a thermal conductivity of at least 250 W / mK (at about 313 K) and the specific heat capacity of 720 J / Kg ° C (25 ° C) - the information is taken from the Internet resource https://mavat.ltd/keramika / podlozhki / beo /? yclid = 2614323707477004196, viewed 05/15/2019. The base repeater 2 is made located in the electrolyte containing parts of the battery 1, oriented with its reliefs containing the surface towards the plates and separators of the galvanic cells 3. In this case, the base repeater 2 can be located on the bottom side of the battery housing 1, which is more preferable from any from the side surfaces of the battery case 1, as well as the side of the cover of the battery case 1. The battery 1 is provided with a window 4, th e in her body. The window 4 is made located on the side of the thermal repeater 2 opposite to its reliefs containing the surface. In this case, the 4th window is made with the possibility of ensuring the tightness of the electrolyte of the containing part of the battery, as well as contact heat exchange between the portion of the thermal relay located in the window and the contextual component of the thermal interface, which is part of the technical means, located opposite this section. In addition to window 4, the battery 1 can be made equipped with a plug (not shown), formed with the possibility of its installation in window 4 for the period of storage of the battery 1 or transportation outside the vehicle operating it (not shown).

Аккумуляторная батарея 1 может быть также выполнена снабжённой, по меньшей мере, одним дополнительным, пластино-образным, преимущественно, перфорированным тепловым ретранслятором (не показан), сформированным из того же материала, что и описанный выше базовый ретранслятор. При этом дополнительный ретранслятор (не показан) может быть выполнен как с прилеганием к боковой поверхности блока пластин и сепараторов гальванических элементов 3, так и, что более предпочтительно, интегрированным в состав блока 3. Наличие и количество дополнительных тепловых ретрансляторов определяется эксплуатационной тепловой нагрузкой аккумуляторной батареи 1, а также временем тепловой балансировки батареи, заданным условиями эксплуатации применяющего батарею технического средства.The battery 1 may also be provided with at least one additional, plate-shaped, mainly perforated thermal repeater (not shown) formed from the same material as the basic repeater described above. In this case, an additional repeater (not shown) can be performed both against the plate surface and the separators of the galvanic cells 3, and, more preferably, integrated into the block 3. The presence and number of additional thermal repeaters is determined by the operational thermal load of the battery 1, as well as the time of thermal balancing of the battery, specified by the operating conditions of the battery-applying equipment.

Совершенно очевидно, что базовый 2 и дополнительный (не показан) тепловые ретрансляторы могут быть выполнены изготовленными зацело. Более того, базовый и дополнительный тепловые ретрансляторы могут быть выполнены с образованием электролитических ванн гальванических элементов аккумуляторной батареи.It is obvious that the base 2 and additional (not shown) thermal repeaters can be made completely made. Moreover, the basic and additional thermal repeaters can be performed with the formation of electrolytic baths of galvanic cells of the battery.

Учитывая опционный / не обязательный характер присутствия в составе аккумуляторной батареи дополнительного ретранслятора (не показан), основополагающий / опорный статус базового ретранслятора 2, а также потенциальную возможность их объединения в единый модуль, в преамбуле и далее под терминами тепловой ретранслятор и ретранслятор, без использования уточняющего термина, характеризующего его дополнительный / вспомогательный характер, подразумевается именно базовый.Given the optional / non-mandatory nature of the presence of an additional repeater (not shown) in the battery, the fundamental / reference status of the basic repeater 2, as well as the potential possibility of combining them into a single module, in the preamble and further under the terms of the thermal repeater and repeater, without specifying The term characterizing its additional / auxiliary character is implied as a basic one.

Техническое средство выполнено снабжённым тепловым бустером, содержащим теплообменник 5 и подвижно установленный в теплообменнике драйвер 6. Бустер выполнен расположенным со стороны упомянутого выше окна 4 аккумуляторной батареи 1.The technical means are made provided with a thermal booster comprising a heat exchanger 5 and a driver 6 movably mounted in the heat exchanger. The booster is arranged located on the side of the aforementioned window 4 of the battery 1.

Исходя из предпочтительности расположения теплового ретранслятора 2 в донной части аккумуляторной батареи 1, обусловленной возможностью организации конвективного теплообмена в электролит содержащей части батареи 1, а также соответствующего данному предпочтению расположения окна 4, бустер выполнен расположенным под днищем аккумуляторной батареи 1, предпочтительно, в составе установочной площадки 7 батареи, предусмотренной спецификацией технического средства.Based on the preferred location of the thermal relay 2 in the bottom of the battery 1, due to the possibility of convective heat transfer into the electrolyte containing the battery 1, as well as the corresponding location of the window 4, the booster is located under the bottom of the battery 1, preferably as part of the installation site 7 batteries specified in the specification of the technical means.

Примечание: согласно ISO/IEC 2382-20:1990 термин спецификация обозначает документ, обеспечивающий точное описание системы для целей её разработки или валидации.Note: according to ISO / IEC 2382-20: 1990, the term specification refers to a document providing an accurate description of the system for the purposes of its development or validation.

Бустер выполнен и установлен с возможностью примыкания драйвера 6 бустера к расположенному в окне 4 корпуса батареи 1 участку теплового ретранслятора 2 при повышенной или пониженной, относительно оптимальных значений, температуре аккумуляторной батареи 1, а также с возможностью реализации опосредованного драйвером 6 теплообмена между теплообменником 5 бустера и тепловым ретранслятором 2 аккумуляторной батареи 1. Бустер также выполнен и установлен с возможностью дистанцирования драйвера 6 от расположенного в окне 4 корпуса участка теплового ретранслятора 2 при оптимальной температуре аккумуляторной батареи 1.The booster is made and installed with the possibility of adjacency of the driver 6 of the booster to the portion of the thermal relay 2 located in the window 4 of the battery case 1 at an increased or decreased temperature of the battery 1 relative to the optimal values, as well as with the possibility of implementing heat exchange mediated by the driver 6 between the booster heat exchanger 5 thermal repeater 2 of the battery 1. The booster is also made and installed with the ability to distance the driver 6 from the heat section located in the window 4 of the housing th repeater 2 at the optimum temperature of the battery 1.

Кроме упомянутых выше теплообменника 5 и драйвера 6 бустер 5 выполнен снабжённым компенсатором дифферента драйвера, приводом драйвера, пироэлектрическим датчиком температуры, а также нагревателем (для технических средств, предназначенных для эксплуатации в холодных климатических условиях), охладителем (для технических средств, предназначенных для эксплуатации в жарких климатических условиях) или нагревателем и охладителем (для технических средств универсального климатического исполнения).In addition to the heat exchanger 5 and driver 6 mentioned above, the booster 5 is made equipped with a driver trim compensator, a driver drive, a pyroelectric temperature sensor, and a heater (for technical equipment intended for operation in cold climatic conditions), a cooler (for technical equipment intended for operation in hot climatic conditions) or a heater and a cooler (for technical means of universal climatic modification).

Примечание: Дифферент (differens, diferentis, лат.) – разница. В контексте изобретения - компенсатор дифферента драйвера это компенсатор отклонений продольной геометрической оси драйвера 6 от его ортогонального положения относительно обращённого к нему участка поверхности теплового ретранслятора 2 аккумуляторной батареи 1 или, что более важно, компенсатор отклонений торцевой поверхности драйвера 6 относительно обращённого к нему участка поверхности теплового ретранслятора 2.Note: Different (differens, diferentis, lat.) - difference. In the context of the invention, the driver trim compensator is a compensator for deviations of the longitudinal geometric axis of the driver 6 from its orthogonal position relative to the surface portion of the thermal relay 2 of the battery 1 facing it, or, more importantly, a compensator for deviations of the end surface of the driver 6 relative to the thermal surface portion facing to it Repeater 2.

В иллюстрируемом случае, компенсатор образован подрамником 8, снабжённым средствами неподвижного крепления бустера к площадке аккумуляторной батареи. Подрамник 8 бустера выполнен снабжённым окном драйвера 9, упругим подвесом 10 теплообменника 5, в простейшем случае группой пружин, и установочным каналом 11 пироэлектрического датчика 12, обеспечивающим возможность установки соответствующего датчика, а также дистанцированного измерения датчиком температуры участка теплового ретранслятора 2, расположенного в окне 4 корпуса аккумуляторной батареи 1.In the illustrated case, the compensator is formed by a subframe 8 equipped with means for fixedly mounting the booster to the battery platform. The booster subframe 8 is made with a driver window 9, an elastic suspension 10 of the heat exchanger 5, in the simplest case, a group of springs, and an installation channel 11 of the pyroelectric sensor 12, which makes it possible to install the corresponding sensor, as well as to remotely measure the temperature of the thermal relay 2 located in window 4 battery housing 1.

Теплообменник 5 бустера выполнен в виде объёмного цельного или составного массива, сформированного с применением материалов с высокой теплопроводностью, снабжённого сквозным резьбовым каналом. Особенности формообразования теплообменника определяются композиционным составом бустера, а также наличием входящих в состав бустера нагревающе-охлаждающих компонентов.The booster heat exchanger 5 is made in the form of a solid one-piece or composite array formed using materials with high thermal conductivity, equipped with a through threaded channel. Features of the heat exchanger forming are determined by the composition of the booster, as well as the presence of heating and cooling components included in the booster.

Теплообменник 5 бустера выполнен упруго закреплённым посредством подвеса к подрамнику 8 бустера.The booster heat exchanger 5 is made elastically fixed by suspension to the booster subframe 8.

Драйвер 6 бустера выполнен в виде стержня, сформированного из материала с высокой теплопроводностью, боковая поверхность которого снабжена резьбовым поясом. Драйвер 6 бустера выполнен установленным в канале теплообменника 5 бустера с возможностью вращения и осевого перемещения, обусловленных сопряжением резьбовых стенок канала теплообменника 5 и резьбового пояса драйвера 6.The driver 6 of the booster is made in the form of a rod formed of a material with high thermal conductivity, the side surface of which is equipped with a threaded belt. The driver 6 of the booster is made installed in the channel of the heat exchanger 5 of the booster with the possibility of rotation and axial movement due to the conjugation of the threaded walls of the channel of the heat exchanger 5 and the threaded belt of the driver 6.

Для технических средств, предназначенных для эксплуатации исключительно в жарких климатических условиях бустер может содержать в своём составе охладитель, образованный сформированной в массиве теплообменника полостью 13 испарителя, выполненной с возможностью её соответствующего соединения с нагнетательной и всасывающей магистралями (не показаны) компрессора кондиционера (не показан) технического средства, а также с возможностью охлаждения драйвера 6 бустера.For technical equipment intended for operation exclusively in hot climatic conditions, the booster may include a cooler formed by the cavity 13 of the evaporator formed in the heat exchanger array and configured to connect it to the discharge and suction lines (not shown) of the air conditioning compressor (not shown) technical means, as well as with the possibility of cooling the driver 6 of the booster.

Для технических средств, предназначенных для эксплуатации исключительно в холодных климатических условиях бустер может содержать в своём составе нагреватель, образованный сформированной в массиве теплообменника полостью 14 нагревателя, выполненной с возможностью её соединения с нагнетательной и всасывающей магистралями (не показаны) системы охлаждения двигателя (не показана) технического средства, а также с возможностью нагревания драйвера 6 бустера.For technical equipment intended for operation exclusively in cold climatic conditions, the booster may include a heater formed by the cavity 14 of the heater formed in the heat exchanger array, configured to connect it to the discharge and suction lines (not shown) of the engine cooling system (not shown) technical means, as well as with the possibility of heating the driver 6 of the booster.

Для технических средств универсального климатического исполнения теплообменник бустера может содержать в своём составе две гидравлически изолированные полости 13, 14, одну испарителя охладителя, а другую нагревателя, каждая из которых выполнена с возможностью соединения с соответствующими, из числа упомянутых выше, магистралями технического средства.For technical equipment of universal climatic design, the booster heat exchanger can contain two hydraulically insulated cavities 13, 14, one cooler evaporator, and another heater, each of which is made with the possibility of connection with the corresponding, from the above-mentioned, highways of the technical means.

В случае применения жидкостного нагревателя бустер может быть снабжён гидравлическим клапаном 19 (см. ниже), выполненным и расположенным с возможностью прекращения циркуляционного теплообмена между полостью 14 нагревателя бустера и системой охлаждения (не показана) двигателя технического средства.In the case of using a liquid heater, the booster can be equipped with a hydraulic valve 19 (see below), made and located with the possibility of terminating the circulation of heat between the cavity 14 of the booster heater and the cooling system (not shown) of the engine of the technical means.

Бустер может содержать в своём составе сформированную в массиве теплообменника 5 или драйвера 6 полость (не показана) индукционного нагревателя и расположенный в данной полости индукционный нагреватель (не показан), выполненный с возможностью нагрева драйвера 6 бустера.The booster may include an induction heater cavity (not shown) formed in the array of heat exchanger 5 or driver 6 and an induction heater (not shown) located in the cavity, configured to heat the booster driver 6.

Бустер может содержать в своём составе сформированную в массиве теплообменника 5 или, предпочтительно, в массиве драйвера 6 полость термоэлектрического нагревателя и расположенный в данной полости термоэлектрический (резистивный) нагреватель 15, выполненный с возможностью нагрева драйвера 6 бустера.The booster may include a cavity of a thermoelectric heater formed in the array of heat exchanger 5 or, preferably, in the array of driver 6 and a thermoelectric (resistive) heater 15 located in this cavity, configured to heat the driver 6 of the booster.

При этом и резистивный 15 и индукционный (не показан) нагреватели выполнены, предпочтительно, в качестве дополнительных к жидкостному (полость 14).In this case, both resistive 15 and induction (not shown) heaters are made, preferably, as additional to liquid (cavity 14).

Привод драйвера выполнен образованным зубчатым колесом 16, неподвижно закреплённым на оппозитном, относительно теплового ретранслятора 2, торце драйвера 6 коаксиально к его продольной геометрической оси, электродвигателем 17, закреплённым неподвижно на теплообменнике 5 бустера, а также шестернёй 18, неподвижно закреплённой на валу электродвигателя 17. При этом электродвигатель 17 установлен, а шестерня 18 и зубчатое колесо 16 выполнены и расположены с возможностью реализации зубчатого прямозубого или, преимущественно, косозубого зацепления между зубчатым колесом 16 и шестернёй 18 в процессе вращения и аксиального перемещения драйвера 6 бустера.The driver’s drive is made by a formed gear wheel 16 fixedly mounted on the opposite relative to the thermal relay 2, the driver’s end 6 coaxially to its longitudinal geometric axis, an electric motor 17 fixedly mounted on the booster heat exchanger 5, and a gear 18 fixedly mounted on the shaft of the electric motor 17. In this case, the electric motor 17 is installed, and the gear 18 and the gear 16 are made and arranged to realize spur gear or, mainly, helical gearing m Between gear 16 and gear 18 during rotation and axial movement of the driver 6 of the booster.

В упрощенном варианте теплообменник 5 бустера может быть выполнен снабжённым сквозным безрезьбовым каналом (не показано), драйвер 6 сформированным в виде плунжера (не показано), а привод драйвера образованным упругим элементом (не показан), сформированным и установленным с возможностью поджатия драйвера 6 к тепловому ретранслятору 2.In a simplified version, the booster heat exchanger 5 can be made equipped with a through threadless channel (not shown), a driver 6 formed in the form of a plunger (not shown), and a driver drive formed by an elastic element (not shown), formed and installed with the possibility of pressing the driver 6 to the thermal Repeater 2.

Исходя из показанной в преамбуле экологической, экономической и технической целесообразности термокондиционирования аккумуляторной батареи заявляемый тепловой интерфейс выполнен снабжённым входящей в состав технического средства термоизолирующей капсулой (не показана), сформированной с возможностью размещения в её полости аккумуляторной батареи 1, установочной площадки 7 аккумуляторной батареи 1 и теплового бустера.Based on the ecological, economic and technical feasibility of thermal conditioning of the battery shown in the preamble, the claimed thermal interface is made equipped with a thermally insulating capsule (not shown), which is part of the technical equipment, formed with the possibility of placing battery battery 1, mounting pad 7 of battery 1 and thermal booster.

При этом из интернет ресурса http://kryothermtec.com/ru/thermoelectric-coolers-for-industrial-applications.html, просмотрено 11.06.2019, известны полупроводниковые термоэлектрические модули, выполненные с возможностью реверсирования режимов теплопередачи (нагрева и охлаждения). Исходя из потенциальной возможности использования упомянутого выше, капсула (не показана) может быть выполнена снабжённой окном и установленным в окне капсулы полупроводниковым термоэлектрическим модулем (не показан), расположенным с возможностью конвективного и лучистого теплообмена между обращённой вовнутрь капсулы поверхностью термоэлектрического модуля и теплообменником бустера, а также с возможностью конвективного или, предпочтительно, циркуляционного теплового обмена между обращённой наружу капсулы поверхностью модуля и окружающей эту поверхность средой.At the same time, from the Internet resource http://kryothermtec.com/en/thermoelectric-coolers-for-industrial-applications.html, viewed June 11, 2019, semiconductor thermoelectric modules are known that are capable of reversing heat transfer modes (heating and cooling). Based on the potential use of the aforementioned, a capsule (not shown) can be provided with a semiconductor thermoelectric module (not shown) equipped with a window and installed in the capsule window, located with the possibility of convective and radiant heat exchange between the surface of the thermoelectric module facing the inside of the capsule and the booster heat exchanger, and also with the possibility of convective or, preferably, circulating heat exchange between the outward facing capsule surface of the module and approx This surface

В современных технических средствах нагрев и охлаждение агрегатов и узлов выполняется, в случае отсутствия стационарных источников энергии, за счёт энергетических ресурсов запасённого в составе технического средства топлива или запасённой в накопителе технического средства электрической энергии. In modern technical means, heating and cooling of units and assemblies is carried out, in the absence of stationary energy sources, due to the energy resources of the fuel stored in the technical means of the equipment or the electric energy stored in the technical means store.

Из интернет ресурса http://deltaterm.ru/page/47, просмотрено 11.06.2019, известны многоразовые солевые грелки и пакеты, наполненные перенасыщенным раствором ацетата натрия, выделяющие тепло в процессе кристаллизации из перенасыщенного раствора. В течение нескольких секунд после активации (перегибания плавающего в растворе триггера) наполнитель разогревается до температуры от 50 до 54°С, продолжительность работы зависит от объёма наполнителя, температуры окружающей среды и составляет от 30 минут до 4 часов. При этом на сайте производителя указано, что при охлаждении до -8°С раствор обратимо самокристаллизуется, а его теплоёмкость в 3 раза выше, чем у воды.From the Internet resource http://deltaterm.ru/page/47, viewed 06/11/2019, reusable salt hot-water bottles and packets filled with a supersaturated solution of sodium acetate are known that produce heat during crystallization from a supersaturated solution. Within a few seconds after activation (bending of the trigger floating in the solution), the filler is heated to a temperature of 50 to 54 ° C, the duration of work depends on the volume of the filler, the ambient temperature and ranges from 30 minutes to 4 hours. At the same time, it is indicated on the manufacturer’s website that when cooled to -8 ° С, the solution reversibly self-crystallizes, and its heat capacity is 3 times higher than that of water.

Из патента на полезную модель RU26414, МПК A61F 7/00, публ. 10.12.2002, известна «комбинированная химическая грелка», содержащая в своём составе фазопереходную композицию,состоящую из смеси тригидрата ацетата натрия с дигидратом ацетата лития либо тетрагидратом диацетата магния, и экзотермическую композицию, содержащую порошок железа, уголь активированный, хлорид натрия, влагоудерживающий сорбент и воду. Данная грелка нагревается до 38…42°С и удерживает даную температуру до 6 часов.From the patent for utility model RU26414, IPC A61F 7/00, publ. 12/10/2002, a “combined chemical heating pad” is known containing a phase transition composition consisting of a mixture of sodium acetate trihydrate with lithium acetate dihydrate or magnesium diacetate tetrahydrate, and an exothermic composition containing iron powder, activated carbon, sodium chloride, a water-retaining sorbent and water. This heating pad is heated to 38 ... 42 ° C and holds the given temperature for up to 6 hours.

Из патента на полезную модель RU110611, 6 МПК A41D 13/005, публ. 27.11.2011, известно «устройство для обеспечения теплового баланса организма», основанное на использовании выпускавшейся в СССР горелки бензиновой каталитической ГК-1, которая при полной её заправке (20 см3) бензинами Б70, Нефрас С2-80/120 (Калоша), С3-80/120, возможно применение 96% спирта этилового, способна вырабатывать тепло в течение 8…14 часов и нагревается до температуры 60…70°С.From the patent for utility model RU110611, 6 IPC A41D 13/005, publ. 11/27/2011, the “device for ensuring the body’s heat balance” is known, based on the use of the gas-catalytic burner GK-1, which was produced in the USSR, which, when fully charged (20 cm3) with B70, Nefras C2-80 / 120 (Kalosha), C3 gasolines -80/120, it is possible to use 96% ethyl alcohol, is capable of generating heat for 8 ... 14 hours and is heated to a temperature of 60 ... 70 ° C.

Из интернет ресурса https://avtozhidkost.ru/benzin-b-70-aviatsionnyj-tsena-gost/, опубликовано 21.02.2019, просмотрено 13.06.2019, известны среднестатистическая цена бензина-растворителя Б70 и его плотность - 70000 руб/т и 750 кг/м3. Отсюда, вес одной заправки горелки ГК-1 бензином Б70 равен 14 г, а её стоимость составляет 0,98 руб.From the Internet resource https://avtozhidkost.ru/benzin-b-70-aviatsionnyj-tsena-gost/, published on 02/21/2019, viewed 06/13/2019, the average statistical price of B70 gasoline-solvent and its density is 70,000 rubles / ton and 750 kg / m 3 . Hence, the weight of one gas station of the GK-1 burner with B70 gasoline is 14 g, and its cost is 0.98 rubles.

Из книги «Справочник по элементарной физике», авторы Н.И. Кошкин, М.Г.Ширкевич, М., «Наука», 1988, стр. 113 известны низшая теплота сгорания, при 20°С, бензина 44…47 МДж/кг и спирта этилового 27,2 МДж/кг. Следовательно, количество тепла, выработанного горелкой ГК-1 при окислении одной заправки бензина Б70, при расчёте по нижнему пределу, составит около 0,616МДж при стоимости тепловой энергии 1,6 руб/МДж.From the book "Handbook of Elementary Physics", authors N.I. Koshkin, M.G. Shirkevich, M., Nauka, 1988, p. 113 known lower heat of combustion, at 20 ° C, gasoline 44 ... 47 MJ / kg and ethyl alcohol 27.2 MJ / kg. Consequently, the amount of heat generated by the GK-1 burner during the oxidation of one B70 gasoline refueling, when calculated according to the lower limit, will be about 0.616 MJ at a cost of thermal energy of 1.6 rubles / MJ.

Вместе с тем, из интернет ресурса https://energovopros.ru/spravochnik/elektrosnabzhenie/tarify-na-elektroenergiju/2883/29544/, а также из интернет ресурса http://rublgid.ru/2019/tarify-na-jelektrojenergiju-v-magadane-v-2019-g/#_2019-2, просмотрено 13.06.2019, известны тарифы на электроэнергию в г. Самаре и в г. Магадане на первое полугодие 2019 г.: - для населения Самары, при одноставочном тарифе, стоимость электроэнергии составляет 4,06 руб/квт ч, а для населения Магадана 7,49 руб/квт ч. При этом из справочника «Физические величины» под ред. И.С. Григорьева и Е.З. Мейлихова, М., Энергоатомиздат, 1991 г., стр. 32, известно соотношение 1 кВтч=3,6 МДж. Тогда стоимость электроэнергии в Самаре составляет 1,28 руб/МДж, а в Магадане 2,08 руб/МДж.However, from the Internet resource https://energovopros.ru/spravochnik/elektrosnabzhenie/tarify-na-elektroenergiju/2883/29544/, as well as from the Internet resource http://rublgid.ru/2019/tarify-na-jelektrojenergiju -v-magadane-v-2019-g / # _ 2019-2, viewed on 06/13/2019, electricity tariffs are known in the city of Samara and in the city of Magadan for the first half of 2019: - for the population of Samara, with a one-rate tariff, the cost of electricity is 4.06 rubles / kWh, and for the population of Magadan 7.49 rubles / kWh. Moreover, from the reference book “Physical quantities”, ed. I.S. Grigoryeva and E.Z. Meilikhova, M., Energoatomizdat, 1991, p. 32, the ratio of 1 kWh = 3.6 MJ is known. Then the cost of electricity in Samara is 1.28 rubles / MJ, and in Magadan 2.08 rubles / MJ.

Изложенное в шести выше расположенных абзацах показывает целесообразность введения в состав теплового интерфейса аккумуляторной батареи каталитического (предпочтительно) или химического нагревателей (не показаны), и им соответствующих гнёзд (не показаны). Данные нагреватели должны быть выполнены в виде объёмных, эпизодически, по мере необходимости, активируемых элементов, устанавливаемых или возвращаемых после активации в соответствующие гнёзда теплообменника теплового интерфейса. При этом каталитический нагреватель выполнен с возможностью выделения тепла при беспламенном каталитическом окислении углеводородного топлива, а химический нагреватель, сформирован с возможностью выделения тепла в процессе протекания экзотермической реакции или/и реакции фазового перехода между компонентами нагревателя.The six paragraphs above show the advisability of introducing catalytic (preferably) or chemical heaters (not shown) into the thermal interface of the battery pack, and their corresponding sockets (not shown). These heaters should be made in the form of volumetric, occasionally, as necessary, activated elements that are installed or returned after activation to the corresponding heat exchanger sockets of the thermal interface. In this case, the catalytic heater is made with the possibility of heat generation during flameless catalytic oxidation of hydrocarbon fuel, and the chemical heater is formed with the possibility of heat generation during the course of the exothermic reaction and / or the phase transition reaction between the components of the heater.

Сформированные, в соответствии с формообразованием нагревателей (не показаны), гнёзда (не показаны), предпочтительно, должны быть выполнены в составе теплообменника, что обеспечивает наиболее эффективную трансляцию тепла, получаемого от нагревателя, к драйверу 6 бустера и далее к тепловому ретранслятору 2 аккумуляторной батареи 1.The nests (not shown) formed in accordance with the shaping of the heaters (not shown) should preferably be made as part of a heat exchanger, which ensures the most efficient transfer of heat received from the heater to the driver 6 of the booster and then to the thermal relay 2 of the battery one.

Учитывая общетехническую известность всех локальных элементов, входящих в состав заявляемого и иллюстративно показанного теплового интерфейса, работа последнего будет обозначена тезисно.Given the general technical fame of all the local elements that make up the claimed and illustratively shown thermal interface, the work of the latter will be indicated thesis.

Капсула (не показана) обеспечивает защиту расположенных внутри капсулы объектов от нагрева расположенными вне капсулы источниками инфракрасного излучения.A capsule (not shown) provides protection of objects located inside the capsule from heat from sources of infrared radiation located outside the capsule.

Капсула замедляет остывание расположенных внутри капсулы объектов в процессе простоя / бездействия технического средства при низких температурах окружающей среды.The capsule slows down the cooling of objects located inside the capsule during the process of downtime / inactivity of a technical tool at low ambient temperatures.

Капсула уменьшает непроизводительный расход электрической и химической энергии в процессе теплового взаимодействия бустера и аккумуляторной батареи 1, где под тепловым взаимодействием подразумеваются:The capsule reduces the unproductive consumption of electrical and chemical energy during the thermal interaction of the booster and battery 1, where by thermal interaction are meant:

- Тепловая подпитка аккумуляторной батареи 1 в процессе простоя / бездействия технического средства при низких температурах окружающей среды, - Thermal recharge battery 1 in the process of downtime / inaction of the technical means at low ambient temperatures,

- предстартовый подогрев аккумуляторной батареи 1, обеспечивающий повышенную энерго отдачу батареи, по сравнению с параметрами, свойственными её охлаждённому, до отрицательных температур, состоянию,- pre-start heating of the battery 1, providing increased energy return of the battery, compared with the parameters inherent to its cooled, to negative temperatures, condition,

- подогрев аккумуляторной батареи 1 до состояния, обеспечивающего приём восстановительного заряда за время, свойственное нормальным условиям её эксплуатации,- heating the battery 1 to a state that ensures the reception of the recovery charge in a time characteristic of normal operating conditions,

- охлаждение аккумуляторной батареи 1, в случае нежелательного роста её температуры.- cooling the battery 1, in the case of an undesirable increase in its temperature.

В процессе простоя технического средства теплообменник 5 бустера принимает через стенки соответствующих гнёзд тепловую энергию каталитического или химического нагревателя, транслирует её через сопрягаемые поверхности в массив драйвера 6, через драйвер 6 в массив теплового ретранслятора 2 аккумуляторной батареи 1 и наконец в её электролит содержащую часть к пластинам и сепараторам гальванических элементов 3. Применение каталитического или химического нагревателя (в совокупности с применением теплового ретранслятора 2 и, особенно, с применением капсулирования) позволяет значительно увеличить интервал времени, в течение которого гальванические элементы 3 и электролит батареи 1 сохраняют положительную температуру. In the process of technical equipment downtime, the booster heat exchanger 5 receives the thermal energy of a catalytic or chemical heater through the walls of the corresponding sockets, transfers it through mating surfaces to the driver array 6, through driver 6 to the array of thermal relay 2 of the battery 1 and finally to its electrolyte containing part to the plates and separators of galvanic cells 3. The use of a catalytic or chemical heater (in conjunction with the use of thermal relay 2 and, especially, with eneniem encapsulation) can significantly increase the time interval during which the battery cells 3 or the battery electrolyte 1 retain a positive temperature.

В процессе предстартового подготовки батареи 1 индукционный (не показан) или термоэлектрический 15 нагреватель бустера, нагревает массив драйвера 6, который через сопрягаемые поверхности передаёт тепловую энергию в массив теплового ретранслятора 2 аккумуляторной батареи 1 и далее в её электролит содержащую часть к пластинам и сепараторам гальванических элементов 3. Применение термоэлектрического или индукционного нагревателя (в совокупности с применением капсулирования и, особенно, с применением теплового ретранслятора 2), позволяет снизить удельный расход потребляемой на разогрев батареи электрической энергии (особенно важно при отсутствии дополнительных источников электрической энергии), что увеличивает последующую энерго отдачу батареи 1, по сравнению с отдачей энергии охлаждённой до отрицательных температур батареи.During the pre-launch preparation of the battery 1, an induction (not shown) or thermoelectric 15 booster heater heats the driver array 6, which transfers thermal energy through the mating surfaces to the heat relay array 2 of the battery 1 and then to its electrolyte containing part to the plates and separators of galvanic cells 3. The use of a thermoelectric or induction heater (in conjunction with the use of encapsulation and, especially, with the use of thermal relay 2), allows to increase the specific consumption of electric energy consumed for heating the battery (it is especially important in the absence of additional sources of electric energy), which increases the subsequent energy output of battery 1, compared with the return of energy cooled to negative temperatures of the battery.

После запуска двигателя (не показан) технического средства теплообменник 5 бустера, посредством стенок соединённой с системой охлаждения двигателя (не показаны) полости 14 нагревателя, принимает часть тепловой энергии двигателя, обычно сбрасываемой системой охлаждения в окружающую среду, транслирует её через сопрягаемые поверхности в массив драйвера 6, через драйвер 6 в массив теплового ретранслятора 2 аккумуляторной батареи 1 и наконец в её электролит содержащую часть к пластинам и сепараторам гальванических элементов 3. Применение в составе теплообменника полости нагревателя 14, соединённой с системой охлаждения двигателя (в совокупности с применением капсулирования и, особенно, с применением теплового ретранслятора), обеспечивает более быстрый, по сравнению с цитированными выше техническими решениями, подогрев гальванических элементов 3 и электролита батареи 1, до состояния, обеспечивающего приём восстановительного заряда за время, свойственное нормальным условиям её эксплуатации.After starting the engine (not shown) of the technical means, the booster heat exchanger 5, through the walls connected to the engine cooling system (not shown) of the heater cavity 14, receives part of the thermal energy of the engine, usually discharged by the cooling system into the environment, translates it through mating surfaces into the driver array 6, through the driver 6 into the array of thermal relay 2 of the battery 1 and finally into its electrolyte containing part to the plates and separators of the galvanic cells 3. Application in This type of heat exchanger of the heater cavity 14, connected to the engine cooling system (in conjunction with the use of encapsulation and, especially, with the use of a thermal relay), provides faster, compared with the technical solutions cited above, heating of the galvanic cells 3 and battery electrolyte 1 to the state , providing reception of the recovery charge for the time characteristic of the normal conditions of its operation.

В процессе работы аккумуляторной батареи 1, при нежелательном росте температуры в её электролит содержащей части, тепловой ретранслятор 2 батареи через сопрягаемые поверхности транслирует тепловую энергию батареи 1 в массив драйвера 6 бустера, из массива драйвера 6 в теплообменник 5 бустера к стенкам полости 13 испарителя, и далее, хладагенту кондиционера (не показан). Применение в составе теплообменника охладителя, соответствующим образом соединённого с нагнетательной и всасывающей магистралями компрессора кондиционера технического средства (особенно, в совокупности с применением теплового ретранслятора) обеспечивает охлаждение аккумуляторной батареи, в случае её нежелательного нагрева.In the process of operation of the battery 1, if the temperature in its electrolyte containing part is undesirable, the heat relay 2 of the battery through mating surfaces transfers the heat energy of battery 1 to the driver array 6 of the booster, from the array of driver 6 to the heat exchanger 5 of the booster to the walls of the cavity 13 of the evaporator, and further, to the refrigerant of the air conditioner (not shown). The use of a cooler in the heat exchanger, appropriately connected to the discharge and suction lines of the compressor of the air conditioning compressor of a technical tool (especially in combination with the use of a thermal relay) provides cooling of the battery in case of undesired heating.

При нагреве теплообменника индукционным (не показан) или резистивным 15 нагревателем или при работающем кондиционере технического средства, а также в случае простоя технического средства гидравлический клапан (не показан) бустера блокирует циркуляционный обмен между полостью 14 жидкостного нагревателя теплообменника 5 и системой охлаждения двигателя (не показан).When the heat exchanger is heated by an induction (not shown) or resistive 15 heater or when the technical conditioner is working, and also if the technical means are idle, a hydraulic valve (not shown) of the booster blocks the circulation exchange between the cavity 14 of the heat exchanger 5 liquid heater and the engine cooling system (not shown )

В процессе простоя технического средства без тепловой подпитки батареи, в процессе работы технического средства при допустимой положительной температуре аккумуляторной батареи, а также в процессе измерения пироэлектрическим датчиком 12 температуры теплового ретранслятора 2, торцевая поверхность драйвера 6 бустера (при наличии управляемого привода драйвера) расположена на удалении от противолежащего ей участка теплового ретранслятора 2, что затрудняет тепловой обмен между компонентами теплового интерфейса.In the process of downtime of the technical means without thermal recharge of the battery, during the operation of the technical means at an acceptable positive temperature of the battery, as well as during the measurement of the temperature of the thermal relay 2 by the pyroelectric sensor 12, the end surface of the driver 6 of the booster (in the presence of a controlled driver drive) from the opposite portion of the thermal relay 2, which complicates the heat exchange between the components of the thermal interface.

В процессе простоя технического средства с применением каталитического или химического нагревателя, а также при осуществлении иных, упомянутых выше, процессов теплового взаимодействия бустера и аккумуляторной батареи 1 торцевая поверхность драйвера 6 бустера (при наличии управляемого привода драйвера) расположена с её прилеганием к соответственно расположенному участку теплового ретранслятора 2, что обеспечивает тепловой обмен между компонентами теплового интерфейса.In the process of downtime of the technical means using a catalytic or chemical heater, as well as in the implementation of the other processes mentioned above, the thermal interaction of the booster and the battery 1, the end surface of the driver 6 of the booster (in the presence of a controlled driver drive) is located with its adjoining to the correspondingly located section of the thermal repeater 2, which provides thermal exchange between the components of the thermal interface.

Тепловой ретранслятор 2 аккумуляторной батареи 1, вследствие его более высокой теплопроводности, по сравнению с теплопроводностью иных жидких и твёрдых компонентов батареи 1, обеспечивает более эффективный, по сравнению с существующим уровнем техники, теплообмен между электролитом, пластинами, сепараторами гальванических элементов 3 батареи и драйвером 6 бустера. При этом компенсатор дифферента, вследствие наличия упругого подвеса 10 теплообменника 5, обеспечивает плотное прилегание торцевой поверхности драйвера 6 (в случае его выдвижения к тепловому ретранслятору) к соответственно расположенному участку поверхности теплового ретранслятора 2.The thermal repeater 2 of the battery 1, due to its higher thermal conductivity, compared with the thermal conductivity of other liquid and solid components of the battery 1, provides more efficient, compared with the prior art, heat transfer between the electrolyte, plates, separators of the battery cells 3 and the driver 6 booster. In this case, the trim compensator, due to the presence of the elastic suspension 10 of the heat exchanger 5, provides a snug fit to the end surface of the driver 6 (in the case of its extension to the thermal repeater) to the correspondingly located surface area of the thermal repeater 2.

В случае использования управляемого привода драйвера - вращение вала электродвигателя 17, вследствие наличия зубчатой передачи (элементы 16, 18), приводит к осевому вращению драйвера 6 в канале теплообменника 5, а вследствие взаимодействия резьбовых стенок упомянутого канала и резьбового пояса драйвера к его аксиальному перемещению. Данный привод обеспечивает возможность управления процессом теплового взаимодействия между аккумуляторной батареей 1 и теплообменником 5 бустера, в том числе с учётом показаний датчика температуры охлаждающей жидкости (на Фиг. 4 обозначен аббревиатурой ДТОЖ) системы охлаждения (не показана) двигателя (не показан) технического средства и датчика температуры хладагента / фреона (на Фиг. 4 обозначен аббревиатурой ДТФр) кондиционера (не показан) технического средства.In the case of using a controlled driver drive, the rotation of the motor shaft 17, due to the presence of a gear transmission (elements 16, 18), leads to axial rotation of the driver 6 in the channel of the heat exchanger 5, and due to the interaction of the threaded walls of the said channel and the threaded belt of the driver to its axial movement. This drive provides the ability to control the process of thermal interaction between the battery 1 and the booster heat exchanger 5, including taking into account the readings of the coolant temperature sensor (in Fig. 4 indicated by the abbreviation DTOZH) of the cooling system (not shown) of the engine (not shown) of the technical means and refrigerant / freon temperature sensor (in Fig. 4 is denoted by the abbreviation DTFr) of an air conditioner (not shown) of a technical tool.

В случае использования неуправляемого привода драйвера - привод осуществляет постоянное подпружинивание драйвера 6 к аккумуляторной батарее 1 с прилеганием торцевой поверхности драйвера 6 к соответственно расположенному участку поверхности теплового ретранслятора 2. Упрощенный привод обеспечивает возможность управления процессом теплового взаимодействия между аккумуляторной батареей 1 и теплообменником 5 бустера посредством гидравлического клапана 19, а также упомянутых в предыдущем абзаце датчиков температуры охлаждающей жидкости системы охлаждения и температуры хладагента.In the case of using an uncontrolled driver’s drive, the drive constantly loads the driver 6 to the battery 1 with the end face of the driver 6 adhering to the correspondingly located portion of the surface of the thermal relay 2. The simplified drive provides the ability to control the process of thermal interaction between the battery 1 and the booster heat exchanger 5 by means of a hydraulic valve 19, as well as the coolant temperature sensors mentioned in the previous paragraph cooling system and the coolant temperature.

Совершенно очевидно, что работа заявляемого теплового интерфейса, как и работа прототипа, обеспечивается посредством теплового реле.It is quite obvious that the operation of the claimed thermal interface, as well as the operation of the prototype, is provided by means of a thermal relay.

Примечание: - Реле ( relais, от relayer, фр.) – сменять, заменять.Note: - Relays (relais, from relayer, fr.) - replace, replace.

В отличие от прототипа термореле расположено вне состава аккумуляторной батареи. In contrast to the prototype, the thermal relay is located outside the battery.

Термореле выполнено образованным релейным и ключевыми элементами, выполненными в виде полупроводникового многоканального контроллера 20, пироэлектрческим датчиком 12, размещенным с возможностью измерения температуры теплового ретранслятора 2, в случае дистанцирования драйвера 6 и теплового ретранслятора 2, или температуры драйвера 6, если он находится в тепловом контакте с тепловым ретранслятором 2, штатным, для технического средства, датчиком температуры охлаждающей жидкости системы охлаждения, клапаном 19, а также может включать в себя штатный, для технического средства, датчик температуры хладагента и, как вариант, штатный, для технического средства, датчик (не показан) температуры воздуха, окружающего техническое средство. При этом контроллер 20 может быть выполнен как в виде отдельно изготовленного блока, подключаемого в электрическую сеть технического средства, так и в виде логических компонентов, входящих в состав контроллера (не показан) управления двигателем.The thermal relay is made of formed relay and key elements, made in the form of a semiconductor multi-channel controller 20, a pyroelectric sensor 12, which is capable of measuring the temperature of thermal relay 2, in case of distance between driver 6 and thermal relay 2, or temperature of driver 6, if it is in thermal contact with a thermal repeater 2, standard, for a technical means, a temperature sensor of the coolant of the cooling system, valve 19, and may also include a standard, for a technical means, temperature sensor of the refrigerant and, as an option, a standard, for a technical means, a sensor (not shown) of the temperature of the air surrounding the technical means. In this case, the controller 20 can be made both in the form of a separately manufactured unit that is connected to the electrical network of the technical means, and in the form of logical components that make up the controller (not shown) of the engine control.

Техническими результатами решения по настоящему изобретению являются:The technical results of the solutions of the present invention are:

- снижение номинального значения ёмкости АКБ, используемой в составе технического средства;- reduction of the nominal value of the battery capacity used as part of the technical means;

- исключение недозаряда АКБ в процессе эксплуатации технических средств при отрицательных температурах окружающей среды;- the exclusion of undercharging the battery during the operation of technical equipment at negative ambient temperatures;

- исключение перегрева АКБ при эксплуатации технических средств в жарких климатических условиях и/или при высокой токовой нагрузке;- elimination of battery overheating during the operation of technical equipment in hot climatic conditions and / or at high current load;

- увеличение ресурса (времени жизни) АКБ.- increase in battery life (lifetime).

Claims (10)


1. Тепловой интерфейс аккумуляторной батареи, включающий в себя нагреватель и тепловой ретранслятор, встроенный в обогреваемую аккумуляторную батарею, отличающийся тем, что тепловой интерфейс выполнен снабжённым термо-бустером, расположенным, предпочтительно, под днищем аккумуляторной батареи, содержащим теплообменник и подвижно установленный драйвер, тепловой ретранслятор выполнен в виде панели, расположенной в электролит содержащей части аккумуляторной батареи, предпочтительно, снабжённой рельефами, простирающимися в сторону пластин и сепараторов гальванических элементов, тепловой ретранслятор выполнен сформированным из стойкого к электролиту материала с низкой электрической и высокой тепловой проводимостями, корпус аккумуляторной батареи выполнен снабжённым расположенным со стороны бустера окном, сформированным с возможностью реализации опосредованного драйвером теплообмена между бустером и тепловым ретранслятором аккумуляторной батареи, драйвер и бустер выполнены и установлены с возможностью примыкания драйвера к расположенному в окне корпуса участку теплового ретранслятора при повышенной или пониженной, относительно оптимальных значений, температуре аккумуляторной батареи, а также с возможностью дистанцирования драйвера от расположенного в окне корпуса участка теплового ретранслятора при оптимальной температуре аккумуляторной батареи.

1. The thermal interface of the battery, including a heater and a thermal repeater built into the heated battery, characterized in that the thermal interface is provided with a thermal booster, located preferably under the bottom of the battery, containing a heat exchanger and movably installed driver, thermal the repeater is made in the form of a panel located in the electrolyte containing the battery part, preferably provided with reliefs extending towards the plate stins and separators of galvanic cells, the thermal repeater is made of electrolyte-resistant material with low electrical and high thermal conductivities, the battery case is equipped with a window located on the side of the booster, configured to realize driver-mediated heat transfer between the booster and the thermal relay of the battery, driver and the booster is made and installed with the possibility of adjoining the driver to the part located in the case window thermal relay when the temperature of the battery is increased or lowered relative to the optimal values, as well as with the ability to distance the driver from the portion of the thermal relay located in the case window at the optimum temperature of the battery.

2. Тепловой интерфейс по п.1, отличающийся тем, что тепловой ретранслятор выполнен сформированным, предпочтительно, из керамики на основе оксида бериллия

2. The thermal interface according to claim 1, characterized in that the thermal repeater is formed, preferably, of ceramic based on beryllium oxide

3. Тепловой интерфейс по п.1, отличающийся тем, что выполнен снабжённым термоизолирующей капсулой, сформированной с возможностью размещения в её полости аккумуляторной батареи и бустера.

3. The thermal interface according to claim 1, characterized in that it is provided with a thermally insulating capsule formed with the possibility of placing a battery and a booster in its cavity.

4. Тепловой интерфейс по п.1, отличающийся тем, что выполнен снабжённым, по меньшей мере, одним пластино-образным, преимущественно, перфорированным дополнительным тепловым ретранслятором, сформированным из стойкого к электролиту материала с низкой электрической и высокой тепловой проводимостями, установленным, предпочтительно, между пластинами гальванических элементов.

4. The thermal interface according to claim 1, characterized in that it is provided with at least one plate-like, mainly perforated additional thermal relay formed from an electrolyte-resistant material with low electrical and high thermal conductivity, installed, preferably between the plates of the galvanic cells.

5. Тепловой интерфейс по п.1, отличающийся тем, что бустер содержит в своём составе охладитель, образованный сформированной в теплообменнике полостью испарителя, выполненной с возможностью её соединения с нагнетательной и всасывающей магистралями компрессора кондиционера технического средства, а также с возможностью охлаждения драйвера бустера.

5. The thermal interface according to claim 1, characterized in that the booster comprises a cooler formed by an evaporator cavity formed in the heat exchanger, configured to connect it to the discharge and suction lines of the air conditioning compressor of the technical equipment, as well as the possibility of cooling the booster driver.

6.     Тепловой интерфейс по п.1, отличающийся тем, что бустер содержит в своём составе нагреватель, образованный сформированной в теплообменнике полостью нагревателя, выполненной с возможностью её соединения с нагнетательной и всасывающей магистралями системы охлаждения двигателя технического средства, а также с возможностью нагревания драйвера бустера.

6. The thermal interface according to claim 1, characterized in that the booster comprises a heater formed by a heater cavity formed in the heat exchanger, configured to connect it to the discharge and suction lines of the engine cooling system of the technical equipment, and also to heat the booster driver .

7.      Тепловой интерфейс по п.1, отличающийся тем, что бустер содержит в своём составе нагреватель, образованный интегрированным в состав теплообменника или, предпочтительно, драйвера термоэлектрическим нагревателем, расположенным с возможностью нагрева драйвера бустера.

7. The thermal interface according to claim 1, characterized in that the booster comprises a heater formed by integrating a thermoelectric heater integrated in the heat exchanger or, preferably, the driver, arranged to heat the booster driver.

8.       Тепловой интерфейс по п.1, отличающийся тем, что бустер содержит в своём составе нагреватель, образованный интегрированным в состав теплообменника индукционным нагревателем, расположенным с возможностью нагрева драйвера бустера.

8. The thermal interface according to claim 1, characterized in that the booster comprises a heater formed by an induction heater integrated in the heat exchanger, which is arranged to heat the booster driver.

9.      Тепловой интерфейс по п.1, отличающийся тем, что выполнен снабжённым гнездом каталитического нагревателя, а также каталитическим нагревателем, сформированным с возможностью эпизодической активации и установки в упомянутое гнездо, при этом нагреватель выполнен с возможностью выделения тепла при беспламенном каталитическом окислении углеводородного топлива, а гнездо выполнено с возможностью трансляции тепла, получаемого от каталитического нагревателя, к драйверу бустера.

9. The thermal interface according to claim 1, characterized in that it is provided with a catalytic heater socket, as well as a catalytic heater, formed with the possibility of occasional activation and installation in the aforementioned socket, the heater is made with the possibility of heat generation during flameless catalytic oxidation of hydrocarbon fuel, and the socket is configured to transmit heat received from the catalytic heater to the booster driver.

10.      Тепловой интерфейс по п.1, отличающийся тем, что выполнен снабжённым гнездом химического нагревателя, а также химическим нагревателем, сформированным с возможностью эпизодической активации и установки в упомянутое гнездо, где нагреватель выполнен с возможностью выделения тепла в процессе протекания экзотермической реакции между компонентами нагревателя, а гнездо выполнено с возможностью трансляции тепла, получаемого от химического нагревателя, к драйверу бустера.

10. The thermal interface according to claim 1, characterized in that it is made with a supplied socket of a chemical heater, as well as a chemical heater, formed with the possibility of occasional activation and installation in the aforementioned socket, where the heater is made with the possibility of heat in the process of exothermic reaction between the components of the heater and the socket is configured to transmit heat received from the chemical heater to the booster driver.
RU2019120403A 2019-07-01 2019-07-01 Thermal interface of accumulator battery of technical means RU2708080C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120403A RU2708080C1 (en) 2019-07-01 2019-07-01 Thermal interface of accumulator battery of technical means

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120403A RU2708080C1 (en) 2019-07-01 2019-07-01 Thermal interface of accumulator battery of technical means

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2708080C1 true RU2708080C1 (en) 2019-12-04

Family

ID=68836549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019120403A RU2708080C1 (en) 2019-07-01 2019-07-01 Thermal interface of accumulator battery of technical means

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2708080C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020041173A1 (en) * 2000-08-25 2002-04-11 Velez Thomas A. Method of recharging a pyrotechnically actuated thermal battery
RU2398314C1 (en) * 2009-03-11 2010-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Транспорт" Multi-purpose storage battery
GB2493511A (en) * 2011-07-29 2013-02-13 Sondex Wireline Ltd Energy storage system with thermal insulation
CN207459073U (en) * 2017-04-21 2018-06-05 深圳市立刻创新科技有限公司 A kind of multiple mode battery preheater
CN207925580U (en) * 2018-01-05 2018-09-28 苏州坚崧电子科技有限公司 A kind of battery packet controller
CN108832151A (en) * 2018-06-15 2018-11-16 中国电子科技集团公司第十八研究所 Activation system and method for zinc-silver reserve battery
WO2019085398A1 (en) * 2017-11-03 2019-05-09 上海嘉熙科技有限公司 Power battery pack having heat superconducting heat exchanger and power battery pack system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020041173A1 (en) * 2000-08-25 2002-04-11 Velez Thomas A. Method of recharging a pyrotechnically actuated thermal battery
RU2398314C1 (en) * 2009-03-11 2010-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Транспорт" Multi-purpose storage battery
GB2493511A (en) * 2011-07-29 2013-02-13 Sondex Wireline Ltd Energy storage system with thermal insulation
CN207459073U (en) * 2017-04-21 2018-06-05 深圳市立刻创新科技有限公司 A kind of multiple mode battery preheater
WO2019085398A1 (en) * 2017-11-03 2019-05-09 上海嘉熙科技有限公司 Power battery pack having heat superconducting heat exchanger and power battery pack system
CN207925580U (en) * 2018-01-05 2018-09-28 苏州坚崧电子科技有限公司 A kind of battery packet controller
CN108832151A (en) * 2018-06-15 2018-11-16 中国电子科技集团公司第十八研究所 Activation system and method for zinc-silver reserve battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MXPA05007955A (en) Electrical power system for vehicles requiring electrical power while the vehicle engine is not in operation.
US8314364B2 (en) Method for operating an electrical auxiliary heater in a motor vehicle
CN105051968B (en) Battery and motor vehicle
CN206193565U (en) Thermostatic control device of battery
CN102314552B (en) Rest the real-time assessment of core temperature of cell unit during the period
KR101715700B1 (en) Apparatus for controlling secondary battery pack to improve a performance in low-temperature environment
CN205752454U (en) Power battery of electric vehicle constant temperature guard box
CN207565376U (en) A kind of electric automobile charging pile with charging heating system
RU2708080C1 (en) Thermal interface of accumulator battery of technical means
CN111916877A (en) Complementary heat and electricity storage device for conventional power supply and power supply of electric automobile
RU2417502C1 (en) Method of and device for charging diaphragm spring brake cylinder
EP3805035A1 (en) Power battery heating system and method using solar sunroof energy
CN203352241U (en) Integrated electric vehicle charger
CN204061023U (en) Solar energy type motor car engine cold-starting pre-heating system
CN109904562B (en) Vehicle-mounted battery charging and heating control system and control method
Mykhailovsky et al. Computer design of thermoelectric automobile starting pre-heater operated with diesel fuel
Anatychuk et al. Experimental research on thermoelectric automobile starting pre-heater operated with diesel fuel
CN106812625A (en) A kind of automobile-used cooling water tank temperature difference electricity generation device
WO2020139144A1 (en) Heating unit having built-in thermal generator
CN206672990U (en) A kind of energy mix power-supply electric vehicle battery cell heat-preserving case
Albers Heat tolerance of automotive lead-acid batteries
CN205752447U (en) A kind of electric automobile power battery group cold and hot managing device of oil immersed type liquid
CN106299549A (en) The heat preserving method of a kind of electric automobile power battery module and heat-insulation system
He et al. Experimental and simulation study of REEV charging and discharging strategy considering battery temperature
CN206903767U (en) A kind of automobile-used cooling water tank temperature difference electricity generation device