УСТРОЙСТВО ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ Российский патент 2013 года по МПК H01M10/42 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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