УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ТЕПЛОПОТЕРЬ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ МЕТОДОМ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗНОРОДНЫХ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована для обеспечения эксплуатации щелочных аккумуляторных батарей в условиях низких температур окружающего воздуха, а, следовательно, и для обеспечения электропитания радиоэлектронных средств при их эксплуатации в условиях низких температур окружающего воздуха.
Известно «Устройство для защиты источника питания аэрологического зонда» (патент на полезную модель РФ №62714, МПК G01S7 Н01М2, начало действия патента 27.03.2006, опубликован 27.04.2007), состоящее из термостата, корпус которого образован из двух деталей крышки, выполненных из пенополистирола. Вкруг блока гальванических элементов намотана обмотка из тонкого провода, соединенная с выходными шинами гальванических элементов. При этом соединения выходных шин гальванических элементов с шинами питания электронной части аэрологического зонда выполнено навесными проводами через соединитель. Недостатками данного устройства является то, что компенсирование теплопотерь осуществляется за счет самого гальванического элемента, малый срок службы 2 часа (время полета зонда).
При использовании перезаряжаемых аккумуляторных батарей для обеспечения круглосуточной работы радиоэлектронных средств необходимо обеспечить своевременный заряд резервного комплекта аккумуляторных батарей. Заряд должен производится при температуре 10-30 С, а аккумуляторная батарея, эксплуатировавшаяся в условиях пониженных температур, должна быть подготовлена к заряду путем помещения в теплое помещение сроком на 2 часа. В следствии этого, для сокращения времени цикла заряда аккумуляторной батареи целесообразно обеспечить ее работу при положительных температурах, тогда заряд можно проводить сразу после доставки аккумуляторных батарей на зарядную станцию. Также поддержание оптимального теплового режима работы аккумуляторной батареи в условиях низких температур позволит увеличить время ее разряда.
Технический результат направлен на повышение эффективности эксплуатации аккумуляторных батарей. Технический результат достигается тем, что в устройство для компенсации теплопотерь, содержащее теплоизолирующий чехол и электрический нагревательный элемент, дополнительно введены химический нагревательный элемент, датчик температуры, соединенный входами с аккумуляторной батареей и выходами с контроллером, и контроллер, соединенный входами с датчиком температуры и выходами с химическим и электрическим нагревательными элементами.
Отличительным признаком является сочетание химического нагревательного элемента, рассчитанного на время разряда аккумуляторной батареи, и электрического нагревательного элемента.
Структурная схема предлагаемого устройства приведена на рисунке 1.
Предлагаемое устройство содержит: электрический нагревательный элемент 1, датчик температуры 3, контроллер 4, химический нагревательный элемент 5, теплозащитный чехол 6.
Аккумуляторная батарея 2 установлена в теплозащитном чехле 6 из маслобензостойких материалов. Для компенсации тепловых потерь внутри чехла устанавливается химический 5 и электрический 1 нагревательные элементы, соответствующего объема и производительности. Датчик температуры 3 и контроллер 4 установлены на корпусе аккумуляторной батареи 2 и подключены к ней. Информация с датчика температуры 3 при понижении температуры поступает на контроллер 4. Контроллер 4 связан с химическим 5 и электрическим 1 нагревательными элементами и обеспечивает вступление их в работу, а также с датчиком температуры 3 для выработки стратегии выбора включения того или иного нагревательного элемента, и с выводами аккумуляторной батареи 2 для контроля напряжения.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. При снижении температуры окружающего воздуха, которое вызывает снижение температуры внутри теплозащитного чехла с аккумуляторной батареей до 10°С, срабатывает датчик температуры и выдает сигнал на контроллер, который в свою очередь выдает сигнал на химический нагревательный элемент и включает его в работу, тем самым обеспечивая поддержание температуры внутри теплозащитного чехла выше 10°С. При повторном снижении температуры внутри теплозащитного чехла (при прекращении работы химического нагревательного элемента), вновь срабатывает датчик температуры и выдает сигнал на контроллер, который на этот раз включает в работу электрический нагревательный элемент, обеспечивая поддержание оптимального теплового состояния аккумуляторной батареи.
Предлагаемое устройство позволяет обеспечить эффективную эксплуатацию аккумуляторных батарей в условиях низких температур при их круглосуточном использовании за счет компенсации тепловых потерь нагревательными элементами и поддержании оптимальной для аккумуляторной батареи температуры во время всего разрядного цикла, а также сокращение времени подготовки аккумуляторных батарей к заряду (за счет отсутствия времени требуемого для выдержки батареи в теплом помещении) и увеличение срока службы аккумуляторных батарей.
Полезная модель может быть использована для обеспечения работы в условиях низких температур широкого класса аккумуляторных батарей, применяемых в системах автономного электроснабжения различных устройств и средств связи.