用于给海底应用供电的贮备电池制造技术

海底系统包括用于控制海底系统的电动控制系统和可更换的贮备电池，贮备电池电联接到所述控制系统以便当贮备电池被激活时给控制系统提供备用电力和/或补充电力。贮备电池设置于具有第一联接器的壳体内，所述海底系统包括第二联接器，第一联接器和第二联接器可拆卸地连接到彼此，并且第一联接器和第二联接器包括电连接，使得在海底系统保持在海面以下时，贮备电池可更换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及使用贮备电池来给诸如在海底石油钻探应用中的海底电力功能供电，在所述应用中针对许多目的都需要电力，诸如用于给应急防喷器、负载点电力分配、混合动力系统、补充电源、备用的关键系统等等供电。本专利技术适用于需要使用会随着时间降解的电池的任何海底电力功能，从而使其有利地使用直到被激活时才降解的贮备电池。
技术介绍
随着时间的推移，原电池降解导致电池的保持电荷以及将电荷传送到负载的能力降低。由于原电池的激活状态，电池将会随着电池老化而失去功效。类似地，可再充电电池随着时间的推移而降解。虽然充电电池具有再充电的能力，但是这些电池随着电池老化和/或被使用而丧失其保持相同原有电荷量的能力。此外，充电电池需要知晓电池需要被再充电以及给电池再充电的时间/能力。由于在诸如海水和高外部压力的海底(包括深水)应用中所遭遇的恶劣环境，海底关键电力应用要求电源能够具有超高的可靠性和超低的维护且便于远程更换而无需将装置带到表面上来。在关键的电力需求期间，例如启用或禁用电流的动作期间，贮备电池为海底电力应用提供超高可靠性的解决方案，并在追溯到20世纪40年代诸如制导弹药、鱼雷和声纳浮标的高可靠性的应用中得以证实。为了使得电池可靠性、低维护和便于远程更换成为可能，需要对通常的贮备电池进行独特的变更。鉴于上述情况，希望提供一种用于关键海底应用的电力电源，其使用容易并远程可更换的贮备电池。贮备电池是原电池，其是惰性的直到电池被激活并使用。更具体地，贮备电池的活性化学成分是非活性的，直到电池被需要的那些时刻，从而有利于延长存储寿命。因此，贮备电池有益于需要延长存储时间的应用，因为它们避免了在存储期间活性物质的变质并消除了由于自放电而导致的容量损失。贮备电池可存储10年或更多年，并且在需要时仍然提供满电力。因此，希望提供一种适于海底电力应用的贮备电池，以便提供储备电力储备，例如用于控制油钻机/气钻机上的油/气流量。具体地，需要提供一种电池，所述电池在长时间段存储时不变质，这样在关键情况下电池将即刻准备好使用。
技术实现思路
提供下述设备和方法将是有利的，该方法和设备用于从贮备电池提供电力，以能够控制例如控制油钻机/气钻机上的流量。具体地，提供一种可更换的贮备电池将是有利的，其电连接到油/气设备的控制系统，当贮备电池被激活时所述贮备电池给控制系统供电。因此，贮备电池可在当正常电源不能给油/气设备提供足够电力时的紧急情况下被激活。此外，由于贮备电池是一次性使用的电池，提供下述贮备电池将是有利的，所述贮备电池适于在其使用环境下容易地被更换，所述环境是高压、苛刻的海底环境。根据本专利技术的一方面，海底系统包括用于控制海底系统的控制系统和贮备电池。贮备电池电联接到所述控制系统，以便当贮备电池被激活时给控制系统供电。此外，贮备电池可更换地附接到所述海底系统的其余部分。因此，贮备电池包括第一联接器，第一联接器可拆卸地附接到设置在所述海底系统中的第二联接器。联接器包括电连接，这样当所述贮备电池被激活时，由所述贮备电池所产生的电力可被传送到海底系统。联接器还可包括使得控制信号可在贮备电池和海底系统之间进行交换的电连接。在一些实施例中，海底系统是用于密封油钻机管道的防喷器。在一些实施例中，防喷器包括壳体、管道密封装置和致动器，所述壳体包括孔，孔用于接纳通过其的管道。所述管道密封装置在所述壳体内沿着第一方向朝向管道密封位置可移动。致动器联接到所述管道密封装置以在所述壳体内移动所述管道密封装置。所述控制系统控制所述致动器，以便使得所述管道密封装置从存储位置移动到管道密封位置，所述管道密封装置在所述管道密封位置处密封所述管道。在一些实施例中，所述贮备电池为锂合金/二硫化铁热电池。在一些实施例中，所述贮备电池是熔融盐高温电池。在一些实施例中，所述贮备电池是银锌电池。在一些实施例中，所述贮备电池是锂/卤氧化物电池。在一些实施例中，所述贮备电池包括电激活的激活器。在一些实施例中，所述贮备电池包括机械激活的激活器。在一些实施例中，所述机械激活的激活器是撞针。在一些实施例中，高压的厚壁容器集成到贮备电池。在一些实施例中，集成到贮备电池的高压厚壁容器通过湿配合(wet-mate)连接器或干配合(dry-mate)连接器经由遥控潜水器从所述控制系统可拆卸并重新附接到所述控制系统。在一些实施例中，防喷器还包括电联接到所述控制系统的原电池。贮备电池是连接到所述原电池的备用电池，使得除了请求给防喷器供电之外，贮备电池不能支撑电力要求。在一些实施例中，海底系统为负载点电力分配、混合电力系统以及关键系统的至少之一。在一些实施例中，所述海底系统设置在海床上。根据本专利技术的另一方面，提供用于给海底系统供电的方法，所述海底系统具有控制海底系统的控制系统，该方法包括将贮备电池可拆卸地电联接到海底系统以便当贮备电池被激活时给控制系统供电，其中所述贮备电池和所述海底系统具有包括电连接器的配合联接器。附图说明将参照以下附图对海底应用(例如，防喷器)和方法的各种示例性实施例进行详细描述，所述方法用于给海底应用提供贮备电池以便例如防止油钻机/气钻机上的油/气喷出，其中：图1是示例性实施例的剖视图，其中本专利技术被应用到处于管道密封位置下的RAM型防喷器。图2是示例性实施例的俯视图，其中本专利技术被应用到处于管道密封位置下的环型防喷器。图3是图1所示防喷器的侧视图；图4是图1的截面图，示出RAM型防喷器处于存储位置下；图5是图2的俯视图，示出环型防喷器处于存储位置下；图6是本专利技术的示例性实施例的放大视图，示出可更换的贮备电池具有连接到控制系统(也在可更换部分内)的单电池组。图7是本专利技术的示例性实施例的放大视图，示出可更换的贮备电池具有连接到控制系统(也在可更换部分内)的至少两个电池组。图8是图3所示防喷器的侧视图，其中贮备电池从防喷器拆卸下来；图9是图3所示的防喷器的侧视图，其中原电池电联接到控制系统以及贮备电池连接到原电池；图10是本专利技术的示例性实施例的流程图，示出防止油钻机/气钻机上的油/气喷出的方法；图11是可更换贮备电池部分剖视的俯视图，所述贮备电池具有第一连接器以及可由适用于海底应用中的遥控潜水器抓握的手柄；图12是可与可更换贮备电池一起使用的连接器的技术规格的图表；图13是可设置于贮备电池(在图13中未示出贮备电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海底系统，其包括：用于控制所述海底系统的电动控制系统；以及贮备电池，其电联接到所述控制系统，以在所述贮备电池被激活时给控制系统供电；其中所述贮备电池设置于具有第一联接器的壳体内，所述海底系统包括第二联接器，且第一联接器和第二联接器可拆卸地可连接到彼此，并且第一联接器和第二联接器包括电连接，使得在海底系统保持在海面以下时贮备电池可更换。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.02 US 61/641,5461.一种海底系统，其包括：
用于控制所述海底系统的电动控制系统；以及
贮备电池，其电联接到所述控制系统，以在所述贮备电池被激活时给
控制系统供电；其中
所述贮备电池设置于具有第一联接器的壳体内，所述海底系统包括第
二联接器，且第一联接器和第二联接器可拆卸地可连接到彼此，并且第一
联接器和第二联接器包括电连接，使得在海底系统保持在海面以下时贮备
电池可更换。
2.根据权利要求1所述的海底系统，其中所述海底系统是用于密封
管道的防喷器。
3.根据权利要求2所述的海底系统，其中所述防喷器包括：
壳体，其包括孔，所述孔用于接纳通过其的管道；
管道密封装置，其可在所述壳体内沿着第一方向朝向管道密封位置移
动；以及
致动器，其联接到所述管道密封装置，以在所述壳体内移动所述管道
密封装置；其中
所述控制系统控制所述致动器，以使得所述管道密封装置从存储位置
移动到管道密封位置，所述管道密封装置在所述管道密封位置处密封所述
管道。
4.根据权利要求1所述的海底系统，其中所述贮备电池为锂合金/二
硫化铁热电池。
5.根据权利要求1所述的海底系统，其中所述贮备电池是熔融盐高
温热电池。
6.根据权利要求1所述的海底系统，其中所述贮备电池是银锌电池。
7.根据权利要求1所述的海底系统，其中所述贮备电池是锂/卤氧化
物电池。
8.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·班尼特，格雷格·米勒，迈克·帕罗特，吉姆·费拉罗，格雷格·柯克，达美施·巴克塔，唐纳德·斯科特·孔罗德，
申请(专利权)人：艺格比奇技术公司，卡梅伦国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US