一种锂离子蓄电池组热状态的地面模拟装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于锂离子蓄电池组的技术领域，具体涉及一种锂离子蓄电池组热状态的地面模拟装置，包括隔热机构、冷板和恒温循环器，冷板设置于隔热机构，恒温循环器连接于冷板，隔热机构设置有锂离子蓄电池组模拟组件。本发明专利技术能够实现有效模拟空间锂离子蓄电池组所处的宽温域环境温度，以有效地模拟锂离子蓄电池组在空间环境中的热状态。此外，本发明专利技术还提供了一种锂离子蓄电池组热状态的地面模拟方法。锂离子蓄电池组热状态的地面模拟方法。锂离子蓄电池组热状态的地面模拟方法。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子蓄电池组热状态的地面模拟装置及方法


[0001]本专利技术属于锂离子蓄电池组的
，具体涉及一种锂离子蓄电池组热状态的地面模拟装置及方法。

技术介绍

[0002]目前，锂离子蓄电池以其高比功率、耐充放的优点，已经成为空间储能电源应用的主流，作为空间一次电源系统的重要组成部分，其可以在任务期内为航天器和卫星系统平台、载荷设备供配电。然而，不同于地面环境，航天器和卫星空间环境温度波动速度快、波动范围大，远远超过锂离子蓄电池可接受的工作温度范围，容易造成锂离子电池性能降低和发生安全性风险。
[0003]而直接在航天器和卫星上开展锂离子蓄电池温控技术的全流程研发耗费巨大，同时，现有技术中难以有效模拟空间锂离子蓄电池组所处的宽温域环境温度。因此，亟需一种新型的技术方案以解决上述的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种锂离子蓄电池组热状态的地面模拟装置，其稳定可靠性好，能够有效模拟空间锂离子蓄电池组所处的宽温域环境温度，有效地模拟锂离子蓄电池组在空间环境中的热状态。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种锂离子蓄电池组热状态的地面模拟装置，包括：
[0007]宽温域空间环境模拟组件，包括隔热机构、冷板和恒温循环器，所述隔热机构具有隔热封闭腔和开孔，所述冷板设置于所述隔热封闭腔的一侧，所述冷板具有端口部，所述恒温循环器的输出端穿过所述开孔并连接于所述冷板的端口部；
[0008]锂离子蓄电池组模拟组件，设置于所述隔热封闭腔；
[0009]所述锂离子蓄电池组模拟组件包括导热卡套和多个抵接于所述导热卡套的锂离子电池模拟器，所述导热卡套包括第一导热部和多个阵列排布于所述第一导热部的第二导热部，所述第一导热部和多个所述第二导热部围成多个容纳腔，所述冷板叠置于所述第一导热部远离所述第二导热部的一侧，各个所述锂离子电池模拟器设置于各个所述容纳腔，各个所述锂离子电池模拟器分别套设有模拟加热片。
[0010]作为本专利技术的所述地面模拟装置的一种改进，所述冷板与所述第一导热部的接触面之间填充有导热绝缘材料，所述导热绝缘材料的导热系数为1W/m
·
k～15W/m
·
k。
[0011]作为本专利技术的所述地面模拟装置的一种改进，所述隔热机构的导热系数为0.008W/m
·
k～0.02W/m
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k，密度为0.15g/cm3～0.35g/cm3，耐受温度为1250℃～1450℃。
[0012]作为本专利技术的所述地面模拟装置的一种改进，所述冷板与所述第一导热部之间通过加压件连接，所述冷板与所述第一导热部均开设有与所述加压件配合的定位孔。
[0013]作为本专利技术的所述地面模拟装置的一种改进，各个所述第二导热部的侧面相互贴
合形成一体结构，所述第二导热部的高度小于或等于所述锂离子电池模拟器的高度。
[0014]作为本专利技术的所述地面模拟装置的一种改进，所述第一导热部和多个所述第二导热部的连接处设置有多个加强部，多个所述加强部呈环状分布于所述第一导热部。
[0015]作为本专利技术的所述地面模拟装置的一种改进，所述第一导热部和多个所述第二导热部的材料相同，且为一体结构，所述导热卡套的导热系数为70W/m
·
k～430W/m
·
k，密度为2.63g/cm3～21.45g/cm3，耐受温度为450℃～1800℃。
[0016]作为本专利技术的所述地面模拟装置的一种改进，所述容纳腔和所述锂离子电池模拟器均为圆柱形。
[0017]本专利技术的目的之二在于：提供了一种锂离子蓄电池组热状态的地面模拟方法，包括以下步骤：
[0018]调节恒温循环器的输出温度，分别模拟空间中的高温和低温环境，使恒温循环器、冷板、导热卡套、锂离子电池模拟器之间逐级进行热交换；
[0019]记录锂离子电池模拟器的温度变化情况，直至锂离子蓄电池组模拟组件达到空间环境温度，获得在空间环境中所模拟的锂离子蓄电池组的热状态。
[0020]作为本专利技术的所述地面模拟方法的一种改进，模拟空间中的高温环境的温度为45℃～55℃，模拟空间中的低温环境的温度为
‑
15℃～
‑
5℃。
[0021]本专利技术的有益效果在于：1)本专利技术采用隔热机构全面地隔绝锂离子蓄电池组模拟组件与外界空气间的热交换，再通过冷板对锂离子电池组模拟器进行加热或制冷，使得地面模拟装置的温度可以长时间维持类似于在航天器和卫星中的空间环境温度，从而有效模拟空间锂离子电池组所处的环境温度；2)本专利技术的第一导热部、第二导热部和模拟加热片均能够适应空间锂离子蓄电池的体积、工作时发热量等参数而进行设计，使得地面模拟装置的安全可靠性更好，以更精准合适地有效模拟空间锂离子蓄电池组所处的宽温域环境温度，有效地模拟锂离子蓄电池组在空间环境中的热状态。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的地面模拟装置的结构示意图。
[0023]图2为本专利技术的锂离子电池模拟器和模拟加热片的结构示意图。
[0024]图3为本专利技术的冷板的仰视图。
[0025]图4为本专利技术的导热卡套的立体结构图。
[0026]图5为本专利技术模拟电池处于热空间环境下的热状态的温度示意图。
[0027]图6为本专利技术模拟电池处于冷空间环境下的热状态的温度示意图。
[0028]其中：1、隔热机构；2、冷板；3、导热卡套；31、第一导热部；32、第二导热部；4、锂离子电池模拟器；5、模拟加热片；6、端口部；7、容纳腔；8、加强部；9、定位孔。
具体实施方式
[0029]如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件，本领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大
致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
[0030]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0031]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子蓄电池组热状态的地面模拟装置，其特征在于，包括：宽温域空间环境模拟组件，包括隔热机构、冷板和恒温循环器，所述隔热机构具有隔热封闭腔和开孔，所述冷板设置于所述隔热封闭腔的一侧，所述冷板具有端口部，所述恒温循环器的输出端穿过所述开孔并连接于所述冷板的端口部；锂离子蓄电池组模拟组件，设置于所述隔热封闭腔；所述锂离子蓄电池组模拟组件包括导热卡套和多个抵接于所述导热卡套的锂离子电池模拟器，所述导热卡套包括第一导热部和多个阵列排布于所述第一导热部的第二导热部，所述第一导热部和多个所述第二导热部围成多个容纳腔，所述冷板叠置于所述第一导热部远离所述第二导热部的一侧，各个所述锂离子电池模拟器设置于各个所述容纳腔，各个所述锂离子电池模拟器分别套设有模拟加热片。2.如权利要求1所述的锂离子蓄电池组热状态的地面模拟装置，其特征在于：所述冷板与所述第一导热部的接触面之间填充有导热绝缘材料，所述导热绝缘材料的导热系数为1W/m
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k～15W/m
·
k。3.如权利要求1所述的锂离子蓄电池组热状态的地面模拟装置，其特征在于：所述隔热机构的导热系数为0.008W/m
·
k～0.02W/m
·
k，密度为0.15g/cm3～0.35g/cm3，耐受温度为1250℃～1450℃。4.如权利要求1或2所述的锂离子蓄电池组热状态的地面模拟装置，其特征在于：所述冷板与所述第一导热部之间通过加压件连接，所述冷板与所述第一导热部均开设有与所述加压件配合的定位孔。5.如权利要求1或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李轩，吕冬翔，侯旭峰，王德爱，刘晓伟，刘锐，陈媛媛，阎勇，周天，吴博涵，陈建国，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：发明
国别省市：