强电环境下大电流设备流体回路控温系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种强电环境下大电流设备流体回路控温系统，整套系统包括泵组件、压力计、温度计、程控分流阀、储液罐、流量计、颗粒过滤器和离子过滤器、加注排放阀等，目的是针对大功率设备，尤其是大电流高频率下工作的设备的控温需求展开，解决了KW级左右的散热问题，并在对电磁环境的干扰进行了有效屏蔽，可以满足设备的空间在轨应用需求。以满足设备的空间在轨应用需求。以满足设备的空间在轨应用需求。

【技术实现步骤摘要】
强电环境下大电流设备流体回路控温系统


[0001]本技术涉及航天应用领域的一种可应用于强电环境下的高精度流体回路控温系统，特别涉及一种大电流瞬时工作设备，在设备周围瞬间形成高电磁场环境，对传感器性能、安装位置提出较高要求，并且工作温度区间较窄，需要对温度进行精确控制。

技术介绍

[0002]瞬时功率达到KW级以上的设备在工作时会产生大量的热耗，设备内部温度会在短时间内快速升高，目前国内针对这种类型的设备地面上多采用开放式大流量的流体回路系统进行温度控制，依靠大量的流体冲刷实现对设备的降温，这种开放式的流体回路系统显然无法满足航天器的在轨使用。并且强电磁环境下，对回路系统中传感器信号的采集和传输也会产生较大的影响，出现信号中断或者失真。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是针对大功率设备，尤其是大电流高频率下工作的设备的控温需求展开，提供一种强电环境下大电流设备流体回路控温系统，解决了KW级左右的散热问题，并在对电磁环境的干扰进行了有效屏蔽，可以满足设备的空间在轨应用需求。
[0004]本技术的技术方案是：强电环境下大电流设备流体回路控温系统，包括储液罐、程控泵组件、第一流量传感器、程控分流阀、相变储能装置、第二流量传感器、第二温度计、第三温度计、第二截止阀、大电流瞬时负载设备、第一电导率传感器、过滤旁路用过滤器、第一截止阀、第二电导率传感器、程控计算机和大功率电源；
[0005]所述储液罐的出液口连接程控泵组件的进液口，程控泵组件的出液口连接第一流量传感器的进液口，第一流量传感器的出液口连接程控分流阀的进液口，程控分流阀的第一分流出口连接相变储能装置的进液口，程控分流阀的第二分流出口连接第二流量传感器的进液口，相变储能装置的出液口和第二流量传感器的出液口并联后分两路：第一路连接第二截止阀的出液口，第二截止阀的出液口连接大电流瞬时负载设备的进液口；第二路连接第一电导率传感器的进液口，第一电导率传感器的出液口连接过滤旁路用过滤器的进液口，过滤旁路用过滤器的出液口连接第一截止阀的进液口；大电流瞬时负载设备出液口和第一截止阀的出液口并联后连接第二电导率传感器的进液口，第二电导率传感器的出液口连接储液罐的进液口；
[0006]所述第二温度计设置于相变储能装置的出液口，用于检测冷流体温度；所述第三温度计设置于大电流瞬时负载设备的进液口，用于控温目标20
±
1℃；所述大电流瞬时负载设备为能够加载≥300A强电流的设备；
[0007]所述程控计算机与程控分流阀、大功率电源、程控泵组件和大电流瞬时负载设备连接通信。
[0008]进一步的，还包括排放阀，所述排放阀的进液口连接第二电导率传感器的出液口。在整套系统长期不工作时，排出管路内部的流体工质。
[0009]进一步的，还包括加注阀，所述加注阀的出液口连接第一流量传感器的进液口。在整套系统开始工作之前，通过加注阀把流体工质加注进管路内部。
[0010]进一步的，还包括第一压力计、第二压力计、第三压力计、第四压力计、第五压力计、第六压力计和第七压力计；
[0011]所述第一压力计设置于程控泵组件的进液口，用于检测泵入口压力，防止气蚀；所述第二压力计设置于程控泵组件的出液口，用于检测泵出口压力；所述第三压力计设置于相变储能装置的出液口，用于检测相变储能装置的入口压力；所述第四压力计设置于相变储能装置的出液口，用于检测相变储能装置出口压力；所述第五压力计设置于大电流瞬时负载设备的进液口，用于检测大电流瞬时负载设备的载荷入口压力；所述第六压力计设置于大电流瞬时负载设备的出液口，用于检测大电流瞬时负载设备的载荷出口压力；所述第七压力计设置于过滤旁路用过滤器的出液口，用于检测过滤旁路出口压力。
[0012]进一步的，还包括第一温度计和第四温度计；
[0013]所述第一温度计设置于程控泵组件的出液口，用于检测热流体温度；所述第四温度计设置于大电流瞬时负载设备的出液口，用于检测载荷出口温度。
[0014]进一步的，所有温度计、压力计、流量计和电导率传感器均设置于大电流瞬时负载设备的供电端子0.5m半球空间以外。
[0015]进一步的，所有温度计、压力计、流量计和电导率传感器导线均采用FF46/0.12屏蔽双绞导线。
[0016]进一步的，所述过滤旁路用过滤器包括2μs/cm离子过滤器和5μs杂质过滤器；所述大电流瞬时负载设备的进液口处设置有30μs杂质过滤器。
[0017]所述强电环境下大电流设备流体回路控温系统工作时将一个单独的表面正对深冷空间，作为相变储能装置的散热面。
[0018]本技术的有益效果是：整个系统结构紧凑、体积小、功能完善，全部集中在一个模块当中，设备的扩展性能好，并且单套设备的控温能力和抗干扰能力均满足空间在轨需求。整个系统可以达到的能力如下：
[0019](1)整个系统中流体工作的电导率可以长期控制在2μs/cm以下，可以重复循环利用；
[0020](2)相变储能装置通过太空中的辐射散热，在不需要借助专用制冷设备的情况下，为系统重复提供≤15℃的冷源；
[0021](3)大电流瞬时工作设备入口流体温度控制在20
±
1℃；
[0022](4)通过电导率控制和防屏蔽措施后，信号传感器可以在工作电流≥300A，频率≥50Hz的设备周围正常工作。
附图说明
[0023]图1为强电环境下大电流设备流体回路控温系统结构示意图；
[0024]图2为强电环境下大电流设备流体回路控温方法流程图。
[0025]图中：1为储液罐，2为程控泵组件，3为程控分流阀，4为相变储能装置，5为30μs杂质过滤器，6为大电流瞬时负载设备，7为2μs/cm离子过滤器，8为5μs杂质过滤器，9为排放阀，10为加注阀。
[0026]Q0为第一流量传感器，Q1为第二流量传感器，T0为第一温度计，T1为第二温度计，T2为第三温度计，T3为第四温度计，P0为第一压力计，P1为第二压力计，P2为第三压力计，P3为第四压力计，P4为第五压力计，P5为第六压力计，P6为第七压力计，F1为第一截止阀，F2为第二截止阀，E1为第一电导率传感器，E2为第二电导率传感器。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本技术做进一步的说明。
[0028]如图1所述，强电环境下大电流设备流体回路控温系统，包括储液罐1、程控泵组件2、第一流量传感器Q0、第一温度计T0、程控分流阀3、相变储能装置4、第二流量传感器Q1、第二温度计T1、第三温度计T2、第四温度计T3、第二截止阀F2、30μs杂质过滤器5、大电流瞬时负载设备6、第一电导率传感器E1、2μs/cm离子过滤器7、5μs杂质过滤器8、第一截止阀F1、第二电导率传感器E2、程控计算机、大功率电源、排放阀9、加注阀10、第一压力计P0、第二压力计P1、第三压力计P2、第四压力计P3、第五压力计P4、第六压力计P5和第七压力计P6。所述大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.强电环境下大电流设备流体回路控温系统，其特征在于：包括储液罐(1)、程控泵组件(2)、第一流量传感器、程控分流阀(3)、相变储能装置(4)、第二流量传感器、第二温度计、第三温度计、第二截止阀、大电流瞬时负载设备(6)、第一电导率传感器、过滤旁路用过滤器、第一截止阀、第二电导率传感器、程控计算机和大功率电源；所述储液罐(1)的出液口连接程控泵组件(2)的进液口，程控泵组件(2)的出液口连接第一流量传感器的进液口，第一流量传感器的出液口连接程控分流阀(3)的进液口，程控分流阀(3)的第一分流出口连接相变储能装置(4)的进液口，程控分流阀(3)的第二分流出口连接第二流量传感器的进液口，相变储能装置(4)的出液口和第二流量传感器的出液口并联后分两路：第一路连接第二截止阀的出液口，第二截止阀的出液口连接大电流瞬时负载设备(6)的进液口；第二路连接第一电导率传感器的进液口，第一电导率传感器的出液口连接过滤旁路用过滤器的进液口，过滤旁路用过滤器的出液口连接第一截止阀的进液口；大电流瞬时负载设备(6)出液口和第一截止阀的出液口并联后连接第二电导率传感器的进液口，第二电导率传感器的出液口连接储液罐(1)的进液口；所述第二温度计设置于相变储能装置(4)的出液口，所述第三温度计设置于大电流瞬时负载设备(6)的进液口；所述大电流瞬时负载设备(6)为能够加载≥300A强电流的设备；所述程控计算机与程控分流阀(3)、大功率电源、程控泵组件(2)和大电流瞬时负载设备(6)连接通信。2.根据权利要求1所述的强电环境下大电流设备流体回路控温系统，其特征在于：还包括排放阀(9)，所述排放阀(9)的进液口连接第二电导率传感器的出液口。3.根据权利要求1所述的强电...

【专利技术属性】
技术研发人员：元晓川，王慧元，张永利，赵文哲，
申请(专利权)人：中国科学院微小卫星创新研究院，
类型：新型
国别省市：