RU2483399C1 - Device for thermostatting of accumulator batteries - Google Patents
Device for thermostatting of accumulator batteries Download PDFInfo
- Publication number
- RU2483399C1 RU2483399C1 RU2011152560/07A RU2011152560A RU2483399C1 RU 2483399 C1 RU2483399 C1 RU 2483399C1 RU 2011152560/07 A RU2011152560/07 A RU 2011152560/07A RU 2011152560 A RU2011152560 A RU 2011152560A RU 2483399 C1 RU2483399 C1 RU 2483399C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- batteries
- heat exchanger
- heater
- coolant
- heat exchange
- Prior art date
Links
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике. Оно касается обслуживания и поддержания в рабочем состоянии аккумуляторных батарей путем регулирования их температуры.The invention relates to electrical engineering. It relates to the maintenance and operation of batteries by controlling their temperature.
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.There are various devices for thermostating batteries by heating them in cold weather and cooling in warm weather, presented in applications No. 10202807, 10218539 published in Germany, in patents No. 6087038, 6422027, issued in the United States, in security documents No. 2968659, 3451141, 3692783 published in Japan. A closer analogue is the battery thermostat, shown in patent No. 2399123, IPC Н01М 10/50, issued in the Russian Federation. This battery thermostatting device comprises a cooler and a heater for air blowing the batteries by means of fans through valves switching cooling and heating modes. However, due to the use of the above-mentioned valves, this device with a large number of batteries turns out to be very complex, and due to the use of air as a heat carrier, it has insufficient efficiency in hot weather.
Задачей является создание простого и эффективного устройства термостатирования аккумуляторных батарей в сложных погодных условиях.The objective is to create a simple and effective device for temperature control of batteries in difficult weather conditions.
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.The solution to the problem of creating a simple and effective device for temperature control of batteries is ensured by the fact that this device contains a pre-heater and a cooler for a liquid coolant circulating through heat exchange channels in the batteries, the cooler contains a compressor equipped with a drive from an electric motor, with a compressor through a condenser blown by a fan, communicated the refrigerant evaporator located in the heat exchanger cooling the coolant, pipelines are connected to the heat exchanger In order to supply the heat carrier with a circulation pump to the heat exchange channels in the batteries, the entrance to the pre-heater is communicated with the output of the additional pump, and the output of the pre-heater is communicated with the entrance to the circulation pump, the entrances to the circulation and additional pumps are communicated with an expansion tank to which the return pipelines are connected coolant from heat transfer channels in batteries.
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.In this battery thermostat, the liquid coolant is supplied to the heat exchange channels in the batteries by a circulation pump through the heat exchanger and when the coolant is cooled using a refrigerant evaporator placed in the heat exchanger, and when the coolant is heated using a pre-heater, from which the heated coolant is supplied by an additional pump directly to the circulation pump, which constantly circulates the coolant through the heat exchange e channels. This simplifies the battery thermostatic control and makes it more efficient.
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.The refrigerant supply compressor, heat carrier cooling heat exchanger, pre-heater and pumps are located in the corridor formed between the rows of batteries. In this case, the batteries are placed on the grill with which the plate is connected, on which the compressor drive motor is mounted. On a separate plate connected to the grill, there are pre-heater, heat exchanger and pumps.
На фигуре 1 показаны аккумуляторные батареи с устройством их термостатирования, вид сверху.The figure 1 shows the batteries with a device for thermostating, top view.
На фигуре 2 изображен более крупно участок устройства термостатирования аккумуляторных батарей.The figure 2 shows a larger section of the thermostatic battery.
На фигуре 3 показаны трубопроводы подачи и возврата теплоносителя устройства термостатирования аккумуляторных батарей.The figure 3 shows the pipelines of the supply and return of the coolant device thermostatic storage batteries.
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.Rechargeable batteries 1-8, shown in figure 1, are installed in rows on a grill 9, equipped with legs 10 for its support and fastening. The lattice 9 consists of faceted longitudinal beams 11, 12 and transverse beams 13, 14, having mainly a corner profile. On the lattice 9 in the middle in the corridor formed between the batteries, thermostatic batteries are located, consisting of a liquid pre-heater 15 and a coolant cooler, namely antifreeze circulating through heat exchange channels in batteries 1-8 to ensure their proper thermal operation. The cooler comprises a compressor 16 for supplying refrigerant, namely, freon. The compressor 16 has a belt drive from an electric motor 17 mounted on the plate 18. The plate 18 is mounted on the transverse beams of the grill 9 between the front secondary batteries 3, 5 of their middle rows. The output from the compressor 16 is communicated by a pipe 19 with a condenser 20 blown by the fan 21 located in front of it. The output from the condenser 20 is communicated through a
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.The entrance to the
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).The entrance to the pre-heater 15 is connected by a
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.When the batteries work, they heat up, which is why in the warm season they need to be cooled. To cool them, antifreeze is pumped through the heat exchange channels in the batteries with a
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.In the cold season, for reliable operation of the batteries, it is necessary that the temperature in the batteries be higher than 0 ° C. For this, the batteries are warmed up with the help of a pre-heater 15 operating on diesel fuel. When heating from the
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.With such a device for temperature control of batteries, containing a pre-heater and a cooler of a liquid heat carrier circulating with a circulation pump through pipelines through a single heat exchanger and then through heat exchange channels in the batteries, favorable conditions are created for efficient and reliable operation of batteries at any time of the year in difficult climatic conditions with providing simple means of convenience of their maintenance.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011152560/07A RU2483399C1 (en) | 2011-12-23 | 2011-12-23 | Device for thermostatting of accumulator batteries |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011152560/07A RU2483399C1 (en) | 2011-12-23 | 2011-12-23 | Device for thermostatting of accumulator batteries |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2483399C1 true RU2483399C1 (en) | 2013-05-27 |
Family
ID=48792044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011152560/07A RU2483399C1 (en) | 2011-12-23 | 2011-12-23 | Device for thermostatting of accumulator batteries |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2483399C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2564509C2 (en) * | 2013-11-19 | 2015-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Системы управления хранением энергии" (ООО "СУХЭ") | Design of battery module with fluid thermal stabilisation of accumulators |
RU2681436C1 (en) * | 2017-07-27 | 2019-03-06 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Battery cooling system |
RU2718206C2 (en) * | 2015-09-24 | 2020-03-31 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Electrified vehicle and method of cooling accumulator and cabin zones therein (versions) |
RU2747065C1 (en) * | 2019-12-18 | 2021-04-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" (Московский Политех) | Thermal regulation system for battery energy storage |
CN117134037A (en) * | 2023-08-28 | 2023-11-28 | 无锡柯诺威新能源科技有限公司 | Battery thermal management system and compressor motor temperature adjusting method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6087038A (en) * | 1997-03-24 | 2000-07-11 | Alcatel | Device for controlling the temperature of a battery of electrochemical cells |
US6422027B1 (en) * | 2001-05-03 | 2002-07-23 | Ford Global Tech., Inc. | System and method for cooling a battery pack |
DE10202807A1 (en) * | 2002-01-25 | 2003-08-07 | Daimler Chrysler Ag | Temperature control system for high power secondary batteries for motor vehicle use circulates heat transporting fluid through channels around cells |
RU2314602C1 (en) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева" | Method for servicing nickel-hydrogen storage battery |
RU2399123C2 (en) * | 2006-03-06 | 2010-09-10 | Абб Рисерч Лтд | Temperature controller |
-
2011
- 2011-12-23 RU RU2011152560/07A patent/RU2483399C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6087038A (en) * | 1997-03-24 | 2000-07-11 | Alcatel | Device for controlling the temperature of a battery of electrochemical cells |
US6422027B1 (en) * | 2001-05-03 | 2002-07-23 | Ford Global Tech., Inc. | System and method for cooling a battery pack |
DE10218539B4 (en) * | 2001-05-03 | 2007-04-12 | Ford Global Technologies, LLC (n.d.Ges.d. Staates Delaware), Dearborn | A unit comprising a cooling device and a battery pack and operating method therefor |
DE10202807A1 (en) * | 2002-01-25 | 2003-08-07 | Daimler Chrysler Ag | Temperature control system for high power secondary batteries for motor vehicle use circulates heat transporting fluid through channels around cells |
RU2399123C2 (en) * | 2006-03-06 | 2010-09-10 | Абб Рисерч Лтд | Temperature controller |
RU2314602C1 (en) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. академика М.Ф. Решетнева" | Method for servicing nickel-hydrogen storage battery |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2564509C2 (en) * | 2013-11-19 | 2015-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Системы управления хранением энергии" (ООО "СУХЭ") | Design of battery module with fluid thermal stabilisation of accumulators |
RU2718206C2 (en) * | 2015-09-24 | 2020-03-31 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Electrified vehicle and method of cooling accumulator and cabin zones therein (versions) |
RU2681436C1 (en) * | 2017-07-27 | 2019-03-06 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Battery cooling system |
RU2747065C1 (en) * | 2019-12-18 | 2021-04-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" (Московский Политех) | Thermal regulation system for battery energy storage |
CN117134037A (en) * | 2023-08-28 | 2023-11-28 | 无锡柯诺威新能源科技有限公司 | Battery thermal management system and compressor motor temperature adjusting method |
CN117134037B (en) * | 2023-08-28 | 2024-03-19 | 无锡柯诺威新能源科技有限公司 | Battery thermal management system and compressor motor temperature adjusting method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4007776A (en) | Heating and cooling system utilizing solar energy | |
CN202518083U (en) | Battery cold and heat management system of electric automobile | |
RU2483399C1 (en) | Device for thermostatting of accumulator batteries | |
US5226594A (en) | Hot water storage tank heat exchanger system | |
JPH03129215A (en) | Closed space heating device and space heating method | |
US20120037150A1 (en) | Convex Lens Solar Water Heating System | |
JP5751599B2 (en) | Hot water heating / cooling system | |
CN106481434B (en) | A kind of residual heat using device of engine | |
RU199044U1 (en) | THERMAL REGULATION SYSTEM OF THE STATE OF BATTERY MODULES OF TRACTION ACCUMULATORS | |
KR20110017941A (en) | Heat pump generates high efficiency energy by adjusting evaporation pressure in cold weather | |
KR20060093329A (en) | Heat pump type water heater using heat energy in air | |
CN104870781B (en) | Pre-heating system for power station | |
RU120846U1 (en) | MILK COOLING DEVICE WITH COLD BATTERY | |
RU174173U1 (en) | MOBILE Cogeneration Power Plant | |
CN216268575U (en) | Circulation heating device of water purification vehicle | |
CN206358015U (en) | A kind of integrated automobile battery constant temperature system | |
JP6164537B2 (en) | Cold / heat generator | |
CN204187888U (en) | Cogeneration cooling heating system | |
RU2518777C2 (en) | Power installation | |
RU39542U1 (en) | VEHICLE POWER SUPPLY SYSTEM | |
RU2477227C2 (en) | Energy buffer accumulator of autobus combined power plant | |
CN106671815A (en) | Integrated constant temperature system of automobile storage battery | |
Ershova et al. | Development of a device with a thermoelectric module for milk transportation | |
RU177847U1 (en) | WATER BOILER | |
RU221522U1 (en) | Battery module thermal stabilization device |