外承力筒飞行器蓄电池组热控装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种外承力筒飞行器蓄电池组热控装置，包括蓄电池组、外承力筒和仪器安装板，还包括预埋热管和扩热板所述预埋热管连接所述仪器安装板且设置在所述蓄电池组的底侧，所述预埋热管用于蓄电池组的温化；扩热板设置所述仪器安装板上，用于蓄电池组的热量收集和缓解散热；所述蓄电池组通过扩热板连接所述仪器安装板。本发明提供了一种外承力筒飞行器蓄电池组热控装置还包括控温热敏电阻和电加热器；所述蓄电池组的表面粘贴控温热敏电阻和电加热器。本发明设置有电加热器与热敏电阻，实现了锂离子蓄电池组的精确控温。
【专利说明】外承力筒飞行器蓄电池组热控装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及航天器热控设计，具体地，涉及一种承力筒飞行器锂离子蓄电池组热控装置。
【背景技术】
[0002]某型号飞行器试验目标轨道需能适应降交点地方时6:30±30min，轨道高度500?800km的变化。轨道条件变化大引起飞行器外热流条件变化大，同时飞行器工作模式多变造成整器热耗变化幅度大，要求飞行器热控设计具有高的适应能力。该飞行器采用复杂构型外承力筒结构，电源系统电源控制器等大功耗大质量单机无法实现直接安装在散热面上进行温控。该型号飞行器首次接触大功率锂离子蓄电池，无成熟经验借鉴，且两组锂离子蓄电池最佳工作温度为+15°C?+30°C，舱内其它单机工作温度为-10°C?+45°C，锂离子蓄电池组温控需求与平台其它仪器设备差别大，但是受布局条件限制，其与平台其它仪器设备安装于同一块仪器安装板上，必须采用精确控温技术来保证其温控需求。
[0003]通常卫星采用氢镍电池组，电池组直接安装在卫星的±X侧板上，通过侧板直接面向空间散热，侧板外贴0SR，同时氢镍电池组与服务舱内其它仪器设备采取多层隔热措施避免氢镍电池组初、末期热耗的变化对服务舱温度水平的影响。电池组仪器板预埋热管并采用扩热板，增加横向传热能力，安装底面垫导热硅脂，加强单机与热管之间的导热，并粘贴电加热器进行主动控温。外承力筒结构无法直接安装单机，薄壁蒙皮无法安装热管，并且其自身的散热能力也较小(薄壁蒙皮采用5A90铝锂合金材料，其20°C时的导热系数为47.5ff/(m.V );常规扩热板铝合金2A120在20°C时的导热系数为183W/(m.V ))，该方式无法应用于复杂构型外承力筒结构飞行器上，且补偿功耗较高(常规卫星电池组一般设置三路加热器，每路30W，该飞行器电池组设有三路加热器，两路15W，第三路20W)。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种外承力筒飞行器锂离子蓄电池组热控装置。
[0005]根据本发明提供的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置，包括蓄电池组、外承力筒和仪器安装板，所述仪器安装板连接所述外承力筒，还包括预埋热管和扩热板；
[0006]所述预埋热管连接所述仪器安装板且设置在所述蓄电池组的底侧，所述预埋热管用于蓄电池组的温化；扩热板设置所述仪器安装板上，用于蓄电池组的热量收集和缓解散热；所述蓄电池组通过扩热板连接所述仪器安装板。
[0007]优选地，还包括控温热敏电阻和电加热器；所述蓄电池组的表面粘贴控温热敏电阻和电加热器。
[0008]优选地，还包括第一白漆热控涂层，所述蓄电池组、所述控温热敏电阻和所述补偿加热器的表面喷涂所述第一白漆热控涂层，所述第一白漆热控涂层用于增强蓄电池组与外承力筒之间的辐射散热。
[0009]优选地，还包括热硅橡胶，所述蓄电池组的安装底面通过所述导热硅橡胶连接所述扩热板。
[0010]优选地，还包括聚酰亚胺薄膜；所述扩热板和所述热硅橡胶之间设置所述聚酰亚胺薄膜。
[0011]优选地，还包括结构胶，所述扩热板通过所述结构胶连接所述仪器安装板。
[0012]优选地，所述外承力筒靠近所述蓄电池组的一侧设置有第二白漆热控涂层和/或第一多层隔热组件。
[0013]优选地，还包括第二多层隔热组件，所述第二多层隔热组件设置在所述蓄电池组的侧面和顶面；所述第二多层隔热组件设置在所述第一白漆热控涂层的外侧。
[0014]优选地，所述仪器安装板上设置有仪器安装面；所述蓄电池组通过扩热板连接所述仪器安装面；所述蓄电池组采用锂离子蓄电池组。
[0015]优选地，多层隔热组件的外表面为黑色含碳聚酰亚胺薄膜。
[0016]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0017]1、本发明采用扩热板强化，实现了两组锂离子蓄电池组等温化设计及与预埋热管的有效传热耦合，缓解了锂离子蓄电池组散热问题，增强了热控设计的适应能力；
[0018]2、本发明设置有白漆热控涂层，增强了锂离子蓄电池组的辐射散热能力；
[0019]3、本发明设置多层隔热组件，减小了舱内单机与锂离子蓄电池组互相影响程度；采用导热硅橡胶，增强了电池组与扩热板之间的导热能力；
[0020]4、本发明设置有电加热器与热敏电阻，实现了锂离子蓄电池组的精确控温；
[0021]5、本发明便于实施、可靠性高、不受外承力筒结构限制、重量与功耗资源占用少，适用于复杂构型外承力筒飞行器锂离子蓄电池组热设计。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0023]图1为常规卫星氢镍蓄电池组热控设计状态示意图；
[0024]图2为本发明的结构示意图。
[0025]图中:
[0026]1为预埋热管；
[0027]2为扩热板；
[0028]3为结构胶；
[0029]4为热敏电阻；
[0030]5为电加热器；
[0031]6为第一白漆热控涂层；
[0032]7为导热硅橡胶；
[0033]8为第二多层隔热组件；
[0034]9为仪器安装板；
[0035]10为外承力筒；
[0036]11为星体多层隔热组件；
[0037]12为一体化散热板；
[0038]13为电池热管；
[0039]14为纵热管。
【具体实施方式】
[0040]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0041]在本实施例中，本发明提供的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置包括蓄电池组、外承力筒10和仪器安装板9，所述仪器安装板9连接所述外承力筒10还包括预埋热管1和扩热板2，
[0042]所述预埋热管1连接所述仪器安装板且设置在所述蓄电池组的底侧，所述预埋热管1用于蓄电池组的温化；扩热板2设置所述仪器安装板上，用于蓄电池组的热量收集和缓解散热；所述蓄电池组通过扩热板2连接所述仪器安装板。进一步的，所述仪器安装板9上设置有仪器安装面；所述蓄电池组通过扩热板2连接所述仪器安装面；所述蓄电池组采用锂离子蓄电池组。
[0043]其中，所述仪器安装板为30_厚的铝蒙皮蜂窝板，其仪器安装面采用0.3_厚的铝蒙皮，所述预埋热管1管型为RG-CDRG-NH3-J2-25X 12(Ω)，传热能力为440W.πι，材料为6063铝合金材料。预埋热管1埋入仪器安装板9内，需保证预埋热管1与仪器安装面铝蒙皮贴合良好。
[0044]本发明提供的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置还包括控温热敏电阻4和电加热器5 ;所述蓄电池组的表面粘贴控温热敏电阻4和电加热器5。为保证电加热器5与锂离子蓄电池的单体间贴合良好，热敏电阻4采用牌号为MF501的热敏电阻。
[0045]本发明提供的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置还包括第一白漆热控涂层6，所述蓄电池组、所述控温热敏电阻4和所述补偿加热器的表面喷涂所述第一白漆热控涂层6，所述第一白漆热控涂层6用于增强蓄电池组与外承力筒10之间的辐射散热。第一白漆热控涂层6采用SR107白漆。本发明提供的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置还包括热硅橡胶7，所述蓄电池组的安装底面通过所述导热硅橡胶7连接所述扩热板2。
[0046]本发明提供的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置还包括聚酰亚胺薄膜；所述扩热板2和所述热硅橡胶7之间设置所述聚酰亚胺薄膜。所述聚酰亚胺薄膜的厚度为25 μ m。所述导热娃橡胶7牌号为空间级导热娃橡胶⑶A-508。
[0047]本发明提供的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置还包括结构胶，所述扩热板2通过所述结构胶连接所述仪器安装板9，即采用结构胶3将已加工好的扩热板2粘接在仪器安装板9上锂离子蓄电池组底部。所述扩热板2采用2A120铝板制成，其尺寸大小的确定依据为锂离子蓄电池组安装面尺寸和一定程度上覆盖所有预埋热管1。所述结构胶3牌号为J-133。
[0048]本发明提供的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置所述外承力筒10靠近所述蓄电池组的一侧设置有第二白漆热控涂层和/或第一多层隔热组件。第二白漆热控涂层采用S781白漆。
[0049]本发明提供的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置还包括第二多层隔热组件8，所述第二多层隔热组件8设置在所述蓄电池组的侧面和顶面；所述第二多层隔热组件8设置在所述第一白漆热控涂层6的外侧。第二多层隔热组件8的外表面为黑色含碳聚酰亚胺薄膜。具体为，将锂离子蓄电池组安装在扩热板2上，除面对I象限蒙皮一侧的外表面均包覆第二多层隔热组件8，第二多层隔热组件8外表面为黑色含碳聚酰亚胺薄膜，并用多层搭扣固定。星体多层隔热组件11外表面为F46薄膜镀银二次表面镜。
[0050]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【权利要求】
1.一种外承力筒飞行器蓄电池组热控装置，包括蓄电池组、外承力筒(10)和仪器安装板(9)，所述仪器安装板(9)连接所述外承力筒(10)，其特征在于，还包括预埋热管(I)和扩热板⑵； 所述预埋热管(I)连接所述仪器安装板且设置在所述蓄电池组的底侧，所述预埋热管(I)用于蓄电池组的温化；扩热板(2)设置所述仪器安装板上，用于蓄电池组的热量收集和缓解散热；所述蓄电池组通过扩热板(2)连接所述仪器安装板。
2.根据权利要求1所述的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置，其特征在于，还包括控温热敏电阻⑷和电加热器(5)； 所述蓄电池组的表面粘贴控温热敏电阻⑷和电加热器(5)。
3.根据权利要求2所述的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置，其特征在于，还包括第一白漆热控涂层出)，所述蓄电池组、所述控温热敏电阻(4)和所述补偿加热器的表面喷涂所述第一白漆热控涂层￠)，所述第一白漆热控涂层(6)用于增强蓄电池组与外承力筒10之间的辐射散热。
4.根据权利要求1所述的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置，其特征在于，还包括热硅橡胶(7)，所述蓄电池组的安装底面通过所述导热硅橡胶(7)连接所述扩热板(2)。
5.根据权利要求4所述的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置，其特征在于，还包括聚酰亚胺薄膜；所述扩热板(2)和所述热硅橡胶(7)之间设置所述聚酰亚胺薄膜。
6.根据权利要求1所述的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置，其特征在于，还包括结构胶，所述扩热板(2)通过所述结构胶连接所述仪器安装板(9)。
7.根据权利要求1所述的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置，其特征在于，所述外承力筒(10)靠近所述蓄电池组的一侧设置有第二白漆热控涂层和/或第一多层隔热组件。
8.根据权利要求3所述的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置，其特征在于，还包括第二多层隔热组件(8)，所述第二多层隔热组件(8)设置在所述蓄电池组的侧面和顶面；所述第二多层隔热组件(8)设置在所述第一白漆热控涂层￠)的外侧。
9.根据权利要求1所述的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置，其特征在于，所述仪器安装板(9)上设置有仪器安装面；所述蓄电池组通过扩热板(2)连接所述仪器安装面；所述蓄电池组采用锂离子蓄电池组。
10.根据权利要求8所述的外承力筒飞行器蓄电池组热控装置，其特征在于，多层隔热组件(8)的外表面为黑色含碳聚酰亚胺薄膜。
【文档编号】H01M10/6551GK104466305SQ201410612492
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月3日 优先权日:2014年11月3日
【发明者】王江, 耿宏飞 申请人:上海卫星工程研究所