基于相变材料及其从动弹性软管的热调节器及热控方法

文档序号:36403957发布日期:2023-12-16 09:40阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于相变材料及其从动弹性软管的热调节器,其特征为:

2.根据权利要求1所述的一种基于相变材料及其从动弹性软管的热调节器,其特征为:所述换热管道的设计流阻大于控制管道的设计流阻。

3.根据权利要求1所述的一种基于相变材料及其从动弹性软管的热调节器,其特征为:所述弹性软管包括弹性材料所制的高回弹聚合体。

4.根据权利要求1所述的一种基于相变材料及其从动弹性软管的热调节器,其特征为:所述相变材料选择具有高焓值、两相密度差异较大的材料。

5.根据权利要求1所述的一种基于相变材料及其从动弹性软管的热调节器,其特征为:在热源与冷管之间填充高导热材料或结构,且与相变材料不互溶,不改变相变材料的焓值和相变温度。

6.一种基于相变材料及其从动弹性软管的热控方法,该热控方法基于权利要求1-5任一所述的基于相变材料及其从动弹性软管的热调节器,其特征为:以相变材料为媒介,建立热源温度与冷却液流量的被动调节负反馈机制;利用热源温度升高后的相变过程,同时实现控温与被动调节冷却液流量,对热源换热能力连续调节,稳定控制热源温度。

7.根据权利要求6所述的热控方法,其特征为:所述热控方法包含如下单个模式或多个模式的组合:

8.一种基于相变材料及其从动弹性软管的预热器,其特征为:将相变材料、热源、预热结构均封装于外壳箱体中,外壳箱体密封,热源通过支撑结构固定于箱体底部,预热管进入箱体后依次缠绕过热源或布置于热源之间,与热源不发生直接接触,相变材料完全填充于热源与冷管之间的空隙,弹性软管布置于预热管末端;低温下,相变材料为固态,弹性软管完全打开,通入高于相变温度的预热液将融化相变材料,并对热源进行预热;随着相变材料吸收大量潜热温度升高,融化后体积上升,由于箱体不可形变,体积增量使预热管上的弹性软管受压,横截面积减小,预热液流量也因此减小,同时热源工作的产热量,进一步融化相变材料,预热液停止流动,箱体温度下降,相变材料凝固后,弹性软管回弹,预热液流量再次逐渐升高。

9.根据权利要求8所述的基于相变材料及其从动弹性软管的预热器,其特征为:所述相变材料选择具有高焓值、低导热的物理特性,在预热液停止供应后,释放大量潜热为热源继续供热,提供保温效果。

10.一种基于相变材料及其从动弹性软管的预热控制方法,该预热控制方法基于权利要求8-9任一所述的基于相变材料及其从动弹性软管的预热器,其特征为:以相变材料为媒介,建立热源温度与预热液流量的被动调节负反馈机制;利用热源温度升高后的相变过程,同时实现控温与被动调节预热液流量,对热源换热能力连续调节,稳定控制热源温度;所述热控方法包含如下单个模式或多个模式的组合:


技术总结
基于相变材料及其从动弹性软管的热调节器及热控方法,热源通过支撑结构固定箱体底部,冷管由入口进入箱体后分为带有一段从动弹性软管的控制管道和深入电池内部需冷却区域并具有强化传热特征的换热管道,控制管道布置于热源顶部或侧面,换热管道缠绕过热源或布置于热源之间与热源不发生直接接触,相变材料完全填充于热源与冷管之间的空隙。热源工作时,利用相变材料高焓值的特性,使电池温度波动性降低,利用相变材料相变过程中体积变化特性,依据环境温度和热源温度,被动调节热源周围换热管道流量。相比主动式热调节器,无需传感器、机械运动装置;相比开合式热开关,解决了电池与散热器桥接问题,实现导热能力连续调节,使热源工作温度更加稳定。

技术研发人员:李凯璇,巨星,徐超,孙晨,张静姝
受保护的技术使用者:华北电力大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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