[发明专利]一种热电池工作状态热模拟设备

说明书

本方案公开了热电池技术领域的一种热电池工作状态热模拟设备，包括加热装置和温度传感器；加热装置的外壁上包覆有传热层，温度传感器固定在所述传热层的外壁上；所述加热装置为单个加热体或多个加热体构成的加热体组。本申请通过设置加热体、温度传感器和传热层；加热体相当于热电池，加热体组相当于热电池组，传热层相当于热电池的表面。加热体工作产生热量后，通过传热层传递给温度传感器，温度传感器可以实现对传热层温度的实时监控，即实现对热电池的电池表面温度监控，从而找到热电池和系统之间的热平衡点。

技术领域

本发明属于热电池技术领域，特别涉及一种热电池工作状态热模拟设备。

背景技术

热电池是一种热激活贮备电池，在常温下贮存时电解质为不导电的固体，使用时用电发火头或撞针机构引燃其内部的加热药剂，使电解质熔融成为离子导体而被激活的一种储备电池，热电池的贮存时间理论上是无限的，实际达17年以上。由于热电池内阻小、使用温度范围宽、贮存时间长、激活迅速可靠、不需要维护，故而其已发展成为导弹、核武器、火炮等现代化武器的理想电源体系。然而，作为热电池，其工作状态带热也是其本身重要缺陷之一。

热电池表面温度热来源于内部加热药剂燃烧溢出的热量，通过加厚隔热层可以一定程度上降低热电池的表面温度，但对于长时间工作的热电池来说，由于隔热材料导热系数的存在，热电池表面温度依然会上升。热电池工作状态的热量给其应用系统的安全性和可靠性带来了不可预测的挑战。为了研究热电池和系统热的平衡状态，以及热电池表面热量对其它系统设备的影响，常常需要大量的试验进行验证分析。而由于热电池为一次性产品，且价格昂贵，现有设备对热电池和系统热平衡状态的研究，需要消耗大量的热电池，与之带来的试验成本往往较大。

发明内容

本发明意在提供一种热电池工作状态热模拟设备，在减少热电池浪费的同时，实现对热电池和系统热平衡的研究。

本方案中的一种热电池工作状态热模拟设备，包括加热装置和温度传感器；加热装置的外壁上包覆有传热层，温度传感器固定在所述传热层的外壁上；所述加热装置为单个加热体或多个加热体构成的加热体组。

本方案的工作原理及其有益效果：通过设置加热体、温度传感器和传热层；加热体相当于热电池，加热体组相当于热电池组，传热层相当于热电池的表面。加热体工作产生热量后，通过传热层传递给温度传感器，温度传感器可以实现对传热层温度的实时监控，即实现对热电池的电池表面温度监控，从而找到热电池和系统之间的热平衡点，不需要再像现有技术一样使用热电池进行试验，避免了热电池的浪费。

进一步，所述加热装置外围设有辅助加热装置。由于热电池的工作环境复杂多变，通过在加热装置的外部围设辅助加热装置，可以实现对多种外部温度环境的模拟，进而寻找到更宽范围内，热电池或热电池组与系统之间的热平衡状态。

进一步，所述辅助加热装置为加热垫、加热丝和加热石英灯中的至少一种。加热垫、加热丝和加热石英灯价格相对便宜、耐用，有利于确保试验的可靠性。加热垫、加热丝和加热石英灯可根据系统需要热量调节，便于准确模拟系统环境。

进一步，所述加热体为加热垫、加热丝和加热石英灯中的至少一种。加热垫、加热丝价格相对便宜，耐用且便于制作成与热电池形状相似的结构，更有利于确保试验的可靠性。

进一步，所述传热层为不锈钢层、钛合金层和铝合金层中的至少一种。由于热电池外壳一般采用不锈钢外壳、钛合金外壳和铝合金外壳中的一种或多种；因此，将传热层设置为不锈钢层、钛合金层或铝合金层中的至少一种，使得传热层和热电池外壳的材质一样，从而确保热传导系数一致，进一步提高模拟的真实性。

进一步，所述传热层的外形为与真实热电池或热电池组相近的方形，柱形，环形中的一种或多种。将传热层的外形设计为与热电池或热电池组相近的方形，柱形和/或环形，使得传热层的热传导形式与真实的热电池或热电池组接近，有助于提高模拟的真实性。