[发明专利]一种同位素温差电池壁面低温控制方法

说明书

技术领域

本发明属于同位素温差电池技术领域，特别是涉及一种同位素温差电池壁面低温控制方法。

背景技术

目前，同位素温差电池(RTG)是利用塞贝克效应将放射性同位素的衰变热直接转换成电能的换能装置，其优势在于：可靠性高、安全性好、寿命长，在宇宙空间条件下保持稳定的电输出参数，且无需维护、也不受环境影响。受深空光照条件限制，传统太阳电池不是适应于任务需求，在月球探测、深空探测等非传统空间任务中作为供电能源扮演了相当重要的角色。

月球表面环境条件异常苛刻，在一个月球自转周期内，有连续14个地球日的月夜期和月昼期，月夜期月球表面的最低温度将达到-190℃。为验证同位素温差电池在月球环境工作的可靠性，发射前，需模拟月夜环境下同位素温差电池的工作温度条件，对同位素温差电池进行输出电性能测试。月球探测用特定的同位素温差电池在月夜条件工作状态的壁面温度约为25℃，因此，需采取一定的温控措施使电池表面温度降低至25℃。

常用的同位素温差电池壁面低温控制方法为将电池置于试验箱或真空试验舱内，通过在试验箱或真空试验舱内充入液氮建立模拟月夜极低温环境的热沉，达到模拟电池月夜工况下壁面温度的目的。该方法具有技术成熟的优点，但是存在温变反应滞后，电池壁面温度控制误差偏大，电池热平衡时间长，液氮温控系统耗资巨大的问题。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种同位素温差电池壁面低温控制方法。

本发明的目的是提供一种具有温度控制准确，易于调节，安全可靠，而且制作成本大大降低，降低电池壁面温度速度更快等特点的同位素温差电池壁面低温控制方法。

本发明可以将同位素温差电池壁面温度控制在月夜及深空低温环境下电池实际壁面温度，以及更低工作温度的方法。

壁面温度低温控制方法是根据同位素温差电池结构，设计的一种可以与电池表面换热面贴合的装置，其特点是：该装置与以液体为介质的恒温循环器连接，利用循环器内循环流动的冷态介质快速排散电池多余的热量。通过调整循环器控温温度，实现对电池表面温度精确控制的目的。

本发明同位素温差电池壁面低温控制方法所采取的技术方案是：

一种同位素温差电池壁面低温控制方法，其特点是：同位素温差电池壁面低温控制，采用与同位素温差表面换热面贴合装置换热方法，贴合装置与以液体为介质的恒温循环器连接，利用循环器内循环流动的冷态介质排散同位素温差多余的热量。

本发明同位素温差电池壁面低温控制方法还可以采用如下技术方案：

所述的同位素温差电池壁面低温控制方法，其特点是：贴合装置的内壁与同位素温差侧壁紧密贴合，贴合装置整体分为两个形状相同的对称半圆环，半圆环对接处留有连接螺孔，内壁留有凹槽与电池侧壁凸出部分紧密接触。

所述的同位素温差电池壁面低温控制方法，其特点是：半圆环内部为空心结构，每个半圆环各有一个进水口和一个出水口，通过柔性管路连接恒温循环器，以形成连通的循环水路。

本发明具有的优点和积极效果是：

同位素温差电池壁面低温控制方法由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本发明与液氮降低同位素温差电池周围环境温度相比，通过热交换使电池壁面温度降低相比，利用循环水直接降低电池壁面相贴合的装置的温度，通过热传导以降低电池壁面温度的方法降温速度更快，温度控制准确，易于调节；而且方法制作成本大大低于液氮通入系统的建立，有效降低了空间探测用同位素温差电池的研制成本。

附图说明

图1是本发明的同位素温差电池低温控制装置的结构示意图。

图中，1-进水口，2-出水口，3-两部分水路连接口，4-两部分连接螺孔，5-电池换热面接口。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

参阅附图1

实施例1

一种同位素温差电池壁面低温控制方法，采用与同位素温差表面换热面贴合装置换热方法，贴合装置与以液体为介质的恒温循环器连接，利用循环器内循环流动的冷态介质排散同位素温差多余的热量。

贴合装置的内壁与同位素温差侧壁紧密贴合，贴合装置整体分为两个形状相同的对称半圆环，半圆环对接处留有连接螺孔，内壁留有凹槽与电池侧壁凸出部分紧密接触。半圆环内部为空心结构，每个半圆环各有一个进水口和一个出水口，通过柔性管路连接恒温循环器，以形成连通的循环水路。

本实施例的具体结构和实施过程：