铝/氧化银电池电液循环系统的设计与应用

【摘要】：随着科技的不断发展,电源技术在各种领域中得到了很大发展,特别是在国防领域内,发展越来越快,本课题结合实际需求,对铝/氧化银电池的动力系统进行了分析设计,达到了工程化应用的要求。论文首先介绍了水下电源的发展及应用和电源在鱼雷发展中的应用历史,着重介绍了铝/氧化银电池在其发展中的重要作用。铝/氧化银电池作为目前世界上已实用的新型鱼雷动力电池,对提高电雷的航速和航程起着十分重要的作用。由于国际上以美国为首的军事强国对我国进行高科技特别是国防技术的封锁,我们无法获得铝/氧化银电池在军事应用方面的任何技术。本文重点分析了铝/氧化银电池的动力系统的要求和工程化过程中存在的难点。根据铝/氧化银电池的工作原理和离心泵的工作特性,设计、建立了铝/氧化银电池动力测试的单项模拟实验系统。在单项模拟实验系统中,检测系统的压力值,通过直流无电机的闭环控制来调整电机的转速,从而达到调节系统的流量参数的目的。系统的数据采集是通过尼高利采集仪与电流传感器、温度传感器、压力传感器及电磁流量计来实现的,并利用单片机实现了球阀的远程控制功能,相比以前的直流有刷电机开环系统,流量调整波动范围由±2m~3/h缩小到±0.5m~3/h,实现了系统的稳定调节。通过用二分法绘制叶轮轴面中间流线,大大提高叶轮绘型的精度,从而提高了离心泵的效率,由原来的50%上升到65%,降低了电机的输出功率,从而减轻了电机的重量,提高了整个电池段的比能量。最后,实现了铝/氧化银电池动力循环系统的工程化应用。在循环系统中,通过电池的放电电流大小与流量的关系给定动力系统的调整值,并通过电机的闭环控制实现了系统压力的自主调节,从而实现了流量的调节目标。通过配雷试验,完全达到了工程化应用要求,最高航速达到国内领先水平。