一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统

1.一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统，其特征在于，包括：
支撑框架，所述支撑框架包括第一支撑板、第二支撑板和支撑柱，所述支撑柱两端连接所述第一支撑板和所述第二支撑板靠近边缘的位置处；在所述第一支撑板和所述第二支撑板的轴心处还分别设有第一定位凹槽和第二定位凹槽；
盛放件，设置在所述第一支撑板上，用于盛放电池壳体和温差电换能器；
压头件，放置于所述温差电换能器与所述第二支撑板之间，所述压头件底部套设在所述温差电换能器顶部，用于固定所述温差电换能器。
2.根据权利要求1所述的一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统，其特征在于：
所述盛放件包括调节所述电池壳体高度的伸缩平台和用于顶起所述电池壳体的顶起模块，所述伸缩平台容置在所述第一支撑板的所述第一定位凹槽上；在所述伸缩平台上还设有一与所述第一定位凹槽同轴的第三凹槽，所述顶起模块容置在所述第三凹槽中。
3.根据权利要求2所述的一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统，其特征在于：
所述伸缩平台包括上端面和容置在所述第一定位凹槽中的下端面，在所述上端面的底部设有一螺杆，所述下端面的顶部设有一凸出的螺纹通道，所述上端面与所述下端面通过所述螺杆插入螺纹通道连接，通过旋转所述上端面来调节所述伸缩平台的高度。
4.根据权利要求2所述的一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统，其特征在于：
所述盛放件还包括用于盛放所述电池壳体的挡板，在所述顶起模块的顶部还设有一与所述第三凹槽同轴的第四凹槽，所述挡板容置于所述第四凹槽中。
5.根据权利要求1所述的一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统，其特征在于：
所述压头件包括套筒和设置在所述套筒上的上盖，所述套筒套设在所述温差电换能器的顶部，配合所述上盖固定所述温差电换能器。
6.根据权利要求5所述的一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统，其特征在于：
所述套筒的靠近所述温差电换能器的一侧边缘处还设有若干凸起，所述凸起部分对应所述温差电换能器中的栅板，在所述温差电换能器插入所述电池壳体时，对所述栅板施加压力，限位所述温差电换能器。
7.根据权利要求6所述的一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统，其特征在于：
所述套筒厚度小于所述栅板厚度。
8.根据权利要求5或6所述的一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统，其特征在于：所述上盖开设有一便于拿取的通孔，设置在所述上盖的中心位置处。
9.根据权利要求8所述的一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统，其特征在于：
所述上盖直径大于所述电池壳体的内径。

一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型属于温差电池集成技术领域，尤其是涉及一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统。\n背景技术\n[0002] 温差电池是利用塞贝克效应将热能直接转换成电能的发电器，具有结构紧凑、可靠性高、抗恶劣环境能力强、寿命长等特点，适用于弱光、无光、强电磁辐射的空间环境，在空间电源领域得到了广泛应用。\n[0003] 我国已完成“探月工程”三步走战略，正在开展载人登月及深空探测的论证及规划，基于对供电和供热的双重考虑，这些任务无一例外地提出了对大功率温差电池的应用需求。\n[0004] 温差电池由内而外由热源、温差电换能器和壳体组成。温差电换能器通常是由集热器、沿集热器径向分布的温差电模块、冷端构件(栅板等)以及侧壁隔热部件组成的圆柱体，为了减少系统漏热，提升温差电池热电转换效率，设计温差电换能器外壁与电池壳体内壁紧密配合。这种配合状态在装配时会产生较大摩擦力，对温差电换能器与电池壳体的集成带来了难度。\n[0005] 温差电池输出功率的增大，势必伴随着电池尺寸、体积以及重量的增大，同时使集成时的同轴度更难以保证，容易使温差电换能器和电池壳体因单点受力过大而损坏，这些因素进一步增大了温差电换能器与电池壳体的集成难度。为了满足未来我国载人航天及深空探测领域对大功率温差电池的应用需求，迫切需要提出温差电换能器与电池壳体的集成定位方案。\n实用新型内容\n[0006] 本实用新型要解决的问题是提供一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统，有效的解决现有技术中温差电换能器与电池壳体配合状态在装配时会产生较大摩擦力，集成时的同轴度更难以保证，同时容易使温差电换能器和电池壳体因单点受力过大而损坏的问题。\n[0007] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统，其特征在于，包括：\n[0008] 支撑框架，所述支撑框架包括第一支撑板、第二支撑板和支撑柱，所述支撑柱两端连接所述第一支撑板和所述第二支撑板靠近边缘的位置处；在所述第一支撑板和所述第二支撑板的轴心处还分别设有第一定位凹槽和第二定位凹槽；\n[0009] 盛放件，设置在所述第一支撑板上，用于盛放电池壳体和温差电换能器；\n[0010] 压头件，放置于所述温差电换能器与所述第二支撑板之间，所述压头件底部套设在所述温差电换能器顶部，用于固定所述温差电换能器。\n[0011] 优选地，所述盛放件包括调节所述电池壳体高度的伸缩平台和用于顶起所述电池壳体的顶起模块，所述伸缩平台容置在所述第一支撑板的所述第一定位凹槽上；在所述伸缩平台上还设有一与所述第一定位凹槽同轴的第三凹槽，所述顶起模块容置在所述第三凹槽中。\n[0012] 优选地，所述伸缩平台包括上端面和容置在所述第一定位凹槽中的下端面，在所述上端面的底部设有一螺杆，所述下端面的顶部设有一凸出的螺纹通道，所述上端面与所述下端面通过所述螺杆插入螺纹通道连接，通过旋转所述上端面来调节所述伸缩平台的高度。\n[0013] 优选地，所述盛放件还包括用于盛放所述电池壳体的挡板，在所述顶起模块的顶部还设有一与所述第三凹槽同轴的第四凹槽，所述挡板容置于所述第四凹槽中。\n[0014] 优选地，所述压头件包括套筒和设置在所述套筒上的上盖，所述套筒套设在所述温差电换能器的顶部，配合所述上盖固定所述温差电换能器。\n[0015] 优选地，所述套筒的靠近所述温差电换能器的一侧边缘处还设有若干凸起，所述凸起部分对应所述温差电换能器中的栅板，在所述温差电换能器插入所述电池壳体时，对所述栅板施加压力，限位所述温差电换能器。\n[0016] 优选地，所述套筒厚度小于所述栅板厚度。\n[0017] 优选地，所述上盖开设有一便于拿取的通孔，设置在所述上盖的中心位置处。\n[0018] 优选地，所述上盖直径大于所述电池壳体的内径。\n[0019] 采用上述技术方案，定位系统中各部件间均具有定位设计，即第一定位凹槽、第二定位凹槽以及第三凹槽和第四凹槽，可使各部件处于定位系统的轴心位置，解决了温差电换能器与电池壳体集成时同轴度难以保证的问题，提升了温差电换能器和电池壳体的受力均匀性。\n[0020] 采用上述技术方案，支撑框架和伸缩平台的高度均可调，可使该定位系统适用于不同高度的温差电换能器和不同位移行程的顶起装置，提升了定位系统的应用灵活性，可实现大功率、大尺寸的温差电换能器与电池壳体的集成定位。\n附图说明\n[0021] 图1是本实用新型实施例一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统结构示意图\n[0022] 图2是本实用新型实施例一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统压头件示意图\n[0023] 图3是本实用新型实施例一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统伸缩平台示意图\n[0024] 图中：\n[0025] 1、第一支撑板          2、第二支撑板       3、支撑柱\n[0026] 4、下端面              5、上端面           6、顶起模块\n[0027] 7、挡板                8、电池壳体         9、温差电换能器\n[0028] 10、套筒               11、上盖            12、螺杆\n[0029] 13、螺纹通道           14、通孔\n具体实施方式\n[0030] 下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明：\n[0031] 在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。\n[0032] 本实用新型中的温差电换能器9，通常由集热器、沿集热器径向分布的温差电模块、冷端构件(栅板等)以及侧壁隔热部件组成，其外壁与电池壳体8内壁紧密配合，温度电换能器9设计有锥度，其下端在不驱动顶起装置的状态下可放入电池壳体8内一部分。\n[0033] 如图1一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统结构示意图所示，一种温差电换能器与电池壳体的集成定位系统，其特征在于，包括：\n[0034] 支撑框架，支撑框架包括第一支撑板1、第二支撑板2和支撑柱3，支撑柱3两端连接第一支撑板1和第二支撑板2靠近边缘的位置处；第一支撑板1的形状为圆形、矩形等其它形状，第一支撑板1的材质可以为木质、钢材料等其他材质；第二支撑板2与第一支撑板1的选择范围一致，优选为与第一支撑板1的形状、材质一致；\n[0035] 支撑柱3的个数不限，焊接或者使用螺栓可拆卸的连接在第一支撑板1与第二支撑板2之间，使得两个支撑板之间形成一个盛放空间，用于放置定位系统的内部元件；支撑柱3的材质可以为钢材料、木质等其他材质，优选为与第一支撑板1一致的材料，支撑柱3的长度大于定位系统内部元件的高度之和，确保第一支撑板1与第二支撑板2之间能够完全盛放定位系统的内部元件，避免发生因元件太高而放不进去的情况出现；\n[0036] 在第一支撑板1和第二支撑板2的轴心处还分别设有第一定位凹槽和第二定位凹槽(未画出)，因第一支撑板1和第二支撑板2处于同轴位置，故第一定位凹槽与第二定位凹槽也处于同轴位置，均在整体定位系统的轴心处；\n[0037] 第一定位凹槽的大小与伸缩平台中下端面4的大小一致，第一支撑板1刚好能够容置在第一定位凹槽中，第二定位凹槽的大小与压头件上盖11的大小一致，上盖11刚好能够容置在第二定位凹槽中，确保处于底部的伸缩平台以及处于顶部的压头件均保持在整体定位系统的中心轴线上。\n[0038] 盛放件，设置在第一支撑板1上，用于盛放电池壳体8和温差电换能器9；\n[0039] 压头件，放置于温差电换能器9与第二支撑板2之间，压头件底部套设在温差电换能器9顶部，用于固定温差电换能器9。\n[0040] 具体的，盛放件包括调节电池壳体8高度的伸缩平台和用于顶起电池壳体8的顶起模块6，伸缩平台容置在第一支撑板1的第一定位凹槽上；在伸缩平台上还设有一与第一定位凹槽同轴的第三凹槽(未画出)，顶起模块6容置在第三凹槽中；\n[0041] 第三凹槽6的大小与顶起模块6的底端面的大小一致，且第三凹槽与第一定位凹槽、第二定位凹槽同处在定位装置的中心轴位置，确保温差电换能器9插入电池壳体8中的准确性，避免出现因安装不当而产生的质量问题；\n[0042] 一些可行的实施例中，顶起模块6可以为纯机械装置或者液压系统、气压系统等，只需能够顶起挡板7以及电池壳体8即可，顶起模块6的底端面大小小于伸缩平台上端面5的大小，顶起模块6的顶端面大小小于挡板7的大小。\n[0043] 如图3所示，一些可行的实施例中，伸缩平台包括上端面5和容置在第一定位凹槽中的下端面4，下端面4的大小与第一定位凹槽一致，恰好容置在第一定位凹槽内，保证定位系统内部元件的同轴度；\n[0044] 在上端面5的底部设有一螺杆12，下端面4的顶部设有一凸出的螺纹通道13，上端面5与下端面4通过螺杆插入螺纹通道连接，通过旋转上端面5来调节整体伸缩平台的高度，进而控制温差电换能器9插入至电池壳体8中；\n[0045] 一些可行的实施例中，螺杆12的长度与螺纹通道13的长度一致，螺杆12的长度与螺纹通道13的长度之和刚好等于或大于温差电换能器9插入电池壳体9内部所需的长度，当旋转上端面5至上限位置或目标位置时，温差电换能器9能够刚到插入至电池壳体9中；在一些可行的实施例中，螺杆12的长度与螺纹通道13的长度之和小于温差电换能器9插入电池壳体9内部所需的长度，此时可以沿定位系统轴线方向放置若干个伸缩平台，能够满足温差电换能器9插入电池壳体9内部所需的长度即可。\n[0046] 盛放件还包括用于盛放电池壳体8的挡板7，在顶起模块6的顶部还设有一与第三凹槽同轴的第四凹槽(未画出)，挡板7底部设有一凸出部分，该凸出部分容置于第四凹槽中，挡板7的材质选用木质、钢材料等其他材质，挡板7的大小等于或略大于电池壳体8的截面大小，能够恰好放置电池壳体8，避免出现电池壳体8偏离定位系统轴心的现象发生；第四凹槽的大小与挡板7的凸出部分大小一致，保证挡板7的同轴度。\n[0047] 如图2所示，压头件包括套筒10和设置在套筒10上的上盖11，套筒10套设在温差电换能器9的顶部，配合上盖11固定温差电换能器9，套筒10可以采用铁、铝等金属材质，也可采用非金属材质，套筒10的整体形状与温差电换能器9的顶端一致，能够刚好固定限位温差电换能器9；上盖11的材质选择范围与套筒10一致，优选为与套筒10一致的材料，上盖11的大小略大于套筒10的大小。\n[0048] 套筒10的靠近温差电换能器9的一侧边缘处沿周向还设有若干凸起，凸起部分对应温差电换能器9中的栅板，根据栅板的形状和大小采用随形设计，匹配不同型号的温差电换能器9，在温差电换能器9插入电池壳体8时，对栅板施加压力，限位温差电换能器9。\n[0049] 一些可行的实施例中，套筒10厚度小于栅板厚度，保证压头件对温差电换能器9的力作用在栅板上，使靠近轴心的温差电换能器9不受力，避免温差电换能器9在电池集成时受力损坏而导致电池性能下降。\n[0050] 一些可行的实施例中，上盖11开设有一便于拿取的通孔14，设置在上盖11的中心位置处，同时起到减重和便于拿取的作用。\n[0051] 上盖11直径至少大于大于电池壳体9的内径。确保上盖11不会一同插入电池壳体9中，防止出现压头件取不出的现象出现。\n[0052] 压头件具备限位功能，压头件中套筒10高度与温差电池内端部隔热部件的高度相同(温差电池由中间的温差电换能器9和两端的隔热部件组成)，上盖11直径大于电池壳体8内径，当温差电换能器9进入到电池壳体8中设定的位置后，电池壳体8会被上盖11限位，失去向上移动的空间。当电池壳体8上端与上盖11间缝隙刚好可以容置厚度类纸的物体时，停止驱动顶起装置，避免电池壳体8受力损坏。\n[0053] 本实用新型的使用方法包括：\n[0054] 1.将伸缩平台容置于支撑框架第一支撑板1的第一定位凹槽中；\n[0055] 2.将顶起模块6容置于伸缩平台上端面轴心处的第三凹槽中；\n[0056] 3.将挡板9底部的凸出部分放置于顶起模块顶端面的第四凹槽中；\n[0057] 4.将电池壳体8放置于挡板7上；\n[0058] 5.将温差电换能器9尺寸较小的端面放入电池壳体8一部分；\n[0059] 6.将压头中套筒10端部的凸起对准温差电换能器9中栅板的端部，将压头安装于温差电换能器9上端。\n[0060] 7.驱动伸缩平台，将平台升起，连带挡板7、电池外壳8、温差电换能器9和压头件一起向上移动，直到压头上盖11进入支撑框架第二支撑板2的第二定位凹槽中，此时温差电换能器9和电池壳体8得到固定；继续驱动伸缩平台，随着电池壳体8进一步向上移动，温差电换能器9逐渐进入电池壳体8，当电池壳体8上端接触到压头上盖11时，表示温差电换能器9进入到设定的位置，完成了温差电换能器9与电池壳体8的集成。若一个伸缩平台的最大位移不足以一次使温差电换能器进入电池壳体中设定的位置，可放置若干伸缩平台，在第一伸缩平台达到最大位移后，提高后续伸缩平台的高度或减少支撑框架中第一支撑板1与第二支撑板2之间的距离，将伸缩平台位移复原后进行第二次作业。\n[0061] 以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。