[發明專利]一種彈載軸向風能采集轉換裝置及彈載電源

在審

• 申請號: 202110665436.2
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113417802A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 劉云飛;楊強;蔡賢博
• 申請（專利權）人: 上海漢未科技有限公司
• 主分類號: F03D9/11
• 分類號: F03D9/11;F03D9/32;F03D80/00;F42B15/01;H02K7/18
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

本發明公開了一種彈載軸向風能采集轉換裝置，包括呈圓筒形狀的殼體，與殼體連接的控制器，沿徑向方向開設在殼體內、且呈漏斗形狀的進風口，開設在殼體內、且與進風口連通的風道，環形開設在殼體的后端邊緣的數個出風口，布設在風道內的能量轉換器，布設在控制器內、且與能量轉換器連接的控制電路，以及與控制電路連接的輸出線。通過上述方案，本發明具有結構簡單、采集可靠等優點，在彈載電源技術領域具有很高的實用價值和推廣價值。

技術領域

本發明涉及彈載電源技術領域，尤其是一種彈載軸向風能采集轉換裝置及彈載電源。

背景技術

目前，現行的彈載電源主要有熱電池，又稱熱激活儲備電池，其屬于一次性使用的電池，貯存時電解質為不導電的固體。而使用時，用電發火頭或撞針機構引燃其內部的加熱藥劑，使電解質熔融成為離子導體而被激活的一種儲備電池。但由于需要發火藥及主要材料為活性材料，制作過程需要嚴格的安全管控及復雜的工藝流程，很多關鍵工序都需要人工來完成，很難實現全面機械化，生產效率極其低下，所以一直以來價格居高不下，產品一致性差。由此可見，現有技術中的彈載電源要保證產品能夠長期貯存及安全性，產品的外形尺寸很難做到小型化。更重要的是熱電池因為是一次性使用的電池，只有在使用時激活后才有電輸出，所以在生產過程中無法實現電性能的全檢，只能采用抽檢，這樣很難保證產品的一致性和可靠性，更不適合規模生產。在應對當前彈藥小型化、集約化、智能化的發展趨勢顯得力不從心。

正是由于熱電池具有這些缺點，一次性鋰電池近年來也在一些彈藥上開始使用，其小型化、標準化、輸出穩定性是優于熱電池的，但是其也有致命的弱點，國產鋰電池的貯存年限很難達到10年以上，且貯存10年以上會產生鈍化膜，電壓響應滯后。能夠滿足彈載要求的目前主要是進口鋰電池，但純粹依賴進口也不符合國產化的要求。由于鋰電池本身有電不需要激活，但在使用時也要有專門的控制電路來控制輸出，以保證平時不耗電及勤務狀態的安全。

眾所周知，熱電池和鋰電池均需要額外的專門的機構來控制電池的輸出，熱電池現在常用的方式是通過磁電機在發射過載時發電或彈上額外的電源給熱電池內部的發火頭供電激活，還有通過撞針機構撞擊熱電池底部的撞擊底火激活。然而這種激活機構均有致命的缺陷，由于磁電機是通過發射過載發電，這種在小過載的發射環境下無法提供足夠的發火能量和無法區別勤務狀態的過載。撞擊底火的方式需要設計復雜的撞擊機構，而撞擊機構又需要鎖定機構，鎖定機構有機械式觸發和電觸發，這種機構的復雜性給系統帶來了不可靠性。另外如果是直接彈上供電激活或鎖定機構是電觸發均需要額外的供電，能夠提供這種條件的彈種是少量的，所以這種方式不具備通用性，無法大規模使用，也難做到低成本。鋰電池需要的隔離機構的觸發條件也基本上依賴發射過載或彈體旋轉的離心力，這種方式跟磁電機的使用條件類似，存在同樣的問題。

總之，現在的彈載電源的激活和控制輸出均是基于彈藥發射產生的過載或者基于發射的機構來實現，這種單一的機械式為主的控制方式已經無法滿足現代智能彈藥的發展需求，而且由于結構的不可逆性使得無法實現批量化的重復測試，很容易在一些特殊的條件下發生意外造成人員傷亡。

隨著現代武器系統對武器可靠器、安全性、通用性和貯存壽命等技術的要求越來越高，世界許多國家越來越重視彈上電源的研制與發展工作，都把研制與發展彈上電源列為一項重要的科研課題。

美國研發了很多以氣動渦輪發電機為核心的迫擊炮彈引信，這種電源依靠空氣動力驅動，在炮彈飛行過程中空氣從引信前端進入，帶動內部的電機葉片轉動，從而產生電流，但是這類發電機有一定缺陷，如體積大、功率?。徊荒荛L時間供電等?；诖?，近年來我們國內也開始在此類新型電源研制上下功夫，例如公開號為CN207475349U的申請專利提供了一種彈上渦輪外轉子物理電源，但該電源采用傳統的鐵芯繞組和多級軸承的電機結構，此種結構無法做到小型化，更重要的是該電源只是能夠發出電，并沒有解決傳統電源存在的問題，只是提供了一種新電源。每種電源技術都有各自的優勢，一種電源并不能完全取代另一種電源，而真正需要的是一種能夠將以上幾種電源的問題全部解決并能將以上電源的各自優勢發揮出來的電源控制器，目前在這一領域是空白。