[发明专利]基于退役锂电池的融冰装置及方法

权利要求书

1.一种基于退役锂电池的融冰装置，其特征是，包括退役锂电池、分裂导线、短路棒和温控开关，通过分裂导线的两条子导线将退役锂电池、短路棒和待融冰线路构成直流融冰回路，所述温控开关设置在退役锂电池正极一端的直流融冰回路中。

2.根据权利要求1所述的基于退役锂电池的融冰装置，其特征是，所述待融冰线路的两端分别串联一个短路棒后与分裂导线的两条子导线连接。

3.根据权利要求1所述的基于退役锂电池的融冰装置，其特征是，所述短路棒采用紫铜材质短路棒。

4.根据权利要求1所述的基于退役锂电池的融冰装置，其特征是，所述分裂导线的两条子导线长度相同。

5.一种基于退役锂电池的融冰方法，其特征是，包括以下步骤：

通过分裂导线的两条子导线将退役锂电池、2个短路棒和待融冰线路构成直流融冰回路，在直流融冰回路中设置温控开关；

计算融冰电流，闭合温控开关对覆冰线路进行热力融冰，冰层脱落后断开温控开关；

计算保线电流，且气温低于保线电流工作设定温度时自动闭合温控开关。

6.根据权利要求5所述的基于退役锂电池的融冰方法，其特征是，所述将短路棒设置在待融冰线路的两端且与分裂导线的两条子导线连接，分裂导线的两条子导线长度相同。

7.根据权利要求5所述的基于退役锂电池的融冰方法，其特征是，所述温控开关设置在退役锂电池正极一端的直流融冰回路中。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的基于退役锂电池的融冰方法，其特征是，所述融冰电流的计算公式为：

其中，ρ_ice为冰的密度，取0.9g/cm³；r为架空线半径，l为导线内芯到冰层外部的距离，(l-r)为覆冰冰筒的厚度(mm)；R_T0为等效冰层传导热阻(℃·cm/W)，R_T1为对流及辐射等效热阻(℃·cm/W)；ΔT为加热后的导线温度与环境温度差，T_max为线路融冰时最高温度；ε为导线热阻膨胀系数，LGJ-300/40型取(19.6×10^-6/℃)；R₀为0℃时单位长度架空线电阻(Ω/m)。

9.根据权利要求5-7任意一项所述的基于退役锂电池的融冰方法，其特征是，所述对覆冰线路进行热力融冰时间的计算公式为：

其中，ρ_ice为冰的密度，取0.9g/cm³；r为架空线半径，l为导线内芯到冰层外部的距离，(l-r)为覆冰冰筒的厚度(mm)；R_T0为等效冰层传导热阻(℃·cm/W)，R_T1为对流及辐射等效热阻(℃·cm/W)；ΔT为加热后的导线温度与环境温度差，T_max为线路融冰时最高温度；ε为导线热阻膨胀系数，LGJ-300/40型取(19.6×10^-6/℃)；R₀为0℃时单位长度架空线电阻(Ω/m)。

10.根据权利要求5-7任意一项所述的基于退役锂电池的融冰方法，其特征是，所述保线电流的计算公式为：

式中，ΔT′为环境温度与0℃的温差；K为冰的熔化热(单位质量冰在融化时需要吸收的热量)，K＝3.35×10^-5J/kg；c_t为钢芯铝绞线的比热容；ρ_t为钢芯铝绞线密度；t_p为保线电流工作时间。