[發明專利]一種動力電池包的溫差發電均衡充電裝置

在審

• 申請號: 202010200053.3
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111245296A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 李小謙;吳偉
• 申請（專利權）人: 常州能動新能源科技有限公司
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00;H02J7/32;H02J7/00;B60L58/22
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 袁恬

本發明公開了一種動力電池包的溫差發電均衡充電裝置，包括集熱板、散熱板、溫差發電單元、溫差發電檢測單元和開關矩陣單元，集熱板設置在動力電池包內且各單體電池設置在集熱板的一側，散熱板設置在動力電池包外側且溫差發電單元設置在集熱板和散熱板之間，開關矩陣單元包括若干個開關，各開關的一端分別與對應的單體電池連接且各開關的另一端均與溫差發電檢測單元輸出端口連接，溫差發電檢測單元輸入端口與溫差發電單元輸出端口連接，溫差發電檢測單元的輸入端和輸出端之間設置有檢測電路和隔離開關S。將電池包內部的低品位熱能轉換成電能，并選擇性實現落后單體電池的均衡充電，提高了能源利用率，無需額外提供均衡充電電源。

技術領域

本發明涉及一種動力電池包的溫差發電均衡充電裝置。

背景技術

電動汽車、電動船舶或混合動力汽車采用大量鋰電池串聯供電，各單體電池之間因生產一致性把控、個體自放電差異、使用環境溫度差異等因素影響，必然存在個體上的一致性偏差。串聯數量越多，系統規模越大，這種偏差就越明顯，在實際應用中差異性會隨著充放電循環進一步放大，導致整組電池可用容量縮短、可靠性降低、壽命縮短等性能衰退現象。

常規的電池組一致性控制措施為被動均衡，即通過給電池組并聯放電電阻，當檢測到電池組中部分電池電壓明顯高于平均電壓，對此部分電壓較高的電池進行單獨的放電控制，使其電壓逐漸接近平均電壓，抑制電池內部的不一致性。一般而言，電動汽車、電動船舶或混合動力汽車的電池包，設計成全密封結構，導致內部熱量不易散發，為避免電阻放電產熱引起的高溫異常事故，被動均衡的放電電流一般設計在幾十毫安范圍內，均衡效果不明顯。而且，電池包在大倍率充放電時內部產生較大的熱量，此熱量通過冷卻系統導出或自然逸散到周圍環境中，熱能被浪費。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種動力電池包的溫差發電均衡充電裝置，將電池包內部的低品位熱能轉換成電能，并選擇性實現落后單體電池的均衡充電，提高了能源利用率，無需額外提供均衡充電電源，簡化了均衡系統組成。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種動力電池包的溫差發電均衡充電裝置，包括集熱板、散熱板、溫差發電單元、溫差發電檢測單元和開關矩陣單元，所述集熱板設置在動力電池包內且各單體電池設置在集熱板的一側，所述散熱板設置在動力電池包外側且溫差發電單元設置在集熱板和散熱板之間，所述開關矩陣單元包括若干個開關，各開關的一端分別與對應的單體電池連接且各開關的另一端均與溫差發電檢測單元輸出端口連接，所述溫差發電檢測單元輸入端口與溫差發電單元輸出端口連接，所述溫差發電檢測單元的輸入端和輸出端之間設置有檢測電路和隔離開關S。

優選，所述開關矩陣單元包括n個繼電器，n為單體電池的數量。

優選，所述開關矩陣單元包括n個光耦固態繼電器，n為單體電池的數量。

優選，集熱板的一側等間距設置有若干個并排的集熱翅片，各單體電池設置在相鄰兩個集熱翅片之間。

優選，所述檢測電路包括設置在隔離開關S和溫差發電單元之間的電壓檢測電路VOLT1，以及設置在隔離開關S和開關矩陣單元之間的電壓檢測電路VOLT2。

優選，所述檢測電路還包括設置在溫差發電檢測單元的輸入端和輸出端之間的電流檢測電路。

優選，所述集熱板和散熱板緊貼在溫差發電單元的兩側。

優選，所述溫差發電單元為半導體溫差發電片SP1848-27145。

優選，所述光耦固態繼電器型號為AQW210。

本發明的有益效果是：

1. 本發明將動力電池包內部的低品位熱能轉換成電能，并實現落后單體電池的均衡充電，提高了能源利用率。