[发明专利]一种动力电池包的温差发电均衡充电装置

说明书

本发明公开了一种动力电池包的温差发电均衡充电装置，包括集热板、散热板、温差发电单元、温差发电检测单元和开关矩阵单元，集热板设置在动力电池包内且各单体电池设置在集热板的一侧，散热板设置在动力电池包外侧且温差发电单元设置在集热板和散热板之间，开关矩阵单元包括若干个开关，各开关的一端分别与对应的单体电池连接且各开关的另一端均与温差发电检测单元输出端口连接，温差发电检测单元输入端口与温差发电单元输出端口连接，温差发电检测单元的输入端和输出端之间设置有检测电路和隔离开关S。将电池包内部的低品位热能转换成电能，并选择性实现落后单体电池的均衡充电，提高了能源利用率，无需额外提供均衡充电电源。

技术领域

本发明涉及一种动力电池包的温差发电均衡充电装置。

背景技术

电动汽车、电动船舶或混合动力汽车采用大量锂电池串联供电，各单体电池之间因生产一致性把控、个体自放电差异、使用环境温度差异等因素影响，必然存在个体上的一致性偏差。串联数量越多，系统规模越大，这种偏差就越明显，在实际应用中差异性会随着充放电循环进一步放大，导致整组电池可用容量缩短、可靠性降低、寿命缩短等性能衰退现象。

常规的电池组一致性控制措施为被动均衡，即通过给电池组并联放电电阻，当检测到电池组中部分电池电压明显高于平均电压，对此部分电压较高的电池进行单独的放电控制，使其电压逐渐接近平均电压，抑制电池内部的不一致性。一般而言，电动汽车、电动船舶或混合动力汽车的电池包，设计成全密封结构，导致内部热量不易散发，为避免电阻放电产热引起的高温异常事故，被动均衡的放电电流一般设计在几十毫安范围内，均衡效果不明显。而且，电池包在大倍率充放电时内部产生较大的热量，此热量通过冷却系统导出或自然逸散到周围环境中，热能被浪费。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种动力电池包的温差发电均衡充电装置，将电池包内部的低品位热能转换成电能，并选择性实现落后单体电池的均衡充电，提高了能源利用率，无需额外提供均衡充电电源，简化了均衡系统组成。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种动力电池包的温差发电均衡充电装置，包括集热板、散热板、温差发电单元、温差发电检测单元和开关矩阵单元，所述集热板设置在动力电池包内且各单体电池设置在集热板的一侧，所述散热板设置在动力电池包外侧且温差发电单元设置在集热板和散热板之间，所述开关矩阵单元包括若干个开关，各开关的一端分别与对应的单体电池连接且各开关的另一端均与温差发电检测单元输出端口连接，所述温差发电检测单元输入端口与温差发电单元输出端口连接，所述温差发电检测单元的输入端和输出端之间设置有检测电路和隔离开关S。

优选，所述开关矩阵单元包括n个继电器，n为单体电池的数量。

优选，所述开关矩阵单元包括n个光耦固态继电器，n为单体电池的数量。

优选，集热板的一侧等间距设置有若干个并排的集热翅片，各单体电池设置在相邻两个集热翅片之间。

优选，所述检测电路包括设置在隔离开关S和温差发电单元之间的电压检测电路VOLT1，以及设置在隔离开关S和开关矩阵单元之间的电压检测电路VOLT2。

优选，所述检测电路还包括设置在温差发电检测单元的输入端和输出端之间的电流检测电路。

优选，所述集热板和散热板紧贴在温差发电单元的两侧。

优选，所述温差发电单元为半导体温差发电片SP1848-27145。

优选，所述光耦固态继电器型号为AQW210。

本发明的有益效果是：

1. 本发明将动力电池包内部的低品位热能转换成电能，并实现落后单体电池的均衡充电，提高了能源利用率。