CN107768511A - 一种热电制冷蓄热蓄冷电池 - Google Patents

一种热电制冷蓄热蓄冷电池 Download PDF

Info

Publication number
CN107768511A
CN107768511A CN201711284201.9A CN201711284201A CN107768511A CN 107768511 A CN107768511 A CN 107768511A CN 201711284201 A CN201711284201 A CN 201711284201A CN 107768511 A CN107768511 A CN 107768511A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circulation pipeline
accumulation
tec
energy
medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711284201.9A
Other languages
English (en)
Inventor
赵建平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201711284201.9A priority Critical patent/CN107768511A/zh
Publication of CN107768511A publication Critical patent/CN107768511A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one thermoelectric or thermomagnetic element covered by groups H10N10/00 - H10N15/00
    • H10N19/101—Multiple thermocouples connected in a cascade arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/17—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device

Landscapes

  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

本发明涉及电池领域，具体的说是一种热电制冷蓄热蓄冷电池。包括热电制冷器、与热电制冷器的冷面连接的第一循环管路以及与热电制冷器的热面连接的第二循环管路，第一循环管路和第二循环管路中分别设有蓄能介质，在第一循环管路上设有用于驱动第一循环管路中的蓄能介质沿第一循环管路循环流动的第一介质泵，在第二循环管路上设有用于驱动第二循环管路中的蓄能介质沿第二循环管路循环流动的第二介质泵。本发明结构简单，易于实现并推广，可将富余电能储存并在用电高峰时将电能输送至电网，从而避免发电设备闲置以及资源的浪费。

Description

一种热电制冷蓄热蓄冷电池
技术领域
本发明涉及电池领域，具体的说是一种热电制冷蓄热蓄冷电池。
背景技术
电能的转化、储存，目前主要集中在锂离子电池、氢燃料电池、超级电容和铝空气电池四个研究方向，其中，锂离子电池已经广泛应用。
锂离子电池虽然被认为是绿色电池，对环境污染小，但结构复杂，制造成本高，而且构成锂离子电池的正负极材料、电解液包含镍、锰等金属物，是目前使用的各类电池中毒性物质最多的一种电池。而且回收再利用的工艺复杂，回收再利用率不高，废弃的电池对环境影响较大，因此，锂离子电池后续的隐形成本较高。另外，由于受电化学材料特性的限制，锂离子电池的循环次数一直没有突破，使用寿命较短。
发明内容
本发明旨在提供一种结构简单，易于实现并推广，安全、环保、蓄能成本低、蓄能容量大、寿命长且利于回收的，一种热电制冷蓄热蓄冷二次物理电池。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种热电制冷蓄热蓄冷电池，包括热电制冷器、与热电制冷器的冷面连接的第一循环管路以及与热电制冷器的热面连接的第二循环管路，第一循环管路和第二循环管路中分别设有蓄能介质，在第一循环管路上设有用于驱动第一循环管路中的蓄能介质沿第一循环管路循环流动的第一介质泵，在第二循环管路上设有用于驱动第二循环管路中的蓄能介质沿第二循环管路循环流动的第二介质泵。
优选的，所述热电制冷器为半导体制冷器。
优选的，所述热电制冷蓄热蓄冷电池还包括敷设在热电制冷器、第一循环管路以及第二循环管路外周的隔热层。
优选的，在所述第一循环管路上位于第一循环管路与热电制冷器连接位置的两侧分别设有第一截止阀，第一循环管路位于两个第一截止阀之间并远离热电制冷器的部分形成第一蓄能段，第一循环管路位于两个第一截止阀之间并靠近热电制冷器的部分形成第一能量交换段；在所述第二循环管路上位于第二循环管路与热电制冷器连接位置的两侧分别设有第二截止阀，第二循环管路位于两个第二截止阀之间并远离热电制冷器的部分形成第二蓄能段，第二循环管路位于两个第二截止阀之间并靠近热电制冷器的部分形成第二能量交换段。
优选的，所述第一蓄能段上连接有用于容纳第一循环管路中的蓄能介质的第一介质池；所述第二蓄能段上连接有用于容纳第二循环管路中的蓄能介质的第二介质池。
优选的，两个第一截止阀和两个第二截止阀均为电磁阀。
优选的，在所述热电制冷器上设有温度检测器。
优选的，所述温度检测器设置在热电制冷器的热面上。
优选的，所述温度检测器为热电偶。
有益效果
本发明利用了热电制冷器的可逆性，在电能富余的情况下，利用热电制冷器的珀耳帖效应将电能转化为热能和冷能通过蓄能介质并分别储存；在用电高峰期间，利用热电制冷器的塞贝克效应将蓄能介质中的热能和冷能通过热电制冷器重新转化为电能。具有安全，环保，采用蓄能介质广泛，蓄能成本低，寿命长，利于回收的特点，适合在光伏或风力发电等新兴发电模式中推广。
此外，在各种交通工具中，以本发明作为动力电池，储存的冷热能亦可用于乘员舱，设备舱的温度调节，具有安全节能，经济环保的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中标记：1、第一介质泵，2、第一截止阀，3、温度检测器，4、热电制冷器，5、第二截止阀，6、第二介质泵，7、隔热层，8、第二循环管路，801、第二蓄能段，802、第二能量交换段，803、第二介质池，9、第一循环管路，901、第一能量交换段，902、第一蓄能段，903、第一介质池。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种热电制冷蓄热蓄冷电池，包括热电制冷器4、与热电制冷器4的冷面连接的第一循环管路9以及与热电制冷器4的热面连接的第二循环管路8，第一循环管路9和第二循环管路8中分别设有蓄能介质。本实施例中采用乙二醇作为蓄能介质，也可采用其他流动性良好并具有较大比热容的液体或气体，热电制冷器4为半导体制冷器。热电制冷器4上设有用于对热电制冷器4进行充电以产生珀耳帖效应以及用于收集热电制冷器4通过塞贝克效应产生的电能的导线。第一循环管路9和第二循环管路8靠近各自与热电制冷器4连接的位置分别设有与热电制冷器4长度相应的开口，以分别通过开口使第一循环管路9和第二循环管路8中的蓄能介质与热电制冷器4的热面和冷面充分接触。
在第一循环管路9上设有用于驱动第一循环管路9中的蓄能介质沿第一循环管路9循环流动的第一介质泵1，在第二循环管路8上设有用于驱动第二循环管路8中的蓄能介质沿第二循环管路8循环流动的第二介质泵6。在第一循环管路9上位于第一循环管路9与热电制冷器4连接位置的两侧分别设有第一截止阀2，第一循环管路9位于两个第一截止阀2之间并远离热电制冷器4的部分形成第一蓄能段902，第一循环管路9位于两个第一截止阀2之间并靠近热电制冷器4的部分形成第一能量交换段901；在第二循环管路8上位于第二循环管路8与热电制冷器4连接位置的两侧分别设有第二截止阀5，第二循环管路8位于两个第二截止阀5之间并远离热电制冷器4的部分形成第二蓄能段801，第二循环管路8位于两个第二截止阀5之间并靠近热电制冷器4的部分形成第二能量交换段802。第一蓄能段902上连接有用于容纳第一循环管路9中的蓄能介质的第一介质池903；第二蓄能段801上连接有用于容纳第二循环管路8中的蓄能介质的第二介质池803。第一介质泵1设置在第一介质池903中；第二介质泵6设置在第二介质池803中。
以图1中热电制冷器4的左侧为冷面，右侧为热面为例，本发明的具体实施过程中如下：
1）、充电过程，通过导线给热电制冷器4加直流电，在热电制冷器4的冷面和热面分别产生冷能和热能。打开两个第一截止阀2和两个第二截止阀5后运转第一介质泵1和第二介质泵6，使第一循环管路9和第二循环管路8中的蓄能介质循环流动，通过对流传递，使蓄能介质将热电制冷器4所产生的热能和冷能分别传递至整个第一循环管路9和第二循环管路8的蓄能介质中。
本实施例中，在热电制冷器4的热面上设有热电偶作为温度检测器3，通过温度检测器3检测到第一循环管路9中的温度达到设定值后即可断开热电制冷器4的电源。此时，对于第一循环管路9中的蓄能介质，首先关闭位于第一介质泵1出口端的一个第一截止阀2关闭，以利于第一循环管路9中的蓄能介质尽可能多的由第一能量交换段901进入到第一蓄能段902，然后关闭位于第一介质泵1进口端的一个第一截止阀2以及第一介质泵1；对于第二循环管路8中的蓄能介质，首先关闭位于第二介质泵6出口端的一个第二截止阀5关闭，以利于第二循环管路8中的蓄能介质尽可能多的由第二能量交换段802进入到第二蓄能段801，然后关闭位于第二介质泵6进口端的一个第二截止阀5以及第二介质泵6。即可将富余电能以冷热能的形式分别储存在第一蓄能段902和第二蓄能段801内。
在热电制冷蓄热蓄冷电池的热电制冷器4、第一循环管路9以及第二循环管路8外周的隔热层7，以尽可能降低冷热能的损耗。两个第一截止阀2和两个第二截止阀5均为电磁阀，便于实现远程操控。
2）、放电过程，打开两个第一截止阀2和两个第二截止阀5，启动第一介质泵1和第二介质泵6，使第一循环管路9和第二循环管路8中的蓄能介质在流动过程中与热电制冷器4的冷面和热面分别接触，经过对流传递冷能和热能。此时热电制冷器4即可通过塞贝克效应通过导线进行电能的输出，转换后接入电网满足电能调节的需求。

Claims (9)

1.一种热电制冷蓄热蓄冷电池，其特征在于：包括热电制冷器（4）、与热电制冷器（4）的冷面连接的第一循环管路（9）以及与热电制冷器（4）的热面连接的第二循环管路（8），第一循环管路（9）和第二循环管路（8）中分别设有蓄能介质，在第一循环管路（9）上设有用于驱动第一循环管路（9）中的蓄能介质沿第一循环管路（9）循环流动的第一介质泵（1），在第二循环管路（8）上设有用于驱动第二循环管路（8）中的蓄能介质沿第二循环管路（8）循环流动的第二介质泵（6）。
2.根据权利要求1所述的一种热电制冷蓄热蓄冷电池，其特征在于：所述热电制冷器（4）为半导体制冷器。
3.根据权利要求1所述的一种热电制冷蓄热蓄冷电池，其特征在于：所述热电制冷蓄热蓄冷电池还包括敷设在热电制冷器（4）、第一循环管路（9）以及第二循环管路（8）外周的隔热层（7）。
4.根据权利要求1所述的一种热电制冷蓄热蓄冷电池，其特征在于：在所述第一循环管路（9）上位于第一循环管路（9）与热电制冷器（4）连接位置的两侧分别设有第一截止阀（2），第一循环管路（9）位于两个第一截止阀（2）之间并远离热电制冷器（4）的部分形成第一蓄能段（902），第一循环管路（9）位于两个第一截止阀（2）之间并靠近热电制冷器（4）的部分形成第一能量交换段（901）；在所述第二循环管路（8）上位于第二循环管路（8）与热电制冷器（4）连接位置的两侧分别设有第二截止阀（5），第二循环管路（8）位于两个第二截止阀（5）之间并远离热电制冷器（4）的部分形成第二蓄能段（801），第二循环管路（8）位于两个第二截止阀（5）之间并靠近热电制冷器（4）的部分形成第二能量交换段（802）。
5.根据权利要求4所述的一种热电制冷蓄热蓄冷电池，其特征在于：所述第一蓄能段（902）上连接有用于容纳第一循环管路（9）中的蓄能介质的第一介质池（903）；所述第二蓄能段（801）上连接有用于容纳第二循环管路（8）中的蓄能介质的第二介质池（803）。
6.根据权利要求4所述的一种热电制冷蓄热蓄冷电池，其特征在于：两个第一截止阀（2）和两个第二截止阀（5）均为电磁阀。
7.根据权利要求1所述的一种热电制冷蓄热蓄冷电池，其特征在于：在所述热电制冷器（4）上设有温度检测器（3）。
8.根据权利要求7所述的一种热电制冷蓄热蓄冷电池，其特征在于：所述温度检测器（3）设置在热电制冷器（4）的热面上。
9.根据权利要求7所述的一种热电制冷蓄热蓄冷电池，其特征在于：所述温度检测器（3）为热电偶。
CN201711284201.9A 2017-12-07 2017-12-07 一种热电制冷蓄热蓄冷电池 Pending CN107768511A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711284201.9A CN107768511A (zh) 2017-12-07 2017-12-07 一种热电制冷蓄热蓄冷电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711284201.9A CN107768511A (zh) 2017-12-07 2017-12-07 一种热电制冷蓄热蓄冷电池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107768511A true CN107768511A (zh) 2018-03-06

Family

ID=61277839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711284201.9A Pending CN107768511A (zh) 2017-12-07 2017-12-07 一种热电制冷蓄热蓄冷电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107768511A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110469892A (zh) * 2019-08-09 2019-11-19 浙江陆特能源科技股份有限公司 冷热电三态互转互贮蓄能装置

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1141959A (ja) * 1997-07-17 1999-02-12 Kubota Corp 熱電発電システム
JPH11187682A (ja) * 1997-12-19 1999-07-09 Kansai Electric Power Co Inc:The 蓄熱・蓄冷熱式電力貯蔵装置
CN101267014A (zh) * 2007-03-12 2008-09-17 五邑大学 一种集制冷制热及温差发电功能的温差半导体模块
CN201142651Y (zh) * 2007-06-08 2008-10-29 梁志伸 一种温差发电装置
CN201332372Y (zh) * 2008-12-26 2009-10-21 汤文渊 利用液冷循环冷却的余热温差发电系统
CN102437280A (zh) * 2011-12-19 2012-05-02 天津大学 一种微型温差电池结构的优化方法
CN102983262A (zh) * 2012-12-16 2013-03-20 邱德祥 电解质温差电池
CN103294079A (zh) * 2013-06-16 2013-09-11 复旦大学 一种循环介质加热、制冷半导体温控装置
CN105591565A (zh) * 2014-11-13 2016-05-18 西安博昱新能源有限公司 一种利用太阳能的温差发电装置
CN205646056U (zh) * 2016-03-03 2016-10-12 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种具有散热结构的锂离子动力电池
CN106679229A (zh) * 2017-02-16 2017-05-17 山东大学 太阳能光伏发电驱动半导体制冷的辅助蒸汽压缩制冷系统
CN207558831U (zh) * 2017-12-07 2018-06-29 赵建平 一种热电制冷蓄热蓄冷电池

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1141959A (ja) * 1997-07-17 1999-02-12 Kubota Corp 熱電発電システム
JPH11187682A (ja) * 1997-12-19 1999-07-09 Kansai Electric Power Co Inc:The 蓄熱・蓄冷熱式電力貯蔵装置
CN101267014A (zh) * 2007-03-12 2008-09-17 五邑大学 一种集制冷制热及温差发电功能的温差半导体模块
CN201142651Y (zh) * 2007-06-08 2008-10-29 梁志伸 一种温差发电装置
CN201332372Y (zh) * 2008-12-26 2009-10-21 汤文渊 利用液冷循环冷却的余热温差发电系统
CN102437280A (zh) * 2011-12-19 2012-05-02 天津大学 一种微型温差电池结构的优化方法
CN102983262A (zh) * 2012-12-16 2013-03-20 邱德祥 电解质温差电池
CN103294079A (zh) * 2013-06-16 2013-09-11 复旦大学 一种循环介质加热、制冷半导体温控装置
CN105591565A (zh) * 2014-11-13 2016-05-18 西安博昱新能源有限公司 一种利用太阳能的温差发电装置
CN205646056U (zh) * 2016-03-03 2016-10-12 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种具有散热结构的锂离子动力电池
CN106679229A (zh) * 2017-02-16 2017-05-17 山东大学 太阳能光伏发电驱动半导体制冷的辅助蒸汽压缩制冷系统
CN207558831U (zh) * 2017-12-07 2018-06-29 赵建平 一种热电制冷蓄热蓄冷电池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110469892A (zh) * 2019-08-09 2019-11-19 浙江陆特能源科技股份有限公司 冷热电三态互转互贮蓄能装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5871859A (en) Quick charge battery with thermal management
CN201936970U (zh) 一种动力电池模块
CN103407346B (zh) 一种纯电动汽车整车热管理系统
CN109802194B (zh) 基于珀尔帖效应和热管冷却的电池包及其热管理方法
TWI750487B (zh) 獨立大電能電動設備用之熱管理系統
CN105190988B (zh) 具有改善的冷却效率的车辆电池组
CN106711548B (zh) 一种纯电动汽车动力电池空气热管理系统及其工作方法
CN107871915B (zh) 一种燃料电池和蓄电池的混合电源和热管理方法
CN101885313A (zh) 电动汽车热管理系统
CN103762378B (zh) 一种复合式相变材料填充的锂电池模块
CN105470603A (zh) 一种电动汽车电池包充电加热系统及控制方法
CN104577258A (zh) 一种电池温度调节方法
CN201712554U (zh) 电动汽车热管理系统
CN113659230A (zh) 电池包热管理系统及其控制方法、车辆
CN207967253U (zh) 电池组低温加热装置、电池模块及车辆
CN207558831U (zh) 一种热电制冷蓄热蓄冷电池
CN209401800U (zh) 纯电动汽车动力电池热管理系统
CN205828594U (zh) 一种微通道电池热管理装置
US20150300693A1 (en) Heat Storage Tank Used In Solar Heat Power System, Solar Heat Dynamo Used Therein And Solar Heat Power System Including The Same
CN101894987B (zh) 一种动力锂电池温度控制装置
CN203631701U (zh) 电池温控装置
CN103647118B (zh) 电池温控装置
CN104157932B (zh) 水循环加热型蜂巢结构磷酸铁锂电池组件
CN107768511A (zh) 一种热电制冷蓄热蓄冷电池
CN201717346U (zh) 一种动力锂电池温度控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination