CN113517492A - 一种实现电池均衡充电的系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种实现电池均衡充电的系统，其特征在于，所述系统包括半导体制冷装置、均衡电路和电池箱，所述均衡电路电连接所述半导体制冷装置和所述电池箱内的电池端，其中：所述半导体制冷装置的制热面与电池箱内壁贴合；所述均衡电路，用于：从所述电池端引出均衡电流至所述半导体制冷装置，以所述均衡电流作为所述半导体制冷装置的启动电流。实现电池均衡充电的系统用以在实现电池均衡充电的过程中降低制冷能耗。

Description

一种实现电池均衡充电的系统

技术领域

本发明涉及电池领域，特别是指一种实现电池均衡充电的系统。

背景技术

均衡充电，指的是均衡电池特性的充电。在电池组使用过程中，由于电池的个体差异、温度差异等原因，导致电池端电压不平衡。而为了减小这种电池端电压不平衡的趋势，需要通过均衡充电这种维护方法，以均衡电池组中电池特性，延长电池寿命。

在对电池组进行充电时，荷电状态(SOC)是按照最高单体电压计算的；当电池组进行放电时，SOC是按照最低单体电压计算的。通常电池组由多个单体串联而成，在电池组充电状态下，最高单体电压达到充电截止电压时，最低单体不达到满充截止点，导致了电池组实际电量没有充满。因此需要把高电压单体的电量转移出去，对低电压单体的电量额外进行充电，这就是电池组充电过程中的均衡操作。

现有技术中，均衡充电过程通常设置在电池充电过程的中后期。当电池单体电压达到或者超过截止电压时，均衡电路开始工作，通过含有电阻的均衡电路，以电流通过电阻损失能量的形式，把高电压单体的电量放掉。而利用电阻实现均衡充电时，由于电流通过电阻会产生焦耳热，导致在电池包内，除了电芯工作产生的热量之外，还会产生额外的热量。电池包内的温度会影响电芯的性能和寿命，因此电池热管理也受到了人们的关注。对于电池热管理，现有技术通常会使用液冷系统或风冷系统对电池包进行散热。液冷系统利用冷却液大比热容的特点，通过冷却液热胀冷缩循环流动带走电池包内的热量；风冷系统通常是在箱体外部加装散热风扇，通过散热风扇促进空气流动，以使电池包内的温度降低。在风冷或液冷系统在工作时，需要提供额外的制冷能量。

由此可知，在现有技术中，通常采用均衡电流通过电阻的方式实现均衡充电，使用液冷系统或风冷系统进行电池热管理，以使电芯在安全温度下工作。由于在利用电阻进行均衡充电的过程中会产生额外的热量，而液冷系统或风冷系统在运行过程中需要额外提供制冷能量，从而导致在实现电池均衡充电的过程中消耗过多的制冷能量。另外，采用风冷系统方法，通常会对电池包的密封设计造成破坏。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种实现电池均衡充电的系统，用以在实现电池均衡充电的过程中降低制冷能耗。

本申请实施例提供了一种实现电池均衡充电的系统，所述系统包括半导体制冷装置、均衡电路和电池箱，所述均衡电路电连接所述半导体制冷装置和所述电池箱内的电池端，其中：

所述半导体制冷装置的制热面与电池箱内壁贴合；

所述均衡电路，用于：从所述电池端引出均衡电流至所述半导体制冷装置，以所述均衡电流作为所述半导体制冷装置的启动电流。

本申请实施例具有在实现电池均衡充电的过程中降低制冷能耗的有益效果。

均衡电路电连接电池端口和半导体制冷装置，从电池端引出电流至半导体制冷装置，作为半导体制冷装置的启动电流。当有均衡电流通过时，半导体制冷装置根据自身的帕尔贴效应把电能转化为热能，并将热能从制冷面传递至制热面，从而降低电池端的电压不平衡，完成均衡充电。

在利用半导体制冷装置实现均衡充电的过程中，相比于现有技术利用均衡电阻的方法会在电池包内额外产生热量，本申请实施例中使用半导体制冷装置，能够降低由额外产生的热量导致的制冷能量消耗；半导体制冷装置包括制冷面和制热面，根据帕帖尔原理，当回路中存在均衡电流时，能量在两个半导体材料的交界面处以热量的形式吸收和放出。在制冷面上吸收热量，并将热量转移到制热面，由制热面放出热量。由于制热面与电池箱内壁贴合，制热面的热量能够通过电池箱箱壁导出，从而实现对电池包的制冷。本申请实施例以均衡电流作为启动电流，用于启动半导体制冷装置对电池包进行制冷，相比于现有技术中需要提供额外的制冷能量，本申请实施例具有降低制冷能耗的有益效果。

另外，本申请实施例以半导体制冷为冷源，冷源可以置于箱内，能够降低对电池包密封设计的破坏性。

附图说明

图1为本申请实施例实现电池均衡充电的系统示意图；

图2为本申请另一实施例实现电池均衡充电的系统示意图；

图3为本申请另一实施例实现电池均衡充电的系统示意图；

图4为本申请另一实施例实现电池均衡充电的系统示意图；

图5a为本申请另一实施例实现电池均衡充电的系统示意图；

图5b为图5a中电池箱在另一方向的示意图；

图6a为本申请另一实施例实现电池均衡充电的系统示意图；

图6b为图6a中第一导流管的局部放大示意图；

图6c为图6a中第二导流管的局部放大示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请实施例提供的技术方案，下面结合附图对本申请实施例提供的一种实现电池均衡充电的系统进行说明。

虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性贡献前提下所获得的其他实施例，都属于本申请的保护范围。

在本发明的权利要求书和说明书以及说明书附图中，术语“第一”“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序；术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例中，均衡电路从电池箱内的电池端引出均衡电流，通过将不平衡电压产生的均衡电流用作启动半导体制冷装置的启动电流，实现电池的均衡充电，由于半导体制冷装置所需要的制冷能量是由不平衡电压的电能转化而来的，因此在实现均衡充电的过程中，能够降低制冷能耗。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种实现电池均衡充电的系统的示意图。如图1所示，本申请实施例中实现电池均衡充电的系统100包括半导体制冷装置101、电池箱102，其中：

所述半导体制冷装置101包括制热面103和制冷面104；

所述电池箱包括内壁105，所述半导体制冷装置101的所述制热面103与所述电池箱102的所述内壁105贴合；

所述系统100还包括均衡电路，所述均衡电路电连接所述半导体制冷装置101和所述电池箱102内的电池端，用于：从所述电池箱102内的电池端引出均衡电流至所述半导体制冷装置101，以所述均衡电流作为所述半导体制冷装置101的启动电流。

当回路中存在均衡电流时，均衡电流被用于启动所述半导体制冷装置101，所述电池箱102内的电池端的不平衡电压的电能作为所述半导体制冷装置101进行制冷所需的能量，完成电池的均衡充电。

所述半导体制冷装置101的制热面103与电池箱内壁105贴合的作用，是通过所述制热面103和所述电池箱内壁105的固体传导作用，将箱内热量传导至所述电池箱内壁105，再通过所述内壁105向对应的外壁传导热量，从而导出所述电池箱102内部的热量至箱外环境中，对所述电池箱102进行制冷。

所述半导体制冷装置101分为制热面103和制冷面104。根据帕尔贴效应，在所述半导体制冷装置101工作时，所述制冷面104从所述电池箱102内吸收热量，并将热量传递至所述制热面103。由于所述制热面103与所述内壁105贴合，因此，由所述制冷面104传递至所述制热面103的热量，可以通过固体导热的方式，进一步传导至所述内壁105，并由所述内壁105传导至对应的外壁，将热量导出至箱外环境，从而减少在所述电池箱102内部留存的热量，实现对所述电池箱102的制冷。

在本申请实施例实现电池均衡充电的系统中，在所述半导体制冷装置101的所述制热面103上，可以涂敷有例如硅脂的导热材料，即所述导热材料位于所述制热面103和所述电池箱内壁105之间。通过在所述制热面103上涂敷导热材料，能够增加热量从所述制热面103传导至所述内壁105的传导效率，从而增加对所述电池箱102进行制冷的效率。可以理解地是，在所述半导体制冷装置101的所述制热面103上涂敷有何种导热材料，以及是否在所述半导体制冷装置101的所述制热面103上涂敷有导热材料，都不影响本申请实施例的实现。

在本申请实施例实现电池均衡充电的系统100中，可以设置所述半导体制冷装置101的制热面103所贴合的内壁105为所述电池箱102中较短的内壁，用以提高所述电池箱102散热的均匀性。对于所述电池箱102来说，箱内主要通过气体流动产生的对流进行散热。由于所述半导体制冷装置101的所述制冷面104吸收电池箱内的热量，通过所述半导体制冷装置101的所述制热面104贴合在所述电池箱102较短的内壁上，冷空气流动时受到所述电池箱102内模组的阻挡少，冷热空气对流进行热量交换的效率高，从而提高所述电池箱102散热的均匀性。可以理解地是，所述半导体制冷装置101的所述制热面103所贴合的内壁105是否为所述电池箱102中短的内壁，不影响本申请实施例的实现。

在本申请实施例实现电池均衡充电的系统100中，可以通过设置所述半导体制冷装置101位于电池箱的支撑部件上，用以实现所述半导体制冷装置101和所述内壁105进行热量交换。可以理解地是，所述半导体制冷装置101是否位于电池箱的支撑部件上，不影响本申请实施例的实现。

在本申请实施例实现电池均衡充电的系统100中，可以设置所述均衡电路为稳压反馈电路，用以提高电路的稳定性。稳压电路在电压波动或者负载发生改变时能够保持输出电压基本不变，反馈电路能够提高电路的稳压状态，因此可以通过稳压反馈电路提高均衡电路的稳定性。可以理解地是，所述均衡电路是否为稳压反馈电路，不影响本申请实施例的实现。

在图1所示的本申请的实施例中，通过均衡电路从电池箱内的电池端引出均衡电流，作为半导体制冷装置的启动电流，用于给半导体制冷装置提供制冷能量。通过将不平衡电压产生的均衡电流用作启动半导体制冷装置，实现电池的均衡充电；由于半导体制冷装置进行制冷所需要的能量，是由不平衡电压的电能转化而来的，不需要额外消耗制冷能量，因此在实现均衡充电的过程中，能够降低制冷能耗。

图1是本申请实施例提供的一种实现电池均衡充电的系统的示意图，图1提供的本申请实施例在实现均衡充电的过程中，降低制冷能耗。进一步地，为了提高电池箱的散热效率，所述实现电池均衡充电的系统可以还包括冷翅片和制冷风扇。请参阅图2，图2是本申请另一实施例提供的一种实现电池均衡充电的系统的示意图。

如图2所示，本申请实施例实现电池均衡充电的系统200包括半导体制冷装置201、电池箱202、冷翅片203、制冷风扇204，其中：

所述半导体制冷装置201包括制热面205和制冷面206；

所述电池箱包括内壁207，所述半导体制冷装置201的所述制热面205与所述内壁207贴合；

所述冷翅片203安装在所述半导体制冷装置201的制冷面206上；

所述制冷风扇204安装在所述冷翅片203上，以使冷空气的流动方向为所述制热面205指向所述制冷面206的方向；

所述系统200还包括均衡电路，所述均衡电路电连接所述半导体制冷装置201和所述电池箱202内的电池端，用于：从所述电池箱202内的电池端引出均衡电流至所述半导体制冷装置201，以所述均衡电流作为所述半导体制冷装置201的启动电流。

在所述半导体制冷装置201的制冷面206上安装所述冷翅片203的作用是增加导冷面积，提高所述电池箱202的散热效率。通过所述冷翅片203导冷，在进行热量传导的过程中，增加冷热空气之间热量交换的传导面积，从而提高散热效率。

在所述冷翅片203上加装所述制冷风扇204的作用是使冷空气的流动方向为所述制热面205指向所述制冷面206的方向，通过增加所述电池箱202内部的空气流动速度以提高散热效率。在所述电池箱202内主要通过空气流动进行热量交换，热量散失的多少和空气流动的速度有关，空气流动速度越大，散失的热量就越多。所述制冷风扇能够驱动冷空气流动，通过加速空气流动的方式加速冷热空气进行热量交换，从而提高所述电池箱202的散热效率。

进一步地，可以在所述半导体制冷装置201的制冷面206上加装导冷板，即在所述制冷面206和所述冷翅片203之间有所述导冷板，用以提高散热效率。通常导冷板对于热量传导的效率高，相比于热量直接由所述制冷面206传导至所述冷翅片203，通过加装所述导冷板，可以在一定程度上提高热量的传导效率，从而提高所述电池箱202的散热效率。可以理解地是，是否在所述冷翅片203上加装所述导冷板，不影响本申请实施例的实现。

进一步地，在本申请实施例实现电池均衡充电的系统中，在所述电池箱202内部还可以充有干燥氦气，用以减少导冷板凝露的现象，降低所述电池箱202出现故障的情况。

所述电池箱202内的空气中可能会含有水汽，在所述半导体制冷装置201进行制冷的过程中，所述水汽会随着箱内温度的下降以液态水的形式析出，当较高温度下的水汽遇到温度较低的固态表面，会在所述表面上发生凝露现象，在所述固态表面上产生一定量的液态水，在本申请实施例实现电池均衡充电的系统中，所述固态表面为上文所述的导冷板。如果所述导冷板上出现液态水，可能会影响所述电池箱内的电气绝缘，从而导致所述电池箱202出现故障。因此，在所述电池箱202进行封箱时可以充入干燥氦气，能够减少导冷板凝露的现象，降低对所述电池箱202电气安全的威胁性。可以理解地是，所述电池箱202内是否在封箱时充有干燥氦气，不影响本申请实施例的实现。

在图2所示的本申请另一实施例中，所述实现电池均衡充电的系统可以还包括冷翅片和制冷风扇，用以进一步提高电池箱的散热效率。通过在所述半导体装置的制冷面上加装所述冷翅片增加导冷面积，以及通过在所述冷翅片上安装所述制冷风扇使得冷空气的流动方向为半导体制冷装置的制热面指向制冷面的方向，加速电池箱内的冷热空气进行热量交换，从而提高所述电池箱的散热效率。

图1是本申请实施例提供的一种实现电池均衡充电的系统的示意图，图1提供的本申请实施例在实现均衡充电的过程中，降低制冷能耗。进一步地，为了提高电池箱的散热效率，所述实现电池均衡充电的系统可以还包括散热翅片和散热风扇。请参阅图3，图3是本申请另一实施例提供的一种实现电池均衡充电的系统的示意图。

如图3所示，本申请实施例实现电池均衡充电的系统300包括半导体制冷装置301、电池箱302、散热翅片303、散热风扇304，其中：

所述半导体制冷装置301包括制热面305和制冷面306；

所述电池箱包括内壁307和外壁308，所述内壁307和所述外壁308为同一个电池箱壁；

所述半导体制冷装置301的所述制热面305与所述内壁307贴合；

所述散热翅片303安装在所述外壁308上；

所述散热风扇304安装在所述散热翅片303上，以使热空气的流动方向为所述制冷面306指向所述制热面305的方向。

所述系统300还包括均衡电路，所述均衡电路电连接所述半导体制冷装置301和所述电池箱302内的电池端，用于：从所述电池箱302内的电池端引出均衡电流至所述半导体制冷装置301，以所述均衡电流作为所述半导体制冷装置301的启动电流。

在所述外壁308上安装所述散热翅片303的作用是增加导热面积，提高所述电池箱302的散热效率。所述半导体制冷装置301的制冷面306吸收所述电池箱302内的热量，传递至所述制热面305，再通过所述制热面305和所述内壁307之间的固体传导，进一步将热量传导至内壁307，之后由于所述外壁308将热量导出至所述电池箱302的外部环境，而由于散热翅片的热量传导面积大，通过在所述外壁308上加装所述散热翅片303进行导热，能够在进行热量传导的过程中，增加冷热空气之间热量交换的传导面积，从而提高所述电池箱302的散热效率。

在所述散热翅片303上加装所述散热风扇304的作用是使热空气的流动方向为所述制冷面306指向所述制热面305的方向，通过增加所述电池箱302内部的空气流动速度以提高散热效率。由于在所述电池箱302的外部，热量交换主要通过空气流动进行，而热量散失的多少和空气流动的速度有关，空气流动速度越大，散失的热量就越多。所述散热风扇能够驱动所述电池箱302外部的空气流动，通过加速空气流动的方式加速箱外冷热空气进行热量交换，从而提高所述电池箱302的散热效率。

进一步地，可以在所述外壁308上加装导热板，即在所述外壁308和所述散热翅片303之间有所述导热板，用以提高散热效率。通常导热板对于热量传导的效率高，相比于热量直接由所述外壁308传导至所述散热翅片303，通过加装所述导热板，可以在一定程度上提高热量的传导效率，从而提高所述电池箱302的散热效率。可以理解地是，是否在所述外壁308上加装所述导热板，不影响本申请实施例的实现。

在图3所示的本申请另一实施例中，所述实现电池均衡充电的系统可以还包括散热翅片和散热风扇，用以进一步提高电池箱的散热效率。通过在所述半导体制冷装置的外壁上加装所述散热翅片增加导热面积，以及通过在所述散热翅片上安装所述散热风扇使得热空气的流动方向为半导体制冷装置的制冷面指向制热面的方向，加速电池外部的冷热空气进行热量交换，从而提高所述电池箱的散热效率。

图1是本申请实施例提供的一种实现电池均衡充电的系统的示意图，图1提供的本申请实施例在实现均衡充电的过程中，降低制冷能耗。通常在对大量电芯进行管理时，为了提高安全性和有效性，电芯在电池包内不是随意放置的，而是按照模块有序放置。一个模组由一组电芯组成，一个电池包由几个模组组成。为了提高电池箱的散热均匀性，可以将所述半导体制冷装置的位置设置在由模组和电池箱内壁构成的交叉口。请参阅图4，图4是本申请另一实施例提供的一种实现电池均衡充电的系统的示意图。

如图4所示，本申请实施例实现电池均衡充电的系统400包括半导体制冷装置401、电池箱402，其中：

所述半导体制冷装置401包括制热面403和制冷面404；

所述电池箱包括内壁405，所述半导体制冷装置401的所述制热面403与所述电池箱402的所述内壁405贴合；

所述电池箱402中多个模组，如模组A、模组B、模组C、模组D等；

所述系统400还包括均衡电路，所述均衡电路电连接所述半导体制冷装置401和所述电池箱402内的电池端，用于：从所述电池箱402内的电池端引出均衡电流至所述半导体制冷装置401，以所述均衡电流作为所述半导体制冷装置401的启动电流；

所述半导体制冷装置401位于由模组和电池箱内壁构成的交叉口。

所述半导体制冷装置401位于由模组和电池箱内壁构成的交叉口的作用是降低模组在冷热能量交换过程中的阻挡，提高电池箱的散热均匀性。在所述半导体制冷装置401进行制冷的过程中，所述制冷面404吸收所述电池箱402内的热量，使得所述制冷面404周围的温度降低，并且主要通过气体流动的方式进行热量的传导，实现所述电池箱403的散热。设置所述半导体装置401的位置处于由模组和电池箱内壁构成的交叉口，能够在气体流动的过程中，降低模组在冷热能量交换过程中的阻挡，使得冷空气在距离所述半导体制冷装置401较远的位置，也能进行冷热能量的交换，从而提高所述电池箱402的散热均匀性。

例如为了提高电池箱的散热均匀性，可以将半导体制冷装置401设置在由模组F、模组I和所述电池箱内壁构成的交叉口，即用虚线框表示的位置1，也可以设置为用虚线框表示的位置2、位置3，或者由模组和电池箱内壁构成的交叉口的其他位置。可以理解地是，所述半导体制冷装置401是否位于图4中所示的交叉口位置不影响本申请实施例的实现。

进一步地，为了提高电池箱内散热的效率，所述系统400还可以包括不止一个半导体制冷装置，这些半导体制冷装置均以均衡电流作为启动电流，具有相同的功能，能够在实现均衡充电的过程中，降低制冷能耗。通过多个半导体制冷装置制冷，效果共同作用于所述电池箱402，能够提高电池箱内散热的效率。可以理解地是，所述系统400是否包括多个半导体制冷装置不影响本申请实施例的实现。

进一步地，为了提高电池箱内散热的均匀性，当电池箱内由模组和电池箱内壁构成的通道有多个时，可以将多个半导体制冷装置分别设置在不同的通道中。

电芯工作产生的热量会通过固体传导的方式由模组导出至电池箱，当冷空气经过模组时会进行能量交换，而且模组具有一定的体积，会减缓空气流动，从而减缓冷热空气热量交换的过程。因此，对于距离半导体制冷装置较远的位置，冷空气在到达时已经经过多次的热量交换，也有可能会存在冷空气难以到达的区域。对于设置有半导体制冷装置的通道来说，由于通道内没有模组，半导体制冷装置吸收热量产生的制冷效果，可以较好地作用于该区域以及该区域附近的区域。而相比于设置有半导体制冷装置的通道，如果一个通道内未设置有半导体制冷装置，则该通道附近区域的散热效果相对较差，从而导致电池箱散热均匀性不好。

在不同通道中设置半导体制冷装置，使得多个半导体制冷装置的制冷效果作用于电池箱内不同的区域，并且降低模组在冷热能量交换过程中产生的阻挡，因此能够减少散热效果不好的区域，从而提高电池散热均匀性。可以理解地是，所述系统400是否包括多个半导体制冷装置不影响本申请实施例的实现。

图1是本申请实施例提供的一种实现电池均衡充电的系统的示意图，在图1所示的本申请实施例中，通过均衡电路引出均衡电流作为半导体制冷装置的启动电流，该半导体制冷装置对电池箱制冷。进一步地，可以在所述系统中增加导流装置，用以提高电池箱的散热均匀性。

请参阅图5a，图5a是为本申请另一实施例实现电池均衡充电的系统示意图。如图5a所示，本申请实施例中实现电池均衡充电的系统500包括半导体制冷装置501、电池箱502、冷翅片503、制冷风扇504，其中：

所述半导体制冷装置501包括制热面505和制冷面506；

所述电池箱502包括内壁507，所述半导体制冷装置501的制热面505与所述内壁507贴合；

所述系统还包括均衡电路，所述均衡电路电连接所述半导体制冷装置501和所述电池箱502内的电池端，用于：从所述电池箱502内的电池端引出均衡电流至所述半导体制冷装置501，以所述均衡电流作为所述半导体制冷装置501的启动电流；

所述系统500还包括导流装置508，其中，所述导流装置508位于由模组构成的交叉口，或者位于由模组和电池箱内壁构成的交叉口；

所述导流装置508的入风方向为所述半导体装置501的制冷面506指向所述交叉口的方向；

所述导流装置508的出风方向沿着出风通道，所述出风通道属于构成所述交叉口的通道，且并非为入风方向所在的通道。

所述导流装置508位于由模组构成的交叉口，或者位于由模组和电池箱内壁构成的交叉口的作用，是通过引导冷空气至不同方向的通道，提高电池箱散热的均匀性。

对于设置有半导体制冷装置的通道来说，由于通道内没有模组，半导体制冷装置吸收热量产生的制冷效果，可以较好地作用于该区域以及该区域附近的区域，使得该通道内或该通道附近区域的散热效果较好，而对于和该通道方向不同的通道来说，冷空气难以到达，即使是在加装了冷翅片和制冷风扇的情况下。而通过在交叉口设置导流装置，可以引导冷空气至不同方向的通道，使得冷空气在不同的通道中，即使在距离半导体制冷装置较远的位置，也能很好地进行冷热能量的交换，从而提高电池箱的散热均匀性。

所述导流装置508的入风方向为所述半导体装置501的制冷面506指向所述交叉口的方向，作用是使得冷空气到达所述导流装置508的位置时，大部分的冷空气能够进入所述导流装置508。在沿着入风方向的通道中，通过空气流通可以使得通道附近的温度降低，而没有沿着入风方向的通道，由于空气流通难以将冷空气带到这些通道中，通道内和通道周围难以实现散热，特别是在距离所述半导体制冷装置501较远的位置。通过设定所述导流装置508的出风方向沿着出风通道，所述出风通道属于构成所述交叉口的通道，且并非为入风方向所在的通道，使得所述导流装置508将入风通道内的冷空气导流至没有沿着入风方向的通道内，降低这些通道内和通道周围的温度，从而提高电池箱散热的均匀性。

为了提高电池箱的散热均匀性，可以将所述导流装置508设置在例如由模组B、模组C、模组E和模组F构成的交叉口，即由虚线框表示的位置1，也可以设置为用虚线框表示的位置2，或者由模组构成的交叉口的其他位置，或者位于由模组和电池箱内壁构成的交叉口的其他位置。可以理解地是，所述导流装置508是否位于图5a中所示的交叉口位置不影响本申请实施例的实现。

在本申请实施例实现电池均衡充电的系统500中，所述导流装置508可以为板状导流装置、管状导流装置等能够实现导流功能的装置。可以理解地是，所述导流装置508是否为板状导流装置、管状导流装置不影响本申请实施例的实现。

进一步地，为了实现所述导流装置508的入风方向为所述半导体装置501的制冷面506指向所述交叉口的方向，所述导流装置508的出风方向沿着出风通道，所述出风通道属于构成所述交叉口的通道，且并非为入风方向所在的通道，可以设置所述导流装置508的形状例如为“人”字型、“入”字型、“T”字型、“L”字型、“十”字型等。可以理解地是，所述导流装置508的形状可以设置为任何能够实现所述导流装置508的入风方向为所述半导体装置501的制冷面506指向所述交叉口的方向，所述导流装置508的出风方向沿着出风通道，所述出风通道属于构成所述交叉口的通道，且并非为入风方向所在的通道的形状，所述导流装置508设置为何种形状不影响本申请实施例的实现。

为了进一步地提高电池箱的散热均匀性，可以设置所述导流装置508在沿着入风方向的通道内具有高度差。由于分子热运动缓慢，冷空气密度较大，在电池箱内冷热空气进行热量交换的过程中，冷空气会向下沉。因此，在沿着入风方向的通道内，冷空气向前流动会受到阻碍，导致冷空气较难流动到距离所述半导体制冷装置501较远位置的区域，例如冷空气较难流动到图5a所示模组A和模组D附近的区域。为了促进冷空气在沿着入风方向的通道内向前运动，设置所述导流装置508在所述通道内具有高度差，引导冷空气在流动的过程中上升，减少冷空气向前流动时受到的阻碍，从而进一步地提高电池箱的散热均匀性。

请参阅图5b，图5b是为图5a中所述电池箱502在另一方向的示意图。图5a为所述电池箱502在俯视方向的示意图，图5b为面对模组D、模组E和模组F所述电池箱502在正视方向的示意图。如图5a和图5b所示，沿着入风方向的通道为模组D、模组E、模组F这三个模组，和模组A、模组B、模组C这三个模组之间的通道。如图5b所示，相比于模组C和模组F的附近区域，所述导流装置508在模组B和模组E附近区域的放置位置更高，在通道内形成高度差。当冷空气经过模组F和模组C的附近区域后到达所述导流装置508，所述导流装置508利用自身的高度差抬升下沉的冷空气，使得冷空气继续在沿着入风方向的通道内流动，更容易到达模组E和模组B的附近区域，以及模组D和模组A的附近区域，从而提高电池箱的散热均匀性。可以理解地是，是否设置所述导流装置508在沿着入风方向的通道内具有高度差不影响本申请实施例的实现。

下面结合一具体场景对本申请的具体实现进行描述。在本具体场景中，本申请的技术方案应用于实现串联式混动汽车动力电池的均衡充电。

混合动力汽车是由电动马达作为发动机的辅助动力，用以驱动汽车。通常所说的混合动力汽车是指油电混合动力汽车，动力来源为石油燃料(汽油、柴油等)和电能的混合。根据发动机和电动机的串并联构型，混动汽车可以分为串联式、并联式以及串并混联式三种。动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车以及高尔夫球车提供动力的蓄电池，常用于新能源汽车动力电池以锂离子电池为主。在三种混动汽车的混动构型中，串联式的结构简单，控制策略的优化也相对简单，但是串联式混动汽车动力电池充放电频繁，对充电均衡的需求大。

请参阅图6a，图6a是为本申请另一实施例实现电池均衡充电的系统示意图。如图6a所示，在本申请实施例中，实现电池均衡充电的系统600用于串联式混动汽车动力电池，所述系统600包括：第一半导体制冷装置601、第二半导体制冷装置602、电池箱603、第一冷翅片604、第二冷翅片605、第一制冷风扇606、第二制冷风扇607、第一散热翅片608、第二散热翅片609、第一散热风扇610、第二散热风扇611，第一导流管612、第二导流管613，其中：

所述第一半导体制冷装置601和所述第二半导体制冷装置602分别包括制冷面和制热面；

所述电池箱603包括第一内壁614、第二内壁615、第一外壁616和第二外壁617，所述第一内壁614和第一外壁616为同一电池箱壁，所述第二内壁615和第二外壁617为同一电池箱壁；所述第一内壁614和所述第二内壁615处于相对的位置，且所述第一内壁614和所述第二内壁615为所述电池箱602中两个短的内壁；

所述第一半导体制冷装置601的制热面与第一内壁614贴合，所述第二半导体制冷装置602的制热面与第二内壁616贴合；

所述第一半导体制冷装置601和第二半导体制冷装置602分别位于由模组和电池箱内壁构成的交叉口，并分别位于由模组和电池箱内壁构成的不同的通道中。如图6a所示，所述第一半导体制冷装置601位于虚线框表示的位置1处，即所述第一半导体制冷装置601位于由所述模组D、模组G和所述第一内壁614构成的交叉口；所述第二半导体制冷装置602位于虚线框表示的位置2处，即由所述模组C、模组F和所述第二内壁616构成的交叉口；

在所述第一半导体制冷装置601的位置安装有对应的第一冷翅片604、第一制冷风扇606、第一散热翅片608和第一散热风扇610，其中：

所述第一冷翅片604安装在所述第一半导体制冷装置601的制冷面；

所述第一制冷风扇606安装在所述第一冷翅片604上，以使在所述第一半导体制冷604周围冷空气的流动方向为所述第一半导体制冷装置601的制热面指向制冷面的方向；

所述第一散热翅片608安装在所述第一外壁616上，所述第一散热风扇610安装在所述第一散热翅片608上，以使热空气的流动方向为所述第一半导体制冷装置601的制冷面指向所述制热面的方向；

参照所述第一半导体制冷装置601对应的散热部件的安装位置，在所述第二半导体制冷装置602的位置安装对应的第二冷翅片605、第二制冷风扇607、第二散热翅片609、第二散热风扇611；

所述第一导流管612和所述第二导流管613分别位于由模组构成的交叉口，且分别位于所述第一半导体制冷装置601和所述第二半导体制冷装置602所在的通道，并且位于远离对应的半导体制冷装置位置的交叉口。如图6a所示，所述第一导流管612位于虚线框表示的位置3处，即所述第一导流管612位于由模组A、模组B、模组D和模组E构成的交叉口；所述第二导流管613位于虚线框表示的位置4处，即所述第二导流管613位于由模组E、模组F、模组H和模组I构成的交叉口；

如图6b所示，所述第一导流管612包括第一入风口614，第一上出风口615，第一下出风口616；如图6c所示，所述第二导流管613包括第二入风口617，第二上出风口618，第二下出风口619；

所述第一半导体制冷装置601的制热面和所述第二半导体制冷装置602的制热面上分别涂敷有硅脂；

所述电池箱603内充有干燥氦气，所述干燥氦气是在所述电池箱在封箱时所充入的。

所述第一内壁614和所述第二内壁616位于相对的位置，而且位置1和位置2分别处于不同的通道，作用是使得所述第一半导体制冷装置601和所述第二半导体装置602的制冷效果主要作用于的区域不同，降低模组在冷热能量交换过程中产生的阻挡，减少散热效果不好的区域，从而提高电池散热均匀性。

如图6a所示，所述第一导流管612和所述第二导流管613分别设置在位置3和位置4，位置3和位置4分别对应于所述第一半导体制冷装置601和所述第二半导体制冷装置602所在的通道，并且位于远离半导体制冷装置的交叉口；如图6b所示，对于所述第一导流管612，所述第一入风口614位于由于模组B和模组E构成的通道，所述第一上出风口615位于由于模组A和模组B构成的通道，所述第一下出风口616位于由于模组D和模组E构成的通道；如图6c所示，对于所述第二导流管613，所述第二入风口617位于由于模组E和模组H构成的通道，所述第二上出风口618位于由于模组E和模组F构成的通道，所述第二下出风口619位于由于模组H和模组I构成的通道。

可以理解地是，上述入风口和出风口仅用于表示入风方向和出风方向，所述第一导流管612和所述第二导流管613并非一定具有上述入风口和出风口对应的实体部件，在所述第一导流管612和所述第二导流管613上是否专门设置有上述入风口和出风口部件不影响本申请实施例的实现。

所述第一导流管612的入风方向为所述第一半导体装置601的制冷面指向位置3的方向，所述第二导流管613的入风方向为所述第二半导体装置602的制冷面指向位置4的方向，作用是使得冷空气到达位置3和位置4时，大部分的冷空气能够进入到导流管。在沿着入风方向的通道中，通过空气流通可以使得通道附近的温度降低，而没有沿着入风方向的通道，由于空气流通难以将冷空气带到这些通道中，通道内和通道周围难以实现散热。通过设定所述第一导流管612和所述第二导流管613的出风方向，使得导流管将入风通道内的冷空气导流至没有沿着入风方向的通道内，降低这些通道内和通道周围的温度，即使在距离半导体制冷装置较远的位置，也能很好地进行冷热能量的交换，从而提高电池箱的散热均匀性。

所述第一半导体制冷装置601的制热面和所述第二半导体制冷装置602的制热面上分别涂敷有硅脂的作用，是增加对所述电池箱602进行制冷的效率；所述电池箱603内充有干燥氦气，用于减少导冷板凝露的现象，降低对所述电池箱602电气安全的威胁性。

进一步地，在所述电池箱603内，空气流动可能会在所述第一导流管612和所述第二导流管613的作用下形成回路。例如，来自所述第一半导体制冷装置的冷空气，受到所述第一制冷风扇的驱动，经过模组D和模组E，到达模组E和模组I之间的交叉口，经过所述第一导流管612后导流至模组E和模组F之间的通道，之后和来自所述第二半导体制冷风扇602的冷空气进行热量交换，温度降低，并在所述第二散热风扇611的驱动下改变流动方向，经过模组B和模组E后到达所述第二导流管613，再次改变流动方向，回到模组D和模组G附近的区域，循环流动。在此过程中，冷空气经过热量交换温度升高后，可以适时的降低温度，能够提高电池箱散热的均匀性。

在图6a所示的本申请实施例中，本申请的技术方案应用于实现串联式混动汽车动力电池的均衡充电场景，在实现串联式混动汽车动力电池均衡充电的过程中，能够降低制冷能耗。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种实现电池均衡充电的系统，其特征在于，所述系统包括半导体制冷装置、均衡电路和电池箱，所述均衡电路电连接所述半导体制冷装置和所述电池箱内的电池端，其中：

所述半导体制冷装置的制热面与电池箱内壁贴合；

所述均衡电路，用于：从所述电池端引出均衡电流至所述半导体制冷装置，以所述均衡电流作为所述半导体制冷装置的启动电流。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括冷翅片和制冷风扇，其中：

所述冷翅片安装在所述半导体制冷装置的制冷面上；

所述制冷风扇安装在所述冷翅片上，以使冷空气的流动方向为所述制热面指向所述制冷面的方向。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括散热翅片和散热风扇，其中：

所述散热翅片安装在电池箱外壁上；其中，所述外壁与所述半导体制冷装置所贴合的内壁为同一个电池箱壁；

所述散热风扇安装在所述散热翅片上，以使热空气的流动方向为所述制冷面指向所述制热面的方向。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述半导体制冷装置位于由模组和电池箱内壁构成的交叉口。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括导流装置，其中：

所述导流装置位于由模组构成的交叉口，或者位于由模组和电池箱内壁构成的交叉口；

所述导流装置的入风方向为所述半导体装置的制冷面指向所述交叉口的方向；

所述导流装置的出风方向沿着出风通道，所述出风通道属于构成所述交叉口的通道，且并非为入风方向所在的通道。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述导流装置所在的交叉口位于远离所述半导体制冷装置的位置。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第二半导体制冷装置，所述均衡电路电连接所述电池箱内的电池端和所述第二半导体制冷装置，其中：

所述第二半导体制冷装置和所述电池箱的第二内壁贴合，其中，所述第二内壁和所述半导体制冷装置所贴合的内壁处于相对的位置；

所述均衡电路，还用于：从电池端引出均衡电流至所述第二半导体制冷装置，以所述均衡电流作为所述第二半导体制冷装置的启动电流。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述半导体制冷装置和所述第二半导体制冷装置位于由模组和电池箱内壁构成的不同的交叉口。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述半导体制冷装置的制热面所贴合的内壁为所述电池箱中短的内壁。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述半导体制冷装置的制热面上涂敷有硅脂。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池箱内充有干燥氦气，其中，所述干燥氦气是在所述电池箱在封箱时所充入的。

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