CN115668683A - 包括帕尔帖器件的二次电池充电/放电系统及使用该系统的二次电池充电/放电的温度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种二次电池充电和放电系统和一种使用该系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法,由此能够在用于电池单体的充电和放电过程中增加被容纳在容纳单元中的电池单体的冷却效率。二次电池充电和放电系统包括:容纳单元,该容纳单元被构造成容纳电池单体;充电和放电单元,该充电和放电单元被电连接到被容纳在容纳单元中的电池单体的第一电极引线和第二电极引线;和冷却单元,该冷却单元用于将冷却空气供应到被容纳在容纳单元中的电池单体,冷却单元包括鼓风扇、散热器以及位于鼓风扇和散热器之间的珀尔帖元件。
Description
技术领域
该申请要求基于在2021年1月8日提交的韩国专利申请第 10-2021-0002613号的优先权利益,并且在该韩国专利申请中所公开的全部内容作为该说明书的一部分并入本文。
本发明涉及一种包括珀尔帖(Peltier)元件的二次电池充电和放电系统和一种使用该系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法。
背景技术
近来,随着技术发展和对移动装置的需求增加,对作为能源的二次电池的需求正在快速地增加。
取决于外部装置的类型,二次电池可以以单个电池单体的形式或者以多个单元单体被电连接的电池模块的形式使用。例如,诸如移动电话的小型装置能够以一个电池单体的输出和容量运行预定时间,而由于与输出和容量有关的问题,诸如笔记本计算机、便携式DVD、小型PC、电动车辆和混合动力电动车辆的中型或大型装置要求使用包括多个电池单体的电池模块。
同时,二次电池通过组装电池单体的过程和激活电池的过程来制造。在此情形中,典型地,通过由具有正接触引脚和负接触引脚的充电和放电装置将要求的电流施加到待充电或放电的电池单体来执行电池激活过程。
图1是示出传统二次电池充电和放电系统的图。如在图1中所示,传统二次电池充电和放电系统10被构造成包括:托盘11,该托盘11 用于容纳多个电池单体1;充电和放电单元12,该充电和放电单元12 具有能够与从被容纳在托盘11中的电池单体1突出的正电极和负电极形成电接触的结构;和冷却单元13,该冷却单元13被设置成在电池单体1被重复地充电、放电和激活的同时消散由电池单体1产生的热量。
图2是示意性地示出传统二次电池充电和放电系统中的冷却单元的图。如在图2中所示,传统二次电池充电和放电系统10的冷却单元 13被构造成包括多个鼓风扇13’,所述多个鼓风扇13’面对容纳有多个电池单体1的托盘11。然而,传统冷却单元13用于消散来自被容纳在托盘11中的电池单体1的热量,因此在有效地降低二次电池充电和放电系统内部的温度方面存在限制。
相应地,需要开发一项用于二次电池充电和放电系统的技术,该二次电池充电和放电系统能够对电池单体充电和放电,并且还包括能够高效地消散在电池单体中产生的热量的冷却单元。
发明内容
技术问题
本发明用于解决上述问题,并且旨在提供一种二次电池充电和放电系统和一种使用该系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法,该二次电池充电和放电系统能够在用于电池单体的充电和放电过程中增加被容纳在容纳单元中的电池单体的冷却效率。
技术方案
本发明提供一种包括珀尔帖元件的二次电池充电和放电系统。在一个示例中,根据本发明的二次电池充电和放电系统包括:容纳单元,该容纳单元被构造成容纳电池单体;充电和放电单元,该充电和放电单元被电连接到被容纳在容纳单元中的电池单体的第一电极引线和第二电极引线;和冷却单元,该冷却单元被构造成将冷却空气供应到被容纳在容纳单元中的电池单体。在此情形中,冷却单元包括鼓风扇、散热器以及位于鼓风扇和散热器之间的珀尔帖元件。
在具体示例中,珀尔帖元件可以具有包括热量吸收表面和热量消散表面的结构,鼓风扇被置放在热量吸收表面上,并且散热器被置放在热量消散表面上。
在另一个示例中,根据本发明的二次电池充电和放电系统包括传感器单元,该传感器单元被构造成测量二次电池充电和放电系统的内部温度。另外,根据本发明的二次电池充电和放电系统可以进一步包括控制单元,该控制单元被构造成接收由传感器单元测量的二次电池充电和放电系统的内部温度并且控制冷却单元的驱动。
在具体示例中,控制单元执行控制,使得当由传感器单元测量的二次电池充电和放电系统的内部温度高于参考温度时,冷却单元被驱动。
在又一个示例中,控制单元执行控制,使得当由传感器单元测量的二次电池充电和放电系统的内部温度低于参考温度时,冷却单元的驱动被停止。
进而,根据本发明的二次电池充电和放电系统可以包括多个冷却单元,所述多个冷却单元可以被等距离地布置在容纳单元的上部处。在具体示例中,冷却单元可以位于容纳单元的上部处,以向下吹送冷却空气。
在又一个示例中,根据本发明的二次电池充电和放电系统可以进一步包括n个穿孔板(这里,n是大于或等于二的整数),所述n个穿孔板位于冷却单元的吹送路线中并且被构造成形成堆叠结构。
在具体示例中,穿孔板具有形成有多个孔的结构,并且该孔被形成在穿孔板的中央区域中。
在又一个具体示例中,每一个穿孔板具有形成有多个孔的结构,并且被形成在穿孔板的中央区域中的孔的直径大于被形成在穿孔板的边缘区域中的孔的直径。
进而,本发明提供一种使用所述二次电池充电和放电系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法。
在一个示例中,根据本发明的二次电池充电和放电系统的温度控制方法包括对被容纳在容纳单元中的电池单体进行充电和放电的操作。在此情形中,对电池单体充电和放电的操作包括如下操作:测量二次电池充电和放电系统的内部温度;以及根据所测量的二次电池充电和放电系统的内部温度来控制是否驱动冷却单元。
在具体示例中,在根据本发明的二次电池充电和放电系统的温度控制方法中,对电池单体充电和放电的操作包括如下操作:执行控制,使得当二次电池充电和放电系统的内部温度高于参考温度时,冷却单元被驱动。
在另一个示例中,在根据本发明的二次电池充电和放电系统的温度控制方法中,对电池单体充电和放电的操作包括如下操作:执行控制,使得当二次电池充电和放电系统的内部温度低于参考温度时,冷却单元的驱动被停止。
有利效果
根据本发明的包括珀尔帖元件的二次电池充电和放电系统和使用该系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法,能够通过将珀尔帖元件应用于冷却单元的鼓风扇来增加二次电池的冷却效率。
附图说明
图1是示出传统二次电池充电和放电系统的图。
图2是示意性地示出传统二次电池充电和放电系统中的冷却单元的图。
图3是示出珀尔帖元件的热量吸收或热量产生的原理的示意图。
图4是示出根据本发明的实施例的二次电池充电和放电系统的示意图。
图5和图6是示意性地示出根据本发明的实施例的二次电池充电和放电系统中的冷却单元的截面视图。
图7是示出根据本发明的另一个实施例的二次电池充电和放电系统的框图。
图8是示出根据本发明的实施例的二次电池充电和放电系统的温度控制方法的流程图。
具体实施方式
本发明可以进行各种修改并且具有若干种形式,并且将在附图中示出并在下文详细描述具体实施例。然而,这不旨在将本发明限制于具体实施例,而是应该理解,本发明涵盖被包括在本发明的精神和范围中的任何修改、等同和替代。
将理解,本文中使用的术语“包括(comprises)”、“包括 (comprising)”、“包含(includes)”和/或“包含(including)”指明存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、部件或其组合,但是不排除存在或添加一个或多个其他的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。而且,当诸如层、膜、区域或基板的一个元件被称为在另一个元件“上方”时,所述一个元件可以直接在所述另一个元件的上方,或者还可以存在居间元件。相反,当诸如层、膜、区域或基板的一个元件被称为在另一个元件“下方”时,所述一个元件可以直接在所述另一个元件的下方,或者还可以存在居间元件。另外,本文中使用的短语“置放在……上”可以包括“置放在……下方”以及“置放在……上方”。
本发明涉及一种包括珀尔帖元件的二次电池充电和放电系统和一种使用该系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法。
传统二次电池充电和放电系统的冷却单元用于从被容纳在托盘中的电池单体消散热量,因此在有效地降低二次电池充电和放电系统内部的温度方面存在限制。
相应地,本发明提供一种包括珀尔帖元件的二次电池充电和放电系统和一种使用该系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法。特别地,通过包括珀尔帖元件,根据本发明的二次电池充电和放电系统的冷却单元能够增加二次电池的冷却效率。
下文将详细描述本发明的包括珀尔帖元件的二次电池充电和放电系统和使用该系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法。
根据本发明的二次电池充电和放电系统的冷却单元包括珀尔帖元件。本文中使用的术语“珀尔帖元件”指的是使用由于珀尔帖效应引起的热量吸收或热量产生并且根据电流的方向而具有用于吸收热量的一侧和用于产生热量的另一侧的元件。
图3是示出珀尔帖元件的热量吸收或热量产生的原理的示意图。将参考图3描述被包括在冷却单元中的珀尔帖元件。作为一种热电元件的珀尔帖元件由两个或更多个半导体组成,所述两个或更多个半导体被串联地电连接并且并联地热连接,并且被布置成使得在电力通过N 型和P型半导体在基板的上方和下方连续地交替的同时热量仅仅在一个方向上行进通过热电元件。通过热电元件,热量被从热量吸收表面传递到热量消散表面,并且传递的热量与供应的电压成比例。此时,通过改变极性,能够用相同的热电元件来改变电流的极性,因此能够在加热和冷却之间进行功能的变化。
根据本发明的二次电池充电和放电系统的冷却单元包括珀尔帖元件,并且基于珀尔帖元件,鼓风扇被置放在一侧上,并且散热器被置放在另一侧上。在具体示例中,当电流被施加到冷却单元的珀尔帖元件时,电池单体放置于此的一侧吸收热量,并且另一侧产生热量。同时,鼓风扇可以被置放在珀尔帖元件的一侧上,以将冷却空气供应到被容纳在容纳单元中的电池单体。下文将详细描述根据本发明的二次电池充电和放电系统和使用该系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法。
在一个示例中,根据本发明的二次电池充电和放电系统包括:容纳单元,该容纳单元被构造成容纳电池单体;充电和放电单元,该充电和放电单元被电连接到被容纳在容纳单元中的电池单体的第一电极引线和第二电极引线;和冷却单元,该冷却单元被构造成将冷却空气供应到被容纳在容纳单元中的电池单体。在此情形中,冷却单元包括鼓风扇、散热器以及位于鼓风扇和散热器之间的珀尔帖元件。
用于容纳电池单体的容纳单元可以是容纳多个电池单体的托盘的形式。容纳单元被描述为用于容纳多个电池单体的托盘形容纳单元,但是本发明不限于此。容纳单元是具有敞开的上部的大致矩形箱形构件,并且所述多个电池单体被布置在该容纳单元中并且以矩阵形状安装。在此情形中,容纳单元的高度可以被形成为大致对应于电池单体的高度。
另外,托盘形容纳单元可以具有两侧被穿孔使得所容纳的电池单体的第一电极引线和第二电极引线能够突出的结构。在具体示例中,因为容纳单元的两侧被穿孔,所以被容纳在容纳单元中的电池单体的第一电极引线和第二电极引线可以具有能够被连接到外部的结构。例如,被容纳在容纳单元中的电池单体的第一电极引线和第二电极引线可以被连接到将在下文描述的充电和放电单元。
在一个示例中,充电和放电单元位于容纳单元的两侧上,并且被电连接到被容纳在托盘中的所述多个电池单体的第一电极引线和第二电极引线。通过由于电连接到电池单体的电极组件而引起的充电和放电,充电和放电单元可以激活电池单体。在此情形中,充电和放电单元通过充电和放电线被电连接到电池单体的电极引线。充电和放电单元可以将充电电力供应到电池单体,或者从电池单体接收放电电力。这里,将充电电力供应到二次电池的含义不一定必需被限制于供应足以对二次电池完全充电的电力的含义。将充电电力供应到二次电池的含义可以用于意指供应允许测量第一电极引线、第二电极引线等的电压以进行二次电池的性能评价的电力。因为从二次电池接收放电电力的含义能够以相同的方式使用,所以将省略其重复性描述。
同时,充电和放电单元可以被联接到被容纳在托盘中的所述多个电池单体,以供应电力并且根据充电时间、放电时间、充电电压、放电电压、充电次数、放电次数等对电池单体充电和放电。
在一个示例中,根据本发明的二次电池充电和放电系统包括用于冷却被容纳在容纳单元中的电池单体的冷却单元。在具体示例中,在电池充电和放电系统中,在电池单体正在被充电和放电的同时,当电池单体的温度例如是50℃或更高时,电池单体的效率或性能可能降低,电池单体的耐久性可能降低,并且电池单体的热风险(例如,局部烧坏、爆炸等)可能增加。相应地,优选的是,使用根据本发明的冷却单元通过消散在用于电池单体的充电和放电过程期间产生的热量来降低电池的温度。
在具体示例中,根据本发明的二次电池充电和放电系统的冷却单元包括鼓风扇、散热器以及位于鼓风扇和散热器之间的珀尔帖元件。术语“珀尔帖元件”指的是使用由于珀尔帖效应引起的热量吸收或热量产生并且根据电流的方向而具有用于吸收热量的一侧和用于产生热量的另一侧的元件。珀尔帖元件可以具有包括热量吸收表面和热量消散表面的结构,鼓风扇被置放在热量吸收表面上,并且散热器被置放在热量消散表面上。
具体地,当电流被施加到冷却单元的珀尔帖元件时,电池单体放置于此的热量吸收表面吸收热量,并且热量消散表面产生热量。在此情形中,鼓风扇可以被放置在珀尔帖元件的一侧上,以将冷却空气供应或循环到二次电池充电和放电系统中。特别地,通过将珀尔帖元件应用于冷却单元,能够增加二次电池的冷却效率而无需另外的制冷剂。
同时,二次电池充电和放电系统可以具有如下结构:形成有孔,使得内部的加热的空气能够被排放到外部,并且可以将另外的鼓风扇进一步安设在该孔中。
进而,散热器可以被置放在容纳有电池单体的空间的外部。通过在散热器上形成多个散热片,能够增加从珀尔帖元件的热量消散表面产生的高温热量的消散效率。另外,高导热性热传递构件可以被安设在散热器与珀尔帖元件的热量消散表面之间。在此情形中,因为热化合物被用作高导热性热传递构件,所以能够增加从热量消散表面到散热器的导热性。
在一个示例中,冷却单元通常包括广泛使用的螺旋桨式鼓风扇,该螺旋桨式鼓风扇位于容纳单元的上部处。而且,冷却单元可以位于容纳单元的上部处,以向下吹送冷却空气。进而,根据本发明的二次电池充电和放电系统可以包括多个冷却单元,所述多个冷却单元可以被等距离地布置在托盘的上部处。
作为另一个示例,根据本发明的二次电池充电和放电系统可以进一步包括n个穿孔板(这里,n是大于或等于二的整数),所述n个穿孔板位于冷却单元的吹送路线中并且被构造成形成堆叠结构。在具体示例中,将稍后描述的n个穿孔板被安设在冷却单元的吹送路线中,以吹送空气。如上所述,向下吹送的空气可以通过在穿孔板中穿孔的空气流动路径被引入托盘中。冷却单元可以包括两个到五个穿孔板被堆叠的结构或者三个到五个穿孔板被堆叠的结构。例如,可以堆叠三个穿孔板。
在一个示例中,n个穿孔板用于将由冷却单元吹送的空气引入托盘中。例如,因为冷却单元包括三个穿孔板,所以由鼓风扇吹送的空气可以穿过被形成在所述三个穿孔板中的通孔,使得流率能够逐渐地变得均匀。
在一个示例中,穿孔板具有如下结构:如上所述地形成有多个孔,并且该孔被形成在穿孔板的中央区域中。特别地,利用这种结构,与传统情形相比较,通过将较少量的空气供应到在托盘的最外部中容纳电池单体的位置,能够平衡被容纳在托盘中的电池单体的温度偏差。相应地,能够均匀地分布流率,由此使多个电池单体之间的温度偏差最小化。
被形成在穿孔板中的孔的形状和尺寸不受限制,但是被形成在穿孔板的中央区域中的孔的直径可以大于被形成在穿孔板的边缘区域中的孔的直径。这是为了当多个电池单体被容纳在容纳单元中时减少供应到边缘区域的空气量。
另外,根据本发明的二次电池充电和放电系统可以包括副空气供应单元。作为具体示例,副空气供应单元将冷却空气从容纳单元的侧面吹送到电池单体。副空气供应单元可以被相反地安设在托盘的两侧上,使得能够在平行于多个电池单体的方向上引入空气。
作为另一个示例,根据本发明的二次电池充电和放电系统进一步包括:传感器单元,该传感器单元被构造成测量系统的内部温度;和控制单元,该控制单元被构造成接收由传感器单元测量的二次电池充电和放电系统的内部温度并且控制冷却单元的驱动。
在具体示例中,传感器单元被设置成用于感测二次电池充电和放电系统的内部温度的温度传感器。在本发明中,二次电池充电和放电系统的内部温度可以是二次电池充电和放电系统的内部空间的温度或者可以是指电池单体的温度。例如,二次电池充电和放电系统的内部温度可以是指在充电和放电过程中的电池单体的温度。如上所述,当在电池单体正被充电和放电的同时电池单体的温度变得太高时,电池单体的效率或性能可能降低,并且电池单体的耐久性可能降低。为了防止这种情况,温度传感器可以实时监测二次电池充电和放电系统的内部温度并且将内部温度传送到控制单元,并且控制单元可以控制是否驱动冷却单元。
同时,当多个电池单体被容纳在容纳单元中时,温度传感器可以包括多个温度传感器。进而,传感器单元可以是能够感测电池单体的表面温度的非接触式温度传感器。
控制单元执行控制,使得当二次电池充电和放电系统的内部温度高于参考温度时,冷却单元可以被驱动。另外,控制单元执行控制,使得当二次电池充电和放电系统的内部温度低于参考温度时,冷却单元的驱动可以被停止。如上所述,二次电池充电和放电系统的内部温度可以是指被容纳在容纳单元中的电池单体的温度。
例如,控制单元可以将参考温度设定为50℃。当电池单体的温度高于50℃时,控制单元驱动冷却单元,并且当电池单体的温度低于50 ℃时,控制单元停止冷却单元的驱动。因此,通过根据二次电池充电和放电系统的电池单体的温度来驱动冷却单元,能够更高效地维持温度。
进而,本发明提供一种使用所述二次电池充电和放电系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法。
在一个示例中,根据本发明的二次电池充电和放电系统的温度控制方法包括对被容纳在容纳单元中的电池单体充电和放电的操作。在此情形中,对电池单体充电和放电的操作包括如下操作:测量二次电池充电和放电系统的内部温度;以及根据所测量的二次电池充电和放电系统的内部温度来控制是否驱动冷却单元。
如上所述,传感器单元测量二次电池充电和放电系统的内部温度。而且,控制单元基于由传感器单元测量的二次电池充电和放电系统的内部温度来控制冷却单元的驱动。即,当二次电池充电和放电系统的内部温度高于参考温度时,控制单元驱动冷却单元,并且当二次电池充电和放电系统的内部温度低于参考温度时,控制单元停止冷却单元的驱动。
同时,二次电池充电和放电系统的内部温度可以是二次电池充电和放电系统的内部空间的温度或者可以是指电池单体的温度。例如,二次电池充电和放电系统的内部温度可以是指在充电和放电过程中的电池单体的温度。
利用根据本发明的二次电池充电和放电系统的温度控制方法,通过将珀尔帖元件应用于冷却单元,能够在充电和放电过程中增加二次电池的冷却效率。
【用于实施本发明的模式】
在下文中,将参考附图详细描述本发明。然而,本说明书的附图中所示的构造只是本发明的实施例,而不代表本发明的所有技术精神。因此,应该理解,可以存在能够替代这些构造的各种等同和修改。
(第一实施例)
图4是示出根据本发明的实施例的二次电池充电和放电系统的示意图。参考图4,根据本发明的二次电池充电和放电系统100被构造成包括:容纳单元110,该容纳单元110被构造成容纳电池单体1;充电和放电单元120,该充电和放电单元120被电连接到被容纳在容纳单元 110中的电池单体1的第一电极引线和第二电极引线;和冷却单元130,该冷却单元130被构造成将冷却空气供应到被容纳在容纳单元110中的电池单体1。
容纳单元110用于容纳电池单体1,并且是用于容纳多个电池单体1的托盘的形式。详细地,作为具有敞开的上部的大致矩形箱形构件的容纳单元110具有被布置成矩阵形式的多个电池单体1。在此情形中,容纳单元110的高度被形成为大致对应于电池单体1的高度。另外,容纳单元110是两侧被穿孔使得所容纳的电池单体1的第一电极引线和第二电极引线能够突出的结构。具体地,因为容纳单元110的两侧被穿孔,所以被容纳在容纳单元110中的电池单体111的第一电极引线和第二电极引线能够被连接到外部。例如,被容纳在容纳单元 110中的电池单体1的第一电极引线和第二电极引线被电连接到将在下文描述的充电和放电单元120。
另外,充电和放电单元120位于容纳单元110的两侧上,并且被电连接到被容纳在容纳单元110中的多个电池单体1的第一电极引线和第二电极引线。具体地,充电和放电单元120可以被联接到被容纳在容纳单元110中的多个电池单体1,以供应电力并且根据充电时间、放电时间、充电电压、放电电压、充电次数、放电次数等对电池单体1 充电和放电。
用于冷却被容纳在容纳单元110中的电池单体1的冷却单元130 将冷却空气供应到电池单体1。同时,在根据本发明的二次电池充电和放电系统100中,冷却单元130包括鼓风扇131、散热器132以及位于鼓风扇131和散热器132之间的珀尔帖元件133。具体地,珀尔帖元件 133指的是使用由于珀尔帖效应引起的热量吸收或热量产生并且根据电流的方向而具有用于吸收热量的一侧和用于产生热量的另一侧的元件。
在根据本发明的二次电池充电和放电系统100中,珀尔帖元件133 具有包括热量吸收表面(未示出)和热量消散表面(未示出)的结构。在该结构中,鼓风扇131被置放在热量吸收表面上,并且散热器132 被置放在热量消散表面上。具体地,当电流被施加到冷却单元130的珀尔帖元件133时,电池单体1放置于此的热量吸收表面吸收热量,并且热量消散表面产生热量。在此情形中,鼓风扇131可以被置放在珀尔帖元件133的一侧上,以将冷却空气供应到被容纳在容纳单元110 中的电池单体。
同时,散热器132被置放在容纳有电池单体1的空间的外部。通过在散热器132上形成多个散热片1321,能够增加从珀尔帖元件133 的热量消散表面产生的高温热量的消散效率。
利用这种构造,根据本发明的二次电池充电和放电系统的冷却单元能够通过包括珀尔帖元件而在充电和放电过程中增加二次电池的冷却效率。
图5和图6是示意性地示出根据本发明的实施例的二次电池充电和放电系统中的冷却单元的截面视图。参考图5,三个穿孔板141、142 和143被沿着冷却单元130的流动路径堆叠。穿孔板141、142和143 中的每一个穿孔板是在厚度方向上形成有通孔1411的结构。孔1411 被形成在穿孔板141、142和143的中央区域中。
在另一个示例中,参考图6,三个穿孔板141、142和143被沿着冷却单元130的流动路径堆叠。穿孔板141、142和143中的每一个穿孔板是在厚度方向上形成有通孔1412和1413的结构。被形成在穿孔板141、142和143中的每一个穿孔板的中央区域中的孔1412的直径大于被形成在穿孔板141、142和143中的每一个穿孔板的边缘区域中的孔1413的直径。
(第二实施例)
图7是示出根据本发明的另一个实施例的二次电池充电和放电系统的框图。参考图7,根据本发明的二次电池充电和放电系统200进一步包括:传感器单元240,该传感器单元240被构造成测量二次电池充电和放电系统200的内部温度;和控制单元250,该控制单元250被构造成接收由传感器单元240测量的二次电池充电和放电系统200的内部温度并且控制冷却单元230的驱动。
传感器单元240被设置成用于感测二次电池充电和放电系统200 的内部温度的温度传感器。该温度传感器实时监测二次电池充电和放电系统200的内部温度,并且将内部温度传送到控制单元250。
传感器单元240被设置成温度传感器,并且控制单元250从传感器单元240接收二次电池充电和放电系统200的内部温度信息。控制单元250执行控制,使得当二次电池充电和放电系统200的内部温度高于参考温度时,冷却单元230被驱动。另外,控制单元250执行控制,使得当二次电池充电和放电系统200的内部温度低于参考温度时,冷却单元230的驱动被停止。这里,二次电池充电和放电系统200的内部温度指的是被容纳在容纳单元210中的电池单体的温度。
例如,控制单元250可以将参考温度设定为50℃。在充电和放电过程中,当电池单体的温度高于50℃时,控制单元250驱动冷却单元 230,并且当电池单体的温度低于50℃时,控制单元250停止冷却单元230的驱动。相应地,因为根据在充电和放电过程中的电池单体的温度来驱动冷却单元230,所以能够更高效地维持温度。
(第三实施例)
本发明提供一种使用所述二次电池充电和放电系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法。
图8是示出根据本发明的实施例的二次电池充电和放电系统的温度控制方法的流程图。参考图8,根据本发明的二次电池充电和放电系统的温度控制方法包括对被容纳在容纳单元中的电池单体进行充电和放电的操作。对电池单体进行充电和放电的操作包括如下操作:测量二次电池充电和放电系统的内部温度;并且根据所测量的二次电池充电和放电系统的内部温度来控制是否驱动冷却单元。
如上所述,传感器单元测量二次电池充电和放电系统的内部温度。而且,冷却单元的驱动基于由传感器单元测量的二次电池充电和放电系统的内部温度来进行控制。即,当二次电池充电和放电系统的内部温度高于参考温度时,冷却单元被驱动,并且当二次电池充电和放电系统的内部温度低于参考温度时,冷却单元的驱动被停止。
这里,二次电池充电和放电系统的内部温度指的是被容纳在容纳单元中的电池单体的温度。
例如,参考温度可以被设定为50℃。在充电和放电过程中,当电池单体的温度高于50℃时,冷却单元被驱动,并且当电池单体的温度低于50℃时,冷却单元的驱动被停止。相应地,因为根据在充电和放电过程中的电池单体的温度来驱动冷却单元,所以能够更高效地维持温度。
利用根据本发明的二次电池充电和放电系统的温度控制方法,通过将珀尔帖元件应用于冷却单元,能够在充电和放电过程中增加二次电池的冷却效率。
虽然已经参考附图描述了本发明的优选实施例,但是本领域技术人员将理解,可以在不偏离如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下做出本发明的变型和修改。
因此,本发明的技术范围应该不限于在说明书的详细描述中描述的内容,而是应该由权利要求确定。
[附图标记说明]
1:电池单体
10:二次电池充电和放电系统
11:托盘
12:充电和放电单元
13:冷却单元
100,200:二次电池充电和放电系统
110,210:容纳单元
120:充电和放电单元
130,230:冷却单元
141,142,143:穿孔板
1411,1412:孔
13',131:鼓风扇
132:散热器
1321:散热片
133:珀尔帖元件
240:传感器单元
250:控制单元
Claims (15)
1.一种二次电池充电和放电系统,包括:
容纳单元,所述容纳单元被构造成容纳电池单体;
充电和放电单元,所述充电和放电单元被电连接到被容纳在所述容纳单元中的所述电池单体的第一电极引线和第二电极引线;和
冷却单元,所述冷却单元被构造成将冷却空气供应到被容纳在所述容纳单元中的所述电池单体,
其中,所述冷却单元包括鼓风扇、散热器以及位于所述鼓风扇和所述散热器之间的珀尔帖元件。
2.根据权利要求1所述的二次电池充电和放电系统,其中,
所述珀尔帖元件具有包括热量吸收表面和热量消散表面的结构,并且
所述鼓风扇被置放在所述热量吸收表面上,并且所述散热器被置放在所述热量消散表面上。
3.根据权利要求1所述的二次电池充电和放电系统,进一步包括传感器单元,所述传感器单元被构造成测量所述二次电池充电和放电系统的内部温度。
4.根据权利要求3所述的二次电池充电和放电系统,进一步包括控制单元,所述控制单元被构造成接收由所述传感器单元测量的所述二次电池充电和放电系统的内部温度并且控制所述冷却单元的驱动。
5.根据权利要求4所述的二次电池充电和放电系统,其中,所述控制单元执行控制,使得当由所述传感器单元测量的所述二次电池充电和放电系统的内部温度高于参考温度时,所述冷却单元被驱动。
6.根据权利要求4所述的二次电池充电和放电系统,其中,所述控制单元执行控制,使得当由所述传感器单元测量的所述二次电池充电和放电系统的内部温度低于参考温度时,所述冷却单元的驱动被停止。
7.根据权利要求1所述的二次电池充电和放电系统,其中,所述冷却单元包括多个冷却单元,并且所述冷却单元被等距离地布置在所述容纳单元的上部处。
8.根据权利要求1所述的二次电池充电和放电系统,其中,所述冷却单元位于所述容纳单元的上部处,以向下吹送冷却空气。
9.根据权利要求8所述的二次电池充电和放电系统,进一步包括n个穿孔板,n是大于或等于二的整数,所述n个穿孔板位于所述冷却单元的吹送路线中并且形成堆叠结构。
10.根据权利要求9所述的二次电池充电和放电系统,其中,所述穿孔板中的每一个穿孔板具有形成有多个孔的结构,并且所述孔被形成在所述穿孔板的中央区域中。
11.根据权利要求9所述的二次电池充电和放电系统,其中,
所述穿孔板中的每一个穿孔板具有形成有多个孔的结构,并且
被形成在所述穿孔板的中央区域中的所述孔的直径大于被形成在所述穿孔板的边缘区域中的所述孔的直径。
12.一种二次电池充电和放电系统的温度控制方法,所述温度控制方法使用根据权利要求1所述的二次电池充电和放电系统。
13.根据权利要求12所述的温度控制方法,进一步包括对被容纳在容纳单元中的电池单体进行充电和放电,
其中,所述电池单体的充电和放电包括:
测量所述二次电池充电和放电系统的内部温度;以及
根据所测量的所述二次电池充电和放电系统的内部温度来控制是否驱动冷却单元。
14.根据权利要求13所述的温度控制方法,其中,所述电池单体的充电和放电包括:执行控制,使得当所述二次电池充电和放电系统的内部温度高于参考温度时,所述冷却单元被驱动。
15.根据权利要求13所述的温度控制方法,其中,所述电池单体的充电和放电包括:执行控制,使得当所测量的所述二次电池充电和放电系统的内部温度低于参考温度时,所述冷却单元的驱动被停止。
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