CN209626378U - 一种锂离子电池热量回收利用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种锂离子电池热量回收利用装置，包含：与电池模块进行换热的半导体导热片，其固定并紧贴在电池模块的底部；散热片，其紧贴在半导体导热片底部；风扇，对电池模块进行散热；DCDC模块，将半导体导热片电压转换为直流低压；接触器，断开或接通半导体导热片与DCDC模块之间的电路；控制模块，可控制接触器断开或闭合。本实用新型可将电池放电过程中产生的热量回收利用，降低系统电能损耗。
Description
技术领域
本实用新型属于锂电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池热量回收利用装置。
背景技术
在电池应用中，因电池自身内阻导致的发热现象无法避免，此热量为系统电量使用过程中的损耗。电池的发热不断累加，导致电池自身的温度上升，也不利于电池的使用寿命。
实际应用中，现有技术多是将此热量导出并释放到外界环境，以控制电池的温度上升，但是这样也就造成了能量的浪费。
基于上述，研发一种利用半导体换热原理将电池使用过程中产生的热量转化为电能进行回收利用的锂离子电池热量回收利用装置实为必要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池热量回收利用装置，利用半导体换热原理(即塞贝克效应)，将电池使用过程中产生的热量转化为电能再次利用，并利用此电能对电池模块进行散热，提高系统能量利用率，降低了能量损耗，对电池模块温度进行一定的控制。
为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种锂离子电池热量回收利用装置，包含：
同电池模块换热并产生电能的半导体导热片，其固定在所述电池模块的底部；
将所述半导体导热片产生的电压转换为稳定直流低压的DCDC模块，其与所述半导体导热片连接，形成回路；
控制所述半导体导热片与所述DCDC模块之间连接或断开的接触器；
对所述电池模块进行散热的风扇，其与所述DCDC模块连接。
优选地，所述半导体导热片的底部固定有用于对所述半导体导热片进行散热的散热片。
优选地，所述半导体导热片上端接触所述电池模块，其下端接触所述散热片，所述半导体导热片上下两端的温差在所述回路中产生电流，该电流经过所述DCDC模块输出所述稳定直流低压。
优选地，所述接触器连接有用于控制所述接触器闭合或断开的控制模块。
优选地，当所述电池模块在未放电状态时或未充电状态时，设定的环境温度T1等于所述电池模块的起始温度T2。
优选地，当所述电池模块在充电状态时或放电状态时，所述电池模块的温度大于所述起始温度T2；当所述控制模块通过其采样单元采集到所述电池模块的温度达到所述接触器的闭合温度T3时，所述接触器为闭合状态。
优选地，所述锂离子电池热量回收利用装置的温度T4在由所述接触器闭合导致所述风扇对所述电池模块散热后达到平衡状态时，此时温度T4大于环境温度T1且小于所述接触器的闭合温度T3。
优选地，当所述电池模块在其停止工作且温度达到所述接触器的闭合温度T3状态时，所述控制模块断开所述接触器以使所述锂离子电池热量回收利用装置停止工作，所述电池模块的温度最终趋近于起始温度T2。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型的锂离子电池热量回收利用装置可将电池使用过程中产生的热量转化为电能，并利用此电能对电池模块进行散热，提高系统能量利用率，降低了能量损耗，并对电池模块温度进行一定的控制。
附图说明
图1为本实用新型的锂离子电池热量回收装置示意图。
其中，1.电池模块；2.风扇；3.散热片；4.半导体导热片；5.接触器；6.控制模块；7.DCDC模块。
具体实施方式
通过阅读参照图1所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的特征、目的和优点将会变得更明显。参见示出本实用新型实施例的图1，下文将更详细的描述本实用新型。然而，本实用新型可以由许多不同形式实现，并且不应解释为受到在此提出的实施例的限制。
如图1所示，本实用新型的锂离子电池热量回收利用装置包含半导体导热片4、散热片3、接触器5、控制模块6、DCDC模块7和风扇2。
半导体导热片4固定在电池模块1的底部，并使其上表面与电池模块1下端紧贴，半导体导热片4同所述电池模块1进行换热，利用电池模块1的热量产生电能。半导体导热片4的底部紧贴固定有散热片3，对半导体导热片4进行散热。
接触器5控制实现半导体导热片4与DCDC模块7之间的连接或断开，当接触器5闭合时，半导体导热片4与DCDC模块7接通，该DCDC模块7可将半导体导热片4产生的电压转换为稳定的直流低压；当接触器5断开时，半导体导热片4与DCDC模块7未接通。其中，控制模块6与接触器5连接，接触器5的断开与闭合是通过控制模块进行控制，从而实现半导体导热片4与DCDC模块7之间的断开或连接。
DCDC模块7与风扇2连接，则风扇2利用半导体导热片4产生的电能对电池模块1进行散热。
设定环境温度为T1，电池模块1起始温度为T2，接触器5闭合温度为T3。
当电池模块1未放电或未充电时，默认T1＝T2。
在电池模块1进行充电或放电时，电池模块1的温度T2开始上升；当控制模块6通过其采样单元采集到电池模块1温度达到T3时，控制模块6控制接触器5进行闭合，则半导体导热片4与DCDC模块7连通，形成回路；半导体导热片4上端接触电池模块1，下端接触散热片3，则上下两端温差在回路中产生电流，电流经过DCDC模块7后转化为稳定的低压直流电；此时风扇2开始转动，从而对电池模块1进行散热；最终，整个锂离子电池热量回收利用装置系统温度达到平衡；此时，达到平衡后系统温度为T4，且T1＜T4＜T3。
当电池模块1停止工作时，其温度随着风扇2的散热、半导体导热片4的换热，逐步下降，并在到达温度T3时，控制模块6断开接触器5，本实用新型的锂离子电池热量回收利用装置停止工作；最终电池模块1的温度趋近于T2。
综上所述，本实用新型的锂离子电池热量回收利用装置可将电池使用过程中产生的热量转化为电能，并利用此电能对电池模块进行散热，提高系统能量利用率，降低了能量损耗，并对电池模块温度进行一定的控制。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (8)
1.一种锂离子电池热量回收利用装置，其特征在于，包含：
同电池模块（1）换热并产生电能的半导体导热片（4），其固定在所述电池模块（1）的底部；
将所述半导体导热片（4）产生的电压转换为稳定直流低压的DCDC模块（7），其与所述半导体导热片（4）连接，形成回路；
控制所述半导体导热片（4）与所述DCDC模块（7）之间连接或断开的接触器（5）；
对所述电池模块（1）进行散热的风扇（2），其与所述DCDC模块（7）连接。
2.如权利要求1所述的锂离子电池热量回收利用装置，其特征在于，
所述半导体导热片（4）的底部固定有对所述半导体导热片（4）散热的散热片（3）。
3.如权利要求2所述的锂离子电池热量回收利用装置，其特征在于，
所述半导体导热片（4）上端接触所述电池模块（1），其下端接触所述散热片（3），所述半导体导热片（4）上下两端的温差在所述回路中产生电流，该电流经过所述DCDC模块（7）输出所述稳定直流低压。
4.如权利要求1所述的锂离子电池热量回收利用装置，其特征在于，
所述接触器（5）连接有用于控制所述接触器（5）闭合或断开的控制模块（6）。
5.如权利要求4所述的锂离子电池热量回收利用装置，其特征在于，
当所述电池模块（1）在未放电状态时或未充电状态时，设定的环境温度T1等于所述电池模块（1）的起始温度T2。
6.如权利要求5所述的锂离子电池热量回收利用装置，其特征在于，
当所述电池模块（1）在充电状态时或放电状态时，所述电池模块（1）的温度大于所述起始温度T2；
当所述控制模块（6）通过其采样单元采集到所述电池模块（1）的温度达到所述接触器（5）的闭合温度T3时，所述接触器（5）为闭合状态。
7.如权利要求6所述的锂离子电池热量回收利用装置，其特征在于，
所述锂离子电池热量回收利用装置的温度T4在由所述接触器（5）闭合导致所述风扇（2）对所述电池模块（1）散热后达到平衡状态时，此时温度T4大于环境温度T1且小于所述接触器（5）的闭合温度T3。
8.如权利要求6或7所述的锂离子电池热量回收利用装置，其特征在于，
当所述电池模块（1）在其停止工作且温度达到所述接触器（5）的闭合温度T3状态时，所述控制模块（6）断开所述接触器（5）以使所述锂离子电池热量回收利用装置停止工作，所述电池模块（1）的温度最终趋近于起始温度T2。
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