一种可对电池控温的半导体热电偶电路的制作方法
【专利摘要】本申请公告了一种可对电池控温的半导体热电偶电路，包括一半导体制冷片，半导体制冷片包括第一输入端和第二输入端，还包括，第一控温电路，第一控温电路包括第一电平输入模块、与第一电平输入模块连接的第一控温模块和与第一控温模块连接的第一电平输出模块，第一电平输出模块连接半导体制冷片的第一输入端；第二控温电路，第一电平输入模块和第二电平输入模块的电平为正负相反，第一电平输出模块和第二电平输出模块的电平为正负相反。本热电偶电路具有两种功能，既能制冷，又能加热，可以代替分立的加热系统和制冷系统。内部通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制。
【专利说明】一种可对电池控温的半导体热电偶电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种控温电路，特别涉及一种可对电池控温的半导体热电偶电路。
【背景技术】
[0002]现在的电池包的散热系统主要使用风扇、相变材料、热管、冷却液和自然风散热，加热系统主要采用对电阻丝加热产生热量对电池包内部加热。电池包热管理系统对于提高动力电池组的性能和使用寿命起到关键性作用。目前热管理系统的冷却部分虽然有许多新的方法提出，空气冷却方式仍然是主要采用的方法，空气冷却比较容易实现，但冷却效果不佳。液体冷却有较好的冷却效果，而且可以使电池组的温度分布均匀，但是液体冷却对电池包的密封性有很高的要求，如果采用水这类导电液体，需用水套将液体和电池单体隔开，这样不仅增加了系统的复杂性而且降低了冷却效果。热管技术作为电池组新的冷却方法被提出后，有了一定的发展，但是受到布置和体积的限制，目前还没有在实车上使用的报道。与电池组的冷却相比，电池组的加热问题没有受到足够的重视，但是动力电池组低温下充放电性能大大降低是不容回避的问题，如何使动力电池组在低温甚至超低温环境下快速地恢复正常的充放电性能是电池加热系统所要解决的问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型的技术问题在于提供一种可对电池控温的半导体热电偶电路。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0005]一种可对电池控温的半导体热电偶电路，包括一半导体制冷片1，半导体制冷片I包括第一输入端和第二输入端，还包括，第一控温电路2,第一控温电路2包括第一电平输入模块、与第一电平输入模块连接的第一控温模块和与第一控温模块连接的第一电平输出模块，第一电平输出模块连接半导体制冷片I的第一输入端；第二控温电路2，第二控温电路3包括第二电平输入模块、与第二电平输入模块连接的第二控温模块和与第二控温模块连接的第二电平输出模块，第二电平输出模块连接半导体制冷片I的第二输出端；第一电平输入模块和第二电平输入模块的电平为正负相反，第一电平输出模块和第二电平输出模块的电平为正负相反。
[0006]作为进一步的技术方案，第一控温电路2的第一控温模块包括一三极管Ql和与三极管Ql连接的P沟道MOS管Q6，一三极管Q2和与三极管Q2连接的N沟道MOS管Q7。
[0007]作为进一步的技术方案，第二控温电路3为第一控温电路2的一镜像电路，其电路相同，输入和输出电压相反。
[0008]作为进一步的技术方案，P沟道MOS管Q6和N沟道MOS管Q7任何时刻只有一个导通。
[0009]与现有技术相比，本实用新型具有如下的优点和有益效果:
[0010]本热电偶电路不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。本热电偶电路具有两种功能，既能制冷，又能加热，可以代替分立的加热系统和制冷系统。内部通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。本热电偶电路热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，就能达到最大温差。温差范围，从正温90°C到负温度130°C都可以实现。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型一种可对电池控温的半导体热电偶电路的电路图。
【具体实施方式】
[0012]下面通过【具体实施方式】对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0013]如图1所示，一种可对电池控温的半导体热电偶电路，包括一半导体制冷片1，半导体制冷片I包括第一输入端和第二输入端，还包括，第一控温电路2,第一控温电路2包括第一电平输入模块、与第一电平输入模块连接的第一控温模块和与第一控温模块连接的第一电平输出模块，第一电平输出模块连接半导体制冷片I的第一输入端；第二控温电路2，第二控温电路3包括第二电平输入模块、与第二电平输入模块连接的第二控温模块和与第二控温模块连接的第二电平输出模块，第二电平输出模块连接半导体制冷片I的第二输出端；第一电平输入模块和第二电平输入模块的电平为正负相反，第一电平输出模块和第二电平输出模块的电平为正负相反。
[0014]进一步参照图1，第一控温电路2的第一控温模块包括一三极管Ql和与三极管Ql连接的P沟道MOS管Q6，一三极管Q2和与三极管Q2连接的N沟道MOS管Q7。第二控温电路3为第一控温电路2的一镜像电路,其电路相同,输入和输出电压相反。P沟道MOS管Q6和N沟道MOS管Q7任何时刻只有一个导通。
[0015]在工作时，本系统采用珀耳贴效应热泵加热法，我们知道，半导体热电偶，它由N型半导体和P型半导体组成。N型材料有多余的电子，有负温差电势。P型材料电子不足，有正温差电势；当电子从P型穿过结点至N型时，结点的温度降低，其能量必然增加，而且增加的能量相当于结点所消耗的能量。相反，当电子从N型流至P型材料时，结点的温度就会升高。这样，半导体元件可以用各种不同的连接方法来满足使用者的要求。把一个P型半导体元件和一个N型半导体元件联结成一对热电偶，接上直流电源后，在接头处就会产生温差和热量的转移。
[0016]如图1所不，当第一电平输入模块SI为高电平,第二电平输入模块S2为低电平时，左臂两个8550三极管Ql和Q2导通，由于上、下两个MOS管分别为P沟道和N沟道MOS管，所以任何时刻只能有I个导通，而此时上面的P管Q5导通；而另外一臂上，两个三极管Q3和Q4都没有导通，此时下面的N沟道MOS管Q8导通，于是在半导体制冷片两端形成12V电压差，制冷片开始加热(或制冷)，同理，当第一电平输入模块Si为低电平，第二电平输入模块S2为高电平时，此时半导体制冷片电压翻转，原来加热(或制冷)的一面开始制冷(或加热)。
[0017]本热电偶电路不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。本热电偶电路具有两种功能，既能制冷，又能加热，可以代替分立的加热系统和制冷系统。内部通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。本热电偶电路热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，就能达到最大温差。温差范围，从正温90°C到负温度130°C都可以实现。
[0018]以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种可对电池控温的半导体热电偶电路，包括一半导体制冷片(I)，所述半导体制冷片(I)包括第一输入端和第二输入端，其特征在于还包括， 第一控温电路(2),所述第一控温电路(2)包括第一电平输入模块、与所述第一电平输入模块连接的第一控温模块和与所述第一控温模块连接的第一电平输出模块，所述第一电平输出模块连接所述半导体制冷片(I)的第一输入端； 第二控温电路(2)，所述第二控温电路(3)包括第二电平输入模块、与所述第二电平输入模块连接的第二控温模块和与所述第二控温模块连接的第二电平输出模块，所述第二电平输出模块连接所述半导体制冷片(I)的第二输出端； 所述第一电平输入模块和第二电平输入模块的电平为正负相反，所述第一电平输出模块和第二电平输出模块的电平为正负相反。
2.如权利要求1所述的一种可对电池控温的半导体热电偶电路，其特征在于，所述第一控温电路(2)的第一控温模块包括一三极管Ql和与所述三极管Ql连接的P沟道MOS管Q6，一三极管Q2和与所述三极管Q2连接的N沟道MOS管Q7。
3.如权利要求1所述的一种可对电池控温的半导体热电偶电路，其特征在于，所述第二控温电路(3)为所述第一控温电路(2)的一镜像电路，其电路相同，输入和输出电压相反。
4.如权利要求2所述的一种可对电池控温的半导体热电偶电路，其特征在于，所述P沟道MOS管Q6和N沟道MOS管Q7任何时刻只有一个导通。
【文档编号】G05D23/19GK203773376SQ201320841778
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】刘飞, 文锋, 阮旭松, 余祖俊, 路哲藐 申请人:惠州市亿能电子有限公司