[发明专利]一种单体顺序激活并行输出的热电池组

说明书

技术领域

本发明涉及热电池应用领域，具体是一种热电池组。该热电池组由多级热电池单体组成，各热电池单体顺序激活并行输出。

背景技术

在一些应用场合，需要热电池提供较长时间的工作电源。目前国内投入实际工程应用的热电池最长工作时间不超过1700s，处于实验室验证阶段的热电池最长工作时间可达5900s,主要是通过增大热电池单体的体积并采用复杂的保温结构来实现。在热电池单体的组合应用方面，主要为满足大功率输出和安全性的要求，组合内采用小功率的热电池单体同时激活，并联输出，其工作时间与单体热电池工作时间相同。在已公开的专利、文献和著述中未见有采用热电池单体组合的方式实现显著延长工作时间的应用。

发明内容

本发明解决的技术问题是：为了满足热电池在一些任务时间较长场合的应用，本发明提出了一种单体顺序激活并行输出的热电池组。

本发明的技术方案是：一种单体顺序激活并行输出的热电池组，包括若干热电池单体、若干整流二极管和顺序激活控制电路；顺序激活控制电路由热电池组输出控制电路和判断模块组成；若干热电池单体相互并联，且每个热电池单体的输出端分别连接一个整流二极管后，共同连接热电池组输出控制电路；外部激活信号通过顺序激活控制电路将信号传给其中一个热电池单体，顺序激活控制电路上电工作，该热电池单体对外输出电压的同时，通过顺序激活控制电路内的判断模块对输出电压进行判断，符合要求时则下一个热电池单体对外输出电压，依次类推，至最后一个热电池单体放电结束；当不符合要求时，则该热电池单体继续对外输出电压。

本发明的进一步技术方案是：所述判断模块为电压比较判断模块或时间控制判断模块。

本发明的进一步技术方案是：所述电压比较判断模块包括分压电路、若干比较器和若干输出控制电路；其中两个比较器的同相输入端建立参考电压阈值，反相输入端经分压电路后连接热电池组输出控制电路输出端，测量输出的电压；当所测电压低于参考电压阈值时，则下一个热电池单体对外输出电压，依次类推，至最后一个热电池单体放电结束。

本发明的进一步技术方案是：所述时间控制判断模块包括微控制器和若干激活信号发生电路，其中若干激活信号发生电路对应若干激活信号；若干热电池单体分别与微控制器连接，当其中一个热电池单体通过外部激活信号激活后，电路上电工作，微控制器启动延时时序，设定的延时时间长度由热电池单体工作时间确定，当延时时间到达设定的时间或者该热电池单体输出电压低于门限值时产生时序脉冲时，激活信号发生电路输出新的激活信号，新的激活信号对应的另一个热电池单体被激活并输出电压；微控制器启动新的延时时序，依次类推，至最后一个热电池单体放电结束。

发明效果

本发明的技术效果在于：本发明可以实现任意数量热电池单体的组合，热电池单体顺序激活工作，热电池组的工作时间为各级热电池单体有效工作时间之和，从而满足以热电池作为电源系统的长时间的工作要求，扩展了热电池的应用范围，具有很好的应用灵活性，可以满足用户的不同应用需求。

附图说明

图1：热电池组的组合框图；

图2：基于电压比较方式控制电路框图；

图3：基于延时时序控制电路框图；

具体实施方式

参见图1-图3，本发明提出的热电池组，其特征在于：该热电池组由多个热电池单体、结构壳体、顺序激活控制电路组成。各级热电池单体在顺序激活控制电路的控制下顺序激活，并行输出。热电池单体的数量取决于电源系统的工作时间要求和热电池单体的工作时长。各热电池单体输出端子通过整流二极管并联，激活端子连接至控制电路对应的激活信号输出端。第一级单体通过外部激活信号激活后，控制电路上电工作，启动电源系统对外输出的同时，对输出电压进行判断或者启动延时时序，当电源电压低于门限值或者延时时间到则输出第二级单体的激活信号，以此循环直至最后一级单体放电结束。

所述顺序激活控制电路采用电压比较方式实现各级热电池单体的顺序激活控制。

所述顺序激活控制电路还可以采用时间控制方式实现各级热电池单体的顺序激活控制。

下面结合3个热电池单体成组的具体实施例对本发明进行说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。