[发明专利]一种具有控温储能装置的钠硫电池系统

说明书

本发明提一种具有控温储能装置的钠硫电池系统，包括硫钠电池组光伏发电装置、整流调压器、热电转换装置以及控温储能装置组成；所述整流调压器将所述光伏发电装置和/或所述热电转换装置产生的电能供给所述钠硫电池组；所述控温储能装置设置于所述硫钠电池组处并控制其温度时刻保持在正常工作温度范围内。本发明区别于在电池的各个部位用加热板加热的常规设计，先通过电桩对控温储能管内的加热器加热，使电池达到工作温度，再利用热焓值较高的相变材料的相变特性进行储能，这部分能量会在温度降低到材料的相变温度时得到释放，以此来维持电池工作所需要的温度，从而使整个系统能够长时间持续地运行。

技术领域

本发明涉及新能源的钠硫电池技术领域，具体地，涉及一种具有控温储能装置的钠硫电池系统。

背景技术

进入新世纪以来，我国汽车产业快速发展，汽车市场在国民经济中的支柱作用不断增强。但是，传统的燃油车带来了一系列问题，一方面，燃油车对化石能源的依赖性很强，另一方面，燃油车的尾气排放也会造成环境污染。针对上述问题，全球汽车产业正加速向智能化、电动化的方向改变。

当前，尤其在新能源汽车领域，许多国家纷纷调整发展战略，抢占新一轮制高点。一些国家，包括荷兰、德国、法国和英国等国家已经制订了停止生产销售传统能源汽车的时间表。为求未来生存发展，汽车巨头们也早已闻风而动。几乎所有主流车企在全球都已有所行动。目前，我们关注智能汽车创新发展战略，使其成为引领我国智能汽车产业发展的行动纲领。相关部门也启动了相关研究，也将会同相关部门制订我国的时间表，这些举措必将推动我国汽车产业发展的环境和动力发生深刻变化。

作为新能源汽车的重要组成部分，动力电池是新能源汽车的核心部件，成本占比逾 30％。由于目前电池安全性、能量和功率密度、价格等因素尚未完善，出现了锂电池、燃料电池等各种技术路线。由于比能量高、可大电流、高功率放电、充电时间快、耐久性佳、无污染、安全可靠等优点，钠硫电池更受研发人员和生产厂家的喜爱。

钠硫电池最早发明于上世纪60年代中期，早期的研究主要针对电动汽车的应用目标。大功率钠硫电池先进的结构设计使其理论比能量高达760Wh/kg，实际当中也可达到160Wh/kg，是锂电池的四倍、镍电池的五倍、铝酸电池的十倍。大功率钠硫电池充电时间快，一次充电时间约为20至30分钟，其放电电流密度一般可达200-300mA/cm²，并瞬间可放出其3倍的固有能量，具有长达15年的运行寿命。

虽然一开始钠硫电池主要是作为电动汽车用的动力电池，但在移动场合下使用条件比较苛刻，受到空间及安全性方面的局限而停滞，尤其是钠硫电池采用固体电解质，必须在300～350℃的环境温度中工作，故电池工作时需要具有加热保温的装置。如采用真空保温的方法，但在制造和使用时难以确保真空状态，从而难以实现保温绝热的目的。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种具有控温储能装置的钠硫电池系统。

根据本发明的一个方面，提供一种具有控温储能装置的钠硫电池系统，包括硫钠电池组、光伏发电装置、整流调压器、热电转换装置以及控温储能装置组成；

所述光伏发电装置是利用光生伏特效应，采用非晶硅光伏材料，将太阳能转换成电能的发电装置；

所述热电转换装置基于塞贝克(Seebeck)效应，通过在热电单元热端和冷端之间建立温度梯度场，造成电子的流动，形成电势差产生电流，其将所述电池系统应用设备运行时的富余热能，转化为电能；

所述整流调压器将所述光伏发电装置和/或所述热电转换装置产生的电能供给所述钠硫电池组；

所述控温储能装置设置于所述硫钠电池组处并控制其温度时刻保持在正常工作温度范围内。

优选地，所述控温储能装置，包括：

控温储能管，所述控温储能管布于所述硫钠电池组的固体电解质处；