统，电阻件4使充电系统为定压限流充电；蓄电池组3、逆变器5、控制器6构成事故工况时放电系统。其具体工作流程如下:核电厂正常运行情况下，开关16为闭合状态，开关17为未闭合状态，半导体温差发电电源I通过热电效应生成直流电，直流电通过整流稳压模块2输出稳定、高品质的所需要的充电电压和电流，给蓄电池组3进行广泛应用的定压限流充电，此时逆变器5处于待机状态；核电厂事故工况下，一旦控制器6检测到负载失电，则启动逆变器5工作，逆变器5接受蓄电池3的直流输入，为负载应急供电输出。
[0022]如图2所示，半导体温差发电电源I可包括再热蒸汽通道箱9以及两个分别设在再热蒸汽通道箱9顶部、底部的冷却水箱7，冷却水箱7与再热蒸汽通道箱9之间夹持有半导体发电模块8。
[0023]其中，再热蒸汽通道箱9的两端分别设有蒸汽进、出口，位于再热蒸汽通道箱9顶部的冷却水箱7设有冷却水进口，位于再热蒸汽通道箱9底部的冷却水箱7设有冷却水出口。使用时，冷却水从再热蒸汽通道箱9顶部的冷却水箱7冷却水进口流入，从再热蒸汽通道箱9底部的冷却水箱7的冷却水出口流出，作为温差发电的冷源。蒸汽从再热蒸汽通道箱9入口流入，从出口流出，作为温差发电的热源。半导体发电模块8被夹持在冷却水箱7与再热蒸汽通道箱9之间，通过冷端、热端的温差作用，半导体发电模块8通过塞贝克效应生成直流电。
[0024]优选地，如图4所示，再热蒸汽通道箱9内设有蒸汽折流板14，使再热蒸汽环绕通过，从而使箱体表面获得高且均匀的温度分布。同理，如图5所示，冷却水箱7内设有冷却水折流板15，使冷却水环绕通过，从而使箱体表面获得低且均匀的温度分布。
[0025]如图3所示，本发明中，每个半导体发电模块8包括两个分别与再热蒸汽通道箱9、冷却水箱7相接触的金属板10以及设在两个金属板10之间的N-P半导体13，N-P半导体13由若干N半导体、P半导体通过导流片12 (可采用金属铜制成)间隔串联而成，导流片12与金属板10之间还设有绝缘导热硅脂层11。
[0026]由图3可知，金属板10分别起到冷端、热端的作用，通过绝缘导热硅脂层11、导流片12将热量传递到N-P半导体13，从而由塞贝克效应产生直流电，最终由导线连接至整流稳压模块2。
[0027]在一个实施例中，若蓄电池组3中单体电池的正常浮充电电压值为2.2V，需要输出接口电压为220V，所需基本电池个数为(220X 1.05)/2.2 = 105个，考虑补偿，在实际中应用110个；所涉及的半导体发电模块8中半导体材料可选为Bi2Te3，其塞贝克系数α =530 μ v/k，通过在Bi2Te3中添加Sb、Se分别构成P型材料和N型材料。假如热端温度250°C，冷端温度为25°C ;需要输入接口电压为110X2.5 = 275V ;根据公知的计算方法算得，共需要2306对N-P半导体构成的半导体发电模块8。考虑补偿，在实际中应用2350对。
[0028]本发明所述结构并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。
【主权项】
1.一种利用温差充电的核电厂应急蓄电池系统，其特征在于，包括依次相连的半导体温差发电电源(I)、整流稳压模块(2)、蓄电池组(3)、逆变器(5)以及通过通信线与逆变器(5)相连的控制器(6);控制器(6)用于检测负载的运行状态，当控制器(6)检测到负载处于失电状态时，启动逆变器(5)为负载供电。
2.根据权利要求1所述的一种利用温差充电的核电厂应急蓄电池系统，其特征在于，半导体温差发电电源⑴的输出端设有充电开关(16)，逆变器(5)的输出端与负载之间设有供电开关(17)，充电开关和供电开关之间连接有开关切换器(18);当控制器(6)启动逆变器(5)工作时，开关切换器自动断开充电开关(16)，闭合供电开关(17)。
3.根据权利要求1所述的一种利用温差充电的核电厂应急蓄电池系统，其特征在于，半导体温差发电电源(I)包括再热蒸汽通道箱(9)以及两个分别设在再热蒸汽通道箱(9)顶部、底部的冷却水箱(7)，冷却水箱(7)与再热蒸汽通道箱(9)之间夹持有半导体发电模块⑶。
4.根据权利要求3所述的一种利用温差充电的核电厂应急蓄电池系统，其特征在于，再热蒸汽通道箱(9)内设有蒸汽折流板(14)，冷却水箱(7)内设有冷却水折流板(15)。
5.根据权利要求3所述的一种利用温差充电的核电厂应急蓄电池系统，其特征在于，每个半导体发电模块(8)包括两个分别与再热蒸汽通道箱(9)、冷却水箱(7)相接触的金属板(10)以及设在两个金属板(10)之间的N-P半导体(13)，N-P半导体(13)由若干N半导体、P半导体通过导流片(12)间隔串联而成，导流片(12)与金属板(10)之间还设有绝缘导热硅脂层(11)。
【专利摘要】本发明涉及一种利用温差充电的核电厂应急蓄电池系统，包括依次相连的半导体温差发电电源(1)、整流稳压模块(2)、蓄电池组(3)、逆变器(5)以及通过通信线与逆变器(5)相连的控制器(6)；控制器(6)用于检测负载的运行状态，当控制器(6)检测到负载处于失电状态时，启动逆变器(5)为负载供电。本发明提供的核电厂应急蓄电池系统，利用塞贝克效应发电，无需化学反应且无机械移动部分，通过非能动方式运转，具有简单、稳定、可靠、实施方便，易于控制、无噪音、无污染、无有害物质排放、高效、使用寿命长，坚固耐用等一系列优点。
【IPC分类】H02J7-32
【公开号】CN104767265
【申请号】CN201510098189
【发明人】苏子威, 唐兴贵, 王晓江
【申请人】中国核电工程有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月5日