CN105428753B - 一种锂电池快速加温的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种锂电池快速加温的方法具体步骤包括：步骤一：在电车的电池管理系统增加一组加温电路；步骤二：使用加温电路获取电池管理系统的电路关键点的电压和锂电池包的温度；步骤三：利用公式计算出电池交流内阻和锂电池的加热功率；步骤四：锂电池的温度过低时对锂电池加热。本发明的快速加温方法具有简便、实用性强和高效节能的优点，能够保证电动电车在低温环境下为动力电池包加热，从而达到锂电池放电温度范围，以确保电动汽车在低温环境下正常工作并达到设计功能与性能。

Description

一种锂电池快速加温的方法
技术领域
本发明涉及电动汽车动力电池领域，特别是涉及电车电池技术领域，特别是涉及一种锂电池快速加温的方法。
背景技术
锂电池具有能量高、使用寿命长、额定电压高、具备高功率承受力、高低温适应性强、绿色环保等特点，广泛应用于通信、电动汽车等各行业。
锂电池应用于电动汽车需要适应汽车的极端温度工作环境，电池包作为电动汽车的主要储能元件，是电动汽车的关键部件之一，由于锂电池的低温适应能力有限，在低温与超低温环境下，电池包直接影响到电动汽车的性能，在此情况下需要对电池包进行加热处理。
目前，对电池包进行加热的方法有对电池前后缠绕加热线法、电池本体包覆电热膜法、电池上下添加加热板法、电池列间添加加热膜法、管道液体循环法。无一例外，以上各种加热方法均需要安装复杂的加热体结构件，在影响电池包成组空间的同时，加热效率也因热阻大而降低、因此需要一种不需要安装额外的加热设备就可以高效为电池加热的快速加温方法。
鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种锂电池快速加温的方法，用于锂电池在低温环境下快速加热升温保证电车正常运转和锂电池的使用寿命。
本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种锂电池快速加温的方法，该锂电池快速加温的方法具体步骤包括：
一种锂电池快速加温的方法，其中，该锂电池快速加温的方法具体步骤包括：
一、在电车的电池管理系统的下位机(主要是负责检测电池电压，电流和温度，并负责提供加热信号与加热电源)上设置一组加温电路；
二、使用加温电路获取电池管理系统的电路关键点的电压和锂电池包的温度；
三、利用公式计算出电池交流内阻，通过下位机计算出锂电池需要的加热功率并给出加热电源；
四、锂电池的温度过低时对锂电池加温。
以上所述的加温电路包括恒流电源和变压器，恒流电源与变压器连接，变压器的输出端与电容C1输入连接，电容C1的输出端与恒定电阻R1的输入端连接，恒定电阻R1的输出端连接到锂电池包的正极，锂电池包的负极与变压器另一端电连接，恒定电阻R1并联有开关。
以上所述的加温电路上还包括有测压电路，测压电路包括恒定电阻R1的输出端和输入端分别设有两个电压测量端A和B，电压测量端B上连接有电容C2，锂电池包的负极设有电压测量端C。
以上所述的电压测量端A、B和C分别设在下位机的加温电路中。
以上所述的电池交流内阻的计算公式为：V2/R1＝V3/RX。
以上所述的锂电池的加热功率的计算公式为：P＝V12/RX。
以上所述的变压器输出为定频的电压V1。
以上所述的电容C1为隔离电容。
以上所述的电容C2为隔离电容。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本专利通过建立加温电路，就可以完成对电动汽车的动力锂电池的监控和加温，本发明的技术方案无需安装和外接加热设备(如加热膜)，降低了电池包的成组难度，并可在汽车正常行驶中进行实时加热与保温，简单实用，推广和使用的便宜性很高。
本发明的快速加温方法具有简便、实用性强和高效节能的优点，能够保证电动汽车在低温环境下为动力电池包加热，从而达到锂电池放电温度范围，以确保电动汽车在低温环境下正常工作并达到设计功能与性能。
附图说明
图1为本发明一种锂电池快速加温的方法的加温电路的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供了一种锂电池快速加温的方法，该锂电池快速加温的方法具体步骤包括：
一种锂电池快速加温的方法，其中，该锂电池快速加温的方法具体步骤包括：
一、在电车的电池管理系统的下位机(主要是负责检测电池电压，电流和温度，并负责提供加热信号与加热电源)上设置一组加温电路；
二、使用加温电路获取电池管理系统的电路关键点V2(A-B)和V3(B-C)的电压和锂电池包的温度；
三、利用公式计算出电池交流内阻，通过下位机计算出锂电池需要的加热功率并给出加热电源；
四、锂电池的温度过低时对锂电池加温。
以上所述的加温电路包括恒流电源和变压器，恒流电源的变压器电连接，变压器的输出端与电容C1输入连接，电容C1的输出端与恒定电阻R1的输入端连接，恒定电阻R1的输出端连接到锂电池包的正极，锂电池包的负极与变压器另一端电连接，恒定电阻R1并联有开关。
以上所述的加温电路上还包括有测压电路，测压电路包括恒定电阻R1的输出端和输入端分别设有两个电压测量端A和B，电压测量端B上连接有电容C2，锂电池包的负极设有电压测量端C。
以上所述的电压测量端A、B和C分别设在下位机的加温电路中。
以上所述的电池交流内阻的计算公式为：V2/R1＝V3/RX。
以上所述的锂电池的加热功率的计算公式为：P＝V12/RX。
以上所述的变压器输出的为定频的交流电压V1。
以上所述的电容C1为隔离电容。
以上所述的电容C2为隔离电容。
实施例1:
本发明实施例1提供了一种锂电池快速加温的方法包括：在原有BMS下位机中加入如图1所示的测量电池交流内阻与加热功能的电路。首先测量到电池的交流内阻，再通过下位机计算并给出电池需要的加热功率与加热电源，在BMS检测到电池温度达到设定的低温加热开启阀值时，加热开关S1导通、对电池包进行加热，当电池温度达到设定的加热关闭阀值时，S1断开、关闭加热。
如图1，具体步骤如下：电路图中的V1为设定频率的交流电压，C1、C2为隔直电容，I1为恒流电源，S1为加温控制开关，RX为电池内阻。
1、电动汽车上电行驶，由BMS电池管理系统的下位机设置一组恒流电源，此电源为下位机电路中专门为电池内阻测量与加热提供能量的恒流电源，此电源由下位机管理，电源能量来自于电池包；
2、在原有BMS下位机中加入如图1所示的测量电池交流内阻与加热功能的电路。使用测量端A和B获取关键点V2(图中A-B)与V3(图中B-C)，电池实时温度，测量端A、B和C分别设在下位机的加温电路中，详见图1所示；
3、利用下列公式计算出电池的交流内阻RX：
V2/R1＝V3/RX(公式一)
式中R1为恒定的电阻参数；
4、利用下列公式计算出电池的加热功率：
P＝V12/RX(公式二)
上述过程中，由公式一测得电池交流内阻值，以及BMS电池管理系统设定加热功率，从而由公式二得出V1电压值，BMS电池管理系统根据设定的额定电流I1的参数从而得出计算的V1值，在BMS检测到电池温度达到设定的低温加热开启阀值时，加热开关S1导通、对电池包进行加热，当电池温度达到设定的加热关闭阀值时，S1断开、关闭加热。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种锂电池快速加温的方法，其特征在于：该锂电池快速加温的方法具体步骤包括：
一、在电动汽车的电池管理系统的下位机上设置一组加温电路；所述下位机用于提供加热信号与加热电源；
二、使用加温电路获取电池管理系统的电路关键点的电压和锂电池包的温度；
三、利用公式计算出电池交流内阻，通过下位机计算出锂电池需要的加热功率并给出加热电源；
四、锂电池的温度过低时对锂电池加热；
所述的加温电路包括恒流电源和变压器，恒流电源与变压器连接，变压器的输出端与电容C1的输入端连接，电容C1的输出端与恒定电阻R1的输入端连接，恒定电阻R1的输出端连接到锂电池包的正极，锂电池包的负极与变压器另一端电连接，恒定电阻R1并联有开关；
所述的加温电路上还包括有测压电路，测压电路包括恒定电阻R1的输出端和输入端分别设有两个电压测量端A和B，电压测量端B上连接有电容C2，锂电池包的负极设有电压测量端C；
其中，所述的电池交流内阻的计算公式为：V2/R1＝V3/RX；
所述的锂电池的加热功率的计算公式为：P＝V12/RX；在上式中，所述V2为所述电压测量端A获取电路关键点的电压，所述V3为所述电压测量端B获取电路关键点的电压，所述R1为所述恒定电阻R1的电阻参数，所述RX为所述电池交流内阻；所述V1为所述变压器输出的交流电压，所述P为所述锂电池的加热功率。
2.如权利要求1所述的锂电池快速加温的方法，其特征在于：所述的电压测量端A、B和C分别设在下位机的加温电路中。
3.如权利要求1所述的锂电池快速加温的方法，其特征在于：所述的电容C1为隔离电容。
4.如权利要求1所述的锂电池快速加温的方法，其特征在于：所述的电容C2为隔离电容。
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