CN106935936A - 一种快充动力电池加热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种快充动力电池加热系统，包括电池组，所述电池组由至少一个电池单体组成，其特征在于：所述电池单体的两侧或内部设有加热体；还包括温度采集系统、温度控制系统和电池管理系统，所述温度采集系统用于实时采集电池的温度，并将采集得到的电池温度发送至电池管理系统，电池管理系统对电池温度进行分析，启动温度控制系统控制加热体进行加热。本发明的有益效果在于：本发明通过对电池单体面积最大的两侧面进行加热或对电池单体内部进行加热，电动汽车能够在严寒地带正常实现快充功能。

Description

一种快充动力电池加热系统
技术领域
本发明涉及一种快充动力电池加热系统。
背景技术
最近几年电动汽车得到了快速发展，一些混合动力电动汽车已经开始大批量生产，有几款纯电动汽车也即将上市。电池作为电动汽车的能源，得到前所未有的重视，其中锂离子电池以其高的能量密度、功率密度和长循环寿命，在电动汽车发展进程中得到越来越广泛的使用，正逐步替代其它电池成为电动汽车的动力电池，为了适应市场对电动汽车使用方便的要求，电池厂商也推出了快充动力电池，这种电池的特点就是能够在短时间内将电池充满。
虽然快充动力电池的性能相比而言比较优越，但是，电动汽车上所用的快充动力电池是由许多电池单体串并连而成，由于电池单体上的性能差异使得电池组的性能有所下降，因此，现在的电动汽车都有电池管理系统，以便对电池组中每一个电池单体的温度和电压进行监控。目前大部分电池管理系统只是简单地对电池单体的温度和电压进行监控，而没有调控功能，同时，在低温下，快充动力电池如果不采用加热措施，非但无法进行快速充电，就连常规的充电都无法实现。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种快充动力电池的加热系统，保证电池正常工作。
本发明解决技术问题所采用的方案是：一种快充动力电池加热系统，包括电池组，所述电池组由至少一个电池单体组成，每个电池单体的两侧或内部分别设有加热体；还包括温度采集系统、温度控制系统和电池管理系统，所述温度采集系统用于实时采集电池的温度，并将采集得到的电池温度发送至电池管理系统，电池管理系统对电池温度进行分析，启动温度控制系统控制加热体进行加热。
进一步的，所述加热体与所述温度控制系统电连。
进一步的，所述加热体为加热片或加热膜。
进一步的， 所述加热片的外表面采用硅橡胶作为绝缘体，加热片的发热体采用合金箔制成；所述加热膜采用高温金属加热膜，绝缘部分采用聚酰亚胺。
进一步的，所述温度采集系统包括至少一个温度传感器，所述温度传感器的探测端对应设置于每个电池单体上，所述温度传感器的输出端经一AD转换模块输入至电池管理系统。
进一步的，所述温度控制系统包括一MCU控制单元，温度控制系统接收电池管理系统发送的信号，对加热体进行控制。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：通过本发明提供的加热系统，使得电动汽车能够在严寒地带正常实现快充功能。如果电动汽车在低温严寒地带时，电池管理系统可以对电池进行加热，无论电池是准备开始放电还是准备开始充电时，温度采集系统将采集到的电池温度传送到电池管理系统，电池管理系统对温度进行分析后，发送指令给温度控制系统，开启或停止加热系统对电池进行加热，这样可以使电动汽车在严寒地区也能正常使用，可以实现其快充功能。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为实施例一中加热体设置于电池单体两侧的结构示意图。
图2为实施例二中加热体设置于 “电池单体内部的结构示意图。
图3为加热体结构示意图。
图中：1-加热体；2-电池单体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例一：
如图1和3所示，本实施例一提供一种快充动力电池加热系统，包括电池组，所述电池组由至少一个电池单体2组成，每个电池单体2的两侧分别设有加热体1；还包括温度采集系统、温度控制系统和电池管理系统，所述温度采集系统用于实时采集电池的温度，并将采集得到的电池温度发送至电池管理系统，电池管理系统对电池温度进行分析，启动温度控制系统控制加热体1进行加热。
所述加热体1设置于每个电池单体2的两侧或内部，并且所述加热体1与所述温度控制系统电连。所述的加热膜或加热片紧贴于电池表面积最大的两侧面，布置电池单体2时，利用电池单体2间的压紧力即可确保加热膜或加热片被压紧。
在本实施例一中，所述加热体1为加热片或加热膜。当快充动力电池处于比较低的温度时，需要进行加热，加热系统的电源由快充动力电池本身提供。对于一些比较特殊的车辆，本身的车载24V电池可以耐低温的，那么在温度比较低的情况下（比如-20℃以下），可以先使用车载24V电池对快充动力电池进行加热。
在本实施例一中， 所述加热片的外表面采用硅橡胶作为绝缘体，加热片的发热体采用合金箔制成；所述加热膜采用高温金属加热膜，绝缘部分采用聚酰亚胺。所述的加热膜或加热片中，加热膜采用聚酰亚胺作为绝缘材料，合金箔作为发热件，厚度为0.1mm，可承受的温度为-150-150 ℃；加热片采用硅橡胶作为绝缘材料，合金箔作为发热件，厚度为0.5mm，可承受的温度为-50-200 ℃。所述的加热膜或加热片的电源来至车载24V电源或利用快充动力电池本身的能量。无论是加热膜或是加热片，其厚度都比较薄，且只贴于电池最大的两侧面，所以不会对电池的散热造成影响。
在本实施例一中，所述温度采集系统包括至少一个温度传感器，所述温度传感器的探测端对应设置于每个电池单体2上，所述温度传感器的输出端经一AD转换模块输入至电池管理系统。
在本实施例一中，所述温度控制系统包括一MCU控制单元，温度控制系统接收电池管理系统发送的信号，对加热体1进行控制。所述电池管理系统为现有的电池管理系统，可以实现对电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制；均衡管理和热管理以及接受温度采集模块输出的温度值，对温度值进行分析。
实施例二，如图2和3所示，实施例二提供的种快充动力电池加热系统，相较于实施例一的区别在于：每个电池单体内部分别设有加热体1。通过将加热体1设置于电池单体内部，在寒冷环境下，对电池进行加热，实现电池的正常工作。加热体设置于电池单体内部时，可以采用单片加热片，也可以采用双片或多片加热片。
本实施例一或实施例二的具体实施过程：
电动汽车启动时，快充动力电池先不动作，而是温度采集系统先采集各个电池单体2的温度并将采集到的温度传送到电池管理系统，电池管理系统电池单体2的温度进行综合分析，首先确定是否需要对快充动力电池进行加热，如果不需要加热，则不启动电池加热系统；如果需要加热，还需确定是否使用车载24V电池对快充动力电池进行预加热；根据上述分析后，电池管理系统发送指令给温度控制系统，决定是否启动加热系统。在电池加热过程中，温度采集系统将按一定的采样频率对各个电池单体2的温度进行采集，并将温度传送到电池管理系统，电池管理系统通过对温度的综合分析，决定是否停止对电池的加热，当需要停止加热时，电池管理系统将向温度控制系统发送指令停止加热系统对电池的加热。
综上所述，本发明提供的一种快充动力电池加热系统，使电池管理系统能够对快充动力电池的低温进行主动调控，当电池管理系统检测到快充动力电池的温度低于0℃时，管理系统将发送指令启动加热系统对电池进行加热，如果检测到电池温度高于0℃时，管理系统将发送指令停止对电池的加热，实现电池的正常充电。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种快充动力电池加热系统，包括电池组，所述电池组由至少一个电池单体组成，其特征在于：每个电池单体的两侧或内部分别设有加热体；还包括温度采集系统、温度控制系统和电池管理系统，所述温度采集系统用于实时采集电池的温度，并将采集得到的电池温度发送至电池管理系统，电池管理系统对电池温度进行分析，启动温度控制系统控制加热体进行加热。
2.根据权利要求1所述的一种快充动力电池加热系统，其特征在于：所述加热体与所述温度控制系统电连。
3.根据权利要求2所述的一种快充动力电池加热系统，其特征在于：所述加热体为加热片或加热膜。
4.根据权利要求3所述的一种快充动力电池加热系统，其特征在于：所述加热片为单片加热片、双片加热片或多片加热片。
5.根据权利要求3所述的一种快充动力电池加热系统，其特征在于：所述加热片的外表面采用硅橡胶作为绝缘体，加热片的发热体采用合金箔制成；所述加热膜采用高温金属加热膜，绝缘部分采用聚酰亚胺。
6.根据权利要求2所述的一种快充动力电池加热系统，其特征在于：所述温度采集系统包括至少一个温度传感器，所述温度传感器的探测端对应设置于每个电池单体上，所述温度传感器的输出端经一AD转换模块输入至电池管理系统。
7.根据权利要求1所述的一种快充动力电池加热系统，其特征在于：所述温度控制系统包括一MCU控制单元，温度控制系统接收电池管理系统发送的信号，对加热体进行控制。
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