CN107275689A - 一种锂电池包低温启动方法及系统及一种控制器 - Google Patents

一种锂电池包低温启动方法及系统及一种控制器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锂电池包低温启动方法及系统及一种控制器，该方法包括：S1.获取锂电池包的温度值；S2.根据所述锂电池包温度值设置欠压保护值：若所述锂电池包温度值高于预设温度值，则设置欠压保护值为第一预设值；若所述锂电池包温度值低于或等于预设温度值，则设置欠压保护值为第二预设值；所述第一预设值大于所述第二预设值。本发明还提供一种采用上述锂电池包低温启动方法的控制器。本发明产品通过对欠压保护设定进行改进，解决锂电池低温启动问题；无需外部加热，节约资源，提高安全性。

Description

一种锂电池包低温启动方法及系统及一种控制器
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池包低温启动方法及系统及一种控制器。
背景技术
锂电池，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。目前，锂电池以电池比容量大，体积小、重量轻的优点广泛应用于各种电子产品中，但锂电池低温(-10℃及以下)放电性能变差，放电容量小，甚至不能以0.2C倍率放电，往往不能在一些低温环境使用。
现有技术为解决上述问题，采取的措施多为通过提升电池自身温度。
如申请号为CN201210492382.5的专利文献公开的“一种锂电池组低温保温控制装置”，该发明公开一种锂电池组低温保温控制装置，该装置由带外壳的锂电池组及外保温材料组成。带外壳的锂电池组由锂电池组、发热装置、多位拨动电池控制开关、外壳、内部连接导线及电缆等组成。外保温材料由真空棉纤维材料组成。常温及高温情况下，锂电池组正常供电，环境温度低至零下-10℃及以下时，将电池盒面板控制开关拨至“加温”位置，锂电池组通过内部发热装置负载放电，使电池盒内温度升高，并在外保温材料保温下，锂电池组低温放电特性得到改善。
又如申请号为CN201510871215.5的专利文献公开的“一种抗低温锂电池外壳”，该发明公开一种抗低温锂电池外壳，技术方案包括金属内层和绝缘外层，其特征在于：所述金属内层和绝缘外层之间设置一层半导体加热层。本发明的抗低温锂电池外壳实现的锂电池，电池聚合物的外壳由三层构成，中间层为半导体制热材料，当环境温度低于0℃时启动制热(启动制热温度可根据实际情况调节，理想为0℃)，保证锂电池周围温度不低于0℃。
现有技术多为通过提升电池自身问题已解决锂电池在低温环境下的工作问题，然而该方法需要对电池进行额外加温供能，当电池使用量及使用时间较长时，会浪费大量资源，且当加热层出现问题时，可能会引发安全事故。
发明内容
针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种锂电池包低温启动方法及系统及一种控制器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种锂电池包低温启动方法，包括：
S1.获取锂电池包的温度值；
S2.根据所述锂电池包温度值设置欠压保护值：
若所述锂电池包温度值高于预设温度值，则设置欠压保护值为第一预设值；
若所述锂电池包温度值低于或等于预设温度值，则设置欠压保护值为第二预设值；
所述第一预设值大于所述第二预设值。
进一步地，步骤S1中，于锂电池包开始工作之前检测锂电池包温度状态，获取锂电池包的温度值。
进一步地，步骤S2中，所述预设温度值为-7℃至3℃之间任一温度值，所述第一预设值为单节电芯电压大于等于2.5V，所述第二预设值为单节电芯电压小于等于2.0V；
所述设置欠压保护值步骤具体为：
S21.判断所述锂电池包温度值是否高于预设温度值；
S22.若锂电池包温度值高于预设温度值，则设置欠压保护值为单节电芯电压＝2.5V；
S23.若锂电池包温度值低于或等于预设温度值，则设置欠压保护值为单节电芯电压＝2.0V。
进一步地，步骤S22还包括：
S22A.当锂电池包工作一段时间后，若所述锂电池包温度值低于或等于预设温度值，此时欠压保护值仍为单节电芯电压＝2.5V。
进一步地，步骤S23还包括：
S23A.当锂电池包工作一段时间后，若所述锂电池包温度值高于预设温度值，此时欠压保护值仍为单节电芯电压＝2.0V。
进一步地，步骤S22还包括：
S22B.当锂电池包工作一段时间后，若所述锂电池包工作电压达到单节电芯电压＝2.5V，则锂电池包停止工作。
进一步地，步骤S23还包括：
S23B.当锂电池包工作一段时间后，若所述锂电池包工作电压达到单节电芯电压＝2.0V，则锂电池包停止工作。
进一步地，还包括：
S3.当锂电池包工作一段时间后，若重置所述锂电池包工作开关，则返回步骤S1。
一种锂电池包低温启动系统，包括：
锂电池包；
电源管理系统，用于根据所述锂电池包温度值设置欠压保护值。
所述电源管理系统包括：
获取模块，用于获取锂电池包的温度值；
设置模块，用于根据所述锂电池包温度值设置欠压保护值。
一种控制器，所述控制器采用上述锂电池包低温启动方法；
所述控制器包括上述锂电池包低温启动系统。
本发明与现有技术相比优点在于：
(1)通过对欠压保护设定进行改进，解决锂电池低温启动问题；
(2)无需外部加热，节约资源，提高安全性。
附图说明
图1为本发明实施例一中锂电池包低温启动方法流程图；
图2为本发明实施例一中锂电池包低温启动系统结构图；
图3为本发明实施例二中锂电池包低温启动方法流程图；
图4为本发明实施例三中某锂电池低温环境下工作曲线图；
图5为本发明实施例三中某锂电池常温环境下工作曲线图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
锂离子蓄电池具有工作电压高、比能量高、充放电寿命长、自放电率低和无记忆效应等优点，在全球二次电池市场占据主导地位，应用范围越来越广泛，包括便携式电子设备、工业应用和电动工具等民用市场。在那些对电池电性能、可靠性、安全性要求较高的场合，比如航空、航天和军事领域，锂离子蓄电池也将逐渐成为主角。
但目前锂离子蓄电池的低温性能，特别是在-30℃以下低温环境中的工作性能较差，抑制了其在特殊领域的应用。
本发明通过对锂电池欠压保护设定进行改进，解决锂电池低温启动问题。
以下为本发明具体实施例。
实施例一
如图1所示为本实施例中锂电池包低温启动方法流程图，该方法包括：
S1.获取锂电池包的温度值；
本步骤中，于锂电池包开始工作之前检测锂电池包温度状态，获取锂电池包的温度值。
本步骤中获取锂电池包温度值可以通过温度传感器或其他温度检测设备检测锂电池包电池温度。
S2.根据所述锂电池包温度值设置欠压保护值：
若所述锂电池包温度值高于预设温度值，则设置欠压保护值为第一预设值；
若所述锂电池包温度值低于或等于预设温度值，则设置欠压保护值为第二预设值；
所述第一预设值大于所述第二预设值。
设置欠压保护值的目的在于：避免电池在使用过程中因过放电造成损坏。
常规的锂电池工作温度为-20℃～60℃，不过一般低于0℃后锂电池性能就会下降，放电能力就会相应降低，所以锂电池性能完全的工作温度，常见是0～40℃。
本实施例中，所述预设温度值为-7℃至3℃之间任一温度值，所述第一预设值为单节电芯电压大于等于2.5V，所述第二预设值为单节电芯电压小于等于2.0V。
本步骤中，将步骤S1获取的锂电池包的温度值与临界温度值进行比较，并根据比较结果得出欠压保护值的具体取值。
所述设置欠压保护值步骤具体为：
S21.判断所述锂电池包温度值是否高于预设温度值；
S22.若锂电池包温度值高于预设温度值，则设置欠压保护值为单节电芯电压＝2.5V；
S23.若锂电池包温度值低于或等于预设温度值，则设置欠压保护值为单节电芯电压＝2.0V。
如图2所示为本实施例中锂电池包低温启动系统结构图，该系统包括：
锂电池包100；
电源管理系统200，用于根据所述锂电池包温度值设置欠压保护值。
所述电源管理系统200包括：
获取模块210，用于获取锂电池包的温度值；
设置模块220，用于根据所述锂电池包温度值设置欠压保护值。
本实施例还公开一种控制器，所述控制器采用如上述锂电池包低温启动方法；
所述控制器包括上述锂电池包低温启动系统。
本实施例通过对欠压保护设定进行改进，解决锂电池低温启动问题。
实施例二
本实施例与之前的实施例不同之处在于，本实施例中还包括锂电池包后续工作过程中可能出现的一些问题。
如图3所示为本实施例中锂电池包低温启动方法流程图，该方法包括：
S1.获取锂电池包的温度值；
S2.根据所述锂电池包温度值设置欠压保护值：
本步骤中，设置欠压保护值步骤具体为：
S21.判断所述锂电池包温度值是否高于预设温度值；
S22.若锂电池包温度值高于预设温度值，则设置欠压保护值为单节电芯电压＝2.5V；
S23.若锂电池包温度值低于或等于预设温度值，则设置欠压保护值为单节电芯电压＝2.0V。
本实施例中，步骤S22还包括：
S22A.当锂电池包工作一段时间后，若所述锂电池包温度值低于或等于预设温度值，此时欠压保护值仍为单节电芯电压＝2.5V。
本步骤中，当锂电池包开始工作时温度高于预设温度值，并设置欠压保护值为单节电芯电压＝2.5V后，在同一个开机工作周期内，若锂电池包温度由之前的高于预设温度值下降至低于或等于预设温度值时，欠压保护值仍为单节电芯电压＝2.5V，而不是单节电芯电压＝2.0V。
S22B.当锂电池包工作一段时间后，若所述锂电池包工作电压达到单节电芯电压＝2.5V，则锂电池包停止工作。
步骤S23还包括：
S23A.当锂电池包工作一段时间后，若所述锂电池包温度值高于预设温度值，此时欠压保护值仍为单节电芯电压＝2.0V。
本步骤中，当锂电池包开始工作时温度低于或等于预设温度值，并设置欠压保护值为单节电芯电压＝2.0V后，在同一个开机工作周期内，若锂电池包温度由之前的低于或等于预设温度值上升至高于预设温度值时，欠压保护值仍为单节电芯电压＝2.0V，而不是单节电芯电压＝2.5V。
S23B.当锂电池包工作一段时间后，若所述锂电池包工作电压达到单节电芯电压＝2.0V，则锂电池包停止工作。
本实施例中，锂电池包低温启动方法还包括：
S3.当锂电池包工作一段时间后，若重置所述锂电池包工作开关，则返回步骤S1。
如步骤S22A或时S23A中所述，在同一开机工作周期内，当锂电池包工作时温度由之前的高于预设温度值下降至低于或等于预设温度值，或者，由之前的低于或等于预设温度值上升至高于预设温度值时，欠压保护值是不会发生变化的。
本步骤中，提供一种对上述问题的解决方法：
当重置锂电池包工作开关后，锂电池包重新启动工作时，此时并不会继续沿用之前的欠压保护值，而是返回步骤S1，重新获取锂电池包的温度，并对欠压保护值的取值进行重新设置。
本实施例为对实施例一进行的补充介绍，并提供锂电池包工作环境温度变化较频繁时欠压保护值不会发生变化的解决方法。
实施例三
本实施例通过具体实例对本发明进行阐述。
如图4所示为某锂电池低温环境下工作曲线图，该图对应锂电池包温度低于或等于预设温度值的工作情况。
图中包括：欠压保护值U1、放电平台时间M1、停止放电时间N1。
由之前的实施例可以得出U1＝2.0V。
图4中还包括锂电池低温环境下工作时对应欠压保护值U2的停止放电时间n1。
由图4可知，当锂电池处于低温工作环境时，若采用欠压保护值U2，则对应的停止放电时间n1是小于欠压保护值U1对应的停止放电时间N1的，可能会导致电池放电不完全的情况。
如图5所示为某锂电池常温环境下工作曲线图，该图对应锂电池包温度高于预设温度值的工作情况。
图中包括：欠压保护值U2、放电平台时间M2、停止放电时间N2。
由之前的实施例可以得出U2＝2.5V。
图5中还包括锂电池常温环境下工作时对应欠压保护值U1的停止放电时间n2。
由图5可知，当锂电池处于常温工作环境时，若采用欠压保护值U1，则对应的停止放电时间n2是大于欠压保护值U2对应的停止放电时间N2的，因此会导致电池因过放电产生损坏的问题。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种锂电池包低温启动方法，其特征在于，包括：
S1.获取锂电池包的温度值；
S2.根据所述锂电池包温度值设置欠压保护值：
若所述锂电池包温度值高于预设温度值，则设置欠压保护值为第一预设值；
若所述锂电池包温度值低于或等于预设温度值，则设置欠压保护值为第二预设值；
所述第一预设值大于所述第二预设值。
2.如权利要求1所述的锂电池包低温启动方法，其特征在于，步骤S1中，于锂电池包开始工作之前检测锂电池包温度状态，获取锂电池包的温度值。
3.如权利要求1所述的锂电池包低温启动方法，其特征在于，步骤S2中，所述预设温度值为-7℃至3℃之间任一温度值，所述第一预设值为单节电芯电压大于等于2.5V，所述第二预设值为单节电芯电压小于等于2.0V；
所述设置欠压保护值步骤具体为：
S21.判断所述锂电池包温度值是否高于预设温度值；
S22.若锂电池包温度值高于预设温度值，则设置欠压保护值为单节电芯电压＝2.5V；
S23.若锂电池包温度值低于或等于预设温度值，则设置欠压保护值为单节电芯电压＝2.0V。
4.如权利要求3所述的锂电池包低温启动方法，其特征在于，步骤S22还包括：
S22A.当锂电池包工作一段时间后，若所述锂电池包温度值低于或等于预设温度值，此时欠压保护值仍为单节电芯电压＝2.5V。
5.如权利要求3所述的锂电池包低温启动方法，其特征在于，步骤S23还包括：
S23A.当锂电池包工作一段时间后，若所述锂电池包温度值高于预设温度值，此时欠压保护值仍为单节电芯电压＝2.0V。
6.如权利要求4所述的锂电池包低温启动方法，其特征在于，步骤S22还包括：
S22B.当锂电池包工作一段时间后，若所述锂电池包工作电压达到单节电芯电压＝2.5V，则锂电池包停止工作。
7.如权利要求5所述的锂电池包低温启动方法，其特征在于，步骤S23还包括：
S23B.当锂电池包工作一段时间后，若所述锂电池包工作电压达到单节电芯电压＝2.0V，则锂电池包停止工作。
8.如权利要求1所述的锂电池包低温启动方法，其特征在于，还包括：
S3.当锂电池包工作一段时间后，若重置所述锂电池包工作开关，则返回步骤S1。
9.一种锂电池包低温启动系统，其特征在于，包括：
锂电池包；
电源管理系统，用于根据所述锂电池包温度值设置欠压保护值；
所述电源管理系统包括：
获取模块，用于获取锂电池包的温度值；
设置模块，用于根据所述锂电池包温度值设置欠压保护值。
10.一种控制器，所述控制器采用如权利要求1-8任一项所述的锂电池包低温启动方法；
所述控制器包括如权利要求9所述的锂电池包低温启动系统。
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CB02 Change of applicant information

Address after: No. 398, Longtan Road, Yuelin street, Fenghua District, Ningbo, Zhejiang

Applicant after: Zhejiang move a new energy power Polytron Technologies Inc

Address before: No. 398, Longtan Road, Yuelin street, Fenghua, Ningbo, Zhejiang

Applicant before: An Electrical Appliances Co., Ltd is moved in Ningbo

CB02 Change of applicant information
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171020

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