CN109687042B - 适于纯电动汽车的电池箱动力电池加热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适于纯电动汽车的电池箱动力电池加热系统，包括多个电池箱体，每个电池箱体内均设置有电加热元件从而构成动力电池加热系统；动力电池加热系统包括串联加热系统和独立加热系统；串联加热系统由至少两个电池箱体内的电加热元件串联后构成第一串联支路，其余的电池箱体内的电加热元各自构成本电池箱体内动力电池的独立加热系统。本发明优点在于专为高寒冷地区使用的纯电动汽车而设计，避免了因电池箱体尺寸差异而产生的温差，保证了纯电动汽车的动力电池在低温环境下的正常使用，提高了纯电动汽车动力电池的充、放电容量及车辆的续驶里程。

Description

适于纯电动汽车的电池箱动力电池加热系统
技术领域
本发明涉及纯电动汽车动力电池系统，尤其是涉及适于纯电动汽车的电池箱动力电池加热系统。
背景技术
纯电动汽车（新能源汽车）在高寒冷地区使用时，由于气候异常寒冷，导致纯电动汽车在使用时动力电池活性大大降低，从而严重影响了纯电动汽车的正常使用。搭载三元锂电池的纯电动汽车，允许充电的温度必须在0℃以上，使用温度也需要在-20℃以上。然而在北方寒冷的冬季，环境温度会低于-20℃，这对于纯电动汽车来说充电和使用都存在问题。因此，为了在低温下保证纯电动汽车的正常使用，整车制造商会对动力电池箱设置加热功能，即在动力电池温度较低时，先对其进行加热，待温度升高以后再进行使用。
对于规则的标准电池箱体，一般的加热方式都能起到不错的加热效果。但是对于由多个不规则电池箱体构成的动力电池系统，由于各电池箱体之间存在较大的尺寸差异时，因此存在大、小箱体与外界环境热交换的速率不同问题，造成尺寸较小的电池箱体温度变化较为明显，导致与其他电池箱体存在较大的温差，进而影响纯电动汽车的正常使用和充电。
发明内容
本发明目的在于提供一种适于纯电动汽车的电池箱动力电池加热系统。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述适于纯电动汽车的电池箱动力电池加热系统，包括多个电池箱体，安装在每个所述电池箱体内的动力电池，各电池箱体内的所述动力电池串联后与纯电动汽车的高压配电盒电源接线端子电气连接；每个电池箱体内均设置有电加热元件从而构成动力电池加热系统；所述的动力电池加热系统包括串联加热系统和独立加热系统；所述串联加热系统由至少两个电池箱体内的所述电加热元件串联后构成第一串联支路，所述第一串联支路中串联有由纯电动汽车电池管理系统控制的第一控制继电器，第一串联支路两端分别与所述高压配电盒对应的电源正、负接线端子电气连接；其余的电池箱体内的电加热元各自构成本电池箱体内动力电池的所述独立加热系统，每个独立加热系统的电加热元件分别串联有由纯电动汽车电池管理系统控制的第二控制继电器从而构成第二串联支路，每个所述第二串联支路的两端分别与车载12V直流电源的正、负接线端子对应电气连接。
本发明优点在于专为高寒冷地区使用的纯电动汽车而设计，避免了因电池箱体尺寸差异而产生的温差，保证了纯电动汽车的动力电池在低温环境下的正常使用，提高了纯电动汽车动力电池的充、放电容量及车辆的续驶里程。
附图说明
图1是本发明的电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图1所示，本发明所述适于纯电动汽车的电池箱动力电池加热系统，包括四个电池箱体1、2、3、4，安装在每个电池箱体内的动力电池1.1、2.1、3.1、4.1，各电池箱体内的动力电池1.1、2.1、3.1、4.1串联后与纯电动汽车的高压配电盒电源接线端子电气连接；每个电池箱体内均设置有电加热元件1.2、2.2、3.2、4.2从而构成动力电池的加热系统，电加热元件选择PCT加热板，贴附在对应的动力电池表面上；动力电池的加热系统由串联加热系统和独立加热系统组成。
串联加热系统由电池箱体1、2、3内的电加热元件1.2、2.2、3.2串联后构成第一串联支路，第一串联支路中串联有由纯电动汽车电池管理系统（BMS）控制的第一控制继电器5，第一串联支路两端分别与高压配电盒对应的电源正、负接线端子6、7电气连接；剩余的电池箱体4内的电加热元4.2构成本电池箱体内动力电池4.1的独立加热系统，该独立加热系统的电加热元件4.2串联有由纯电动汽车电池管理系统（BMS）控制的第二控制继电器8从而构成第二串联支路，第二串联支路的两端分别与车载12V直流电源的正、负接线端子对应电气连接。
本实施例中，电池箱体1、2、3的尺寸较大且规则，在升温及降温试验过程温度升、降较为一致，温度差异不大，因此将电加热元件1.2、2.2、3.2串联后构成第一串联支路，设计PCT加热板功率密度为0.08w/cm2，加热功率为2000W，加热电压为370V，加热电流为5.4A，设计为在进行充电时利用高压配电盒电源对动力电池1.1、2.1、3.1进行加热。
电池箱体4的尺寸较小，与外界热交换较快，单独作为一路进行加热，设计PCT加热板功率密度为0.13w/cm2，加热功率为220W，加热电压为13.8V，加热电流为16A，利用车载12V电源进行加热。
动力电池加热系统工作时，由BMS进行动力电池的温度监测，判断动力电池温度是否低于0℃，BMS决定是否控制闭合相应的控制继电器来启动加热功能。
本发明加热策略如下：
1、插枪准备充电时，BMS判断动力电池温度低于0℃时，启动第一、第二串联支路同时加热，分别加热到10℃时，断开第一、第二控制继电器5、8。
2、充电过程中，当动力电池温度再次低于0℃时，BMS再闭合相应的控制继电器进行加热，直至充电结束。
3、车辆行驶过程中，动力电池4.1温度低于动力电池1.1、2.1、3.1温度10℃时，可单独启动第二控制继电器8，利用车载12V电源对动力电池4.1进行加热到与动力电池1.1、2.1、3.1温度相等时，断开第二控制继电器8。

Claims (1)

1.一种适于纯电动汽车的电池箱动力电池加热系统，包括多个电池箱体，安装在每个所述电池箱体内的动力电池，各电池箱体内的所述动力电池串联后与纯电动汽车的高压配电盒电源接线端子电气连接；其特征在于：每个电池箱体内均设置有电加热元件从而构成动力电池加热系统；所述的动力电池加热系统包括串联加热系统和独立加热系统；所述串联加热系统由至少两个电池箱体内的所述电加热元件串联后构成第一串联支路，所述第一串联支路中串联有由纯电动汽车电池管理系统控制的第一控制继电器，第一串联支路两端分别与所述高压配电盒对应的电源正、负接线端子电气连接；其余的电池箱体内的电加热元件各自构成本电池箱体内动力电池的所述独立加热系统，每个独立加热系统的电加热元件分别串联有由纯电动汽车电池管理系统控制的第二控制继电器从而构成第二串联支路，每个所述第二串联支路的两端分别与车载12V直流电源的正、负接线端子对应电气连接；同时，所述串联加热系统中的电池箱体尺寸较大且规则，在升温及降温试验过程温度升、降较为一致，温度差异不大，所述独立加热系统中的电池箱体尺寸较小，与外界热交换较快，单独作为一路进行加热。
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