CN109935943A - 锂电池包加热电路及加热方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锂电池包加热电路，包括若干个参数均相同的加热片和电池管理系统，若干个加热片均布在锂电池包内且加热片紧贴锂电池包内的电池，若干个加热片相互串联在一起，相互串联在一起的若干个加热片与充电机共同形成加热回路，充电机与锂电池包共同形成充电回路，电池管理系统的电源由充电机或锂电池包提供，电池管理系统控制充电继电器、加热继电器的断开与闭合，电池管理系统用于获取锂电池包的电压及温度数据并根据获取得到的锂电池包温度数据通过CAN通讯信号控制充电机给加热片供电与否。同时还提供使用本发明电路对锂电池包进行加热的方法。本发明电路可在低温环境下快速给锂电池包内电池进行加热升温，本发明加热方法简单可控。
Description
技术领域
本发明涉及一种锂电池包加热电路及加热方法。
背景技术
目前，磷酸铁锂电池是应用在电动汽车上最多的电池，这种电池安全性高，单体寿命较长，但磷酸铁锂有一个致命的缺点，其低温性能比其他技术体系的电池略差。低温对磷酸铁锂的正负极、电解液等都存在影响。比如，磷酸铁锂正极本身电子导电性比较差，低温环境下容易产生极化，从而降低电池容量；受低温影响，石墨嵌锂速度降低，容易在负极表面析出金属锂，如果充电后搁置时间不足而投入使用，金属锂无法全部再次嵌入石墨内部，部分金属锂持续存在负极的表面，极有可能形成锂枝晶，影响电池安全；低温下，电解液黏度会增加，锂离子迁移阻抗也会随之增大。因此，在严寒低温环境下如何提高锂电池包温度以保证锂电池包正常充电，保证锂电池包正常使用，成为当前亟待解决的问题。
发明内容
本发明旨在提供一种锂电池包加热电路，该电路可在低温环境下快速给锂电池包内电池进行加热升温，保证锂电池包能正常进行充电，保证锂电池包的正常使用。同时还提供使用本发明锂电池包加热电路对锂电池包进行加热的方法。
本发明通过以下方案实现：
一种锂电池包加热电路，包括若干个加热片和电池管理系统，每个加热片的参数均相同，所述若干个加热片均布在锂电池包内且加热片紧贴锂电池包内的电池且每个电池与加热片之间的接触面积相同，所述若干个加热片相互串联在一起，相互串联在一起的若干个加热片的总负端与充电机的负极端相连接，相互串联在一起的若干个加热片的总正端串接加热继电器后与充电机的正极端相连接，相互串联在一起的若干个加热片与充电机共同形成加热回路，充电机的总正端串接充电继电器后与锂电池包的总正端相连接，所述充电机的总负端与锂电池包的总负端相连接，所述充电机与锂电池包共同形成充电回路，所述电池管理系统的电源由充电机或锂电池包提供，所述电池管理系统控制充电继电器、加热继电器的断开与闭合，所述电池管理系统用于获取锂电池包的电压及温度数据并根据获取得到的锂电池包温度数据通过CAN通讯信号控制充电机给加热片供电与否。
充电机的输出电压、电流可根据需要进行调整设计。加热片的参数包括电阻值、额定功率、额定电压、功率密度以及加热最高温度等，加热片的参数可根据需要进行调整设计。所述电池管理系统的电源由充电机或锂电池包提供，在线路上就是将电池管理系统的电源端分别与充电机、锂电池包的总正端、总负端连接形成回路。
进一步地，所述加热回路上串接有第一熔断器，充电回路上串接有第二熔断器。第一熔断器、第二熔断器串接位置可根据需要设置，例如：第一熔断器串接在加热继电器与充电机的正极端之间，第二熔断器串接在充电继电器与锂电池包的总正端之间。
进一步地，所述电池管理系统的电源端设置有控制旋钮。
进一步地，所述充电机的负极端与锂电池包的负极端之间串接有电流传感器，所述电流传感器与电池管理系统的电流检测端口相连接形成回路，所述电流传感器用于感应获取充电机的输出电流数据并将感应到的电流数据传递至电池管理系统中。
一种锂电池包加热方法，使用如上所述的锂电池包加热电路对锂电池包进行加热，当电池管理系统检测到锂电池包内的最低温度低于设定阈值A且电池管理系统与充电机通讯正常时，其中设定阈值A在0～5℃中任意取值，电池管理系统控制充电继电器断开及加热继电器闭合，并控制充电机给加热片供电，加热片开始工作，在电池管理系统检测到锂电池包内的最低温度大于等于设定阈值B时，其中设定阈值B在5～10℃中任意取值，电池管理系统控制充电机停止给加热片供电，并控制加热继电器断开、充电继电器闭合，加热片停止工作，充电机给锂电池包正常充电。一般情况下，加热片工作30～60min就可以将锂电池包内的最低温度提高到设定的温度要求。
本发明的锂电池包加热电路，设计简单，该电路可在严寒低温环境下快速给锂电池包内电池进行加热升温，保证锂电池包能正常进行充电，保证锂电池包的正常使用。本发明的锂电池包加热电路，成本低，安全可靠。采用本发明的锂电池包加热电路对锂电池包进行加热的方法，可控性好，且锂电池包内各电池温度加热较为均匀，最大加热温差小于2℃。
附图说明
图1为实施例1中锂电池包加热电路的原理示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。
实施例1
一种锂电池包加热电路，如图1所示，包括若干个加热片1和电池管理系统2，每个加热片1的参数均相同，若干个加热片1均布在锂电池包3内且加热片1紧贴锂电池包3内的电池且每个电池与加热片1之间的接触面积相同，若干个加热片1相互串联在一起，相互串联在一起的若干个加热片1的总负端与充电机4的负极端相连接，相互串联在一起的若干个加热片1(图中仅示意出一个加热片)的总正端依次串接加热继电器KM1、第一熔断器5后与充电机4的正极端相连接，相互串联在一起的若干个加热片1与充电机4共同形成加热回路，充电机4的总正端依次串接充电继电器KM2、第二熔断器6后与锂电池包3的总正端相连接，充电机4的总负端与锂电池包3的总负端相连接，充电机4与锂电池包3共同形成充电回路，电池管理系统2的电源由充电机4或锂电池包3提供，连接线路上，电池管理系统2的电源端的正极输入端串接控制旋钮7后连接充电继电器KM2与锂电池包3总正端的相连接端，电池管理系统2的电源端的负极输入端连接充电机4总负端与锂电池包3总负端的相连接端，充电机4的负极端与锂电池包3的负极端之间串接有电流传感器8，电流传感器8与电池管理系统2的电流检测端口相连接形成回路，电流传感器8用于感应获取充电机4的输出电流数据并将感应到的电流数据传递至电池管理系统2中，电池管理系统2控制充电继电器KM2、加热继电器KM1的断开与闭合，电池管理系统2用于获取锂电池包3的电压及温度数据并根据获取得到的锂电池包温度数据通过CAN通讯信号控制充电机4给加热片供电与否。
实施例2
一种锂电池包加热电路，其结构与实施例1中的锂电池包加热电路的结构相类似，其不同之处在于：第一熔断器串接在相互串联在一起的若干个加热片总负端与充电机总负端相连接的线路上，第二熔断器串接在充电机总负端与锂电池包总负端相连接的线路上。
实施例3
一种锂电池包加热方法，使用如实施例1所述的锂电池包加热电路对锂电池包进行加热，当电池管理系统检测到锂电池包内的最低温度低于设定阈值A且电池管理系统与充电机通讯正常时，其中设定阈值A取值为0℃，电池管理系统控制充电继电器断开及加热继电器闭合，并控制充电机给加热片供电，加热片开始工作，在电池管理系统检测到锂电池包内的最低温度大于等于设定阈值B时，其中设定阈值B取值为5℃，电池管理系统控制充电机停止给加热片供电，并控制加热继电器断开、充电继电器闭合，加热片停止工作，充电机给锂电池包正常充电。
实施例4
一种锂电池包加热方法，其步骤与实施例3中的锂电池包加热方法的步骤基本相同，其不同之处在于：设定阈值A取值为5℃，设定阈值B取值为10℃。
Claims (5)
1.一种锂电池包加热电路，其特征在于：包括若干个加热片和电池管理系统，每个加热片的参数均相同，所述若干个加热片均布在锂电池包内且加热片紧贴锂电池包内的电池且每个电池与加热片之间的接触面积相同，所述若干个加热片相互串联在一起，相互串联在一起的若干个加热片的总负端与充电机的负极端相连接，相互串联在一起的若干个加热片的总正端串接加热继电器后与充电机的正极端相连接，相互串联在一起的若干个加热片与充电机共同形成加热回路，充电机的总正端串接充电继电器后与锂电池包的总正端相连接，所述充电机的总负端与锂电池包的总负端相连接，所述充电机与锂电池包共同形成充电回路，所述电池管理系统的电源由充电机或锂电池包提供，所述电池管理系统控制充电继电器、加热继电器的断开与闭合，所述电池管理系统用于获取锂电池包的电压及温度数据并根据获取得到的锂电池包温度数据通过CAN通讯信号控制充电机给加热片供电与否。
2.如权利要求1所述的锂电池包加热电路，其特征在于：所述加热回路上串接有第一熔断器，充电回路上串接有第二熔断器。
3.如权利要求1所述的锂电池包加热电路，其特征在于：所述电池管理系统的电源端设置有控制旋钮。
4.如权利要求1～3任一所述的锂电池包加热电路，其特征在于：所述充电机的负极端与锂电池包的负极端之间串接有电流传感器，所述电流传感器与电池管理系统的电流检测端口相连接形成回路，所述电流传感器用于感应获取充电机的输出电流数据并将感应到的电流数据传递至电池管理系统中。
5.一种锂电池包加热方法，其特征在于：使用如权利要求1～4任一所述的锂电池包加热电路对锂电池包进行加热，当电池管理系统检测到锂电池包内的最低温度低于设定阈值A且电池管理系统与充电机通讯正常时，其中设定阈值A在0～5℃中任意取值，电池管理系统控制充电继电器断开及加热继电器闭合，并控制充电机给加热片供电，加热片开始工作，在电池管理系统检测到锂电池包内的最低温度大于等于设定阈值B时，其中设定阈值B在5～10℃中任意取值，电池管理系统控制充电机停止给加热片供电，并控制加热继电器断开、充电继电器闭合，加热片停止工作，充电机给锂电池包正常充电。
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