CN114976369A - 电芯加热系统和方法 - Google Patents

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CN114976369A CN202210772966.1A CN202210772966A CN114976369A CN 114976369 A CN114976369 A CN 114976369A CN 202210772966 A CN202210772966 A CN 202210772966A CN 114976369 A CN114976369 A CN 114976369A
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孙飞
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Abstract

本发明的实施例提供了一种电芯加热系统和方法，涉及电池技术领域，该电芯加热系统包括第一电芯、第二电芯、第一负载电阻模块，在电池包内至少相邻设置第一电芯和第二电芯，在第二电芯内部设置第一负载电阻模块，同时第一电芯与第一负载电阻模块电连接，并形成第一负载回路，第一负载回路上还设置有第一智能开关，第一智能开关用于依据第二电芯的温度信息控制第一负载回路的通断。相较于现有技术，本发明通过第二电芯内置的第一负载电阻模块来实现加热，并且利用相邻的第一电芯作为供电电源，无需额外设置加热膜或液冷系统，采用了新型的加热方法实现对电芯内部的加热，并且安全性好，无需额外的安装空间，耗能低，能量损失小。

Description

电芯加热系统和方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电芯加热系统和方法。
背景技术
随着新能源汽车快速的发展，人们对于整车续航里程的追求越来越高，但是在低温环境下，电芯的寿命由于温度低的原因受到了极大的衰减，同时出现析锂的现象，不仅严重影响了电芯的续航，还会对乘客的安全有较大的影响。目前在新能源市场中电池系统设计主要是加热膜加热和液体加热等方式。其中加热膜加热主要是贴敷在电池的底部进行加热，但是由于加热膜本身有可能发生干烧的现象，存在一定的安全风险，同时该方案需要额外较大的空间，制约了空间和能量密度；液体加热是通过液冷系统，加热器先将电池系统外部的冷却液加热，再通过水泵将温度较高的冷却液带入到电池包内对电芯进行加热，但是该方法耗能较大，一般耗能为1Kwh～3Kwh,对电池包的续航有较大的影响。
发明内容
本发明的目的包括，例如，提供了一种电芯加热系统和方法，其能够采用新型的加热方法实现对电芯内部的加热，并且安全性好，无需额外的安装空间，耗能低，能量损失小。
本发明的实施例可以这样实现：
第一方面，本发明提供一种电芯加热系统，包括：
第一电芯；
与所述第一电芯相邻设置的第二电芯；
设置在所述第二电芯内部的第一负载电阻模块；
其中，所述第一电芯与所述第一负载电阻模块电连接，并形成第一负载回路，所述第一负载电阻模块用于加热所述第二电芯，所述第一负载回路上设置有第一智能开关，所述第一智能开关用于依据所述第二电芯的温度信息控制所述第一负载回路的通断。
在可选的实施方式中，所述电芯加热系统还包括设置在所述第一电芯内部的第二负载电阻模块，所述第二电芯与所述第二负载电阻模块电连接，并形成第二负载回路，所述第二负载电阻模块用于加热所述第一电芯，所述第二负载回路上设置有第二智能开关，所述第二智能开关用于依据所述第一电芯的温度信息控制所述第二负载回路的通断。
在可选的实施方式中，所述第一负载电阻模块与所述第二电芯绝缘设置，并延展设置在所述第二电芯的内部，用于加热所述第二电芯的内部空间；所述第二负载电阻模块与所述第一电芯绝缘设置，并延展设置在所述第一电芯的内部，用于加热所述第一电芯的内部空间。
在可选的实施方式中，所述第一电芯的正极与所述第一负载电阻模块的负极通过第一导电件电连接，所述第一电芯的负极与所述第二负载电阻的正极通过第二导电件电连接，以形成所述第一负载回路；
所述第二电芯的正极与所述第二负载电阻模块的负极通过第三导电件电连接，所述第二电芯的负极与所述第二负载电阻模块的正极通过第四导电件电连接，以形成所述第二负载回路；
其中，所述第一导电件、所述第二导电件、所述第三导电件和所述第四导电件相互绝缘设置，所述第一智能开关设置在所述第一导电件或所述第二导电件上，所述第二智能开关设置在所述第三导电件或所述第四导电件上。
在可选的实施方式中，所述第二电芯的表面设置有第一导电正极端子和第一导电负极端子，所述第一负载电阻模块具有第一负载正极端子和第一负载负极端子，所述第一负载正极端子和所述第一负载负极端子由内向外穿设至所述第二电芯的表面，并与所述第一导电正极端子和所述第一导电负极端子间隔设置；
所述第一电芯的表面设置有第二导电正极端子和第二导电负极端子，所述第二负载电阻模块具有第二负载正极端子和第二负载负极端子，所述第二负载正极端子和所述第二负载负极端子由内向外穿设至所述第一电芯的表面，并与所述第二导电正极端子和所述第二导电负极端子间隔设置；
其中，所述第一导电件的两端分别与所述第一导电正极端子和所述第一负载负极端子连接，所述第二导电件的两端分别与所述第一导电负极端子和所述第一负载正极端子连接；所述第三导电件的两端分别与所述第二导电正极端子和所述第二负载负极端子连接，所述第四导电件的两端分别与所述第二导电负极端子和所述第二负载正极端子连接。
在可选的实施方式中，所述电芯加热系统还包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元与所述第一智能开关电连接，用于获取所述第二电芯的温度信息，并根据所述第二电芯的温度信息控制所述第一智能开关闭合或打开；所述第二控制单元与所述第二智能开关电连接，用于获取所述第一电芯的温度信息，并根据所述第一电芯的温度信息控制所述第二智能开关闭合或打开。
在可选的实施方式中，所述第一电芯上还设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述第二控制单元电连接，用于检测所述第一电芯的温度信息；所述第二电芯上还设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述第一控制单元电连接，用于检测所述第二电芯的温度信息。
在可选的实施方式中，所述电芯加热系统还包括至少一个第三电芯和第二负载电阻模块，所述第一电芯、所述第二电芯和所述第三电芯依次相邻设置，所述第二负载电阻模块设置在所述第三电芯内，所述第二电芯与相邻的所述第三电芯内的所述第二负载电阻模块电连接，并形成第二负载回路，所述第二负载电阻模块用于加热所述第三电芯，所述第二负载回路上设置有第二智能开关，所述第二智能开关用于依据所述第三电芯的温度信息控制所述第二负载回路的通断。
在可选的实施方式中，所述电芯加热系统还包括第三负载电阻模块，所述第三负载电阻模块设置在所述第一电芯内，远离所述第一电芯的所述第三电芯与所述第三负载电阻模块电连接，并形成第三负载回路，所述第三负载电阻模块用于加热所述第一电芯，所述第三负载回路上设置有第三智能开关，所述第三智能开关用于依据所述第一电芯的温度信息控制所述第三负载回路的通断。
第二方面，本发明提供一种电芯加热方法，适用于如前述实施方式任一项所述的电芯加热系统，所述电芯加热方法包括：
获取第二电芯的温度信息；
依据所述第二电芯的温度信息控制所述第一负载回路的通断。
本发明实施例的有益效果包括，例如：
本发明提供的电芯加热系统，在电池包内至少相邻设置第一电芯和第二电芯，在第二电芯内部设置第一负载电阻模块，同时第一电芯与第一负载电阻模块电连接，并形成第一负载回路，第一负载电阻模块用于加热第二电性，第一负载回路上还设置有第一智能开关，第一智能开关用于依据第二电芯的温度信息控制第一负载回路的通断。在实际运行时，当第二电芯的温度较低时，第一智能开关控制第一负载回路导通，此时以第一电芯作为供电电源，向第一负载电阻模块供电，同时第一负载电阻模块通电后能够产生热量，并实现对第二电芯的加热，当第二电芯加热到预定温度后，第一智能开关控制第一负载回路断开，第一负载电阻模块停止加热。相较于现有技术，本发明通过第二电芯内置的第一负载电阻模块来实现加热，并且利用相邻的第一电芯作为供电电源，无需额外设置加热膜或液冷系统，采用了新型的加热方法实现对电芯内部的加热，并且安全性好，无需额外的安装空间，耗能低，能量损失小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明第一实施例提供的电芯加热系统的整体结构示意图；
图2为本发明第一实施例提供的电芯加热系统的电连接结构示意图；
图3为本发明第一实施例提供的电芯加热系统的控制示意图；
图4为本发明第二实施例提供的电芯加热系统的电连接结构示意图。
图标：100-电芯加热系统；110-第一电芯；111-第二导电正极端子；113-第二导电负极端子；120-第二电芯；121-第一导电正极端子；123-第一导电负极端子；130-第一负载电阻模块；131-第一负载正极端子；133-第一负载负极端子；140-第二负载电阻模块；141-第二负载正极端子；143-第二负载负极端子；150-第一智能开关；151-第一导电件；153-第二导电件；160-第二智能开关；161-第三导电件；163-第四导电件；170-第一控制单元；171-第二温度传感器；180-第二控制单元；181-第一温度传感器；190-第三电芯；191-第三负载电阻模块；193-第三智能开关。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
正如背景技术中所公开的，现有技术中对于电池系统主要是通过加热膜加热和液体加热的方式来避免电芯温度过低的现象。然而，加热膜加热主要是贴敷在电池的底部进行加热，但是由于加热膜本身有可能发生干烧的现象，存在一定的安全风险，同时该方案需要额外较大的空间，制约了空间和能量密度；液体加热是通过液冷系统，加热器先将电池系统外部的冷却液加热，再通过水泵将温度较高的冷却液带入到电池包内对电芯进行加热，但是该方法耗能较大，一般耗能为1Kwh～3Kwh,对电池包的续航有较大的影响。
进一步地，还存在一种电芯自加热技术，该技术在电池包的外部设置一个电机或者极大的电阻作为负载，通过电池包和外部的负载连通产生电流对电池包进行大倍率震荡加热，但是该技术需要整个电池包工作，电流过大，存在一定的风险，同时耗电量较大。
为了解决上述问题，本发明提供了一种新型的电芯加热系统和方法，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
第一实施例
参见图1至图3，本实施例提供了一种电芯加热系统100，其能够采用新型的加热方法实现对电芯内部的加热，并且安全性好，无需额外的安装空间，耗能低，能量损失小。
本实施例提供了一种电芯加热系统100，包括第一电芯110、第二电芯120、第一负载电阻模块130和第二负载电阻模块140，第二电芯120与第一电芯110相邻设置，第一负载电阻模块130设置在第二电芯120内部，第二负载电阻模块140设置在第一电芯110内部，其中，第一电芯110与第一负载电阻模块130电连接，并形成第一负载回路，第一负载电阻模块130用于加热第二电芯120，第一负载回路上设置有第一智能开关150，第一智能开关150用于依据第二电芯120的温度信息控制第一负载回路的通断。第二电芯120与第二负载电阻模块140电连接，并形成第二负载回路，第二负载电阻模块140用于加热第一电芯110，第二负载回路上设置有第二智能开关160，第二智能开关160用于依据第一电芯110的温度信息控制第二负载回路的通断。
在本实施例中，第一电芯110和第二电芯120均容置在同一电池包内，该电池包内可以设置有多个第一电芯110和多个第二电芯120，多个第一电芯110和多个第二电芯120两两相对设置，并分别实现互相供电和加热，本实施例中对于第一电芯110和第二电芯120的数量并不作具体限定。
需要说明的是，本实施例中第一负载电阻模块130和第二负载电阻模块140均为电阻加热结构，在通电时会产生热量，从而实现加热。在实际运行时，当第二电芯120温度较低时，第一智能开关150可以控制第一负载回路导通，设置在第二电芯120内部的第一负载电阻模块130通电产生热量，从而实现对第二电芯120的加热；当第一电芯110温度较低时，第二智能开关160可以控制第二负载回路导通，设置在第一电芯110内部的第二负载电阻模块140通电产生热量，从而实现对第二电芯120的加热。通过第二电芯120内置的第一负载电阻模块130来实现对第二电芯120的加热，同时通过第一电芯110内置的第二负载电阻模块140来实现对第一电芯110的加热，并且利用相邻的电芯作为供电电源，无需额外设置加热膜或液冷系统，采用了新型的加热方法实现对电芯内部的加热，并且安全性好，无需额外的安装空间，耗能低，能量损失小。
在本实施例中，第一负载电阻模块130与第二电芯120绝缘设置，并延展设置在第二电芯120的内部，用于加热第二电芯120的内部空间；第二负载电阻模块140与第一电芯110绝缘设置，并延展设置在第一电芯110的内部，用于加热第一电芯110的内部空间。具体地，第一电芯110和第二电芯120的内部构造相同，同时第一负载电阻模块130和第二负载电阻模块140构造也相同，第一负载电阻模块130可以包覆设置在第二电芯120的内部空间，从而可以对第二电芯120的周围进行均匀加热，例如，可以通过均匀分布的电阻丝来实现均匀加热。当然，在本发明其他较佳的实施例中，第一负载电阻模块130和第二负载电阻模块140也可以采用点状分布，即通过多个分体设置的加热器来实现对电芯内部空间不同位置的加热，此处不做具体限定。
值得注意的是，本实施例中第一负载电阻模块130和第二负载电阻模块140分别嵌入到第二电芯120和第一电芯110内部，且第一负载电阻模块130和第二负载电阻模块140表面不导电，喷涂有绝缘涂层，做为负载电源，需要有比较大的阻值，材质可以为金属粉和玻璃釉粉的混合物、铅、银等合金，绝缘涂层材料为陶瓷粉、尼龙、环氧板等，可以在电芯内部快速实现对电芯的加热，同时保证电芯的均温性能。
需要说明的是，本实施例中第一负载电阻模块130延展设置在第二电芯120的内部，第二负载电阻模块140延展设置在第一电芯110的内部，指的是第一负载电阻模块130和第二负载电阻模块140均层平铺状分布在第二电芯120和第一电芯110的内部，从而实现了均匀加热。其中，电芯被加热所需的热量Q1＝CM(T1-T2),负载电阻的产热量Q2＝I2R，在这个过程中由于是内部传热，热损耗较小，可以认为Q1＝Q2，通过此方法，选出电阻的最佳阻值R；C表示电芯比热容，M表示电芯质量，T2表示加热结束后温度，T1表示被加热电芯起始的温度，I表示回路中的电流，R表示负载电阻的阻值，通过该公式能够确定第一负载电阻模块130和第二负载电阻模块140的具体阻值。
在本实施例中，第一电芯110的正极与第一负载电阻模块130的负极通过第一导电件151电连接，第一电芯110的负极与第二负载电阻的正极通过第二导电件153电连接，以形成第一负载回路。第二电芯120的正极与第二负载电阻模块140的负极通过第三导电件161电连接，第二电芯120的负极与第二负载电阻模块140的正极通过第四导电件163电连接，以形成第二负载回路。其中，第一导电件151、第二导电件153、第三导电件161和第四导电件163相互绝缘设置，第一智能开关150设置在第一导电件151或第二导电件153上，第二智能开关160设置在第三导电件161或第四导电件163上。
值得注意的是，第一导电件151、第二导电件153、第三导电件161和第四导电件163均为常规的导电线，例如铜线，并通过焊接的方式实现端点固定。优选地，第一智能开关150可以设置在第一导电件151上，第二智能开关160可以设置在第三导电件161上。
在本实施例中，第二电芯120的表面设置有第一导电正极端子121和第一导电负极端子123，第一负载电阻模块130具有第一负载正极端子131和第一负载负极端子133，第一负载正极端子131和第一负载负极端子133由内向外穿设至第二电芯120的表面，并与第一导电正极端子121和第一导电负极端子123间隔设置。
第一电芯110的表面设置有第二导电正极端子111和第二导电负极端子113，第二负载电阻模块140具有第二负载正极端子141和第二负载负极端子143，第二负载正极端子141和第二负载负极端子143由内向外穿设至第一电芯110的表面，并与第二导电正极端子111和第二导电负极端子113间隔设置；其中，第一导电件151的两端分别与第一导电正极端子121和第一负载负极端子133连接，第二导电件153的两端分别与第一导电负极端子123和第一负载正极端子131连接；第三导电件161的两端分别与第二导电正极端子111和第二负载负极端子143连接，第四导电件163的两端分别与第二导电负极端子113和第二负载正极端子141连接。
在本实施例中，第一导电正极端子121、第一导电负极端子123、第一负载负极端子133和第一负载正极端子131均设置在第二电芯120的上侧表面，第二导电正极端子111、第二导电负极端子113、第二负载负极端子143和第二负载正极端子141均设置在第一电芯110的上侧表面，从而方便第一导电件151、第二导电件153、第三导电件161和第四导电件163合理走线。
进一步地，电芯加热系统100还包括第一控制单元170和第二控制单元180，第一控制单元170与第一智能开关150电连接，用于获取第二电芯120的温度信息，并根据第二电芯120的温度信息控制第一智能开关150闭合或打开；第二控制单元180与第二智能开关160电连接，用于获取第一电芯110的温度信息，并根据第一电芯110的温度信息控制第二智能开关160闭合或打开。具体地，第一控制单元170和第二控制单元180可以是控制器，能够实现对单个负载回路的实时控制。
在本实施例中，第一电芯110上还设置有第一温度传感器181，第一温度传感器181与第二控制单元180电连接，用于检测第一电芯110的温度信息；第二电芯120上还设置有第二温度传感器171，第二温度传感器171与第一控制单元170电连接，用于检测第二电芯120的温度信息。
本实施例提供的电芯加热系统100，其对于第二电芯120的加热原理如下：
在低温环境下，当第二电芯120的温度降低到某个温度(T1)的时候(例如10℃～零下20℃)，第二温度传感器171会将温度信息传递给第一控制单元170，第一控制单元170会发送指令给第一智能开关150，第一智能开关150此刻关闭开关，就会形成一个闭合的回路，即第一负载回路导通，第一电芯110(该电芯SOC状态为5％～95％)就会给第二电芯120供电，被供电的第二电芯120内部的第一负载电阻模块130，由于有电流(工作电流为0.01C～5C，最佳工作电流为0.5C)的通过，会产生一定的热量，使得第二电芯120内部的温度会被提升，当第二电芯120温度达到某个温度(T2)时候(例如0℃-25℃)，第二温度传感器171会再次将温度信息传递给第一控制单元170，第一控制单元170会发送指令给第一智能开关150，第一智能开关150此刻打开开关，加热截止。第一电芯110的加热过程类似，在此不再赘述。
本实施例还提供了一种电芯加热方法，适用于前述的电芯加热系统100，该方法包括：
S1：获取第一电芯110和第二电芯120的温度信息。
具体而言，可以通过第一温度传感器181和第二温度传感器171来分别检测第一电芯110和第二电芯120的温度信息，并将温度信息分别传递至第二控制单元180和第一控制单元170，使得第二控制单元180和第一控制单元170能够实时获取第一电芯110和第二电芯120的温度信息。
S2：依据第二电芯120的温度信息控制第一负载回路的通断，同时依据第一电芯110的温度信息控制第二负载回路的通断。
具体地，第一控制单元170获取到第二电芯120的温度信息，当第二电芯120温度过低时，例如零下10℃-零下20℃时，第一控制单元170会控制第一智能开关150导通，从而使得第一负载回路导通，第一电芯110向第一负载电阻模块130供电，从而实现对第二电芯120的加热，当第二电芯120的温度达到预定值，例如0℃-25℃时，第一控制单元170会控制第一智能开关150断开，从而使得第一负载回路断开，第一电芯110停止向第一负载电阻模块130供电。第一电芯110的温度控制过程较为类似，此处不再赘述。
综上所述，本实施例提供了一种电芯加热系统100和电芯加热方法，在电池包内至少相邻设置第一电芯110和第二电芯120，在第二电芯120内部设置第一负载电阻模块130，在第一电芯110内部设置第二负载电阻模块140，同时第一电芯110与第一负载电阻模块130电连接，并形成第一负载回路，第一负载电阻模块130用于加热第二电性，第一负载回路上还设置有第一智能开关150，第一智能开关150用于依据第二电芯120的温度信息控制第一负载回路的通断。第二电芯120与第二负载电阻模块140电连接，并形成第二负载回路，第二负载电阻模块140用于加热第一电芯110，第二负载回路上设置有第二智能开关160，第二智能开关160用于依据第一电芯110的温度信息控制第二负载回路的通断。在实际运行时，当第二电芯120的温度较低时，第一智能开关150控制第一负载回路导通，此时以第一电芯110作为供电电源，向第一负载电阻模块130供电，同时第一负载电阻模块130通电后能够产生热量，并实现对第二电芯120的加热，当第二电芯120加热到预定温度后，第一智能开关150控制第一负载回路断开，第一负载电阻模块130停止加热，第一电芯110的加热过程类似。本实施例通过第二电芯120内置的第一负载电阻模块130和第一电芯110内置的第二负载电阻模块140来实现加热，并且利用相邻的电芯作为供电电源相互供电，无需额外设置加热膜或液冷系统，采用了新型的加热方法实现对电芯内部的加热，并且安全性好，无需额外的安装空间，耗能低，能量损失小。
第二实施例
参见图4，本实施例提供了一种电芯加热系统100，其基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。
本实施例提供的一种电芯加热系统100包括第一电芯110、第二电芯120、第一负载电阻模块130和第二负载电阻模块140，第二电芯120与第一电芯110相邻设置，第一负载电阻模块130设置在第二电芯120内部，第二负载电阻模块140设置在第一电芯110内部，其中，第一电芯110与第一负载电阻模块130电连接，并形成第一负载回路，第一负载电阻模块130用于加热第二电芯120，第一负载回路上设置有第一智能开关150，第一智能开关150用于依据第二电芯120的温度信息控制第一负载回路的通断。第二电芯120与第二负载电阻模块140电连接，并形成第二负载回路，第二负载电阻模块140用于加热第一电芯110，第二负载回路上设置有第二智能开关160，第二智能开关160用于依据第一电芯110的温度信息控制第二负载回路的通断。
在本实施例中，电芯加热系统100还包括至少一个第三电芯190和第二负载电阻模块140，第一电芯110、第二电芯120和第三电芯190依次相邻设置，第二负载电阻模块140设置在第三电芯190内，第二电芯120与第二负载电阻模块140电连接，并形成第二负载回路，第二负载电阻模块140用于加热第三电芯190，第二负载回路上设置有第二智能开关160，第二智能开关160用于依据第三电芯190的温度信息控制第二负载回路的通断。
在本实施例中，电芯加热系统100还包括第三负载电阻模块191，第三负载电阻模块191设置在第一电芯110内，第三电芯190与第三负载电阻模块191电连接，并形成第三负载回路，第三负载电阻模块191用于加热第一电芯110，第三负载回路上设置有第三智能开关193，第三智能开关193用于依据第一电芯110的温度信息控制第三负载回路的通断。
需要说明的是，在需要加热时，本实施例中第一电芯110向第二电芯120供电，第二电芯120向第三电芯190供电，第三电芯190向第一电芯110供电，从而形成了供电闭环，此处虽然仅仅列出了单个第三电芯190，在本发明其他较佳的实施例中，可以采用若干个串接起来的第三电芯190。当然，相邻电芯之间也是通过导电线连接，为了避免走线混乱，此处多个电芯可以采用环形布局，从而实现首尾闭合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电芯加热系统，其特征在于，包括：
第一电芯；
与所述第一电芯相邻设置的第二电芯；
设置在所述第二电芯内部的第一负载电阻模块；
其中，所述第一电芯与所述第一负载电阻模块电连接，并形成第一负载回路，所述第一负载电阻模块用于加热所述第二电芯，所述第一负载回路上设置有第一智能开关，所述第一智能开关用于依据所述第二电芯的温度信息控制所述第一负载回路的通断。
2.根据权利要求1所述的电芯加热系统，其特征在于，所述电芯加热系统还包括设置在所述第一电芯内部的第二负载电阻模块，所述第二电芯与所述第二负载电阻模块电连接，并形成第二负载回路，所述第二负载电阻模块用于加热所述第一电芯，所述第二负载回路上设置有第二智能开关，所述第二智能开关用于依据所述第一电芯的温度信息控制所述第二负载回路的通断。
3.根据权利要求2所述的电芯加热系统，其特征在于，所述第一负载电阻模块与所述第二电芯绝缘设置，并铺设在所述第二电芯的内部，用于加热所述第二电芯的内部空间；所述第二负载电阻模块与所述第一电芯绝缘设置，并铺设在所述第一电芯的内部，用于加热所述第一电芯的内部空间。
4.根据权利要求3所述的电芯加热系统，其特征在于，所述第一电芯的正极与所述第一负载电阻模块的负极通过第一导电件电连接，所述第一电芯的负极与所述第二负载电阻的正极通过第二导电件电连接，以形成所述第一负载回路；
所述第二电芯的正极与所述第二负载电阻模块的负极通过第三导电件电连接，所述第二电芯的负极与所述第二负载电阻模块的正极通过第四导电件电连接，以形成所述第二负载回路；
其中，所述第一导电件、所述第二导电件、所述第三导电件和所述第四导电件相互绝缘设置，所述第一智能开关设置在所述第一导电件或所述第二导电件上，所述第二智能开关设置在所述第三导电件或所述第四导电件上。
5.根据权利要求4所述的电芯加热系统，其特征在于，所述第二电芯的表面设置有第一导电正极端子和第一导电负极端子，所述第一负载电阻模块具有第一负载正极端子和第一负载负极端子，所述第一负载正极端子和所述第一负载负极端子由内向外穿设至所述第二电芯的表面，并与所述第一导电正极端子和所述第一导电负极端子间隔设置；
所述第一电芯的表面设置有第二导电正极端子和第二导电负极端子，所述第二负载电阻模块具有第二负载正极端子和第二负载负极端子，所述第二负载正极端子和所述第二负载负极端子由内向外穿设至所述第一电芯的表面，并与所述第二导电正极端子和所述第二导电负极端子间隔设置。
6.根据权利要求2-5任一项所述的电芯加热系统，其特征在于，所述电芯加热系统还包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元与所述第一智能开关电连接，用于获取所述第二电芯的温度信息，并根据所述第二电芯的温度信息控制所述第一智能开关闭合或打开；所述第二控制单元与所述第二智能开关电连接，用于获取所述第一电芯的温度信息，并根据所述第一电芯的温度信息控制所述第二智能开关闭合或打开。
7.根据权利要求6所述的电芯加热系统，其特征在于，所述第一电芯上还设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述第二控制单元电连接，用于检测所述第一电芯的温度信息；所述第二电芯上还设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述第一控制单元电连接，用于检测所述第二电芯的温度信息。
8.根据权利要求1所述的电芯加热系统，其特征在于，所述电芯加热系统还包括至少一个第三电芯和第二负载电阻模块，所述第一电芯、所述第二电芯和所述第三电芯依次相邻设置，所述第三电芯内设置有所述第二负载电阻模块，所述第二电芯与相邻的所述第三电芯内的所述第二负载电阻模块电连接，并形成第二负载回路，所述第二负载电阻模块用于加热所述第三电芯，所述第二负载回路上设置有第二智能开关，所述第二智能开关用于依据所述第三电芯的温度信息控制所述第二负载回路的通断。
9.根据权利要求8所述的电芯加热系统，其特征在于，所述电芯加热系统还包括第三负载电阻模块，所述第三负载电阻模块设置在所述第一电芯内，远离所述第一电芯的所述第三电芯与所述第三负载电阻模块电连接，并形成第三负载回路，所述第三负载电阻模块用于加热所述第一电芯，所述第三负载回路上设置有第三智能开关，所述第三智能开关用于依据所述第一电芯的温度信息控制所述第三负载回路的通断。
10.一种电芯加热方法，适用于如权利要求1-9任一项所述的电芯加热系统，其特征在于，所述电芯加热方法包括：
获取第二电芯的温度信息；
依据所述第二电芯的温度信息控制所述第一负载回路的通断。
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Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106099254A (zh) * 2016-08-05 2016-11-09 北京新能源汽车股份有限公司 一种电池系统和电动汽车
CN107994637A (zh) * 2017-12-12 2018-05-04 南京中感微电子有限公司 一种电池低温充电控制电路
CN108110824A (zh) * 2017-12-12 2018-06-01 南京中感微电子有限公司 一种电池低温充电控制电路
CN208336400U (zh) * 2018-06-11 2019-01-04 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种自加热锂离子电池
CN110018696A (zh) * 2018-01-08 2019-07-16 宁德时代新能源科技股份有限公司 电芯加热控制装置及方法、电芯烘烤设备和计算机可读存储介质
CN111326828A (zh) * 2020-03-17 2020-06-23 珠海冠宇动力电池有限公司 一种电芯模组及电池系统
CN211320266U (zh) * 2019-12-31 2020-08-21 潍柴动力股份有限公司 一种锂电池温控装置以及一种锂电池
CN111883879A (zh) * 2020-09-04 2020-11-03 傲普(上海)新能源有限公司 一种具有低温自加热功能的锂电池及其工作方法
CN112086286A (zh) * 2020-09-18 2020-12-15 山西图门新能源有限公司 低温汽车启动电源
CN112406626A (zh) * 2020-11-09 2021-02-26 广州小鹏汽车科技有限公司 一种低温环境下电芯充电的方法、装置和车辆
CN112599889A (zh) * 2020-12-14 2021-04-02 天津市捷威动力工业有限公司 一种锂离子电池自加热控制方法
CN212967831U (zh) * 2020-08-28 2021-04-13 芜湖天量电池系统有限公司 一种电池包厚膜加热系统
CN112670654A (zh) * 2020-12-30 2021-04-16 北京和中普方新能源科技有限公司 电池模组加热装置及电池模组
CN113140831A (zh) * 2021-04-01 2021-07-20 江门市元熙科技有限公司 一种电池组件及电池模组
CN113904028A (zh) * 2021-09-29 2022-01-07 东莞新能安科技有限公司 一种电池模组、电池包及用电设备
CN114497817A (zh) * 2022-01-19 2022-05-13 东莞新能德科技有限公司 一种电池与电池的加热方法
CN216597754U (zh) * 2022-01-13 2022-05-24 天津升起科技有限公司 一种适用于低温环境的蜂巢组合型锂电池电芯

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106099254A (zh) * 2016-08-05 2016-11-09 北京新能源汽车股份有限公司 一种电池系统和电动汽车
CN107994637A (zh) * 2017-12-12 2018-05-04 南京中感微电子有限公司 一种电池低温充电控制电路
CN108110824A (zh) * 2017-12-12 2018-06-01 南京中感微电子有限公司 一种电池低温充电控制电路
CN110018696A (zh) * 2018-01-08 2019-07-16 宁德时代新能源科技股份有限公司 电芯加热控制装置及方法、电芯烘烤设备和计算机可读存储介质
CN208336400U (zh) * 2018-06-11 2019-01-04 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种自加热锂离子电池
CN211320266U (zh) * 2019-12-31 2020-08-21 潍柴动力股份有限公司 一种锂电池温控装置以及一种锂电池
CN111326828A (zh) * 2020-03-17 2020-06-23 珠海冠宇动力电池有限公司 一种电芯模组及电池系统
CN212967831U (zh) * 2020-08-28 2021-04-13 芜湖天量电池系统有限公司 一种电池包厚膜加热系统
CN111883879A (zh) * 2020-09-04 2020-11-03 傲普(上海)新能源有限公司 一种具有低温自加热功能的锂电池及其工作方法
CN112086286A (zh) * 2020-09-18 2020-12-15 山西图门新能源有限公司 低温汽车启动电源
CN113871197A (zh) * 2020-09-18 2021-12-31 山西图门新能源有限公司 模组电芯及使用该模组电芯的低温汽车启动电源
CN112406626A (zh) * 2020-11-09 2021-02-26 广州小鹏汽车科技有限公司 一种低温环境下电芯充电的方法、装置和车辆
CN112599889A (zh) * 2020-12-14 2021-04-02 天津市捷威动力工业有限公司 一种锂离子电池自加热控制方法
CN112670654A (zh) * 2020-12-30 2021-04-16 北京和中普方新能源科技有限公司 电池模组加热装置及电池模组
CN113140831A (zh) * 2021-04-01 2021-07-20 江门市元熙科技有限公司 一种电池组件及电池模组
CN113904028A (zh) * 2021-09-29 2022-01-07 东莞新能安科技有限公司 一种电池模组、电池包及用电设备
CN216597754U (zh) * 2022-01-13 2022-05-24 天津升起科技有限公司 一种适用于低温环境的蜂巢组合型锂电池电芯
CN114497817A (zh) * 2022-01-19 2022-05-13 东莞新能德科技有限公司 一种电池与电池的加热方法

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