CN201616494U - 电动车蓄电池低温温度补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电气传动控制技术领域，涉及电动车蓄电池低温温度补偿装置，包括微处理器及其外围器件，两个温度传感器，功率管驱动电路，与功率管驱动电路的输出端相连的电热丝。两个温度传感器，一个用于检测环境温度，另一个用于检测电池盒内部温度，两个温度传感器检测的温度信号被送入微处理器中，微处理器输出的开关控制信号用于控制功率管驱动电路，当两个温度信号中有一个温度信号低于所设定的各自的下限时，微处理器输出使电热丝通电的控制信号，当两个温度信号均高于所设定的各自的上限时，微处理器输出使电热丝断电的控制信号。本实用新型通过智能化的加热保温方式，在低温环境下，有效的保证行车中电池的温度，使蓄电池能够发挥出高效能的容量，延长电池在低温状态下释放电流的时间，提高电动车在低温情况下的行车里程。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动车动力能源技术领域，具体涉及一种电动自行车动力能源蓄电池低温温度补偿装置。
背景技术
电动助力自行车靠其经济和轻便等特点吸引广大消费者青睐。然而电动车的动力能源蓄电池尤其在低温情况下，会导致铅酸电池正负极极板物质的活性下降。目前电动车大部分采用阀控密封铅酸电池，在-10℃环境下放电，负极容量为35％，正极容量为75％。负极上析出的铅膏容易变成细晶粒，导致孔隙易被冻结而堵塞，阻止离子交换和电化学的过程，从而使电解液的电阻率增大，粒子携带电子的扩散速度降低。会导致电池内阻增大，降低电池放电效率，电池性能降低。
实用新型内容
本实用新型的目的是：克服目前动力能源蓄电池在低温的情况下，电池放电效率低、电池性能降低的问题，提供一种低温温度补偿装置。
本实用新型采用如下的技术方案：
一种电动车蓄电池低温温度补偿装置，置于电动车蓄电池盒内，包括微处理器及其外围器件，两个温度传感器，功率管驱动电路，与功率管驱动电路的输出端相连的电热丝，所述的两个温度传感器，一个置于电池盒的外部，用于检测环境温度，另一个置于电池盒内部，用于检测电池盒内部温度，两个温度传感器检测的温度信号被送入微处理器中，微处理器输出的开关控制信号用于控制功率管驱动电路，当两个温度信号中有一个温度信号低于所设定的各自的下限时，微处理器输出使电热丝通电的控制信号，当两个温度信号均高于所设定的各自的上限时，微处理器输出使电热丝断电的控制信号。
作为优选实施方式，所述的电动车蓄电池低温温度补偿装置，蓄电池的供电电压的取样信号被送入微处理器，微处理器在判断供电电压小于设定值时，输出使电热丝断电的控制信号
本实用新型低温温度补偿装置，置于电动车蓄电池盒内，通过智能化的加热保温方式，在低温环境下，有效的保证行车中电池的温度，使蓄电池能够发挥出高效能的容量，延长电池在低温状态下释放电流的时间，提高电动车在低温情况下的行车里程。
附图说明
图1本实用新型低温温度补偿装置原理方框图。
图2本实用新型低温温度补偿装置的系统电路原理图。
具体实施方式
本实用新型设计了用于电动车蓄电池的加温、保温的低温温度补偿和控制装置，根据铅酸电池的放电特性，最佳工作环境温度在15℃-40℃，相对于夏季，冬季电池的工作效能相对减少30％-40％，本款温控装置设计工作温度设定在20℃。
在电池盒底部放置电热丝板加温，电池盒内壁保温材料，电池盒尺寸160×120×340mm，电热丝板采用电池正48V供电，通过电热丝板的加热使盒内温度升温，达到预定温度后，由温控器控制，使得温度保持在预定的温度达到保温的目的，发挥电池的最佳放电性能。其结构原理图如图1所示。
本实用新型的低温温度补偿装置加热板可以置于电池盒底部，电池由三部分组成：塑料外壳160×120×340 mm＝0.006828立方米，极板(铅)、电解质(硫酸)。4节电池的(12AH)的重量为15kg；硫酸电解质的比热为：2.18kJ/kg℃；铅的比热为0.13kJ/kg℃；电池塑料外盒的比热为2kJ/kg℃；如三部分材料的质量各占1/3；则总体的比热：C＝(1/3)*(2.18+2+0.4)＝0.93kJj/kg℃；由公式：P＝M*C(T2-T1)/t；式中P为电热丝的功率，T1、T2为从温度T1升到T2，M为电池的总质量，C为电池的合成总比热，t为加温的时间。假定温度从0℃升到20℃，时间t为5分钟，可求得：P＝22.3瓦，考虑到效率(热量损耗等)，取80％，则P可取27w。
温控装置：电热丝板采用Φ0.5，长7m，电阻值33欧。功率69瓦绕成“s”型置于电池盒底部。电池电压48V，加温从10℃开始到20℃为止，加温时间10-15分钟可达到预定温度。
参见图2，本低温温度补偿装置设计采用带有四路AD模拟输入通道的微处理器PIC12F675作为主控芯片，两路温度传感器T1、T2输入到单片机的AN0、AN2、GP5脚为输出端，发出开关控制信号到功率管的驱动电路，驱动电路由T3、T5组成推挽方式，电路的供电为12V，由单个电池供电，为了使其可靠工作，对该电池电压进行监控，电压检测点由单片机的AN3检测，当低于10.5V时，输出脚GP4为高电平，关闭功率管，电热丝板断电。电池盒的内外放置两个温度传感器T1、T2。T1置于盒的外侧用于测量环境温度，监测点设为5℃，T2置于盒内，检测电池盒内部温度，设定温度为20℃，当T1检测的环境温度为5℃时，盒内温度T2低于20℃时，功率管自动打开，电热丝板加电，温度上升到20℃停止，功率管闭合。当T1检测的环境温度高于5℃时，功率管处于闭合状态，电热丝自动断电。
本实用新型的蓄电池低温温度补偿装置还具有欠压保护设置，整个装置的供电电压为12V，由蓄电池单体电池供电，供电电压由微处理器AN3对该电池电压进行监控，当该电压低于8V时，输出端GP4为高电平，功率管闭合，电热丝板断电。
Claims (1)
1.一种电动车蓄电池低温温度补偿装置，置于电动车蓄电池盒内，包括微处理器及其外围器件，两个温度传感器，功率管驱动电路，与功率管驱动电路的输出端相连的电热丝，其特征在于，所述的两个温度传感器，一个置于电池盒的外部，用于检测环境温度，另一个置于电池盒内部，用于检测电池盒内部温度，两个温度传感器检测的温度信号被送入微处理器中，微处理器输出的开关控制信号用于控制功率管驱动电路。
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