CN206022578U - 电动车电池包加热电路及电动车电池包加热器 - Google Patents

Abstract

一种电动车电池包加热电路及电动车电池包加热器，属于电动车领域，电动车电池包加热电路包括受控电源、热熔断器以及电热丝，受控电源、热熔断器以及电热丝串联形成加热回路，热熔断器安装于电热丝上，电动车电池包加热器包括上述电动车电池包加热电路，还包括底座和多个风扇，电动车电池包加热电路的电热丝和多个风扇均固定安装于底座上，多个风扇的出风方向对应电热丝。本电动车电池包加热电路能够在电热丝温度过高时断开，从而使得电热丝断电并降温至常温，有效防止电池包过热，从而保证电池包的安全。本电动车电池包加热器能够有效防止对电池包的过度加热，有效防止电池包发生危险，保证整个电动车电池包系统的安全。

Description

电动车电池包加热电路及电动车电池包加热器

技术领域

本实用新型涉及电动车领域，具体而言，涉及一种电动车电池包加热电路及电动车电池包加热器。

背景技术

对于汽车而言，安全性是首位。电动汽车由于车载大容量的电池包，安全性要求尤其高。现有的电动汽车的电池包大多都设置有过热保护装置，其主要采用NTC(热敏电阻)检测加热器电热丝周围空气温度的方式来实现。

但是，这种过热保护装置只能在整个电池包处于正常工作状态，才能起检测保护作用。一旦加热器的控制部件发生短路现象(如MOS管短路损坏、继电器触点粘连损坏)或者用于散热的风扇损坏等，电池包就会处于过热危险状态。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电动车电池包加热电路，其能够在电热丝温度过高时断开，从而使得电热丝断电并降温至常温，防止电池包过热，保证电池包的安全。

本实用新型的另一目的在于提供一种电动车电池包加热器，其能够有效防止对电池包的过度加热，有效防止电池包发生危险，保证整个电动车电池包系统的安全。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种电动车电池包加热电路，其包括受控电源、热熔断器以及电热丝，所述受控电源、热熔断器以及电热丝串联形成加热回路，所述热熔断器安装于所述电热丝上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述热熔断器的外壁上套设有耐高温绝缘套管。

在本实用新型较佳的实施例中，所述耐高温绝缘套管为搭扣式耐高温绝缘套管。

在本实用新型较佳的实施例中，所述热熔断器可拆卸连接于所述电热丝上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述热熔断器通过锁紧机构连接于所述电热丝上，所述锁紧机构包括第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板可拆卸连接，所述第一夹板上设置有第一凹槽，所述第二夹板上设置有第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽对应连通从而共同形成用于使所述热熔断器与所述电热丝接触的装夹腔。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一夹板或者第二夹板上设置有防滑动块，所述防滑动块上设置有防滑动孔。

在本实用新型较佳的实施例中，所述热熔断器通过锁紧机构连接于所述电热丝上，所述锁紧机构包括第一夹片和第二夹片，所述第一夹片和第二夹片均呈半圆管状，所述第一夹片的一侧和所述第二夹片的一侧转动连接，所述第一夹片的另一侧与所述第二夹片的另一侧可拆卸连接从而形成用于使所述热熔断器与所述电热丝接触的固定腔，所述固定腔呈圆柱形。

在本实用新型较佳的实施例中，所述固定腔的内壁上设置有第一钢丝和第二钢丝，所述第一钢丝的两端分别固定连接于所述第一夹片的内壁上，所述第二钢丝的两端分别固定连接于所述第二夹片的内壁上，所述第一钢丝和所述第二钢丝共同形成用于使所述热熔断器和所述电热丝保持相对静止的止动结构。

一种电动车电池包加热器，其包括上述的电动车电池包加热电路，还包括底座和多个风扇，所述电动车电池包加热电路的电热丝和所述多个风扇均固定安装于所述底座上，所述多个风扇的出风方向对应所述电热丝。

在本实用新型较佳的实施例中，所述电热丝呈蛇形。

本实用新型实施例的有益效果是：

本电动车电池包加热电路在现有技术的基础上增设了一熔断器，使得其能够在电热丝温度过高时断开，从而使得电热丝断电并降温至常温，有效防止电池包过热，从而保证电池包的安全。本电动车电池包加热器采用上述的电动车电池包加热电路，能够有效防止对电池包的过度加热，有效防止电池包发生危险，保证整个电动车电池包系统的安全，弥补了现有技术的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为本实用新型第一实施例提供的电动车电池包加热电路的电气结构图；

图2为本实用新型第一实施例提供的锁紧机构的结构示意图；

图3为本实用新型第一实施例提供的电动车电池包加热器的电气结构图；

图4为本实用新型第二实施例提供的锁紧机构的结构示意图。

附图标记汇总：

受控电源100；电热丝200；热熔断器300；

耐高温绝缘套管400；锁紧机构500；

第一夹板510；第二夹板520；

第一夹片530；第二夹片540；

第一钢丝550；第二钢丝560；

底座600；风扇700；

防滑动块800；防滑动孔810。

具体实施方式

目前，电动车技术在全国各个新能源汽车试点城市迅速的发展起来。电动车采用的电池，其充放电有一个环境温度的要求。当温度过低时(对不同的电池而言，该温度限值不一样)，需要采用加热器加热，使电池的温度上升到一个合理的区间，然后才能进行电池的充放电，这样做的目的是为了延长电池的使用寿命。

对于汽车而言，安全性是摆在第一位的。纯电动汽车由于车载大容量的电池包，安全性要求显得更高。由此，现有的电动汽车电池包系统除了设置有用于调节电池包温度的加热器之外，还设置有用于防止电池包被过度加热的过热保护装置。

目前，电动汽车电池包加热器过热保护，主要采用NTC(热敏电阻)检测加热器电热丝周围空气温度的方式来实现。主要电路有NTC和电阻分压电路、驱动电路。当温度有变化时，NTC自身的阻值会随着外界温度的变化而变化，则分压电路的输出电压值会变化，通过后一级驱动电路进行驱动，最终输入到MCU的ADC采集输入端口。MCU中运行的软件程序通过读取该电压值，换算得到NTC的阻值。再到程序内部的表格存储区查询NTC的温度阻值表，最终得到实际的温度值。MCU软件程序检测电热丝周围的空气温度，如果超过了设定的允许值，就切断加热器的受控电源100，如关断MOS管、继电器等部件。并根据实际的温度值，决定是否进行过温报警。

现有的这种过热保护方式，只能在整个电池包处于正常工作状态，才能起检测保护作用。但是，如果加热器的控制部件发生短路现象(如MOS管短路损坏、继电器触点粘连损坏)，风扇700损坏等，电池包将会处于过温危险状态。分二种情况进行分析，如下所述：

1.电池包处于非工作状态：电池包的受控电源100仍然能向加热器提供电源，加热器仍能加热。此时，整个电池包管理系统(BMS)没有工作，无论风扇700是否正常，都不能对电热丝进行散热，不能提供实时的检测、报警，也不能关断加热器的受控电源100，随着温度的升高，将可能导致电池包发生危险。如，部分电池起火、爆炸等。

2.电池包处于工作状态：电池包的受控电源100仍然能向加热器提供电源，加热器仍能加热。此时，整个电池包管理系统(BMS)虽然工作，但也只能提供实时的检测、报警，并不能关断加热器的受控电源100。如果风扇700损坏了，那么电热丝的温度将会越来越高。随着温度的升高，将可能导致部分电池发生危险。如起火、爆炸等。

综上所述，现有的电池包过热保护装置及方法存在以下缺陷：如果加热器的控制部件发生短路或者有风扇700损坏的现象，则，无论电池组是否处于工作状态，电池包都有可能出现安全问题。

针对上述情况，本技术方案提供了一种全新的电动车电池包加热电路及相应的加热器，其采用在现有的加热电路的基础上串联热熔断器300且将热熔断器300安装于电热丝200上的结构，使得即使加热器的控制部件发生短路或者有风扇700损坏的现象，也可以及时阻止电池包被过度加热，从而有效保证电池包的安全性。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例：

请参照图1－2，本实施例提供一种电动车电池包加热电路，其包括受控电源100、热熔断器300以及电热丝200。上述受控电源100、热熔断器300以及电热丝200串联形成加热回路。受控电源100为电动车的12V铅酸电池，热熔断器300安装于电热丝200上。

安装的方式有很多，本实施例中，热熔断器300采用可拆卸的方式安装于电热丝200上。由于热熔断器300是一种不可复位的一次性保护元件，因此在使用过后必须要拆除下来更换新的，而可拆卸的连接可以从很大程度上方便热熔断器300的更换。

进一步地，可拆卸连接的方式有很多，本实施例中，采用热熔断器300通过锁紧机构500连接于电热丝200上。具体地，上述锁紧机构500包括第一夹板510和第二夹板520，第一夹板510和第二夹板520均采用耐高温的金属材料制成，以适应本加热电路的工作环境。

第一夹板510和第二夹板520通过螺栓可拆卸连接。具体地，第一夹板510和第二夹板520上均设置有多个连接通孔，第一夹板510上的多个连接通孔和第二夹板520的多个连接通孔一一对应。多个螺栓的螺柱分别穿过多组相互对应的连接通孔后锁上螺母，这样，第一夹板510和第二夹板520就被螺母和螺栓的头部夹紧。

第一夹板510上接触第二夹板520的侧壁上设置有第一凹槽，第二夹板520上接触第一夹板510的侧壁上设置有第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽正对连通从而共同形成用于使热熔断器300与电热丝相互接触的装夹腔，装夹腔的形状和尺寸与热熔断器300和电热丝的截面形状和尺寸匹配，以便可以更有效地将热熔断器300安装于电热丝上。

进一步地，第一夹板510上设置有防滑动块800，防滑动块800呈长方体形且通过螺栓连接于第一夹板510和第二夹板520上，防滑动块800上设置有防滑动孔810，防滑动孔810为圆柱通孔。设置防滑动块800和防滑动孔810的目的在于可以有效防止锁紧机构500在电热丝200上滑动，从而保证热熔断器300的正常工作。具体操作方法如下：在加热器的底座600上设置有一与上述防滑动孔810匹配的插销，插销的一端插接于加热器的底座600上，另一端插入防滑动孔810内，这样就可以使得锁紧机构500与加热器的其它固定的部位保持相对静止，即保证锁紧机构500在电热丝200上的稳定性，从而保证热熔断器300在电热丝200上的稳定性。

进一步地，本实施例中，热熔断器300的外壁上套设有耐高温绝缘套管400。耐高温绝缘套管400又名防火套管，硅橡胶玻璃纤维套管，采用高纯度无碱玻璃纤维编制成管，再在管外壁涂覆有机硅胶经硫化处理而成。硫化后可在－65℃－260℃温度范围内长期使用并保持其柔软弹性性能，其具有优良的耐高温性能，阻燃性能，电绝缘性能，化学稳定性能，耐气候老化性能，安全环保性能。

设置耐高温绝缘套管400的目的在于隔离热熔断器300和电热丝200，有效防止热熔断器300和电热丝短路，从而保证热熔断器300以及整个加热电路的正常运行。

本电动车电池包加热电路的工作原理是这样的：由于热熔断器300是安装于电热丝200上的，因此热熔断器300能够通过热传导的方式接受加热器的热量从而升高自身的温度的。这样，无论在电池包工作和非工作状态，只要加热器的电热丝表面过温，热熔断器300接受到的温度超过设定值，该热熔断器300内部复合材料将会融化，导致热熔断器300两个引脚之间断路，即热熔断器300熔断断开，从而将加热器的受控电源100断开，有效避免电池包的过热危险。

综上所述，本电动车电池包加热电路能够在电热丝温度过高时断开，从而使得电热丝200断电并降温至常温，有效防止电池包过热，从而保证电池包的安全。

参照图3，本实施例还提供了一种电动车电池包加热器，其包括上述的电动车电池包加热电路，还包括底座600和多个风扇700。

其中，电动车电池包加热电路的电热丝200为实心结构呈蛇形，以便高效地均匀地对周围的空气加热。电热丝200通过多个撑杆和抱箍安装于底座600上，抱箍夹住电热丝200的各个部位且通过撑杆与底座600固定连接。

多个风扇700均固定安装于底座600上且呈矩形阵列排布。多个风扇700的出风方向对应电热丝200，以便将被加热的空气吹向电池包，从而实现对电池包的加热。

综上所述，本电动车电池包加热器采用上述的电动车电池包加热电路，能够有效防止对电池包的过度加热，有效防止电池包发生危险，保证整个电动车电池包系统的安全，弥补了现有技术的缺陷。

第二实施例：

请参照图4，本实施例提供一种电动车电池包加热电路，其结构构造、工作原理及取得的技术效果与第一实施例基本相同，不同之处在于锁紧机构500的具体结构。

本实施例中，锁紧机构500包括第一夹片530和第二夹片540，第一夹片530和第二夹片540均呈半圆管状。第一夹片530的一侧和第二夹片540的一侧通过铰链转动连接，第一夹片530的另一侧与第二夹片540的另一侧通过螺栓可拆卸连接从而形成用于使热熔断器300与电热丝200接触的固定腔，固定腔呈圆柱形。

进一步地，固定腔的内壁上设置有用于使热熔断器300和电热丝200保持相对静止的止动结构，止动结构包括第一钢丝550和第二钢丝560，第一钢丝550和第二钢丝560的外壁上均设置有绝缘保护层。第一钢丝550的两端分别固定连接于第一夹片530的内壁上，第二钢丝560的两端分别固定连接于第二夹片540的内壁上。第一钢丝550和第二钢丝560分别抵住电热丝200和热熔断器300。由于钢丝具有一定的弹性性能和拉伸性能，因此可以使得热熔断器300和电热丝200始终稳定可靠的贴在一起，从而保证热熔断器300的正常工作。

本实施例提供的锁紧机构500与第一实施例提供的锁紧机构500一样，均具有结构简单，装拆方便的特点，具体选择哪种，可以根据实际需求和条件确定。

第三实施例：

本实施例提供一种电动车电池包加热电路，其结构构造、工作原理及取得的技术效果与第一实施例基本相同，不同之处在于耐高温绝缘套管400的具体结构。耐高温绝缘套管400通常有三种结构形式，第一实施例选择普通的耐高温绝缘套管且通过金属结构固定于电热丝200上，而本实施例中，选用搭扣式耐高温绝缘套管400。

具体地，所述耐高温绝缘套管400包括长方形的套管本体，套管本体对应两长边的两侧通过粘扣带可拆卸连接。前文已经提到，热熔断器300是一种一次性的保护元件，每次使用后都需要更换，因此采用上述结构的耐高温绝缘套管400可以大大方便热熔断器300的更换。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动车电池包加热电路，其特征在于，包括受控电源、热熔断器以及电热丝，所述受控电源、热熔断器以及电热丝串联形成加热回路，所述热熔断器安装于所述电热丝上。

2.根据权利要求1所述的电动车电池包加热电路，其特征在于，所述热熔断器的外壁上套设有耐高温绝缘套管。

3.根据权利要求2所述的电动车电池包加热电路，其特征在于，所述耐高温绝缘套管为搭扣式耐高温绝缘套管。

4.根据权利要求1－3任意一项所述的电动车电池包加热电路，其特征在于，所述热熔断器可拆卸连接于所述电热丝上。

5.根据权利要求4所述的电动车电池包加热电路，其特征在于，所述热熔断器通过锁紧机构连接于所述电热丝上，所述锁紧机构包括第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板可拆卸连接，所述第一夹板上设置有第一凹槽，所述第二夹板上设置有第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽对应连通从而共同形成用于使所述热熔断器与所述电热丝接触的装夹腔。

6.根据权利要求5所述的电动车电池包加热电路，其特征在于，所述第一夹板或者第二夹板上设置有防滑动块，所述防滑动块上设置有防滑动孔。

7.根据权利要求4所述的电动车电池包加热电路，其特征在于，所述热熔断器通过锁紧机构连接于所述电热丝上，所述锁紧机构包括第一夹片和第二夹片，所述第一夹片和第二夹片均呈半圆管状，所述第一夹片的一侧和所述第二夹片的一侧转动连接，所述第一夹片的另一侧与所述第二夹片的另一侧可拆卸连接从而形成用于使所述热熔断器与所述电热丝接触的固定腔，所述固定腔呈圆柱形。

8.根据权利要求7所述的电动车电池包加热电路，其特征在于，所述固定腔的内壁上设置有第一钢丝和第二钢丝，所述第一钢丝的两端分别固定连接于所述第一夹片的内壁上，所述第二钢丝的两端分别固定连接于所述第二夹片的内壁上，所述第一钢丝和所述第二钢丝共同形成用于使所述热熔断器和所述电热丝保持相对静止的止动结构。

9.一种电动车电池包加热器，其特征在于，包括权利要求1－8任意一项所述的电动车电池包加热电路，还包括底座和多个风扇，所述电动车电池包加热电路的电热丝和所述多个风扇均固定安装于所述底座上，所述多个风扇的出风方向对应所述电热丝。

10.根据权利要求9所述的电动车电池包加热器，其特征在于，所述电热丝呈蛇形。