CN207069028U - 一种适用于低温工况下的锂电池系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种适用于低温工况下的锂电池系统，其不同之处在于：其包括锂离子电池；用于接收传感器信号并与预设温度和预设短路电流值比对的控制芯片，所述控制芯片分别连接并控制用于监测并传输电池温度的温度传感器、用于检测并传输短路电流的霍尔传感器、用于控制短路电路通断的电子开关和用于对外供电的锂离子电池；用于改变电池温度的短路电路，所述短路电路包括用于对电池外部加热的电热器，所述电热器通过霍尔传感器和电子开关连接至锂离子电池正负两极。本实用新型可在低温环境下使用，保证放电容量。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种适用于低温工况下的锂电池系统。
背景技术
锂电池作为一种新型能源，具有标称电压高、比能量高、循环寿命长、无记忆效应等特点，而且绿色环保，无污染，因此被大量应用于手机、笔记本电脑等数码产品中，同时在电动工具，电动汽车，储能等行业也得到广泛应用。
由于锂电池电解液主要是由有机溶剂和锂盐组成，其在低温环境下导电性能较差，并且在低温环境下阻抗较大，影响了其放电容量和使用寿命，使锂电池在低温环境下的应用有局限性,在极端低温条件下，甚至无法应用。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种适用于低温工况下的锂电池系统，可在低温环境下使用，保证放电容量。
为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：一种适用于低温工况下的锂电池系统，其不同之处在于：其包括
锂离子电池；
用于接收传感器信号并与预设温度和预设短路电流值比对的控制芯片，所述控制芯片分别连接并控制用于监测并传输电池温度的温度传感器、用于检测并传输短路电流的霍尔传感器、用于控制短路电路通断的电子开关和用于对外供电的锂离子电池；
用于改变电池温度的短路电路，所述短路电路包括用于对电池外部加热的电热器，所述电热器通过霍尔传感器和电子开关连接至锂离子电池正负两极；
系统接收到启动信号时，若所述控制芯片通过所述温度传感器监测到电池表面温度低于预设温度时，启动短路电路，短路激活过程中通过所述霍尔传感器检测短路电流；当监测到系统短路电流大于预设电流阈值时，关闭短路电路，电池系统对外输出电流，保证锂电池供电能在低温环境下正常启动。
按以上技术方案，所述预设温度范围为-60°～-20°。
按以上技术方案，所述预设短路电流值范围为电池容量值的万分之一到千分之一。
按以上技术方案，所述电热器和温度传感器分别设置于锂离子电池相对的两面。
按以上技术方案，所述锂离子电池外部包裹有一层导热材料。
按以上技术方案，所述短路电路外部包裹有一层保温材料。
对比现有技术，本实用新型的有益特点为：该适用于低温工况下的锂电池系统，通过在锂电池外加一控制芯片，以控制短路电路通断的方式，控制电池系统对外输出电流，保证了锂电池供电能在低温环境下正常启动，提高了锂电池的应用范围；短路电路中连接有电热器，短路电流通过锂离子电池时会发热用以加热电池内部，内外同时进行升温，提高电池激活的效率，同时将短路过程中本应散失掉的能量用来加热电池外部，达到了能源的回收利用效果。
附图说明
图1为本实用新型实施例整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例工作流程图；
其中：1-控制芯片、2-锂离子电池、3-温度传感器、4-霍尔传感器、5-电子开关、6-电热器。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
请参考图1和图2，本实用新型一种适用于低温工况下的锂电池系统，其包括
锂离子电池2；
用于接收传感器信号并与预设温度和预设短路电流值比对的控制芯片，所述控制芯片1分别连接并控制用于监测并传输电池温度的温度传感器3、用于检测并传输短路电流的霍尔传感器4、用于控制短路电路通断的电子开关5和用于对外供电的锂离子电池2；
用于改变电池温度的短路电路，所述短路电路包括用于对电池外部加热的电热器6，所述电热器6通过霍尔传感器4和电子开关5连接至锂离子电池2正负两极。
具体的，所述预设温度范围为-60°～-20°。
具体的，所述预设短路电流值范围为电池容量值的万分之一到千分之一。
优选的，所述电热器6和温度传感器3分别设置于锂离子电池2相对的两面。
优选的，所述锂离子电池外部包裹有一层导热材料。
优选的，所述短路电路外部包裹有一层保温材料。
本实用新型通过在锂电池外加一控制芯片，当系统接收到启动信号时，若控制芯片通过温度传感器监测到电池表面温度低于预设温度时，启动短路电路，短路激活过程中通过霍尔传感器检测短路电流，当监测到系统短路电流大于预设电流阈值时，关闭短路电路，电池系统对外输出电流，保证了锂电池供电能在低温环境下正常启动，提高了锂电池的应用范围。
短路电路中连接有阻值极低的电热器，电热器设置于电池表面，当短路模块启动时，电热器将对电池表面进行加热，低温状况下，锂离子电池内阻很大，短路电流通过时会发热用以加热电池内部，外部再通过电热器加热，内外同时进行升温，提高电池激活的效率，同时将短路过程中本应散失掉的能量用来加热电池外部，达到了能源的回收利用效果。
本实用新型主要工作步骤为：
1. 锂电池系统接收到启动信号，温度传感器对电池表面温度进行测量并将数据传输至控制芯片；
2. 控制芯片将温度数据和预设数据进行比对（一般设置在-60℃~-20℃），如高于预设温度则锂电池直接供电，如低于预设温度则启动短路激活模式；
3. 短路激活模式启动时，控制芯片发送信号至电子开关，电子开关连通短路电路，霍尔传感器持续监测短路电路中的电流，并将数值发送至控制芯片；
4. 控制芯片将电流数值同预设短路电流值（一般为电池容量值的万分之一到千分之一）进行比对，如低于预设值则保持短路状态，此时电热器对电池表面进行加热，如超过预设值则发送信号至电子开关断开短路电路，同时开启锂电池对外供电。
以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种适用于低温工况下的锂电池系统，其特征在于：其包括
锂离子电池；
用于接收传感器信号并与预设温度和预设短路电流值比对的控制芯片，所述控制芯片分别连接并控制用于监测并传输电池温度的温度传感器、用于检测并传输短路电流的霍尔传感器、用于控制短路电路通断的电子开关和用于对外供电的锂离子电池；
用于改变电池温度的短路电路，所述短路电路包括用于对电池外部加热的电热器，所述电热器通过霍尔传感器和电子开关连接至锂离子电池正负两极；
系统接收到启动信号时，若所述控制芯片通过所述温度传感器监测到电池表面温度低于预设温度时，启动短路电路，短路激活过程中通过所述霍尔传感器检测短路电流；当监测到系统短路电流大于预设电流阈值时，关闭短路电路，电池系统对外输出电流，保证锂电池供电能在低温环境下正常启动。
2.根据权利要求1所述的适用于低温工况下的锂电池系统，其特征在于：所述预设温度范围为-60°～-20°。
3.根据权利要求1所述的适用于低温工况下的锂电池系统，其特征在于：所述预设短路电流值范围为电池容量值的万分之一到千分之一。
4.根据权利要求1所述的适用于低温工况下的锂电池系统，其特征在于：所述电热器和温度传感器分别设置于锂离子电池相对的两面。
5.根据权利要求1所述的适用于低温工况下的锂电池系统，其特征在于：所述锂离子电池外部包裹有一层导热材料。
6.根据权利要求1所述的适用于低温工况下的锂电池系统，其特征在于：所述短路电路外部包裹有一层保温材料。
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| CN201720854804.7U CN207069028U (zh) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | 一种适用于低温工况下的锂电池系统 |
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2017
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