CN207967255U - 一种锂离子电池低温加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种锂离子电池低温加热系统，包括电池组、硅胶加热带、温度传感器和控制电路；电池组的外侧贴附有硅胶加热带；硅胶加热带与控制电路电性连接；电池组的外侧还设有温度传感器；温度传感器与控制电路电性连接；控制电路与电池组电性连接。本实用新型提供的锂离子电池低温加热系统，通过在电池组的外部设置硅胶加热带和温度传感器，当温度传感器检测到电池组温度低于理想工作温度时，控制电路控制硅胶加热带工作为电池组加热，使电池组的温度快速上升到锂电池的理想工作温度，有效提高锂电池的充放电效率以及使用寿命。

Description

一种锂离子电池低温加热系统

技术领域

本实用新型涉及电池温度调节领域，特别涉及一种锂离子电池低温加热系统。

背景技术

锂离子电池作为电动汽车和混合动力汽车运用最广泛的动力电池，其工作效率和使用寿命问题越来越受到重视。鉴于其自身的性能特点，锂离子电池一般在20-40℃度范围时，其充放电性能最佳，寿命最好，而在低温条件下其充放电性能将大大衰减，极大的降低了电池的输出功率；因此需要一种安全、合理、高效的低温管理系统来实现锂离子电池尽快脱离低温，缩短锂电池内部温度回升到适宜温度的时间。

实用新型内容

为解决上述现有技术中提到的不足，本实用新型提供一种锂离子电池低温加热系统，包括电池组、硅胶加热带、温度传感器和控制电路；

所述电池组的外侧贴附有所述硅胶加热带；所述硅胶加热带与所述控制电路电性连接；所述电池组的外侧还设有所述温度传感器；所述温度传感器与所述控制电路电性连接；所述控制电路与所述电池组电性连接。

进一步地，所述控制电路包括单片机、加热带驱动电路和温度采集电路；所述加热带驱动电路和所述温度采集电路均与所述单片机电性连接。

进一步地，所述加热带驱动电路包括场效应管Q1、三极管N1和三极管N2；所述三极管N2的基极连接至所述单片机，所述三极管N2的发射极通过电阻R4连接至地线，所述三极管N2的集电极与所述三极管N1的基极相连接；所述三极管N1的发射极通过电阻R1连接至第一直流电源；所述三极管N1的发射极还通过电阻R2连接至所述三极管N1的基极；所述三极管N1的集电极连接至所述场效应管Q1的栅极；所述三极管N1的集电极还通过电阻R3连接至地线；所述场效应管Q1的源极连接至地线；所述场效应管Q1的漏极与所述硅胶加热带的一输入端相连接，所述硅胶加热带的另一输入端连接至所述电池组的正极。

进一步地，所述硅胶加热带的输入端与所述电池组的正极之间通过保险丝F1相连接。

进一步地，所述三极管N1为PNP型三极管；所述三极管N2为NPN型三极管。

进一步地，所述温度采集电路包括电阻R5和电阻R6；所述温度传感器的一端分别通过所述电阻R5连接至地线、通过所述电阻R6连接至所述单片机，所述温度传感器的另一端连接至第二直流电源。

本实用新型提供的锂离子电池低温加热系统，通过在电池组的外部设置硅胶加热带和温度传感器，当温度传感器检测到电池组温度低于理想工作温度时，控制电路控制硅胶加热带工作为电池组加热，使电池组的温度快速上升到锂电池的理想工作温度，有效提高锂电池的充放电效率以及使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的锂离子电池低温加热系统结构示意图；

图2为图1中控制电路的电路原理图。

附图标记：

10 硅胶加热带 20 温度传感器 30 单片机

40 第一直流电源 50 第二直流电源

具体实施方式

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。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。

本实用新型实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用于区分不同的组成部分。“一端”、“另一端”等类似词语，仅是指示装置或元件的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。“包括”或者“包含”等类似词语意指出在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

图1为本实用新型实施例提供的一种锂离子电池低温加热系统结构示意图；如图1所示，本实用新型实施例提供的锂离子电池低温加热系统，包括电池组、硅胶加热带10、温度传感器20和控制电路；

所述电池组的外侧贴附有所述硅胶加热带10；所述硅胶加热带10与所述控制电路电性连接；所述电池组的外侧还设有所述温度传感器20；所述温度传感器20与所述控制电路电性连接；所述控制电路与所述电池组电性连接。

优选地，所述控制电路包括单片机30、加热带驱动电路和温度采集电路；所述加热带驱动电路和所述温度采集电路均与所述单片机30电性连接。

优选地，所述加热带驱动电路包括场效应管Q1、三极管N1和三极管N2；所述三极管N2的基极连接至所述单片机30，所述三极管N2的发射极通过电阻R4连接至地线，所述三极管N2的集电极与所述三极管N1的基极相连接；所述三极管N1的发射极通过电阻R1连接至第一直流电源40；所述三极管N1的发射极还通过电阻R2连接至所述三极管N1的基极；所述三极管N1的集电极连接至所述场效应管Q1的栅极；所述三极管N1的集电极还通过电阻R3连接至地线；所述场效应管Q1的源极连接至地线；所述场效应管Q1的漏极与所述硅胶加热带10的一输入端相连接，所述硅胶加热带10的另一输入端连接至所述电池组的正极。

优选地，所述温度采集电路包括电阻R5和电阻R6；所述温度传感器20的一端分别通过所述电阻R5连接至地线、通过所述电阻R6连接至所述单片机30，所述温度传感器20的另一端连接至第二直流电源50。

具体实施时，如图1所示，本实用新型实施例提供的锂离子电池低温加热系统，包括电池组、硅胶加热带10、温度传感器20和控制电路；其中硅胶加热带10通过自带背胶贴附在电池组外侧，较佳地，硅胶加热带10围绕电池组粘贴一周；硅胶加热带10的长度和功率可以根据电池组的电量规格和周长进行选择；温度传感器20设置在电池组外部，用于检测电池组的温度；较佳地，温度传感器20设置在电池组的电极附近区域。控制电路包括单片机30、加热带驱动电路和温度采集电路，其中加热带驱动电路用于控制硅胶加热带10的启动和停止，温度采集电路用于处理温度传感器20反馈的温度信息；

如图2所示，加热带驱动电路包括场效应管Q1、三极管N1和三极管N2；三极管N2的基极连接至单片机30，三极管N2的发射极通过电阻R4连接至地线，三极管N2的集电极与三极管N1的基极相连接；三极管N1的发射极通过电阻R1连接至第一直流电源40；三极管N1的发射极还通过电阻R2连接至三极管N1的基极；三极管N1的集电极连接至场效应管Q1的栅极；三极管N1的集电极还通过电阻R3连接至地线；场效应管Q1的源极连接至地线；场效应管Q1的漏极硅胶加热带10的一输入端相连接，硅胶加热带10的另一输入端连接至电池组的正极，电池组的正极即为图2中的BAT+。其中三极管N1为PNP型三极管，三极管N2为NPN型三极管，第一直流电源40的输出电压为12V。

加热带驱动电路在具体工作时，单片机30的向三极管N2的基极发送驱动信号，当单片机30向三极管N2的基极输出高电平时，三极管N2导通，随即三极管N1也导通；此刻12V的第一直流电源40通过电阻R1，再通过Q3三极管导通的发射极和集电极连接至场效应管Q1的栅极，并给场效应管Q1内部栅极和源极之间的Ci ss电容提供充电电流，从而使得场效应管Q1导通，硅胶加热带10随着场效应管Q1的导通而得电开始工作。当单片机30向三极管N2的基极输出低电平时，三极管N2截止，从而三极管N1、场效应管Q1也处于截止状态，硅胶加热带10断电停止工作。

如图2所示，温度采集电路包括电阻R5和电阻R6；温度传感器20的一端分别通过电阻R5连接至地线、通过电阻R6连接至单片机30，温度传感器20的另一端连接至第二直流电源50；较佳地，温度传感器20选用NTC温度传感器20，电阻R5与温度传感器20构成分压，当电池组的温度变化时，温度传感器20的电阻值会发生变化，因此单片机30通过检测电阻R5上的分电压大小即可判断出电池组的温度；单片机30根据检测到的电池组温度，控制硅胶加热带10工作或者不工作。

本实用新型实施例提供的锂离子电池低温加热系统，具体工作时：控制电路通过温度传感器20检测电池组的温度，当检测到的电池组温度低于锂电池的理想工作温度时，控制硅胶加热带10工作；当硅胶加热带10通电开始工作时，电池组由于为硅胶加热带10供电，电池组小功率的放电致使内部温度上升，同时粘贴在电池外部的硅胶加热带10工作产生热量为电池组外部表面加热，实现电池组内部和外部同时加热，使电池组的温度快速上升到锂电池的理想工作温度；当控制电路检测到的电池组温度高于锂电池的理想工作温度时，控制电路控制硅胶加热带10停止工作。

本实用新型实施例提供的锂离子电池低温加热系统，通过在电池组的外部设置硅胶加热带和温度传感器，当温度传感器检测到电池组温度低于理想工作温度时，控制电路控制硅胶加热带工作为电池组加热，使电池组的温度快速上升到锂电池的理想工作温度，有效提高锂电池的充放电效率以及使用寿命。

优选地，所述硅胶加热带10的输入端与所述电池组的正极之间通过保险丝F1相连接。具体实施时，在电池组于硅胶加热带10的连接回路上串联连接保险丝F1，在硅胶加热带10供电回路出现异常时能够及时断开硅胶加热带10的供电，确保锂离子电池低温加热系统安全稳定的运行。

尽管本文中较多的使用了诸如硅胶加热带、电池组、单片机、温度传感器、场效应管等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种锂离子电池低温加热系统，其特征在于：包括电池组、硅胶加热带(10)、温度传感器(20)和控制电路；

所述电池组的外侧贴附有所述硅胶加热带(10)；所述硅胶加热带(10)与所述控制电路电性连接；所述电池组的外侧还设有所述温度传感器(20)；所述温度传感器(20)与所述控制电路电性连接；所述控制电路与所述电池组电性连接。

2.根据权利要求1所述锂离子电池低温加热系统，其特征在于：所述控制电路包括单片机(30)、加热带驱动电路和温度采集电路；所述加热带驱动电路和所述温度采集电路均与所述单片机(30)电性连接。

3.根据权利要求2所述锂离子电池低温加热系统，其特征在于：所述加热带驱动电路包括场效应管Q1、三极管N1和三极管N2；所述三极管N2的基极连接至所述单片机(30)，所述三极管N2的发射极通过电阻R4连接至地线，所述三极管N2的集电极与所述三极管N1的基极相连接；所述三极管N1的发射极通过电阻R1连接至第一直流电源(40)；所述三极管N1的发射极还通过电阻R2连接至所述三极管N1的基极；所述三极管N1的集电极连接至所述场效应管Q1的栅极；所述三极管N1的集电极还通过电阻R3连接至地线；所述场效应管Q1的源极连接至地线；所述场效应管Q1的漏极与所述硅胶加热带(10)的一输入端相连接，所述硅胶加热带(10)的另一输入端连接至所述电池组的正极。

4.根据权利要求3所述锂离子电池低温加热系统，其特征在于：所述硅胶加热带(10)的输入端与所述电池组的正极之间通过保险丝F1相连接。

5.根据权利要求3所述锂离子电池低温加热系统，其特征在于：所述三极管N1为PNP型三极管；所述三极管N2为NPN型三极管。

6.根据权利要求2所述锂离子电池低温加热系统，其特征在于：所述温度采集电路包括电阻R5和电阻R6；所述温度传感器(20)的一端分别通过所述电阻R5连接至地线、通过所述电阻R6连接至所述单片机(30)，所述温度传感器(20)的另一端连接至第二直流电源(50)。