CN208522064U - 电池加热装置及电池加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池加热装置及电池加热系统，涉及电池加热技术领域。该电池加热装置包括：电池、加热控制器、多个传感器、多个热敏电阻和多个开关，电池包括多个电池模组，各个传感器置于每个电池模组内部，加热控制器分别与每个传感器电连接，加热控制器还分别与每个开关的第一端电连接，每个开关的第二端分别与各个热敏电阻的第一端电连接，每个开关的第三端分别与电源连接，每个热敏电阻的第二端均与电源电连接。通过控制各个开关的闭合和断开，使得不同的热敏电阻可以为不同的电池模组进行加热，从而达到控制各个热敏电阻为各个电池模组加热的目的，避免了不同电池模组之间的温差过大导致报警的情况，提高了电池加热的安全性和灵活性。

Description

电池加热装置及电池加热系统

技术领域

本实用新型涉及电池加热技术领域，具体而言，涉及一种电池加热装置及电池加热系统。

背景技术

随着新能源汽车发展越来越快，但是温度较低的情况下，电池会受到严重影响，在温度过低的情况下会出现电池无法充电的情况，因此可以设计加热系统为电池加热，以便对电池进行充电。

相关技术中，可以在车辆中设置加热系统，加热系统包括：电池管理系统、导线和多个内阻，电池管理系统与多个内阻通过导线连接。例如，可以将导线引入高压回路，通过电池管理系统对电池的加热进行控制，相应的，电流可以流经多个内阻使得每个内阻发热，从而使得电池温度升高进而可以正常充电。

但是，加热系统虽然可以实现为电池加热的目的，但是多个内阻同时为电池加热，导致电池中的各个电池模组温差过大，造成系统报警问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种电池加热装置及电池加热系统，以解决相关技术中无法精确控制内阻为电池加热，导致电池中的各个电池模组温差过大，造成系统报警问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电池加热装置，包括：电池、加热控制器、多个传感器、多个热敏电阻和多个开关，电池包括多个电池模组。各个传感器置于每个电池模组内部，各个传感器用于检测每个电池模组的温度。加热控制器分别与每个传感器电连接，加热控制器还分别与每个开关的第一端电连接，每个开关的第二端分别与各个热敏电阻的第一端电连接，每个开关的第三端分别与电源连接，每个热敏电阻的第二端均与电源电连接。

进一步地，电池加热装置还包括多个导热板，各个导热板与每个电池模组相接触。

进一步地，每个导热板内包括至少一个热敏电阻。

进一步地，导热板由金属材料制成。

进一步地，在任意一个导热板内的至少一个热敏电阻呈蛇型排布。

进一步地，在任意一个导热板内的每个热敏电阻串联连接。

进一步地，每个开关由金属-氧化物-半导体场效应管MOS管或三极管组成。

进一步地，每个热敏电阻为正温度系数热敏电阻。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电池加热系统，包括第一方面的电池加热装置，电池管理子系统分别与加热控制器的使能端和各个传感器电连接。

进一步地，电池加热系统还包括继电器，继电器的第一端与电池管理子系统电连接，继电器的第二端与每个热敏电阻的第二端电连接，继电器的第三端与电源连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种电池加热装置，通过设置电池、加热控制器、多个传感器、多个热敏电阻和多个开关，电池包括多个电池模组，使用各个传感器检测每个电池模组的温度，并通过加热控制器控制与各个热敏电阻相对应的各个开关。通过控制各个开关的闭合和断开，使得不同的热敏电阻可以为不同的电池模组进行加热，从而达到控制各个热敏电阻为各个电池模组加热的目的，避免了不同电池模组之间的温差过大导致报警的情况，提高了电池加热的安全性和灵活性。

本实用新型提供的一种电池加热系统，通过设置电池管理子系统，将电池管理子系统分别与加热控制器的使能端和各个传感器电连接，使得电池管理子系统也可以获取传感器的温度，并可以控制加热控制器，增加了电池加热过程中的安全性。

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为本实用新型一实施例提供的电池加热装置的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的电池加热装置的局部结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的电池加热系统的结构示意图一；

图4为本实用新型一实施例提供的电池加热系统的结构示意图二。

图标：100-电池加热装置；101-电池模组；102-加热控制器；103-传感器；104-热敏电阻；105-开关；106-导热板；200-电池管理子系统；300-继电器。

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。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

图1为本实用新型一实施例提供的电池加热装置100的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供一种电池加热装置100，包括：电池、加热控制器102、多个传感器103、多个热敏电阻104和多个开关105，电池包括多个电池模组101。

其中，各个传感器103置于每个电池模组101内部，各个传感器103用于检测每个电池模组101的温度。

另外，传感器103用于获取电池模组101内的温度，传感器103可以为温度传感器103，本实用新型实施例中对传感器103的类型不进行具体的限定。

因此，加热控制器102可以根据传感器103获取的温度，控制每个开关105的导通或者断开，进而控制每个开关105对应的热敏电阻104加热或者不加热。

具体地，加热控制器102分别与每个传感器103电连接，加热控制器102还分别与每个开关105的第一端电连接，每个开关105的第二端分别与各个热敏电阻104的第一端电连接，每个开关105的第三端分别与电源连接，每个热敏电阻104的第二端均与电源电连接。

其中，每个电池模组101分别对应一个开关105和至少一个热敏电阻104，且各个电池模组101对应的开关105与其他电池模组101对应的开关105不同，各个电池模组101对应的热敏电阻104与其他电池模组101对应的热敏电阻104也不同。

而且，由于每个传感器103可以采集每个电池模组101的温度，加热控制器102可以控制每个电池模组101对应的各个开关105，进而控制相应的热敏电阻104工作。因此，电池模组101、传感器103和开关105的数量可以一致。

另外，可以通过加热控制器102设置第一预设阈值区间，第一预设阈值区间可以用于判断电池模组101的温度是否在第一预设阈值区间内，从而确定电池模组101的温度是否过低或者过高。

具体地，每个传感器103可以获取对应的电池模组101内的温度，当加热控制器102接收到每个传感器103获取的温度之后，加热控制器102可以根据第一预设阈值区间，对每一个温度进行判断。若该温度小于第一预设阈值区间的下限，说明该电池模组101内的温度过低，加热控制器102控制与该传感器103对应的开关105闭合，使得开关105和热敏电阻104形成闭合回路，从而控制对应的热敏电阻104产生热量，实现对电池模组101的加热。

但是，若该温度在第一预设阈值区间内，该电池模组101内的温度正常，热敏电阻104保持当前的加热或不加热的状态。

另外，若该温度大于第一预设阈值区间的上限，说明该电池模组101内的温度过高，加热控制器102控制与该传感器103对应的开关105断开，从而控制对应的热敏电阻104停止加热。

进一步地，每个热敏电阻104为正温度系数热敏电阻104。

其中，正温度系数热敏电阻104随着温度的升高，正温度系数热敏电阻104的阻值增大，即正温度系数热敏电阻104刚开始加热时，温度升高速度快，加热一段时间后，温度升高速度变慢，符合热敏电阻104为电池模组101加热的需求。

需要说明的是，每个开关105可以由MOS(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物-半导体场效应管)管组成，也可以由三极管组成，还可以由方便加热控制器102控制的元件组成，本使用新型实施例对于每个开关105的组成不进行具体限制。

本实用新型提供的一种电池加热装置100，通过设置电池、加热控制器102、多个传感器103、多个热敏电阻104和多个开关105，电池包括多个电池模组101，使用各个传感器103检测每个电池模组101的温度，并通过加热控制器102控制与各个热敏电阻104相对应的各个开关105，达到精确控制各个热敏电阻104为各个电池模组101加热的目的，避免了因为电池加热缺乏精确控制，引起的电池温差过大，导致系统报警的问题。

图2为本实用新型一实施例提供的电池加热装置100的局部结构示意图，如图2所示，电池加热装置100还包括多个导热板106，各个导热板106与每个电池模组101相接触。

需要说明的是，每个导热板106可以在对应电池模组101的底面，也可以在对应电池模组101的侧面，还可以在其他能够向电池模组101传递热量的位置，本实用新型实施例对此不进行具体限制。

进一步地，如图2所示，每个导热板106内包括至少一个热敏电阻104。

其中，导热板106用于传导热敏电阻104发热时所产生的热量，检测到需要加热时，热敏电阻104开始产生热量，导热板106获取热敏电阻104的热量之后，将此热量传递给相应的电池模组101，导热板106的设计可以使得热敏电阻104工作时产生的热量充分传递给电池模组101，提高电池模组101内升温的效率。

需要说明的是，导热板106由金属材料制成。例如，导热板106可以由铁制成，也可以由铝制成，还可以由其他金属材料复合制成，本实用新型实施例对此不进行具体限制。

可选的，如图2所示，在任意一个导热板106内的至少一个热敏电阻104呈蛇型排布。

其中，热敏电阻104可以呈蛇形排布，以便增加电池模组101的受热面积，使得电池模组101内温度升高的更快，节省加热时间，提高了热敏电阻104为电池模组101加热的效率。

进一步地，在任意一个导热板106内的每个热敏电阻104串联连接。

具体地，当任意一个导热板106内的热敏电阻104的个数大于一个时，可以将各个热敏电阻104串联，在各个热敏电阻104对应的开关105闭合后，使得该导热板106内的各个热敏电阻104同时发热，以提高对应的电池模组101内的温度。

具体地，每个传感器103可以获取对应的每个电池模组101的温度，当加热控制器102接收到每个传感器103获取的各个电池模组101的温度之后，对每一个温度和第一预设阈值区间进行判断。根据判断结果，若该温度小于第一预设阈值区间的下限，说明该电池模组101内的温度过低，通过控制器控制对应的导热板106内串联的热敏电阻104进行加热，导热板106获取热敏电阻104的热量之后，将此热量传递给相应的电池模组101。

第二实施例

另外，本实用新型还提供一种电池加热系统，包括电池管理子系统200和如上所述的电池加热装置100。

图3为本实用新型一实施例提供的电池加热系统的结构示意图一，如图3所示，其中，电池管理子系统200分别与加热控制器102的使能端和各个传感器103电连接。

具体地，电池管理子系统200可以获取每个传感器103采集的对应的每个电池模组101内的温度，并从采集的多个温度中选出最低的温度，当该最低温度小于电池管理子系统200预先设置的第二预设阈值区间的下限时，电池管理子系统200通过控制加热控制器102的使能端，使得加热控制器102开始工作，根据各个电池模组101的温度，对不同的电池模组101进行加热。

在加热控制器102工作一段时间之后，电池管理子系统200可以继续采集各个电池模组101的温度，若每个温度均大于下限，则可以选出每个传感器103采集的对应温度中最高的温度，当该该最高温度大于或等于电池管理子系统200设置的第二预设阈值区间的上限时，电池管理子系统200通过控制加热控制器102的使能端，使得加热控制器102停止工作。

其中，电池管理子系统200通过控制加热控制器102的使能端，使得加热控制器102开始工作时，加热控制器102的工作状态和第一实施例所述的类似，此处不再一一赘述。

本实用新型提供的一种电池加热系统，通过设置电池管理子系统200，将电池管理子系统200分别与加热控制器102的使能端和各个传感器103电连接，使得电池管理子系统200也可以获取传感器103的温度，并可以控制加热控制器102，增加了电池加热过程中的安全性。

进一步地，图4为本实用新型一实施例提供的电池加热系统的结构示意图二，如图4所示，本实用新型实施例提供的电池加热系统，还包括继电器300，继电器300的第一端与电池管理子系统200电连接，继电器300的第二端与每个热敏电阻104的第二端电连接，继电器300的第三端与电源连接。

具体地，电池管理子系统200控制加热控制器102的使能端同时，向继电器300发送相应的信号。若电池管理子系统200控制加热控制器102开始工作，同时向继电器300发送开启工作的信号，将各个开关105、以及对应的热敏电阻104和继电器300连通，形成闭合回路；若电池管理子系统200控制加热控制器102停止工作，则同时向继电器300发送关闭工作的信号，各个开关105、以及对应的热敏电阻104和继电器300断开，形成断路。

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)

1.一种电池加热装置，其特征在于，包括：电池、加热控制器、多个传感器、多个热敏电阻和多个开关，所述电池包括多个电池模组；

各个传感器置于每个电池模组内部，各个传感器用于检测每个电池模组的温度；

所述加热控制器分别与每个传感器电连接，所述加热控制器还分别与每个开关的第一端电连接，每个开关的第二端分别与各个热敏电阻的第一端电连接，每个开关的第三端分别与电源连接，每个热敏电阻的第二端均与所述电源电连接。

2.如权利要求1所述的电池加热装置，其特征在于，还包括多个导热板；

各个导热板与每个电池模组相接触。

3.如权利要求2所述的电池加热装置，其特征在于，每个导热板内包括至少一个热敏电阻。

4.如权利要求2所述的电池加热装置，其特征在于，所述导热板由金属材料制成。

5.如权利要求3所述的电池加热装置，其特征在于，在任意一个导热板内的至少一个热敏电阻呈蛇型排布。

6.如权利要求3所述的电池加热装置，其特征在于，在任意一个导热板内的每个热敏电阻串联连接。

7.如权利要求1-6任一项所述的电池加热装置，其特征在于，每个开关由金属-氧化物-半导体场效应管MOS管或三极管组成。

8.如权利要求1-6任一项所述的电池加热装置，其特征在于，每个热敏电阻为正温度系数热敏电阻。

9.一种电池加热系统，其特征在于，包括电池管理子系统和如权利要求1-8任一项所述的电池加热装置；

所述电池管理子系统分别与所述加热控制器的使能端和各个传感器电连接。

10.如权利要求9所述的电池加热系统，其特征在于，还包括继电器；

所述继电器的第一端与所述电池管理子系统电连接，所述继电器的第二端与每个热敏电阻的第二端电连接，所述继电器的第三端与电源连接。