CN209119278U - 一种动力电池组低温加热充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种动力电池组低温加热充电系统，包括动力电池组，加热模组和控制器以及充电模组，本实用新型通过将加热模组螺旋形的设置在电池模组内部和外侧，使得加热模组加热的效能提高，减少了加热时间；同时，根据所述动力电池组剩余的电量，优先选择动力电池组作为加热模组的能量来源，仅当动力电池组电量不足时，再接入外接充电模组对所述加热模组进行充电；此外，还可以将所述动力电池组的充电模组和所述加热模组的充电模组合二为一，精简了充电模组的数量，在一定程度上也能降低低温充电的成本。

Description

一种动力电池组低温加热充电系统

技术领域

本实用新型充电电池领域，尤其是涉及一种动力电池组低温加热充电系统。

背景技术

动力电池是指为工具提供动力来源的电源，多应用于电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车等，作为为其提供动力的蓄电池。按照所用正负极材料不同划分，动力电池一般包括锌系列电池，镍系列电池，铅系列电池，锂系列电池，二氧化锰系列电池以及空气系列电池，相较于其他系列电池，锂电池具有工作电压高，比能量高，循环寿命长，自放电小，以及环保性高等优点，但其在低温条件却存在充电慢，甚至无法充电的问题。

为解决低温条件下充电难的问题，通常通过在电池组内设置一个或者加热模组，加热模组通常贴附在电池组的一侧或者两侧，通过热传导的方式为电池组加热，加热效能差，时间长，温度的可控性低；此外，除了布设电池组的充电装置，还需要额外加装加热模组的充电装置，布设复杂，低温充电成本较高。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种动力电池组低温加热充电系统及充电方法。

本实用新型的主要内容包括：

一种动力电池组低温加热充电系统，包括动力电池组、加热模组、参数检测模组、充电模组以及控制器；

所述动力电池组通过第一开关模组与所述加热模组相连接；所述充电模组分别通过第二开关模组和第三开关模组与所述加热模组和所述动力电池组相连接；

所述控制器控制所述第一开关模组，第二开关模组和第三开关模组的通断；当所述动力电池组的温度和电量同时小于其相应的设定值时，所述控制器控制所述第二开关模组导通，使用所述充电模块为所述加热模组提供能源；当所述动力电池组的电量不小于其设定值，而其温度低于其设定值时，所述控制器控制所述第一开关模组导通，使用所述动力电池组为所述加热模组提供能量来源；当所述动力电池组的温度高于其设定值时，所述控制器控制所述第三开关模组导通，使用所述充电模块为所述动力电池组充电；

所述参数检测模组与所述控制器和所述动力电池组相连接，用于检测所述动力电池组的状态；

所述加热模组呈螺旋形设置用于为所述动力电池组加热。

优选的，所述加热模组为加热片，加热膜和加热板；所述加热模组包括垂直段和水平段，所述垂直段设置在所述动力电池组内部，所述水平段设置在所述动力电池组端部外侧。

优选的，所述动力电池组包括若干电池单元，所述电池单元依次排列，相邻的两个所述电池单元为一组；所述加热模组的垂直段设置在相邻两组的所述电池单元之间，所述加热模组的水平段设置在每组所述电池单元的端部。

优选的，所述参数检测模组包括电量检测单元和温度检测单元，所述电量检测单元用于测量所述动力电池组的电量状态；所述温度检测单元用于检测所述动力电池组和所述加热片模组的温度状态。

优选的，所述电量检测单元为电量检测芯片；所述温度检测单元为多个温度传感器。

优选的，所述充电模组包括多个电流输出子接口和一个电流输出总接口，所述电流输出总接口分别与所述动力电池组和所述加热模组连接；多个所述电流输出子接口通过充电开关与所述电流输出总接口连接。

优选的，所述第一开关模组，第二开关模组和第三开关模组均为继电器或者电子开关。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出了一种动力电池组低温加热充电系统，通过将加热模组螺旋形的设置在电池模组内部和外侧，使得加热模组加热的效能提高，减少了加热时间；同时，根据所述动力电池组剩余的电量，优先选择动力电池组作为加热模组的能量来源，仅当动力电池组电量不足时，再接入外接充电模组对所述加热模组进行充电；此外，还可以将所述动力电池组的充电模组和所述加热模组的充电模组合二为一，精简了充电模组的数量，在一定程度上也能降低低温充电的成本。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型加热模组设置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型所保护的技术方案做具体说明。

请参考图1至图2。如图1所示，本实用新型提出了一种动力电池组低温加热充电系统，包括动力电池组2，加热模组1和参数检测模组，充电模组以及控制器，其中，所述加热模组紧贴在所述动力电池组2的外侧，具体地，如图2所示，所述加热模组1呈螺旋形设置，用于为所述动力电池组2加热，在本实施例中，所述加热模组1包括有垂直段11和水平段 12，其中所述垂直段11设在所述动力电池组2的内部，所述水平段12设置在所述动力电池组2的端部；在其中一个实施例中，所述动力电池组2包括若干依次排列的电池单元20；所述电池单元20包括有若干纵向排列的电池，若干所述电池单元20横向排列；所述加热模组包括若干加热单元，如图2所示，若干所述加热单元呈“L”型，所述加热单元的垂直段11 设置在相邻的电池单元20之间，而所述加热单元的水平段12设置在电池单元20的端部；更进一步地，相邻的两个所述电池单元20为一组，所述加热模组1的垂直段11设置在所述相邻两组的所述电池单元20之间，而其水平段12则设置在每组所述电池单元的端部。

在其中一个实施例中，所述加热模组1以热辐射的形式向所述动力电池组2传递热量，使所述动力电池组2受热更均匀；所述加热模组1可以为加热片，加热膜或者加热板中的一种。

所述加热模组的能量来源一般可以由动力电池组外部的所述充电模组提供，在本实用新型中，所述加热模组的能量来源首先由所述动力电池组提供，具体地，所述加热模组的电源输入接口通过第一开关模组连接有所述动力电池组的电源输出接口；同时，所述加热模组的电源输入接口还通过第二开关模组连接有充电模组；所述控制器用于控制所述第一开关模组和所述第二开关模组的开闭；当所述参数检测模组检测到所述动力电池组的电量和温度同时小于其相应的设定值时，所述控制器控制所述第二开关模组导通，由充电模组为所述加热模组提供能量来源，以使其能为所述动力电池组加热；而当所述参数检测模组检测到所述动力电池组的温度低于其设定值，而所述动力电池组的电量不低于其电量设定值，所述控制器控制所述第一开关模组导通，使得所述动力电池组为所述加热模组提供能量来源；当所述动力电池组的温度达到可充电温度时，控制器控制所述动力电池组或者充电模组停止为所述加热模组提供能量来源，然后开始为动力电池组进行充电。

为了进一步精简结构，将动力电池组的充电模组和所述加热模组的加热模组集合在一个充电模组内，具体地，所述充电模组包括有多个电流输出子接口和一个电流输出总接口，所述电流输出总接口分别与所述动力电池组和所述加热模组相连接，而多个所述电流输出子接口通过充电开关与所述电流输出总接口连接；同时，在所述动力电池组和所述充电模组之间设置有第三开关模组，当所述动力电池组的温度不低于设定值时，所述控制器即可控制所述第三开关模组导通，使所述充电模组为所述动力电池组充电；各个所述电流输出子接口与所述电流输出总接口接通的选择由所述控制器决定，当充电模组需要为所述加热模组充电时，控制器选择相应的电流输出子接口和所述电流输出总接口之间的充电开关导通，同时，使所述第二开关模组导通；即不同的电流输出子接口的输出电流不同；在其中一个实施例中，电流输出子接口的数量可以为2个，一个对应加热模组，一个对应动力电池组；在其他实施例中，电流输出子接口的数量可以为多个，即可以分为两组，一组对应加热模组，一组对应动力电池组，且每组内包括多个不同输出电流的接口，以增加充电模组的通用性。

在其中一个实施例中，所述参数检测模组包括电量检测单元和温度检测单元，所述电量检测单元用于测量所述动力电池组的电量状态；所述温度检测单元用于检测所述动力电池组和所述加热片模组的温度状态；优选的，所述电量检测单元为电量检测芯片；所述温度检测单元为多个温度传感器。

在其中一个实施例中，所述第一开关模组，第二开关模组和第三开关模组以及充电开关均为继电器或者MOSFET等电子开关。

基于上述动力电池组低温加热充电系统的充电方法，包括如下步骤：

S1.获取动力电池组的温度；当所述动力电池组的温度高于其设定值，所述控制器控制所述第三开关模组导通，使所述充电模组为所述动力电池组充电；当所述动力电池组的温度低于其设定值，则执行下一步；

S2.获取动力电池组的电量；当所述动力电池组的电量不低于其设定值时，所述控制器控制所述第一开关导通，使得所述动力电池组放电，为所述加热模组提供能量来源；当所述动力电池组的电量低于其设定值时，所述控制器控制所述第二开关模组导通，使所述充电模组为所述加热模组提供能量来源。

经过所述加热模组的加热后，当所述动力电池组的温度达到可充电温度后，所述控制器即控制所述第三开关模组导通，以使所述充电模组为所述动力电池组充电。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种动力电池组低温加热充电系统，其特征在于，包括动力电池组、加热模组、参数检测模组、充电模组以及控制器；

所述动力电池组通过第一开关模组与所述加热模组相连接；所述充电模组分别通过第二开关模组和第三开关模组与所述加热模组和所述动力电池组相连接；

所述参数检测模组与所述控制器和所述动力电池组相连接，用于检测所述动力电池组的状态；

所述控制器与所述第一开关模块、第二开关模组和第三开关模组相连接，用于根据所述参数检测模组的反馈控制所述第一开关模组，第二开关模组和第三开关模组的通断；

所述加热模组呈螺旋形设置，用于为所述动力电池组加热。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池组低温加热充电系统，其特征在于，所述加热模组为加热片，加热膜和加热板；所述加热模组包括垂直段和水平段，所述垂直段设置在所述动力电池组内部，所述水平段设置在所述动力电池组端部外侧。

3.根据权利要求2所述的一种动力电池组低温加热充电系统，其特征在于，所述动力电池组包括若干电池单元，所述电池单元依次排列，相邻的两个所述电池单元为一组；所述加热模组的垂直段设置在相邻两组的所述电池单元之间，所述加热模组的水平段设置在每组所述电池单元的端部。

4.根据权利要求1所述的一种动力电池组低温加热充电系统，其特征在于，所述参数检测模组包括电量检测单元和温度检测单元，所述电量检测单元用于测量所述动力电池组的电量状态；所述温度检测单元用于检测所述动力电池组和所述加热模组的温度状态。

5.根据权利要求4所述的一种动力电池组低温加热充电系统，其特征在于，所述电量检测单元为电量检测芯片；所述温度检测单元为多个温度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种动力电池组低温加热充电系统，其特征在于，所述充电模组包括多个电流输出子接口和一个电流输出总接口，所述电流输出总接口分别与所述动力电池组和所述加热模组连接；多个所述电流输出子接口通过充电开关与所述电流输出总接口连接。

7.根据权利要求1所述的一种动力电池组低温加热充电系统，其特征在于，所述第一开关模组，第二开关模组和第三开关模组均为继电器或者电子开关。