CN212342686U - 锂电池低温加热电路及锂电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锂电池低温加热电路及锂电池，包括供电电路、电压比较器、分压电阻、正反馈电阻、上拉电阻、限流电阻、开关三极管及负温度系数温敏电阻，所述电压比较器与供电电路相连，所述分压电阻、正反馈电阻、负温度系数温敏电阻分别与电压比较器的输入端相连，所述上拉电阻与电压比较器的输出端相连，所述开关三极管通过限流电阻与正反馈电阻相连。该锂电池低温加热电路及锂电池，利用电池本身的部分能量供给加热电阻，并保暖来弥补低温使用缺陷，极大的提升了电池的耐受度，从而提高了产品的使用等级。

Description

锂电池低温加热电路及锂电池

技术领域：

本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池低温加热电路及具有该锂电池低温加热电路的锂电池。

背景技术：

4G布控球是一个款自带锂电池，可以随时随地实现视频监控的前端设备常规产品，在正常温度0～40℃情况，球机一次充满电，可供设备工作7个小时。但在低温情况下的待机时间和使用寿命都大打折扣，在-30度的极端情况下，甚至不能工作。

锂离子电池的工作原理是内部的电解质通过化学反应的变化，在正负极出现电势差从而产生电流。在低温环境下电解质移动得相当慢，从而影响锂离子在正负极之间的转移活性，导致电池充放电性能下降。简单地说，在低温环境下，并不是锂电池真的没电了，而是有电却不能正常释放出来。

有分析数据称，普通的锂电池在零摄氏度时，其容量会减少20％，当达到零下10摄氏度时，容量可能只有一半左右。大部分手机电池的正常工作区间都在10-45摄氏度之间，低于或高于这个温度，都有可能失常。低温对锂电池不好，如果再加上电量低，那伤害更是雪上加霜了。

实用新型内容：

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种锂电池低温加热电路及锂电池，利用电池本身的部分能量供给加热电阻，并保暖来弥补低温使用缺陷。

本实用新型提供一种锂电池低温加热电路，包括供电电路、电压比较器、分压电阻、正反馈电阻、上拉电阻、限流电阻、开关三极管及负温度系数温敏电阻，所述电压比较器与供电电路相连，所述分压电阻、正反馈电阻、负温度系数温敏电阻分别与电压比较器的输入端相连，所述上拉电阻与电压比较器的输出端相连，所述开关三极管通过限流电阻与正反馈电阻相连。

作为优选，所述供电电路内设置有温度继电器。

作为优选，所述电压比较器具有两路开路输出。

为了显示工作状态，所述锂电池低温加热电路还包括发光二极管，所述发光二极管与开关三极管相连。

为了保证安全性，所述锂电池低温加热电路还包括自恢复保险电阻，所述自恢复保险电阻与开关三极管相连。

本实用新型还提供一种锂电池，所述锂电池内具有上述锂电池低温加热电路。

本实用新型的有益效果是：该锂电池低温加热电路及锂电池，利用电池本身的部分能量供给加热电阻，并保暖来弥补低温使用缺陷，极大的提升了电池的耐受度，从而提高了产品的使用等级。

附图说明：

图1为本实用新型的锂电池低温加热电路的电路原理图；

图2为本实用新型的锂电池的加热原理图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示的一种锂电池低温加热电路，包括供电电路、电压比较器、分压电阻、正反馈电阻、上拉电阻、限流电阻、开关三极管、负温度系数温敏电阻、括发光二极管及自恢复保险电阻。

J1为电池的供电输入端，典型值BT+＝11.1V。

DET+在实际使用中和BT+是短接在一起的，电阻R15和温度继电器FC1是兼容选择设计，二者安装其一。

安装R15成本低、在0摄氏度以上略微多费一点点电池能量。

安装温度继电器FC1成本稍高，但是极度省电。

图中的芯片U1(U1A、U1B)是一个含有两路开漏输出的电压比较器(最高支持36V的工作电压，很好的适应了本实用新型的系统)。本实用新型中只用其中一路，为了进一步降低功耗，将空闲的U1A部分输入用电阻R11、R14偏置为输出高。

R7是负温度系数温敏电阻，即温度越低电阻越大。如下表为电阻和温度的对应关系。

分压电阻R5为电压比较器U1B反向端提供分压偏置，分压电阻R4、R6、R8为同向输入端提供分压偏置；电阻R2、R9为正反馈电阻，保证电路在温度切换点附近稳定不震荡。电阻R1为电压比较器U1B输出的开漏的上拉电阻。电阻R3为开关三极管Q1的限流电阻，R10是自恢复保险丝，做意外过流保护使用。发光二极管D1做指示状态。插座J2、J3为加热电阻的插座，是发热部件。

假设一开始在0度左右，此时温敏电阻R7在29K左右，电压比较器U1B反向端明显小于正向端，输出高电平，开关三极管Q1不导通，不开启加热功能；当温度降低到-15度左右，温敏电阻R7阻值增加到60K,导致开关三极管Q1反向端电压大于正向端电压，比较器输出低电平，开关三极管Q1打开，开启加热功能。同理当温度上升时大概到-13度左右关闭开关，回差由电阻R2、R9控制。

因为某些电池容量相对较大，所以考虑利用电池本身的部分能量供给加热电阻，并保暖来弥补低温使用缺陷。本实用新型的锂电池的加热原理如图2所示。低温温度如果启动点太高，容易过早的浪费加热耗电；如果启动点过低则电池的低温性能激活不及时。经过实际测试和理论估算，选取-10度作为加热的启动点。即零下10度开启低温加热功能，维持电池激活特性，并产生温度自暖。电路板内置两重低温开关，杜绝高温加热的可能；内置过流短路保护功能，保护电池和电路板。另外，选取市面优质保温棉，包裹电池周边，阻止热量的散失。实际测试电池外壁和环温能有度的温差，极大的提升了电池的耐受度。反观高温，即使工作于40度的环境，电池的温度也最高不到50度，在安全范围内。

经过改装后，再次-30度低温测试，5台机器都能正常使用，-30度能工作4小时左右，提高了产品的使用等级。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种锂电池低温加热电路，其特征在于：包括供电电路、电压比较器、分压电阻、正反馈电阻、上拉电阻、限流电阻、开关三极管及负温度系数温敏电阻，所述电压比较器与供电电路相连，所述分压电阻、正反馈电阻、负温度系数温敏电阻分别与电压比较器的输入端相连，所述上拉电阻与电压比较器的输出端相连，所述开关三极管通过限流电阻与正反馈电阻相连。

2.根据权利要求1所述的锂电池低温加热电路，其特征在于：所述供电电路内设置有温度继电器。

3.根据权利要求1所述的锂电池低温加热电路，其特征在于：所述电压比较器具有两路开路输出。

4.根据权利要求1所述的锂电池低温加热电路，其特征在于：所述锂电池低温加热电路还包括发光二极管，所述发光二极管与开关三极管相连。

5.根据权利要求1所述的锂电池低温加热电路，其特征在于：所述锂电池低温加热电路还包括自恢复保险电阻，所述自恢复保险电阻与开关三极管相连。

6.一种锂电池，其特征在于：所述锂电池内具有如权利要求1-5任一项所述的锂电池低温加热电路。

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