CN220456514U - 一种电池模组加热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池模组加热装置，属于电池模组技术领域，包括设置于电池模组的电芯上的热敏电阻R3、比较器U1A、继电器J1、第一电源和通过所述继电器J1的常开触点与所述第一电源连接的加热板，所述热敏电阻R3为负温度系数电阻，阻值随着温度升高而变小；还包括第二电源，所述第二电源经过电阻R2和热敏电阻R3分压后得到的比较电压输入到所述比较器U1A的同相端，所述第二电源还经过电阻R4和电阻R5分压及电容C2滤波后得到的参考电压输入到所述比较器U1A的反相端；所述比较器U1A的输出端通过开关管Q1连接所述继电器J1的输入端。本实用新型通过采用热敏电阻R3随着电芯温度下降时阻值上升的特性，实现继电器J1的开闭，从而实现加热板工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池模组技术领域，特别涉及一种电池模组加热装置。
背景技术
电池模组在温度低于0℃的环境，充电析出的金属锂容易形成锂枝晶，并刺破隔膜导致正负极短路，造成安全隐患。考虑到充电安全性，电池管理系统BMS会禁止充电。因此在0℃以下环境，无法给电池充电；
因此在电池模组实际使用过程中都会装配有加热装置，为电池模组进行升温，避免低温导致无法充电的情况发生，但是现有的加热装置一般在电芯中间布局导热管，用加热后的液体介质在导管中循环给电池加热，此装置结构复杂，生产成本高，不利于后续维护；而另外的加热装置也有用到加热板进行加热，但是加热板采用常规加热材质，在加热控制系统出现故障时，无法实现过温保护，容易造成加热失控，引发安全事故。
实用新型内容
本实用新型的就在于为了解决上述电池模组的加热装置在使用时容易产生的问题而提供一种电池模组加热装置，具有结构简单，使用成本低以及安全性更好的优点。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种电池模组加热装置，包括设置于电池模组的电芯上的热敏电阻R3、比较器U1A、继电器J1、第一电源和通过所述继电器J1的常开触点与所述第一电源连接的加热板，所述热敏电阻R3为负温度系数电阻，阻值随着温度升高而变小；
还包括第二电源，所述第二电源经过电阻R2和热敏电阻R3分压后得到的比较电压输入到所述比较器U1A的同相端，所述第二电源还经过电阻R4和电阻R5分压及电容C2滤波后得到的参考电压输入到所述比较器U1A的反相端；
所述比较器U1A的输出端通过开关管Q1连接所述继电器J1的输入端。
优选的，所述第二电源由电池模组的供电端经过负极接GND、正极接二极管D1阳极以及二极管D1阴极接电阻R1、稳压管Z1、电容C1组成的VCC电源电路。
优选的，所述第一电源为电池模组连接外接的市电网时由市电网提供的220V交流电。
优选的，所述继电器J1的线圈一端连接二极管D1阴极和二极管D2阴极，继电器J1的线圈另一端接开关管Q1的漏极及二极管D2的阳极。
优选的，所述开关管Q1的源极接GND，开关管Q1的栅极连接电阻R6和比较器U1A的输出端。
优选的，所述加热板由若干正温度系数的电阻组成，阻值随着温度升高而变大。
优选的，所述加热板设置在电芯的底部。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1、本实用新型通过采用热敏电阻R3随着电芯温度下降时阻值上升的特性，在电阻上升时，比较器U1A输出高电平，触发开关管Q1导通，继电器J1工作并闭合触点，使第一电源开始给加热板通电，对电池模组进行加热，从而减少因低温导致的无法充电的情况的产生。
2、本实用新型的加热板采用正温度系数的电阻组成，在控制电路失效的情况下，当加热板温度继续上升到较高温度时，加热板电阻变得非常大，通过加热板的电流几乎为零，加热功率也几乎为零，因此该装置结构简单，生产成本低，并且安全性更好。
附图说明
图1为本实用新型的加热板安装在电池模组内的分解示意图。
图2为本实用新型的连接加热板的加热控制电路图。
图中：1、电芯，2、加热板，3、电池仓。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
一种电池模组加热装置，加热装置用于对电池模组进行加热，如图1所示，组成电池模组的电芯1设有若干组，每组电芯1之间还通过绝缘板进行分隔，若干组电芯1放置于电池仓3的内部，电芯1底部与电池仓3内壁接触处垫有加热板2，通过加热板2通电产生的热量对电芯1进行加热，加热装置还包括设置于电池模组的电芯1上的热敏电阻R3，热敏电阻R3通过导热硅脂贴在电芯1上。
加热板2通过加热控制电路进行通断电，加热控制电路如图2所示，包括有热敏电阻R3、比较器U1A、继电器J1、第一电源和通过所述继电器J1的常开触点与所述第一电源连接的加热板2，所述热敏电阻R3为负温度系数电阻，阻值随着温度升高而变小；还包括第二电源，所述第二电源经过电阻R2和热敏电阻R3分压后得到的比较电压输入到所述比较器U1A的同相端，所述第二电源还经过电阻R4和电阻R5分压及电容C2滤波后得到的参考电压输入到所述比较器U1A的反相端；所述比较器U1A的输出端通过开关管Q1连接所述继电器J1的输入端。加热控制电路的具体原理如下：
当电芯1温度下降时，热敏电阻R3的阻值上升，第二电源通过电阻R2和热敏电阻R3分压后的电压也随之上升，当该比较电压高于第二电源通过电阻R4和电阻R5分压的参考电压后，比较器U1A输出高电平，触发开关管Q1导通，继电器J1工作并闭合触点，第一电源开始给加热板2加热；当电芯1温度上升时，热敏电阻R3的阻值下降，第二电源通过电阻R2和热敏电阻R3分压后的电压也随之下降，当该比较电压低于第二电源通过电阻R4和电阻R5分压的参考电压后，比较器U1A输出低电平，开关管Q1断，继电器J1停止工作并断开触点，此时的加热板2停止加热，因此利用该方式实现电池模组在低温时加热，高温时不加热的效果。
如图2所示，所述第二电源由电池模组的供电端经过负极接GND、正极接二极管D1阳极以及二极管D1阴极接电阻R1、稳压管Z1、电容C1组成的VCC电源电路，所述第一电源为电池模组连接外接的市电网时由市电网提供的220V交流电，第二电源由通过从电池模组的供电端取电经过稳压后得到，而第一电源又是由电池模组在充电时连接的市电网提供，使整合加热控制电路不需要额外的电源供电，结构变得简单，使用成本变低。
为了保证加热控制电路稳定运行，所述继电器J1的线圈一端连接二极管D1阴极和二极管D2阴极，继电器J1的线圈另一端接开关管Q1的漏极及二极管D2的阳极，使继电器J1线圈在关闭瞬间提供续流回路，所述开关管Q1的源极接GND，开关管Q1的栅极连接电阻R6和比较器U1A的输出端。
考虑到加热控制电路在出现故障时，无法停止加热板2的工作，导致温度越来越高产生安全隐患，所述加热板2由若干正温度系数的电阻组成，阻值随着温度升高而变大，当加热板2温度逐渐上升时，加热板2的电阻也逐渐变大，通过加热板2的电流也逐渐变小，加热功率也逐渐降低，当加热板2的温度继续上升到较高温度时，加热板2的电阻变得非常大，通过加热板2的电流几乎为零，加热功率也几乎为零，因此在加热控制电路失效的情况下，也不会造成加热失控而引发安全事故。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种电池模组加热装置，其特征在于，包括设置于电池模组的电芯(1)上的热敏电阻R3、比较器U1A、继电器J1、第一电源和通过所述继电器J1的常开触点与所述第一电源连接的加热板(2)，所述热敏电阻R3为负温度系数电阻，阻值随着温度升高而变小；
还包括第二电源，所述第二电源经过电阻R2和热敏电阻R3分压后得到的比较电压输入到所述比较器U1A的同相端，所述第二电源还经过电阻R4和电阻R5分压及电容C2滤波后得到的参考电压输入到所述比较器U1A的反相端；
所述比较器U1A的输出端通过开关管Q1连接所述继电器J1的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种电池模组加热装置，其特征在于，所述第二电源由电池模组的供电端经过负极接GND、正极接二极管D1阳极以及二极管D1阴极接电阻R1、稳压管Z1、电容C1组成的VCC电源电路。
3.根据权利要求1所述的一种电池模组加热装置，其特征在于，所述第一电源为电池模组连接外接的市电网时由市电网提供的220V交流电。
4.根据权利要求2所述的一种电池模组加热装置，其特征在于，所述继电器J1的线圈一端连接二极管D1阴极和二极管D2阴极，继电器J1的线圈另一端接开关管Q1的漏极及二极管D2的阳极。
5.根据权利要求4所述的一种电池模组加热装置，其特征在于，所述开关管Q1的源极接GND，开关管Q1的栅极连接电阻R6和比较器U1A的输出端。
6.根据权利要求1所述的一种电池模组加热装置，其特征在于，所述加热板(2)由若干正温度系数的电阻组成，阻值随着温度升高而变大。
7.根据权利要求1所述的一种电池模组加热装置，其特征在于，所述加热板(2)设置在电芯(1)的底部。
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