一种电池及可移动平台的制作方法

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种电池及可移动平台。

背景技术：

随着手机、笔记本电脑、数码相机、电动车、新能源汽车等行业的快速发展，现代社会对锂电池的需求也将不断增长，而锂电池之所以应用广泛，主要得益于其自身重量轻、使用寿命长、可储存能量高等优点。但如果锂电池处在低温的工作环境时，其性能将会大打折扣，在通常的情况下，锂电池要实现正常工作，工作环境的温度要求控制在5℃～60℃，若在0℃～10℃的环境下对锂电池充电，会出现充电效率很低甚至充不进电的问题，另外电池在低温条件下由于内阻增大等原因，自身的放电性能会大打折扣。

传统技术主要使用类似暖宝宝式的外部加热装置，通过在电池外部对电池进行烘烤的方式给电池加热，这种加热方式受制于电池外壳热传导系数低，导致加热慢，加热效率低，并且对于体积较大的电池而言，会出现对电芯加热不均衡，越靠近电池中心的电芯温度越低的情况，从而导致充电时电芯析出锂结晶引起危险。

技术实现要素：

为解决上述至少一个问题，本申请实施例提供一种电池及移动平台。

第一方面，本申请实施例提供一种电池，包括电池单元，用于与外接设备电连接，所述电池单元能够从所述外接设备获取电量；

加热装置，设于所述电池单元的附近，用于与所述外接设备电连接，以使所述加热装置能够从所述外接设备获取电量，并将所述电量转换成热量为所述电池单元加热；

第一开关装置，用于电连接于所述电池单元与所述外接设备之间，在所述电池单元的温度低于第一预设值时断开，以及在所述电池单元的温度达到第一预设值时导通；

第二开关装置，用于电连接于所述加热装置与所述外接设备之间，以导通或断开所述加热装置与所述外接设备之间的电连接；

控制装置，用于在所述电池单元的温度低于第一预设值时，控制所述第二开关装置导通，以使所述加热装置产生热量。

第二方面，本申请实施例提供一种电池，包括电池单元，用于与外接设备电连接，所述电池单元能够为所述外接设备提供电量；

加热装置，设于所述电池单元的附近，用于与所述电池单元电连接，以使所述加热装置能够从所述电池单元获取电量，并将所述电量转换成热量为所述电池单元加热；

第一开关装置，用于电连接于所述电池单元与所述外接设备之间，在所述电池单元的温度低于第一预设值时断开，以及在所述电池单元的温度达到第一预设值时导通；

第二开关装置，用于电连接于所述加热装置与所述电池单元之间，以导通或断开所述加热装置与所述电池单元之间的电连接；

控制装置，用于在所述电池单元的温度低于第一预设值时，控制所述第二开关装置导通，以使所述加热装置产生热量。

本申请还公开一种可移动平台，所述可移动平台包括上述任意一项实施例所述电池。

本申请在电池单元的温度低于一定值时，分别实现通过电池单元或供电设备对加热装置供电，以使加热装置对电池单元加热，并在电池单元的温度达到一定值时，停止电池单元或供电设备对加热装置供电，实现了先对电池单元进行加热，再让电池单元充电或放电，解决低温条件下电池单元无法正常充电或放电的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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为本申请一实施例的电池结构图。

图2为本申请一实施例的电池结构图。

图3为本申请一实施例的电池结构图。

图4为本申请一实施例的电池结构图。

图5为本申请一实施例的电池结构图。

图6为本申请一实施例的电池结构图。

图7为本申请一实施例的电池结构图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。

图1是根据本申请一示例性实施例示出的电池的结构示意图，如图1所示，该电池包括电池单元110，加热装置150，第一开关装置130，第二开关装置140，控制装置120。

其中，电池单元110用于与外接设备160电连接，电池单元110能够与外接设备160进行电量转移，例如电池单元110能够获取外接设备160的电量，或者，电池单元110能够为外接设备160供电；

加热装置150，设于电池单元110的附近，用于与外接设备160电连接，以使加热装置150能够从外接设备160获取电量，并将所述电量转换成热量为电池单元110加热；

第一开关装置130，用于电连接于电池单元110与外接设备160之间，在电池单元110的温度低于第一预设值时断开，以及在电池单元110的温度达到第一预设值时导通；

第二开关装置140，用于电连接于加热装置150与外接设备160之间，以导通或断开加热装置150与外接设备160之间的电连接；

控制装置120，用于在电池单元110的温度低于第一预设值时，控制第二开关装置140导通，以使加热装置150产生热量。

图1所示的电池中，外接设备160与电池单元110连接时，若电池单元110的温度低于第一预设值，第一开关装置130断开，且控制装置控制第二开关装置140导通，让外接设备160给加热装置150供电，以使加热装置150对电池单元110加热，在电池单元110的温度达到第一预设值时，第一开关装置130导通。

其中，第一预设值一般为电池单元适宜的工作温度，可以根据不同的电池类型和不同的工作环境场合进行设定，例如对于锂电池而言，通常工作环境为5℃到60℃，在0℃到10℃的时候会出现充电效率降低的问题，因此，针对锂电池低温时无法正常工作的问题，可考虑将第一预设值设定在5℃到60℃之间；针对锂电池低温时充电效率低的问题，可考虑将第一预设值设定在0℃到10℃之间；当然，为保证锂电池正常工作且正常充电，则可以将第一预设值设定在10℃到60℃之间。

如图1所示的一个实施例中，外接设备160可以是供电设备，供电设备可以用于给电池单元110充电，还可以用于给加热装置150供电，供电设备可以为充电器、电池管家和充电宝等一些可以给电池供电的设备，在对电池充电前，先让供电设备对加热装置供电，以使加热装置150对电池单元进行加热，在电池单元的温度达到其自身适宜的工作温度后，再对电池充电，实现电池在低温条件下可以正常地充电。

外接设备160也可以是耗电设备，在低温条件下，如果电池单元110的温度未达到其自身适宜的工作温度，可以先让供电设备与电池连接，供电设备对加热装置150供电以使加热装置150对电池单元110加热至一定温度后，断开电池单元110与供电设备的连接，再接入耗电设备例如无人机等可移动平台，实现电池的低温放电。

在图1所示的一个实施例中，第一开关装置130可以是第一开关，在另一个实施例中，第二开关装置140可以是第二开关。第一开关用于断开或导通外接设备160与电池单元110的连接，可以实现外接设备160对电池单元110之间的电量转移，第二开关用于断开或导通加热装置150和外接设备160之间的连接，可以实现外接设备160对加热装置150的供电。

在图1所示的一个实施例中，第一开关装置130的导通或断开可以由控制装置120控制，具体来说，在电池单元110的温度低于第一预设值时，控制装置120控制第一开关装置130断开；在电池单元110的温度达到第一预设值时，控制装置120控制第一开关装置130导通。在另一个实施例中，控制装置120还可以在电池单元110的温度达到第一预设值时，控制第二开关装置140断开，停止加热装置150对电池单元110加热。

在图1所示的一个实施例中，第一开关装置130和第二开关装置140分别是第一开关和第二开关，外接设备160为充电器，在低温条件下，如果充电器与电池连接，且此时电池单元110的温度低于预先设定的温度，该设定的温度为适宜电池单元正常工作的温度，控制装置120控制第一开关断开，以使充电器和电池单元110之间的电路断开，同时控制第二开关导通，以使加热装置150和充电器之间的电路导通，让充电器给加热装置150供电，以使加热装置150对电池单元进行加热。

随着充电器给加热装置150供电，加热装置150对电池单元110加热，电池单元110的温度将逐渐升高，直至电池单元110温度达到预先设定的温度时，控制装置120控制第二开关断开，以使充电器和加热装置150之间的电路断开，停止充电器给加热装置150供电，从而停止加热装置150给电池单元110加热，同时控制第一开关导通，以使充电器和电池单元110之间的电路导通，让充电器开始给电池单元110充电。

在电池单元110的电量充足的情况下，加热后电池单元110可以对接入的耗电设备进行放电。

在一个实施例中，第二开关装置140还用于电连接所述加热装置150与电池单元110之间，以导通或断开加热装置150与电池单元110之间的电连接，实现加热装置150从电池单元110获取电量。

在一个实施例中，所述电池还包括第三开关装置；所述第三开关装置的第一端口与所述第二开关装置140电连接，第二端口与所述电池单元110电连接，第三端口与外接设备160电连接；所述第三开关装置用于阻止所述外接设备160与所述电池单元110之间在第一开关装置130断开时发生电量转移。

进一步地，所述第三开关装置包括相互对接的第一二极管和第二二极管，所述第一二极管阳极与外接设备160电连接，所述第二二极管阳极与电池单元110电连接。

在一个实施例中，所述电池还包括与所述加热装置150电连接的第四开关装置，用于在电池单元110温度低于第二预设值时导通，在电池单元110温度高于第二预设值时断开；其中，所述第二预设值不小于第一预设值。通过设置第四开关装置，可以保护电池，避免对电池过加热。可选地，所述第四开关装置为温度开关。

在一个实施例中，所述加热装置150为加热膜或线圈，所述加热膜或线圈与电池单元的电芯贴近。加热装置150与电池单元110的电芯贴近，这样可以避免由于电池外壳热传导系数低导致对电池单元110的加热效果差，加热效率低；同时对于体积大的电池加热而言，会出现对电芯的加热不均衡的情况，由于加热不均衡，越靠近电池中心的电芯温度越低，因此将加热装置150置于贴近电池单元110的位置，可以实现对电芯进行均匀加热，提高加热效率。

在一个实施例中，所述电池还包括与所述控制装置120电连接的温度检测装置，所述温度检测装置用于检测所述电池单元110的温度，以便控制装置120根据所述温度控制第一开关装置130和第二开关装置140的导通或断开。可选地，所述温度检测装置为温度传感器。

在一个实施例中，控制装置120可以由电池单元110或外接设备160供电。

图1所示的电池可以实现电池在低温条件下正常地充电，但若要实现电池在低温下的正常放电，需要先让供电设备与电池连接以使供电设备对加热装置供电，从而让加热装置对电池进行加热，再让加热后的电池放电，本申请在一实施例中提供了利用电池单元自身的供电功能为加热装置供电，使加热装置在必要时为电池单元加热的电池，如图2所示，该电池包括：

电池单元210，用于与外接设备260电连接，所述外接设备260能够与所述电池单元210之间进行电量转移，例如，所述电池单元210能够为所述外接设备260提供电量；

加热装置250，设于所述电池单元210的附近，用于与所述电池单元210电连接，以使所述加热装置250能够获取电量，并将所述电量转换成热量为所述电池单元210加热；

第一开关装置230，用于电连接于所述电池单元210与所述外接设备260之间，在所述电池单元210的温度低于第一预设值时断开，以及在所述电池单元210的温度达到第一预设值时导通；

第二开关装置240，用于电连接于所述加热装置250与所述电池单元210之间，以导通或断开所述加热装置250与所述电池单元210之间的电连接；

控制装置220，用于在所述电池单元210的温度低于第一预设值时，控制所述第二开关装置240导通，以使所述加热装置250产生热量。

与图1不同之处在于第二开关装置连接于加热装置250与电池单元210之间，用于导通或断开加热装置250与电池单元210之间的连接。

图2所示的电池中，在外接设备260接入时，电池单元210对加热装置250供电，以使加热装置250对电池单元210加热，在电池单元210的温度达到其自身适宜的工作温度后，再让电池单元210与外接设备260之间进行充电或放电。

在图2所示的一个实施例中，外接设备260可以是耗电设备，耗电设备可以是无人机等一些可移动平台，在低温条件下，在耗电设备接入电池时，若电池单元210的温度低于自身适宜的工作温度，先由电池单元210对加热装置250供电以使加热装置250对电池单元210加热，在电池单元210的温度达到一定的温度时，再由电池单元210对耗电设备放电。

同理，外接设备260也可以是供电设备，例如充电宝或充电器等一些提供电量的设备，基于与耗电设备一样的步骤实现在低温条件下对电池单元210充电。

在图2所示的一个实施例中，第一开关装置230可以是第一开关，在另一个实施例中，第二开关装置240可以是第二开关。第一开关用于断开或导通外接设备260与电池单元210的连接，可以实现外接设备260对电池单元210之间的电量转移，第二开关用于断开或导通加热装置250和外接设备260之间的连接，可以实现外接设备260对加热装置250的供电。

在图2所示的一个实施例中，第一开关装置230的导通或断开可以由控制装置220控制，具体来说，在电池单元210的温度低于第一预设值时，控制装置220控制第一开关装置230断开；在电池单元210的温度达到第一预设值时，控制装置220控制第一开关装置230导通。在另一个实施例中，控制装置220还可以在电池单元210的温度达到第一预设值时，控制第二开关装置240断开，停止加热装置250对电池单元210加热。

在图2所示的一个实施例中，外接设备260可以是无人机，第一开关装置230和第二开关装置240可以分别是第一开关和第二开关。在低温条件下，如果无人机与电池连接，且此时电池单元210的温度低于预先设定的温度，该设定的温度为适宜电池单元210正常工作的温度，控制装置220控制第一开关断开，以使无人机和电池单元210之间的电路断开，同时控制第二开关导通，以使加热装置250和电池单元210之间的电路导通，让电池单元210给加热装置250供电，以使加热装置250对电池单元210进行加热。

随着电池单元给加热装置250供电，加热装置250对电池单元210加热，电池单元210的温度将逐渐升高，直至电池单元210温度达到预先设定的温度时，控制装置220控制第二开关断开，以使电池单元210和加热装置250之间的电路断开，停止电池单元210给加热装置250供电，从而停止加热装置250给电池单元210加热，同时控制第一开关导通，以使电池单元210和无人机之间的电路导通，让电池单元210开始给无人机供电。

外接设备260也可以是充电器，在电池单元210对加热装置250供电以使加热装置250对电池单元210加热至预先设定的温度后，让充电器给电池单元210充电。

在一个实施例中，如图3所示，第二开关装置340同时电连接于电池单元310与加热装置350之间和外接设备360与加热装置350之间，用于导通或断开电池单元310与加热装置350之间的连接，以及导通或断开外接设备360与加热装置350之间的连接，实现加热装置350可以从外接设备360获取电量，也可以从电池单元310获取电量。

图2所示的电池可以实现电池在低温条件下正常充电或放电，但前提在于电池单元需要有充足的电量对加热装置供电，且相比充电器，电池的电压比较低，加热电池单元至预设温度值所需的时间也会相对更长，图3所示的电池既可以由电池单元对加热装置供电，又可以由外接设备对加热装置供电，从而进一步提高了加热效率。

在一个实施例中，所述电池还包括第三开关装置370，第三开关装置370的第一端口与第二开关装置340电连接，第二端口与电池单元310电连接，第三端口与外接设备360电连接；第三开关装置370主要用于阻止外接设备360与电池单元310之间在第一开关装置断开时发生电量转移。

图3所示的电池中，当外接设备360为供电设备时，由供电设备对加热装置350供电，以使加热装置350对电池单元310加热，在电池单元310的温度达到适宜的工作温度时，再由供电设备对电池进行充电；当外接设备360为耗电设备时，由电池单元310对加热装置350供电以使加热装置350对电池单元310加热，在电池单元310的温度达到适宜的工作温度时，再由电池单元310对对耗电设备进行放电。

在图3所示的一个实施例中，第三开关装置可以是相互对接的第一二极管和第二二极管，第一二极管的阳极与外接设备360电连接，第二二极管阳极与电池单元310电连接。

如图4所示的一个实施例，第三开关装置为相互对接的第一二极管470和第二二极管480，第一二极管470的阳极与外接设备460电连接，第二二极管480阳极与电池单元410电连接，第一开关装置和第二开关装置分别是第一开关430和第二开关440。

在一个可选的例子中，外接设备460可以是充电器，在低温条件下，当充电器与电池连接，且此时电池单元410的温度低于预先设定的温度，该设定的温度为适宜电池单元410正常工作的温度，控制装置420控制第一开关断开，以使充电器和电池单元410之间的电路断开，同时控制第二开关导通，以使加热装置450和充电器之间的电路导通，让充电器给加热装置450供电，以使加热装置450对电池单元410进行加热，此时，由于相互对接的第一二极管470和第二二极管480的存在，在对电池单元410加热的过程充电器不能对电池单元410充电。

随着充电器给加热装置450供电，加热装置450对电池单元410加热，电池单元410的温度将逐渐升高，直至电池单元410温度达到预先设定的温度时，控制装置450控制第二开关断开，以使充电器和加热装置450之间的电路断开，停止充电器给加热装置450供电，从而停止加热装置450给电池单元410加热，同时控制第一开关导通，以使充电器和电池单元410之间的电路导通，让充电器开始给电池单元410充电。

在另一个可选的例子中，外接设备460可以是可移动平台，例如无人机、手持云台、云台车。在低温条件下，当无人机与电池连接，且此时电池单元410的温度低于预先设定的温度，该设定的温度为适宜电池单元410正常工作的温度，控制装置420控制第一开关断开，以使无人机和电池单410元之间的电路断开，同时控制第二开关导通，以使加热装置450和电池单元410之间的电路导通，让电池单元410给加热装置450供电，以使加热装置450对电池单元410进行加热，此时，由于相互对接的第一二极管470和第二二极管480的存在，在对电池单元410加热的过程电池单元410不能对无人机放电。

随着电池单元410给加热装置450供电，加热装置450对电池单元410加热，电池单元410的温度将逐渐升高，直至电池单元410温度达到预先设定的温度时，控制装置420控制第二开关断开，以使电池单元410和加热装置450之间的电路断开，停止电池单元410给加热装置450供电，从而停止加热装置450给电池单元410加热，同时控制第一开关导通，以使电池单元410和无人机之间的电路导通，让电池单元开始给无人机供电。

作为例子，可以在电池中设置检测温度的温度检测装置，以实现对电池单元的温度的监测。本领域技术人员容易理解，可以将温度检测装置置于本申请所提供的多种实施例的电路中，温度检测装置与控制装置连接，将所监测到的温度通过电信号通知给控制装置。图5是将温度检测装置应用于图1所示的电路结构中的一实施例。

如图5所示的电池中，外接设备510可以是充电器，当充电器与电池连接时，控制装置520向温度检测装置570获取此时电池单元510的温度，在电池单元510的温度低于第一预设值时，控制第一开关装置530断开电池单元510与充电器之间的连接，控制第二开关装置540导通加热装置550与充电器之间的连接，让加热装置550给电池单元510加热，在此过程中，控制装置520与温度传感器570保持连通，且控制装置520一直向温度传感器570获取电池单元510的温度，实现对电池单元510的温度的实时监测，随着电池单元510的温度逐渐升高，控制装置520在一旦获取到表征电池单元的温度达到第一预设值的电信号时，控制第二开关装置540断开加热装置550与充电器之间的连接，停止加热装置550对电池单元510加热，并控制第一开关装置530导通电池单元510与充电器之间的连接，让充电器开始对电池单元510充电。

其中，温度检测装置510可以是温度传感器，温度传感器可以是热敏电阻比如ntc(negativetemperaturecoefficient，负温度系数热敏电阻器)温度传感器，也可以是其他一些本身属性随温度变化而发生变化的可用于检测温度的电子元件。

作为例子，还可以在电池中设置用于保护电池避免对电池过加热的第四开关装置，本领域技术人员容易理解，可以将温度检测装置置于本申请所提供的多种实施例的电路中，图6是将第四开关装置应用于图1所示的电路结构中的一实施例。

如图6所示的电池，第四开关装置670可以是温度开关，温度开关与加热装置650之间电连接，外接设备660可以是充电器，在电池的温度低于第二预设值时，温度开关导通让充电器对加热装置650供电以加热电池单元610，在电池的温度达到第二预设值时，温度开关断开，停止充电器对加热装置650供电以停止对电池单元610的加热。

其中，第二预设值可以是根据实际需求设置为比第一预设值高的温度数值，防止在加热装置650对电池单元610加热时，电池单元610还未达到第一预设值但达到了第二预设值导致温度开关断开，加热装置650停止对电池单元610加热，同时温度开关主要起到保护电池的作用，在某些例子中，电池出现异常，例如温度传感器出现异常或者第二开关装置出现异常，导致第二开关装置一直处于闭合状态，使加热装置无休止地对电池单元进行加热造成危险，因此，第二预设值可以是在电池适宜的工作温度内设置为比第一预设值高。温度开关也可以由受人为控制的普通开关代替，由使用者判断是否停止对电池加热，或者外接温度传感器和控制装置的普通开关，避免内部电路损坏导致加热装置不可控。

在一个可选的例子中，控制装置可以由电池单元或外接设备供电。

在一个可选的例子中，加热装置可以是加热膜或者线圈等，加热装置应该与电池单元的电芯贴近，这样可以避免由于电池外壳热传导系数低导致对电池单元的加热效果差，加热效率低；同时对于体积大的电池加热而言，会出现对电芯的加热不均衡的情况，由于加热不均衡，越靠近电池中心的电芯温度越低，因此将加热装置置于贴近电池单元的位置，可以实现对电芯进行均匀加热，提高加热效率。

图7所示是根据本申请一示例性实施例示出的电池的结构示意图，包括电池单元710、mcu控制器720、第一开关730、第二开关740、加热装置750、第一二极管770、第二二极管780、温度传感器790以及温度开关701。

外接设备760可以是耗电设备，比如无人机，也可以是供电设备，比如充电器。

当外接设备为无人机时，在低温条件下，如果无人机与电池单元710连接，mcu控制器720从温度传感器790获取电池单元710的温度信息，在获取到电池单元710的温度低于第一预设值时，控制第一开关730断开以及控制第二开关740导通让电池单元710对加热装置750供电以使加热装置750对电池单元710加热，直至电池单元710的温度达到第一预设值时，mcu控制器720控制第二开关740断开停止电池单元710对加热装置750供电以停止对电池单元710的加热，以及导通第一开关730以实现电池单元710对无人机放电。

当外接设备为充电器时，在低温条件下，如果充电器与电池单元710连接，mcu控制器720从温度传感器790获取电池单元710的温度信息，在获取到电池单元710的温度低于第一预设值时，控制第一开关730断开以及控制第二开关740导通让充电器对加热装置750供电以使加热装置750对电池单元710加热，直至电池单元710的温度达到第一预设值时，mcu控制器720控制第二开关740断开停止充电器对加热装置750供电以停止对电池单元710的加热，以及导通第一开关730以实现充电器对电池单元710充电。

本申请实施例还提供一种可移动平台，该可移动平台包括实现上述任一实施例的电池。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。