一种磷酸铁锂电池加热装置、蓄电池及车辆的制作方法_2

文档序号:9753114阅读:来源:国知局
据上述温度信号控制上述加热元件103对上述电池进行加热或者停止加热,以使上述电池的表面温度控制在预设温度范围内。
[0033]其中,上述温度检测装置101可以是温度传感器,还可以是半导体热敏电阻,也可以是其他的温度测量器件,其中,对电池表面温度的测量可以采用上述任一种测量方式或者是两种以上测量方式的结合,以上任一种温度测量元件都能够实现采集电池表面的温度信号,而如果采用两种以上温度测量元件相结合的方式,则能够使检测到的电池表面温度的结果更加准确。另外,本领域技术人员能够想到也可以采用其他方式采集电池表面的温度信号,采集电池表面温度的方式不影响本发明的技术效果。上述方式的等同变化或替换,均应涵盖在本发明的保护范围之内;另外,上述加热元件103也可以是加热丝或者加热板或者加热棒等任何加热元件103,无论是哪种加热方式均在本发明的保护范围内。
[0034]在本发明实施例中,在磷酸铁锂电池附近设置温度检测装置101,通过利用温度检测装置101采集磷酸铁锂电池的表面温度信号,温度检测装置101与主控制器102相连接,主控制器102接收上述温度检测装置101采集的电池的表面温度信号,并将该温度与预设的温度范围进行比较,当电池的表面温度小于预设温度范围的最小值时,触发上述加热元件103进行加热,当电池的表面温度大于预设温度范围的最大值时,触发上述加热元件103停止加热,以将电池的表面温度控制在预设温度范围内,进而解决磷酸铁锂电池在温度小于0°C左右的情况下出现放电速度慢或者是充电速度减慢而影响电池的正常使用的问题。
[0035]需要说明的是,本发明实施例提供的电池加热装置既可以对磷酸铁锂电池的充电过程进行加热控制,又可以对磷酸铁锂电池的放电过程进行加热控制。
[0036]在实际应用上述电池加热装置过程中,考虑到安装有上述电池加热装置的车辆可能存在长时间闲置或者停放的情况,当车辆在预设时间内无需启动(如当车辆在48小时内无需启动),此时可以将加热元件103的自动加热开关关掉,以防止因反复加热耗费电池的电能;在需要使用该车辆时再将加热元件103的自动加热开关打开,打开开关I小时左右即可将电池的表面温度控制在预设温度范围内,以启动该车辆。
[0037]具体的,上述主控制器102,用于根据上述温度信号控制上述加热元件103对上述电池进行加热或者停止加热,以使上述电池的表面温度控制在5°C至10°C范围内。
[0038]其中,在本发明实施例中,将电池的表面温度控制在5°C至10°C范围内是经过实践摸索而得,磷酸铁锂电池的特性是当环境温度低于0°C时,该电池的放电电流低于为10%;当环境温度高于5°C时,该电池的放电电流达到60%;而当环境温度高于70°时,该电池的发电电流降低至20%,因此,一般情况下,磷酸铁锂电池最佳放电的环境温度在5°C_60°C之间,之所以将预设温度范围选为5°C至10°C,主要原因为:磷酸铁锂电池的表面温度高于5°C时,其放电电流已达60%,此时电池的放电功率可以正常启动车辆,且此时电池启动车辆后由于电池放热发动机舱或驾驶室的温度都会提高以保证电池会进入正常工作;而将预设温度范围的最大值设定为10°c,为了减少加热元件103的频繁启动,同时,可以减少加热元件103的耗电量。
[0039]考虑到电池的最佳放电性能所对应的温度可能与电池的型号或者是电池的使用时间等因素相关,基于此,如图2所示,上述磷酸铁锂电池加热装置还包括:电参数检测装置104,上述电参数检测装置104分别与上述电池的输出端和上述主控制器102相连接;
[0040]上述电参数检测装置104,用于采集电池的电参数,并传输至上述主控制器102;
[0041]上述主控制器102,还用于根据上述电参数,确定上述电池达到最佳放电性能时的温度,并控制上述加热元件103增加或者降低上述电池的温度,以使上述电池处于最佳温度。
[0042]在本发明实施例中,通过电参数检测装置104实时检测磷酸铁锂电池输出的电参数,并将该电参数传输至主控制器102,该主控制器102根据接收的电参数的变化对加热元件103的加热温度进行控制,当电池的放电电流增加时,则控制加热元件103增加加热温度,以增加电池的表面温度;当电池的放电电流减少时,则控制加热元件103减少加热温度,以减少电池的表面温度;从而使磷酸铁锂电池处于最佳放电电流所对应的温度,由此实现根据电池的放电情况动态控制电池温度的功能,进而使磷酸铁锂电池达到更好的放电效果。
[0043]另外,上述电池加热装置还包括:保护模块,该保护模块分别与上述主控制器102和上述磷酸铁锂电池相连接,上述电参数检测装置104检测磷酸铁锂电池输出的电参数,并将该电参数传输至主控制器102,该主控制器102还用于接收上述电参数检测装置104采集的电池输出的电参数,并判断该电参数是否在预设电参数数值范围内,其中,该预设电参数数值范围表示电池的正常工作状态所对应的电参数,当电池输出的电参数不在上述预设电参数数值范围内时,说明电池处于异常工作状态,如过充、过放、负载过大或者短路等异常状态,此时,主控制器102将触发上述保护模块启动工作,该保护模块控制电源断开。
[0044]其中,上述保护模块可以包括过载保护器,还可以包括短路保护器,也可以是过充保护器或者是过放保护器,其中,上述短路保护器可以采用熔断器、低压断路器或专门的短路保护装置,上述电参数可以是电流值或者是电压值,当上述主控制器102判断获得的电压值小于第一预设电压值时,则触发上述过载保护器启动工作,以使该过载保护器切断该供电电路;当上述主控制器102判断获得的电流值大于第一预设电流值时,则触发上述短路保护器启动工作,以使该短路保护器切断该供电电路;当上述主控制器102判断电池的充电电压大于第二预设电压值时,则触发上述过充保护器启动工作,以使该过充保护器切断充电电路。
[0045]本发明实施例提供的电池加热装置既可以对磷酸铁锂电池的充电过程进行保护,又可以对磷酸铁锂电池的放电过程进行保护,上述保护模块的主要作用是当检测到电参数出现异常时,断开电池与负载的供电电路。
[0046]在本发明实施例中,通过电参数检测装置104实时检测磷酸铁锂电池输出的电参数,并将该电参数传输至主控制器102,该主控制器102将该电参数与预设电参数值进行对比,根据对比结果控制保护模块的启动与不启动,从而可以实现对过充、过放、负载过大或者短路等异常状态进行控制,保证了整体装置的安全性。
[0047]进一步的,为了防止加热元件103的加热温度影响温度检测装置101检测电池温度的准确度,上述温度检测装置101的探头设置于上述加热元件103的加热范围以外。
[0048]在本发明实施例中,采用将温度检测装置101的探头设置于加热元件103的加热范围以外的方式,可以提高温度检测装置101测量获得的电池表面温度的准确性。
[0049]进一步的,上述主控制器102与上述电池的输出端电连接,以利用上述电池供电,也就是说,在本发明实施例中,采用主控制器102与电池的输出端连接的方式,为主控制器102及加热元件103提供电能,无需外接电源对主控制器102及加热元件103进行供电。
[0050]具体的,上述加热元件103包括加热板,上述加热板设于上述电池的底部;
[0051]或者,上述加热元件103包括加热丝,上述加热丝包覆于上述电池的表面。
[0052]无论采用加热板的方式对电池进行加热,还是采用加热丝的方式对电池进行加热,或是采用其他加热的方式对电池进行加热均在本发明的保护范围内,可以根据实际情况进行选择。
[0053]考虑到当温度测量装置出现异常或者测温不准时,可能导致主控制器102不能准确的控制加热元件103进行加热或者停止加热,基于此,上述磷酸铁锂电池加热装置还包括:
[0054]过温保护装置,上述过温保护装置包括测温元件和断路元件,上述测温元件设于上述电池表面,上述断路元件串联于上述加热元件103的供电电路上,用于在上述测温
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