一种新能源电池加热系统的制作方法

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种新能源电池加热系统。

背景技术：

目前新能源电池缺陷：因电池受环境温度影响电池充电与续航里程受到很大局限，如电池在0℃以下不可以正常充电，有充电时间长，甚至有爆炸风险，电池在低温工作前提下相比正常工作温度25℃±5℃行驶里程减少30％-40％，并且，存在安全隐患。目前新能源汽车的电源多采用水循环加热。

中国专利(cn105449314a)公开了一种电动汽车电池包充电加热装置，包括加热室和至少一个高压电池箱，此发明通过水循环回路，利用加热室加热循环水，从而使高压电池模组升温，克服了直接由比热容较小的空气导热而导致制热效果不佳和制热范围小的缺陷，同时增加了加热装置的利用率。

中国专利(cn106696686a)公开了电动汽车水循环系统及其控制方法、装置及汽车，包括电机水循环回路、动力电池水循环回路、连接管路、第一可控开关组件和受控制单元。本发明解决了当电动车的动力电池温度过低时可自动连通电机水循环回路和动力电池水循环回路，利用电机冷却的预热使动力电池加温。

但是，上述专利都是采用水循环加热的方法对动力电池实施加温，但是这种电池加温方式不仅存在安全风险，还会造成车辆自重增加导致巡航能力降低，加热效率低(先加热水，再由水加热电池)，维护保养成本高，设计与制造成本高，浪费社会资源。

中国专利(cn102437395a)的发明介绍了“一种带有加热功能的电池系统”，该方案存在如下弊端：1)由于该系统利用风机将热量带到电池，导致远离风道的电池加热效果差，加热不均匀；2)该系统通过导热管风机等单元构成，占用很多空间，空间利用率低；3)该系统包含绝热的外壳、导热管、风机、燃烧器等部件，结构复杂；4)由于存在明火，而且电池本身就必须考虑安全性，该系统在国标要求的试验中存在很大的安全隐患。

因此，制造一款安全可靠、自重低、加热效率高、设计简洁、维护保养成本低的一种新能源电池加热系统显得尤为必要。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本发明提供一种新能源电池加热系统，具体采用如下的技术方案：

一种新能源电池加热系统，包括连接线和开关，还包括基板、加热材料，所述加热材料敷设在所述基板上，所述连接线将所述加热材料和所述开关串联，所述开关包括温控开关和遥控开关。

优选地，所述基板的主要材料为环氧树脂、玻璃纤维布和辅助添料，所述辅助添料为氢氧化铝、氢氧化镁、硅微粉的一种或几种混合物。

优选地，所述基板在一定温度下能够自由弯折，待冷却后形成具有一定强度的特定形状。

优选地，所述加热材料为电子级铜箔、电子级铝箔、电子级钢铂或石墨烯。

优选地，所述加热材料呈“s”型带状结构，所述加热材料厚度为0.3-0.5mm，所述加热材料的宽度为1-3mm，所述“s”型带状结构的横向段之间的宽度为所述加热材料宽度的3倍。

优选地，所述加热材料的两端设置有连接线头，所述连接线头大于所述加热材料的宽度。

优选地，所述加热系统至少由三层带有加热材料的所述基板层叠制成。

优选地，所述环氧树脂的重量比为35％-45％，所述玻璃纤维布的重量比为35％-45％，所述辅助添料的重量比为15％-30％。

优选地，所述温控开关具有在不同环境温度下开启不同数量所述加热材料的能功能，具体为当环境温度低于-10℃时开启一层所述加热材料，当环境温度低于-20℃时开启两层所述加热材料，当环境温度低于-30℃时开启三层所述加热材料；

所述遥控开关能够受遥控开启或关闭；所述温控开关和所述遥控开关均串联连接在所述连接线上。

所述加热系统的制作工艺包括以下步骤：

1)将环氧树脂和辅助添料按2：1比例混合后加热成熔融状；

2)将玻璃纤维布充分浸至在熔融状混合液中，取出所述玻璃纤维布，冷却10分钟；

3)将冷却后的所述玻璃纤维布经碾平机压碾，压碾后的所述玻璃纤维布即为基板，所述基板厚度为0.5～1mm，所述基板主要成分含量为所述环氧树脂为35％-45％，所述玻璃纤维布占比为35％-45％，所述辅助添料占比为15％-30％；

4)将所述加热材料和所述基板层叠后放入热压合机内紧密压合；

5)将所述加热材料按需要蚀刻成多种形状的加热线路；

所述加热材料的加热线路可沿所述基板的横向往复式呈“s”型布置；也可以将所述加热材料的加热线路沿所述基板的纵向往复式呈“s”型布置；将所述加热材料的两端留有连接线头；将所述加热材料压制在所述基板后形成主板，所述主板的厚度约为0.6-1.5mm；

6)将蚀刻后的主板按需要的厚度和发热量再次叠构一层基板，然后重复步骤4)和步骤5)，以此方式叠构至所需的主板层数；

7)将上述步骤6)后的主板按尺寸大小分切钻孔；

8)将分切好的主板整体加热到一定温度，使所述主板根据需要弯曲成所需型态；

9)将叠构后的多层所述主板上的所述连接线头分别通过连接线连接至所述温控开关；

10)将所述温控开关、所述遥控开关串联连接至电源。

本发明所获得的有益技术效果：

1)本发明通过简洁的结构设计和合理的部件设置，使得本发明加热系统加热效率高、能源利用率高、环境适应性好、使用寿命长、自重轻、维护保养成本低等特点。

2)本发明将环氧树脂、玻璃纤维布和辅助添料(氢氧化铝、氢氧化镁、硅微粉等)混合制成本发明的主板，使得本发明的耐腐蚀性、耐电压性、耐高温性能均较强。

3)本发明通过合理的工艺设置，能根据不同形状的电池任意设计本发明的形状，有效提高了本发明的适用性，显著提高了本发明的使用价值。

4)本发明原材料来源广泛，通过合理的工艺设计和成分配比解决了新能源电池寒冷环境加热的问题，使得本发明使用安全、制造成本低，维护保养成本低，有利于大面积普及使用。

5)本发明通过串联型电路设计，并且采用双开关的设计，使得本发明能够根据需要自主选择电池加温的时机，使得本发明节约能源，能源利用率高。

6)本发明通过将层叠后主板分别与温控开关连接，温控开关根据环境温度选择性开启单层主板或同时开启多层主板，使得本发明能够适应环境温度选择性调整加热系统的加热量，进而提高能源利用率和本发明使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明结构主视图；

图2为本发明加热系统原理图。

其中：1-基板，2-加热材料，3-连接线头，4-连接线，5-温控开关，6-遥控开关，7-电源。

具体实施方式

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

根据图1所示，一种新能源电池加热系统，包括基板1、加热材料2、连接线4和开关，所述加热材料2敷设在所述基板1上，所述连接线4将所述加热材料2和所述开关串联。所述基板1的主要材料为环氧树脂、玻璃纤维布和辅助添料，所述辅助添料为氢氧化铝、氢氧化镁、硅微粉的一种或几种混合物。所述基板1上的所述环氧树脂的重量比为35％～45％，所述玻璃纤维布的重量比为35％～-45％，所述辅助填料的重量比为15％～30％。

优选地，所述基板1上的所述环氧树脂的重量比为40％，所述玻璃纤维布的重量比为40％，所述辅助填料的重量比为20％。

所述基板1在一定温度下能够自由弯折，待冷却后形成具有一定强度的特定形状。

所述基板1具有良好的隔热、绝缘性和柔韧性。

所述加热材料2为电子级铜箔、电子级铝箔、电子级钢铂或石墨烯。所述加热材料2呈“s”型带状结构，所述加热材料2厚度约0.3-0.5mm，所述加热材料2的宽度约为1-3mm，所述“s”型的横向段之间的宽度为所述加热材料2宽度的3倍。所述加热材料2能通过蚀刻或激光切割的方式制成，所述加热材料2的两端设置有连接线头3，所述连接线头3呈矩形结构，所述连接线头3的宽度约为所述加热材料2宽度的3-4倍，所述连接线头3的长度约为所述加热材料2宽度的4-5倍，所述连接线头3与所述加热材料2为一体式制成。

压制完所述加热材料2的所述基板1的散热量约为0.3瓦。

所述连接线4将所述连接线头3连接在电源7上。所述连接线4上连接有所述开关。

所述一种新能源电池加热系统由四层带有加热材料的所述基板层叠制成。

根据图2所示，所述开关包括温控开关5和遥控开关6；所述温控开关5具有在不同环境温度下开启不同数量所述加热材料的能力，其开启顺序为从内层到外层依次开启，具体为当环境温度低于-10℃时开启一层所述加热材料，当环境温度低于-20℃时开启两层所述加热材料，当环境温度低于-30℃时开启三层所述加热材料，当环境温度低于-40℃时开启所有层加热材料；所述遥控开关6能够手动或定时遥控开启或关闭；所述温控开关5和所述遥控开关6均串联连接在所述连接线4上。

所述主板的制作工艺包括以下步骤：

1)将环氧树脂和辅助添料按2：1比例混合后加热成熔融状；

2)将玻璃纤维布充分浸至在熔融状混合液中，取出所述玻璃纤维布，冷却10分钟；

3)将冷却后的所述玻璃纤维布经碾平机压碾，压碾后的所述玻璃纤维布即为基板1，所述基板厚度为0.5～1mm，所述基板1主要成分含量为所述环氧树脂为35％-45％，所述玻璃纤维布占比为35％-45％，所述辅助填料占比为15％-30％；

4)将所述加热材料2和所述基板1层叠后放入热压合机内热压合，形成主板，所述主板的厚度约为0.6-1.5mm；

5)将所述加热材料2按需要蚀刻成多种形状的加热线路；

所述加热线路沿所述基板1的横向往复式呈“s”型布置或沿所述基板1的纵向往复式呈“s”型布置；将所述加热材料2的两端留有连接线头3；

6)将蚀刻后的主板按需要的厚度和发热量再次叠构一层基板1，然后重复步骤4)和步骤5)，以此方式叠构至所需的主板层数；

7)将上述步骤6)后的主板按尺寸大小分切钻孔；

8)将分切好的主板整体加热到一定温度，使所述主板根据需要弯曲成所需型态；

9)将叠构后的多层所述主板上的所述连接线头3分别通过连接线4连接至所述温控开关5，使得每层主板间并联；

10)将所述温控开关5、所述遥控开关6串联连接至电源7。

如上所述，可较好地实现本发明，对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和变型仍落入本发明的保护范围内。本发明中未进行特殊说明或限定的部分，均采用现有技术实施。