一種帶有加溫功能的儲能充放電控制器的製作方法
2023-08-10 05:37:26
本發明涉及一種儲能充放電控制器，具體涉及一種帶有加溫功能的儲能充放電控制器。
背景技術：
「鋰電池」，是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。隨著科學技術的發展，現在鋰電池已經成為了主流。鋰離子電池以其特有的性能優勢已在可攜式電器如手提電腦、攝像機、移動通訊中得到普遍應用。開發的大容量鋰離子電池已在電動汽車中開始試用，預計將成為21世紀電動汽車的主要動力電源之一，並將在人造衛星、航空航天和儲能方面得到應用。隨著能源的緊缺和世界的環保方面的壓力。鋰電被廣泛應用於電動車行業，特別是磷酸鐵鋰及三元材料電池的出現，更推動了鋰電池產業的發展和應用。但是由於鋰電池的化學特性，使得鋰電池在低溫環境下的充放電效率、壽命、安全性等有重大影響。
技術實現要素：
針對現有技術存在的不足，本發明所要解決的技術問題是，提供一種帶有加溫功能的儲能充放電控制器，防止鋰電池在低溫環境下影響工作效率和使用壽命。
為解決上述技術問題，本發明採取的技術方案是，一種帶有加溫功能的儲能充放電控制器，包括充放電控制器（1）和電池本體（4），還包括電池加熱開關電路（2）和電池測溫電路（3），所述充放電控制電路（1）連接電池加熱開關電路（2）及電池測溫電路（3），電池測溫電路（3）包括溫度採樣電路（8）和測溫探頭接口（9），測溫探頭接口（9）連接有接溫度探頭（6）；電池加熱開關電路連接有加溫線（7），加溫線（7）貼合於電池本體（4）外。
優化的，上述帶有加溫功能的儲能充放電控制器，所述充放電控制器（1）包括MCU、電源電路、充電電路、放電電路、保護電路、檢測採樣電路、狀態指示電路、通訊電路，電源電路、充電電路、放電電路、保護電路、檢測採樣電路、狀態指示電路、通訊電路連接MCU。
優化的，上述帶有加溫功能的儲能充放電控制器，所述電池加熱開關電路（2）和電池測溫電路（3）連接MCU。
優化的，上述帶有加溫功能的儲能充放電控制器，所述測溫探頭接口（9）包括輸出端子二（24）、輸出端子一（23），電池加熱開關電路（2）包括N溝道MOS管（21）、二極體（29）、電阻二（25）、電阻三（26），所述電阻三（26）串聯於N溝道MOS管（21）的G極，二極體（29）串聯於N溝道MOS管（21）的S極，N溝道MOS管（21）的D極接地，電阻三（26）的兩端分別連接輸出端子一（23）、輸出端子二（24），N溝道MOS管（21）的G極通過電阻三（26）接地。
優化的，上述帶有加溫功能的儲能充放電控制器，所述二極體（29）的負極連接電源電壓，電阻二（25）串聯於N溝道MOS管（21）的G極與MCU的WARM EN端之間。
優化的，上述帶有加溫功能的儲能充放電控制器，所述輸出端子二（24）、輸出端子一（23）連接加溫線（7）。
優化的，上述帶有加溫功能的儲能充放電控制器，所述接溫度探頭（6）包括熱敏電阻七（33）、熱敏電阻九（35），電池測溫電路（3）包括瓷片電容一（31）、瓷片電容二（32）、電阻八（34）、電阻十（36），MCU的ADC-NTC端通過熱敏電阻七（33）連接5V電源，電阻八（34）、瓷片電容一（31）並聯後串聯於MCU的ADC-NTC端與接地端之間；MCU的第二ADC-NTC端通過熱敏電阻九（35）連接5V電源，電阻十（36）、瓷片電容二（32）並聯後串聯於MCU的第二ADC-NTC端與接地端之間。
本申請的技術方案中，通過在電池上設置外接加熱線，通過測溫探頭測量電池的環境溫度，在電池的環境溫度過低時，通過外接加熱線對電池進行加熱保持電池的溫度。
方案中，針對鋰電池的三個不同工作階段通過對電池環境溫度的測量，實現適時適溫的控制開關電路對加熱線通電發熱實施對電池組的加溫以達到解決低溫環境下充放電對電池組壽命、功效、安全性的影響。通過針對電池組充電、放電、靜置（休息）三個不同工作階段的下不同升溫控制的調節，實現最高效的節能控制。
電池組充電、放電、靜置（休息）三個不同工作階段的工作狀態通過充放電控制器（1）即可實現。本申請中的充放電控制器（1）使用現有技術中使用的充電電池通用型充放電控制器即可，上述工作狀態檢測其即可實現，在此不再贅述。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明的電池加熱開關電路的結構示意圖；
圖3為本發明的溫度採樣電路的結構示意圖；
圖4為本發明的MCU連接電路的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖與具體實施例進一步闡述本發明的技術特點。
實施例1
本發明為一種帶有加溫功能的儲能充放電控制器，包括充放電控制器（1）和電池本體（4），還包括電池加熱開關電路（2）和電池測溫電路（3），所述充放電控制電路（1）連接電池加熱開關電路（2）及電池測溫電路（3），電池測溫電路（3）包括溫度採樣電路（8）和測溫探頭接口（9），測溫探頭接口（9）連接有接溫度探頭（6）；電池加熱開關電路連接有加溫線（7），加溫線（7）貼合於電池本體（4）外。
所述充放電控制器（1）包括MCU、電源電路、充電電路、放電電路、保護電路、檢測採樣電路、狀態指示電路、通訊電路，電源電路、充電電路、放電電路、保護電路、檢測採樣電路、狀態指示電路、通訊電路連接MCU。
所述電池加熱開關電路（2）和電池測溫電路（3）連接MCU。
所述測溫探頭接口（9）包括輸出端子二（24）、輸出端子一（23），電池加熱開關電路（2）包括N溝道MOS管（21）、二極體（29）、電阻二（25）、電阻三（26），所述電阻三（26）串聯於N溝道MOS管（21）的G極，二極體（29）串聯於N溝道MOS管（21）的S極，N溝道MOS管（21）的D極接地，電阻三（26）的兩端分別連接輸出端子一（23）、輸出端子二（24），N溝道MOS管（21）的G極通過電阻三（26）接地。
所述二極體（29）的負極連接電源電壓，電阻二（25）串聯於N溝道MOS管（21）的G極與MCU的WARM EN端之間。
所述輸出端子二（24）、輸出端子一（23）連接加溫線（7）。
所述接溫度探頭（6）包括熱敏電阻七（33）、熱敏電阻九（35），電池測溫電路（3）包括瓷片電容一（31）、瓷片電容二（32）、電阻八（34）、電阻十（36），MCU的ADC-NTC端通過熱敏電阻七（33）連接5V電源，電阻八（34）、瓷片電容一（31）並聯後串聯於MCU的ADC-NTC端與接地端之間；MCU的第二ADC-NTC端通過熱敏電阻九（35）連接5V電源，電阻十（36）、瓷片電容二（32）並聯後串聯於MCU的第二ADC-NTC端與接地端之間。
本申請的技術書方案中，使用熱敏電阻七（33）、熱敏電阻九（35）測量電池溫度和N溝道MOS管（21）處的溫度並將電信號傳遞至MCU的ADC-NTC端和第二ADC-NTC端。
在電池的環境溫度過低時，MCU控制加溫線（7）對電池進行加熱保持電池的溫度。
方案中，針對鋰電池的三個不同工作階段通過對電池環境溫度的測量，實現適時適溫的控制開關電路對加熱線通電發熱實施對電池組的加溫以達到解決低溫環境下充放電對電池組壽命、功效、安全性的影響。通過針對電池組充電、放電、靜置（休息）三個不同工作階段的下不同升溫控制的調節，實現最高效的節能控制。
本申請中，將電池放電狀態停止加熱的溫度調整為10攝氏度，放電狀態開始加熱的溫度調整為-15攝氏度，充電狀態停止加熱的溫度調整為15攝氏度，充電狀態開始加熱的溫度調整為5攝氏度，靜置狀態停止加熱的溫度設置為-15攝氏度，靜置狀態開始加熱的溫度調整為-30攝氏度，以上參數依據容量、輸出功率及使用環境溫度不同，可作出適應的參數調整，並非是一層不變。
當N溝道MOS管（21）的工作溫度上限達到79攝氏度、下限工作溫度達到-40攝氏度，控制器整體停止工作。
通過熱敏電阻七（33）、熱敏電阻九（35）對電池的工作溫度測量和充放電控制器（1）對電池工作狀態的檢測，實現電池組充電、放電、靜置（休息）三個不同工作階段的工作溫度的控制。
電池組充電、放電、靜置（休息）三個不同工作階段的工作狀態通過充放電控制器（1）即可實現。本申請中的充放電控制器（1）使用現有技術中使用的充電電池通用型充放電控制器即可，上述工作狀態檢測其即可實現，在此不再贅述。
實施例2
此實施例與實施例1的區別在於：本實施例的技術方案中，電池加熱開關電路（2）使用現有技術中的D觸發器開關電路連接MCU和加溫線（7）實現加溫線（7）的工作狀態的控制。D觸發器開關電路的具體形式和連接方式屬於本領域的公知常識，在此不再贅述。
當然，上述說明並非是對本發明的限制，本發明也並不限於上述舉例，本技術領域的普通技術人員，在本發明的實質範圍內，作出的變化、改型、添加或替換，都應屬於本發明的保護範圍。