可採集鋰離子電池電壓的加熱裝置的製作方法

2023-10-09 00:22:49 1

本發明涉及鋰離子電池加熱技術領域，具體涉及可採集鋰離子電池電壓的加熱裝置。

背景技術：

新能源汽車大都使用鋰離子電池提供電源，但由於鋰離子電池的電解液是有機溶質，所以在低溫下的放電能力很差。然而新能源汽車所面對的部分銷售市場是屬於寒冷地區的，如果溫度過低，小於鋰離子電池工作溫度範圍，車輛將無法啟動，那時就需要給鋰離子電池加熱，就需要一個給鋰離子電池加熱的加熱裝置。

技術實現要素：

本發明是為了解決現有新能源汽車用的鋰離子電池存在的上述不足，提供一種在鋰離子電池沒有進行電芯加熱時，電池連接模塊能將鋰離子電池內的單體電池依次串聯連接在一起變成串聯電池，在鋰離子電池進行電芯加熱時，電池連接模塊能將鋰離子電池內依次串聯連接在一起的串聯電池變成相互獨立的單體電池，易於對新能源汽車用的鋰離子電池進行加熱的裝置、加熱均勻性好、加熱速度快、安全性高的可採集鋰離子電池電壓的加熱裝置。

以上技術問題是通過下列技術方案解決的：

可採集鋰離子電池電壓的加熱裝置，包括鋰離子電池、電池連接模塊和電池管理系統，還包括能檢測鋰離子電池的電源輸出接口電壓的總電壓傳感器；所述鋰離子電池包括若干個單體電池；在每個單體電池上分別設有能檢測對應單體電池溫度的溫度傳感器，在每個單體電池上還分別設有能加熱對應單體電池溫度的加熱機構，所述電池連接模塊的控制端、總電壓傳感器、每個溫度傳感器和每個加熱機構的控制端分別與電池管理系統連接；電池連接模塊還與鋰離子電池連接，並且在鋰離子電池沒有進行電芯加熱時，電池連接模塊能將鋰離子電池內的單體電池依次串聯連接在一起變成串聯電池，在鋰離子電池進行電芯加熱時，電池連接模塊能將鋰離子電池內依次串聯連接在一起的串聯電池變成相互獨立的單體電池。

本方案在使用時，當總電壓傳感器檢測到鋰離子電池的電源輸出接口電壓低於設定電壓時，則電池管理系統給每個溫度傳感器發出溫度檢測指令，每個溫度傳感器檢測對應單體電池的溫度並上傳到電池管理系統，如果單體電池的溫度低於設定溫度，並且低於設定溫度的單體電池個數大於設定個數時，則電池管理系統給加熱機構工作指令，加熱機構啟動對單體電池進行加熱。本方案採用對各個單體電池進行單獨加熱，在加熱過程中，不僅便於對各個單體電池的加熱溫度進行單獨控制，也能大大提高加熱速度和加熱的安全性，對單體電池的保護控制好。本方案能使單體電池加熱均有，從而使得整個鋰離子電池加熱均勻，可靠性高。本方案在鋰離子電池沒有進行電芯加熱時，電池連接模塊能將鋰離子電池內的單體電池依次串聯連接在一起變成串聯電池，在鋰離子電池進行電芯加熱時，電池連接模塊能將鋰離子電池內依次串聯連接在一起的串聯電池變成相互獨立的單體電池，易於對新能源汽車用的鋰離子電池進行加熱的裝置、加熱均勻性好、加熱速度快、安全性高。

作為優選，設鋰離子電池的單體電池共有三個，並設這三個單體電池分別為一號單體電池、二號單體電池和三號單體電池；所述鋰離子電池的電源輸出接口設在電池連接模塊上，電池連接模塊包括一號電壓傳感器、二號電壓傳感器、三號電壓傳感器、一號單刀雙擲開關、二號單刀雙擲開關和單刀開關；一號單體電池的正極接線柱連接在一號單刀雙擲開關的轉動端上，一號單刀雙擲開關的一號觸點連接在一號電壓傳感器的正極接線端上，一號單刀雙擲開關的二號觸點連接在二號單刀雙擲開關的二號觸點上，一號單體電池的負極接線柱連接在一號電壓傳感器的負極接線端上，一號單體電池的負極接線柱也連接在所述鋰離子電池的電源輸出接口的負極接線端上；二號單體電池的正極接線柱連接在二號電壓傳感器的正極接線端上，二號單體電池的正極接線柱也連接在所述鋰離子電池的電源輸出接口的正極接線端上，二號單體電池的負極接線柱連接在二號電壓傳感器的負極接線端上，二號單體電池的負極接線柱也連接在單刀開關的一端上；三號單體電池的負極接線柱連接在二號單刀雙擲開關的轉動端上，二號單刀雙擲開關的一號觸點連接在三號電壓傳感器的負極接線端上，三號單體電池的正極接線柱連接在三號電壓傳感器的正極接線端上，三號單體電池的正極接線柱也連接在單刀開關的另一端上；所述一號電壓傳感器、二號電壓傳感器、三號電壓傳感器、一號單刀雙擲開關的控制端、二號單刀雙擲開關的控制端和單刀開關的控制端分別與電池管理系統連接。

本方案在鋰離子電池沒有進行電芯加熱時，電池連接模塊能將鋰離子電池內的單體電池依次串聯連接在一起變成串聯電池，在鋰離子電池進行電芯加熱時，電池連接模塊能將鋰離子電池內依次串聯連接在一起的串聯電池變成相互獨立的單體電池，易於對新能源汽車用的鋰離子電池進行加熱的裝置、加熱均勻性好、加熱速度快、安全性高。

作為優選，所述一號單刀雙擲開關的二號觸點和二號單刀雙擲開關的二號觸點均為常閉觸點，在鋰離子電池進行電芯加熱時一號單刀雙擲開關的二號觸點和二號單刀雙擲開關的二號觸點均處於斷開狀態，在鋰離子電池沒進行電芯加熱時一號單刀雙擲開關的二號觸點和二號單刀雙擲開關的二號觸點均處於閉合狀態；所述一號單刀雙擲開關的一號觸點和二號單刀雙擲開關的一號觸點均為常開觸點，在鋰離子電池進行電芯加熱時一號單刀雙擲開關的一號觸點和二號單刀雙擲開關的一號觸點均處於閉合狀態，在鋰離子電池沒進行電芯加熱時一號單刀雙擲開關的一號觸點和二號單刀雙擲開關的一號觸點均處於斷開狀態；所述單刀開關在鋰離子電池進行電芯加熱時處於斷開狀態，在鋰離子電池沒進行電芯加熱時處於閉合狀態。

這種結構提高了鋰離子電池在沒有進行電芯加熱時，電池連接模塊能將鋰離子電池內的單體電池依次串聯連接在一起變成串聯電池，鋰離子電池在進行電芯加熱時，電池連接模塊能將鋰離子電池內依次串聯連接在一起的串聯電池變成相互獨立的單體電池，可靠性高。

作為優選，在每個單體電池上的加熱機構都包括左密封隔熱罩、右密封隔熱罩、一號管、二號管和熱吹風機；每個單體電池的正極接線柱被密封在左密封隔熱罩內，每個單體電池的負極接線柱被密封在右密封隔熱罩內，熱吹風機的出風口通過一號管與左密封隔熱罩連通，左密封隔熱罩通過二號管與右密封隔熱罩連通，在右密封隔熱罩上設有罩出風口；所述熱吹風機的控制端與與電池管理系統連接；在左密封隔熱罩上設有左接線孔，在左接線孔內密封設有左導電線，在右密封隔熱罩上設有右接線孔，在右接線孔內密封設有右導電線。

這種結構的加熱方式對單體電池加熱效果好，加熱均勻性好，加熱速度快，從而提高了整個鋰離子電池的加熱速度和加熱均勻度。

作為優選，熱吹風機的進風口包括A進風口和B進風口，一根三號管的兩端對接連接在熱吹風機的B進風口上和右密封隔熱罩的罩出風口上。

通過B進風口可循環利用從右密封隔熱罩的罩出風口出來的餘熱風，提高熱的利用率。

作為優選，在左密封隔熱罩內設有螺旋向下的左螺旋導熱片，左螺旋導熱片的內邊沿一體連接在正極接線柱上；在右密封隔熱罩內設有螺旋向下的右螺旋導熱片，右螺旋導熱片的內邊沿一體連接在負極接線柱上；右密封隔熱罩的罩出風口設在右密封隔熱罩的上端，右密封隔熱罩的罩出風口設在右密封隔熱罩的上端，左密封隔熱罩的罩進風口設在左密封隔熱罩的上端，一號管的出風口連接在左密封隔熱罩的罩進風口上。

左螺旋導熱片和右螺旋導熱片分別增大了吸熱面積，從而使得熱吹風機吹出的熱能能更好的傳遞給正極接線柱和負極接線柱，加快單體電池的吸熱效率，從而提高單體電池的加熱速度，進而也提高了鋰離子電池的加熱速度。

作為優選，在正極接線柱上導熱固定連接有若干熱敏伸縮塊，在負極接線柱上也導熱固定連接有若干熱敏伸縮塊。

熱敏伸縮塊受熱會向外延伸增大吸熱面積，從而使得熱吹風機吹出的熱能能更好的傳遞給正極接線柱和負極接線柱，加快單體電池的吸熱效率，從而提高單體電池的加熱速度，進而也提高了鋰離子電池的加熱速度。

作為優選，在右密封隔熱罩的內壁上分別設有槓桿和與電池管理系統連接的壓力傳感器，槓桿的一端固定連接在負極接線柱上的一個熱敏伸縮塊上，並且當該個熱敏伸縮塊伸長到設定長度時所述槓桿的另一端能擠壓在壓力傳感器的壓力檢測面上，當該個熱敏伸縮塊伸長的長度小於設定長度時所述槓桿的另一端不能擠壓在壓力傳感器的壓力檢測面上。

熱敏伸縮塊通過槓桿易於擠壓在壓力傳感器上，當電池管理系統收到壓力傳感器上傳的數據大於設定數據時，電池管理系統立即給熱吹風機指令，控制熱吹風機的加熱溫度，從而實現對單體電池的加熱溫度控制，可靠性高，安全性好。

本發明能夠達到如下效果：

本發明在鋰離子電池沒有進行電芯加熱時，電池連接模塊能將鋰離子電池內的單體電池依次串聯連接在一起變成串聯電池，在鋰離子電池進行電芯加熱時，電池連接模塊能將鋰離子電池內依次串聯連接在一起的串聯電池變成相互獨立的單體電池，易於對新能源汽車用的鋰離子電池進行加熱的裝置、加熱方式簡單、加熱均勻性好、加熱速度快、安全性高，可靠性好。

附圖說明

圖1是本發明實施例的一種電路原理連接結構示意圖。

圖2是本實施例加熱機構處的一種連接結構示意圖。

圖3是本實施例的一種電路原理連接結構示意框圖。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。

實施例，可採集鋰離子電池電壓的加熱裝置，參見圖1、圖3所示，包括鋰離子電池15、電池連接模塊12和電池管理系統1，還包括能檢測鋰離子電池的電源輸出接口5電壓的總電壓傳感器19；所述鋰離子電池包括若干個單體電池；在每個單體電池上分別設有能檢測對應單體電池溫度的溫度傳感器35，在每個單體電池上還分別設有能加熱對應單體電池溫度的加熱機構36，所述電池連接模塊的控制端、總電壓傳感器、每個溫度傳感器和每個加熱機構的控制端分別與電池管理系統連接；電池連接模塊還與鋰離子電池連接，並且在鋰離子電池沒有進行電芯加熱時，電池連接模塊能將鋰離子電池內的單體電池依次串聯連接在一起變成串聯電池，在鋰離子電池進行電芯加熱時，電池連接模塊能將鋰離子電池內依次串聯連接在一起的串聯電池變成相互獨立的單體電池。

設鋰離子電池的單體電池共有三個，並設這三個單體電池分別為一號單體電池9、二號單體電池10和三號單體電池11；所述鋰離子電池的電源輸出接口設在電池連接模塊上，電池連接模塊包括一號電壓傳感器2、二號電壓傳感器3、三號電壓傳感器4、一號單刀雙擲開關7、二號單刀雙擲開關8和單刀開關6；一號單體電池的正極接線柱連接在一號單刀雙擲開關的轉動端上，一號單刀雙擲開關的一號觸點連接在一號電壓傳感器的正極接線端上，一號單刀雙擲開關的二號觸點連接在二號單刀雙擲開關的二號觸點上，一號單體電池的負極接線柱連接在一號電壓傳感器的負極接線端上，一號單體電池的負極接線柱也連接在所述鋰離子電池的電源輸出接口的負極接線端上；二號單體電池的正極接線柱連接在二號電壓傳感器的正極接線端上，二號單體電池的正極接線柱也連接在所述鋰離子電池的電源輸出接口的正極接線端上，二號單體電池的負極接線柱連接在二號電壓傳感器的負極接線端上，二號單體電池的負極接線柱也連接在單刀開關的一端上；三號單體電池的負極接線柱14連接在二號單刀雙擲開關的轉動端上，二號單刀雙擲開關的一號觸點連接在三號電壓傳感器的負極接線端上，三號單體電池的正極接線柱13連接在三號電壓傳感器的正極接線端上，三號單體電池的正極接線柱也連接在單刀開關的另一端上；所述一號電壓傳感器、二號電壓傳感器、三號電壓傳感器、一號單刀雙擲開關的控制端、二號單刀雙擲開關的控制端和單刀開關的控制端分別與電池管理系統連接。

所述一號單刀雙擲開關的二號觸點和二號單刀雙擲開關的二號觸點均為常閉觸點，在鋰離子電池進行電芯加熱時一號單刀雙擲開關的二號觸點和二號單刀雙擲開關的二號觸點均處於斷開狀態，在鋰離子電池沒進行電芯加熱時一號單刀雙擲開關的二號觸點和二號單刀雙擲開關的二號觸點均處於閉合狀態；所述一號單刀雙擲開關的一號觸點和二號單刀雙擲開關的一號觸點均為常開觸點，在鋰離子電池進行電芯加熱時一號單刀雙擲開關的一號觸點和二號單刀雙擲開關的一號觸點均處於閉合狀態，在鋰離子電池沒進行電芯加熱時一號單刀雙擲開關的一號觸點和二號單刀雙擲開關的一號觸點均處於斷開狀態；所述單刀開關在鋰離子電池進行電芯加熱時處於斷開狀態，在鋰離子電池沒進行電芯加熱時處於閉合狀態。

在每個單體電池上的加熱機構都包括左密封隔熱罩16、右密封隔熱罩18、一號管24、二號管17和熱吹風機27；每個單體電池的正極接線柱被密封在左密封隔熱罩內，每個單體電池的負極接線柱被密封在右密封隔熱罩內，熱吹風機的出風口通過一號管與左密封隔熱罩連通，左密封隔熱罩通過二號管與右密封隔熱罩連通，在右密封隔熱罩上設有罩出風口；所述熱吹風機的控制端與與電池管理系統連接；在左密封隔熱罩上設有左接線孔22，在左接線孔內密封設有左導電線23，在右密封隔熱罩上設有右接線孔30，在右接線孔內密封設有右導電線29。

熱吹風機的進風口包括A進風口25和B進風口26，一根三號管28的兩端對接連接在熱吹風機的B進風口上和右密封隔熱罩的罩出風口上。

在左密封隔熱罩內設有螺旋向下的左螺旋導熱片21，左螺旋導熱片的內邊沿一體連接在正極接線柱上；在右密封隔熱罩內設有螺旋向下的右螺旋導熱片31，右螺旋導熱片的內邊沿一體連接在負極接線柱上；右密封隔熱罩的罩出風口設在右密封隔熱罩的上端，右密封隔熱罩的罩出風口設在右密封隔熱罩的上端，左密封隔熱罩的罩進風口設在左密封隔熱罩的上端，一號管的出風口連接在左密封隔熱罩的罩進風口上。

在正極接線柱上導熱固定連接有若干熱敏伸縮塊20，在負極接線柱上也導熱固定連接有若干熱敏伸縮塊32。

在右密封隔熱罩的內壁上分別設有槓桿33和與電池管理系統連接的壓力傳感器34，槓桿的一端固定連接在負極接線柱上的一個熱敏伸縮塊上，並且當該個熱敏伸縮塊伸長到設定長度時所述槓桿的另一端能擠壓在壓力傳感器的壓力檢測面上，當該個熱敏伸縮塊伸長的長度小於設定長度時所述槓桿的另一端不能擠壓在壓力傳感器的壓力檢測面上。

本實施例在使用時，當總電壓傳感器檢測到鋰離子電池的電源輸出接口電壓低於設定電壓時，則電池管理系統給每個溫度傳感器發出溫度檢測指令，每個溫度傳感器檢測對應單體電池的溫度並上傳到電池管理系統，如果單體電池的溫度低於設定溫度，並且低於設定溫度的單體電池個數大於設定個數時，則電池管理系統給加熱機構工作指令，加熱機構啟動對單體電池進行加熱。本實施例採用對各個單體電池進行單獨加熱，在加熱過程中，不僅便於對各個單體電池的加熱溫度進行單獨控制，也能大大提高加熱速度和加熱的安全性，對單體電池的保護控制好。本實施例能使單體電池加熱均有，從而使得整個鋰離子電池加熱均勻，可靠性高。本實施例在鋰離子電池沒有進行電芯加熱時，電池連接模塊能將鋰離子電池內的單體電池依次串聯連接在一起變成串聯電池，在鋰離子電池進行電芯加熱時，電池連接模塊能將鋰離子電池內依次串聯連接在一起的串聯電池變成相互獨立的單體電池，易於對新能源汽車用的鋰離子電池進行加熱的裝置、加熱均勻性好、加熱速度快、安全性高。

本實施例對單體電池加熱效果好，加熱均勻性好，加熱速度快，從而提高了整個鋰離子電池的加熱速度和加熱均勻度。

通過B進風口可循環利用從右密封隔熱罩的罩出風口出來的餘熱風，提高熱的利用率。

左螺旋導熱片和右螺旋導熱片分別增大了吸熱面積，從而使得熱吹風機吹出的熱能能更好的傳遞給正極接線柱和負極接線柱，加快單體電池的吸熱效率，從而提高單體電池的加熱速度，進而也提高了鋰離子電池的加熱速度。

熱敏伸縮塊受熱會向外延伸增大吸熱面積，從而使得熱吹風機吹出的熱能能更好的傳遞給正極接線柱和負極接線柱，加快單體電池的吸熱效率，從而提高單體電池的加熱速度，進而也提高了鋰離子電池的加熱速度。

熱敏伸縮塊通過槓桿易於擠壓在壓力傳感器上，當電池管理系統收到壓力傳感器上傳的數據大於設定數據時，電池管理系統立即給熱吹風機指令，控制熱吹風機的加熱溫度，從而實現對單體電池的加熱溫度控制，可靠性高，安全性好。

上面結合附圖描述了本發明的實施方式，但實現時不受上述實施例限制，本領域普通技術人員可以在所附權利要求的範圍內做出各種變化或修改。