1.本发明属于锂电池技术领域,具体涉及一种启动电源锂电池系统快速加热装置及其控制方法。
背景技术:2.锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。随着科学技术的发展,锂电池已经成为了主流。
3.目前锂电池行业为了满足市场道路车辆、非道路车辆和有大电流启动的设备应用场合的启动电源锂电池低温工作的要求,常常使用电阻丝加热方案对启动电源锂电池内部电芯进行加热,通过加热控制器请求加热电流和控制断路器来实现加热丝发热,再通过热传导到电芯,达到加热锂电池系统的升温目的。
4.该方案加热速度由于收到电芯、电芯pcak以及请求的外部电流限制,目前最快的加热速率为0.5℃/min(加热时间过长)而且需要外部供电加热。往往导致用户使用启动电源锂电池系统充电时等待时间过长。
5.因此,需要改进加热方式,提高加热速率,从而改善上述问题。
技术实现要素:6.本发明的目的是提供一种启动电源锂电池系统快速加热装置及其控制方法,
7.本发明提供了如下的技术方案:
8.一种启动电源锂电池系统快速加热装置,包括加热片和加热控制器,所述加热片至少设有一片,加热片分别固定于启动电源锂电池系统内部的每个电芯侧壁上,多个加热片形成一个加热片总成,所述加热片包括加热片负极和加热片正极,所述加热片正极与加热正极并联铜牌连接,所述加热片负极与加热负极并联铜牌连接,所述加热负极并联铜牌与启动电源锂电池系统的负极电性连接,所述加热正极并联铜牌与启动电源锂电池系统的正极电性连接;
9.所述加热正极并联铜牌与启动电源锂电池系统的正极连接的电路上依次串联有加热磁开关、短路熔断器和保护磁开关;
10.所述启动电源锂电池系统上电性连接有加热控制器,所述加热控制器上设有通讯口和控制开关输出接口;
11.所述短路熔断器与加热磁开关连接的电路上电性连接有外接电源正极,所述启动电源锂电池系统的负极电性连接有电流检测装置,所述电流检测装置的另一端与外接外接电源负极电性连接。
12.优选的,所述加热磁开关和保护磁开关的控制线与加热控制器的控制开关输出接口电性连接。
13.优选的,所述加热控制器与启动电源锂电池系统连接的电路上电性连接有加热控
制器电源开关,所述加热控制器上电性连接有电源指示。
14.优选的,加热模式可分为三种模式:
15.电池加热模式,该模式为低温放电模式,使用的环境温度范围为:﹣45℃至10℃;
16.当需要在低温情况下使用启动电源锂电池系统对外部设备做大电流启动时:
17.s1、加热控制器通过通讯口接收通讯信息;
18.s2、加热控制器通过控制开关输出接口开启加热磁开关、保护磁开关,通过加热片总成对启动电源锂电池系统进行加热;
19.外接电源加热模式:该模式为低温充电模式,使用的环境温度范围为:﹣45℃至10℃;
20.当需要对启动电源锂电池系统进行大电流充电时:
21.s1、加热控制器通过通讯口接收通讯信息;
22.s2、加热控制器通过控制开关输出接口开启加热磁开关,并向外接电源请求最大为135a的电流,通过加热片总成对启动电源锂电池系统进行预加热;
23.s3、当加热到5℃以上后,可以通过大电流对启动电源锂电池系统充电;
24.电池、外部电源混合加热模式:该模式为边充电边加热模式,使用的环境温度范围为:﹣45℃至10℃;
25.当外接电源供电不足时:
26.s1、加热控制器通过通讯口接收通讯信息;
27.s2、加热控制器通过控制开关输出接口开启加热磁开关,并向外接电源请求最大为135a的电流;
28.s3、当外接电源供电不足时,加热控制器通过控制开关输出接口开启保护磁开关,通过启动电源锂电池系统同时给加热片供电,从而达到快速加热的目的。
29.本发明的有益效果是:该启动电源锂电池系统快速加热装置,加热模式可分为电池加热模式、外接电源加热模式和电池、外接电源混合加热模式,用户可以根据使用需求选择相应的加热模式,使用灵活性较高;此外,该加热装置能够有效提高启动电源锂电池系统的加热速率,极大地缩短了市场用户在低温情况下使用启动电源锂电池系统充电预加热等待的时间。该启动电源锂电池系统快速加热装置优化了加热条件,更加合理化用户对启动电源锂电池系统的使用。
附图说明
30.附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
31.图1是本发明的加热装置结构示意图;
32.图2是本发明的电气原理图。
33.图中标记为:1、加热磁开关;2、保护磁开关;3、短路熔断器;4、加热片负极;5、加热负极并联铜牌;6、加热片正极;7、加热正极并联铜牌;8、电流检测装置;9、外接电源正极;10、外接电源负极;11、加热片;12、加热控制器。
具体实施方式
34.如图1和图2所示,一种启动电源锂电池系统快速加热装置,包括加热片11和加热控制器12,所述加热片11至少设有一片,加热片11分别固定于启动电源锂电池系统内部的每个电芯侧壁上,多个加热片11形成一个加热片总成,所述加热片11包括加热片负极4和加热片正极6,所述加热片正极6与加热正极并联铜牌7连接,所述加热片负极4与加热负极并联铜牌5连接,所述加热负极并联铜牌5与启动电源锂电池系统的负极电性连接,所述加热正极并联铜牌7与启动电源锂电池系统的正极电性连接;
35.所述加热正极并联铜牌7与启动电源锂电池系统的正极连接的电路上依次串联有加热磁开关1、短路熔断器3和保护磁开关2,短路熔断器3起到保护电路的作用,通过控制加热磁开关1、保护磁开关2的通断可形成不同的闭合回路,从而实现不同的加热模式;
36.所述启动电源锂电池系统上电性连接有加热控制器12,所述加热控制器12上设有通讯口和控制开关输出接口;
37.所述短路熔断器3与加热磁开关1连接的电路上电性连接有外接电源正极9,所述启动电源锂电池系统的负极电性连接有电流检测装置8,所述电流检测装置8的另一端与外接外接电源负极10电性连接,电流检测装置8用于检测流过的电流大小。
38.进一步的,所述加热磁开关1和保护磁开关2的控制线与加热控制器12的控制开关输出接口电性连接,通过加热控制器12智能控制加热磁开关1和保护磁开关2的通断。
39.进一步的,所述加热控制器12与启动电源锂电池系统连接的电路上电性连接有加热控制器电源开关,所述加热控制器12上电性连接有电源指示。
40.进一步的,加热模式可分为三种模式:
41.电池加热模式,该模式为低温放电模式,使用的环境温度范围为:﹣45℃至10℃;
42.当需要在低温情况下使用启动电源锂电池系统对外部设备做大电流启动时:
43.s1、加热控制器12通过通讯口接收通讯信息;
44.s2、加热控制器12通过控制开关输出接口开启加热磁开关1、保护磁开关2,使启动电源锂电池系统、保护磁开关2、短路熔断器3、加热磁开关1和加热片总成形成闭合回路,依靠启动电源锂电池系统对加热片11进行供电,从而通过加热片总成产生热量而对启动电源锂电池系统进行加热;
45.在启动电源锂电池系统大电流放电时,可以调节加热磁开关1的通断频率而实现不同的加热时间的要求,从﹣45℃加热到10℃,最快只需8分钟即可加热完成,并且能够控制温差在10℃以内;
46.外接电源加热模式:该模式为低温充电模式,使用的环境温度范围为:﹣45℃至10℃(在此温度区间内,因锂电池不能大电流低温充电,因此,需要对启动电源锂电池系统进行预热);
47.当需要对启动电源锂电池系统进行大电流充电时:
48.s1、加热控制器12通过通讯口接收通讯信息;
49.s2、加热控制器12通过控制开关输出接口开启加热磁开关1,并向外接电源请求最大为135a的电流,使外接电源正极9、加热磁开关1、加热片总成、电流检测装置8和外接电源负极10形成闭合回路,通过外接电源对加热片11进行供电,从而通过加热片总成产生热量而对启动电源锂电池系统进行预加热;
50.s3、当加热到5℃以上后,可以通过大电流对启动电源锂电池系统充电;
51.整个加热过程可控制在8分钟内;
52.电池、外部电源混合加热模式:该模式为边充电边加热模式,使用的环境温度范围为:﹣45℃至10℃;
53.当外接电源供电不足时:
54.s1、加热控制器12通过通讯口接收通讯信息;
55.s2、加热控制器12通过控制开关输出接口开启加热磁开关1,并向外接电源请求最大为135a的电流;
56.s3、当外接电源供电不足时,加热控制器12通过控制开关输出接口开启保护磁开关2,通过启动电源锂电池系统同时给加热片11供电,从而达到快速加热的目的,整个加热过程最快可控制在10分钟内。
57.以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:1.一种启动电源锂电池系统快速加热装置,包括加热片(11)和加热控制器(12),其特征在于,所述加热片(11)至少设有一片,加热片(11)分别固定于启动电源锂电池系统内部的每个电芯侧壁上,多个加热片(11)形成一个加热片总成,所述加热片(11)包括加热片负极(4)和加热片正极(6),所述加热片正极(6)与加热正极并联铜牌(7)连接,所述加热片负极(4)与加热负极并联铜牌(5)连接,所述加热负极并联铜牌(5)与启动电源锂电池系统的负极电性连接,所述加热正极并联铜牌(7)与启动电源锂电池系统的正极电性连接;所述加热正极并联铜牌(7)与启动电源锂电池系统的正极连接的电路上依次串联有加热磁开关(1)、短路熔断器(3)和保护磁开关(2);所述启动电源锂电池系统上电性连接有加热控制器(12),所述加热控制器(12)上设有通讯口和控制开关输出接口;所述短路熔断器(3)与加热磁开关(1)连接的电路上电性连接有外接电源正极(9),所述启动电源锂电池系统的负极电性连接有电流检测装置(8),所述电流检测装置(8)的另一端与外接外接电源负极(10)电性连接。2.根据权利要求1所述的启动电源锂电池系统快速加热装置,其特征在于,所述加热磁开关(1)和保护磁开关(2)的控制线与加热控制器(12)的控制开关输出接口电性连接。3.根据权利要求1所述的启动电源锂电池系统快速加热装置,其特征在于,所述加热控制器(12)与启动电源锂电池系统连接的电路上电性连接有加热控制器电源开关,所述加热控制器(12)上电性连接有电源指示。4.一种使用如权利要求1至3中任一项所述的启动电源锂电池系统快速加热装置的控制方法,其特征在于,加热模式可分为三种模式:电池加热模式,该模式为低温放电模式,使用的环境温度范围为:﹣45℃至10℃;当需要在低温情况下使用启动电源锂电池系统对外部设备做大电流启动时:s1、加热控制器(12)通过通讯口接收通讯信息;s2、加热控制器(12)通过控制开关输出接口开启加热磁开关(1)、保护磁开关(2),通过加热片总成对启动电源锂电池系统进行加热;外接电源加热模式:该模式为低温充电模式,使用的环境温度范围为:﹣45℃至10℃;当需要对启动电源锂电池系统进行大电流充电时:s1、加热控制器(12)通过通讯口接收通讯信息;s2、加热控制器(12)通过控制开关输出接口开启加热磁开关(1),并向外接电源请求最大为135a的电流,通过加热片总成对启动电源锂电池系统进行预加热;s3、当加热到5℃以上后,可以通过大电流对启动电源锂电池系统充电;电池、外部电源混合加热模式:该模式为边充电边加热模式,使用的环境温度范围为:﹣45℃至10℃;当外接电源供电不足时:s1、加热控制器(12)通过通讯口接收通讯信息;s2、加热控制器(12)通过控制开关输出接口开启加热磁开关(1),并向外接电源请求最大为135a的电流;s3、当外接电源供电不足时,加热控制器(12)通过控制开关输出接口开启保护磁开关(2),通过启动电源锂电池系统同时给加热片(11)供电,从而达到快速加热的目的。
技术总结本发明提供一种启动电源锂电池系统快速加热装置,包括加热片和加热控制器,加热片固定于启动电源锂电池系统内部的每个电芯侧壁上,所述加热片包括加热片负极和加热片正极,所述加热片正极与加热正极并联铜牌连接,所述加热片负极与加热负极并联铜牌连接,所述加热负极并联铜牌与启动电源锂电池系统的负极电性连接,所述加热正极并联铜牌与启动电源锂电池系统的正极电性连接;所述加热正极并联铜牌与启动电源锂电池系统的正极连接的电路上依次串联有加热磁开关、短路熔断器和保护磁开关;所述启动电源锂电池系统上电性连接有加热控制器,所述加热控制器上设有通讯口和控制开关输出接口。关输出接口。关输出接口。
技术研发人员:朱俊 宋波 祁山雲
受保护的技术使用者:盐城国投中科新能源科技有限公司
技术研发日:2022.07.04
技术公布日:2022/11/1