一種汽車動力電池低溫充電加熱裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種汽車動力電池低溫充電加熱裝置及系統(tǒng)，涉及電動汽車充電領(lǐng)域，所述裝置包括：用來檢測動力電池模組的多個單體電池上表面溫度的多個第一溫度傳感器，分別設(shè)置在所述動力電池模組上表面并緊貼所述多個單體電池金屬外殼；用來加熱所述動力電池模組的加熱組件，其通過連接車載充電機(jī)的充電輸出端，與車載充電機(jī)組成加熱回路；其中，在所述加熱回路中設(shè)置一個用來導(dǎo)通或斷開所述加熱回路的加熱繼電器。本實(shí)用新型能夠解決電動汽車的動力電池模組低溫充電困難的問題。
【專利說明】一種汽車動力電池低溫充電加熱裝置及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及電動汽車充電領(lǐng)域，特別涉及一種電動汽車動力電池低溫充電加 熱裝置及相關(guān)的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 電動汽車實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展的核心是技術(shù)，而最迫切需要突破的是動力電池技術(shù)。由 于動力電池技術(shù)的不成熟，現(xiàn)已使其成為限制電動汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸。目前國內(nèi)大多 數(shù)純電動汽車均采用鋰離子動力電池，但作為其關(guān)鍵技術(shù)之一的低溫充電技術(shù)一直未能很 好解決。主要表現(xiàn)為在低溫環(huán)境下，鋰離子動力電池被限制或禁止充電，因?yàn)榈蜏爻潆娙菀?造成鋰離子電池內(nèi)部晶枝析出進(jìn)而刺破隔膜，最終造成短路甚至起火。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種汽車動力電池低溫充電加熱裝置及系統(tǒng)，能更好 地解決電動汽車的動力電池模組低溫充電困難的問題。
[0004] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供了一種汽車動力電池低溫充電加熱裝置，包 括：
[0005] 用來檢測動力電池模組的多個單體電池上表面溫度的多個第一溫度傳感器，分別 設(shè)置在所述動力電池模組上表面并緊貼所述多個單體電池金屬外殼；
[0006] 用來加熱所述動力電池模組的加熱組件，其通過連接車載充電機(jī)的充電輸出端， 與車載充電機(jī)組成加熱回路；
[0007] 其中，在所述加熱回路中設(shè)置一個用來導(dǎo)通或斷開所述加熱回路的加熱繼電器。
[0008] 優(yōu)選地，還包括：
[0009] 用來檢測所述動力電池模組的多個單體電池下表面溫度的多個第二溫度傳感器， 分別設(shè)置在所述動力電池模組下表面并緊貼所述多個單體電池金屬外殼。
[0010] 優(yōu)選地，還包括：
[0011] 用來檢測所述加熱組件上表面溫度的第三溫度傳感器，設(shè)置在所述加熱組件的上 表面并緊貼所述加熱組件。
[0012] 優(yōu)選地，所述加熱組件是加熱片。
[0013] 優(yōu)選地，還包括：
[0014] 電池箱體；
[0015] 設(shè)置在所述電池箱體內(nèi)并緊貼所述電池箱體內(nèi)表面的保溫棉；
[0016] 其中，所述加熱組件設(shè)置在所述電池箱體內(nèi)的所述保溫棉上。
[0017] 優(yōu)選地，所述動力電池模組設(shè)置在所述加熱組件的上面，所述動力電池模組和所 述加熱組件之間通過分別設(shè)置在所述動力電池模組下邊緣的至少兩個加熱隔板隔開。
[0018] 根據(jù)本實(shí)用新型的另一方法，提供了一種汽車動力電池低溫充電加熱系統(tǒng)，包 括：
[0019] 電池管理系統(tǒng)；
[0020] 車載充電機(jī)，通過CAN總線連接所述電池管理系統(tǒng)；
[0021] 具有多個單體電池的動力電池模組，其通過連接所述車載充電機(jī)的充電輸出端， 與所述車載充電機(jī)組成充電回路；以及
[0022] 上述用來對所述動力電池模組進(jìn)行加熱的汽車動力電池低溫充電加熱裝置。
[0023] 優(yōu)選地，還包括：在所述充電回路中設(shè)置的用來導(dǎo)通或斷開所述充電回路的總正 繼電器和/或總負(fù)繼電器。
[0024] 優(yōu)選地，還包括：在所述充電回路中設(shè)置的用來檢測充電回路中的電流大小的電 流傳感器。
[0025] 優(yōu)選地，還包括：通過CAN總線分別連接所述電池管理系統(tǒng)的整車儀表和/或遠(yuǎn)程 終端。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的有益效果在于：
[0027] 本實(shí)用新型解決了電動汽車動力電池低溫充電困難的問題，同時能夠縮短動力電 池低溫充電總體時間，降低加熱電能消耗，并確保單體電池良好的一致性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的汽車動力電池低溫充電加熱裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0029] 圖2是包含圖1所示汽車動力電池低溫充電加熱裝置的汽車動力電池低溫充電加 熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0030] 圖3是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的汽車動力電池低溫充電加熱裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0031] 圖4是包含圖3所示汽車動力電池低溫充電加熱裝置的汽車動力電池低溫充電加 熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0032] 圖5是本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的汽車動力電池低溫充電加熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0033] 圖6是本實(shí)用新型第一、二、三實(shí)施例提供的動力電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0034] 圖7是本實(shí)用新型第一、二、三實(shí)施例提供的電動汽車動力電池低溫充電加熱過 程的示意圖；
[0035] 圖8是本實(shí)用新型第一、二、三實(shí)施例提供的初始Tave在I區(qū)間時所述低溫充電加 熱過程的示意圖；
[0036] 圖9是本實(shí)用新型第一、二、三實(shí)施例提供的初始Tave在II區(qū)間時所述低溫充電加 熱過程的示意圖；
[0037] 圖10是本實(shí)用新型第一、二、三實(shí)施例提供的初始Tave在III區(qū)間時所述低溫充電 加熱過程的示意圖。
[0038] 附圖標(biāo)記說明：1_動力電池模組；2-電流傳感器；3-總正繼電器；4-加熱繼電器； 5-總負(fù)繼電器；6-加熱組件；7-電池管理系統(tǒng)（BMS) ;7' -比較器；8-第一溫度傳感器； 9_第二溫度傳感器；10-第三溫度傳感器；11-車載充電機(jī)；12-整車儀表；13-遠(yuǎn)程終端； 14-動力電池系統(tǒng)；15-電池箱體；16-保溫棉；17-加熱隔板；30-僅加熱狀態(tài)；31-邊充電 邊加熱狀態(tài)；32-僅充電狀態(tài)。

【具體實(shí)施方式】
[0039] 以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說明 的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0040] 圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的汽車動力電池低溫充電加熱裝置結(jié)構(gòu)圖，如 圖1所示，包括：用來檢測動力電池模組的多個單體電池上表面溫度的多個第一溫度傳感 器8,分別設(shè)置在所述動力電池模組上表面并緊貼所述多個單體電池金屬外殼；用來加熱 所述動力電池模組的加熱組件6,其通過連接車載充電機(jī)11的充電輸出端，與車載充電機(jī) 11組成加熱回路；其中，在所述加熱回路中設(shè)置一個用來導(dǎo)通或斷開所述加熱回路的加熱 繼電器4。
[0041] 本實(shí)施例中，第一溫度傳感器8檢測所述動力電池模組上表面的溫度，并將得到 的模擬數(shù)值輸出至比較器7'，比較器7'將所述模擬數(shù)值與第一預(yù)設(shè)值（例如5°C )比較， 當(dāng)所述模擬數(shù)值小于或等于所述第一預(yù)設(shè)值時，加熱繼電器4閉合，使所述加熱回路導(dǎo)通， 加熱組件6加熱所述動力電池模組，否則，說明不需要加熱，加熱繼電器4打開，使所述加熱 回路斷開。
[0042] 進(jìn)一步地，還可以在所述動力電池模組下表面并緊貼所述多個單體電池金屬外殼 設(shè)置多個第二溫度傳感器9 (如圖2所示），用來檢測所述動力電池模組的多個單體電池下 表面溫度。當(dāng)加熱回路閉合時，所述第二溫度傳感器9檢測所述動力電池模組下表面的溫 度，并將得到的模擬數(shù)值輸出至比較器7'，比較器7'將所述模擬數(shù)值與第二預(yù)設(shè)值（例如 50°C )比較，當(dāng)所述模擬數(shù)值大于所述第二預(yù)設(shè)值時，加熱繼電器4打開，從而斷開所述加 熱回路，以避免單體電池溫度過高而損壞。
[0043] 圖2是包含圖1所示汽車動力電池低溫充電加熱裝置的汽車動力電池低溫充電加 熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，所述系統(tǒng)包括加熱繼電器4、加熱組件6、比較器7'、第一溫度傳 感器8、第二溫度傳感器9和車載充電機(jī)11，還包括：
[0044] 具有多個單體電池的動力電池模組1，其通過連接所述車載充電機(jī)11的充電輸出 端，與所述車載充電機(jī)組成充電回路；
[0045] 其中，在所述充電回路中設(shè)置用來導(dǎo)通或斷開所述充電回路的總正繼電器3。
[0046] 本實(shí)施例中，當(dāng)充電加熱時，所述第二溫度傳感器9檢測所述動力電池模組下表 面的溫度，并將得到的模擬數(shù)值輸出至比較器7'，比較器7'將所述模擬數(shù)值與第二預(yù)設(shè)值 (例如50°C )比較，當(dāng)所述模擬數(shù)值大于所述第二預(yù)設(shè)值時，總正繼電器3和加熱繼電器4 均打開，從而分別斷開所述充電回路和加熱回路，以避免單體電池溫度過高而損壞。
[0047] 圖3是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的汽車動力電池低溫充電加熱裝置結(jié)構(gòu)圖，如 圖3所示，與第一實(shí)施例相似，包括：設(shè)置在所述動力電池模組上表面并緊貼所述多個單體 電池金屬外殼的多個第一溫度傳感器8,通過連接車載充電機(jī)11的充電輸出端與所述車載 充電機(jī)11組成加熱回路的加熱組件6,以及在所述加熱回路中設(shè)置的加熱繼電器4。
[0048] 本實(shí)施例中，第一溫度傳感器8檢測所述動力電池模組上表面的溫度，并將得到 的模擬數(shù)值輸出至電池管理系統(tǒng)7,電池管理系統(tǒng)7將所述模擬數(shù)值與第一預(yù)設(shè)值（例如 5°C )比較，當(dāng)所述模擬數(shù)值小于或等于所述第一預(yù)設(shè)值時，加熱繼電器4閉合，使所述加熱 回路導(dǎo)通，加熱組件6加熱所述動力電池模組，否則，說明不需要加熱，加熱繼電器4打開， 使所述加熱回路斷開。
[0049] 進(jìn)一步地，還可以在所述加熱組件6的上表面并緊貼所述加熱組件6設(shè)置第三溫 度傳感器10 (如圖4所示），用來檢測所述加熱組件6的多個單體電池的上表面溫度。當(dāng) 加熱回路閉合時，所述第三溫度傳感器10檢測所述加熱組件10上表面的溫度，并將得到 的模擬數(shù)值輸出至電池管理系統(tǒng)7,電池管理系統(tǒng)7將所述模擬數(shù)值與第三預(yù)設(shè)值（例如 l〇〇°C )比較，當(dāng)所述模擬數(shù)值大于所述第三預(yù)設(shè)值時，加熱繼電器4打開，從而斷開所述加 熱回路，以避免加熱組件6過熱而起火。
[0050] 圖4是包含圖3所示汽車動力電池低溫充電加熱裝置的汽車動力電池低溫充電加 熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如圖4所示，所述系統(tǒng)包括加熱繼電器4、加熱組件6、電池管理系統(tǒng)7、第一 溫度傳感器8、第三溫度傳感器10和車載充電機(jī)11，還包括 ：
[0051] 具有多個單體電池的動力電池模組1，其通過連接所述車載充電機(jī)11的充電輸出 端，與所述車載充電機(jī)組成充電回路；
[0052] 其中，在所述充電回路中設(shè)置用來導(dǎo)通或斷開所述充電回路的總負(fù)繼電器5。
[0053] 本實(shí)施例中，當(dāng)充電加熱時，所述第三溫度傳感器10檢測所述加熱組件6上表面 的溫度，并將得到的模擬數(shù)值輸出至電池管理系統(tǒng)7,電池管理系統(tǒng)7將所述模擬數(shù)值與第 三預(yù)設(shè)值（例如l〇〇°C )比較，當(dāng)所述模擬數(shù)值大于所述第三預(yù)設(shè)值時，總負(fù)繼電器5和加 熱繼電器4均打開，從而分別斷開所述充電回路和加熱回路，以避免加熱組件6過熱而起 火。
[0054] 由上述實(shí)施例可知，加熱部件6 (例如加熱片）在電動汽車低溫充電時給單體電池 加熱，待其達(dá)到允許充電的溫度后，再啟動充電。
[0055] 圖5是本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的汽車動力電池低溫充電加熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如 圖5所示，包括：車載充電機(jī)11、整車儀表12、遠(yuǎn)程終端13和動力電池系統(tǒng)14。所述動力 電池系統(tǒng)14包括動力電池模組1、電流傳感器2、在充電回路中設(shè)置的用來導(dǎo)通或斷開所述 充電回路的總正繼電器3和總負(fù)繼電器5、在加熱回路中設(shè)置的用來導(dǎo)通或斷開所述加熱 回路的加熱繼電器4、加熱組件（例如加熱片）6、電池管理系統(tǒng)（BMS) 7、第一溫度傳感器8、 第二溫度傳感器9、第三溫度傳感器10。
[0056] BMS7通過CAN總線與車載充電機(jī)11、整車儀表12、遠(yuǎn)程終端13進(jìn)行通訊。車載充 電機(jī)11根據(jù)BMS7的需求指令為動力電池模組1充電或?yàn)榧訜崞?加熱提供高壓直流電， 同時也為BMS7、總正繼電器3、總負(fù)繼電器5、加熱繼電器4、整車儀表12和遠(yuǎn)程終端13提 供各自工作所需的12V低壓電。
[0057] BMS7向繼電器3、4、5發(fā)出的控制指令以及向車載充電機(jī)11發(fā)出的充電需求指令 是根據(jù)檢測到的電池箱內(nèi)的溫度（通過溫度傳感器8、9、10)以及動力電池系統(tǒng)14的相關(guān) 參數(shù)（電壓和S0C)經(jīng)過邏輯運(yùn)算最終做出的。BMS7通過控制總正繼電器3、總負(fù)繼電器5 和加熱繼電器4的斷開或閉合來完成對充電和加熱回路的控制。當(dāng)加熱繼電器4閉合、總正 繼電器3和總負(fù)繼電器5斷開時，車載充電機(jī)11和加熱片6的高壓回路接通，車載充電機(jī) 11可按照BMS7的指令為布置在電池模組1下面的加熱片6提供高壓直流電，加熱片6工作 發(fā)熱并通過熱傳遞為動力電池系統(tǒng)14內(nèi)的所有單體電池加熱，此狀態(tài)稱為僅加熱狀態(tài)30。 當(dāng)總正繼電器3和總負(fù)繼電器5閉合、加熱繼電器4斷開時，車載充電機(jī)11和動力電池系 統(tǒng)14的高壓回路接通，車載充電機(jī)11可按照BMS7的指令為動力電池模組1充電，此狀態(tài) 稱為僅充電狀態(tài)32。當(dāng)總正繼電器3、總負(fù)繼電器5和加熱繼電器4均閉合時，車載充電機(jī) 11可按照BMS7的指令同時為動力電池模組1和加熱片6供電，此狀態(tài)稱為邊充電邊加熱狀 態(tài)31。
[0058] 溫度傳感器根據(jù)布置位置和所起作用的不同分為三種，（1)布置在動力電池模組 1上表面并緊貼單體電池金屬外殼的第一溫度傳感器8,在整個充電加熱過程中，BMS7根據(jù) 檢測到的動力電池模組1上表面溫度平均值1_控制動力電池系統(tǒng)14進(jìn)入不同的充電加 熱狀態(tài)，如僅充電、僅加熱或邊充電邊加熱狀態(tài)。（2)布置在電池模組1下表面并緊貼單體 電池金屬外殼的第二溫度傳感器9,當(dāng)BMS7檢測到此處最高溫度大于溫度限制閾值T max2時 停止充電加熱，從而防止單體電池過熱而損害電池性能。（3)緊貼在加熱片6上表面的第三 溫度傳感器10,當(dāng)BMS7檢測到此處最高溫度大于溫度限制閾值T max3時停止充電加熱，防止 加熱片過熱導(dǎo)致起火。
[0059] 充電回路中設(shè)置的用來檢測充電回路中的電流大小的有電流傳感器2, BMS7可根 據(jù)接收到的車載充電機(jī)11的輸出電流信號和電流傳感器2檢測的充電回路電流值運(yùn)算得 出加熱回路的電流值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對加熱片6功率的控制。
[0060] 通過CAN總線分別連接所述電池管理系統(tǒng)的整車儀表12,主要作用是接收BMS7 發(fā)送的充電狀態(tài)參數(shù)信息，如充電加熱狀態(tài)、充電電流、電池電壓、加熱電流、S0C、電池溫度 等，并在儀表上顯示出來，便于用戶直接查看整車的充電狀態(tài)。
[0061] 通過CAN總線分別連接所述電池管理系統(tǒng)的遠(yuǎn)程終端13,主要作用是接收BMS7發(fā) 送的充電狀態(tài)參數(shù)信息，如充電狀態(tài)，充電電流、電池電壓，加熱電流、S0C、電池溫度等，一 方面將其存儲在其內(nèi)部的存儲卡內(nèi)，另一方面通過無線信號發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺，便于售 后人員實(shí)時監(jiān)控電池的狀態(tài)。
[0062] 圖6是本實(shí)用新型第一、二、三實(shí)施例提供的動力電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，包括：電池箱 體15 ;設(shè)置在所述電池箱體15內(nèi)并緊貼所述電池箱體15內(nèi)表面的保溫棉16 ;設(shè)置在所述 電池箱體15內(nèi)的保溫棉16上的加熱組件6 ;其中，所述動力電池模組1設(shè)置在所述加熱組 件6的上面，所述動力電池模組1和所述加熱組件6之間通過分別設(shè)置在所述動力電池模 組1下邊緣的至少兩個加熱隔板17隔開。在所述動力電池模組1的上表面設(shè)置有多個第 一溫度傳感器8,下表面設(shè)置有多個第二溫度傳感器9。在所述加熱片的上表面設(shè)置有多個 第三溫度傳感器10。
[0063] 為更好的說明本實(shí)用新型所提出的電動汽車動力電池低溫充電加熱過程，現(xiàn)以磷 酸鐵鋰動力電池系統(tǒng)為實(shí)施對象，如圖7-10所示，對本實(shí)用新型所提出的電動汽車動力電 池低溫充電加熱過程進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0064] 充電開始前，外部充電樁給車載充電機(jī)11提供220V交流電，車載充電機(jī)11經(jīng)過 AC/DC及DC/DC轉(zhuǎn)換輸出12V低壓電給BMS7，BMS7開始工作，首先接收動力電池系統(tǒng)14內(nèi) 所有第一溫度傳感器8的溫度信號并計算出初始溫度平均值T_，然后BMS7根據(jù)該值控制 整個充電加熱系統(tǒng)進(jìn)入相應(yīng)的充電加熱狀態(tài)（僅加熱30、邊充電邊加熱31和僅充電32)， 且在整個充電加熱過程中不斷檢測Τ_的值，并根據(jù)該值控制整個充電加熱系統(tǒng)在不同的 充電加熱狀態(tài)之間切換，直至充電完成?，F(xiàn)將初始Τ_值的范圍劃分為I、II、111 3個區(qū)間， 如圖7所示，根據(jù)初始Τ_的不同對充電加熱過程分別進(jìn)行介紹。
[0065] (1) I區(qū)間，即初始Τ_彡TlimQ (例如TlimQ為0°C)，如圖7和圖8所示。
[0066] 充電加熱系統(tǒng)首先進(jìn)入僅加熱狀態(tài)30,電池箱內(nèi)溫度升高，當(dāng)TaTC升高到閾值 W例如Tliml為3°C )時，轉(zhuǎn)入邊充電邊加熱狀態(tài)31，直至達(dá)到閾值Tlim3 (例如Tlim3s 10°C)時加熱停止，充電繼續(xù)，系統(tǒng)進(jìn)入僅充電狀態(tài)32。若充電的過程中電池箱內(nèi)的溫度 再次下降至閾值Tlim2 (例如Tlim2為5°C )，則再次進(jìn)入邊充電邊加熱狀態(tài)31，直至達(dá)到閾值 Tlim3 (例如Tlim3S 10°C )時再次進(jìn)入僅充電狀態(tài)32,如此循環(huán)進(jìn)行；若充電的過程中電池箱 內(nèi)的溫度未下降或未下降至Tlim2 (例如Tlim2為5°C )，則一直保持僅充電狀態(tài)32。在整個充 電加熱過程中，動力電池系統(tǒng)14 一旦滿足BMS7設(shè)定的充電完成條件即停止充電加熱過程。
[0067] (2) II 區(qū)間，即 TlimQ (例如 TlimQ 為 0°C )〈初始 Tave<Tlim2 (例如 Tlim2 為 5°C )，如圖 7和圖9所示。
[0068] 充電加熱系統(tǒng)首先進(jìn)入邊充電邊加熱狀態(tài)31，電池箱內(nèi)溫度升高，當(dāng)TaTC升高到 Tlim3(例如Tlim3SlO°C)時，轉(zhuǎn)入僅充電狀態(tài)32。若充電的過程中電池箱內(nèi)的溫度下降至 閾值T lim2 (例如Tlim2為5°C )，則再次進(jìn)入邊充電邊加熱狀態(tài)31，如此循環(huán)進(jìn)行；若充電的 過程中電池箱內(nèi)的溫度未下降或未下降到Tlim2 (例如Tlim2為5°C )，則一直保持僅充電狀態(tài) 32。在整個充電加熱過程中，動力電池系統(tǒng)14 一旦滿足BMS設(shè)定的充電完成條件即停止充 電加熱過程。
[0069] (3) III區(qū)間，即Tlim2(例如Tlim2為5°C )〈初始Τ_，如圖7和圖10所示。
[0070] 充電加熱系統(tǒng)直接進(jìn)入僅充電狀態(tài)32。若充電的過程中電池箱內(nèi)的溫度下降至閾 值Tlim2 (例如Tlim2為5°C )，則進(jìn)入邊充電邊加熱狀態(tài)31，電池箱內(nèi)溫度升高，直至Τ_達(dá)到 Tlim3 (例如Tlim3S 10°C )時再次進(jìn)入僅充電狀態(tài)32,如此循環(huán)進(jìn)行；若充電的過程中電池箱 內(nèi)的溫度未下降或未下降到Tlim2 (例如Tlim2為5°C )，則一直保持僅充電狀態(tài)32。在整個充 電加熱過程中，動力電池系統(tǒng)14 一旦滿足BMS7設(shè)定的充電完成條件即停止充電加熱過程。
[0071] 在整個充電加熱過程中，BMS7不斷檢測所有第一溫度傳感器8的溫度信號，并計 算最大溫差（最高溫度值和最低溫度值的差值），當(dāng)最大溫差大于閾值（例如T maxAS 15°C ) 時，停止充電加熱，避免單體電池溫度不均衡，影響其一致性，但在間隔一定時間后當(dāng)最大 溫差下降到小?τπ?ηΛ (例如TminASl(TC)時，系統(tǒng)再次自動啟動充電加熱過程。作為另 一種實(shí)施方式，也可以使用比較器比較第一溫度傳感器10采集的最高溫度和閾值T max2，并 在大于閾值^^^時，輸出使加熱繼電器4和/或總正繼電器3和/或總負(fù)繼電器5斷開的 信號，從而停止充電加熱；同樣地，也可以使用比較器比較第一溫度傳感器10采集的最低 溫度和閾值T minA，并在小于閾值TminA時，輸出系統(tǒng)開始充電加熱的信號。
[0072] 在整個充電加熱過程中，BMS7不斷檢測所有第二溫度傳感器9的溫度信號，當(dāng)檢 測到動力電池模組1下表面的最高溫度大于閾值T max2(例如Tmax2為50°C )時，停止充電加 熱，避免單體電池溫度過高而損壞，解決了單體電池溫差大的缺陷。作為另一種實(shí)施方式， 也可以使用比較器比較第二溫度傳感器10采集的最高溫度和閾值T max2，并在大于閾值Tmax2 時，輸出使加熱繼電器4和/或總正繼電器3和/或總負(fù)繼電器5斷開的信號。
[0073] 在整個充電加熱過程中，BMS7不斷檢測所有第三溫度傳感器10的溫度信號，當(dāng)檢 測到加熱組件6上表面的最高溫度大于閾值T max3(例如Tmax3為100°C )時，停止充電加熱， 避免加熱片過熱起火，解決了加熱部件易熱失控的缺陷。作為另一種實(shí)施方式，也可以使用 比較器比較第三溫度傳感器10采集的最高溫度和閾值T max3，并在大于閾值Tmax3時，輸出使 加熱繼電器斷開的信號。
[0074] 通過合理選擇充電溫度閾值，能夠使充電加熱時間縮短，并避免電池?fù)p壞和加熱 部件過熱起火。
[0075] 盡管上文對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型不限于此，本【技術(shù)領(lǐng)域】 技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本實(shí)用新型原理所作的 修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種汽車動力電池低溫充電加熱裝置，其特征在于，包括： 用來檢測動力電池模組的多個單體電池上表面溫度的多個第一溫度傳感器，分別設(shè)置 在所述動力電池模組上表面并緊貼所述多個單體電池金屬外殼； 用來加熱所述動力電池模組的加熱組件，其通過連接車載充電機(jī)的充電輸出端，與車 載充電機(jī)組成加熱回路； 其中，在所述加熱回路中設(shè)置一個用來導(dǎo)通或斷開所述加熱回路的加熱繼電器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車動力電池低溫充電加熱裝置，其特征在于，還包括： 用來檢測所述動力電池模組的多個單體電池下表面溫度的多個第二溫度傳感器，分別 設(shè)置在所述動力電池模組下表面并緊貼所述多個單體電池金屬外殼。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車動力電池低溫充電加熱裝置，其特征在于，還包括： 用來檢測所述加熱組件上表面溫度的第三溫度傳感器，設(shè)置在所述加熱組件的上表面 并緊貼所述加熱組件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車動力電池低溫充電加熱裝置，其特征在于，所述加熱組 件是加熱片。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的汽車動力電池低溫充電加熱裝置，其特征在于， 還包括： 電池箱體； 設(shè)置在所述電池箱體內(nèi)并緊貼所述電池箱體內(nèi)表面的保溫棉； 其中，所述加熱組件設(shè)置在所述電池箱體內(nèi)的所述保溫棉上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車動力電池低溫充電加熱裝置，其特征在于，所述動力電 池模組設(shè)置在所述加熱組件的上面，所述動力電池模組和所述加熱組件之間通過分別設(shè)置 在所述動力電池模組下邊緣的至少兩個加熱隔板隔開。
7. -種汽車動力電池低溫充電加熱系統(tǒng)，包括： 電池管理系統(tǒng)； 車載充電機(jī)，通過CAN總線連接所述電池管理系統(tǒng)； 具有多個單體電池的動力電池模組，其通過連接所述車載充電機(jī)的充電輸出端，與所 述車載充電機(jī)組成充電回路； 其特征在于，還包括上述權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的用來對所述動力電池模組進(jìn)行 加熱的汽車動力電池低溫充電加熱裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車動力電池低溫充電加熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括：在所 述充電回路中設(shè)置的用來導(dǎo)通或斷開所述充電回路的總正繼電器和/或總負(fù)繼電器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的汽車動力電池低溫充電加熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 在所述充電回路中設(shè)置的用來檢測充電回路中的電流大小的電流傳感器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的汽車動力電池低溫充電加熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括：通 過CAN總線分別連接所述電池管理系統(tǒng)的整車儀表和/或遠(yuǎn)程終端。
【文檔編號】H01M10/625GK203839477SQ201420228992
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】劉暉, 洪偉, 王婷, 陳春洪, 孫寧 申請人:北京現(xiàn)代汽車有限公司