[實(shí)用新型]一種新型電動(dòng)汽車用鋰離子電池充電熱管理電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020533710.8
• 申請(qǐng)日: 2010-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN201797350U
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉飛;阮旭松;柯志強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 惠州市億能電子有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

【技術(shù)領(lǐng)域】

本實(shí)用新型涉及一種電路，具體地說是一種電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中控制電路的改進(jìn)。

【背景技術(shù)】

出于能源和環(huán)境的考慮，電動(dòng)汽車在各國(guó)政府和汽車制造商的共同推動(dòng)下得到了快速的發(fā)展，其中鋰離子電池以其優(yōu)良的性能成為新一代電動(dòng)汽車的理想動(dòng)力源。然而由于鋰離子電池在低溫和高溫下充電電流接受能力差。低溫下容易造成正極脫出的鋰離子不能有效嵌入電池負(fù)極，導(dǎo)致鋰以原子態(tài)的形式沉積于電池負(fù)極，存在形成鋰枝晶并導(dǎo)致內(nèi)部短路并最終出現(xiàn)熱失控等安全隱患；高溫下電池的熱穩(wěn)定性下降，電池的充電電流接收能力也下降，鋰離子電池在不同溫度下的充電電流接收能力基本為圖1曲線所示，由于現(xiàn)有電池管理系統(tǒng)(Battery?Management?Systems，電池管理系統(tǒng))無相應(yīng)的管理調(diào)節(jié)功能，因此大大的限制了鋰離子電池在高溫和低溫環(huán)境下的使用，也極大的阻礙了鋰離子電池在電動(dòng)汽車上的推廣應(yīng)用。

【實(shí)用新型內(nèi)容】

有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可對(duì)電動(dòng)汽車鋰電池進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)、提高鋰電池性能的新型電動(dòng)汽車用鋰離子電池充電熱管理電路。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下方案：

一種新型電動(dòng)汽車用鋰離子電池充電熱管理電路，連接于電池管理系統(tǒng)與電池充電機(jī)之間，該電路包括與一控制開關(guān)K串聯(lián)的電阻發(fā)熱絲R以及安裝于電池箱內(nèi)的溫度傳感器，控制開關(guān)K與電阻發(fā)熱絲R連接于充電機(jī)兩電極之間，溫度傳感器以及控制開關(guān)均與電池管理系統(tǒng)連接控制。

作為對(duì)上述方案的改進(jìn)，在電池箱上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，在進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口上均安裝有風(fēng)機(jī)，在進(jìn)風(fēng)口上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)通道，電阻發(fā)熱絲R位于進(jìn)風(fēng)通道入口處。

本實(shí)用新型通過溫度傳感器檢測(cè)電池箱內(nèi)電池溫度，電池管理系統(tǒng)根據(jù)溫度傳感器檢測(cè)的溫度與系統(tǒng)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)值比較，從而控制電阻發(fā)熱絲以及風(fēng)機(jī)的開啟或者關(guān)閉，從而達(dá)到控制電池箱內(nèi)電池溫度的目的，進(jìn)一步地提高了電池性能。

【附圖說明】

圖1為電動(dòng)汽車鋰離子電池充電電流接收能力曲線圖；

圖2本實(shí)用新型實(shí)施例基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)施例熱管理執(zhí)行流程示意圖。

下面結(jié)合附圖進(jìn)行進(jìn)一步的說明。

【具體實(shí)施方式】

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行描述。

如附圖2所示，本方案揭示的電動(dòng)汽車用鋰離子電池充電熱管理電路連接于電池管理系統(tǒng)與電池充電機(jī)之間，由電池管理系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作。該電路包括與一控制開關(guān)K串聯(lián)的電阻發(fā)熱絲R以及安裝于電池箱1內(nèi)的溫度傳感器2，控制開關(guān)K與電阻發(fā)熱絲R連接于充電機(jī)兩電極之間。同時(shí)，在電池箱1上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口11和出風(fēng)口12，在進(jìn)風(fēng)口11和出風(fēng)口12上均安裝有風(fēng)機(jī)13，且在進(jìn)風(fēng)口11上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)通道14，電阻發(fā)熱絲R位于進(jìn)風(fēng)通道14入口處。

設(shè)置了鋰離子電池充電熱管理電路后，電池管理系統(tǒng)基本工作原理為：

結(jié)合附圖1、3，當(dāng)冬季低溫時(shí)，電池管理系統(tǒng)通過溫度傳感器實(shí)時(shí)有效的感知電池的當(dāng)前溫度。當(dāng)電池的溫度低于電池的最低充電溫度T1，且電池與充電機(jī)相連準(zhǔn)備充電時(shí)，電池管理系統(tǒng)關(guān)閉控制開關(guān)K，電阻發(fā)熱絲R開始發(fā)熱。具體操作步驟為：電池管理系統(tǒng)依據(jù)電池的當(dāng)前荷電狀態(tài)(State-Of-Charge，SOC)，當(dāng)電池組SOC較高時(shí)(如SOC＞20％)，電池管理系統(tǒng)向充電機(jī)發(fā)出信號(hào)，充電機(jī)控制輸出電流(I)＝電池組電壓(UBAT)/加熱電阻(R)-電池組放電電流IBAT，并閉合控制開關(guān)K，加熱功率由充電機(jī)和電池組共同提供；當(dāng)SOC較低(如SOC＜20％)時(shí)，電池管理系統(tǒng)向充電機(jī)發(fā)出信號(hào)，充電機(jī)控制輸出電流(I)＝電池組電壓(UBAT)/加熱電阻(R)，并閉合控制開關(guān)K，加熱功率完全由充電機(jī)提供。

控制開關(guān)K閉合后，充電機(jī)輸出能量通過電阻發(fā)熱絲R將自然風(fēng)加熱，同時(shí)電池管理系統(tǒng)啟動(dòng)進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)，將熱風(fēng)引入電池箱，對(duì)電池進(jìn)行加熱，當(dāng)電池溫度超過允許充電溫度T1后，電池管理系統(tǒng)逐漸提高充電機(jī)的充電電流(I)＝電池組電壓(UBAT)/加熱電阻(R)+電池的充電電流(ICH)，其中ICH為電池當(dāng)前充電電流接收能力和充電機(jī)最大輸出電流的取小值，充電機(jī)輸出能量一邊為電池充電，一邊繼續(xù)加熱。當(dāng)電池溫度加熱到正常充電工作溫度T2以上的時(shí)候，電池達(dá)到正常充電工作溫度范圍，電池管理系統(tǒng)調(diào)整充電機(jī)輸出電流(I)＝電池的充電電流(ICH)，其中ICH為電池當(dāng)前充電電流接收能力和充電機(jī)最大輸出電流的取小值，控制開關(guān)K斷開，進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，加熱結(jié)束，熱管理電路停止工作。