[實用新型]動力電池差別式加熱裝置

有效

• 申請號: 201220054167.2
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN202444035U
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 王宏偉;鄧爽;肖海清;劉軍;于紅梅;付艷玲;王超;施亞申;謝海俊
• 申請（專利權）人: 中國檢驗檢疫科學研究院
• 主分類號: H01M10/50
• 分類號: H01M10/50
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙) 11368
• 代理人: 郭官厚

技術領域

本實用新型涉及一種動力電池的差別式加熱裝置，具體涉及一種用于電動汽車的鋰離子動力電池的差別式加熱裝置。

技術背景

隨著國家“電動汽車重大科技專項”兩個五年計劃的組織實施，“十城千輛”示范推廣工程的展開，新能源汽車產業已被確立為國家戰略性新興產業，同時在眾多產學研單位和廣大技術人員的努力工作下，作為新能源汽車的核心技術動力電池也取得了較大的進展。而隨著國家對中西部發展扶持政策的出臺以及中西部經濟的快速發展，我國電動汽車市場也以中西部大城市作為據點向內陸滲透，這就意味著在推進電動汽車產業時必須解決低溫對動力電池性能的限制問題。這是因為，一些被大范圍應用在電動汽車上的鋰離子蓄電池在-10℃時容量及工作電壓會明顯降低，-20℃時性能會明顯惡化，在-40℃時放電容量只有室溫容量的30％左右，個別鋰離子蓄電池甚至在-40℃時啟動不了。因此，為了提高鋰離子蓄電池使用的可靠性，促進電動汽車的全國普及，需要改進鋰離子動力電池的低溫性能或是為鋰離子動力電池創建良好的工作環境。

一般而言，改進鋰離子動力電池的低溫性能通常做法是研制新型電解液或是利用電池內部的電化學反應來改善電池低溫性能；而為鋰離子動力電池創建良好的工作環境的通常做法是在電池外部設置加熱裝置，以提高電池的整體溫度而使電池在合適的溫度范圍工作。

目前，電池外部設置的加熱裝置，大多是通過檢測電池的溫度來啟動或停止對電池的加熱，即當溫度低于某一預定溫度時開始對電池加熱，當溫度達到該預定溫度時停止對電池的加熱。采用上述方式沒有考慮電池的實時工作狀態，如沒有考慮當車輛在高速、低速、加速、減速等交替變換的不同行駛狀況下運行時，電池會以不同倍率放電，從而以不同生熱速率產生熱量；而且電池在充電時也會以不同的生熱速率產生大量熱量，以單一加熱功率的設置來控制加熱到何溫度，即采用統一的加熱速率、加熱到同一溫度，在實際情況中并不能夠很好地防止因加熱導致的電池熱失控。因此，有必要針對電池的不同工作狀態，設定不同的中止加熱條件，須建立一種針對低溫下鋰離子動力電池的加熱裝置，從而更合理的對電池進行加熱，以確保電池高效率、長壽命的運行。

發明內容

為有效降低低溫下鋰離子動力電池加熱裝置容易產生的熱失控風險和提高電池壽命，本實用新型提出一種新的加熱裝置。

一種動力電池差別式加熱裝置，包括：溫度檢測單元、電流檢測單元、第一判斷單元、第二判斷單元、控制單元以及加熱單元，其中，

溫度檢測單元，用于檢測電池的實時溫度，并將檢測到的所述實時溫度T送至所述第一判斷單元；

電流檢測單元，用于檢測電池的放電電流I的大小；

第一判斷單元，用于將所述實時溫度T與預設定的溫度Ts進行比較，并將判斷結果提供給所述控制單元；

第二判斷單元，用于判斷放電電流I的變化，并將放電電流的不同變化所對應的不同判斷結果提供給所述控制單元；

控制單元，用于根據所述第一判斷單元的判斷結果來決定是否對所述電流檢測單元啟動對放電電流I的檢測；

加熱單元，用于在所述控制單元的控制下對電池進行加熱；

其特征在于，所述控制單元根據所述第二判斷單元的不同判斷結果向所述加熱單元提供不同級別的對應加熱控制信號，所述加熱單元根據所述控制單元所提供的加熱控制信號的不同而采取不同的加熱級別。

其中，所述加熱單元具體采用加熱板、加熱膜或加熱絲對電池進行加熱。

其中，所述電流檢測單元采用霍爾電流傳感器對放電電流進行測量。

其中，采取包括A級加熱和B級加熱的至少兩級不同的加熱級別，所述A級加熱和B級加熱在加熱速率和中止加熱溫度的設定上均不相同，其中，所述控制單元對所述加熱單元的控制策略為，當放電電流I增大時，啟動A級加熱直至加熱到中止加熱溫度T_A；否則，啟動B級加熱直至加熱到中止加熱溫度T_B，其中A級加熱的加熱功率高于B級加熱功率；T、T_A、T_B三者的大小關系為，T＜T_A＜T_B。其中，所述A級加熱具體為，加熱速率為2℃/min，加熱中止溫度T_A為18℃；所述B級加熱具體為，加熱速率為1℃/min，加熱中止溫度T_B為20℃；所述預設定的溫度Ts的取值不大于16℃。