[發明專利]鋰離子蓄電池組在極端低溫下快速加熱并保持恒溫的方法

有效

• 申請號: 201611202993.6
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106773650B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 張明哲;陳思淵;金晶龍
• 申請（專利權）人: 天津力神特種電源科技股份公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42;G05D23/19
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 劉英蘭

1.一種鋰離子蓄電池組在極端低溫下快速加熱并保持恒溫的方法，其特征在于該方法實施步驟如下：

(1)采用電熱聚酰亞胺加熱膜和電池組保溫層，以及內溫監控BMS組成配置；其中電熱聚酰亞胺加熱膜要保證絕緣電阻大于500MΩ，表面空燒溫度小于60℃；

(2)當電池組內溫降至到0℃以下，電池組BMS開啟加熱回路，此時電池組被允許加熱，充放電回路關斷；當操作人員開啟加熱命令以后，加熱膜會在外部電源的作用下開啟加熱，隨后電池組內部溫度會線性增加，15分鐘后電池組內部溫度到達10℃左右，此時BMS即自動開啟恒溫模式；

(3)采用PID算法，通過比例、微分、積分運算調節；調節電池組恒溫階段內部溫度，保證恒溫階段內部溫度波動控制在10％以內，充放電回路被打開，此時電池組既可充電也可放電；

(4)為保證升溫速度，在電池組外部包裹保溫層，使電池組加熱快速以及提高適用性；

所述PID算法是：

公式1：ΔTemp＝K_pTempOffset(t)+K_I∫TempOffset(t)dt+K_DdTempNow(t)；

公式2：

其中：

ΔTemp:調整溫度,

TempOffset(t)＝設定溫度(t)-TempNow(t),

TempNow(t):當前測定溫度,

K_p:比例參數,K_I：積分參數,K_D：微分參數,

T_W:脈沖寬度,T_S：脈沖周期；

在PID整定過程中采用PID參數計算表預設參數：

Step1：根據不同類型和功率的加熱膜在不同環境溫度下會有不同的PWM控制模式，可根據自身的加熱膜工況得出公式2，按照此公式配置PWM控制波形，保溫曲線會較為平穩；

Step2:調節控制參數直至較為滿意，最終三個控制參數如下：

K_p＝0.8,K_I＝0.17,K_D＝0.112,

實時測定在t時刻，溫度偏差為：

Tempoffset(t)，

將數值帶入公式1：

根據之前的記錄數據最終得到輸出為：3.26帶入公式2，得到PWM占空比為85％。