[實用新型]一種基于LC諧振的低溫電池組件加熱裝置

有效

• 申請號: 202120052441.1
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN213816258U
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 張闖;竇海明;張梁;金亮;李星辰;劉素貞
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: H01M10/615
• 分類號: H01M10/615;H01M10/625;H01M10/635;H01M10/637;H01M10/6571;B60L58/27
• 代理公司: 天津鉑茂專利代理事務所(普通合伙) 12241
• 代理人: 陳曉蕾

本實用新型公開了一種基于LC諧振的低溫電池組件加熱裝置，第一開關管nmos1和第四開關管nmos4為第一組開關，第二開關管nmos2和第三開關管nmos3為第二組開關，需要為電池組件加熱時，由控制電路板產生脈沖寬度調制波來控制第一開關管nmos1、第二開關管nmos2、第三開關管nmos3、第四開關管nmos4的導通和關斷，使電池組件進行脈沖放電，電池組件內阻生熱，控制電路板在一個周期內控制第一組開關和第二組開關相差180度導通，PTC加熱器通電后產熱，從而對電池組件外部進行恒溫加熱，這樣實現了電池組件內外部的同時加熱，當金屬外殼內的溫度超過設定的高溫閾值時，控制電路板控制第一組開關和第二組開關關斷，停止加熱。

技術領域

本實用新型涉及電池加熱領域，尤其涉及一種基于LC諧振的低溫電池組件加熱裝置。

背景技術

隨著新能源汽車的不斷普及，其性能也隨著使用環境的變化而提高，尤其是進入冬季，溫度急劇下降，很多地區極其寒冷，對新能源汽車的要求就顯得額外的高。

作為采用蓄電池為動力來源的新能源汽車來說，低溫會對電池的充放電性能、使用壽命以及容量的衰減有著很大的影響。因此，低溫環境下新能源汽車電池熱管理方法成為延長電池使用壽命和提升車輛低溫使用性能的必要措施，使電池處于合適的工作溫度成為熱管理系統中的研究重點，因此需要給動力電池進行加熱。

當前市場上的增城式電動汽車空調和動力電池加熱系統，其結構復雜，能耗較高，在很大程度上降低了車輛的續航能力。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種基于LC諧振的低溫電池組件加熱裝置，通過控制電路板產生周期和占空比相等幅值相反的脈沖寬度調制驅動信號驅動全橋開關，開關頻率為使電池組件進行脈沖放電，新能源汽車的電池組件內部在放電過程中實現內部加熱，利用PTC加熱器在脈沖放電過程中溫度升高從而對電池組件外部進行加熱，從而實現電池組件內部與外部同時加熱，當溫度過高時，PTC加熱器阻值增大，減小放電電流，同時溫度傳感器檢測電池組件的表面溫度，當溫度到達設定閾值時，停止放電，當溫度過高時打開散熱器進行散熱，防止電池組件加熱過度而造成損壞。本申請能在短時間內加熱電池，減少開關損耗，提高了電池的加熱效率，且結構簡單，能解決現有技術中動力電池加熱系統能耗高、結構復雜等問題。

為了實現上述目的，本實用新型提供的一種基于LC諧振的低溫電池組件加熱裝置是這樣實現的：

一種基于LC諧振的低溫電池組件加熱裝置，包括金屬外殼、電池組件、橡膠墊、PTC加熱器、加熱電路板、控制電路板，將電池組件、橡膠墊、PTC加熱器安裝在金屬外殼內，且PTC加熱器與電池組件之間通過橡膠墊隔離開，加熱電路板和控制電路板安裝在金屬外殼上表面，電池組件與PTC加熱器、加熱電路板、控制電路板電性連接，控制電路板用于控制加熱電路板的輸出，進而由加熱電路板控制PTC加熱器發熱，PTC加熱器上的熱量傳輸給橡膠墊，橡膠墊傳輸至電池組件，進而為電池組件加熱。

本實用新型的橡膠墊采用防靜電、耐高溫的橡膠墊，防止PTC加熱器加熱的過程中產生的靜電影響電池組件正常工作。

本實用新型的金屬外殼的四個側壁上均安裝有相同的散熱器、溫度傳感器，且在汽車駕駛室的雜物箱上安裝液晶顯示屏，其中溫度傳感器用于檢測金屬外殼中的溫度，該溫度即為電池組件的表面溫度，散熱器用于為金屬外殼內部降溫，溫度傳感器采集到的信息傳輸給控制電路板，在控制電路板中計算出金屬外殼內當前的溫度值，控制電路板控制液晶顯示屏顯示金屬外殼內部的溫度值，當溫度值超出預設值時，控制電路板控制散熱器工作，從而為金屬外殼內部降溫，使電池組件工作在適宜的溫度環境下。