一种动力电池自发热控制装置及车辆的制作方法

本申请涉及电池发热控制，具体而言，涉及一种动力电池自发热控制装置及车辆。

背景技术：

1、目前，对于动力电池的加热有两种主流方式，分为外部加热和电池内阻自发热。其中外部加热通常采用ptc(positive temperature coefficient，正温度系数)发热器件、热泵或整车其余发热部件(如电机、电源等)作为热源加热冷却液，并通过冷却液管路将热量传递到动力电池包内。电池内阻自发热通常采用整车电驱逆变器和电机线圈构成回路，通过控制电驱逆变器内igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极晶体管)和电机线圈来形成回路产生大电流，使得电池可以通过自身内阻产生热量。

2、一般地，对于外部加热方案，需要依靠电池包外部热源通过换热装置加热冷却液后，再通过较长的冷却液管路将热量传递到电池包内，在传递途中的热损耗较大。热量进入电池包内后，需要再通过换热装置将热量传递到电芯内，全程需要经过两次热交换，造成了热量传递效率偏低。由于冷却液流经电芯换热装置时温度会逐渐下降，在动力电池包内也会出现靠近冷却液输入口的电芯温度偏高，远离冷却液输入口的电芯温度偏低的情况，导致动力电池包内电芯温差大，造成整包加热速度慢，性能受限；

3、对于电池内阻自发热方案，在通过电驱逆变器和电机线圈构成的回路中，高压线束总长度通常可达1米甚至更长，且需经过多个接插件，系统整体回路电阻偏大，相比电池内阻大得多，在大电流的情况下接插件、线缆、逆变器与电机产生的热量会比电芯内阻产生的热量更多，造成了能量的浪费。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种动力电池自发热控制装置及车辆，可以实现提高电池发热的发热效率和能量利用率的技术效果。

2、第一方面，本申请提供了一种动力电池自发热控制装置，包括电芯组件、电池管理系统和电池分电器；

3、所述电芯组件包括多个电芯，所述多个电芯依次串联；

4、所述电池管理系统分别与所述多个电芯连接；

5、所述电池分电器包括继电器组件和晶体管，所述继电器组件与所述电芯组件连接，所述晶体管的一端连接于所述电芯组件的正极，所述晶体管的另一端连接于所述电芯组件的负极，且所述晶体管设置于所述电芯组件和所述继电器组件之间，所述晶体管与所述电池管理系统连接。

6、在上述实现过程中，该动力电池自发热控制装置设置有电池管理系统和电池分电器，在电池分电器中增加晶体管，该晶体管的一端连接于电芯组件的正极、另一端连接于电芯组件的负极，即晶体管与电芯组件并联；从而，通过电池管理系统监测电芯的电压、电流及温度等有关参数，并根据电芯实时状态控制晶体管的通断，可通过脉冲的方式控制晶体管在单位间隔内的导通时间，使得电池在极短时间内以大倍率放电，利用电池内阻产生热量，使得电芯可以实现自发热，且晶体管位于继电器组件和电芯组件之间，可以不经过继电器组件直接接通电芯组件的正负极，使得电流回路的电阻降到最低；从而，该动力电池自发热控制装置可以实现提高电池发热的发热效率和能量利用率的技术效果。

7、进一步地，所述动力电池自发热控制装置还包括过流保护器，所述过流保护器连接于所述电芯组件、所述继电器组件之间。

8、在上述实现过程中，通过设置过流保护器，在动力电池自发热控制装置出现异常状况时，电池管理系统可以控制过流保护器切断回路，避免电芯组件直接短路造成的热失控等危险情况。

9、进一步地，所述动力电池自发热控制装置还包括电流传感器，所述电流传感器连接于所述电芯组件、所述继电器组件之间。

10、在上述实现过程中，通过设置电流传感器，可以监测电芯组件的回路电流，电池管理系统通过获取电流传感器监测到的回路电流参数，可以在电流超出安全阈值后切断回路。

11、进一步地，所述继电器组件包括主正继电器，所述主正继电器连接于所述电芯组件的正极。

12、进一步地，所述继电器组件还包括主负继电器，所述主负继电器连接于所述电芯组件的负极。

13、在上述实现过程中，在电芯组件的正负极两端分别设置对应的主正继电器、主负继电器，通过主正继电器、主负继电器控制电芯组件的回路通断，从而控制电芯组件的对外输出。

14、进一步地，所述继电器组件还包括预充继电器，所述预充继电器与所述主正继电器并联。

15、进一步地，所述继电器组件还包括预充电阻，所述预充电阻与所述预充继电器串联。

16、进一步地，所述动力电池自发热控制装置还包括高压输出插接件，所述高压输出插接件的一端连接于所述主正继电器，所述高压输出插接件的另一端连接于所述主负继电器。

17、在上述实现过程中，电芯组件通过高压输出插接件，实现对外输出。

18、进一步地，所述晶体管为绝缘栅双极晶体管，或碳化硅、氮化镓等其它类型的大功率半导体器件。

19、第二方面，本申请提供了一种车辆，包括如第一方面任一项所述的动力电池自发热控制装置。

20、本申请公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本申请公开的上述技术即可得知。

21、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种动力电池自发热控制装置，其特征在于，包括电芯组件、电池管理系统和电池分电器；

2.根据权利要求1所述的动力电池自发热控制装置，其特征在于，所述动力电池自发热控制装置还包括过流保护器，所述过流保护器连接于所述电芯组件、所述继电器组件之间。

3.根据权利要求1或2所述的动力电池自发热控制装置，其特征在于，所述动力电池自发热控制装置还包括电流传感器，所述电流传感器连接于所述电芯组件、所述继电器组件之间。

4.根据权利要求1所述的动力电池自发热控制装置，其特征在于，所述继电器组件包括主正继电器，所述主正继电器连接于所述电芯组件的正极。

5.根据权利要求4所述的动力电池自发热控制装置，其特征在于，所述继电器组件还包括主负继电器，所述主负继电器连接于所述电芯组件的负极。

6.根据权利要求4或5所述的动力电池自发热控制装置，其特征在于，所述继电器组件还包括预充继电器，所述预充继电器与所述主正继电器并联。

7.根据权利要求6所述的动力电池自发热控制装置，其特征在于，所述继电器组件还包括预充电阻，所述预充电阻与所述预充继电器串联。

8.根据权利要求5所述的动力电池自发热控制装置，其特征在于，所述动力电池自发热控制装置还包括高压输出插接件，所述高压输出插接件的一端连接于所述主正继电器，所述高压输出插接件的另一端连接于所述主负继电器。

9.根据权利要求1所述的动力电池自发热控制装置，其特征在于，所述晶体管为绝缘栅双极晶体管或大功率半导体器件。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至权利要求9任一项所述的动力电池自发热控制装置。

技术总结本申请提供一种动力电池自发热控制装置及车辆，涉及电池发热控制技术领域。该动力电池自发热控制装置包括电芯组件、电池管理系统和电池分电器；所述电芯组件包括多个电芯，所述多个电芯依次串联；所述电池管理系统分别与所述多个电芯连接；所述电池分电器包括继电器组件和晶体管，所述继电器组件与所述电芯组件连接，所述晶体管的一端连接于所述电芯组件的正极，所述晶体管的另一端连接于所述电芯组件的负极，且所述晶体管设置于所述电芯组件和所述继电器组件之间，所述晶体管与所述电池管理系统连接。该动力电池自发热控制装置可以实现提高电池发热的发热效率和能量利用率的技术效果。技术研发人员：胡冉,高乐森受保护的技术使用者：广汽埃安新能源汽车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2