一种电池低温加热电路、方法及控制装置与流程

本发明涉及电池，特别涉及一种电池低温加热电路、方法及控制装置。

背景技术：

1、由于电池电芯在低温下使用会降低其寿命并可能产生一系列风险，所以随着储能新能源技术的发展，储能电池系统低温如何使用成为研究重点，提高电池模组温度而不消耗电池能量，增加电池加热功能安全，具体的，现有技术生产的电池存在以下问题：

2、1、电池在低温下活性低、充电性能变差，有析锂风险；

3、2、给电池加热消耗了电池本身的能量；

4、3、在低温环境，电源给电池加热时，电池有充电的可能；

5、4、外部功率低于加热设备额定功率时，不能进行加热；

6、5、单一控制回路，此回路失效可能导致电池持续进行加热，出现危险；

7、6、加热回路器件异常检测功能与加热失效检测功能不完善。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种电池低温加热电路、方法及控制装置，以解决现有技术生产的电池在低温下活性低、充电性能变差，有析锂风险的问题。

2、首先，本发明提供了一种电池低温加热电路，该电路包括第一支路、第二支路，所述第一支路包括第一开关，所述第二支路包括相互串联的第二开关和加热膜，所述第一支路两端分别接电池模组的一端和所述第二支路的一端，所述第二支路的另一端接所述电池模组的另一端、电源的一端，所述电源的另一端接所述第二支路的一端。

3、进一步地，所述第一支路还包括第一二极管，所述第一二极管并联于所述第一开关的两端；或者/及，所述第二支路还包括第三开关，所述第三开关与所述第二开关、所述加热膜串联；或者/及，还包括第四开关，所述第四开关用于接入或断开电源。

4、进一步地，所述电路还包括保险丝，所述保险丝串入所述第一支路、或/及所述第二支路、或/及所述电源与所述第二支路之间。

5、其次，本发明提供了一种电池低温加热方法，应用于所述的电池低温加热电路，所述方法包括：当所述电池模组的温度低于第一预设温度、所述电源与所述电池模组两者电压之差大于第一预设电压，断开与电池模组的连接，控制所述电源与所述加热膜之间形成通路对所述加热膜进行加热。

6、进一步地，所述方法还包括，当所述电源与所述电池模组两者电压之差小于或等于第二预设电压，或者/及，当所述电池模组的温度高于第二预设温度，控制所述电源与所述加热膜之间形成断路，停止对所述加热膜进行加热。

7、进一步地，所述方法还包括，在所述加热前，断开所述电源与所述电池模组的连接。

8、进一步地，所述方法还包括，当所述电源与所述电池模组两者电压之差小于或等于第二预设电压，停止对所述加热膜进行加热后，对所述电源进行升压，直至所述电源电压与所述电池模组两者电压之差大于第一预设电压，重新对所述加热膜进行加热。

9、进一步地，所述加热膜的热量传导给所述电池模组从而使得电池模组温度上升，计算所述电池模组到达第二温度所需的第一时间，如所述第一时间到达，所述电池模组未达到所述第二温度，认为加热异常/故障，断开所述第二开关。

10、进一步地，所述方法还包括，所述电源提供能量前，对第二支路进行故障检测，若检测到第二支路故障，不开启所述加热。

11、再者，本发明还公开了一种电池低温加热控制装置，用于对所述的电池低温加热电路进行控制，包括控制器、比较器、与门，所述控制器用于接收所述电池模组电压、电池模组温度信号，分别输出相应的电池参考电压、第一温度信号，所述比较器的正、负输入端分别用于输入电源电压、所述电池参考电压，所述与门的输入端用于输入所述比较器的输出、所述第一温度信号，所述与门的输出用于控制所述第二开关的通断；所述控制器还用于输出第一驱动信号用于控制第一开关的通断。

12、进一步地，所述控制装置还包括电流采集单元，所述电流采集单元用于采集流经所述第二支路的电流。

13、上述电池低温加热电路、方法、控制装置，可以根据电池模组温度及相关电压信息实现自动给电池加热，使得电池能在一个适宜的温度下工作，解决了现有的电池在低温下活性低、充电性能变差的问题。

技术特征：

1.一种电池低温加热电路，其特征在于，包括第一支路、第二支路，所述第一支路包括第一开关，所述第二支路包括相互串联的第二开关和加热膜，所述第一支路两端分别接电池模组的一端和所述第二支路的一端，所述第二支路的另一端接所述电池模组的另一端、电源的一端，所述电源的另一端接所述第二支路的一端。

2.根据权利要求1所述的电池低温加热电路，其特征在于，所述第一支路还包括第一二极管，所述第一二极管并联于所述第一开关的两端；或者/及，所述第二支路还包括第三开关，所述第三开关与所述第二开关、所述加热膜串联；或者/及，还包括第四开关，所述第四开关用于接入或断开电源。

3.根据权利要求1或2所述的电池低温加热电路，其特征在于，还包括保险丝，所述保险丝串入所述第一支路、或/及所述第二支路、或/及所述电源与所述第二支路之间。

4.一种电池低温加热方法，其特征在于，应用于权利要求1-3任一项所述的电池低温加热电路，所述方法包括：当所述电池模组的温度低于第一预设温度、所述电源与所述电池模组两者电压之差大于第一预设电压，断开与电池模组的连接，控制所述电源与所述加热膜之间形成通路对所述加热膜进行加热。

5.根据权利要求4所述的电池低温加热方法，其特征在于，还包括，当所述电源与所述电池模组两者电压之差小于或等于第二预设电压，或者/及，当所述电池模组的温度高于第二预设温度，控制所述电源与所述加热膜之间形成断路，停止对所述加热膜进行加热。

6.根据权利要求4所述的电池低温加热方法，其特征在于，还包括，在所述加热前，断开所述电源与所述电池模组的连接。

7.根据权利要求4所述的电池低温加热方法，其特征在于，还包括，当所述电源与所述电池模组两者电压之差小于或等于第二预设电压，停止对所述加热膜进行加热后，对所述电源进行升压，直至所述电源电压与所述电池模组两者电压之差大于第一预设电压，重新对所述加热膜进行加热。

8.根据权利要求4所述的电池低温加热方法，其特征在于，还包括，所述加热膜的热量传导给所述电池模组从而使得电池模组温度上升，计算所述电池模组到达第二温度所需的第一时间，如所述第一时间到达，所述电池模组未达到所述第二温度，认为加热异常/故障，断开所述第二开关。

9.根据权利要求4所述的电池低温加热方法，其特征在于，所述电源提供能量前，对第二支路进行故障检测，若检测到第二支路故障，不开启所述加热。

10.一种电池低温加热控制装置，用于对权利要求1至3任一项所述的电池低温加热电路进行控制，其特征在于，包括控制器、比较器、与门，所述控制器用于接收所述电池模组电压、电池模组温度信号，分别输出相应的电池参考电压、第一温度信号，所述比较器的正、负输入端分别用于输入电源电压、所述电池参考电压，所述与门的输入端用于输入所述比较器的输出、所述第一温度信号，所述与门的输出用于控制所述第二开关的通断；所述控制器还用于输出第一驱动信号用于控制第一开关的通断。

11.根据权利要求9所述的电池低温加热控制装置，其特征在于，还包括电流采集单元，所述电流采集单元用于采集流经所述第二支路的电流。

技术总结本发明提供了一种电池低温加热电路、方法及控制装置，可以根据电池模组温度及相关电压信息，实现自动给电池加热，使得电池能在一个适宜的温度下工作，解决了现有的电池在低温下活性低、充电性能变差的问题。技术研发人员：茅志敏,吴良材,王飞飞,王文,程浩,叶志聪,孔祥彪,程航航受保护的技术使用者：深圳古瑞瓦特新能源有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17