一種新型鋰電池快速加溫的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電動汽車動力電池領域，特別是涉及電車電池技術領域，特別是涉及一種新型鋰電池快速加溫的方法。
【背景技術】
[0002]鋰電池具有能量高、使用壽命長、額定電壓高、具備高功率承受力、高低溫適應性強、綠色環(huán)保等特點，廣泛應用于通信、電動汽車等各行業(yè)。
[0003]鋰電池應用于電動汽車需要適應汽車的極端溫度工作環(huán)境，電池包作為電動汽車的主要儲能元件，是電動汽車的關鍵部件之一，由于鋰電池的低溫適應能力有限，在低溫與超低溫環(huán)境下，電池包直接影響到電動汽車的性能，在此情況下需要對電池包進行加熱處理。
[0004]目前，對電池包進行加熱的方法有對電池前后纏繞加熱線法、電池本體包覆電熱膜法、電池上下添加加熱板法、電池列間添加加熱膜法、管道液體循環(huán)法。無一例外，以上各種加熱方法均需要安裝復雜的加熱體結構件，在影響電池包成組空間的同時，加熱效率也因熱阻大而降低、因此需要一種不需要安裝額外的加熱設備就可以高效為電池加熱的快速加溫方法。
[0005]鑒于此，克服該現(xiàn)有技術所存在的缺陷是本技術領域亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種新型鋰電池快速加溫的方法，用于鋰電池在低溫環(huán)境下快速加熱升溫保證電車正常運轉和鋰電池的使用壽命。
[0007]本發(fā)明采用如下技術方案:
本發(fā)明提供了一種新型鋰電池快速加溫的方法，該新型鋰電池快速加溫的方法具體步驟包括:
一種新型鋰電池快速加溫的方法，其中，該新型鋰電池快速加溫的方法具體步驟包括:
一、在電車的電池管理系統(tǒng)的下位機(主要是負責檢測電池電壓，電流和溫度，并負責提供加熱信號與加熱電源)上設置一組加溫電路；
二、使用加溫電路獲取電池管理系統(tǒng)的電路關鍵點的電壓和鋰電池包的溫度；
三、利用公式計算出電池交流內(nèi)阻，通過下位機計算出鋰電池需要的加熱功率并給出加熱電源；
四、鋰電池的溫度過低時對鋰電池加溫。
[0008]以上所述的加熱電路包括恒流電源和變壓器，恒流電源與變壓器連接，變壓器的輸出端與電容C1輸入連接，電容C1的輸出端與恒定電阻R1的輸入端連接，恒定電阻R1的輸出端連接到鋰電池包的正極，鋰電池包的負極與變壓器另一端電連接，恒定電阻R1并聯(lián)有開關。
[0009]以上所述的加溫電路上還包括有測壓電路，測壓電路包括恒定電阻R1的輸出端和輸入端分別設有兩個電壓測量端A和B，電壓測量端B上連接有電容C2，鋰電池包的負極設有電壓測量端C。
[0010]以上所述的電壓測量端A、B和C分別設在下位機的加溫電路中。
[0011]以上所述的電池交流內(nèi)阻的計算公式為:V2/R1=V3/RX。
[0012]以上所述的鋰電池的加熱功率的計算公式為:P=V12/RX。
[0013]以上所述的變壓器輸出為定頻的電壓VI。
[0014]以上所述的電容C1為隔離電容。
[0015]以上所述的電容C2為隔離電容。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于:
本專利通過建立加溫電路，就可以完成對電動汽車的動力鋰電池的監(jiān)控和加溫，本發(fā)明的技術方案無需安裝和外接加熱設備(如加熱膜)，降低了電池包的成組難度，并可在汽車正常行駛中進行實時加熱與保溫，簡單實用，推廣和使用的便宜性很高。
[0017]本發(fā)明的快速加溫方法具有簡便、實用性強和高效節(jié)能的優(yōu)點，能夠保證電動汽車在低溫環(huán)境下為動力電池包加熱，從而達到鋰電池放電溫度范圍，以確保電動汽車在低溫環(huán)境下正常工作并達到設計功能與性能。
[0018]【【附圖說明】】
圖1為本發(fā)明一種新型鋰電池快速加溫的方法的加溫電路的示意圖。
[0019]【【具體實施方式】】
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。
[0020]此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0021]本發(fā)明提供了一種新型鋰電池快速加溫的方法，該新型鋰電池快速加溫的方法具體步驟包括:
一種新型鋰電池快速加溫的方法，其中，該新型鋰電池快速加溫的方法具體步驟包括:
一、在電車的電池管理系統(tǒng)的下位機(主要是負責檢測電池電壓，電流和溫度，并負責提供加熱信號與加熱電源)上設置一組加溫電路；
二、使用加溫電路獲取電池管理系統(tǒng)的電路關鍵點V2(A-B)和V3(B-C)的電壓和鋰電池包的溫度；
三、利用公式計算出電池交流內(nèi)阻，通過下位機計算出鋰電池需要的加熱功率并給出加熱電源；
四、鋰電池的溫度過低時對鋰電池加溫。
[0022]以上所述的加熱電路包括恒流電源和變壓器，恒流電源的變壓器電連接，變壓器的輸出端與電容C1輸入連接，電容C1的輸出端與恒定電阻R1的輸入端連接，恒定電阻R1的輸出端連接到鋰電池包的正極，鋰電池包的負極與變壓器另一端電連接，恒定電阻R1并聯(lián)有開關。
[0023]以上所述的加溫電路上還包括有測壓電路，測壓電路包括恒定電阻R1的輸出端和輸入端分別設有兩個電壓測量端A和B，電壓測量端B上連接有電容C2，鋰電池包的負極設有電壓測量端c。
[0024]以上所述的電壓測量端A、B和C分別設在下位機的加溫電路中。
[0025]以上所述的電池交流內(nèi)阻的計算公式為:V2/R1=V3/RX。
[0026]以上所述的鋰電池的加熱功率的計算公式為:P=V12/RX。
[0027]以上所述的變壓器輸出的為定頻的交流電壓VI。
[0028]以上所述的電容C1為隔離電容。
[0029]以上所述的電容C2為隔離電容。
[0030]實施例1:
本發(fā)明實施例1提供了一種新型鋰電池快速加溫的方法包括:在原有BMS下位機中加入如圖1所示的測量電池交流內(nèi)阻與加熱功能的電路。首先測量到電池的交流內(nèi)阻，再通過下位機計算并給出電池需要的加熱功率與加熱電源，在BMS檢測到電池溫度達到設定的低溫加熱開啟閥值時，加熱開關S1導通、對電池包進行加熱，當電池溫度達到設定的加熱關閉閥值時，S1斷開、關閉加熱。
[0031]如圖1，具體步驟如下:電路圖中的VI為設定頻率的交流電壓，C1、C2為隔直電容，11為恒流電源，S1為加溫控制開關，RX為電池內(nèi)阻。
[0032]1、電動汽車上電行駛，由BMS電池管理系統(tǒng)的下位機設置一組恒流電源，此電源為下位機電路中專門為電池內(nèi)阻測量與加熱提供能量的恒流電源，此電源由下位機管理，電源能量來自于電池包；
2、在原有BMS下位機中加入如圖1所示的測量電池交流內(nèi)阻與加熱功能的電路。使用測量端A和B獲取關鍵點V2(圖中A-B)與V3(圖中B-C)，電池實時溫度，測量端A、B和C分別設在下位機的加溫電路中，詳見圖1所示；
3、利用下列公式計算出電池的交流內(nèi)阻RX:
V2/R1=V3/RX (公式一)
式中R1為恒定的電阻參數(shù)；
4、利用下列公式計算出電池的加熱功率:
P=V12/RX (公式二)
上述過程中，由公式一測得電池交流內(nèi)阻值，以及BMS電池管理系統(tǒng)設定加熱功率，從而由公式二得出VI電壓值，BMS電池管理系統(tǒng)根據(jù)設定的額定電流II的參數(shù)從而得出計算的VI值，在BMS檢測到電池溫度達到設定的低溫加熱開啟閥值時，加熱開關S1導通、對電池包進行加熱，當電池溫度達到設定的加熱關閉閥值時，S1斷開、關閉加熱。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種新型鋰電池快速加溫的方法，其特征在于:該新型鋰電池快速加溫的方法具體步驟包括: 一、在電動汽車的電池管理系統(tǒng)的下位機上設置一組加溫電路； 二、使用加溫電路獲取電池管理系統(tǒng)的電路關鍵點的電壓和鋰電池包的溫度； 三、利用公式計算出電池交流內(nèi)阻，通過下位機計算出鋰電池需要的加熱功率并給出加熱電源； 四、鋰電池的溫度過低時對鋰電池加熱。2.如權利要求1所述的新型鋰電池快速加溫的方法，其特征在于:所述的加熱電路包括恒流電源和變壓器，恒流電源與變壓器連接，變壓器的輸出端與電容C1輸入連接，電容C1的輸出端與恒定電阻R1的輸入端連接，恒定電阻R1的輸出端連接到鋰電池包的正極，鋰電池包的負極與變壓器另一端電連接，恒定電阻R1并聯(lián)有開關。3.如權利要求2所述的新型鋰電池快速加溫的方法，其特征在于:所述的加溫電路上還包括有測壓電路，測壓電路包括恒定電阻R1的輸出端和輸入端分別設有兩個電壓測量端A和B，電壓測量端B上連接有電容C2，鋰電池包的負極設有電壓測量端C。4.如權利要求3所述的新型鋰電池快速加溫的方法，其特征在于:所述的電壓測量端A、B和C分別設在下位機的加溫電路中。5.如權利要求3所述的新型鋰電池快速加溫的方法，其特征在于:所述的電池交流內(nèi)阻的計算公式為:V2/R1=V3/RX。6.如權利要求3所述的新型鋰電池快速加溫的方法，其特征在于:所述的鋰電池的加熱功率的計算公式為:P=V12/RX。7.如權利要求2所述的新型鋰電池快速加溫的方法，其特征在于:所述的變壓器輸出的為定頻的電壓VI。8.如權利要求2所述的新型鋰電池快速加溫的方法，其特征在于:所述的電容C1為隔離電容。9.如權利要求3所述的新型鋰電池快速加溫的方法，其特征在于:所述的電容C2為隔離電容。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型鋰電池快速加溫的方法具體步驟包括：步驟一：在電車的電池管理系統(tǒng)增加一組加溫電路；步驟二：使用加溫電路獲取電池管理系統(tǒng)的電路關鍵點的電壓和鋰電池包的溫度；步驟三：利用公式計算出電池交流內(nèi)阻和鋰電池的加熱功率；步驟四：鋰電池的溫度過低時對鋰電池加熱。本發(fā)明的快速加溫方法具有簡便、實用性強和高效節(jié)能的優(yōu)點，能夠保證電動電車在低溫環(huán)境下為動力電池包加熱，從而達到鋰電池放電溫度范圍，以確保電動汽車在低溫環(huán)境下正常工作并達到設計功能與性能。
【IPC分類】H01M10/615, H01M10/052
【公開號】CN105428753
【申請?zhí)枴緾N201510886734
【發(fā)明人】朱興國, 鄧俊
【申請人】北京國安電氣有限責任公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月7日