一種帶熱管理的電池加熱裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶熱管理的電池加熱裝置。包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有電壓溫度采集裝置、電池加熱裝置和電池管理系統(tǒng)，電池加熱裝置包括第一壓板、第二壓板和電池連接裝置，第一壓板和第二壓板分別設(shè)置在電池連接裝置的兩側(cè)，第一壓板和第二壓板間穿設(shè)有為電池連接裝置上的電池加熱的加熱線，所述電壓溫度采集裝置設(shè)置在電池加熱裝置的一側(cè)，電壓溫度采集裝置通過其上連接的溫度傳感器來采集電池的溫度，電壓溫度采集裝置通過設(shè)置在電池電極上的導(dǎo)線來采集電池的電壓。本發(fā)明解決了現(xiàn)有加熱裝置加熱不均勻、加熱時(shí)間長(zhǎng)、加熱控制不合理、采樣不可靠、線束不美觀和動(dòng)力電池組裝配復(fù)雜且不抗振動(dòng)等問題。
【專利說明】
一種帶熱管理的電池加熱裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，具體涉及一種帶熱管理的電池加熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車的核心部件，電池的可靠性直接影響整車的性能。在嚴(yán)寒地區(qū)使用時(shí)，動(dòng)力電池的放電性能、充電接受能力都受低溫環(huán)境影響而大大下降，從而影響電動(dòng)汽車在嚴(yán)寒地區(qū)的動(dòng)力性能和續(xù)駛里程。
[0003]由于動(dòng)力電池對(duì)環(huán)境要求的特殊性，在溫度過高或過低時(shí)都不能發(fā)揮電池的最佳效能，甚至不能正常工作。為解決上述低溫環(huán)境中造成的電動(dòng)車電池性能的問題，在冬天氣溫較低時(shí)，對(duì)電池組使用加熱裝置十分必要。
[0004]現(xiàn)有的動(dòng)力電池在O°C以下都不宜充電，用于電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組大多數(shù)都帶熱管理系統(tǒng)，常見的幾種熱管理方式及優(yōu)缺點(diǎn)如下:
1、在動(dòng)力電池組上下放置加熱板進(jìn)行加熱，優(yōu)點(diǎn):成本低和方式簡(jiǎn)單，缺點(diǎn):加熱不均勻；
2、用加熱膜整個(gè)包覆在電池四周進(jìn)行加熱，優(yōu)點(diǎn):加熱較均勻，缺點(diǎn):工藝復(fù)雜；
3、使用PTC加熱器和風(fēng)扇模塊加熱，優(yōu)點(diǎn):方式簡(jiǎn)單，缺點(diǎn):成本較高和加熱不均勻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提出一種帶熱管理的電池加熱裝置的技術(shù)方案。
[0006]所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有電壓溫度采集裝置、電池加熱裝置和電池管理系統(tǒng)，電池加熱裝置包括第一壓板、第二壓板和電池連接裝置，第一壓板和第二壓板分別設(shè)置在電池連接裝置的兩側(cè)，第一壓板和第二壓板間穿設(shè)有為電池連接裝置上的電池加熱的加熱線，所述電壓溫度采集裝置設(shè)置在電池加熱裝置的一側(cè)，電壓溫度采集裝置通過其上連接的溫度傳感器來采集電池的溫度，電壓溫度采集裝置通過設(shè)置在電池電極上的導(dǎo)線來采集電池的電壓;所述電壓溫度采集裝置和所述電池加熱裝置均通過串并聯(lián)PCB板與所述電池管理系統(tǒng)連接。
[0007]所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:所述電壓溫度采集裝置包括采集裝置PCB板和溫度傳感器。
[0008]所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:所述采集裝置PCB板包括采集裝置PCB板正面和采集裝置PCB板背面，采集裝置PCB板正面上設(shè)有電壓采樣銅線和溫度傳感器接口，采集裝置PCB板背面的上端設(shè)有溫度采樣銅線，溫度傳感器與溫度傳感器接口連接，采集裝置PCB板正面的左端設(shè)有第一采集插座，采集裝置PCB板正面的右端設(shè)有第二采集插座，溫度傳感器接口與溫度采樣銅線連接，電壓采樣銅線和溫度采樣銅線均與第一采集插座和第二采集插座連接。
[0009]所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:所述電池連接裝置包括雙面整體夾具，雙面整體夾具上設(shè)有第一通孔，第一通孔呈矩陣型排列在雙面整體夾具上，第一通孔內(nèi)設(shè)有隔板，隔板把第一通孔分為正極圓孔和負(fù)極圓孔，負(fù)極圓孔上設(shè)有彈片槽，彈片槽上設(shè)有彈性導(dǎo)電片，所述雙面整體夾具上設(shè)有并聯(lián)網(wǎng)，并聯(lián)網(wǎng)與彈性導(dǎo)電片連接，并聯(lián)網(wǎng)把所有通孔內(nèi)的彈性導(dǎo)電片連接在一起，兩個(gè)相鄰的第一通孔間設(shè)有用于鋪設(shè)并聯(lián)網(wǎng)的并聯(lián)網(wǎng)槽，并聯(lián)網(wǎng)槽從負(fù)極圓孔的上端開到隔圈的上端。
[0010]所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:所述第一壓板上設(shè)有第三通孔、第四通孔、第五通孔、第六通孔、第七通孔和第八通孔，所述第二壓板上設(shè)有第九通孔、第十通孔、第十一通孔、第十二通孔、第十三通孔和第十四通孔，所述加熱線的一端依次穿過第三通孔、電池連接裝置、第九通孔、第十通孔、電池連接裝置、第四通孔、第五通孔、電池連接裝置、第十一通孔、第十二通孔、電池連接裝置、第六通孔、第七通孔、電池連接裝置、第十三通孔、第十四通孔、電池連接裝置和第八通孔。
[0011]所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:所述第一壓板上設(shè)有用于放置加熱線的第一線槽，所述第二壓板上設(shè)有用于放置加熱線的第二線槽。
[0012]所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:所述雙面整體夾具上設(shè)有第二通孔。
[0013]所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:所述電池管理系統(tǒng)包括電池管理系統(tǒng)主控和電池管理系統(tǒng)從控;電池管理系統(tǒng)主控負(fù)責(zé)電池荷電態(tài)估算、充電控制、加熱控制和放電控制；電池管理系統(tǒng)從控負(fù)責(zé)控制電壓和溫度的采集。
[0014]所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:所述電池管理系統(tǒng)主控包括加熱控制繼電器和加熱保險(xiǎn)絲。
[0015]本發(fā)明解決了現(xiàn)有加熱裝置加熱不均勻、加熱時(shí)間長(zhǎng)、加熱控制不合理、采樣不可靠、線束不美觀和動(dòng)力電池組裝配復(fù)雜且不抗振動(dòng)等問題;本發(fā)明通過輻射和對(duì)流傳熱方式對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行加熱，加熱線在電池連接裝置內(nèi)部蛇型來回走線，壓板上設(shè)有線槽，加熱線在壓板上的彎處均嵌在線槽里面;本發(fā)明具有裝配簡(jiǎn)單、熱源分布均勻、加熱速度快、整體效果美觀和抗振動(dòng)性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1為帶熱管理的電池加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為電池加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖1;
圖3為電池加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2;
圖4為電池連接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖1;
圖5為電池連接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2;
圖6為電池連接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖3;
圖7為一組并聯(lián)電池模塊的示意圖；
圖8為多組串聯(lián)電池模塊的示意圖；
圖9為PCB板正面結(jié)構(gòu)不意圖；
圖10為PCB板背面結(jié)構(gòu)不意圖；
圖11 PCB板的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:1-第一壓板，2-第一線槽，3-第二壓板，4-加熱線，5-支架，6-第三通孔，7-第四通孔，8-第五通孔，9-第六通孔，10-第七通孔，11-第八通孔，12-第二線槽，13-第十四通孔，14-第十三通孔，15-第十二通孔，16-第^^一通孔，17-第十通孔，18-第九通孔，19-螺母，20-螺栓，21-串并聯(lián)PCB板，22-電壓溫度采集裝置，23-電池加熱裝置，24-箱體，25-電池管理系統(tǒng)主控，26-電池管理系統(tǒng)從控，27-雙面整體夾具，28-正極圓孔，29-隔板，30-負(fù)極圓孔，31-彈性導(dǎo)電片，32-并聯(lián)網(wǎng)，33-第二通孔，34-電池，35-并聯(lián)網(wǎng)槽，36-連接柱，37-第二采集插座，38-電壓采樣銅線，39-溫度傳感器接口，40-豁口，41-通孔焊盤，42-第一采集插座，43-溫度采樣銅線，44-采集裝置PCB板。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。
[0018]本發(fā)明包括箱體24，箱體24內(nèi)設(shè)有電壓溫度采集裝置22、電池加熱裝置23和電池管理系統(tǒng)，電池加熱裝置23包括第一壓板1、第二壓板3和電池連接裝置，電池連接裝置包括雙面整體夾具27，雙面整體夾具27上設(shè)有第一通孔，第一通孔呈矩陣型排列在雙面整體夾具27上，第一通孔內(nèi)設(shè)有隔板29，隔板29把第一通孔分為正極圓孔28和負(fù)極圓孔30，負(fù)極圓孔30上設(shè)有彈片槽，彈片槽上設(shè)有彈性導(dǎo)電片31，彈片槽對(duì)彈性導(dǎo)電片31有定位作用，電池的電極設(shè)置在彈性導(dǎo)電片31上;雙面整體夾具27上設(shè)有并聯(lián)網(wǎng)32，并聯(lián)網(wǎng)32呈網(wǎng)格狀設(shè)置，并聯(lián)網(wǎng)32與彈性導(dǎo)電片31連接，并聯(lián)網(wǎng)32把所有第一通孔內(nèi)的彈性導(dǎo)電片31連接在一起，從而使彈性導(dǎo)電片31上的電池極端全部連通，起到并聯(lián)電池的作用。兩個(gè)相鄰的第一通孔間設(shè)有用于鋪設(shè)并聯(lián)網(wǎng)32的并聯(lián)網(wǎng)槽35，并聯(lián)網(wǎng)槽從負(fù)極圓孔30的上端開到隔圈的上端，并聯(lián)網(wǎng)槽不僅可以把并聯(lián)網(wǎng)隱藏在雙面整體夾具27內(nèi)，也可對(duì)并聯(lián)網(wǎng)32起到限位作用。雙面整體夾具27上還設(shè)有第二通孔33，一部分第二通孔33上設(shè)有連接柱36，剩余第二通孔33上設(shè)置加熱線4或冷卻管，加熱線4或冷卻管可給電池加熱或降溫；當(dāng)多個(gè)電池連接裝置串聯(lián)使用時(shí)，用于固定多個(gè)電池連接裝置的螺栓穿過連接柱9來拉緊電池模組，使用電池之間接觸良好，使電池模塊強(qiáng)度進(jìn)一步提高。串聯(lián)時(shí)，A電池的正極插在正極圓孔28上，B電池的負(fù)極插在負(fù)極圓孔30上，如此使A電池與B電池形成串聯(lián)關(guān)系(A電池和B電池僅代指兩個(gè)需串聯(lián)在一起的電池)。
[0019]第一壓板I和第二壓板3分別設(shè)置在電池連接裝置的兩側(cè)，設(shè)置在第一壓板上的螺栓20依次穿透第一壓板、電池連接裝置和第二壓板后與第二壓板上的螺母19螺接配合。第一壓板I和第二壓板3間穿設(shè)有為電池連接裝置上的電池加熱的加熱線4，加熱線4用于給電池連接裝置中的電池加熱，使電池在嚴(yán)寒天氣下也能正常使用。第一壓板I上設(shè)有用于放置加熱線4的第一線槽2，第二壓板3上也設(shè)有用于放置加熱線4的第二線槽12，加熱線4在第一壓板I上的彎處部位均嵌在第一線槽2里面，加熱線4在第二壓板3上的彎處部位均嵌在第二線槽12里面，這樣設(shè)計(jì)能使布線更整齊有序。
[0020]作為優(yōu)選方案，第一壓板I上設(shè)有第三通孔6、第四通孔7、第五通孔8、第六通孔9、第七通孔10和第八通孔11，第二壓板3上設(shè)有第九通孔18、第十通孔17、第十一通孔16、第十二通孔15、第十三通孔14和第十四通孔13，所述加熱線4的一端依次穿過第三通孔6、電池連接裝置、第九通孔18、第十通孔17、電池連接裝置、第四通孔7、第五通孔8、電池連接裝置、第十一通孔16、第十二通孔15、電池連接裝置、第六通孔9、第七通孔10、電池連接裝置、第十三通孔14、第十四通孔13、電池連接裝置和第八通孔11，如此設(shè)計(jì)使加熱線4在電池連接裝置上整齊均勻設(shè)置，從而達(dá)到加熱線4對(duì)電池連接裝置內(nèi)的電池高效均勻加熱的目的。第一壓板和第二壓板上均設(shè)有支架5，電池加熱裝置23通過支架5與箱體24固定。
[0021]電壓溫度采集裝置22設(shè)置在電池加熱裝置23的一側(cè)，電壓溫度采集裝置22包括采集裝置PCB板44和溫度傳感器，采集裝置PCB板44包括采集裝置PCB板44正面和采集裝置PCB板44背面，采集裝置PCB板44的下端設(shè)有豁口 40，豁口 40的一側(cè)設(shè)有通孔焊盤41，豁口 40與通孔焊盤41成對(duì)設(shè)置，與電池34連接的鍍鎳鋼帶通過豁口 40后焊接在通孔焊盤41上，開豁口40和通孔焊盤41的作用是增大鍍鎳鋼帶焊接時(shí)的彎曲半徑和使其焊接更加牢固。采集裝置PCB板44正面上設(shè)有電壓采樣銅線38和溫度傳感器接口 39，采集裝置PCB板44背面的上端設(shè)有溫度采樣銅線43，電壓采樣銅線38與被測(cè)電池的電極通過導(dǎo)線連接;溫度傳感器與溫度傳感器接口 39連接，采集裝置PCB板44正面的左端設(shè)有第一采集插座42，采集裝置PCB板44正面的右端設(shè)有第二采集插座37，第一采集插座42和第二采集插座37呈鏡像設(shè)置在采集裝置PCB板44兩端，使用時(shí)可根據(jù)電池模組安裝方向不同，可以合適地選取兩端的采集插座。溫度傳感器接口 39與溫度采樣銅線43連接，電壓采樣銅線38和溫度采樣銅線43均與第一采集插座42和第二插座連接。采集裝置PCB板44的材質(zhì)為環(huán)氧板，采集裝置PCB板44上凃設(shè)有三防漆，三防漆能防止裝置被氧化。
[0022]電壓溫度采集裝置22和所述電池加熱裝置23均通過串并聯(lián)PCB板21與所述電池管理系統(tǒng)連接。
[0023]電池管理系統(tǒng)包括電池管理系統(tǒng)主控25和電池管理系統(tǒng)從控26(電池管理系統(tǒng)主控25和電池管理系統(tǒng)從控26的控制技術(shù)屬現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述)；電池管理系統(tǒng)主控25負(fù)責(zé)電池荷電態(tài)估算、充電控制、加熱控制和放電控制；電池管理系統(tǒng)從控26負(fù)責(zé)控制電壓和溫度的采集。電池管理系統(tǒng)主控25包括加熱控制繼電器和加熱保險(xiǎn)絲。
[0024]使用時(shí)，電池管理系統(tǒng)主控25通過電壓溫度采集連接裝置檢測(cè)到電池的溫度低于O °c時(shí)，加熱控制繼電器自動(dòng)開啟，并向充電機(jī)請(qǐng)求輸出加熱電流，加熱開始;在此過程中，當(dāng)電池管理系統(tǒng)主控25檢測(cè)到電池溫度大于5°C時(shí)，加熱和充電同時(shí)進(jìn)行；當(dāng)電池管理系統(tǒng)主控25檢測(cè)到電池溫度大于15°C時(shí)，電池管理系統(tǒng)主控25自動(dòng)關(guān)閉加熱控制繼電器，此時(shí)加熱功能關(guān)閉，充電繼續(xù);繼續(xù)充電過程如果電池管理系統(tǒng)主控25檢測(cè)到電池溫度低于100C時(shí)，則重新開啟3加熱控制繼電器，向充電機(jī)請(qǐng)求輸出加熱電流，加熱重新開始。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有電壓溫度采集裝置、電池加熱裝置和電池管理系統(tǒng)，電池加熱裝置包括第一壓板、第二壓板和電池連接裝置，第一壓板和第二壓板分別設(shè)置在電池連接裝置的兩側(cè)，第一壓板和第二壓板間穿設(shè)有為電池連接裝置上的電池加熱的加熱線，所述電壓溫度采集裝置設(shè)置在電池加熱裝置的一偵U，電壓溫度采集裝置通過其上連接的溫度傳感器來采集電池的溫度，電壓溫度采集裝置通過設(shè)置在電池電極上的導(dǎo)線來采集電池的電壓;所述電壓溫度采集裝置和所述電池加熱裝置均通過串并聯(lián)PCB板與所述電池管理系統(tǒng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:所述電壓溫度采集裝置包括采集裝置PCB板和溫度傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:所述采集裝置PCB板包括采集裝置PCB板正面和采集裝置PCB板背面，采集裝置PCB板正面上設(shè)有電壓采樣銅線和溫度傳感器接口，采集裝置PCB板背面的上端設(shè)有溫度采樣銅線，溫度傳感器與溫度傳感器接口連接，采集裝置PCB板正面的左端設(shè)有第一采集插座，采集裝置PCB板正面的右端設(shè)有第二采集插座，溫度傳感器接口與溫度采樣銅線連接，電壓采樣銅線和溫度采樣銅線均與第一采集插座和第二采集插座連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:所述電池連接裝置包括雙面整體夾具，雙面整體夾具上設(shè)有第一通孔，第一通孔呈矩陣型排列在雙面整體夾具上，第一通孔內(nèi)設(shè)有隔板，隔板把第一通孔分為正極圓孔和負(fù)極圓孔，負(fù)極圓孔上設(shè)有彈片槽，彈片槽上設(shè)有彈性導(dǎo)電片，所述雙面整體夾具上設(shè)有并聯(lián)網(wǎng)，并聯(lián)網(wǎng)與彈性導(dǎo)電片連接，并聯(lián)網(wǎng)把所有通孔內(nèi)的彈性導(dǎo)電片連接在一起，兩個(gè)相鄰的第一通孔間設(shè)有用于鋪設(shè)并聯(lián)網(wǎng)的并聯(lián)網(wǎng)槽，并聯(lián)網(wǎng)槽從負(fù)極圓孔的上端開到隔圈的上端。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:所述第一壓板上設(shè)有第三通孔、第四通孔、第五通孔、第六通孔、第七通孔和第八通孔，所述第二壓板上設(shè)有第九通孔、第十通孔、第十一通孔、第十二通孔、第十三通孔和第十四通孔，所述加熱線的一端依次穿過第三通孔、電池連接裝置、第九通孔、第十通孔、電池連接裝置、第四通孔、第五通孔、電池連接裝置、第十一通孔、第十二通孔、電池連接裝置、第六通孔、第七通孔、電池連接裝置、第十三通孔、第十四通孔、電池連接裝置和第八通孔。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:所述第一壓板上設(shè)有用于放置加熱線的第一線槽，所述第二壓板上設(shè)有用于放置加熱線的第二線槽。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:所述雙面整體夾具上設(shè)有第二通孔。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:所述電池管理系統(tǒng)包括電池管理系統(tǒng)主控和電池管理系統(tǒng)從控；電池管理系統(tǒng)主控負(fù)責(zé)電池荷電態(tài)估算、充電控制、加熱控制和放電控制；電池管理系統(tǒng)從控負(fù)責(zé)控制電壓和溫度的采集。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種帶熱管理的電池加熱裝置，其特征在于:所述電池管理系統(tǒng)主控包括加熱控制繼電器和加熱保險(xiǎn)絲。
【文檔編號(hào)】H01M10/617GK106058387SQ201610593189
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月26日 公開號(hào)201610593189.9, CN 106058387 A, CN 106058387A, CN 201610593189, CN-A-106058387, CN106058387 A, CN106058387A, CN201610593189, CN201610593189.9
【發(fā)明人】陳旭凱, 周國陽, 陸海龍, 楊鋒, 陸士云, 王倩, 李支海, 章青, 劉全春, 林婷
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