一種低溫電池充放電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種低溫電池充放電系統(tǒng)，包括電源輸入端、系統(tǒng)電源、電池組、充電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、第一電源輸出端和第二電源輸出端，電源輸入端與充電系統(tǒng)連接，充電系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)與電池組連接，電池組與第一電源輸出端和第二電源輸出端連接，系統(tǒng)電源與電池組、控制系統(tǒng)和第一電源輸出端和第二電源輸出端連接，加熱系統(tǒng)設(shè)置于電池組一側(cè)，加熱系統(tǒng)與散熱系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)與電池組和控制系統(tǒng)連接。本實用新型的低溫電池充放電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、可以根據(jù)環(huán)境溫度自動對電池包進(jìn)行加熱和散熱、保證被充電的電池的本身性能，并且可以有效延長被充電電池的使用壽命。
【專利說明】—種低溫電池充放電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電池充電系統(tǒng)，特別是涉及一種低溫電池充放電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)鋰電池的特性，普通鋰電池的正常使用范圍為-20°C至60°C，雖然特殊低溫電池可做到_40°C至60°C，但是為了保證其性能和使用壽命，充電時環(huán)境溫度應(yīng)高于0°C，放電時溫度應(yīng)低于60°C，但是現(xiàn)有的電池充電系統(tǒng)都沒有辦法使得充電時環(huán)境溫度保持在(TC以上，因此嚴(yán)重影響了鋰電池性能穩(wěn)定性和使用壽命。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實用新型是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足而完成的，本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可以根據(jù)環(huán)境溫度自動對電池包進(jìn)行加熱和散熱、保證被充電的電池的本身性能，并且可以有效延長被充電電池的使用壽命的低溫電池充放電系統(tǒng)。
[0004]本實用新型的一種低溫電池充放電系統(tǒng)，包括電源輸入端、系統(tǒng)電源、電池組、充電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、第一電源輸出端和第二電源輸出端，所述電源輸入端與所述充電系統(tǒng)連接，所述充電系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，所述控制系統(tǒng)與電池組連接，所述電池組分別與第一電源輸出端和第二電源輸出端連接，所述系統(tǒng)電源分別與電池組、控制系統(tǒng)和第一電源輸出端和第二電源輸出端連接，所述加熱系統(tǒng)設(shè)置于所述電池組一側(cè)，所述加熱系統(tǒng)與所述散熱系統(tǒng)分別與所述控制系統(tǒng)連接，所述數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)分別與所述電池組和所述控制系統(tǒng)連接。
[0005]本實用新型的一種低溫電池充放電系統(tǒng)還可以是:
[0006]所述加熱系統(tǒng)包括連接的加熱驅(qū)動器和加熱帶，所述加熱帶位于所述電池組一側(cè)，所述加熱驅(qū)動器與所述控制系統(tǒng)連接。
[0007]所述加熱帶由自控溫材料制成。
[0008]所述散熱系統(tǒng)包括連接的散熱驅(qū)動器和風(fēng)扇，所述散熱驅(qū)動器與所述控制系統(tǒng)連接。
[0009]所述控制系統(tǒng)包括均與系統(tǒng)電源連接的中央控制器、過充電控制器、過放電過流控制器，所述中央控制器分別與過充電控制器和所述過放電過流控制器連接，所述過充電控制器和所述過放電過流控制器分別與充電系統(tǒng)連接。
[0010]所述電源輸入端包括市電網(wǎng)交流電輸入端和直流電輸入端，所述充電系統(tǒng)包括交流充電器和直流充電器，所述交流充電器與所述市電網(wǎng)交流電輸入端連接，所述直流充電器與所述直流電輸入端連接，所述交流充電器和所述直流充電器分別與第一電源輸出端和第二電源輸出端連接。
[0011 ] 所述中央控制器上設(shè)置有RS232通訊系統(tǒng)、電量顯示器和報警顯示器。
[0012]所述第一電源輸出端為24V電源輸出端，所述第二電源輸出端為12V電源輸出端，電池組分別與24V電源輸出端和12V電源輸出端連接，所述電池組與所述12V電源輸出端之間通過電壓轉(zhuǎn)換器連接。
[0013]所述數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)包括電壓采集器、電流采集器和溫度采集器，所述電壓采集器、電流采集器和所述溫度采集器分別與所述電池組連接。
[0014]本實用新型的一種低溫電池充放電系統(tǒng)，包括電源輸入端、系統(tǒng)電源、電池組、充電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、第一電源輸出端和第二電源輸出端，所述電源輸入端與所述充電系統(tǒng)連接，所述充電系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，所述控制系統(tǒng)與電池組連接，所述電池組分別與第一電源輸出端和第二電源輸出端連接，所述系統(tǒng)電源分別與電池組、控制系統(tǒng)和第一電源輸出端和第二電源輸出端連接，所述加熱系統(tǒng)設(shè)置于所述電池組一側(cè)，所述加熱系統(tǒng)與所述散熱系統(tǒng)分別與所述控制系統(tǒng)連接，所述數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)分別與所述電池組和所述控制系統(tǒng)連接。這樣，數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)與電池組連接，實時檢測采集電池組的電壓、電流和溫度等數(shù)據(jù)信息，當(dāng)電池組周邊環(huán)境溫度大于35°C時，當(dāng)有外界電源輸入時，數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)信號傳輸至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制散熱系統(tǒng)開始進(jìn)行散熱，使得電池組周邊換環(huán)境溫度下降，當(dāng)數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)檢測到電池組周邊環(huán)境溫度達(dá)到設(shè)定的臨界充電溫度時，控制系統(tǒng)控制充電系統(tǒng)開始對電池組進(jìn)行充電。而當(dāng)電池組周邊環(huán)境溫度大于45°C時，當(dāng)電池組對外供電時，數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)信號傳輸至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制散熱系統(tǒng)開始進(jìn)行散熱，使得電池組周邊換環(huán)境溫度下降，同時電池組對外電源輸出連接斷開，保證電池組的使用性能、本身的物理性能以及使用壽命盡可能的受到環(huán)境溫度影響小，進(jìn)而保證電池組的性能和使用壽命。相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、可以根據(jù)環(huán)境溫度自動對電池包進(jìn)行加熱和散熱、保證被充電的電池的本身性能，并且可以有效延長被充電電池的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1本實用新型一種低溫電池充放電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖號說明
[0017]I…交流電輸入端2…直流電輸入端3…第一電源輸出端
[0018]4…第二電源輸出端5…系統(tǒng)電源6…直流充電器
[0019]7…交流充電器8…電池組9…散熱驅(qū)動器
[0020]10...風(fēng)扇11...數(shù)據(jù)檢測米集系統(tǒng)12...加熱驅(qū)動器
[0021]13...加熱帶14...中央控制器15...過充電控制器
[0022]16...過放電過流控制器17…通訊系統(tǒng)18…電量顯示器
[0023]19…報警顯示器20…電壓轉(zhuǎn)換器
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖的圖1對本實用新型的一種低溫電池充放電系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0025]本實用新型的一種低溫電池充放電系統(tǒng)，請參考圖1，包括電源輸入端、系統(tǒng)電源5、電池組8、充電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)U、散熱系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、第一電源輸出端3和第二電源輸出端4，所述電源輸入端與所述充電系統(tǒng)連接，所述充電系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，所述控制系統(tǒng)與電池組8連接，所述電池組8分別與第一電源輸出端3和第二電源輸出端4連接，所述系統(tǒng)電源5分別與電池組8、控制系統(tǒng)和第一電源輸出端3和第二電源輸出端4連接，所述加熱系統(tǒng)設(shè)置于所述電池組8 一側(cè)，所述加熱系統(tǒng)與所述散熱系統(tǒng)分別與所述控制系統(tǒng)連接，所述數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)11分別與所述電池組8和所述控制系統(tǒng)連接。這樣，數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)11與電池組8連接，實時檢測采集電池組8的電壓、電流和溫度等數(shù)據(jù)信息，當(dāng)電池組8周邊環(huán)境溫度大于35°C時，當(dāng)有外界電源輸入時，數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)11將采集到的數(shù)據(jù)信號傳輸至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制散熱系統(tǒng)開始進(jìn)行散熱，使得電池組8周邊換環(huán)境溫度下降，當(dāng)數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)11檢測到電池組8周邊環(huán)境溫度達(dá)到設(shè)定的臨界充電溫度時，控制系統(tǒng)控制充電系統(tǒng)開始對電池組8進(jìn)行充電。而當(dāng)電池組8周邊環(huán)境溫度大于45°C時，當(dāng)電池組8對外供電時，數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)11將采集到的數(shù)據(jù)信號傳輸至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制散熱系統(tǒng)開始進(jìn)行散熱，使得電池組8周邊換環(huán)境溫度下降，同時電池組8對外電源輸出連接斷開，保證電池組8的使用性能、本身的物理性能以及使用壽命盡可能的受到環(huán)境溫度影響小，進(jìn)而保證電池組8的性能和使用壽命。電源輸入端用于外接電源，使得市電網(wǎng)交流電或者是直流電能夠從該電源輸入端輸入至本系統(tǒng)內(nèi)對電池組8進(jìn)行充電和放電或者對電池組8進(jìn)行加熱或進(jìn)行散熱。系統(tǒng)電源5的作用是對系統(tǒng)內(nèi)各部件供電，充電系統(tǒng)與電池組8連接，方便在外接電源的情況下對電池組8充電，方便在沒有外接電源的情況下電池組8可以對外供電。控制系統(tǒng)用于控制本實用新型低溫電池充放電系統(tǒng)內(nèi)的各部件運行，啟動或斷開電路等。數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)11分別與電池組8和控制系統(tǒng)連接，其作用是檢測采集電池組8的電壓、電流和溫度等信號并將該信號傳輸至控制系統(tǒng)，方便控制系統(tǒng)根據(jù)該數(shù)據(jù)控制加熱系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)、充電系統(tǒng)和電池組8分別與第一電源輸出端3和第二電源輸出端4之間的連接的斷開或連接。第一電源輸出端3和第二電源輸出端4為電池組8供電時對外供電的輸出端。相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、可以根據(jù)環(huán)境溫度自動對電池包進(jìn)行加熱和散熱、保證被充電的電池的本身性能，并且可以有效延長被充電電池的使用壽命。
[0026]本實用新型的一種低溫電池充放電系統(tǒng)，請參考圖1，在前面描述的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體可以是:所述加熱系統(tǒng)包括連接的加熱驅(qū)動器12和加熱帶13，所述加熱帶13位于所述電池組8—側(cè)，所述加熱驅(qū)動器12與所述控制系統(tǒng)連接。這樣需要加熱時，加熱驅(qū)動器12驅(qū)動加熱帶13加熱，使得電池組8周邊環(huán)境溫度上升。進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案為所述加熱帶13由自控溫材料制成。由自控溫材料制成的加熱帶13的優(yōu)點是當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值是，其內(nèi)阻無窮大，自動斷開加熱回路，溫度不會繼續(xù)上升，保證低溫電池充放電系統(tǒng)不會因加熱系統(tǒng)異常而造成極端高溫，進(jìn)而發(fā)生安全事故。還可以是所述散熱系統(tǒng)包括連接的散熱驅(qū)動器9和風(fēng)扇10，所述散熱驅(qū)動器9與所述控制系統(tǒng)連接。當(dāng)電池組8周邊或者系統(tǒng)內(nèi)溫度過高時，數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)11檢測并采集到溫度信息大于預(yù)先設(shè)定的溫度后，控制系統(tǒng)控制散熱系統(tǒng)進(jìn)行散熱，即控制系統(tǒng)控制散熱驅(qū)動器9驅(qū)動風(fēng)扇10運行，進(jìn)而進(jìn)行散熱。
[0027]本實用新型的一種低溫電池充放電系統(tǒng)，請參考圖1，在前面描述的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上還可以是:所述控制系統(tǒng)包括均與系統(tǒng)電源5連接的中央控制器14、過充電控制器15、過放電過流控制器16，所述中央控制器14分別與過充電控制器15和所述過放電過流控制器16連接，所述過充電控制器15和所述過放電過流控制器16分別與充電系統(tǒng)連接。這樣，中央控制器14用于控制數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)分析以及指令的輸出等，過充電控制器15用于當(dāng)電池組8過充時，及時切斷充電系統(tǒng)與電池組8之間的回路。過放電過流控制器16則用于當(dāng)電池組8過放電時或過流時，及時切斷電池組8與第一電源輸出端3和第二電源輸出端4之間的放電回路。進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案為所述電源輸入端包括市電網(wǎng)交流電輸入端I和直流電輸入端2，所述充電系統(tǒng)包括交流充電器7和直流充電器6，所述交流充電器7與所述市電網(wǎng)交流電輸入端I連接，所述直流充電器6與所述直流電輸入端2連接，所述交流充電器7和所述直流充電器6分別與第一電源輸出端3和第二電源輸出端4連接。這樣，當(dāng)外接電源為市電網(wǎng)交流電時，外接電網(wǎng)交流電輸入端I接入220V交流電，使用交流充電器7與電池組8構(gòu)成回路，即220V交流電對電池組8進(jìn)行充電。而當(dāng)外接電源為24V直流電源時，則直流電接入，使用直流充電器6對電池組8進(jìn)行充電。這樣選擇范圍廣，擴(kuò)大了低溫電池充放電系統(tǒng)的適用范圍。還可以是所述中央控制器14上設(shè)置有RS232通訊系統(tǒng)17、電量顯示器18和報警顯示器19。這樣中央控制器14可以實現(xiàn)對外通訊、顯示電量并報警等功能。
[0028]本實用新型的一種低溫電池充放電系統(tǒng)，請參考圖1，在前面描述的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上還可以是:所述第一電源輸出端3為24V電源輸出端，所述第二電源輸出端4為12V電源輸出端，電池組8分別與24V電源輸出端和12V電源輸出端連接，所述電池組8與所述12V電源輸出端之間通過電壓轉(zhuǎn)換器20連接。這樣，電池組8可以對負(fù)載提供12V和24V的電源，即放電電壓為12V和24V。而電池組8與12V電源輸出端之間的電壓轉(zhuǎn)換器20的作用是將電池組8輸出的24V電源輸出轉(zhuǎn)換為12V電源輸出。還可以是所述數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)11包括電壓采集器、電流采集器和溫度采集器，所述電壓采集器、電流采集器和所述溫度采集器分別與所述電池組8連接。這樣電壓采集器、電流采集器和溫度采集器分別采集電池組8的電流、電壓和溫度數(shù)據(jù)信息，方便控制系統(tǒng)根據(jù)上述信息發(fā)出指令使得電池組8充電、放電、加熱或冷卻電池組8等。
[0029]上述僅對本實用新型中的幾種具體實施例加以說明，但并不能作為本實用新型的保護(hù)范圍，凡是依據(jù)本實用新型中的設(shè)計精神所作出的等效變化或修飾或等比例放大或縮小等，均應(yīng)認(rèn)為落入本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種低溫電池充放電系統(tǒng),其特征在于:包括電源輸入端、系統(tǒng)電源、電池組、充電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、第一電源輸出端和第二電源輸出端，所述電源輸入端與所述充電系統(tǒng)連接，所述充電系統(tǒng)與控制系統(tǒng)連接，所述控制系統(tǒng)與電池組連接，所述電池組分別與第一電源輸出端和第二電源輸出端連接，所述系統(tǒng)電源分別與電池組、控制系統(tǒng)和第一電源輸出端和第二電源輸出端連接，所述加熱系統(tǒng)設(shè)置于所述電池組一側(cè)，所述加熱系統(tǒng)與所述散熱系統(tǒng)分別與所述控制系統(tǒng)連接，所述數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)分別與所述電池組和所述控制系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫電池充放電系統(tǒng)，其特征在于:所述加熱系統(tǒng)包括連接的加熱驅(qū)動器和加熱帶，所述加熱帶位于所述電池組一側(cè)，所述加熱驅(qū)動器與所述控制系統(tǒng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低溫電池充放電系統(tǒng)，其特征在于:所述加熱帶由自控溫材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低溫電池充放電系統(tǒng)，其特征在于:所述散熱系統(tǒng)包括連接的散熱驅(qū)動器和風(fēng)扇，所述散熱驅(qū)動器與所述控制系統(tǒng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種低溫電池充放電系統(tǒng)，其特征在于:所述控制系統(tǒng)包括均與系統(tǒng)電源連接的中央控制器、過充電控制器、過放電過流控制器，所述中央控制器分別與過充電控制器和所述過放電過流控制器連接，所述過充電控制器和所述過放電過流控制器分別與充電系統(tǒng)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低溫電池充放電系統(tǒng)，其特征在于:所述電源輸入端包括市電網(wǎng)交流電輸入端和直流電輸入端，所述充電系統(tǒng)包括交流充電器和直流充電器，所述交流充電器與所述市電網(wǎng)交流電輸入端連接，所述直流充電器與所述直流電輸入端連接，所述交流充電器和所述直流充電器分別與第一電源輸出端和第二電源輸出端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低溫電池充放電系統(tǒng)，其特征在于:所述中央控制器上設(shè)置有RS232通訊系統(tǒng)、電量顯示器和報警顯示器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種低溫電池充放電系統(tǒng)，其特征在于:所述第一電源輸出端為24V電源輸出端,所述第二電源輸出端為12V電源輸出端，電池組分別與24V電源輸出端和12V電源輸出端連接，所述電池組與所述12V電源輸出端之間通過電壓轉(zhuǎn)換器連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種低溫電池充放電系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)包括電壓采集器、電流采集器和溫度采集器，所述電壓采集器、電流采集器和所述溫度采集器分別與所述電池組連接。
【文檔編號】H02J7/02GK204145031SQ201420652277
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】田斌, 楊凡 申請人:長沙佳利汽車有限公司