本發(fā)明涉及一種電池能量均衡技術(shù)，尤其是一種電池均衡裝置，屬于電池管理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電池組在使用過程中，保持電池組中各單節(jié)電池的電壓一致性是電池管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。電池電壓的一致性能提高電池系統(tǒng)的有效能量，延長電池系統(tǒng)的使用壽命，同時更好的保障電池系統(tǒng)的使用安全。目前大多數(shù)的電池均衡技術(shù)靠功率電阻旁路來實現(xiàn)，當某節(jié)電池的電壓高時啟動該節(jié)電池的均衡電路，通過開關(guān)管接通連接電池正負極之間的旁路電阻，靠旁路電阻放電使該節(jié)電池電壓降低，從而使電池系統(tǒng)中各節(jié)電池電壓趨于一致。由于受到均衡模塊體積的限制，旁路電阻功率小，其缺點是均衡電流較小，均衡效率低。另外旁路電阻熱功率小，溫升較大，影響電池管理系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。

電池系統(tǒng)在使用過程中需要進行熱管理，以保證電池工作在適宜的溫度范圍。在低溫下，電池系統(tǒng)的充電效率低，并影響電池系統(tǒng)的使用壽命。因此，當需要在環(huán)境溫度較低的情況下充電時，需要先將電池系統(tǒng)加熱到適宜的溫度再開始充電。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種具有加熱功能的電池均衡裝置，該具有加熱功能的電池均衡裝置在低溫環(huán)境下可以作為電池系統(tǒng)熱管理的加熱單元，正常溫度環(huán)境下可以作為均衡電阻使用，該均衡裝置中的均衡電阻功率大，均衡效率高，均衡時均衡電阻的溫升小。

解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案：一種具有加熱功能的電池均衡裝置，包括多個獨立的與電池模塊對應的電池模塊均衡電路，每個電池模塊均衡電路中包括串聯(lián)的均衡控制開關(guān)和均衡電阻，所述均衡電阻為可以給電池加熱的薄片式大功率加熱電阻，所述薄片式大功率加熱電阻由絕緣導熱薄片和設(shè)置在絕緣導熱薄片內(nèi)部的電熱絲構(gòu)成。

作為本發(fā)明的改進：所述薄片式大功率加熱電阻固定在電池模塊側(cè)壁或底面，與構(gòu)成電池模塊的單體電池殼體緊密均勻接觸。

作為本發(fā)明的進一步改進：所述絕緣導熱薄片為導熱硅膠片，導熱硅膠片的厚度為0.5—2mm。

作為本發(fā)明的再進一步改進：所述薄片式大功率加熱電阻的功率為6—12W。

進一步地，所述薄片式大功率加熱電阻的功率為9W。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述均衡控制開關(guān)為MOSFET開關(guān)管，MOSFET開關(guān)管的柵極接電池系統(tǒng)熱管理控制電路。

作為本發(fā)明的最佳方案：電池模塊均衡電路的薄片式大功率加熱電阻在電池包箱體內(nèi)等間距排列，在電池箱內(nèi)分隔出多個電池模塊安裝空間。

有益效果：本發(fā)明的具有加熱功能的電池均衡裝置，由于采用了所述具有加熱功能的電池均衡裝置，包括多個獨立的與電池模塊對應的電池模塊均衡電路，每個電池模塊均衡電路中包括串聯(lián)的均衡控制開關(guān)和均衡電阻，所述均衡電阻為可以給電池加熱的薄片式大功率加熱電阻，所述薄片式大功率加熱電阻由絕緣導熱薄片和設(shè)置在絕緣導熱薄片內(nèi)部的電熱絲構(gòu)成的技術(shù)方案，電池熱管理系統(tǒng)在充電時檢測電池組溫度，當電池組溫度低于規(guī)定的充電溫度時，則打開所有均衡控制開關(guān)，啟動薄片式大功率加熱電阻來為電池組加熱，當電池組溫度達到充電要求溫度后關(guān)閉所有均衡控制開關(guān)，再根據(jù)均衡要求打開對應的均衡控制開關(guān)，使用薄片式大功率加熱電阻對電池模塊進行電壓均衡，當電池組溫度高于規(guī)定的某一溫度時，關(guān)閉所有均衡控制開關(guān)，停止均衡，因此，本發(fā)明的具有加熱功能的電池均衡裝置在低溫環(huán)境下可以作為電池系統(tǒng)熱管理的加熱單元，正常溫度環(huán)境下可以作為均衡電阻使用，該均衡裝置中的均衡電阻功率大，均衡效率高，由于用作均衡時的電流較小，不能達到電阻的額定功率，均衡時比小功率電阻產(chǎn)生的熱量更少，溫升更小。由于采用了所述薄片式大功率加熱電阻固定在電池模塊側(cè)壁或底面，與單體電池殼體緊密均勻接觸的技術(shù)特征，使對電池組的加熱速度更快，電池受熱更均勻。由于采用了所述絕緣導熱薄片為導熱硅膠片，并合理地限定了導熱硅膠片的厚度，使本發(fā)明中的均衡電阻可以作為電池模塊之間的絕緣材料使用，在絕緣的同時能夠?qū)㈦姵啬K產(chǎn)生的熱量有效的傳導到電池表面，另外更有吸收電池模塊尺寸公差、緩沖性優(yōu)越、抗沖擊的機能。由于采用了所述均衡控制開關(guān)為MOSFET開關(guān)管，MOSFET開關(guān)管的柵極接電池系統(tǒng)熱管理控制電路的技術(shù)特征，使本發(fā)明的具有加熱功能的電池均衡裝置可以方便地與現(xiàn)有技術(shù)中的電池系統(tǒng)熱管理控制電路和均衡系統(tǒng)匹配使用，不改變現(xiàn)有均衡模塊的電路設(shè)計，具有較好的通用性和兼容性。由于采用了所述電池組均衡放電裝置包括多個薄片式大功率加熱電阻，多個薄片式大功率加熱電阻等間距排列，在電池箱內(nèi)分隔出多個電池模塊安裝空間的技術(shù)特征，使構(gòu)成電池組的各電池模塊受熱更均勻，各單體電池的溫度更一致，電池組的效能更高。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的具有加熱功能的電池均衡裝置還具有均衡電流大，均衡效率高，電池系統(tǒng)的能量利用效率高等優(yōu)點，解決了均衡電阻溫度過高的問題，提高了電池管理系統(tǒng)工作的可靠性。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為本發(fā)明的具有加熱功能的電池均衡裝置的電路原理圖；

圖2為本發(fā)明的具有加熱功能的電池均衡裝置中薄片式大功率加熱電阻的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為本發(fā)明的具有加熱功能的電池均衡裝置中薄片式大功率加熱電阻與電池模塊的組裝示意圖；

圖4為采用本發(fā)明的具有加熱功能的電池均衡裝置的電池系統(tǒng)均衡流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細地說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

下面以一個由5個電池模塊組成的電池組為例，對本發(fā)明作詳細的說明。

如圖1所示的具有加熱功能的電池均衡裝置，包括與5個電池模塊（B1、B2、B3、B4、B5）對應的5個獨立的電池模塊均衡電路，每個電池模塊均衡電路中串聯(lián)1個均衡控制開關(guān)（Q1、Q2、Q3、Q4、Q5）和1個均衡電阻（R1、R2、R3、R4、R5），所述均衡控制開關(guān)為MOSFET開關(guān)管，MOSFET開關(guān)管的柵極G接電池系統(tǒng)熱管理控制電路。

如圖2所示，所述均衡電阻為可以給電池加熱的薄片式大功率加熱電阻1，所述薄片式大功率加熱電阻由絕緣導熱薄片12和設(shè)置在絕緣導熱薄片內(nèi)部的電熱絲11構(gòu)成，所述絕緣導熱薄片為導熱硅膠片，導熱硅膠片的厚度為0.5—2mm。

在本實施例中，薄片式大功率加熱電阻的工作電壓為DC3.9V，發(fā)熱功率為9W，均衡電流最大可達2.5A。

如圖3所示，本實施例的電池組3由5個電池模塊2構(gòu)成，所述薄片式大功率加熱電阻1固定在電池模塊2側(cè)壁，與單體電池殼體緊密均勻接觸，所述電池組均衡放電裝置包括5個薄片式大功率加熱電阻，多個薄片式大功率加熱電阻等間距排列，在電池箱內(nèi)分隔出多個電池模塊安裝空間。具體使用時也可以根據(jù)實際情況將薄片式大功率加熱電阻均勻地固定在電池模塊的底部或在電池模塊的底面和側(cè)壁同時鋪設(shè)薄片式大功率加熱電阻。

圖4為電池系統(tǒng)均衡流程圖。充電機啟動后電池管理系統(tǒng)首先檢測電池溫度，溫度低于0℃啟動低溫充電模式，充電機以0.05C電流充電，MOSFET開關(guān)管全部閉合，電池與薄片式大功率加熱電阻導通，薄片式大功率加熱電阻發(fā)熱提高電池系統(tǒng)溫度。當電池系統(tǒng)溫度達到正常充電溫度后，MOSFET開關(guān)管全部斷開，薄片式大功率加熱電阻停止加熱。電池管理系統(tǒng)判斷電池狀態(tài)是否達到均衡條件，根據(jù)判斷結(jié)果閉合或斷開對應的MOSFET開關(guān)管，對電池進行均衡。充電過程中，電池系統(tǒng)一直檢測電池溫度，溫度低于正常充電溫度，則按照低溫充電模式充電，溫度高于一定溫度，系統(tǒng)停止均衡。

以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。