一種自動控溫的電池箱及其控制方法技術

本發明專利技術提供一種自動控溫的電池箱，包括殼體、控制器、主加熱器以及電池組，電池組浸沒于相變材料內；控制器分別與主加熱器、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器相連，第一溫度傳感器用于獲取所述殼體外部的大氣環境溫度，第二溫度傳感器用于獲取主加熱器的溫度，控制器通過其自身采集電池組的電壓值，當第一溫度傳感器檢測到的溫度數值小于預置的第一溫度區間、第二溫度傳感器檢測到的溫度數值小于預置的第二溫度區間并同時檢測到的電壓值大于預置的第一電壓區間時，控制器啟動主加熱器工作，將其熱量傳遞給相變材料進行儲能。本發明專利技術的有益效果在于，在低耗的情況下，還能維持電池組各個區域溫度的均衡，使其能夠應用于?20～?40℃的環境下。

Automatic temperature control battery box and control method thereof

The present invention provides a battery box automatic temperature control, comprising a shell, controller, heater and battery, the battery is immersed in phase change material; the controller is respectively connected with the main heater, a first temperature sensor and a second temperature sensor, the temperature sensor is used to obtain the first atmospheric temperature of the shell, the temperature sensor is used to get second the main heater temperature controller, battery voltage acquisition through its own value, when the first voltage range of voltage and temperature value of the first temperature sensor detects the temperature range is less than a preset temperature, the first temperature sensor detects the value of second is less than a preset temperature range of second and the detected value is greater than the preset time, start the main heater working controller, the heat to the phase change material for energy storage. The invention has the advantages of low cost, in the circumstances, can keep the battery in each region the temperature balance, so that it can be used in 20 ~ 40 oc.

【技術實現步驟摘要】
一種自動控溫的電池箱及其控制方法
本專利技術涉及電池
，尤其涉及一種自動控溫的電池箱及其控制方法。
技術介紹
目前，電池廣泛應用于電動汽車、機器人、電動工具等需要提供大電流的場合，然而，在實際使用過程中，由于電池的特性，與溫度有極大的關連性，在低溫情況下，其放電輸出功率存在極大差異，從而限制了電池在嚴酷條件下的應用；另一方面，過低的溫度對電池的運行安全也會產生極大影響。具體的說，電池尤其是鋰離子電池，在溫度低于0度時，鋰電池的電極反應速率會明顯下降，放電時可放電電流急劇下降，從而輸出功率也隨之下降，具體為，低溫充電時，鋰離子則很容易產生結晶析出，刺穿隔膜造成內部短路。溫度升高后，電解液液活性增加，鋰電池可放電容量會隨之增加。現有的電池溫度控制主要有以下幾種，如在電池箱殼體內安裝換熱組件和填充相變材料，換熱組件用于控制電池的溫度，相變材料用于儲能，通過換熱組件與儲能部的配合使用，可以將電池的溫度控制在合適的范圍內；也有通過控制器對溫度進行控制，利用傳感器獲取環境溫度，將其與預置的溫度調節進行比較，若不滿足，則通過控制器對溫度進行調整，直至達到預置的溫度值，但是這些方案存在一個問題，加熱器圍在電芯外圍進行加熱或填充相變材料的封裝體圍在電芯外圍進行導熱，不僅耗能，而且加熱不均勻、電池的保溫性也較差，使其不能夠適應于極端的氣候條件，鑒于此，急需開發一種低耗、電池溫度加熱均勻的自動控溫的電池箱。鑒于上述缺陷，本專利技術創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本專利技術。
技術實現思路
為解決上述問題，本專利技術采用的技術方案在于，一方面提供一種自動控溫的電池箱，包括殼體、控制器、主加熱器以及電池組，所述殼體為雙層中空殼體，所述電池組浸沒于相變材料內；所述控制器分別與所述主加熱器、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器相連，所述第一溫度傳感器用于獲取所述殼體外部的大氣環境溫度，所述第二溫度傳感器用于獲取所述主加熱器的溫度，所述控制器通過其內置的A/D模數轉換電路采集所述電池組的電壓信號并轉換為數字量的電壓值，當所述第一溫度傳感器檢測到的溫度數值小于預置的第一溫度區間、所述第二溫度傳感器檢測到的溫度數值小于預置的第二溫度區間并同時所述A/D模數轉換電路檢測到的電壓值大于預置的第一電壓區間時，所述控制器啟動所述主加熱器工作，并將其熱量傳遞給所述相變材料進行儲能。進一步，所述主加熱器和所述相變材料之間設有導熱板。進一步，當所述第一溫度傳感器檢測到的溫度數值大于所述預置的第一溫度區間或所述第二溫度傳感器檢測到的溫度數值大于所述預置的第二溫度區間或所述A/D模數轉換電路檢測到的電壓值小于所述預置的第一電壓區間時，所述控制器控制所述主加熱器停止工作。進一步，當所述第一溫度傳感器檢測到的溫度數值介于預置的所述第一溫度區間或所述第二溫度傳感器檢測到的溫度數值介于所述預置的第二溫度區間或所述A/D模數轉換電路檢測到的電壓值介于所述預置的第一電壓區間時，所述控制器控制所述主加熱器維持原有的狀態。進一步，所述自動控溫的電池箱還包括輔助加熱器，其設于所述電池組的內部，且所述輔助加熱器與所述控制器相連，所述控制器通過第三溫度傳感器獲取所述電池組的溫度，當所述第三溫度傳感器檢測到的溫度數值小于預置的第三溫度區間并同時所述A/D模數轉換電路檢測到的電壓值大于預置的第二電壓區間時，所述控制器啟動所述輔助加熱器工作，使其對所述電池組進行加熱。進一步，當所述第三溫度傳感器檢測到的溫度數值大于所述預置的第三溫度區間或所述A/D模數轉換電路檢測到的電壓值小于所述預置的第二電壓區間時，所述控制器控制所述輔助加熱器停止工作。進一步，當所述第三溫度傳感器檢測到的溫度數值介于所述預置的第三溫度區間或所述A/D模數轉換電路檢測到的電壓值介于所述預置的第二電壓區間時，所述控制器控制所述輔助加熱器維持原有的狀態。進一步，當所述A/D模數轉換電路檢測到的電壓值大于所述預置的第一電壓區間時，所述輔助加熱器的電源為外部充電器；當所述A/D模數轉換電路檢測到的電壓值小于所述預置的第一電壓區間時，所述輔助加熱器的電源為所述電池組自身儲存的電能。另一方面，提供一種自動控溫的電池箱的控制方法，所述主加熱器的控制方法：當所述第一溫度傳感器檢測到的溫度數值小于所述預置的第一溫度區間、所述第二溫度傳感器檢測到的溫度數值小于所述預置的第二溫度區間并同時所述A/D模數轉換電路檢測到的電壓值大于所述預置的第一電壓區間時，所述控制器啟動所述主加熱器工作；當所述第一溫度傳感器或所述第二溫度傳感器或所述A/D模數轉換電路檢測到的值介于相應的區間內時，所述控制器控制所述主加熱器維持原有的狀態；當所述第一溫度傳感器或所述第二溫度傳感器檢測到的值大于相應的溫度區間或所述A/D模數轉換電路檢測到的值小于所述預置的第一電壓區間時，所述控制器控制所述主加熱器停止工作。進一步，所述輔助加熱器的控制方法為：當所述第三溫度傳感器檢測到的溫度數值小于預置的第三溫度區間并同時所述A/D模數轉換電路檢測到的電壓值大于所述預置的第二電壓區間時，所述控制器啟動所述輔助加熱器工作；當所述第三溫度傳感器或所述A/D模數轉換電路檢測到的值介于相應的區間內時，所述控制器控制所述輔助加熱器維持原有的狀態；當所述第三溫度傳感器檢測到的值大于所述預置的第三溫度區間或所述A/D模數轉換電路檢測到的值小于所述預置的第二電壓區間時，所述控制器控制所述輔助加熱器停止工作。與現有技術比較本專利技術的有益效果在于：1、通過所述加熱器加熱，將其熱量熱傳導給高儲熱值的所述相變材料，由于所述電池組浸沒于所述相變材料內，這樣可以確保在低耗的情況下，還能維持所述電池組各個區域溫度的均衡，使其能夠應用于-20℃～-40℃的極低的溫度環境下；2、所述電池組封裝于所述相變材料內，能夠達到直接儲能保溫的效果；3、通過設置所述輔助加熱器進行電池組溫度的補償，使其在電池組溫度偏低，而加熱回路電壓大于最低啟動電壓時啟動所述輔助加熱器；4、在有外部充電器連接的情況下，通過所述主加熱器和所述輔助加熱器的配合，確保所述電池組能夠滿足最低工作溫度的條件；在無外部充電器的情況下，也能夠利用所述電池組自身儲存的電能來進行加熱，確保了所述電池組在極端氣候條件下的放電性能。附圖說明圖1為實施例一中電池箱的部分爆炸圖；圖2為本專利技術電池箱的剖面正視圖；圖3為本專利技術控制器的控制電路圖；圖4為本專利技術主加熱器加熱時的溫控框圖；圖5為本專利技術輔助加熱器加熱時的溫控框圖；圖6為本專利技術電池組的結構示意圖；圖7為實施例四中電池箱的部分爆炸圖；圖8為本專利技術電池箱的正面剖視圖；圖9為本專利技術電池箱的反面剖視圖；圖10為本專利技術閥門控制器的電路控制圖。具體實施方式以下結合附圖，對本專利技術上述的和另外的技術特征和優點作更詳細的說明。實施例一請參閱圖1、圖2、圖3和圖4所示，其分別為本專利技術電池箱的部分爆炸圖、電池箱的剖面正視圖、控制器的控制電路圖以及主加熱器加熱時的溫控框圖。結合圖1和圖2所示，一種自動控溫的電池箱，包括殼體1，所述殼體為雙層中空殼體(圖中未畫出)；主加熱器2；控制器3；電池組4，其浸沒在相變材料5內。結合圖3和圖4所示，所述控制器3分別通過第一溫度傳感器31獲取所述殼體1外部的大氣環境溫度、通過第二溫度傳感器32獲取所述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自動控溫的電池箱，包括殼體，所述殼體為雙層中空殼體，其特征在于，還包括控制器、主加熱器以及電池組，所述電池組浸沒于相變材料內；所述控制器分別與所述主加熱器、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器相連，所述第一溫度傳感器用于獲取所述殼體外部的大氣環境溫度，所述第二溫度傳感器用于獲取所述主加熱器的溫度，所述控制器通過其內置的A/D模數轉換電路采集所述電池組的電壓信號并轉換為數字量的電壓值，當所述第一溫度傳感器檢測到的溫度數值小于預置的第一溫度區間、所述第二溫度傳感器檢測到的溫度數值小于預置的第二溫度區間并同時所述A/D模數轉換電路檢測到的電壓值大于預置的第一電壓區間時，所述控制器啟動所述主加熱器工作，并將其熱量傳遞給所述相變材料進行儲能。

【技術特征摘要】
1.一種自動控溫的電池箱，包括殼體，所述殼體為雙層中空殼體，其特征在于，還包括控制器、主加熱器以及電池組，所述電池組浸沒于相變材料內；所述控制器分別與所述主加熱器、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器相連，所述第一溫度傳感器用于獲取所述殼體外部的大氣環境溫度，所述第二溫度傳感器用于獲取所述主加熱器的溫度，所述控制器通過其內置的A/D模數轉換電路采集所述電池組的電壓信號并轉換為數字量的電壓值，當所述第一溫度傳感器檢測到的溫度數值小于預置的第一溫度區間、所述第二溫度傳感器檢測到的溫度數值小于預置的第二溫度區間并同時所述A/D模數轉換電路檢測到的電壓值大于預置的第一電壓區間時，所述控制器啟動所述主加熱器工作，并將其熱量傳遞給所述相變材料進行儲能。2.根據權利要求1所述的自動控溫的電池箱，其特征在于，所述主加熱器和所述相變材料之間設有導熱板。3.根據權利要求1所述的自動控溫的電池箱，其特征在于，當所述第一溫度傳感器檢測到的溫度數值大于所述預置的第一溫度區間或所述第二溫度傳感器檢測到的溫度數值大于所述預置的第二溫度區間或所述A/D模數轉換電路檢測到的電壓值小于所述預置的第一電壓區間時，所述控制器控制所述主加熱器停止工作。4.根據權利要求3所述的自動控溫的電池箱，其特征在于，當所述第一溫度傳感器檢測到的溫度數值介于預置的所述第一溫度區間或所述第二溫度傳感器檢測到的溫度數值介于所述預置的第二溫度區間或所述A/D模數轉換電路檢測到的電壓值介于所述預置的第一電壓區間時，所述控制器控制所述主加熱器維持原有的狀態。5.根據權利要求1所述的自動控溫的電池箱，其特征在于，還包括輔助加熱器，其設于所述電池組的內部，且所述輔助加熱器與所述控制器相連，所述控制器通過第三溫度傳感器獲取所述電池組的溫度，當所述第三溫度傳感器檢測到的溫度數值小于預置的第三溫度區間并同時所述A/D模數轉換電路檢測到的電壓值大于預置的第二電壓區間時，所述控制器啟動所述輔助加熱器工作，使其對所述電池組進行加熱。6.根據權利要求5所述的自動控溫的電池箱，其特征在于，當所述第三溫度傳感器檢測到的溫度數值大于所述預置的第...

【專利技術屬性】
技術研發人員：余大強，胡寶興，
申請(專利權)人：中昱博新能源科技南京有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32