一种基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统，其技术方案为：包括动力电池包、电池壳体、车载智能充电机、控制电路、车辆插座、车辆插头和剩余电流保护器；动力电池包包括电池组、温度传感器和PTC加热器；车载智能充电机包括温度采集单元和信息处理与控制单元；温度采集单元和信息处理与控制单元连接；车载智能充电机通过控制电路与动力电池包连接；车载智能充电机还与车辆插座连接；车辆插座与车辆插头对应；车辆插头通过剩余电流保护器与供电电源连接，温度传感器和PTC加热器分别与电池组连接。本实用新型专利技术给蓄电池提供一个较为理想的充电环境，保证动力电池的正常充电，同时结构简单，能够自动、便捷、充电稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统
本技术涉及一种车载电池加热系统，尤其是一种基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统。
技术介绍
新能源纯电动汽车有着节能、环保等诸多优点，近年来政府大力扶持新能源汽车尤其是纯电动汽车的发展，使纯电动汽车在短时间内有了长足快速发展。随着传统能源的日益枯竭及环保压力越来越大，纯电动汽车将在不久的将来逐步成为取代传统燃油车的主力。虽然纯电动汽车获得了长足发展，但依然有许多难题阻碍着纯电动汽车的普及。目前许多电动汽车依然使用铅酸电池，铅酸电池便宜耐用，稳定可靠的特点使之在未来很长一段时间依然会占有一席之地。但铅酸电池充放电效果差，低温会使电池充电、放电量减低很多。一般情况下，蓄电池充电能力随温度下降而降低，当温度为-10℃时，蓄电池充电能力仅为常温25℃的40％，而且寿命也会大大减少。我国北方大部分地区冬天较冷，且考虑到开拓国际市场需要，因此开发铅酸电池低温充电加热技术，给蓄电池提供一个较为理想的充电环境，保障蓄电池供电稳定格外重要。申请号为CN201310076111.6的专利公布了一种太阳能补偿的电动车电池车载充电加热装置，包括动力电池包，包括动力电池包加热系统，动力电池包加热系统包括加热膜，温度传感器，电源，配电盒和电池管理系统，动力电池包的外围包覆有加热膜，动力电池包的内部设有温度传感器，温度传感器与电池管理系统连接；配电盒包括电池加热回路，加热膜与电池加热回路连接，电池管理系统控制电源与电池加热回路的断开和接通；电源包括车载充电电源和太阳能补偿电源，太阳能补偿电源与太阳能电源控制单元连接，太阳能电源控制单元与光照强度检测单元连接。该专利用太阳能补偿电源保证了动力电池包在适宜的温度下进行充电。但同时由于引入了太阳能补偿电源和控制单元等相关器件，增加了设备的成本和操作的复杂度，太阳能补偿方式还受到天气的限制，以上缺陷都与新能源电动汽车快速、便捷充电的理念相悖。
技术实现思路
本技术主要是为了解决以上方案成本高、器件复杂、充电受天气条件限制的缺陷，提供一种能够在电池温度较低时，缩短低温充电加热时间，给蓄电池提供一个较为理想的充电环境，保证动力电池的正常充电，同时结构简单，能够自动、便捷、稳定充电的基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统。本技术主要是通过以下技术方案实现：一种基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统，包括动力电池包、电池壳体、车载智能充电机、控制电路、车辆插座、车辆插头和剩余电流保护器；所述的动力电池包包括电池组、温度传感器和PTC加热器；所述的车载智能充电机包括温度采集单元和信息处理与控制单元；所述的温度采集单元和信息处理与控制单元连接；所述的车载智能充电机通过控制电路与动力电池包连接；所述的车载智能充电机还与车辆插座连接；所述的车辆插座与车辆插头对应；所述的车辆插头通过剩余电流保护器与供电电源连接，所述的温度传感器和PTC加热器都与电池组接触。当温度采集单元检测到电池温度低于预设值时，常规充电电源就可以在信息处理与控制单元和控制电路的作用下，通过PTC加热器给电池组加热，从而保证电池的温度，给蓄电池提供一个较为理想的充电环境，同时由于各电子器件体积小，可安装在车体内，并且在充电时自动根据电池组温度来控制是直接充电还是先加热，不需要人工干涉，也不受外界影响，保障了充电的便捷性和稳定性。而且PTC加热器采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成，该类型发热体热阻小、换热效率高，是一种自动恒温、省电的电加热器。突出特点在于安全性能上，任何应用情况下均不会产生如电热管类加热器的表面“发红”现象，从而避免局部高温引起的火灾等安全隐患。此外，还具有使用寿命长、电压使用范围宽，可在12V-380V之间根据需要设计；设计方便，可从小功率到大功率任意设计，外形也可按要求设计；不燃烧，安全可靠等多项优点，十分符合给车载电池加热的各项要求。整体的系统使用常见电子器件构成，也降低了成本。作为优选，所述的基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统中，所述的动力电池包与电池壳体之间设有保温材料；所述的电池壳体上设有呼吸阀；保温材料可减少电池包的温度降低速度，节约能源；而呼吸阀则可保证电池包在加热或是温度降低时，内外气压平衡，避免因为温度变化导致的气压变化引起安全隐患。作为优选，所述的基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统中，所述的电池组包括若干个串联的铅酸电池；所述的温度传感器包括若干个负温度系数热敏电阻NTC；每一个铅酸电池上至少贴附有一个负温度系数热敏电阻NTC；每一个所述的负温度系数热敏电阻NTC分别与温度采集单元连接；所述的PTC加热器与每一个铅酸电池接触，负温度系数热敏电阻NTC与铅酸电池接触后，能实时感知到电池组的温度变化并转化为电信号，方便其它模块采集并控制。作为优选，所述的基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统中，所述的控制电路包括加热电路和充电电路；所述的加热电路包括继电器K1与熔断器F1，继电器K1与熔断器F1串联，加热电路的第一端与车载智能充电机的输出正端连接，加热电路的第二端与PTC加热器的一端相连；所述的充电电路包括继电器K2与熔断器F2，继电器K2与熔断器F2串联，充电电路的第一端与车载智能充电机的输出正端连接，充电电路的第二端与电池组的正极相连，通过电子元器件的连接，实现对电池的充电和加热控制，同时还实现了结构简单，充电自动、便捷的优点。作为优选,所述的基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统中，所述车载智能充电机的加热信号端串联电阻后，再与车载智能充电机的GND端相连；所述车载智能充电机的充电信号端串联电阻后，再与车载智能充电机的GND端相连；所述车载智能充电机的输出负端与电池组的负极连接，所述车载智能充电机的输出负端还与PTC加热器连接,通过电连接使得车载智能充电机能够根据当前电池组的温度来判断是给电池组充电还是加热。作为优选，所述的基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统中，所述的车辆插头包括：保护接地端、控制确认端、零线端和火线端；所述的车辆插座包括与车辆插座一一对应的保护接地端、控制确认端、零线端和火线端；所述的车辆插座还包括充电连接确认端；所述的车辆插头还包括保护接地电路；所述的保护接地电路一端与车辆插座的充电连接确认端对应，另一端与车辆插头的保护接地端的后置电路连接，保证了充电的安全性和稳定性。作为优选，所述的基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统中，所述的保护接地电路包括开关S3、电阻R4和电阻RC；所述的开关S3与电阻R4并联后，再与电阻RC串联，所述的开关S3的一端还与车辆插头的保护接地端的后置电路连接，所述的电阻RC的一端还与车辆插座的充电连接确认端对应。作为优选，所述的基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统中，所述的剩余电流保护器为电流熔断器。作为优选，所述的基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统中，所述的电池组包括若干个串联的铅酸电池；所述的温度传感器包括若干个热电偶；每一个铅酸电池上至少贴附有一个热电偶；每一个所述的热电偶分别与温度采集单元连接；所述的PTC加热器与每一个铅酸电池接触。热电偶具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统，其特征是：包括动力电池包（1）、电池壳体（2）、车载智能充电机（3）、控制电路（4）、车辆插座（5）、车辆插头（6）和剩余电流保护器（7）；所述的动力电池包（1）包括电池组（11）、温度传感器（12）和PTC加热器（13）；所述的车载智能充电机（3）包括温度采集单元（31）和信息处理与控制单元（32）；所述的温度采集单元（31）和信息处理与控制单元（32）连接；所述的车载智能充电机（3）通过控制电路（4）与动力电池包（1）连接；所述的车载智能充电机（3）还与车辆插座（5）连接；所述的车辆插座（5）与车辆插头（6）对应；所述的车辆插头（6）通过剩余电流保护器（7）与供电电源连接；所述的温度传感器（12）和PTC加热器（13）都与电池组（11）接触。

【技术特征摘要】
1.一种基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统，其特征是：包括动力电池包（1）、电池壳体（2）、车载智能充电机（3）、控制电路（4）、车辆插座（5）、车辆插头（6）和剩余电流保护器（7）；所述的动力电池包（1）包括电池组（11）、温度传感器（12）和PTC加热器（13）；所述的车载智能充电机（3）包括温度采集单元（31）和信息处理与控制单元（32）；所述的温度采集单元（31）和信息处理与控制单元（32）连接；所述的车载智能充电机（3）通过控制电路（4）与动力电池包（1）连接；所述的车载智能充电机（3）还与车辆插座（5）连接；所述的车辆插座（5）与车辆插头（6）对应；所述的车辆插头（6）通过剩余电流保护器（7）与供电电源连接；所述的温度传感器（12）和PTC加热器（13）都与电池组（11）接触。2.根据权利要求1所述的基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统，其特征是：所述的动力电池包（1）与电池壳体（2）之间设有保温材料；所述的电池壳体（2）上设有呼吸阀。3.根据权利要求1或2所述的基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统，其特征是：所述的电池组（11）包括若干个串联的铅酸电池；所述的温度传感器（12）包括若干个负温度系数热敏电阻NTC；每一个铅酸电池上至少贴附有一个负温度系数热敏电阻NTC；每一个所述的负温度系数热敏电阻NTC均与温度采集单元（31）连接；所述的PTC加热器（13）与每一个铅酸电池接触。4.根据权利要求1所述的基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热系统，其特征是：所述的控制电路（4）包括加热电路和充电电路；所述的加热电路包括继电器K1与熔断器F1，继电器K1与熔断器F1串联，加热电路的第一端与车载智能充电机（3）的输出正端连接，加热电路的第二端与PTC加热器（13）的一端相连；所述的充电电路包括继电器K2与熔断器F2，继电器K2与熔断器F2串联，充电电路的第一端与车载智能充电...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐怀刚，王国富，聂浩，王安娜，黄财明，苏向超，王玉秀，
申请(专利权)人：浙江普朗特电动汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33