一种电源和加热系统技术方案

一种电源和加热系统，属于动力电池领域。加热系统包括超级电容、加热器和开关器。其中，超级电容用于提供启动电能电池中的初级电池通过加热器进行加热，然后由次级电源向其他电池供电通过加热器加热。剩余的电池用以向超级电容供电，再传递给次级电源，从而实现全部电池的荷电状态的平衡。本申请的加热系统利用超级电容和电池提供电能进行加热，不需要额外电源装置，从而可以简化系统。

【技术实现步骤摘要】
一种电源和加热系统
本申请涉及动力电池领域，具体而言，涉及一种电源和加热系统。
技术介绍
在寒冷的季节或地区使用动力电池，通常需要对其进行预热。目前，一般通过使用额外的辅助电池提供电能对动力电池进行预热。但是，这样的方案会导致加热系统结构复杂，从而也使电池系统的结构更加复杂、稳定性下降。
技术实现思路
为改善、甚至解决现有技术中，电池预热系统复杂的问题，本申请提出了一种电源和加热系统。本申请是这样实现的：在第一方面，本申请的示例提供了一种用于对动力电池进行预热的加热系统。其中的动力电池包括启动组电池、加热组电池和电量均衡组电池。该加热系统包括：超级电容、加热器以及开关器。其中，加热器具有初热板和多个后热板。初热板贴合于启动组电池并由超级电容供电以发热。多个后热板分别与加热组电池和电量均衡组电池一一对应贴合并由加热组电池供电以发热。开关器具有彼此独立的启动开关、后继开关、充电开关和均衡开关。前述的多个后热板与后继开关连接并预留用于与加热组电池连接的后继连接端子；超级电容与充电开关连接并预留用于与电量均衡组电池连接的充电连接端子；超级电容与均衡开关连接并预留用于与加热组电池连接的均衡连接端子。本申请示例中的加热系统利用超级电容和动力电池中的部分电池进行供电，以完成对各个电池的加热。因此，该加热系统可以避免额外配置用以提供电能对各个电池加热的辅助用电池。另外，利用本申请示例中的加热系统，利用超级电容作为“中转站”，将未消耗掉电能进行加热操作的电池(电量均衡组电池)的电量转移到被消耗电能进行加热操作的电池(启动组电池、加热组电池)，从而实现动力电池中的各个电池的SOC平衡。该预热方式通过电容和电芯可以实现逐级加热，还可以实现对动力电池中的各个电池实现相对较均衡的加热，即经过加热后的各个电池之间的温度差更小。根据本申请的一种示例，加热系统包括多个温度传感器，多个温度传感器分别对应与启动组电池、加热组电池和电量均衡组电池接触以测量温度。根据本申请的一种示例，加热系统包括具有电路板，超级电容、开关器、多个温度传感器分别与电路板连接。利用电路板连接各个电学器件，有助于提高加热系统的集成度、减小空间占用。根据本申请的一种示例，初热板的加热面的面积小于每个后热板的加热面的面积。初热板和后热板根据不同的电能来源对应设置其加热面积，有助于提高电能利用率，对电池起到恰当的加热效果。根据本申请的一种示例，初热板和后热板均包括膜材以及嵌入膜材中的电阻丝。初热板和后热板通过膜材和电阻丝构造，能够在一定程度上减小空间占用。同时，由于其基体是膜材，因此其能够在一定程度上根据动力电池的形状进行布置，从而提高使用灵活性。在第二方面，本申请的示例提供了一种电源系统。该电源系统具有由至少三个单电池构成的动力电池。并且，该电源系统还包括前述之加热系统，并且加热系统中的加热器与动力电池传热接触。根据本申请的一种示例，动力电池包括七个单电池，其中，第一个单电池构成启动组电池，第二个单电池和第三个单电池构成加热组电池，第四个单电池至第七个单电池构成电量均衡组电池。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本申请示例中的电源加热系统的结构示意图。图标：101-第一加热膜；102-第二加热膜；103-第三加热膜；104-第四加热膜；201-第一电芯；202-第二电芯；203-第三电芯；204-第四电芯；205-第五电芯；206-第六电芯；207-第七电芯；301-电路板；401-温度传感器；501-超级电容；601-控制器。具体实施方式在高寒或者低温环境下使用时，动力电池可能会出现不能正常工作的情况。因此，为了使动力电池(由多个单电池构成)正常工作，通常需要对其进行预热。基于这样的现实需求，在本申请示例中，一种用以对动力电池进行预热的加热系统被提出。有别于现有技术中通过配备额外的辅助电池提供电能用以对动力电池加热，在本申请中，采用超级电容和动力电池中的部分电池自身提供电能以进行加热，并且还利用动力电池中的剩余的其他电池提供电能以平衡各个电池的SOC(StateOfCharge，简称SOC，即荷电状态，用来反映电池的剩余容量)。其中，超级电容具有低温放电的特性，因此，在上述的高寒或者低温环境下仍然可以正常工作而放电，从而可以作为初始的加热用电能来源。在通过利用超级电容提供电能加热电池之后，被加热电池可以正常供电，从而可以由该被加热的电池所提供的电能进一步加热其他电池。因此，如此重复，即可将全部的电池加热。另外，通过上述方式，动力电池中的全部电池加热完成后，动力电池中的部分电池在未被使用以提供电能的情况下被其他电池提供电能加热。由此，动力电池中，部分电池被消耗电能以进行加热，而部分电池未消耗电能。基于此，动力电池中的各个电池的荷电状态存在偏差。针对上述各电池的荷电状态偏差的问题，在本申请中，还进行荷电状态平衡。即将上述的未消耗电能的电池的通过超级电容将电能转移给已经消耗电能的电池。一种基于上述加热系统的电源系统(结构参阅图1)，包括由七个单电池构成的动力电池，分别记为1号电池、2号电池、3号电池、4号电池、5号电池、6号电池、7号电池。该七个单电池平排布局，且相邻两者之间彼此紧邻。加热系统通过其中的加热器对各个单电池进行加热。作为在功能上的区分和方便描述，上述七个电池中，1号单电池构成启动组电池，2号单电池和3号单电池构成加热组电池，4号单电池、5号单电池、6号单电池和7号单电池构成电量均衡组电池。换言之，各个电池可以是同种类型或型号的电池，也可以是不同类型或不同型号的电池。上述“启动组电池”、“加热组电池”以及“电量均衡组电池”只是根据电池在本申请的加热系统中的使用顺序和方式为了便于描述而进行区分，而并非是对电池结构或容量或类型的限制。另外，在本申请示例中，启动组电池具有一个单电池(由一个加热膜进行加热)，加热组电池具有两个单电池(由一个加热膜进行加热)，电量均衡组电池具有四个单电池(分别对应由一个加热膜—共计两个加热膜—进行加热)。各组电池中所具有的单电池的数量并不以本申请示例中所给出的情况为限制，具体可以根据超级电容501的电量以及启动组电池和加热组电池中的各个单电池的消耗的电量以及电量均衡组电池中的全部单电池的电量进行综合考量。具体而言，根据电池消耗的电量和为了平衡各电池的SOC所需要的电量进行判断如何控制各组电池中的单电池的数量。其中，启动组电池用以作为在超级电容501供电以加热之后的第一个提供加热用电能的电池。加热组电池是作为在启动组电池之后，用以提供电能进行加热的电池。电量均衡组电池则是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加热系统，用于对动力电池进行预热，所述动力电池包括启动组电池、加热组电池和电量均衡组电池，其特征在于，所述加热系统包括：/n超级电容；/n加热器，具有初热板和多个后热板，所述初热板贴合于所述启动组电池并由所述超级电容供电以发热，所述多个后热板分别与所述加热组电池和所述电量均衡组电池一一对应贴合并由所述加热组电池供电以发热；/n开关器，具有彼此独立的启动开关、后继开关、充电开关和均衡开关；/n所述超级电容通过所述启动开关与所述初热板连接；/n所述多个后热板与所述后继开关连接并预留用于与所述加热组电池连接的后继连接端子；/n所述超级电容与所述充电开关连接并预留用于与所述电量均衡组电池连接的充电连接端子；/n所述超级电容与所述均衡开关连接并预留用于与所述加热组电池连接的均衡连接端子。/n

【技术特征摘要】
1.一种加热系统，用于对动力电池进行预热，所述动力电池包括启动组电池、加热组电池和电量均衡组电池，其特征在于，所述加热系统包括：
超级电容；
加热器，具有初热板和多个后热板，所述初热板贴合于所述启动组电池并由所述超级电容供电以发热，所述多个后热板分别与所述加热组电池和所述电量均衡组电池一一对应贴合并由所述加热组电池供电以发热；
开关器，具有彼此独立的启动开关、后继开关、充电开关和均衡开关；
所述超级电容通过所述启动开关与所述初热板连接；
所述多个后热板与所述后继开关连接并预留用于与所述加热组电池连接的后继连接端子；
所述超级电容与所述充电开关连接并预留用于与所述电量均衡组电池连接的充电连接端子；
所述超级电容与所述均衡开关连接并预留用于与所述加热组电池连接的均衡连接端子。


2.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，所述加热系统包括多个温度传感器，所述多个温度传感器分别对应与所述启动组电池、加热组电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟鹏，亓海明，
申请(专利权)人：厦门海辰新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35