一种电池加热装置及其充电控制方法、电池包和车辆制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电池加热装置及充电控制方法，电池加热装置包括：多个加热膜，电池的电池模组的每个侧面上设有至少一个加热膜，并且设置在电池模组上的各个加热膜相互串联形成加热回路；至少一个气凝胶垫，远离所述电池模组的加热膜的表面上设有一个气凝胶垫；保温罩，电池模组、加热膜和气凝胶垫容纳在保温罩内，充电控制方法为：将电池模组的充电系统与加热回路并联。上述电池加热装置重量轻、安装方便、占用空间少，且具有通用性；含有电池加热装置的电池包通过对不同电池模组的加热功率进行差异化设计，可将加热及充电过程中的温差控制在可接受的范围内，有利于提高电池和车辆的安全性能。

A battery heating device and its charging control method, battery pack and vehicle

The invention discloses a battery heating device and a charging control method. The battery heating device comprises a plurality of heating films, and at least one heating film is arranged on each side of the battery module of the battery, and each heating film arranged on the battery module is connected in series to form a heating return path; at least one gasgel pad is arranged on the surface of the heating film far away from the battery module. The aerogel pad, the thermal insulation cover, the battery module, the heating film and the aerogel pad are contained in the thermal insulation cover, and the charging control method is that the charging system of the battery module is connected with the heating loop in parallel. The battery heating device has the advantages of light weight, convenient installation, less space occupation and universality; the battery pack containing the battery heating device can control the temperature difference in the process of heating and charging within an acceptable range through the differential design of the heating power of different battery modules, which is conducive to improving the safety performance of batteries and vehicles.

【技术实现步骤摘要】
一种电池加热装置及其充电控制方法、电池包和车辆
本专利技术涉及锂电池
，具体涉及一种电池加热装置及其充电控制方法、电池包和车辆。
技术介绍
能源和环境已经成为当前全球最为关注的问题，电动汽车开始在世界范围内逐渐推广应用。电动汽车上的锂电池是由至少一个电池模组串并联后装在箱体内和电池管理系统(BMS)构成。锂电池的性能跟温度有着密切的关系，特别是低温会严重影响锂电池的性能，同时会导致电池容量衰减，严重影响电动车的续航里程。另外，锂电池的低温充电问题，尤其是用户采用家用电源通过车载充电器进行小功率充电，时间过长的问题一直没有得到有效解决，导致用户冬季用车充电时体验不佳。新能源车目前正处于发展阶段，与之配套的快速充电充电桩数量有限，布局不完善，使用车载充电器进行小功率充电也是很多用户的选择之一。低温下，电池活性变差，不易直接进行加热，通常需要对电池进行预热后再充电，但小功率充电时，电池产热不足以维持自身温度，若不采取一定措施，就会导致低温环境下的小电流充电无法持续正常进行，因此需要提供一种可行的技术方案解决小电流低温充电问题。现有的加热方式一般采用如下两种方案：(1)PTC加热器加热方式，此种方式最大的特点是安全，但占用空间，安装复杂，加热效率低；(2)液热加热方式，此种方式主要应用于具有液冷系统的电池包，在液冷系统回路中安装有加热器，低温工况下通过加热流体介质将热量传递给电芯，实现锂电池加热功能。但此方式不具有通用性，且加热效率低。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，从而提供一种电池加热装置及充电控制方法。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种电池加热装置包括：多个加热膜，电池模组的每个侧面上设有至少一个加热膜，并且设置在电池模组上的各个加热膜相互串联形成加热回路；至少一个气凝胶垫，远离电池模组的加热膜的表面上设有气凝胶垫；保温罩，电池模组、加热膜和气凝胶垫容纳在保温罩内。在本专利技术的一个优选实施例中，所述加热回路电连接电池模组的充电系统，加热回路与充电系统内的充电电路并联。在本专利技术的一个优选实施例中，所述加热回路上电连接有加热继电器和熔断器。在本专利技术的一个优选实施例中，所述电池加热装置还包括温度检测模块，用于检测所述电池模组的温度信号。在本专利技术的一个优选实施例中，每个加热膜上设有两个接线端子，多个加热膜之间通过接线端子进行串联。在本专利技术的一个优选实施例中，每个气凝胶垫远离所述加热膜的表面上覆盖有环氧板。在本专利技术的一个优选实施例中，保护罩包括主面板和垂直于所述主面板的侧面，所述主面板含有相互垂直的横板和纵板，所述主面板上设有减重孔；一组相互平行的两个所述侧面上分别设有保护板，所述保护板包括保护主板和安装板，所述保护主板用于连接所述主面板和安装板，所述安装板上设有安装结构；另一组相互平行的两个侧面上分别设有至少一个限位板。在本专利技术的一个优选实施例中，横板和纵板的表面上分别设有加强筋，所述横板和纵板一体成型；所述保护主板上设有减重孔，所述保护主板上的减重孔为“凸”字形减重孔和/或“口”字形减重孔。在本专利技术的一个优选实施例中，保护主板的宽度小于或等于所述加热膜的宽度或/和气凝胶垫的宽度；所述限位板的宽度小于所述加热膜的宽度或/和气凝胶垫的宽度。在本专利技术的一个优选实施例中，上述保温罩包括上保护罩和下保护罩，上保护罩和下保护罩之间设置有容纳腔，所述容纳腔内容纳有所述电池模组。一种电池加热装置的充电控制方法，充电控制方法包括将电池模组的充电系统与加热回路并联。在本专利技术的一个优选实施例中，所述充电控制方法包括：S1，用温度检测模块对电池模组进行检测，当电池模组的最低温度测点低于3℃时，闭合加热回路，对电池模组进行加热；S2,当电池模组最低测点温度升至3℃及以上，且持续不低于30s时，闭合充电系统内的充电电路，电池模组在充电的同时加热电池模组，且总电流不超过电池系统0.1C充电倍率对应的电流值；S3,当电池模组的最低测点温度升至8℃及以上，且持续不低于30s时，断开加热回路，对电池模组充电；S4,当电池模组最低测点温度降至3℃及以下，且持续不低于30s时，再次闭合加热回路，电池模组在充电的同时加热电池模组，且总电流不超过电池系统0.1C充电倍率对应的电流值；S5,在电池模组充满电之前，重复S3和S4，直至电池模组充满电或人为断开充电电路为止。本申请还提供一种电池包，其包括多个电池模组，每个电池模组上含有如上所述的电池加热装置及其充电控制方法。本申请还提供一种车辆，含有上述电池包。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的电池加热装置重量轻、安装方便、占用空间少，且具有通用性。另外本专利技术解决了电池系统在低温状态下的加热和小电流充电问题，且通过对不同电池模组的加热功率进行差异化设计，可将加热及充电过程中的温差控制在可接受的范围内，有利于提高电池和车辆的安全性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的电路原理图；图3为本专利技术的温度检测模块和电池模组的连接关系；图4为本专利技术的电池加热装置的充电控制方法逻辑图。附图标记：加热膜100、气凝胶垫200、环氧板210、保温罩300、上保护罩310、限位板311、下保护罩320、电池模组400、加热回路510、加热继电器511、熔断器512、总负继电器513、充电电路520、温度检测模块600，主面板312、减重孔313、保护板314、保护主板3141、安装板3142。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池加热装置，其特征在于，所述电池加热装置包括：多个加热膜，电池模组的每个侧面上设有至少一个加热膜，并且设置在电池模组上的各个加热膜相互串联形成加热回路；至少一个气凝胶垫，远离所述电池模组的加热膜的表面上覆盖有气凝胶垫；保温罩，所述电池模组、加热膜和气凝胶垫容纳在所述保温罩内。

【技术特征摘要】
1.一种电池加热装置，其特征在于，所述电池加热装置包括：多个加热膜，电池模组的每个侧面上设有至少一个加热膜，并且设置在电池模组上的各个加热膜相互串联形成加热回路；至少一个气凝胶垫，远离所述电池模组的加热膜的表面上覆盖有气凝胶垫；保温罩，所述电池模组、加热膜和气凝胶垫容纳在所述保温罩内。2.根据权利要求1所述的一种电池加热装置，其特征在于，所述加热回路电连接电池模组的充电系统，所述加热回路与所述充电系统内的充电电路并联。3.根据权利要求1所述的一种电池加热装置，其特征在于，所述加热回路上电连接有加热继电器和熔断器。4.根据权利要求3所述的一种电池加热装置，其特征在于，所述电池加热装置还包括温度检测模块，所述温度检测模块用于检测所述电池模组的温度信号。5.根据权利要求1所述的一种电池加热装置，其特征在于，每个所述加热膜上设有两个接线端子，多个所述加热膜之间通过所述接线端子串联。6.根据权利要求1所述的一种电池加热装置，其特征在于，每个所述气凝胶垫远离所述加热膜的表面上覆盖有环氧板。7.根据权利要求1所述的一种电池加热装置，其特征在于，所述保护罩包括主面板和垂直于所述主面板的侧面，所述主面板含有相互垂直的横板和纵板，所述主面板上设有减重孔；一组相互平行的两个所述侧面上分别设有保护板，所述保护板包括保护主板和安装板，所述保护主板用于连接所述主面板和安装板，所述安装板上设有安装结构；另一组相互平行的两个侧面上分别设有至少一个限位板。8.根据权利要求7所述的一种电池加热装置，其特征在于，所述横板和纵板的表面上分别设有加强筋，所述横板和纵板一体成型；所述保护主板上设有减重孔，所述保护主板上的减重孔为“凸”字形减重孔和/或“口”字形减...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，
申请(专利权)人：恒大新能源科技集团有限公司，上海卡耐新能源有限公司，南昌卡耐新能源有限公司，广西卡耐新能源有限公司，江苏卡耐新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44