锂电池温度管理系统技术方案

锂电池温度管理系统。目前锂电池低温充电会造成析锂，锂电池工作环境温度过高，最终可能产生热失控的问题。本实用新型专利技术组成包括：该锂电池温度管理系统包括并联在充放电插头（7）与电池组电芯（6）正极之间的放电电路（8）和充电电路（9），所述的充放电插头的正负极之间并联有加热电路（10）和制冷电路（11），所述的加热电路包括串联连接的常闭温控开关（4）和加热装置（5），所述的制冷电路包括串联连接的直流变压器（13）、半导体制冷片（14）和制冷温控开关（12），所述的充电电路包括串联连接的充电二极管（2）和常开温控开关（3）。本实用新型专利技术用于锂电池的温度管理。

Temperature management system of lithium battery

【技术实现步骤摘要】
锂电池温度管理系统
：本技术涉及一种锂电池温度管理系统，属于新能源锂电池

技术介绍
：常规的锂电池工作温度为-20℃-60℃，不过一般低于0℃后锂电池性能就会下降，放电能力就会相应降低，所以锂电池性能完全的工作温度，常见是0-40℃。大体上，锂电池对0-40℃这个区间的温度并不敏感，然而一旦温度超过这个区间，寿命和容量就会打折扣。首先从锂离子电池低温下的充放电表现说起。对于相同倍率下的放电，当外界温度越低时，锂离子电池的放电电压就会越低。当温度降低时，电池放电电压也大幅降低，这样电池在低温放电时就会更快的到达放电截止电压，从而造成低温放电容量明显低于常温容量。充电比放电更需要温度，低温环境下，锂电池充电有一定的风险。因为随着温度的降低，石墨负极的动力学特性进步一变差，充电过程中，负极的电化学极化明显加剧，析出的金属锂容易形成锂枝晶，穿破隔膜并导致正负极短路，造成安全事故。锂电池工作的上限温度是60℃，对于锂电池来说电池内部热量产生有反应热、极化热和焦耳热。而在夏季室外温度接近40℃，同时锂电池本身产热量大，而锂电池组又是一个相对封闭的环境，这将导致锂电池工作环境温度过高，从而导致电池内部形成“热点”，最终可能产生热失控，而发生安全事故。由以上可以得出，锂电池受温度影响很大，在以动力锂电池应用领域和温度影响较大的应用环境，需要对锂电池进行温度管理，才能提高锂电池的应用安全，提高使用效率，延长锂电池使用寿命。
技术实现思路
：本技术的目的是解决目前锂电池低温充电会造成析锂，锂电池工作环境温度过高，最终可能产生热失控的问题，提供一种可以对锂电池进行加热并制冷的锂电池温度管理系统。上述的目的通过以下的技术方案实现：一种锂电池温度管理系统，该锂电池温度管理系统包括并联在充放电插头与电池组电芯正极之间的放电电路和充电电路，所述的充放电插头的正负极之间并联有加热电路和制冷电路；所述的加热电路包括串联连接的常闭温控开关和加热装置；所述的制冷电路包括串联连接的直流变压器、半导体制冷片和制冷温控开关；所述的充电电路包括串联连接的充电二极管和常开温控开关。所述的锂电池温度管理系统，所述的放电电路上安装有放电二极管。所述的锂电池温度管理系统，所述的加热装置为缠绕在所述的电池组电芯外部的碳纤维加热丝或包裹在所述的电池组电芯外部的碳纤维加热膜。所述的锂电池温度管理系统，所述的常开温控开关为突跳式15℃常开温控开关。所述的锂电池温度管理系统，所述的常闭温控开关为突跳式20℃常闭温控开关。所述的锂电池温度管理系统，所述的制冷温控开关为突跳式40℃常开温控开关。有益效果：1.本技术低温充电保护，当充电时电流只能进入充电电路，经充电二极管，通过常开温控开关，进行充电，果温度低于常开温控开关跳动温度15℃，则常开温控开关自动断开无法进行充电，而加热系统装置启动，对锂电池加热，当温度高于常开温控开关跳动温度15℃时，则常开温控开关自动闭合，接通充电电路对锂电池进行充电。实现了锂电池在低温环境下先加热后充电，保证锂电池充电安全，容量不受损。加热装置继续加热，在温度达到25℃时，加热停止。2.本技术加装自加热系统，锂电池组在北方秋冬季低温环境下使用，当锂电池组内部温度低于20℃时，常闭温控开关自动闭合，启动加热装置利用电池组自身电量进行加热，当温度达到25℃时，常闭温控开关自动断开，加热装置停止加热，保证锂电池组在一个最佳环境温度20-25度放电，以此提高电池组低温环境下放电电量。3.本技术为电池组加装制冷降温装置，电池组的外部都设置有铁箱，在电池组的铁箱内侧面贴装半导体制冷片，制冷面对内为锂电芯降温，散热面贴紧电池组金属箱体，通过电池组箱体散热，根据不同锂电池组电压选择相应直流变压器为半导体制冷片供电，通过串联40℃常开温控开关（低于35℃断开，高于40摄氏度接通）控制半导体制冷片工作，解决电池组在环境温度过高，如何降低内部温度问题。附图说明：附图1是本技术的电路原理图；图中：1、放电二极管；2、充电二极管；3、常开温控开关；4、常闭温控开关；5、加热装置；6、电池组电芯；7、充放电插头；8、放电电路；9、充电电路；10、加热电路；11、制冷电路；12、制冷温控开关；13、直流变压器；14、半导体制冷片。具体实施方式：实施例1：一种锂电池温度管理系统，该锂电池温度管理系统包括并联在充放电插头7与电池组电芯6正极之间的放电电路8和充电电路9，所述的充放电插头的正负极之间并联有加热电路10和制冷电路11；所述的加热电路包括串联连接的常闭温控开关4和加热装置5；所述的制冷电路包括串联连接的直流变压器13、半导体制冷片14和制冷温控开关12，半导体制冷片DC12V，功率30-60W依据电池组大小而定。所述的充电电路包括串联连接的充电二极管2和常开温控开关3。实施例2：根据实施例1所述的锂电池温度管理系统，所述的放电电路上安装有放电二极管1，应用整流二极管的单向导电特性，锂电池组正常放电时经放电电路，电流经过放电二极管，当充电时电流只能进入充电电路，经充电二极管，通过常开温控开关，进行充电，应用整流二极管的单向导电性，在充放电同口的情况下，实现充电、放电的电路独立，实现能在充电电路上加装温控开关及加热系统，实现在低温情况下先加热后充电。实施例3：根据实施例1或2所述的锂电池温度管理系统，所述的加热装置为缠绕在所述的电池组电芯外部的碳纤维加热丝或包裹在所述的电池组电芯外部的碳纤维加热膜，加热线有硅橡胶碳纤维加热线，阻燃特氟龙加热线。碳纤维加热膜也叫石墨烯电热膜。它们的特点是：工作电压（直流3-600V,交流12-380V）应用范围广，发热均匀，长短大小可裁，成本低，效果好，多年不会坏更耐用。实施例4：根据实施例1或2或3所述的锂电池温度管理系统，所述的常开温控开关为突跳式15℃常开温控开关，低于15℃断开，超过15℃接通。实施例5：根据实施例1或2或3或4所述的锂电池温度管理系统，所述的常闭温控开关为突跳式20℃常闭温控开关，低于20℃接通，超过25℃断开。实施例6：根据实施例1或2或3或4或5所述的锂电池温度管理系统，所述的制冷温控开关为突跳式40℃常开温控开关，低于35℃断开，超过40℃接通，在锂电池内部温度达到40℃时，制冷温控开关接通，半导体制冷片开始工作制冷，当温度下降到35℃安全温度内时，制冷温控开关断开，半导体制冷片停止工作，实现对半导体制冷片的自动控制。为电池组加装保温措施，采用2cm厚高隔热率的B1级阻燃XPS挤塑保温板（可根据应用地域温度增减保温板厚度）组装成密封盒体，将电池组放置在盒体内，保证锂电池组内部温度，不会因为外部温度过低而快速降温，可以起到保温效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池温度管理系统，其特征是：该锂电池温度管理系统包括并联在充放电插头与电池组电芯正极之间的放电电路和充电电路，所述的充放电插头的正负极之间并联有加热电路和制冷电路；/n所述的加热电路包括串联连接的常闭温控开关和加热装置；/n所述的制冷电路包括串联连接的直流变压器、半导体制冷片和制冷温控开关；/n所述的充电电路包括串联连接的充电二极管和常开温控开关。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂电池温度管理系统，其特征是：该锂电池温度管理系统包括并联在充放电插头与电池组电芯正极之间的放电电路和充电电路，所述的充放电插头的正负极之间并联有加热电路和制冷电路；
所述的加热电路包括串联连接的常闭温控开关和加热装置；
所述的制冷电路包括串联连接的直流变压器、半导体制冷片和制冷温控开关；
所述的充电电路包括串联连接的充电二极管和常开温控开关。


2.根据权利要求1所述的锂电池温度管理系统，其特征是：所述的放电电路上安装有放电二极管。


3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张汉林，
申请(专利权)人：张汉林，
类型：新型
国别省市：黑龙;23