一种电芯低温加热控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种电芯低温加热控制系统，包括带有NPN三极管Q38的加热控制电路；加热控制电路包括电池加热关闭模块，其包括依次连接于NPN三极管Q38集电极一端的电路元件R179、二极管D54、以及与二极管D54连接的电路元件R171；还包括电池加热开启模块，其包括与二极管D54连接的三极管Q33，以及三极管Q33集电极一端依次接入的二极管D56、电路元件R166、电路元件R167、二极管D55，其中的二极管D55与MOS管Q31相连接。本实用新型专利技术通过电芯低温加热控制系统配合单片机控制电池加热开闭，使电池在指定的环境下进行加热，实现了电池加热的自动控制，提高低温环境下电池的使用效率。

A low temperature heating control system for electric core

【技术实现步骤摘要】
一种电芯低温加热控制系统
本技术涉及电池低温加热
，尤其涉及一种采用单片机控制电路对电池进行加热的电芯低温加热控制系统。
技术介绍
本技术技术方案之设计人员，在针对本技术技术方案进行可行性分析之前，已经证实了电池在低温环境下的性能问题，当然，这也是多年来在电池
持续研发与探索的一项课题，首先概括地讲，经研究人员发现，常规电池在低温环境下使用时的充放电性能比较差，无法有效进行能量使用，尤其是在满负荷使用的情况下，经过跟踪监测可知，其使用时间明显缩短。之后，为了提升电池的能量利用率，研究人员进行了一系列的测试，旨在于增强电池低温加热功能，力求电池在低温环境下能够有效利用电池的能量。关于电池低温环境下出现的状况影响是多方面的，这与电池应用的领域密切相关，举例来说，锂离子动力电池是一种用途较广的电池产品，当处于温度过低的应用环境时，电池内部活性物质的活性明显下降，其内阻、极化电压增加，充放电功率和容量均会显著降低，甚至引起电池容量不可逆衰减，以至于为应用过程埋下安全隐患；若进一步解释该问题，则是锂电池充电过程中，于充电设备外加电场作用下，锂离子从正极材料中脱出进入电解液并向负极移动，依次进入石墨构成的负极材料中，并形成LiC化合物，如果温度较低，充电速度过快，会使锂离子来不及进入负极形成LiC化合物，则靠近负极的锂离子就会俘获电子而形成金属锂，并聚集形成锂枝晶，锂枝晶累积过大则会刺破隔膜形成短路。本技术技术方案之研发人员正是对于因电池于低温环境下出现性能降低而影响电池利用率这一根源问题展开分析，对电池制定有效的加热技术手段，从设计相关的低温加热控制逻辑策略设计出发，实施一种合理有效的电芯低温加热控制系统，利用单片机控制加热时间的开与关，使电池在指定的环境下进行加热，实现了电池加热的自动控制，同时，可确保使用电源电压处于平稳状态；经过实际的测试与应用，所实施的控制系统技术方案能够解决或部分解决现有技术存在的问题，并且可满足电池应用领域想要进一步提升能量利用率的应用需求，具有一定的推广意义。当然，本技术技术方案之研发人员是在分析出根源问题之后，将每一个研发阶段所采取的利于提高电池能量利用率的低温加热控制系统的相应方案进行多次性能测试，最终才得到本技术趋于最佳优化的技术方案。
技术实现思路
为克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题，本技术提供一种电芯低温加热控制系统，其利用单片机控制加热时间的开与关，使电池在指定的环境下进行加热，实现了电池加热的自动控制，同时，也可确保使用电源电压处于平稳状态。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种电芯低温加热控制系统，其配合单片机对低温状况下的电池进行加热控制，该电芯低温加热控制系统包括带有NPN三极管Q38的加热控制电路，其中的加热控制电路包括：电池加热关闭模块，其包括依次连接于NPN三极管Q38集电极一端的电路元件R179、二极管D54、以及与二极管D54连接的电路元件R171，并且于NPN三极管Q38处于打开状态时，使电源接到地；电池加热开启模块，其包括与二极管D54连接的三极管Q33，以及三极管Q33集电极一端依次接入的二极管D56、电路元件R166、电路元件R167、二极管D55，其中的二极管D55与MOS管Q31相连接，并且于NPN三极管Q38处于关闭状态时，使MOS管Q31处于打开状态。对于以上所实施的控制电路技术方案，技术人员具体实施时，可优选采用相应的技术手段，包括以下任意一项：对于NPN三极管Q38，其通过一电路元件R185接入到单片机的引脚，以便于单片机控制；对于NPN三极管Q38，其接入一电路元件R191，以便于通过电路元件R191与电路元件R185进行分压。对于单片机，其引脚信号定义NPN三极管Q38的开关作用。对于以上所实施的控制电路相应技术方案，还包括以下任意一项：当NPN三极管Q38处于打开状态时，电源通过电路元件R171、二极管D54、电路元件R179、NPN三极管Q38接到地。相应地，控制电路中电源接入一个稳压二极管D50。技术人员还可实施为：单片机包括温度检测部分。单片机检测环境温度达到开启加热功能设定值后，发出低电平，使Q38处于关闭状态，开启电池加热。本专利技术之技术方案所实施的电芯低温加热控制系统，还包括加热元件，其与电路元件D49相连接。本技术通过电芯低温加热控制系统配合单片机控制电池加热开闭，使电池在指定的环境下进行加热，实现了电池加热的自动控制，提高低温环境下电池的使用效率；同时，也可确保使用电源电压处于平稳状态，有利于电池持续稳定加热。附图说明下面根据附图对本技术作进一步详细说明。图1是本技术所实施的电芯低温加热控制系统，其电路连接示意图。具体实施方式本技术拟实施的电芯低温加热控制系统，所实施的技术手段要达到的目的在于，解决于低温环境下因电池出现充电性能降低而影响电池利用率这一根源问题，通过对电池制定有效的加热技术手段，实施一种合理有效的电芯低温加热控制系统，利用单片机控制加热时间的开与关，使电池在指定的环境下进行加热，有利于实现电池加热的自动控制，进一步提升电池于低温环境下的能量利用率。本技术所实施之技术方案，主要通过布局电路连接组件来构建整体的系统框架，并不涉及系统外包部分，例如，对于装配本系统的外壳、固定组件、安装孔等常规技术手段；同时，本领域技术人员也能够根据系统电路部分的布局来配置对应的电路元件，并且将这些电路元件装配于相应的电路板上，从而通过技术人员的进一步装配，能够利用本技术技术方案之控制系统形成带有该控制系统的相应控制装置，这些装置的外形部分如同其它电子产品一样，包括外壳、孔位等，这些都是本领域常规技术手段，并且不包含在本技术技术方案之内。同时，由于系统应用的环境与条件不同，所涉及的范围可能较广，对于不在本技术技术方案范围之内的常规技术手段，本实施例无必要将系统的安装位置、装配方式、安装组件等细化出来，例如，电路组件之间的通电显然采用供电线路，控制系统显然是与电池配合使用，因而与电池相连接，不仅限于此，但对于其它相应的系统构造来说，若要全部列举出来是不现实的。因而，所实施的技术方案实际上是一种能够让本领域技术人员结合常规技术手段参照及实施的系统框架，技术人员根据不同的应用条件以及环境，按照本申请形成的系统框架进行实际装配与调试，能够构建成最终的控制系统，并且通过所构建成的控制系统可获得其带来的一系列优势，这些优势将会在以下对系统结构的解析中逐步体现出来。如图1所示，对于以上拟实施的电芯低温加热控制系统，对具体实施手段进一步解析，包括利用单片机进行电池加热控制的控制单元，对于该控制单元所采用的单片机部分，技术人员可采用常规技术手段，例如，优选采用单片机芯片型号为STM8L151R8T6，或者凡是能够控制加热开关的单片机电路均可直接用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电芯低温加热控制系统，其配合单片机对低温状况下的电池进行加热控制，其特征在于，所述电芯低温加热控制系统包括带有NPN三极管Q38的加热控制电路，所述加热控制电路包括：/n电池加热关闭模块，其包括依次连接于所述NPN三极管Q38集电极一端的电路元件R179、二极管D54、以及与所述二极管D54连接的电路元件R171，并且于所述NPN三极管Q38处于打开状态时，使电源接到地；/n电池加热开启模块，其包括与所述二极管D54连接的三极管Q33，以及所述三极管Q33集电极一端依次接入的二极管D56、电路元件R166、电路元件R167、二极管D55，所述二极管D55与MOS管Q31相连接，并且于所述NPN三极管Q38处于关闭状态时，使所述MOS管Q31处于打开状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种电芯低温加热控制系统，其配合单片机对低温状况下的电池进行加热控制，其特征在于，所述电芯低温加热控制系统包括带有NPN三极管Q38的加热控制电路，所述加热控制电路包括：
电池加热关闭模块，其包括依次连接于所述NPN三极管Q38集电极一端的电路元件R179、二极管D54、以及与所述二极管D54连接的电路元件R171，并且于所述NPN三极管Q38处于打开状态时，使电源接到地；
电池加热开启模块，其包括与所述二极管D54连接的三极管Q33，以及所述三极管Q33集电极一端依次接入的二极管D56、电路元件R166、电路元件R167、二极管D55，所述二极管D55与MOS管Q31相连接，并且于所述NPN三极管Q38处于关闭状态时，使所述MOS管Q31处于打开状态。


2.根据权利要求1所述的电芯低温加热控制系统，其特征在于：所述NPN三极管Q38通过一电路元件R185接入到单片机的引脚，以便于单片机控制。


3.根据权利要求2所述的电芯低温加热控制系统，其特征在于：所述NPN三极管Q38接入一电路元件R191，以便于通过所述电路元件R191与所述电路元件R185进行分压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张顺清，
申请(专利权)人：富基电子深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44