一种家用储能电池的低温冷启动系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种家用储能电池的低温冷启动系统及控制方法，属于储能电池领域，该系统包括锂电池

【技术实现步骤摘要】
一种家用储能电池的低温冷启动系统及控制方法


[0001]本专利技术属于储能电池领域，具体涉及一种家用储能电池的低温冷启动系统及控制方法
。

技术介绍

[0002]随着海外各国加速能源结构调整，近年来家用储能市场正在蓬勃发展
。
现有家用储能系统大多采用三元电池或磷酸铁锂电池等实现
。
这些电池的主要优点是能量密度高，缺点是在低温环境下电池的放电电流会非常小，甚至无法正常输出电流，处于寒冷地区的家用储能电池，如果为了实现低温环境下的正常启动，目前大多启动装置中会使用热交换器等来加热电池系统，使电池系统内部的温度维持在一个适宜的范围；然而，这种方法需要一定的预热时间，难以实现快速启动；同时，在寒冷条件下系统热量自动消耗，长时间的小功率加热效率极低
。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种家用储能电池的低温冷启动系统及控制方法
。
本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：第一方面，本专利技术实施例提供了一种家用储能电池的低温冷启动系统，所述系统包括：锂电池
、
超级电容
、PTC
电阻加热器
R1、MOSFET
开关管
SW1、MOSFET
开关管
SW2、MOSFET
开关管
SW3、
二极管
D1、
二极管
D2、
电感
L1、
滤波电容
C1、
家庭用电器
、
温度检测模块
、
控制模块和应急供暖设备；所述温度检测模块用于监测所述锂电池的温度；所述控制模块用于在所述家用储能电池的低温冷启动系统的启动过程中，根据当前温度输出相应的控制信号，控制所述
MOSFET
开关管
SW1、
所述
MOSFET
开关管
SW2、
所述
MOSFET
开关管
SW3
的工作状态，依次形成快速冷启动电路
、
辅助升压电路
、
辅助加热电路和常规工作电路，从而分阶段实现相应的电路功能；所述应急供暖设备用于利用所述家用储能电池的低温冷启动系统启动过程中产生的热量进行加热
。
[0004]在本专利技术的一个实施例中，所述家用储能电池的低温冷启动系统的部件连接关系包括：所述锂电池的正极连接所述二极管
D2
的正极和所述
MOSFET
开关管
SW1
的漏极；所述二极管
D2
的负极连接所述二极管
D1
的负极
、
所述滤波电容
C1
的第一端和所述家庭用电器的第一端；所述
MOSFET
开关管
SW1
的源极连接所述电感
L1
的第一端
、
所述
PTC
电阻加热器
R1
的第一端和所述
MOSFET
开关管
SW2
的源极；所述电感
L1
的第二端连接所述二极管
D1
的正极和所述
MOSFET
开关管
SW3
的漏极；所述
MOSFET
开关管
SW2
的漏极连接所述超级电容的正极；
所述锂电池的负极连接所述
PTC
电阻加热器
R1
的第二端
、
所述超级电容的负极
、
所述
MOSFET
开关管
SW3
的源极
、
所述滤波电容
C1
的第二端和所述家庭用电器的第二端；所述温度检测模块的输出端连接所述控制模块的输入端；所述
MOSFET
开关管
SW1
的栅极接入所述控制模块输出的控制信号
S1
，所述
MOSFET
开关管
SW2
的栅极接入所述控制模块输出的控制信号
S2
，所述
MOSFET
开关管
SW3
的栅极接入所述控制模块输出的控制信号
S3。
[0005]在本专利技术的一个实施例中，所述
MOSFET
开关管
SW1、
所述
MOSFET
开关管
SW2
和所述
MOSFET
开关管
SW3
均为
N
型
MOSFET
开关管
。
[0006]在本专利技术的一个实施例中，所述
PTC
电阻加热器
R1
包括热敏电阻
。
[0007]在本专利技术的一个实施例中，所述控制模块输出的控制信号，包括高电平信号
、
低电平信号和
PWM
信号
。
[0008]在本专利技术的一个实施例中，控制所述
MOSFET
开关管
SW1、
所述
MOSFET
开关管
SW2、
所述
MOSFET
开关管
SW3
的工作状态，形成快速冷启动电路，包括：所述控制模块输出低电平信号
S1
控制所述
MOSFET
开关管
SW1
关断，输出高电平信号
S2
控制所述
MOSFET
开关管
SW2
导通，输出
PWM
信号
S3
控制所述
MOSFET
开关管
SW3
频繁导通关断，形成快速冷启动电路
。
[0009]在本专利技术的一个实施例中，控制所述
MOSFET
开关管
SW1、
所述
MOSFET
开关管
SW2、
所述
MOSFET
开关管
SW3
的工作状态，形成辅助升压电路，包括：所述控制模块输出高电平信号
S1
控制所述
MOSFET
开关管
SW1
导通，输出高电平信号
S2
控制所述
MOSFET
开关管
SW2
导通，输出
PWM
信号
S3
控制所述
MOSFET
开关管
SW3
频繁导通关断，形成辅助升压电路
。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，控制所述
MOSFET
开关管
SW1、
所述
MOSFET
开关管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种家用储能电池的低温冷启动系统，其特征在于，包括：锂电池
、
超级电容
、PTC
电阻加热器
R1、MOSFET
开关管
SW1、MOSFET
开关管
SW2、MOSFET
开关管
SW3、
二极管
D1、
二极管
D2、
电感
L1、
滤波电容
C1、
家庭用电器
、
温度检测模块
、
控制模块和应急供暖设备；所述温度检测模块用于监测所述锂电池的温度；所述控制模块用于在所述家用储能电池的低温冷启动系统的启动过程中，根据当前温度输出相应的控制信号，控制所述
MOSFET
开关管
SW1、
所述
MOSFET
开关管
SW2、
所述
MOSFET
开关管
SW3
的工作状态，依次形成快速冷启动电路
、
辅助升压电路
、
辅助加热电路和常规工作电路，从而分阶段实现相应的电路功能；所述应急供暖设备用于利用所述家用储能电池的低温冷启动系统启动过程中产生的热量进行加热
。2.
根据权利要求 1
所述的家用储能电池的低温冷启动系统，其特征在于，所述家用储能电池的低温冷启动系统的部件连接关系包括：所述锂电池的正极连接所述二极管
D2
的正极和所述
MOSFET
开关管
SW1
的漏极；所述二极管
D2
的负极连接所述二极管
D1
的负极
、
所述滤波电容
C1
的第一端和所述家庭用电器的第一端；所述
MOSFET
开关管
SW1
的源极连接所述电感
L1
的第一端
、
所述
PTC
电阻加热器
R1
的第一端和所述
MOSFET
开关管
SW2
的源极；所述电感
L1
的第二端连接所述二极管
D1
的正极和所述
MOSFET
开关管
SW3
的漏极；所述
MOSFET
开关管
SW2
的漏极连接所述超级电容的正极；所述锂电池的负极连接所述
PTC
电阻加热器
R1
的第二端
、
所述超级电容的负极
、
所述
MOSFET
开关管
SW3
的源极
、
所述滤波电容
C1
的第二端和所述家庭用电器的第二端；所述温度检测模块的输出端连接所述控制模块的输入端；所述
MOSFET
开关管
SW1
的栅极接入所述控制模块输出的控制信号
S1
，所述
MOSFET
开关管
SW2
的栅极接入所述控制模块输出的控制信号
S2
，所述
MOSFET
开关管
SW3
的栅极接入所述控制模块输出的控制信号
S3。3.
根据权利要求1所述的家用储能电池的低温冷启动系统，其特征在于，所述
MOSFET
开关管
SW1、
所述
MOSFET
开关管
SW2
和所述
MOSFET
开关管
SW3
均为
N
型
MOSFET
开关管
。4.
根据权利要求1所述的家用储能电池的低温冷启动系统，其特征在于，所述
PTC
电阻加热器
R1
包括热敏电阻
。5.
根据权利要求2所述的家用储能电池的低温冷启动系统，其特征在于，所述控制模块输出的控制信号，包括高电平信号
、
低电平信号和
PWM
信号
。6.
根据权利要求5所述的家用储能电池的低温冷启动系统，其特征在于，控制所述
MOSFET
开关管
SW1、
所述
MOSFET
开关管
SW2、
所述
MOSFET
开关管
SW3
的工作状态，形成快速冷启动电路，包括：所述控制模块输出低电平信号
S1
控制所述
MOSFET
开关管
SW1
关断，输出高电平信号
S2
控制所述
MOSFET
开关管
SW2
导通，输出
PWM
信号
S3
控制所述
MOSFET
开关管
SW3
频繁导通关断，形成快速冷启动电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱军，袁朝明，严学庆，袁朝勇，
申请(专利权)人：江苏欧力特能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：