[发明专利]一种自动控温的电池箱及其控制方法

说明书

本发明提供一种自动控温的电池箱，包括壳体、控制器、主加热器以及电池组，电池组浸没于相变材料内；控制器分别与主加热器、第一温度传感器和第二温度传感器相连，第一温度传感器用于获取所述壳体外部的大气环境温度，第二温度传感器用于获取主加热器的温度，控制器通过其自身采集电池组的电压值，当第一温度传感器检测到的温度数值小于预置的第一温度区间、第二温度传感器检测到的温度数值小于预置的第二温度区间并同时检测到的电压值大于预置的第一电压区间时，控制器启动主加热器工作，将其热量传递给相变材料进行储能。本发明的有益效果在于，在低耗的情况下，还能维持电池组各个区域温度的均衡，使其能够应用于‑20～‑40℃的环境下。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种自动控温的电池箱及其控制方法。

背景技术

目前，电池广泛应用于电动汽车、机器人、电动工具等需要提供大电流的场合，然而，在实际使用过程中，由于电池的特性，与温度有极大的关连性，在低温情况下，其放电输出功率存在极大差异，从而限制了电池在严酷条件下的应用；另一方面，过低的温度对电池的运行安全也会产生极大影响。

具体的说，电池尤其是锂离子电池，在温度低于0度时，锂电池的电极反应速率会明显下降，放电时可放电电流急剧下降，从而输出功率也随之下降，具体为，低温充电时，锂离子则很容易产生结晶析出，刺穿隔膜造成内部短路。温度升高后，电解液液活性增加，锂电池可放电容量会随之增加。

现有的电池温度控制主要有以下几种，如在电池箱壳体内安装换热组件和填充相变材料，换热组件用于控制电池的温度，相变材料用于储能，通过换热组件与储能部的配合使用，可以将电池的温度控制在合适的范围内；也有通过控制器对温度进行控制，利用传感器获取环境温度，将其与预置的温度调节进行比较，若不满足，则通过控制器对温度进行调整，直至达到预置的温度值，但是这些方案存在一个问题，加热器围在电芯外围进行加热或填充相变材料的封装体围在电芯外围进行导热，不仅耗能，而且加热不均匀、电池的保温性也较差，使其不能够适应于极端的气候条件，鉴于此，急需开发一种低耗、电池温度加热均匀的自动控温的电池箱。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用的技术方案在于，一方面提供一种自动控温的电池箱，包括壳体、控制器、主加热器以及电池组，所述壳体为双层中空壳体，所述电池组浸没于相变材料内；所述控制器分别与所述主加热器、第一温度传感器和第二温度传感器相连，所述第一温度传感器用于获取所述壳体外部的大气环境温度，所述第二温度传感器用于获取所述主加热器的温度，所述控制器通过其内置的A/D模数转换电路采集所述电池组的电压信号并转换为数字量的电压值，当所述第一温度传感器检测到的温度数值小于预置的第一温度区间、所述第二温度传感器检测到的温度数值小于预置的第二温度区间并同时所述A/D模数转换电路检测到的电压值大于预置的第一电压区间时，所述控制器启动所述主加热器工作，并将其热量传递给所述相变材料进行储能。

进一步，所述主加热器和所述相变材料之间设有导热板。

进一步，当所述第一温度传感器检测到的温度数值大于所述预置的第一温度区间或所述第二温度传感器检测到的温度数值大于所述预置的第二温度区间或所述A/D模数转换电路检测到的电压值小于所述预置的第一电压区间时，所述控制器控制所述主加热器停止工作。

进一步，当所述第一温度传感器检测到的温度数值介于预置的所述第一温度区间或所述第二温度传感器检测到的温度数值介于所述预置的第二温度区间或所述A/D模数转换电路检测到的电压值介于所述预置的第一电压区间时，所述控制器控制所述主加热器维持原有的状态。