[发明专利]一种基于相变材料的纯电动汽车预热装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车预热装置技术领域，尤其是一种基于相变材料的纯电动汽车预热装置及其使用方法。

背景技术

在中国部分地区冬季平均气温可达‐15℃以下，最低气温可低至‐30℃以下。传统石墨负极锂离子电池性能在‐20℃开始衰减，在‐30℃以下恒流充电容量仅为充电总容量的14％，严重影响汽车的运营。根据波士顿电池提供的资料，一块容量为3500mAh的电池，如果在‐10℃的环境中工作，那么经过不到100次充放电循环，电量就将急剧衰减至500mAh，基本就报废了。也就是说，在‐10℃的工作环境中，如果一辆电动汽车每天充放电一次，那么三个月后电池就要报废得换新的了。低温确实极大缩短了电池的寿命。电池放置到0度，进行大电流充放电，由于部分粒子在低温下结晶，刺穿了隔膜，使得电池容量突然从额定的95％衰减到10％，这样电池基本上就失效了。

因此，可采取对电池预热的方式避免上述问题的出现，传统的纯电动汽车电池预热系统方法多采用单一的交流电加热法、加热套加热法以及加热板加热法等，但采用单一的交流电加热法，这种方法预热耗电严重，对于需要保证续航效果的情况下，是无法采用交流电加热法对电池加热，而采用加热套加热法则散热效果并不好，对电池在高温工作不利。因此，本发明提出一种基于相变材料的纯电动汽车预热装置及其使用方法，则可以很好的解决以上问题。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供一种基于相变材料的纯电动汽车预热装置及其使用方法，结构巧妙，制作简单，成本低廉，有效益延长纯电动汽车电池的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于相变材料的纯电动汽车预热装置，包括T字型壳体，所述T字型壳体形成容腔，所述容腔内设置有钛酸锂电池组、加热机构以及三元锂电池组，所述钛酸锂电池组分别与所述加热机构、所述三元锂电池组电性连接，所述T字型壳体内还设置有温度传感器，所述温度传感器与所述钛酸锂电池组电性连接，所述钛酸锂电池组、三元锂电池组均与本纯电动汽车的电机电性连接；所述T字型壳体上设置有用于容纳所述钛酸锂电池组的第一槽位以及用于容纳所述加热机构、三元锂电池组的第二槽位，所述T字型壳体的边角设置成倒角。

进一步地，所述加热机构包括平行设置的若干个加热片，所述加热片包括板体，所述板体的两侧设置有铜膜，所述铜膜外设置有绝缘耐磨层。

进一步地，其中一侧所述铜膜内设置有电阻丝，所述电阻丝与所述钛酸锂电池组电性连接。

进一步地，所述板体是厚度是1mm的FR4板材。

进一步地，所述三元锂电池组包括若干个三元锂电池单元，所述三元锂电池单元外设置有外框，所述外框与所述三元锂电池单元之间填充有石蜡，所述外框上设置有电池盖板。

进一步地，所述三元锂电池单元的数量是5个。

进一步地，所述加热片的数量是5片。

进一步地，所述的一种基于相变材料的纯电动汽车预热装置，使用方法如下：

(1)通过温度传感器对T字型壳体内的环境温度进行检测；

(2)通过判断温度传感器所检测的温度是高于0度或低于0度；

(3)当温度高于0度时，钛酸锂电池组与三元锂电池组连通，形成串联电路同时传送电力至汽车电机，提供动力；温度低于0度时，温度传感器则会发出信号至钛酸锂电池组，钛酸锂电池组会与加热机构接通，产生热量，石蜡也会吸收热量对三元锂电池组进行保温，当温度传感器检测到T字型壳体内的工作环境温度高于0度，温度传感器停止发出信号至钛酸锂电池组，钛酸锂电池组与三元锂电池组连通，形成串联电路同时传送电力至汽车电机，提供动力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

钛酸锂电池组的适宜工作温度是‐40～60度，而三元锂电池组的适宜工作温度是0～40度，当温度低于0度时，三元锂电池组内部分粒子会在低温下结晶，刺穿隔膜。本发明的工作方式是，当温度传感器监测到环境温度低于三元锂电池组的工作温度时(即低于0度时)，温度传感器会传递信号至钛酸锂电池组，钛酸锂电池组对加热机构通电加热，加热片发出热量，提高三元锂电池组周边空气温度，对三元锂电池组的工作环境进行预加热后，达到三元锂电池组的工作温度(即高于0度时)，三元锂电池组以及钛酸锂电池组再同时提供动力至本纯电动汽车的电机，进行动力输出；由于石蜡是很好的绝缘体，也是很好的储热材料，因此，与此同时，石蜡会吸收加热膜片发出的热量进行储存，对三元锂电池组进行保温。

附图说明