一种具有自主供电加热的低温电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种具有自主供电加热的低温电池。


背景技术：

2.为了改善电池的低温性能，现在已经有在电池中加入加热膜的方式对出于低温环境的电池进行加热。例如：公开号为cn 207852865 u的中国专利公开了一种低温电池组，在电池中加入加热膜，并且通过电池bms检测内置于每个电池中的温度传感器用以控制加热温度。
3.我公司的公开号为cn 212874602 u的一种具有主动被动双重保护的低温电池，提出了在现有低温电池的加热技术上增加了温控开关，并以串联在加热膜的连接形式断开加热回路，由温度传感器和电池bms作为温控主控保护，温控开关作为被动保护，与传统的温度传感器相比，温控开关本身不受电池bms系统控制，单个温控开关可以独立完成超温断路功能，解决传统电池温度加热中由于主控系统故障或温度传感器故障造成的电池加热超温故障的问题。
4.然而，现有的低温电池还存在以下缺陷：一般的，由于电池bms自身电路设计的限制，电池的加热膜只在外部充电时，才能加热，在外部供电断开时，不能进行加热，影响低温电池的加热功能。


技术实现要素：

5.为了解决背景技术提出的技术问题，本实用新型提供一种具有自主供电加热的低温电池，在电池bms中增加了特殊的加热膜供电控制回路的设计，使其即可以在外部充电时可以使加热膜加热，又可以在外部供电断开时(包括电池放电状态和电池静止状态)使加热膜加热，还不对电池自身产生影响。
6.为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
7.一种具有自主供电加热的低温电池，所述的电池包括多个电池芯，在每个电池芯的一侧均设置有加热膜，所述的加热膜串联在一起，由bms控制板对其进行供电加热。
8.本实用新型的特点在于：所述的bms控制板内设有加热膜供电控制回路，所述的加热膜供电控制回路输入端分别连接电池自身总正b+、电池自身总负b-以及电池出口插头负端p-，输出端连接加热膜的串联供电端口p1，电池自身总正b+还与电池出口插头正端直接连接。
9.进一步地，所述的加热膜供电控制回路包括二极管d0、第一mos管q1、第二mos管q2、第三mos管q3、第四mos管q4；并且，第一mos管q1、第二mos管q2、第三mos管q3、第四mos管q4的两端还并联有各自的续流二极管；
10.电路连接关系为：由电池自身总正b+依次连接二极管d0、加热膜的串联供电端口p1和第一mos管q1后连接至电池出口插头负端p-，二极管d0的正极与电池自身总正b+连接；由电池出口插头负端p-依次连接第二mos管q2和第三mos管q3后连接至电池自身总负b-；第
四mos管q4并联在第三mos管q3的两端。
11.进一步地，所述的第一mos管q1的续流二极管为第一续流二极管d1，其正极连接电池出口插头负端p-。
12.进一步地，所述的第二mos管q2的续流二极管为第二续流二极管d2，其正极连接电池出口插头负端p-。
13.进一步地，所述的第三mos管q3的续流二极管为第三续流二极管d3，其正极连接电池自身总负b-。
14.进一步地，所述的第四mos管q4的续流二极管为第四续流二极管d4，其正极连接电池自身总负b-。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型提供一种具有自主供电加热的低温电池，在电池bms中增加了加热膜供电控制回路的设计，通过其中多个mos管之间的配合导通，使其即可以在外部充电时可以使加热膜加热，又可以在外部供电断开时(包括电池放电状态和电池静止状态)使加热膜加热，还不对电池自身产生影响。
附图说明
17.图1为本实用新型的低温电池的加热膜结构图；
18.图2为本实用新型的bms控制板的加热膜供电控制回路的外部连接图；
19.图3为本实用新型的加热膜供电控制回路的电气图；
20.图4为本实用新型的加热膜供电控制回路的外部充电状态的加热膜供电原理图；
21.图5为本实用新型的加热膜供电控制回路的放电状态的加热膜供电原理图；
22.图6为本实用新型的加热膜供电控制回路的静止(既不充电也不放电)状态的加热膜供电原理图。
23.图中：1-电池芯2-加热膜。
具体实施方式
24.以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。
25.如图1所示，一种具有自主供电加热的低温电池，所述的电池包括多个电池芯1，在每个电池芯1的一侧均设置有加热膜2，所述的加热膜2串联在一起，由bms控制板对其进行供电加热。
26.如图2所示，所述的bms控制板内设有加热膜供电控制回路，所述的加热膜供电控制回路输入端分别连接电池自身总正b+、电池自身总负b-以及电池出口插头负端p-，输出端连接加热膜的串联供电端口p1，电池自身总正b+还与电池出口插头正端直接连接。图2中的电池温控开关k1在本文背景技术中有介绍。
27.如图3所示，所述的加热膜供电控制回路包括二极管d0、第一mos管q1、第二mos管q2、第三mos管q3、第四mos管q4；并且，第一mos管q1、第二mos管q2、第三mos管q3、第四mos管q4的两端还并联有各自的续流二极管。
28.电路连接关系为：由电池自身总正b+依次连接二极管d0、加热膜的串联供电端口p1和第一mos管q1后连接至电池出口插头负端p-，二极管d0的正极与电池自身总正b+连接；
由电池出口插头负端p-依次连接第二mos管q2和第三mos管q3后连接至电池自身总负b-；第四mos管q4并联在第三mos管q3的两端。
29.所述的第一mos管q1的续流二极管为第一续流二极管d1，其正极连接电池出口插头负端p-。
30.所述的第二mos管q2的续流二极管为第二续流二极管d2，其正极连接电池出口插头负端p-。
31.所述的第三mos管q3的续流二极管为第三续流二极管d3，其正极连接电池自身总负b-。
32.所述的第四mos管q4的续流二极管为第四续流二极管d4，其正极连接电池自身总负b-。
33.第一mos管q1、第二mos管q2、第三mos管q3、第四mos管q4的控制端由电池bms的mcu控制。
34.本实用新型的加热膜供电控制回路电气原理解释如下：
35.(1)如图4所示，当电池为外部充电状态时：
36.外部充电电源由电池出口插头接入电池的bms中，电池自身总正b+即直接连接在电池出口插头的正端，此时，二极管d0导通，第一mos管q1导通，加热膜的串联供电端口p1的两端分别与电池自身总正b+即电池出口插头的正端和电池出口插头的负端p-连通，由外部充电电源为加热膜2供电；
37.同时，第二mos管q2导通、第三mos管q3和第四mos管q4不导通，此时，充电电流由电池自身总正b+依次经由电池、电池自身总负b-、第三mos管q3的续流二极管d3(和第四mos管q4的续流二极管d4)、第二mos管q2、电池出口插头的负端p-形成电池的充电回路。
38.(2)如图5所示，当电池为放电状态时：
39.第一mos管q1导通、第二mos管q2不导通、第三mos管q3导通、第四mos管q4不导通，电池的正极端即电池自身总正b+依次经由二极管d0、加热膜的串联供电端口p1、第一mos管q1、第二mos管q2的续流二极管d2、第三mos管q3与电池自身总负b-形成电流通路，由电池自身的正负极端为加热膜2供电，同时为电池出口插头的正负极端提供负载电源。
40.(3)如图6所示，当电池为静止状态时：
41.第一mos管q1导通、第二mos管q2不导通、第三mos管q3不导通、第四mos管q4导通，电池的正极端即电池自身总正b+依次经由二极管d0、加热膜的串联供电端口p1、第一mos管q1、第二mos管q2的续流二极管d2、第四mos管q4与电池自身总负b-形成电流通路，由电池自身的正负极端为加热膜2供电。
42.第三mos管q3为30a左右的大容量mos管，除了用于加热膜2的供电外，还用于在电池对外放电时的带负载使用，第四mos管q4为1-2a的小容量mos管，仅用于加热膜2的供电，在电池在静止状态时不对外带负载使用。
43.本实用新型在电池bms中增加了加热膜供电控制回路的设计，通过其中多个mos管之间的配合导通，使其即可以在外部充电时可以使加热膜2加热，又可以在外部供电断开时(包括电池放电状态和电池静止状态)使加热膜2加热，还不对电池自身产生影响。
44.以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方
法如无特别说明均为常规方法。