一种适用低温环境的启动电源的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，特别是指一种适用低温环境的启动电源。


背景技术：

2.动力电池是越来越重要的能量来源，而动力电池的充放电性能受温度影响比较大，尤其在低温条件下，由于电池温度较低，充放电性能和效率会受到极大的影响，例如，铅酸电池的充电温度一般需要在0℃以上，否则电解液的粘度降低，导电性能下降，活性物质的活性也会降低，从而会使电解液的浓度差变大，极化增强，最终导致使得充电效率降低、充电提前截止；对于锂离子电池来说，如果在低温下充电，会在电极产生结晶，而产生的结晶比较容易刺穿隔膜，导致正负极短路，最终导致电池永久性的损坏。
3.同时，动力电池的安全性问题也不容忽视，引起安全问题的因素主要是长时间充电、过度充电和充满电后频繁断续充电等，而出现安全问题的前兆主要就是动力电池温度升高发烫。
4.另外，目前动力电池的生命周期不可追溯，维护无依据。


技术实现要素：

5.本实用新型提出一种适用低温环境的启动电源，解决了现有技术中上述的问题。
6.本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种适用低温环境的启动电源，包括：
8.用于将交流电转换为直流电的ac/dc转换单元；
9.用于对充电进行控制的充电控制单元，与所述ac/dc转换单元连接；
10.电池组，与所述充电控制单元连接；
11.用于对所述电池组的放电进行控制的放电控制单元，与所述电池组连接；
12.用于检测所述电池组温度的温度检测单元，与所述电池组匹配；
13.用于对所述电池组进行加热的电池加热单元，与所述电池组匹配；
14.用于根据所述温度检测单元检测的温度控制所述电池加热单元对所述电池组进行加热或停止的电池加热控制单元，与所述ac/dc转换单元、所述电池组和所述电池加热单元连接；
15.用于控制所述充电控制单元、所述放电控制单元、所述温度检测单元、所述电池加热控制单元的综合控制单元，与所述充电控制单元、所述放电控制单元、所述温度检测单元和所述电池加热控制单元连接；
16.用于产生内部时钟信号和接收外部时钟信号，并将内部时钟信号与外部时钟信号进行比较后产生控制时钟信号，然后将控制时钟信号发送至综合控制单元的时钟单元，与所述综合控制单元连接。
17.进一步地，本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，还包括：
18.用于与外部通信的通信接口单元，与所述综合控制单元连接。
19.进一步地，所述通信接口单元包括：
20.有线接口，与所述综合控制单元连接。
21.进一步地，所述通信接口单元包括：
22.无线接口，与所述综合控制单元连接。
23.进一步地，本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，还包括：
24.用于存储运行数据信息的存储单元，与所述综合控制单元连接。
25.进一步地，本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，还包括：
26.用于提供运行过程中的信息显示的显示单元，与所述综合控制单元连接。
27.进一步地，本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，还包括：
28.用于报警的报警单元，与所述综合控制单元连接。
29.本实用新型的有益效果为：
30.本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，通过充电控制单元、放电控制单元、温度检测单元、电池加热单元和电池加热控制单元，可以使电池组处于适宜的工作温度，确保电池组的充放电性能和效率；通过温度检测单元还可以在出现安全性问题前，及时发现征兆，排除隐患，保障安全；通过时钟单元可以防止长时间充电、过度充电和充满电后频繁断续充电等问题，并且还可以通过内部时钟信号记录使用时间、充放电时间长短，以及电流、电压和温度等状况，生命周期可记录，为维护提供依据，可靠性高。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本实用新型一种适用低温环境的启动电源的电路原理图；
33.图2为本实用新型一种适用低温环境的启动电源的另一电路原理图。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.如图1
‑
2所示，本实用新型所述的一种适用低温环境的启动电源，包括：
36.用于将交流电转换为直流电的ac/dc转换单元；
37.用于对电池组的充电进行控制的充电控制单元，与ac/dc转换单元连接；
38.电池组，与充电控制单元连接；
39.用于对电池组的放电进行控制的放电控制单元，与电池组连接；
40.用于检测电池组温度的温度检测单元，与电池组匹配；
41.用于对电池组进行加热的电池加热单元，与电池组匹配；
42.用于根据温度检测单元检测的温度控制电池加热单元对电池组进行加热或停止
的电池加热控制单元，与ac/dc转换单元、电池组和电池加热单元连接；
43.用于控制充电控制单元、放电控制单元、温度检测单元、电池加热控制单元的综合控制单元，与充电控制单元、放电控制单元、温度检测单元和电池加热控制单元连接；
44.用于产生内部时钟信号和接收外部时钟信号，并将内部时钟信号与外部时钟信号进行比较后产生控制时钟信号，然后将控制时钟信号发送至综合控制单元的时钟单元，与综合控制单元连接。
45.具体地，电池加热单元可以为电热丝及其电路，电热丝可以设置在耐热阻燃基体上，以便更贴近电池组，在保证安全的前提下提升加热效果；温度检测单元可以包括热敏电阻及其电路。
46.当ac/dc转换单元与外接电源连接时，综合控制单元接收充电控制单元采集的外接电源电学参数和电池组的电学参数、接收温度检测单元采集的电池组温度参数，以及接收时钟单元的时钟信号，若符合预设条件则使充电控制单元导通，对电池组进行充电；若仅仅是温度参数不符合预设条件，则使电池加热控制单元的电路导通，使电池加热单元对电池组进行加热，从而使电池组能够在最合适的温度条件下工作；其它情况则充电控制单元保持断开；
47.当放电控制单元与外接负载连接时，综合控制单元接收放电控制单元采集的负载电学参数和电池组的电学参数，以及接收温度检测单元采集的电池组温度参数，若符合预设条件则使放电控制单元导通，对电池组进行放电，否则电路保持断开；若仅仅是温度参数不符合预设条件，则使电池加热控制单元的电路导通，使电池加热单元对电池组进行加热，从而使电池组能够在最合适的温度条件下工作；其它情况则放电控制单元保持断开。其中，是否符合预设条件可以由综合控制单元的比较判断电路实现，即综合控制单元可以包括充电比较判断电路、温度比较判断电路和时钟信号比较判断电路。
48.其中，充电控制单元可以包括：
49.充电电路，与ac/dc转换单元连接；
50.开关控制电路，与充电电路连接；
51.过压检测电路，与开关控制电路连接；
52.过流检测电路，与开关控制电路连接；
53.电池组电压检测电路，与开关控制电路和电池组连接。
54.具体地，充电电路用于向电池组提供正向充电电压和电流；开关控制电路用于实现充电的开启或关闭；过压检测电路和过流检测电路用于监测电池组的充电电压和电流；电池组电压检测电路用于监测电池组供电电压。
55.本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，通过充电控制单元、放电控制单元、温度检测单元、电池加热单元和电池加热控制单元，可以使电池组处于适宜的工作温度，确保电池组的充放电性能和效率；通过温度检测单元还可以在出现安全性问题前，及时发现征兆，排除隐患，保障安全；通过时钟单元可以防止长时间充电、过度充电和充满电后频繁断续充电等问题，并且还可以通过内部时钟信号记录使用时间、充放电时间长短，以及电流、电压和温度等状况，生命周期可记录，为维护提供依据，可靠性高。
56.其中，本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，还可以包括：
57.用于与外部通信的通信接口单元，与综合控制单元连接。
58.具体地，通信接口单元可以将电池组生命周期内的相关记录传输给外部设备，例如上位机或服务器，进而提供远程控制基础，便于用户远程操作。
59.其中，所述通信接口单元包括：
60.有线接口，与综合控制单元连接。具体地，有线接口可以为rs
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232接口、rs485接口或usb接口
61.其中，所述通信接口单元包括：
62.无线接口，与综合控制单元连接。具体地，无线接口可以为wifi接口、4g接口或5g接口，以连接无线通信装置，实现无线通信。
63.其中，本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，还可以包括：
64.用于存储运行数据信息的存储单元，与综合控制单元连接。
65.本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，通过设置存储单元，可以记录电池组的整个生命周期，为维护和技术改进升级提供依据。
66.其中，本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，还可以包括：
67.用于提供运行过程中的信息显示的显示单元，与综合控制单元连接。
68.本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，通过设置显示单元，可以更加直观地显示相关数据和信息。
69.其中，本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，还可以包括：
70.用于报警的报警单元，与综合控制单元连接。
71.具体地，当ac/dc转换单元与外接电源连接，符合预设条件但充电控制单元未导通时，或者当温度检测单元采集的电池组温度参数过高时，或者当温度检测单元采集的电池组温度参数升温速率异常时，或者控制时钟信号满足预设条件时，报警单元都可以进行报警提示。报警单元可以包括声音报警装置和/或闪光报警装置，以适应不同的场景。
72.其中，本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，还可以包括：
73.用于实现信息输入和设定的输入单元，与综合控制单元连接。
74.具体地，输入单元包括键盘和触摸屏。
75.其中，本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，涉及比较和判断时，例如温度比较判断、电压比较判断和电流比较判断等，均可以通过比较器实现。
76.其中，本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，还可以包括：
77.浪涌保护器，一端与ac/dc转换单元连接。
78.本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，通过设置浪涌保护器，当电路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备造成损害，尤其是可以避免引起安全问题。
79.其中，本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，还可以包括：
80.电子开关控制单元，与充电控制单元和放电控制单元连接；
81.电子开关，与电子开关控制单元连接；
82.其中，电池组的数量为若干个，电子开关的数量与电池组相同。
83.本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，将电子开关控制单元和电子开关设置在充电控制单元与电池组之间，以及设置在放电控制单元与电池组之间，可以实现多个电池组的充电和放电。
84.其中，本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，还可以包括：
85.用于对电池组进行降温的电池制冷单元，与电池组匹配；
86.用于根据温度检测单元检测的温度控制电池制冷单元对电池组进行降温或停止的电池制冷控制单元，与ac/dc转换单元、电池组、电池制冷单元和综合控制单元连接。
87.本实用新型所述的适用低温环境的启动电源，通过设置电池制冷单元和电池制冷控制单元，可以在电池组温度过高或者升温过快时，及时降低电池组的温度，提升安全性。
88.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。