动力电池的热管理供电系统及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池加热的技术领域，特别涉及一种动力电池的热管理供电系统及车辆。


背景技术：

2.目前新能源汽车采用锂电池作为动力电池，而锂电池具有在低温环境下，电池可用容量减少各放电能力减弱的特性。为解决锂电池的该特性带来的问题，目前是在动力电池上安装电池加热组件，由于动力电池自身无法给电池加热组件进行供电，因为这样不仅会消耗动力电池的电量，而且很可能由于温度低，动力电池可用容量减少而无法给电池加热组件提供足够的电能。因此通常采用外部电源设备为电池加热组件提供电能，但是用户在给动力电池加热时，很难控制给动力电池加热的加热时长，若加热时长过短，则无法有效将动力电池加热至适宜的温度，若加热时长过长，则容易将动力电池的温度加热至过高，导致动力电池起火、爆炸等安全问题。
3.因此，如何安全高效的对动力电池进行加热成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种动力电池的热管理供电系统及车辆，旨在解决如何高效安全的对动力电池进行加热的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出了一种动力电池的热管理供电系统，所述热管理供电系统包括：
6.外部电源设备；
7.电池加热组件，所述电池加热组件设于动力电池，并与外部电源设备电连接，所述电池加热组件与所述外部电源设备形成电池加热回路；
8.温度传感器，所述温度传感器设于所述动力电池，用于检测所述动力电池的温度；
9.直流转换器，所述直流转换器与外部电源设备电连接，并将外部电源设备提供的高压直流电转换成低压直流电；
10.车载低压用电器，所述车载低压用电器与所述直流转换器电连接，所述车载低压用电器、所述直流转换器，以及所述外部电源设备形成整车自调节回路；
11.电池管理器，所述电池管理器与所述温度传感器电性连接，所述电池管理器用于接收所述温度传感器检测的温度信息；
12.整车控制器，所述整车控制器分别与所述电池管理器和所述直流转换器电性连接，所述整车控制器用于接收所述电池管理器发送的所述温度信息，并根据所述温度信息，控制所述直流转换器调节所述整车自调节回路的功率大小，以供调节所述电池加热回路的功率大小。
13.可选地，所述热管理供电系统还包括电流传感器和电压传感器，所述电池管理器分别与所述电流传感器与所述电压传感器电性连接；
14.所述电池管理器还用于接收所述电流传感器检测的所述电池加热回路的电流信息，以及所述电压传感器检测的所述电池加热回路的电压信息；
15.所述整车控制器用于接收所述电池管理器发送的所述温度信息、所述电流信息和所述电压信息，并根据所述温度信息、所述电流信息和所述电压信息，控制所述直流转换器调节所述整车自调节回路的功率大小，以供调节所述电池加热回路的功率大小。
16.可选地，所述热管理供电系统还包括加热继电器，所述加热继电器串联于所述电池加热回路中，所述电池管理器与所述加热继电器电性连接，用于根据所述温度信息、电流信息，以及电压信息控制所述加热继电器闭合或断开。
17.可选地，所述热管理供电系统还包括加热保险，所述加热保险串联于所述电池加热回路中。
18.可选地，所述直流转换器与所述动力电池电连接，所述动力电池、所述车载低压用电器、所述直流转换器，以及所述外部电源设备形成整车自调节回路。
19.可选地，所述热管理供电系统还包括启动电池，所述直流转换器与所述启动电池电连接，所述启动电池、所述动力电池、所述车载低压用电器、所述直流转换器，以及所述外部电源设备形成整车自调节回路。
20.可选地，所述车载低压用电器包括车载空调、车窗加热器和电子扇。
21.可选地，所述电池加热组件紧贴于所述动力电池的电芯导热板。
22.可选地，所述电池加热组件为ptc加热板，所述ptc加热板通过ptc固定支架固定在所述电芯导热板的表面。
23.本实用新型还提出一种车辆，所述车辆包括如上任一项所述的热管理供电系统。
24.本实用新型通过实时采集动力电池的温度信息，并根据该温度信息控制直流转换器调节整车自调节回路的功率大小，可以理解的是，由于同一个外部电源设备，供电功率往往是恒定的，即总功率是不变的，当整车自调节回路的功率产生了变化，那么电池加热回路的功率也会相应产生变化，因此整车控制器可通过控制整车自调节回路的功率大小，间接控制电池加热回路的功率大小。而电池加热回路的功率大小与电池加热组件的加热功率是相互联系的，因此，可通过采集动力电池的实时温度，精确调整电池加热组件的加热功率，从而在动力电池处于较低温度环境时，对所述动力电池模组采用较高功率加热，快速提高动力电池的内部环境温度，当加热到动力电池的适宜温度时，降低电池加热组件的加热功率，对所述动力电池模组进行保温，实现前期高效加热，后期电池保温，且安全可控，杜绝过热导致的热失控风险，进而提高了对动力电池进行加热的安全性和高效性。
附图说明
25.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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
26.图1为本实用新型动力电池的热管理供电系统一实施例的模块结构示意图；
27.图2为本实用新型电池加热回路一实施例的模块结构示意图；
28.图3为本实用新型整车自调节回路一实施例的模块结构示意图；
29.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
30.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
31.本实用新型提出一种动力电池14的热管理供电系统1000。
32.在本实用新型实施例中，请参照图1至图3，一种动力电池14的热管理供电系统1000，热管理供电系统1000包括：外部电源设备1、电池加热组件2、温度传感器4、直流转换器7、车载低压用电器8、电池管理器5，以及整车控制器6。电池加热组件2设于动力电池14，并与外部电源设备1电连接，电池加热组件2与外部电源设备1形成电池加热回路100；温度传感器4设于动力电池14，用于检测动力电池14的温度；直流转换器7与外部电源设备1电连接，并将外部电源设备1提供的高压直流电转换成低压直流电；车载低压用电器8与直流转换器7电连接，车载低压用电器8、直流转换器7，以及外部电源设备1形成整车自调节回路200；电池管理器5与温度传感器4电性连接，电池管理器5用于接收温度传感器4检测的温度信息；整车控制器6分别与电池管理器5和直流转换器7电性连接，整车控制器6用于接收电池管理器5发送的温度信息，并根据温度信息，控制直流转换器7调节整车自调节回路200的功率大小，以供调节电池加热回路100的功率大小。
33.本实施例通过实时采集动力电池14的温度信息，并根据该温度信息控制直流转换器7调节整车自调节回路200的功率大小，可以理解的是，由于同一个外部电源设备1，供电功率往往是恒定的，即总功率是不变的，当整车自调节回路200的功率产生了变化，那么电池加热回路100的功率也会相应产生变化，因此整车控制器6可通过控制整车自调节回路200的功率大小，间接控制电池加热回路100的功率大小。而电池加热回路100的功率大小与电池加热组件2的加热功率是相互联系的，因此，可通过采集动力电池14的实时温度，精确调整电池加热组件2的加热功率，从而在动力电池14处于较低温度环境时，对动力电池14模组采用较高功率加热，快速提高动力电池14的内部环境温度，当加热到动力电池14的适宜温度时，降低电池加热组件2的加热功率，对动力电池14进行保温，实现前期高效加热，后期电池保温，且安全可控，杜绝过热导致的热失控风险，进而提高了对动力电池14进行加热的安全性和高效性。
34.进一步地，热管理供电系统1000还包括电流传感器10和电压传感器11，电池管理器5分别与电流传感器10与电压传感器11电性连接；
35.电池管理器5还用于接收电流传感器10检测的电池加热回路100的电流信息，以及电压传感器11检测的电池加热回路100的电压信息；
36.整车控制器6用于接收电池管理器5发送的温度信息、电流信息和电压信息，并根据温度信息、电流信息和电压信息，控制直流转换器7调节整车自调节回路200的功率大小，以供调节电池加热回路100的功率大小。
37.本实施例通过采集电池加热回路100的电流信息和电压信息，提供给整车控制器6，使得整车控制器6更加精确的对电池加热组件2的加热功率进行调节，进一步提高对动力电池14进行加热的安全性和高效性。
38.进一步地，热管理供电系统1000还包括加热继电器12，加热继电器12串联于电池加热回路100中，电池管理器5与加热继电器12电性连接，用于根据温度信息、电流信息，以及电压信息控制加热继电器12闭合或断开。
39.本实施例可通过电池管理器5根据温度信息、电流信息，以及电压信息，直接控制加热继电器12的闭合或断开，便于电池管理器5直接导通或断开电池加热回路100，从而提高控制对动力电池14进行加热或停止加热的控制效率，进一步提高对动力电池14进行加热的安全性和高效性。
40.进一步地，热管理供电系统1000还包括加热保险13，加热保险13串联于电池加热回路100中。
41.其中，该加热保险13可为加热保险丝，该加热保险丝为熔断体。加热保险13串联在电池加热回路100中，用于在紧急情况下，断开电池加热回路100，起到保护电池加热回路100的作用，当电池加热回路100发生短路及其他异常情况时，加热保险13及时熔断。
42.进一步地，直流转换器7与动力电池14电连接，动力电池14、车载低压用电器8、直流转换器7，以及外部电源设备1形成整车自调节回路200，从而便于整车自调节回路200对动力电池14进行充电，即可实现对动力电池14加热的同时，对动力电池14进行充电。
43.其中，可以理解的是，直流转换器7可为一种多合一配电盒，既可以实现将外部电源设备1的电压转换成与车载低压用电器8适配的低压，例如12v，也可以实现将外部电源设备1的电压转换成与动力电池14适配的高压。
44.进一步地，热管理供电系统1000还包括启动电池15，直流转换器7与启动电池15电连接，启动电池15、动力电池14、车载低压用电器8、直流转换器7，以及外部电源设备1形成整车自调节回路200。从而便于整车自调节回路200对启动电池15进行充电，即可实现对动力电池14加热的同时，对启动电池15进行充电。
45.进一步地，车载低压用电器8包括车载空调、车窗加热器和电子扇。
46.其中，该车载低压用电器8主要用于分配整车自调节回路200的功率，该车载低压用电器8包括车载空调、车窗加热器和电子扇。可以理解的是，可通过控制车载空调、车窗加热器和电子扇其中的一个或多个车载低压用电器8的开启或关闭，实现对整车自调节回路200的功率调节。
47.进一步地，电池加热组件2紧贴于动力电池14的电芯导热板，从而提高动力电池14的加热效率。
48.进一步地，电池加热组件2为ptc(parametric technology corporation)加热板，ptc加热板通过ptc固定支架固定在电芯导热板的表面，从而便于电池加热组件2更稳定的紧贴于动力电池14的电芯导热板，在提高动力电池14的加热效率的同时，提高结构的稳定性。
49.本实用新型还提出一种车辆，该车辆包括如上任一项的热管理供电系统1000。
50.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。