CN103346364B - 一种利用电池内阻对电池进行加热的温控装置 - Google Patents

一种利用电池内阻对电池进行加热的温控装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用电池内阻对电池进行加热的温控装置，涉及蓄电池技术领域，包括：温度传感器，用于采集电池本体的温度信息；逻辑控制电路，用于接收温度信息，根据温度信息的大小进行逻辑分析判断，并做出控制指令输出；MOS驱动电路，用于接收控制指令输出，根据控制指令输出实现驱动信号的输出；以及功率半桥电路，用于接收驱动信号，并根据驱动信号实现对电池自身温度的控制。通过采用上述技术方案，本发明利用蓄电池本身的内阻，同时结合外界的环境温度对蓄电池的温度进行智能化调节，从而使得蓄电池处于一种理想的工作温度，因此可以很好地保证蓄电池的充电和放电过程更加充分，同时，延长了蓄电池的使用寿命，增加了蓄电池的安全性能。

Description

一种利用电池内阻对电池进行加热的温控装置
技术领域
本发明涉及蓄电池技术领域，特别是涉及一种利用电池内阻对电池进行加热的温控装置。
背景技术
目前，随着社会的高速发展，人们环保意识不断得以增强，以蓄电池作为能源的电动车越来越受到人们的喜爱，通过长期的实践环节发现，当蓄电池的工作环境温度过低时，比如当外界环境温度低于零下20摄氏度时，由于蓄电池内部的构造原因，在蓄电池充电过程中，会导致蓄电池充电无法达到100％满格的状态，在蓄电池放电过程中，会导致蓄电池无法将里面的电量全部排放干净，因此这样长时间的充电和放电状态将会导致蓄电池的使用质量越来越差，同时导致蓄电池的使用寿命越来越短。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种利用电池内阻对电池进行加热的温控装置。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种利用电池内阻对电池进行加热的温控装置，包括：
温度传感器，用于采集电池本体的温度信息；
逻辑控制电路，用于接收所述温度信息，根据所述温度信息的大小进行逻辑分析判断，并做出控制指令输出；
MOS驱动电路，用于接收所述控制指令输出，根据所述控制指令输出实现驱动信号的输出；
以及功率半桥电路，用于接收所述驱动信号，并根据驱动信号实现对电池自身温度的控制。
作为优选技术方案，本发明还采用了如下的技术特征：
所述逻辑控制电路为单片机，所述单片机的模数转换模块与所述温度传感器电连接，所述单片机利用自身的定时器产生PWM信号，当所述温度信息不大于预设值时，单片机将PWM信号发送给MOS驱动电路，当所述温度信息大于预设值时，单片机停止将PWM信号发送给MOS驱动电路。
所述MOS驱动电路为半桥驱动芯片IR2102。
所述功率半桥电路包括MOSFET场效应管Q1、MOSFET场效应管Q2、二极管D1、二极管D2、以及电感L1；其中：所述MOSFET场效应管Q1和MOSFET场效应管Q2为N沟道增强型场效应管，电池的负极通过二极管D1与MOSFET场效应管Q1的源极电连接，MOSFET场效应管Q1的漏极与电池的正极电连接；电池的负极与MOSFET场效应管Q2的源极电连接，MOSFET场效应管Q2的漏极通过二极管D2与电池的正极电连接；MOSFET场效应管Q2的漏极通过电感L1与MOSFET场效应管Q1的源极电连接；MOSFET场效应管Q1的栅极与MOS驱动电路的高电平输出端子电连接，MOSFET场效应管Q2的栅极与MOS驱动电路的低电平输出端子电连接。
本发明具有的优点和积极效果是：一、通过采用上述技术方案，本发明利用蓄电池本身的内阻，同时结合外界的环境温度对蓄电池的温度进行智能化调节，从而使得蓄电池处于一种比较理想的工作环境中，因此可以很好地保证蓄电池的充电和放电过程更加充分，同时，延长了蓄电池的使用寿命，增加了蓄电池的安全性能；二、本发明的电子元器件均采用常规的电子元器件，因此适用面广、设计结构简单、使用方便。
附图说明
图1是本发明的电路框图；
图2是本发明的局部电路图，主要用于显示逻辑控制电路的电路结构；
图3是本发明的局部电路图，主要用于显示MOS驱动电路的电路结构；
图4是本发明的局部电路图，主要用于显示功率半桥电路的电路结构。
其中：1、温度传感器；2、逻辑控制电路；3、MOS驱动电路；4、功率半桥电路。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1，一种利用电池内阻对电池进行加热的温控装置，包括：温度传感器1、逻辑控制电路2、MOS驱动电路3、以及功率半桥电路4；其中：
温度传感器1设置于电池本体的内部，用于采集电池本体的温度信息；
逻辑控制电路2用于接收所述温度信息，根据所述温度信息的大小进行逻辑分析判断，并做出控制指令输出；
MOS驱动电路3用于接收所述控制指令输出，根据所述控制指令输出实现驱动信号的输出；
以及功率半桥电路4用于接收所述驱动信号，并根据驱动信号实现对电池自身温度的控制。
请参阅图2，图2为本发明逻辑控制电路2的一种较佳具体电路，其中：
逻辑控制电路2为单片机，所述单片机的模数转换模块与温度传感器1电连接，所述单片机利用自身的定时器产生PWM信号，当所述温度信息不大于预设值时，一般情况下设置预设值为0到10摄氏度之间，单片机将PWM信号发送给MOS驱动电路，当所述温度信息大于预设值时，单片机停止将PWM信号发送给MOS驱动电路。在本具体实施例中，温度传感器1优选的NTC热敏电阻。
逻辑控制电路2还可以通过比较器、555定时器、三极管振荡电路等方式实现。
请参阅图3，图3为本发明MOS驱动电路3的一种较佳具体电路，其中：
MOS驱动电路3为半桥驱动芯片IR2102，半桥驱动芯片IR2102的高电平输入端子HIN和低电平输入端子LIN接收逻辑控制电路2产生的PWM信号，根据半桥驱动芯片IR2102逻辑控制电路2的PWM信号通过高电平输出端子HD输出一个高电平或者通过低电平输出端子LD输出一个低电平。
另外，MOS驱动电路3还可以使用其他型号的半桥驱动芯片或者三极管搭建分立元件的驱动电路。
请参阅图4，图4为本发明功率半桥电路4的一种较佳具体电路，其中：
所述功率半桥电路4包括MOSFET场效应管Q1、MOSFET场效应管Q2、二极管D1、二极管D2、以及电感L1；其中：所述MOSFET场效应管Q1和MOSFET场效应管Q2为N沟道增强型场效应管，电池的负极通过二极管D1与MOSFET场效应管Q1的源极电连接，MOSFET场效应管Q1的漏极与电池的正极电连接；电池的负极与MOSFET场效应管Q2的源极电连接，MOSFET场效应管Q2的漏极通过二极管D2与电池的正极电连接；MOSFET场效应管Q2的漏极通过电感L1与MOSFET场效应管Q1的源极电连接；MOSFET场效应管Q1的栅极与MOS驱动电路3的高电平输出端子电连接，MOSFET场效应管Q2的栅极与MOS驱动电路3的低电平输出端子电连接.。
静态下，MOSFET场效应管Q1和MOSFET场效应管Q2都处于关闭状态，二极管D1和二极管D2也处于截止状态；电路中无电流；
当功率半桥电路4开启时，首先MOSFET场效应管Q1和MOSFET场效应管Q2在MOS驱动电路3控制下同时开启，电流通过电池正极、MOSFET场效应管Q1、电感L1、 MOSFET场效应管Q2回到电池负极；然后MOSFET场效应管Q1和MOSFET场效应管Q2同时关断，由于电感L1中的电流不能发生突变，会产生反电动势，致使二极管D1、二极管D2导通，通过二极管D2、电池正极、电池负极、二极管D1形成回路。
另外，功率半桥电路4还可以使用4个MOSFET场效应管和一个电感实现。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (1)

1.一种利用电池内阻对电池进行加热的温控装置，其特征在于：包括：
温度传感器，用于采集电池本体的温度信息；
逻辑控制电路，用于接收所述温度信息，根据所述温度信息的大小进行逻辑分析判断，并做出控制指令输出；所述逻辑控制电路为单片机，所述单片机的模数转换模块与所述温度传感器电连接，所述单片机利用自身的定时器产生PWM信号，当所述温度信息不大于预设值时，单片机将PWM信号发送给MOS驱动电路，当所述温度信息大于预设值时，单片机停止将PWM信号发送给MOS驱动电路；
MOS驱动电路，用于接收所述控制指令输出，根据所述控制指令输出实现驱动信号的输出；所述MOS驱动电路为半桥驱动芯片IR2102；
以及功率半桥电路，用于接收所述驱动信号，并根据驱动信号实现对电池自身温度的控制；所述功率半桥电路包括MOSFET场效应管Q1、MOSFET场效应管Q2、二极管D1、二极管D2、以及电感L1；其中：所述MOSFET场效应管Q1和MOSFET场效应管Q2为N沟道增强型场效应管，电池的负极通过二极管D1与MOSFET场效应管Q1的源极电连接，MOSFET场效应管Q1的漏极与电池的正极电连接；电池的负极与MOSFET场效应管Q2的源极电连接，MOSFET场效应管Q2的漏极通过二极管D2与电池的正极电连接；MOSFET场效应管Q2的漏极通过电感L1与MOSFET场效应管Q1的源极电连接；MOSFET场效应管Q1的栅极与MOS驱动电路的高电平输出端子电连接，MOSFET场效应管Q2的栅极与MOS驱动电路的低电平输出端子电连接。
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