CN217740645U - 一种电池加热装置、车辆电池包和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种电池加热装置、车辆电池包和电动汽车。电池加热装置包括，加热***，加热***包括与电池包对应的加热器、第一接线端和第二接线端，加热器电连接于第一接线端和第二接线端之间，加热器贴附于电池包。以及电池***、第一线缆、第二线缆、主正继电器、主负继电器、第一正充电控制模块、第一正充电接口、第一负充电控制模块和第一负充电接口。本实用新型实施例通过控制加热正继电器的导通和关断，可以控制加热片对动力电池的加热状态，从而按需对动力电池进行可控的加热。同时避免发生安全事故和电池包电量的大幅度下降，进而提升车辆的续航里程。

Description

一种电池加热装置、车辆电池包和电动汽车

技术领域

本实用新型实施例涉及电池技术，尤其涉及一种电池加热装置、车辆电池包和电动汽车。

背景技术

电池包是电动汽车的重要能量来源，其性能直接影响电动汽车的使用情况。当前，动力电池受制于材料所限，其低温性能受限。为保证动力电池的最佳使用温度一般在20～35度范围内，动力电池需在低温工况下进行加热以提升自身温度。

市面上，大多采用加热片对动力电池进行低温加热，但若无相应的加热器件进行限制，则电动包很容易发生热安全事故。同时，加热片本身的能量来源于电池包，若不加以限制，也会造成电池包电量的下降，进而造成电池包在冬天续航里程降低的情况。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池加热装置、车辆电池包和电动汽车，用以限制加热片对动力电池的加热，从而按需对动力电池进行可控的加热。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电池加热装置，包括：

电池***，所述电池***包括至少一个电池包、正极端和负极端，所述电池包电连接于所述正极端和所述负极端之间；

加热***，所述加热***包括与所述电池包对应的加热器、第一接线端和第二接线端，所述加热器电连接于所述第一接线端和所述第二接线端之间，所述加热器贴附于所述电池包；

第一线缆，所述第一线缆的第一端连接所述第一接线端，所述第一线缆的第二端连接所述正极端，所述第一线缆上设置有加热正继电器；

第二线缆，所述第二线缆的第一端连接所述第二接线端，所述第二线缆的第二端连接所述负极端；

主正继电器，所述主正继电器的第一端连接电池正极输出端，所述主正继电器的第二端连接所述第一线缆的第二端；

主负继电器，所述主负继电器的第一端连接电池负极输出端，所述主负继电器的第二端连接所述第二线缆的第二端；

第一正充电控制模块和第一正充电接口，所述第一正充电控制模块的第一端连接所述第一正充电接口，所述第一正充电控制模块的第二端连接所述第一线缆的第二端；

第一负充电控制模块和第一负充电接口，所述第一负充电控制模块的第一端连接所述第一负充电接口，所述第一负充电控制模块的第二端连接所述第二线缆的第二端。

可选的，所述加热器贴附于所述电池包的底面和/或侧壁上。

可选的，还包括加热负继电器，所述加热负继电器设置于所述第二线缆上。

可选的，所述第一正充电控制模块包括第一正充电继电器，所述第一正充电继电器的第一端连接所述第一正充电接口，所述第一正充电继电器的第二端连接所述第一线缆的第二端；

所述第一负充电控制模块包括第一负充电继电器，所述第一负充电继电器的第一端连接所述第一负充电接口，所述第一负充电继电器的第二端连接所述第二线缆的第二端。

可选的，所述第一正充电控制模块包括第一正充电继电器和第一正电路维修开关，所述第一正充电继电器的第一端连接所述第一正充电接口，所述第一正充电继电器的第二端连接所述第一正电路维修开关的第一端，所述第一正电路维修开关的第二端连接所述第一线缆的第二端；

所述第一负充电控制模块包括第一负充电继电器和第一负电路维修开关，所述第一负充电继电器的第一端连接所述第一负充电接口，所述第一负充电继电器的第二端连接所述第一负电路维修开关的第一端，所述第一负电路维修开关的第二端连接所述第二线缆的第二端。

可选的，电池加热装置还包括：

第二正充电控制模块和第二正充电接口，所述第二正充电控制模块的第一端连接所述第二正充电接口，所述第二正充电控制模块的第二端连接所述第一线缆的第二端；

第二负充电控制模块和第二负充电接口，所述第二负充电控制模块的第一端连接所述第二负充电接口，所述第二负充电控制模块的第二端连接所述第二线缆的第二端。

可选的，所述第一正充电控制模块包括整流电路。

可选的，所述第一正充电控制模块包括第一变压电路，所述第二正充电控制模块包括第二变压电路，所述第一变压电路和所述第二变压电路的输入电压不同。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种车辆电池包，包括上述任意一种电池加热装置。

第三方面，本实用新型实施例还提供了一种电动汽车，包括上述车辆电池包。

本实用新型实施例中的电池加热装置包括，电池***，电池***包括至少一个电池包、正极端和负极端，电池包电连接于正极端和负极端之间。加热***，加热***包括与电池包对应的加热器、第一接线端和第二接线端，加热器电连接于第一接线端和第二接线端之间，加热器贴附于电池包。第一线缆，第一线缆的第一端连接第一接线端，第一线缆的第二端连接正极端，第一线缆上设置有加热正继电器。第二线缆，第二线缆的第一端连接第二接线端，第二线缆的第二端连接负极端。主正继电器，主正继电器的第一端连接电池正极输出端，主正继电器的第二端连接第一线缆的第二端。主负继电器，主负继电器的第一端连接电池负极输出端，主负继电器的第二端连接第二线缆的第二端。第一正充电控制模块和第一正充电接口，第一正充电控制模块的第一端连接第一正充电接口，第一正充电控制模块的第二端连接第一线缆的第二端。第一负充电控制模块和第一负充电接口，第一负充电控制模块的第一端连接第一负充电接口，第一负充电控制模块的第二端连接第二线缆的第二端。通过控制加热正继电器的导通和关断，可以控制加热片对动力电池的加热状态，从而按需对动力电池进行可控的加热。同时避免发生安全事故和电池包电量的大幅度下降，进而提升车辆的续航里程。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种电池加热装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种电池加热装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种电池加热装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种电池加热装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种电池加热装置的结构示意图。

附图标记：

1-电池***、11-电池包、12-正极端、13-负极端、2-加热***、21-加热器、22-第一接线端、23-第二接线端、3-第一线缆、31-加热正继电器、4-第二线缆、41-加热负继电器、5-主正继电器、6-主负继电器、7-第一正充电控制模块、71-第一正充电继电器、72-第一正电路维修开关、8-第一正充电接口、9-第一负充电控制模块、91-第一负充电继电器、92-第一负电路维修开关、10-第一负充电接口、110-第二正充电控制模块、120-第二正充电接口、130-第二负充电控制模块、140-第二负充电接口

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种电池加热装置的结构示意图，参考图1。本实用新型实施例提供了一种电池加热装置，包括：

电池***1，电池***1包括至少一个电池包11、正极端12和负极端13，电池包11电连接于正极端12和负极端13之间；

加热***2，加热***2包括与电池包11对应的加热器21、第一接线端22和第二接线端23，加热器21电连接于第一接线端22和第二接线端23之间，加热器21贴附于电池包11；

第一线缆3，第一线缆3的第一端连接第一接线端22，第一线缆3的第二端连接正极端12，第一线缆3上设置有加热正继电器31；

第二线缆4，第二线缆4的第一端连接第二接线端23，第二线缆4的第二端连接负极端13；

主正继电器5，主正继电器5的第一端连接电池正极输出端，主正继电器5的第二端连接第一线缆3的第二端；

主负继电器6，主负继电器6的第一端连接电池负极输出端，主负继电器6的第二端连接第二线缆4的第二端；

第一正充电控制模块7和第一正充电接口8，第一正充电控制模块7的第一端连接第一正充电接口8，第一正充电控制模块7的第二端连接第一线缆3的第二端；

第一负充电控制模块9和第一负充电接口10，第一负充电控制模块9的第一端连接第一负充电接口10，第一负充电控制模块9的第二端连接第二线缆4的第二端。

其中，电池***1包括电池包11，以及分别作为电池***1正负极的正极端12和负极端13，电池包设置于正极端12和负极端13之间。电池包11至少为1个，电池包11的数量为2个及以上时，电池包11的连接方式可以是串联，可以是并联，也可以是串并混连。例如，电池包11的数量为4个，电池包11之间串联连接。电池包11还可以包括电池模组，电池模组之间通过高压铜排或高压传输线缆连接。电池正极输出端和电池负极输出端一同构成电池包的外接输出端，用于连接外部负载设备。加热***2包括至少一个加热器21，加热器21的数量可以根据电池包11的数量确定。例如，每一个电池包11上贴附一个加热器21，或者每一个电池包11上贴附两个加热器21。可选的，加热器21贴附于电池包11的底面和/或侧壁上。第一接线端22和第二接线端23作为加热***2的连接端，使得电流流经第一接线端22和第二接线端23时，加热***2中的所有加热器21发热。如果加热器21为多个，加热器21之间的连接方式可以是串联、并联或串并混连。例如，加热器21的数量为4个，4个加热器21之间通过串联的方式连接。本文中加热正继电器31、主正继电器5和主负继电器6等继电器的第一端和第二端均为继电器中的被控端。通过外部控制器的控制，可以实现第一端和第二端之间的导通或关断操作。第一正充电接口8和第一负充电接口10一起构成第一充电接口，用于连接外部充电器。在连接外部充电器时，第一正充电控制模块7和第一负充电控制模块9均用于控制电池加热装置与外部充电器之间的连接。通过外部控制器对加热正继电器31进行控制，可以实现对加热片的加热状态的控制，从而按需对动力电池进行可控的加热。同时避免发生安全事故和电池包11电量的大幅度下降，进而提升车辆的续航里程。

图2为本实用新型实施例提供的另一种电池加热装置的结构示意图，参考图2。可选的，电池加热装置还包括加热负继电器41，加热负继电器41设置于第二线缆4上。

其中，通过在第二线缆4上设置加热负继电器41，可保证即使加热正继电器31和加热负继电器41任意一个继电器出现粘连，导致继电器无法正常断开，也可以通过控制另一正常继电器断开来停止加热，提高电池加热装置的可靠性。

图3为本实用新型实施例提供的另一种电池加热装置的结构示意图，参考图3。可选的，第一正充电控制模块7包括第一正充电继电器71，第一正充电继电器71的第一端连接第一正充电接口8，第一正充电继电器71的第二端连接第一线缆3的第二端；

第一负充电控制模块9包括第一负充电继电器91，第一负充电继电器91的第一端连接第一负充电接口10，第一负充电继电器91的第二端连接第二线缆4的第二端。

其中，在连接外部充电器时，第一正充电继电器71和第一负充电继电器91均用于控制电池加热装置与外部充电器之间的连接。

设置第一正充电继电器71和第一负充电继电器91两个继电器，可保证即使第一正充电继电器71和第一负充电继电器91中任意一个继电器出现粘连，导致继电器无法正常断开，也可以通过控制另一正常继电器来控制电路的导通和关断，提高电池加热装置的可靠性。

图4为本实用新型实施例提供的另一种电池加热装置的结构示意图，参考图4。可选的，第一正充电控制模块7包括第一正充电继电器71和第一正电路维修开关72，第一正充电继电器71的第一端连接第一正充电接口8，第一正充电继电器71的第二端连接第一正电路维修开关72的第一端，第一正电路维修开关72的第二端连接第一线缆3的第二端；

第一负充电控制模块9包括第一负充电继电器91和第一负电路维修开关92，第一负充电继电器91的第一端连接第一负充电接口10，第一负充电继电器91的第二端连接第一负电路维修开关92的第一端，第一负电路维修开关92的第二端连接第二线缆4的第二端。

其中，本实施例在上一实施例基础上添加了第一正电路维修开关72和第一负电路维修开关92，使得电池在使用过程中和维护过程中的安全性大大提升。其中第一正电路维修开关72和第一负电路维修开关92均可以是电路维修开关(MSD)。

图5为本实用新型实施例提供的另一种电池加热装置的结构示意图，参考图5。可选的，电池加热装置还包括：

第二正充电控制模块110和第二正充电接口120，第二正充电控制模块110的第一端连接第二正充电接口120，第二正充电控制模块110的第二端连接第一线缆3的第二端；

第二负充电控制模块130和第二负充电接口140，第二负充电控制模块130的第一端连接第二负充电接口140，第二负充电控制模块130的第二端连接第二线缆4的第二端。

其中，本实施例还包括由第二正充电接口120和第二负充电接口140组成的第二充电接口，以及用于控制第二充电接口与外部充电器之间导通和关断的第二正充电控制模块110和第二负充电控制模块130。通过增设第二充电接口、第二正充电控制模块110和第二负充电控制模块130，可以使两个外部充电器同时提供电流，实现充电效率的提升。

可选的，第一正充电控制模块7包括整流电路。

其中，由于第一正充电控制模块7具有整流电路，因此可以在第一充电接口既可以连接交流充电器，又可以连接直流充电器。在具有第二正充电控制模块110、第二负充电控制模块130和第二充电接口的情况下，第二充电接口可以连接直流充电器。第一充电接口和第二充电接口既可以同时连接充电器，也可以任选其一连接充电器。提升了本装置对不同类型充电器的适应性，提高装置的兼容性。

可选的，第一正充电控制模块7包括第一变压电路，第二正充电控制模块110包括第二变压电路，第一变压电路和第二变压电路的输入电压不同。

其中，通过在第一正充电控制模块7和第二正充电控制模块110中分别设置输入电压不同的第一变压电路和第二变压电路，可以使第一充电接口和第二充电接口分别连接不同输出电压的外部充电器，从而提高装置的兼容性。

本装置可以适用于车辆不同状态下的电池加热需求，下文将示例性的给出两种不同车辆工况下的加热方法。

在行车加热模式下，控制加热正继电器31和加热负继电器41闭合，其余继电器断开，利用电池包11内的电能快速供电给加热器21，以便使电池包11的温度被加热至合适的工作温度，进而使电池包11可以正常工作。在该模式下，电能从加热正继电器31和加热负继电器41进入加热器21。

当电池包11升温可正常工作后，加热正继电器31和加热负继电器41断开，主正继电器5和主负继电器6闭合，电池包11向整车提供能量来源。

在充电加热模式下，控制加热正继电器31、加热负继电器41、第一正充电继电器71和第一负充电继电器91闭合，使用外部充电桩或者家用电源快速给加热器21供电，当电池包11的温度被加热至合适的工作温度后，充电桩或者家用电源的电能再分配给电池包11。在该模式下，电能来源于外部电源。

当电池包11可正常工作后，加热正继电器31、加热负继电器41、第一正充电继电器71和第一负充电继电器91断开，主正继电器5和主负继电器6闭合，电池包11向整车提供能量来源。

本实用新型实施例还提供了一种车辆电池包，包括上述任意一种电池加热装置。

其中，由于本实用新型实施例的车辆电池包使用了上述实施例中任意一种电池加热装置，因此本实用新型实施例具有上述任意一种电池加热装置的有益效果。

本实用新型实施例还提供了一种电动汽车，包括上述车辆电池包。

其中，由于本实用新型实施例的电动汽车使用了上述实施例中的车辆电池包，因此本实用新型实施例具有上述车辆电池包的有益效果。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电池加热装置，其特征在于，包括：

电池***，所述电池***包括至少一个电池包、正极端和负极端，所述电池包电连接于所述正极端和所述负极端之间；

加热***，所述加热***包括与所述电池包对应的加热器、第一接线端和第二接线端，所述加热器电连接于所述第一接线端和所述第二接线端之间，所述加热器贴附于所述电池包；

第一线缆，所述第一线缆的第一端连接所述第一接线端，所述第一线缆的第二端连接所述正极端，所述第一线缆上设置有加热正继电器；

第二线缆，所述第二线缆的第一端连接所述第二接线端，所述第二线缆的第二端连接所述负极端；

主正继电器，所述主正继电器的第一端连接电池正极输出端，所述主正继电器的第二端连接所述第一线缆的第二端；

主负继电器，所述主负继电器的第一端连接电池负极输出端，所述主负继电器的第二端连接所述第二线缆的第二端；

第一正充电控制模块和第一正充电接口，所述第一正充电控制模块的第一端连接所述第一正充电接口，所述第一正充电控制模块的第二端连接所述第一线缆的第二端；

第一负充电控制模块和第一负充电接口，所述第一负充电控制模块的第一端连接所述第一负充电接口，所述第一负充电控制模块的第二端连接所述第二线缆的第二端。

2.根据权利要求1所述的电池加热装置，其特征在于，所述加热器贴附于所述电池包的底面和/或侧壁上。

3.根据权利要求1所述的电池加热装置，其特征在于，还包括加热负继电器，所述加热负继电器设置于所述第二线缆上。

4.根据权利要求1所述的电池加热装置，其特征在于，所述第一正充电控制模块包括第一正充电继电器，所述第一正充电继电器的第一端连接所述第一正充电接口，所述第一正充电继电器的第二端连接所述第一线缆的第二端；

所述第一负充电控制模块包括第一负充电继电器，所述第一负充电继电器的第一端连接所述第一负充电接口，所述第一负充电继电器的第二端连接所述第二线缆的第二端。

5.根据权利要求1所述的电池加热装置，其特征在于，所述第一正充电控制模块包括第一正充电继电器和第一正电路维修开关，所述第一正充电继电器的第一端连接所述第一正充电接口，所述第一正充电继电器的第二端连接所述第一正电路维修开关的第一端，所述第一正电路维修开关的第二端连接所述第一线缆的第二端；

所述第一负充电控制模块包括第一负充电继电器和第一负电路维修开关，所述第一负充电继电器的第一端连接所述第一负充电接口，所述第一负充电继电器的第二端连接所述第一负电路维修开关的第一端，所述第一负电路维修开关的第二端连接所述第二线缆的第二端。

6.根据权利要求1所述的电池加热装置，其特征在于，还包括：

第二正充电控制模块和第二正充电接口，所述第二正充电控制模块的第一端连接所述第二正充电接口，所述第二正充电控制模块的第二端连接所述第一线缆的第二端；

第二负充电控制模块和第二负充电接口，所述第二负充电控制模块的第一端连接所述第二负充电接口，所述第二负充电控制模块的第二端连接所述第二线缆的第二端。

7.根据权利要求6所述的电池加热装置，其特征在于，所述第一正充电控制模块包括整流电路。

8.根据权利要求6所述的电池加热装置，其特征在于，所述第一正充电控制模块包括第一变压电路，所述第二正充电控制模块包括第二变压电路，所述第一变压电路和所述第二变压电路的输入电压不同。

9.一种车辆电池包，其特征在于，包括权利要求1-8任一所述的电池加热装置。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求9所述的车辆电池包。

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