一種低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)，包括溫控板及其連接驅(qū)動(dòng)的電熱膜，其特征在于：該溫控板包括電源單元及其連接的溫度檢測單元、溫度處理單元和電熱控制單元，該溫度檢測單元與該溫度處理單元信號連接，該溫度處理單元與該電熱控制單元信號連接，以及該電熱膜連接所述電熱控制單元，藉由此等構(gòu)思，實(shí)現(xiàn)了該低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)造。
【專利說明】一種低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，尤指一種低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]冬天，北方或者歐美國家，環(huán)境溫度通常在_20°C以下，在此環(huán)境條件下，通過鋰電發(fā)動(dòng)汽車是一個(gè)讓人頭痛的問題。但由于鋰電池材料的固有特性，導(dǎo)致它對使用環(huán)境溫度的要求非?？量蹋壳昂茈y做到兼顧高溫、低溫均能正常大電流啟動(dòng)放電。鋰電池在低溫下實(shí)際放電性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常溫下的放電性能，而且是隨著溫度的下降而降低其使用性能。一般在-20°C時(shí)，放電能力僅為室溫下的10% — 20%，在-30°C時(shí)，放電能力僅剩2%左右。更為嚴(yán)峻的是，一般汽車的起動(dòng)機(jī)卻是隨著溫度越低而需要的啟動(dòng)電流越大，同時(shí)應(yīng)急啟動(dòng)電源產(chǎn)品的特點(diǎn)就決定了它的主要使用環(huán)境基本上是在低溫或超低溫下進(jìn)行。這將制約了鋰電池在動(dòng)力應(yīng)急啟動(dòng)方面的大力發(fā)展。從用戶的實(shí)用角度出發(fā)，如果電池在低溫下，能夠用自身的一部分能量通過特定方式轉(zhuǎn)換成熱能反給電池加熱，使電池整體能夠快速恢復(fù)大電流放電性能，這個(gè)技術(shù)是十分有價(jià)值的。假設(shè)以8AH放電倍率為80C的動(dòng)力型鋰電池為例:常溫下放電電流為640安培/5秒/停3分鐘，能夠循環(huán)放電10次。那么在_20°C低溫環(huán)境下，其放電能力僅為64A左右，這個(gè)電流是無法用于啟動(dòng)汽車。但是，如果利用其中IAH或1.5AH的電能轉(zhuǎn)化為熱能，換取整體電池的溫度上升，從而達(dá)到理想的放電能力。雖然損耗了一定能量，但提高了放電能力，同等電壓、相同放電倍率的不同容量電池，單位時(shí)間內(nèi)放電能力基本一樣，區(qū)別只是放電的時(shí)間及循環(huán)次數(shù)。所以這種自動(dòng)預(yù)熱的方式將能彌補(bǔ)鋰電池對低溫環(huán)境下先天性的放電不足問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)，以此克服鋰電池在低溫環(huán)境下放電不足的缺陷。
[0004]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造應(yīng)用的技術(shù)是:一種低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)，包括溫控板及其連接驅(qū)動(dòng)的電熱膜，其特征在于:該溫控板包括電源單元及其連接的溫度檢測單元、溫度處理單元和電熱控制單元，該溫度檢測單元與該溫度處理單元信號連接，該溫度處理單元與該電熱控制單元信號連接，以及該電熱膜連接所述電熱控制單元。
[0005]在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述溫度處理單元包括兩串聯(lián)電阻和運(yùn)算放大器。
[0006]在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述溫度檢測單元，包括負(fù)溫度系數(shù)電阻及其與之串聯(lián)的電阻，該負(fù)溫度系數(shù)電阻與該串聯(lián)的電阻共有一串聯(lián)端。
[0007]在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述串聯(lián)端與所述運(yùn)算放大器的同向輸入端連接。
[0008]在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述負(fù)溫度系數(shù)電阻貼近電熱膜安裝。
[0009]在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述兩串聯(lián)電阻的一端連接于所述運(yùn)算放大器反向輸入端。
[0010]在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述運(yùn)算放大器輸出端與所述電熱控制單元連接。[0011]在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述電熱控制單元包括電阻和三極管，該三極管與所述電熱膜連接。
[0012]在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述電熱膜包括絕緣膜和電熱絲，其中:所述絕緣膜分為上下兩層，將所述電熱絲夾持于上層絕緣膜與下層絕緣膜中間。
[0013]在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述電源單元包括供電保護(hù)電阻。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:
一是在低溫環(huán)境條件下，鋰離子電池芯不能夠充分激活鋰離子，使得此類產(chǎn)品在低溫環(huán)境中難以正常使用，本發(fā)明藉由發(fā)熱機(jī)構(gòu)有效地解決了低溫環(huán)境中充分激活鋰離子的技術(shù)問題，尤其在惡劣的環(huán)境(郊外、雨雪、冰凍)中，本發(fā)明應(yīng)用在汽車啟動(dòng)電源設(shè)備上能夠瞬間啟動(dòng)汽車；
二是本發(fā)明之發(fā)熱機(jī)構(gòu)適于移動(dòng)電源，解決了在惡劣環(huán)境下汽車熄火，因冷凍無法啟動(dòng)汽車，且孤立無援的情況下能夠自行解決問題，不需請人上門維修。
[0015]三是在北方或者歐美國家的冬天，通常是零下氣溫，汽車點(diǎn)不了火的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，如遇道路擁堵本發(fā)明之適于鋰電池的發(fā)熱機(jī)構(gòu)便能快速解決此問題；
四是如果在高速公路上汽車點(diǎn)不著火，無疑增大了交通事故風(fēng)險(xiǎn)，本發(fā)明之適于鋰電池的發(fā)熱機(jī)構(gòu)能夠在最短的時(shí)間內(nèi)解決問題，減少交通事故的發(fā)生率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明之優(yōu)選方案的平面示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明之優(yōu)選方案的工作原理方框圖。
[0018]圖3為本發(fā)明之優(yōu)選方案的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)造特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合圖示與具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0020]請參閱圖1并結(jié)合參閱圖2所示，本發(fā)明提供一種低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)，該鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)，包括溫控板10及其連接驅(qū)動(dòng)的電熱膜20，其中:該溫控板10，包括電源單元11連接的溫度檢測單元12、溫度處理單元13和電熱控制單元14，該溫度檢測單元12與該溫度處理單元13信號連接，該溫度處理單元13與該電熱控制單元14信號連接，以及該電熱膜20連接所述電熱控制單元14,所述電熱膜20包括絕緣膜21和電熱絲22,所述絕緣膜21為上下兩層，并通過熱合(或粘貼)方式將所述電熱絲22夾持于上層絕緣膜(未圖示)和下層絕緣膜(未圖示)的中間，藉此設(shè)計(jì)可方便所述電熱膜20吸附于鋰電池(未圖示)上安裝。
[0021]請?jiān)賲㈤唸D2并結(jié)合參閱圖3所示，在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述電源單元11，包括供電保護(hù)電阻R1，該供電保護(hù)電阻Rl串聯(lián)在電源中為整體電路供電；所述溫度檢測單元12，包括負(fù)溫度系數(shù)電阻NTC及其串聯(lián)的電阻R4，這二者的串聯(lián)端與所述溫度處理單元13中的運(yùn)算放大器Ul的同向輸入端(+)連接，該負(fù)溫度系數(shù)電阻NTC貼近電熱膜20安裝(起到溫度傳感器的作用)，其可根據(jù)溫度變化而隨之變化，并將其變化的信號傳遞送給所述運(yùn)算放大器Ul ;所述溫度處理單元13，包括兩串聯(lián)電阻R2、R3和運(yùn)算放大器U1，其中所述兩串聯(lián)電阻R2、R3連接于運(yùn)算放大器Ul的反向輸入端(-)，為其提供參考基準(zhǔn)電壓值(即設(shè)定溫度值)，此時(shí)，所述運(yùn)算放大器Ul根據(jù)變化的電壓信號與設(shè)定溫度值進(jìn)行運(yùn)算比較，從該運(yùn)算放大器Ul的輸出端輸出結(jié)果至電熱控制單元14 ;所述電熱控制單元14，包括電阻R5和三極管Ql，該三極管Ql控制所述電熱膜20的通電與否，藉此控制并調(diào)節(jié)所述鋰電池(未圖示)的加熱溫度。
[0022]綜上結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)一般技術(shù)人員應(yīng)該了解。本發(fā)明不受上述優(yōu)選方案的限制，上述優(yōu)選方案和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，如藉由這些變化和改進(jìn)所做的簡單外修飾，都將落入要求保護(hù)的本發(fā)明的權(quán)利范圍。本發(fā)明要求保護(hù)的范圍，由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)，包括溫控板及其連接驅(qū)動(dòng)的電熱膜，其特征在于:該溫控板包括電源單元及其連接的溫度檢測單元、溫度處理單元和電熱控制單元，該溫度檢測單元與該溫度處理單元信號連接，該溫度處理單元與該電熱控制單元信號連接，以及該電熱膜連接所述電熱控制單元。
2.如權(quán)利要求1所述低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述溫度處理單元包括兩串聯(lián)電阻和運(yùn)算放大器。
3.如權(quán)利要求1所述低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述溫度檢測單元，包括負(fù)溫度系數(shù)電阻及其與之串聯(lián)的電阻，該負(fù)溫度系數(shù)電阻與該串聯(lián)的電阻共有一串聯(lián)端。
4.如權(quán)利要求3所述低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述串聯(lián)端與所述運(yùn)算放大器的同向輸入端連接。
5.如權(quán)利要求3所述低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述負(fù)溫度系數(shù)電阻貼近電熱膜安裝。
6.如權(quán)利要求2所述低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述兩串聯(lián)電阻的一端連接于所述運(yùn)算放大器反向輸入端。
7.如權(quán)利要求2、4或6任一項(xiàng)所述低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述運(yùn)算放大器輸出端與所述電熱控制單元連接。
8.如權(quán)利要求1所述低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述電熱控制單元包括電阻和三極管，該三極管與所述電熱膜連接。
9.如權(quán)利要求1所述低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述電熱膜包括絕緣膜和電熱絲，其中:所述絕緣膜分為上下兩層，將所述電熱絲夾持于上層絕緣膜與下層絕緣膜中間。
10.如權(quán)利要求1所述低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述電源單元包括供電保護(hù)電阻。
【文檔編號】H01M10/625GK103490119SQ201310024741
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月23日
【發(fā)明者】董佰合, 王大生, 廖躍飛, 劉艷開 申請人:深圳市巨星科技有限公司