本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰電池包低溫啟動方法及系統(tǒng)及一種控制器。

背景技術(shù)：

鋰電池，是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。目前，鋰電池以電池比容量大，體積小、重量輕的優(yōu)點廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中，但鋰電池低溫(-10℃及以下)放電性能變差，放電容量小，甚至不能以0.2c倍率放電，往往不能在一些低溫環(huán)境使用。

現(xiàn)有技術(shù)為解決上述問題，采取的措施多為通過提升電池自身溫度。

如申請?zhí)枮閏n201210492382.5的專利文獻公開的“一種鋰電池組低溫保溫控制裝置”，該發(fā)明公開一種鋰電池組低溫保溫控制裝置，該裝置由帶外殼的鋰電池組及外保溫材料組成。帶外殼的鋰電池組由鋰電池組、發(fā)熱裝置、多位撥動電池控制開關(guān)、外殼、內(nèi)部連接導(dǎo)線及電纜等組成。外保溫材料由真空棉纖維材料組成。常溫及高溫情況下，鋰電池組正常供電，環(huán)境溫度低至零下-10℃及以下時，將電池盒面板控制開關(guān)撥至“加溫”位置，鋰電池組通過內(nèi)部發(fā)熱裝置負載放電，使電池盒內(nèi)溫度升高，并在外保溫材料保溫下，鋰電池組低溫放電特性得到改善。

又如申請?zhí)枮閏n201510871215.5的專利文獻公開的“一種抗低溫鋰電池外殼”，該發(fā)明公開一種抗低溫鋰電池外殼，技術(shù)方案包括金屬內(nèi)層和絕緣外層，其特征在于：所述金屬內(nèi)層和絕緣外層之間設(shè)置一層半導(dǎo)體加熱層。本發(fā)明的抗低溫鋰電池外殼實現(xiàn)的鋰電池，電池聚合物的外殼由三層構(gòu)成，中間層為半導(dǎo)體制熱材料，當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃時啟動制熱(啟動制熱溫度可根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)，理想為0℃)，保證鋰電池周圍溫度不低于0℃。

現(xiàn)有技術(shù)多為通過提升電池自身問題已解決鋰電池在低溫環(huán)境下的工作問題，然而該方法需要對電池進行額外加溫供能，當(dāng)電池使用量及使用時間較長時，會浪費大量資源，且當(dāng)加熱層出現(xiàn)問題時，可能會引發(fā)安全事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種鋰電池包低溫啟動方法及系統(tǒng)及一種控制器。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種鋰電池包低溫啟動方法，包括：

s1.獲取鋰電池包的溫度值；

s2.根據(jù)所述鋰電池包溫度值設(shè)置欠壓保護值：

若所述鋰電池包溫度值高于預(yù)設(shè)溫度值，則設(shè)置欠壓保護值為第一預(yù)設(shè)值；

若所述鋰電池包溫度值低于或等于預(yù)設(shè)溫度值，則設(shè)置欠壓保護值為第二預(yù)設(shè)值；

所述第一預(yù)設(shè)值大于所述第二預(yù)設(shè)值。

進一步地，步驟s1中，于鋰電池包開始工作之前檢測鋰電池包溫度狀態(tài)，獲取鋰電池包的溫度值。

進一步地，步驟s2中，所述預(yù)設(shè)溫度值為-7℃至3℃之間任一溫度值，所述第一預(yù)設(shè)值為單節(jié)電芯電壓大于等于2.5v，所述第二預(yù)設(shè)值為單節(jié)電芯電壓小于等于2.0v；

所述設(shè)置欠壓保護值步驟具體為：

s21.判斷所述鋰電池包溫度值是否高于預(yù)設(shè)溫度值；

s22.若鋰電池包溫度值高于預(yù)設(shè)溫度值，則設(shè)置欠壓保護值為單節(jié)電芯電壓＝2.5v；

s23.若鋰電池包溫度值低于或等于預(yù)設(shè)溫度值，則設(shè)置欠壓保護值為單節(jié)電芯電壓＝2.0v。

進一步地，步驟s22還包括：

s22a.當(dāng)鋰電池包工作一段時間后，若所述鋰電池包溫度值低于或等于預(yù)設(shè)溫度值，此時欠壓保護值仍為單節(jié)電芯電壓＝2.5v。

進一步地，步驟s23還包括：

s23a.當(dāng)鋰電池包工作一段時間后，若所述鋰電池包溫度值高于預(yù)設(shè)溫度值，此時欠壓保護值仍為單節(jié)電芯電壓＝2.0v。

進一步地，步驟s22還包括：

s22b.當(dāng)鋰電池包工作一段時間后，若所述鋰電池包工作電壓達到單節(jié)電芯電壓＝2.5v，則鋰電池包停止工作。

進一步地，步驟s23還包括：

s23b.當(dāng)鋰電池包工作一段時間后，若所述鋰電池包工作電壓達到單節(jié)電芯電壓＝2.0v，則鋰電池包停止工作。

進一步地，還包括：

s3.當(dāng)鋰電池包工作一段時間后，若重置所述鋰電池包工作開關(guān)，則返回步驟s1。

一種鋰電池包低溫啟動系統(tǒng)，包括：

鋰電池包；

電源管理系統(tǒng)，用于根據(jù)所述鋰電池包溫度值設(shè)置欠壓保護值。

所述電源管理系統(tǒng)包括：

獲取模塊，用于獲取鋰電池包的溫度值；

設(shè)置模塊，用于根據(jù)所述鋰電池包溫度值設(shè)置欠壓保護值。

一種控制器，所述控制器采用上述鋰電池包低溫啟動方法；

所述控制器包括上述鋰電池包低溫啟動系統(tǒng)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比優(yōu)點在于：

(1)通過對欠壓保護設(shè)定進行改進，解決鋰電池低溫啟動問題；

(2)無需外部加熱，節(jié)約資源，提高安全性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一中鋰電池包低溫啟動方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例一中鋰電池包低溫啟動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明實施例二中鋰電池包低溫啟動方法流程圖；

圖4為本發(fā)明實施例三中某鋰電池低溫環(huán)境下工作曲線圖；

圖5為本發(fā)明實施例三中某鋰電池常溫環(huán)境下工作曲線圖。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

鋰離子蓄電池具有工作電壓高、比能量高、充放電壽命長、自放電率低和無記憶效應(yīng)等優(yōu)點，在全球二次電池市場占據(jù)主導(dǎo)地位，應(yīng)用范圍越來越廣泛，包括便攜式電子設(shè)備、工業(yè)應(yīng)用和電動工具等民用市場。在那些對電池電性能、可靠性、安全性要求較高的場合，比如航空、航天和軍事領(lǐng)域，鋰離子蓄電池也將逐漸成為主角。

但目前鋰離子蓄電池的低溫性能，特別是在-30℃以下低溫環(huán)境中的工作性能較差，抑制了其在特殊領(lǐng)域的應(yīng)用。

本發(fā)明通過對鋰電池欠壓保護設(shè)定進行改進，解決鋰電池低溫啟動問題。

以下為本發(fā)明具體實施例。

實施例一

如圖1所示為本實施例中鋰電池包低溫啟動方法流程圖，該方法包括：

s1.獲取鋰電池包的溫度值；

本步驟中，于鋰電池包開始工作之前檢測鋰電池包溫度狀態(tài)，獲取鋰電池包的溫度值。

本步驟中獲取鋰電池包溫度值可以通過溫度傳感器或其他溫度檢測設(shè)備檢測鋰電池包電池溫度。

s2.根據(jù)所述鋰電池包溫度值設(shè)置欠壓保護值：

若所述鋰電池包溫度值高于預(yù)設(shè)溫度值，則設(shè)置欠壓保護值為第一預(yù)設(shè)值；

若所述鋰電池包溫度值低于或等于預(yù)設(shè)溫度值，則設(shè)置欠壓保護值為第二預(yù)設(shè)值；

所述第一預(yù)設(shè)值大于所述第二預(yù)設(shè)值。

設(shè)置欠壓保護值的目的在于：避免電池在使用過程中因過放電造成損壞。

常規(guī)的鋰電池工作溫度為-20℃～60℃，不過一般低于0℃后鋰電池性能就會下降，放電能力就會相應(yīng)降低，所以鋰電池性能完全的工作溫度，常見是0～40℃。

本實施例中，所述預(yù)設(shè)溫度值為-7℃至3℃之間任一溫度值，所述第一預(yù)設(shè)值為單節(jié)電芯電壓大于等于2.5v，所述第二預(yù)設(shè)值為單節(jié)電芯電壓小于等于2.0v。

本步驟中，將步驟s1獲取的鋰電池包的溫度值與臨界溫度值進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果得出欠壓保護值的具體取值。

所述設(shè)置欠壓保護值步驟具體為：

s21.判斷所述鋰電池包溫度值是否高于預(yù)設(shè)溫度值；

s22.若鋰電池包溫度值高于預(yù)設(shè)溫度值，則設(shè)置欠壓保護值為單節(jié)電芯電壓＝2.5v；

s23.若鋰電池包溫度值低于或等于預(yù)設(shè)溫度值，則設(shè)置欠壓保護值為單節(jié)電芯電壓＝2.0v。

如圖2所示為本實施例中鋰電池包低溫啟動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，該系統(tǒng)包括：

鋰電池包100；

電源管理系統(tǒng)200，用于根據(jù)所述鋰電池包溫度值設(shè)置欠壓保護值。

所述電源管理系統(tǒng)200包括：

獲取模塊210，用于獲取鋰電池包的溫度值；

設(shè)置模塊220，用于根據(jù)所述鋰電池包溫度值設(shè)置欠壓保護值。

本實施例還公開一種控制器，所述控制器采用如上述鋰電池包低溫啟動方法；

所述控制器包括上述鋰電池包低溫啟動系統(tǒng)。

本實施例通過對欠壓保護設(shè)定進行改進，解決鋰電池低溫啟動問題。

實施例二

本實施例與之前的實施例不同之處在于，本實施例中還包括鋰電池包后續(xù)工作過程中可能出現(xiàn)的一些問題。

如圖3所示為本實施例中鋰電池包低溫啟動方法流程圖，該方法包括：

s1.獲取鋰電池包的溫度值；

s2.根據(jù)所述鋰電池包溫度值設(shè)置欠壓保護值：

本步驟中，設(shè)置欠壓保護值步驟具體為：

s21.判斷所述鋰電池包溫度值是否高于預(yù)設(shè)溫度值；

s22.若鋰電池包溫度值高于預(yù)設(shè)溫度值，則設(shè)置欠壓保護值為單節(jié)電芯電壓＝2.5v；

s23.若鋰電池包溫度值低于或等于預(yù)設(shè)溫度值，則設(shè)置欠壓保護值為單節(jié)電芯電壓＝2.0v。

本實施例中，步驟s22還包括：

s22a.當(dāng)鋰電池包工作一段時間后，若所述鋰電池包溫度值低于或等于預(yù)設(shè)溫度值，此時欠壓保護值仍為單節(jié)電芯電壓＝2.5v。

本步驟中，當(dāng)鋰電池包開始工作時溫度高于預(yù)設(shè)溫度值，并設(shè)置欠壓保護值為單節(jié)電芯電壓＝2.5v后，在同一個開機工作周期內(nèi)，若鋰電池包溫度由之前的高于預(yù)設(shè)溫度值下降至低于或等于預(yù)設(shè)溫度值時，欠壓保護值仍為單節(jié)電芯電壓＝2.5v，而不是單節(jié)電芯電壓＝2.0v。

s22b.當(dāng)鋰電池包工作一段時間后，若所述鋰電池包工作電壓達到單節(jié)電芯電壓＝2.5v，則鋰電池包停止工作。

步驟s23還包括：

s23a.當(dāng)鋰電池包工作一段時間后，若所述鋰電池包溫度值高于預(yù)設(shè)溫度值，此時欠壓保護值仍為單節(jié)電芯電壓＝2.0v。

本步驟中，當(dāng)鋰電池包開始工作時溫度低于或等于預(yù)設(shè)溫度值，并設(shè)置欠壓保護值為單節(jié)電芯電壓＝2.0v后，在同一個開機工作周期內(nèi)，若鋰電池包溫度由之前的低于或等于預(yù)設(shè)溫度值上升至高于預(yù)設(shè)溫度值時，欠壓保護值仍為單節(jié)電芯電壓＝2.0v，而不是單節(jié)電芯電壓＝2.5v。

s23b.當(dāng)鋰電池包工作一段時間后，若所述鋰電池包工作電壓達到單節(jié)電芯電壓＝2.0v，則鋰電池包停止工作。

本實施例中，鋰電池包低溫啟動方法還包括：

s3.當(dāng)鋰電池包工作一段時間后，若重置所述鋰電池包工作開關(guān)，則返回步驟s1。

如步驟s22a或時s23a中所述，在同一開機工作周期內(nèi)，當(dāng)鋰電池包工作時溫度由之前的高于預(yù)設(shè)溫度值下降至低于或等于預(yù)設(shè)溫度值，或者，由之前的低于或等于預(yù)設(shè)溫度值上升至高于預(yù)設(shè)溫度值時，欠壓保護值是不會發(fā)生變化的。

本步驟中，提供一種對上述問題的解決方法：

當(dāng)重置鋰電池包工作開關(guān)后，鋰電池包重新啟動工作時，此時并不會繼續(xù)沿用之前的欠壓保護值，而是返回步驟s1，重新獲取鋰電池包的溫度，并對欠壓保護值的取值進行重新設(shè)置。

本實施例為對實施例一進行的補充介紹，并提供鋰電池包工作環(huán)境溫度變化較頻繁時欠壓保護值不會發(fā)生變化的解決方法。

實施例三

本實施例通過具體實例對本發(fā)明進行闡述。

如圖4所示為某鋰電池低溫環(huán)境下工作曲線圖，該圖對應(yīng)鋰電池包溫度低于或等于預(yù)設(shè)溫度值的工作情況。

圖中包括：欠壓保護值u1、放電平臺時間m1、停止放電時間n1。

由之前的實施例可以得出u1＝2.0v。

圖4中還包括鋰電池低溫環(huán)境下工作時對應(yīng)欠壓保護值u2的停止放電時間n1。

由圖4可知，當(dāng)鋰電池處于低溫工作環(huán)境時，若采用欠壓保護值u2，則對應(yīng)的停止放電時間n1是小于欠壓保護值u1對應(yīng)的停止放電時間n1的，可能會導(dǎo)致電池放電不完全的情況。

如圖5所示為某鋰電池常溫環(huán)境下工作曲線圖，該圖對應(yīng)鋰電池包溫度高于預(yù)設(shè)溫度值的工作情況。

圖中包括：欠壓保護值u2、放電平臺時間m2、停止放電時間n2。

由之前的實施例可以得出u2＝2.5v。

圖5中還包括鋰電池常溫環(huán)境下工作時對應(yīng)欠壓保護值u1的停止放電時間n2。

由圖5可知，當(dāng)鋰電池處于常溫工作環(huán)境時，若采用欠壓保護值u1，則對應(yīng)的停止放電時間n2是大于欠壓保護值u2對應(yīng)的停止放電時間n2的，因此會導(dǎo)致電池因過放電產(chǎn)生損壞的問題。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。