一種鋰電池保溫裝置及其控制方法

專利名稱：一種鋰電池保溫裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種保溫裝置，更具體的，涉及一種鋰電池保溫裝置和控制鋰電池工作在預定工作溫度區間的控制方法。
背景技術：
鋰電池是新一代的儲能電源，由鋰金屬或鋰合金為負極材料，使用非水電解質溶液，廣泛用于當前的各種需要電池供電的產品設備上，特別是在手持電子設備、電動汽車等領域，鋰電池更是最具有實用價值的供電電源。
在所有的環境因素中，溫度對鋰電池的充放電性能影響最大，在電極/電解液界面上發生的電化學反應與環境溫度有關，電極/電解液界面被視為電池的心臟。如果溫度下降，電極的反應速率也下降。假設電池電壓保持恒定，則放電電流減小，電池的輸出功率也會減小。如果溫度上升則相反，即電池輸出功率增大。溫度也影響電解液的傳送速度，溫度上升，傳送加快，溫度下降，則傳送減慢，電池充放電性能也會受到影響。但溫度太高，如超過45°C，則會破壞電池內的化學平衡，導致副反應。比如鎳鎘、鎳氫電池的放電效率在低溫(如低于_15°C)時會有顯著的降低，而在-20°C時，堿液達到凝固點，電池充電速度也大大降低。在低溫0°C時充電會增大電池內壓并可能使安全閥開啟。為了有效充電，環境溫度范圍應控制在5 30°C之間，一般充電效率會隨溫度的升高而升高，但當溫度升高到45°C 以上的高溫時，充電電池材料的性能會退化，電池循環壽命也將大大縮短。例如，在低溫狀態下(比如_40°C )，鋰離子電池只能放出10% 30%的電量。
對于許多用戶所在的場合，都可能遇到溫度比較惡劣的情況，例如冬季的高緯度地區、熱帶地區、沙漠等太陽直射，特別是一些主要用于露天設置、野外作業、甚至是執行特殊任務的電子設備、交通設備，都希望能夠保證包括鋰電池在內的設備對溫度的要求。
鋰電池在低溫狀態(-10°C以下)下使用時性能會大打折扣，甚至根本無法使用 (溫度極低的環境)，目前的解決辦法是更改鋰電池內部的材質，用專門的材質來制作電池，稱之為“低溫電池”，使之能在低溫環境中使用。
用低溫材質制造的鋰電池在極其寒冷的環境中使用時，其性能仍然被嚴重影響， 使用環境范圍也非常有限。這種“低溫電池”不僅對鋰電池的材質要求高，而且對電池制作工藝要求高，價格貴，更重要的是其使用范圍很小，大大限制了鋰電池的使用范圍，最后還是形成普通鋰電池無法在低溫下使用的局面。
另外，目前世界上越來越多的地區開始出現較以前更極端的溫度，例如多篇報道介紹我國多個地區在夏季都出現高于40度(甚至50度)的高溫。在高溫條件下，鋰電池的性能和使用壽命都受到嚴重的影響。
目前，市場上形成的狀態是普通材質做成的鋰電池，只能在相對應溫度范圍的環境使用，用特別材質做成的鋰電池，也只能在相對應溫度范圍的環境使用。發明內容
本發明的一個目的，是提供一種鋰電池保溫裝置，以解決現有鋰電池嚴重受使用環境溫度局限的問題。
本發明的另一個目的，是提供一種鋰電池保溫裝置，是維持鋰電池的最佳工作溫度，減少外界溫度對鋰電池性能的影響。
本發明的另一個目的，是提供一種鋰電池保溫裝置，延長鋰電池在條件惡劣地區和環境下的使用壽命。
本發明的另一個目的，是提供一種使得鋰電池能夠保持適宜工作溫度的方法，維持鋰電池的最佳工作溫度，減少外界溫度對鋰電池性能的影響。
本發明的另一個目的，是提供一種使得鋰電池能夠保持適宜工作溫度的方法，同時延長鋰電池在條件惡劣地區和環境下的使用壽命。
本發明的另一個目的，是提供一種使得鋰電池能夠保持適宜工作溫度的方法，以解決現有鋰電池嚴重受使用環境溫度局限的問題。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的
一種鋰電池保溫裝置，包括用于盛放鋰電池的絕緣盒，和由所述鋰電池供電并用于自動控制所述鋰電池周圍環境溫度的溫度控制電路，所述溫度控制電路設置在所述絕緣盒內。
優選地，所述絕緣盒為塑膠盒。
優選地，所述溫度控制電路包括溫度檢測模塊、溫控自動開關模塊和調溫裝置，所述溫度檢測模塊與所述溫控自動開關模塊連接，所述溫控自動開關模塊與所述調溫裝置串聯。
優選地，所述調溫裝置為碳纖維發熱布。
優選地，所述溫度控制電路還包括串聯在電路中的手動總開關和用于指示電路工作狀態的指示燈。
優選地，所述絕緣盒內還設置有隔熱盒，所述碳纖維發熱布設置在所述隔熱盒盒體的內表面。
優選地，所述溫度控制電路與鋰電池的保護電路板集成在一起，所述保護電路板置于鋰電池的電芯之上。
優選地，所述絕緣盒盒蓋上設置有供手動總開關、指示燈和電源輸出線穿過的通孔。
優選地，所述指示燈為LED指示燈。
本發明還提供一種將鋰電池保持在預定工作溫度區間的控制方法，該方法使用上述的任意一種鋰電池保溫裝置，其特征在于
設定預定正常溫度區間的兩個端值；
當檢測到溫度處于預定正常溫度區間時，調溫裝置不工作；
當檢測到溫度低于預定正常溫度區間的低溫端值時，啟動調溫裝置，使得鋰電池周圍的環境溫度升高；
當檢測到溫度高于預定正常溫度區間的高溫端值時，啟動調溫裝置，使得鋰電池周圍的環境溫度降低。
進一步的，預定溫度區間的高溫端和低溫端可以分別設置兩個或兩個以上的端值，當檢測到的鋰電池的工作溫度處于不同的端值區域時，控制調溫裝置以不同的功率工作。
進一步的，預定溫度區間的高溫端和低溫端分別設置兩個端值，
當工作溫度低于第一低溫溫度端值時，調溫裝置以第一升溫功率工作；
當工作溫度低于第二低溫溫度端值時，調溫裝置以第二升溫功率工作；
其中，第一低溫溫度端值低于第二低溫溫度端值，第一升溫功率工作大于第二升溫功率工作；
當工作溫度低于第一高溫溫度端值時，調溫裝置以第一降溫功率工作；
當工作溫度低于第二高溫溫度端值時，調溫裝置以第二降溫功率工作；
其中，第一高溫溫度端值低于第二高溫溫度端值，第一降溫功率工作大于第二降溫功率工作。
本發明的工作原理為將鋰電池或鋰電池組放置在一個盒體內，盒體內設置由所述鋰電池供電并可自動控制所述鋰電池周圍環境溫度的溫度控制電路，從而使鋰電池或鋰電池組工作在適宜的環境溫度下，避免鋰電池或鋰電池組因環境溫度過低而不能工作或使用性能大打折扣。
本發明的有益效果為結構簡單、易于制造、使用方便、適應好；能夠解決現有鋰電池嚴重受使用環境溫度局限的問題；維持鋰電池的最佳工作溫度，減少外界溫度對鋰電池性能的影響；同時能夠延長鋰電池在條件惡劣地區和環境下的使用壽命。


下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。
圖1是本發明第一實施例中放置鋰電池后的外部結構示意圖。
圖2是本發明第一實施例中放置鋰電池后的內部結構示意圖。
圖3是本發明第一實施例中的調溫裝置中的電熱制冷片的結構原理示意圖。
圖中
1、絕緣外殼；2、隔熱盒；3、調溫裝置；4、電芯；5、保護電路板；6、指示燈；7、電源輸出線。
具體實施方式
下面結合附圖并通過具體實施方式
來進一步說明本發明的技術方案。
第一實施例
圖1 2示出了本發明的第一實施例，在該實施例中的鋰電池保溫裝置，包括用于放置鋰電池的絕緣外殼1，在絕緣外殼1中設置的保溫盒2、放置在保溫盒2中的鋰電池、以及調溫裝置3，在該絕緣外殼1中還設置有溫度控制電路，該溫度控制電路由所述鋰電池供電、并用于自動控制所述鋰電池周圍環境溫度。
所述絕緣外殼1為絕緣材料構成的起到保護支撐作用的盒體，優選的，該盒體材料為具有良好隔熱效果、具有較高強度的、具有良好絕緣性能的材料，例如，塑料、塑膠、樹脂等。所述盒體/絕緣盒1內部還再設置有隔熱盒2，所述溫度調節裝置3設置在所述隔熱盒2盒體的內表面。
所述溫度控制電路包括溫度檢測模塊Rt、溫控自動開關模塊Kt和調溫裝置R，所述溫度檢測模塊Rt與所述溫控自動開關模塊Kt連接，所述溫控自動開關模塊Kt與所述調溫裝置R串聯。
所述溫度控制電路還包括串聯在電路中的手動總開關SW和用于指示電路工作狀態的指示燈6。所述指示燈可為LED指示燈，或者也可以是其他種類的指示燈。
所述溫度控制電路與鋰電池的保護電路板5集成在一起，所述保護電路板5置于鋰電池的電芯4之上。
所述絕緣盒1盒蓋上設置有供手動總開關SW、指示燈6和電源輸出線7穿過的通孔。
所述調溫裝置3可以為熱電制冷片，該熱點制冷片也成為半導體制冷片，其工作運轉是利用直流電流，它既可制冷又可加熱，通過改變直流電流的極性來決定在同一制冷片上實現制冷或加熱，這個效果的產生就是通過熱電制冷。熱點制冷片/半導體制冷片的工作原理是當一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料聯結成電偶對時，在這個電路中接通直流電流后，就能產生能量的轉移，電流由N型元件流向P型元件的接頭吸收熱量，成為冷端由P型元件流向N型元件的接頭釋放熱量，成為熱端。吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導體材料N、P的元件對數來決定。圖3就是一個制冷片，它由兩組陶瓷片組成，其中間有N型和P型的半導體材料(碲化鉍)，這個半導體元件在電路上是用串聯形式連結組成。
第二實施例
本發明第二實施例中提供一種鋰電池保溫方法，該方法使用第一實施例中的鋰電池保溫裝置，在需要在極端溫度環境下使用鋰電池或鋰電池組時，首先打開絕緣外殼1盒蓋上的手動總開關SW，使溫度控制電路開始工作，此時LED指示燈發亮；然后設定溫控自動開關模塊Kt的溫度界限點，該溫度界限點可設置為一個或者多個，例如設為5°C和30°C，其中5°C到30°C之間為正常工作溫度。
當溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池的溫度高于30°C時，溫控自動開關模塊Kt自動控制溫度控制電路中的調溫裝置3中的熱電制冷片開始工作，向外界輸出熱量，即散熱，從而使鋰電池周圍環境溫度降低；
在溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池的溫度低于5 °C時，溫控自動開關模塊Kt自動接通溫度控制電路，溫控自動開關模塊Kt控制溫度控制電路，此時溫度控制電路中的調溫裝置3中的熱電制冷片通電發熱，吸收外界的熱量，從而使鋰電池周圍環境溫度升高；
當溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池周圍環境溫度處于5°C到30°C之間時，溫控自動開關模塊Kt斷開溫度控制電路，此時調溫裝置3中的電熱制冷片處于休眠狀態。如此，即使鋰電池周圍環境溫度始終保持在5°C到30°C之間。
當用戶不需要使用溫度調節功能時，關閉絕緣外殼1盒蓋上的手動總開關SW，使溫度控制電路停止工作，此時LED指示燈熄滅。
第三實施例
本發明第二實施例中提供一種鋰電池保溫方法，該方法使用第一實施例中的鋰電池保溫裝置，該方法溫度界限點可以設置為更多個，例如設為第一低溫閾值5°C和第二低溫閾值0°C、第一高溫閾值30°C和第二高溫閾值35°C，溫度控制電路中還設置有比較器和控制芯片。當打開絕緣盒1盒蓋上的手動總開關SW，使溫度控制電路開始工作，此時LED指示燈發亮；當溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池的溫度高于第一高溫閾值30°C時，溫控自動開關模塊Kt自動控制溫度控制電路中的調溫裝置3中的熱電制冷片開始工作，向外界輸出熱量，即散熱，其功率為第一散熱功率；
當溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池的溫度高于第二高溫閾值35°C時，溫控自動開關模塊Kt自動控制溫度控制電路中的調溫裝置3中的熱電制冷片開始以更大的電流工作， 向外界輸出熱量，即散熱，其功率為第二散熱功率，該第二散熱功率大于第一散熱功率。
在溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池的溫度低于第一低溫閾值5°C時，溫控自動開關模塊Kt自動接通溫度控制電路，溫控自動開關模塊Kt控制溫度控制電路，此時溫度控制電路中的調溫裝置3中的熱電制冷片通電發熱，吸收外界的熱量，從而使鋰電池周圍環境溫度升高，即吸熱，其功率為第一升溫功率；
在溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池的溫度低于第二低溫閾值0°C時，溫控自動開關模塊Kt控制溫度控制電路，此時溫度控制電路中的調溫裝置3中的熱電制冷片通電發熱， 吸收外界的熱量，從而使鋰電池周圍環境溫度升高，即吸熱，其功率為第二吸熱功率，該第二吸熱功率大于第一升溫功率。
當溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池周圍環境溫度處于5°C到30°C之間時，溫控自動開關模塊Kt斷開溫度控制電路，此時調溫裝置3中的電熱制冷片處于休眠狀態。如此，即使鋰電池周圍環境溫度始終保持在5°C到30°C之間。當用戶不需要使用溫度調節功能時， 關閉絕緣外殼1盒蓋上的手動總開關SW，使溫度控制電路停止工作，此時LED指示燈熄滅。
第四實施例
在該第四實施例中，鋰電池保溫裝置，包括用于放置鋰電池的絕緣外殼1，在絕緣外殼1中設置的保溫盒2、放置在保溫盒2中的鋰電池、以及調溫裝置3，在該絕緣外殼1中還設置有溫度控制電路，該溫度控制電路由所述鋰電池供電、并用于自動控制所述鋰電池周圍環境溫度。
所述絕緣外殼1為絕緣材料構成的起到保護支撐作用的盒體，優選的，該盒體材料為具有良好隔熱效果、具有較高強度的、具有良好絕緣性能的材料，例如，塑料、塑膠、樹脂等。所述盒體/絕緣盒1內部還再設置有隔熱盒2，所述溫度調節裝置3設置在所述隔熱盒2盒體的內表面。
所述溫度控制電路包括溫度檢測模塊Rt、溫控自動開關模塊Kt和調溫裝置R，所述溫度檢測模塊Rt與所述溫控自動開關模塊Kt連接，所述溫控自動開關模塊Kt與所述調溫裝置R串聯。
所述溫度控制電路還包括串聯在電路中的手動總開關SW和用于指示電路工作狀態的指示燈6。所述指示燈可為LED指示燈，或者也可以是其他種類的指示燈。
所述溫度控制電路與鋰電池的保護電路板5集成在一起，所述保護電路板5置于鋰電池的電芯4之上。
所述絕緣盒1盒蓋上設置有供手動總開關SW、指示燈6和電源輸出線7穿過的通孔。
所述調溫裝置3為多個獨立封裝的相變儲能材料。優選所述相變儲能材料的相變溫度接近鋰電池的最佳工作溫度，相變儲能材料在其物相變化過程中，可從環境中吸收熱(冷)量或向環境中放出熱量，從而達到能量儲存和釋放及調節能量需求和供給的目的，可以為石蠟類、高級脂肪酸類、聚烯烴、醇類中的一種，優選使用石蠟，石蠟的固液相相變溫度隨組成石蠟的石蠟分子的碳鏈的長度而變化，約在0°C 80°C范圍內。還可在石蠟中添加金屬粉末或碳纖維來增加材料的導熱性。所述多個獨立封裝的相變儲能材料分別設置在鋰電池的周圍，其中一部分設置為準備吸熱的預冷態，在通電時吸收熱量；一部分設置為準備發熱的預熱態，在通電時發出熱量。
第五實施例
本發明第五實施例中提供一種鋰電池保溫方法，該方法使用第四實施例中的鋰電池保溫裝置，當需要在極端溫度環境下使用鋰電池或鋰電池組時，首先打開絕緣盒1盒蓋上的手動總開關SW，使溫度控制電路開始工作，此時LED指示燈發亮；然后設定溫控自動開關模塊Kt的溫度界限點，該溫度界限點可設置為一個或者多個，例如設為5°C和30°C，其中 5°C到30°C之間為正常工作溫度。
當溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池的溫度高于30°C時，溫控自動開關模塊Kt自動控制溫度控制電路中的調溫裝置3中的預冷態的相變儲能材料通電開始工作，吸收鋰電池的熱量，從而使鋰電池周圍環境溫度降低；
在溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池的溫度低于5 °C時，溫控自動開關模塊Kt自動接通溫度控制電路，溫控自動開關模塊Kt控制溫度控制電路，此時溫度控制電路中的調溫裝置3中的預熱態的相變儲能材料通電開始工作，向鋰電池發出熱量，從而使鋰電池周圍環境溫度升高；
當溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池周圍環境溫度處于5°C到30°C之間時，溫控自動開關模塊Kt斷開溫度控制電路，此時調溫裝置3中的電熱制冷片處于休眠狀態。如此，即使鋰電池周圍環境溫度始終保持在5°C到30°C之間。
當用戶不需要使用溫度調節功能時，關閉絕緣外殼1盒蓋上的手動總開關SW，使溫度控制電路停止工作，此時LED指示燈熄滅。
第六實施例
本發明第六實施例中提供一種鋰電池保溫方法，該方法使用第四實施例中的鋰電池保溫裝置，該方法溫度界限點可以設置為更多個，例如設為第一低溫閾值5°C和第二低溫閾值0°C、第一高溫閾值30°C和第二高溫閾值35°C，溫度控制電路中還設置有比較器和控制芯片。當打開絕緣盒1盒蓋上的手動總開關SW，使溫度控制電路開始工作，此時LED指示燈發亮；
當溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池的溫度高于第一高溫閾值30°C時，溫控自動開關模塊Kt自動控制溫度控制電路中的調溫裝置3中預冷態的相變儲能材料通電開始工作， 吸收鋰電池的熱量，從而使鋰電池周圍環境溫度降低，其功率為第一散熱功率；
當溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池的溫度高于第二高溫閾值35°C時，溫控自動開關模塊Kt自動控制溫度控制電路中的調溫裝置3中的預冷態的相變儲能材料通電開始以更大的電流工作，吸收鋰電池的熱量，從而使鋰電池周圍環境溫度降低，其功率為第二散熱功率，該第二散熱功率大于第一散熱功率。
在溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池的溫度低于第一低溫閾值5°C時，溫控自動開關模塊Kt自動接通溫度控制電路，溫控自動開關模塊Kt控制溫度控制電路，此時溫度控制電路中的調溫裝置3中的預熱態的相變儲能材料通電開始工作，向鋰電池發出熱量，從而使鋰電池周圍環境溫度升高，其功率為第一吸熱功率；
在溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池的溫度低于第二低溫閾值0°C時，溫控自動開關模塊Kt控制溫度控制電路，此時溫度控制電路中的調溫裝置3中的預熱態的相變儲能材料通電開始工作，向鋰電池發出熱量，從而使鋰電池周圍環境溫度升高，其功率為第二吸熱功率，該第二吸熱功率大于第一吸熱功率。
當溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池周圍環境溫度處于5°C到30°C之間時，溫控自動開關模塊Kt斷開溫度控制電路，此時調溫裝置3中的相變儲能材料不工作。如此，即使鋰電池周圍環境溫度始終保持在5°C到30°C之間。當用戶不需要使用溫度調節功能時，關閉絕緣外殼1盒蓋上的手動總開關SW，使溫度控制電路停止工作，此時LED指示燈熄滅。
第七實施例
在該第七實施例中，鋰電池保溫裝置，包括用于放置鋰電池的絕緣外殼1，在絕緣外殼1中設置的保溫盒2、放置在保溫盒2中的鋰電池、以及調溫裝置3，在該絕緣外殼1中還設置有溫度控制電路，該溫度控制電路由所述鋰電池供電、并用于自動控制所述鋰電池周圍環境溫度。
所述絕緣外殼1為絕緣材料構成的起到保護支撐作用的盒體，優選的，該盒體材料為具有良好隔熱效果、具有較高強度的、具有良好絕緣性能的材料，例如，塑料、塑膠、樹脂等。所述盒體/絕緣盒1內部還再設置有隔熱盒2，所述溫度調節裝置3設置在所述隔熱盒2盒體的內表面。
所述溫度控制電路包括溫度檢測模塊Rt、溫控自動開關模塊Kt和調溫裝置R，所述溫度檢測模塊Rt與所述溫控自動開關模塊Kt連接，所述溫控自動開關模塊Kt與所述調溫裝置R串聯。
所述溫度控制電路還包括串聯在電路中的手動總開關SW和用于指示電路工作狀態的指示燈6。所述指示燈可為LED指示燈，或者也可以是其他種類的指示燈。
所述溫度控制電路與鋰電池的保護電路板5集成在一起，所述保護電路板5置于鋰電池的電芯4之上。
所述絕緣盒1盒蓋上設置有供手動總開關SW、指示燈6和電源輸出線7穿過的通孔。
所述調溫裝置3為能夠發熱的碳纖維發熱布、電阻絲等。該實施例中的鋰電池保溫裝置適用于僅僅需要發熱的低溫環境中，例如嚴寒地區。
本發明實施例的鋰電池保溫裝置的使用方法為當需要在低溫環境下使用鋰電池或鋰電池組時，首先打開絕緣盒1盒蓋上的手動總開關SW，使溫度控制電路開始工作，此時 LED指示燈發亮；然后設定溫控自動開關模塊Kt的溫度界限點，如設為5°C，即溫控自動開關模塊Kt在溫度高于5°C時，自動斷開溫度控制電路，在溫度低于5°C時，自動接通溫度控制電路；當溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池周圍環境溫度低于5°C時，溫控自動開關模塊Kt 接通溫度控制電路，此時調溫裝置中的碳纖維發熱布或者電阻絲通電發熱，釋放出熱量，從而使鋰電池周圍環境溫度升高，當溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池周圍環境溫度高于5°C 時，溫控自動開關模塊Kt斷開溫度控制電路，此時碳纖維發熱布3或者電阻絲3停止發熱。 如此，即使鋰電池周圍環境溫度始終保持在高于5°C的工作溫度。
第八實施例
在該第八實施例中，鋰電池保溫裝置，包括用于放置鋰電池的絕緣外殼1，在絕緣外殼1中設置的保溫盒2、放置在保溫盒2中的鋰電池、以及調溫裝置3，在該絕緣外殼1中還設置有溫度控制電路，該溫度控制電路由所述鋰電池供電、并用于自動控制所述鋰電池周圍環境溫度。
所述絕緣外殼1為絕緣材料構成的起到保護支撐作用的盒體，優選的，該盒體材料為具有良好隔熱效果、具有較高強度的、具有良好絕緣性能的材料，例如，塑料、塑膠、樹脂等。所述盒體/絕緣盒1內部還再設置有隔熱盒2，所述溫度調節裝置3設置在所述隔熱盒2盒體的內表面。
所述溫度控制電路包括溫度檢測模塊Rt、溫控自動開關模塊Kt和調溫裝置R，所述溫度檢測模塊Rt與所述溫控自動開關模塊Kt連接，所述溫控自動開關模塊Kt與所述調溫裝置R串聯。
所述溫度控制電路還包括串聯在電路中的手動總開關SW和用于指示電路工作狀態的指示燈6。所述指示燈可為LED指示燈，或者也可以是其他種類的指示燈。
所述溫度控制電路與鋰電池的保護電路板5集成在一起，所述保護電路板5置于鋰電池的電芯4之上。
所述絕緣盒1盒蓋上設置有供手動總開關SW、指示燈6和電源輸出線7穿過的通孔。
所述調溫裝置3為風扇，或者僅僅需要吸熱的預冷態的相變儲能材料。該實施例中的鋰電池保溫裝置適用于僅僅需要制冷的高溫環境中。
本發明實施例的鋰電池保溫裝置的使用方法為當需要在高溫環境下使用鋰電池或鋰電池組時，首先打開絕緣盒1盒蓋上的手動總開關SW，使溫度控制電路開始工作，此時 LED指示燈發亮；然后設定溫控自動開關模塊Kt的溫度界限點，如設為30°C，即溫控自動開關模塊Kt在溫度低于30°C時，自動斷開溫度控制電路，在溫度高于30°C時，自動接通溫度控制電路；
當溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池周圍環境溫度高于30°C時，溫控自動開關模塊 Kt接通溫度控制電路，此時風扇3通電工作，，從而使鋰電池周圍環境溫度降低；當溫度檢測模塊Rt檢測到鋰電池周圍環境溫度低于30°C時，溫控自動開關模塊Kt斷開溫度控制電路，此時風扇3停止工作。如此，即使鋰電池周圍環境溫度始終保持在低于30°C的工作環境中。
本發明解決了現有鋰電池嚴重受使用環境溫度局限的問題，使普通鋰電池不僅能在常溫下正常使用，在極其寒冷的環境中同樣能正常使用，還能夠延遲鋰電池的壽命，同時具有結構簡單、易于制造、使用方便和適應好的優點。
權利要求
1.一種鋰電池保溫裝置，其特征在于包括用于放置鋰電池的絕緣盒外殼，在絕緣外殼中設置有保溫盒，鋰電池設置在保溫盒中，在絕緣外殼和保溫盒中還設置有由所述鋰 電池供電、并用于自動控制所述鋰電池周圍環境溫度的溫度控制電路。
2.根據權利要求1所述的鋰電池保溫裝置，其特征在于所述溫度控制電路至少包括溫度檢測模塊、溫控自動開關模塊和調溫裝置，所述溫度檢測模塊與所述溫控自動開關模塊連接，所述溫控自動開關模塊與所述調溫裝置串聯。
3.根據權利要求2所述的鋰電池保溫裝置，其特征在于所述調溫裝置為電熱制冷片、 相變儲能材料、碳纖維發熱布、電阻絲或風扇。
4.根據權利要求1所述的鋰電池保溫裝置，其特征在于所述絕緣盒外殼的材料為塑膠、塑料或樹脂。
5.根據權利要求2所述的鋰電池保溫裝置，其特征在于所述溫度控制電路還包括串聯在電路中的手動總開關和用于指示電路工作狀態的指示燈。
6.根據權利要求2或5所述的鋰電池保溫裝置，其特征在于所述溫度控制電路與鋰電池的保護電路板集成在一起，所述保護電路板置于鋰電池的電芯之上。
7.根據權利要求5所述的鋰電池保溫裝置，其特征在于所述絕緣盒盒蓋上設置有供手動總開關、指示燈和電源輸出線穿過的通孔。
8.—種將鋰電池保持在預定工作溫度區間的控制方法，該方法使用權利要求1-7中的任意一種鋰電池保溫裝置，其特征在于設定預定正常溫度區間的兩個端值；當檢測到溫度處于預定正常溫度區間時，調溫裝置不工作；當檢測到溫度低于預定正常溫度區間的低溫端值時，啟動調溫裝置，使得鋰電池周圍的環境溫度升高；當檢測到溫度高于預定正常溫度區間的高溫端值時，啟動調溫裝置，使得鋰電池周圍的環境溫度降低。
9.根據權利要求8中的方法，其特征在于，預定溫度區間的高溫端和低溫端可以分別設置兩個或兩個以上的溫度端值或溫度閾值，當檢測到的鋰電池的工作溫度處于不同的端值區域時，控制調溫裝置以不同的功率工作。
10.根據權利要求8或9中的方法，其特征在于，預定溫度區間的高溫端和低溫端分別設置兩個端值，當工作溫度低于第一低溫溫度閾值時，調溫裝置以第一升溫功率工作；當工作溫度低于第二低溫溫度閾值時，調溫裝置以第二升溫功率工作；其中，第一低溫溫度閾值低于第二低溫溫度閾值，第一升溫功率工作大于第二升溫功率工作；當工作溫度低于第一高溫溫度閾值時，調溫裝置以第一降溫功率工作；當工作溫度低于第二高溫溫度閾值時，調溫裝置以第二降溫功率工作；其中，第一高溫溫度閾值低于第二高溫溫度閾值，第一降溫功率工作大于第二降溫功率工作。
全文摘要
本發明公開一種鋰電池保溫裝置和控制方法。保溫裝置包括用于盛放鋰電池的絕緣盒，和由所述鋰電池供電并用于自動控制所述鋰電池周圍環境溫度的溫度控制電路，所述溫度控制電路設置在所述絕緣盒內。所述溫度控制電路包括溫度檢測模塊、溫控自動開關模塊和調溫裝置，所述溫度檢測模塊與所述溫控自動開關模塊連接，所述溫控自動開關模塊與所述調溫裝置串聯。本發明解決了現有鋰電池嚴重受使用環境溫度局限的問題，使普通鋰電池不僅能在常溫下正常使用，在極其寒冷的環境和高溫中同樣能正常使用，具有結構簡單、易于制造、使用方便和適應好的優點。
文檔編號H01M10/50GK102522609SQ20121000848
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者周兵 申請人:東莞市鉅大電子有限公司