本發(fā)明涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池系統(tǒng)以及一種具有該電池系統(tǒng)的電動汽車。

背景技術(shù)：

電池是一種化學(xué)電源，通過化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)充電和放電，因為化學(xué)反應(yīng)速率受溫度影響明顯，一般當(dāng)溫度降低時，化學(xué)反應(yīng)速率降低，所以電池內(nèi)阻增大，充放電功率降低，從而在電池溫度較低時需要對電池進行加熱以降低電池的內(nèi)阻，提升電池的放電效率與充電效率。

相關(guān)技術(shù)中的采用外部加熱片加熱電池的方式，加熱速度慢，時間較長，并且加熱還不均勻。另外加熱片的使用量較大，增加了成本，同時增加了電池應(yīng)用集成的難度，以及加熱回路需要外加繼電器、熔斷器等部件，給空間布置也帶來了難度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少從一定程度上解決上述技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種電池系統(tǒng)，該電池系統(tǒng)采用帶有ptc自限溫加熱片的電池來實現(xiàn)電池自加熱，不僅結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，制造方便，并且能夠提高生產(chǎn)效率，降低成本，串聯(lián)式加熱電路能夠保證電池內(nèi)部溫升快、溫度分布均勻，可以實現(xiàn)對電池加熱的簡便控制、安全性能好。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種電動汽車。

根據(jù)本發(fā)明實施例的電池系統(tǒng)，包括：自限溫電池，所述自限溫電池包括殼體、卷芯、ptc加熱片和加熱電極，所述殼體內(nèi)限定有腔室，所述殼體上設(shè)有正極和負極，所述卷芯設(shè)在所述腔室內(nèi)，所述ptc加熱片設(shè)在所述腔室內(nèi)以用于對所述卷芯進行加熱，所述加熱電極為兩個，且分別連接到所述ptc加熱片的兩端以構(gòu)成加熱回路的一部分，所述ptc加熱片設(shè)在所述卷芯內(nèi)或設(shè)在所述卷芯與所述殼體的內(nèi)壁面之間或設(shè)在相鄰兩個所述卷芯之間；電池管理單元，所述電池管理單元用于采集所述電池的溫度，并在所述電池系統(tǒng)充放電時根據(jù)所述電池的溫度對所述加熱回路進行控制。

根據(jù)本發(fā)明實施例的電池系統(tǒng)，通過在電池殼體的腔室內(nèi)部設(shè)置ptc加熱片，并且將ptc加熱片與兩個加熱電極相連來構(gòu)成加熱回路的一部分，以及通過電池管理單元采集電池的溫度以在電池系統(tǒng)充放電時對加熱回路進行控制，從而可以通過控制加熱回路來對加熱電極通電，進而實現(xiàn)對ptc加熱片進行控制，使得ptc加熱片在電池系統(tǒng)充放電時能夠基于電池的溫度來對電池進行加熱，有效地提高加熱效率，最終達到提高電池化學(xué)反應(yīng)速率、增大放電電量的目的，同時每個ptc加熱片設(shè)在卷芯內(nèi)或設(shè)在卷芯與殼體的內(nèi)壁面之間或設(shè)在相鄰兩個卷芯之間，可以使得ptc加熱片產(chǎn)生的熱能在電池內(nèi)部傳熱均勻、溫升速度快，而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、可靠性高。此外，與外部加熱方式相比，無需增加加熱繼電器、熔斷器等部件，減少了電池系統(tǒng)設(shè)計時的空間需求，提高了電池系統(tǒng)開發(fā)及生產(chǎn)效率，降低了成本，并且在實現(xiàn)電池的卷芯串聯(lián)加熱時，每只卷芯的加熱效果一致，也可避免加熱不均勻問題，電池管理單元的控制更加簡單，易于實現(xiàn)。

另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的電池系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述ptc加熱片為半導(dǎo)體自限溫式ptc加熱片。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，兩個所述加熱電極間隔開設(shè)在所述殼體上。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，還包括正極端子和負極端子，所述正極端子與所述自限溫電池的正極之間連接有正極繼電器，所述負極端子與所述自限溫電池的負極之間連接有分流器和負極繼電器，所述正極端子和負極端子以及所述正極繼電器、所述分流器和負極繼電器構(gòu)成充放電回路的一部分。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述自限溫電池為多個時，相鄰的自限溫電池對應(yīng)的加熱電極相連。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述加熱回路的一端與所述正極端子相連、所述加熱回路的另一端與所述負極端子相連，或者，所述加熱回路的一端與所述自限溫電池的正極相連、所述加熱回路的另一端與所述自限溫電池的負極相連，或者，所述加熱回路的一端與所述自限溫電池的正極相連、所述加熱回路的另一端與所述負極端子相連。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，還包括預(yù)充電電阻和預(yù)充繼電器，所述預(yù)充電電阻和所述預(yù)充繼電器串聯(lián)后并聯(lián)到所述正極繼電器的兩端。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，在所述電池系統(tǒng)進入放電過程中，如果所述自限溫電池的溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度，所述電池管理單元通過控制所述加熱回路和所述充放電回路以使所述ptc加熱片從所述自限溫電池取電以進行加熱工作，并在所述自限溫電池的溫度達到第二預(yù)設(shè)溫度時，所述電池管理單元通過控制所述加熱回路以降低所述ptc加熱片的加熱功率，直至所述加熱回路斷開，其中，所述第二預(yù)設(shè)溫度大于所述第一預(yù)設(shè)溫度。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，在所述電池系統(tǒng)進入充電過程中，如果所述自限溫電池的溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度，所述電池管理單元通過控制所述加熱回路和所述充放電回路以使所述ptc加熱片從外部充電設(shè)備取電以進行加熱工作，并在所述自限溫電池的溫度上升至第二預(yù)設(shè)溫度時，所述電池管理單元通過控制所述加熱回路和所述充放電回路以使所述外部充電設(shè)備同時為所述加熱回路和所述充放電回路供電，以及在所述自限溫電池的溫度達到第三預(yù)設(shè)溫度時，所述電池管理單元通過控制所述加熱回路以降低所述ptc加熱片的加熱功率，直至所述加熱回路斷開，其中，所述第二預(yù)設(shè)溫度大于所述第一預(yù)設(shè)溫度且小于所述第三預(yù)設(shè)溫度。

此外，本發(fā)明實施例還提出了一種電動汽車，其包括上述的電池系統(tǒng)。

本發(fā)明實施例的電動汽車，在電池系統(tǒng)充放電時使得ptc加熱片能夠基于電池的溫度來對電池進行加熱，有效地提高加熱效率，最終達到提高電池化學(xué)反應(yīng)速率、增大電池充放電效率的目的，并且無需增加加熱繼電器、熔斷器等部件，減少了電池系統(tǒng)設(shè)計時的空間需求，提高了電池系統(tǒng)開發(fā)及生產(chǎn)效率，降低了成本，并且在實現(xiàn)電池的卷芯串聯(lián)加熱時，每只卷芯的加熱效果一致，也可避免了加熱不均勻問題，電池管理單元的控制更加簡單，易于實現(xiàn)。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的ptc加熱片和加熱電極的組裝示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電池的示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的電池的示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的ptc加熱片與卷芯的組裝示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的ptc加熱片與卷芯的組裝示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的ptc加熱片與卷芯的組裝示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電池系統(tǒng)的電路示意圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的電池系統(tǒng)的電路示意圖；以及

圖9是根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的電池系統(tǒng)的電路示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面結(jié)合附圖來具體描述根據(jù)本發(fā)明實施例的電池系統(tǒng)和具有該電池系統(tǒng)的電動汽車。

參考附圖1至附圖9所示，本發(fā)明實施例的電池系統(tǒng)包括自限溫電池100和電池管理單元(圖中未示出)。

其中，自限溫電池100包括殼體10、卷芯30、ptc加熱片50和加熱電極21。

具體而言，殼體10內(nèi)限定有腔室11，殼體10上設(shè)有正極12和負極13，卷芯30設(shè)在腔室11內(nèi)，ptc加熱片50設(shè)在腔室11內(nèi)以用于對卷芯30進行加熱，加熱電極21可以有兩個，且分別連接到ptc加熱片50的兩端以構(gòu)成加熱回路的一部分，每個加熱電極21的至少一部分伸出殼體10，ptc加熱片50為至少一個，每個ptc加熱片50可設(shè)在卷芯30內(nèi)或設(shè)在卷芯30與殼體10的內(nèi)壁面之間或設(shè)在相鄰兩個卷芯30之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如圖4所示，每個ptc加熱片50可設(shè)在卷芯30內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，如圖5所示，每個ptc加熱片50可設(shè)在卷芯30與殼體10的內(nèi)壁面之間。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，如圖6所示，每個ptc加熱片50可設(shè)在相鄰兩個卷芯30之間。

電池管理單元用于采集電池100的溫度例如通過溫度傳感器實時采集電池的溫度，并在電池系統(tǒng)充放電時根據(jù)電池的溫度對加熱回路進行控制。

換言之，在本發(fā)明的實施例中，該自限溫電池100主要由殼體10、卷芯30、ptc加熱片50(例如正溫度系數(shù)熱敏電阻發(fā)熱體)和加熱電極21組成。殼體10內(nèi)限定有用于容納卷芯30、ptc加熱片50、加熱電極、電解液(未示出)等的腔室11，其中，卷芯可以由正極片(未示出)、負極片(未示出)和隔膜(未示出)組成，并且通過卷繞、疊片或者其他特殊工藝方式形成為電芯，殼體10上設(shè)有正極12和負極13，正極12與卷芯的正極片相連、負極13與卷芯的負極片相連，從而可以通過正極12和負極13實現(xiàn)自限溫電池100的充電和放電。

進一步地，ptc加熱片50設(shè)在腔室11內(nèi)，并且加熱電極21和ptc加熱片50相連，例如，如圖1所示，在本實施例中，加熱電極21和ptc加熱片50可以通過貼合連接，即ptc加熱片50兩對稱面分別貼設(shè)導(dǎo)電性良好的加熱電極21，從而使得ptc加熱片50通過加熱電極21通電而進行加熱工作，進而可以通過ptc加熱片50產(chǎn)生熱能，來有效地對卷芯進行加熱，實現(xiàn)電池加熱。

另外，加熱電極21至少部分伸出殼體10，例如，如圖1所示，在本實施例中，加熱電極21的兩端分別沿豎直方向(如圖1所示上下方向)伸出殼體10，方便外接加熱電源。

在本發(fā)明的實施例中，可通過加熱電極21通電，使得ptc加熱片通電產(chǎn)生熱能，進而實現(xiàn)對電池內(nèi)部溫度的提升，從而達到提高自限溫電池100化學(xué)反應(yīng)效率，增大電池充放電效率的目的，而且由于ptc加熱片設(shè)在腔室11內(nèi)且與自限溫電池本身的正極片或者負極片相互獨立，因此，也可以使得ptc加熱片產(chǎn)生的熱能能夠在自限溫電池100內(nèi)傳遞更加均勻、快速且安全。

這里需要說明的是，自限溫電池100可以是軟包裝電池、方型硬殼電池、圓柱型電池、各類異形電池等，電芯可以是通過卷繞式、也可以是疊片式或者其他特殊工藝方式成型，對此，本發(fā)明并不做出限定。

由此，根據(jù)本發(fā)明實施例的電池系統(tǒng)，通過在自限溫電池100的殼體10的腔室11內(nèi)部設(shè)置ptc自限溫加熱片50，并且將ptc加熱片50與加熱電極21相連，從而可以通過對加熱電極21通電，進而實現(xiàn)對ptc加熱片50通電，使得ptc加熱片50產(chǎn)生熱能，有效地提高加熱效率，最終達到提高自限溫電池100化學(xué)反應(yīng)速率、增大電池充放電效率的目的，此外，將ptc加熱片50設(shè)在自限溫電池100腔室11內(nèi)部，也可以使得ptc加熱片50產(chǎn)生的熱能在自限溫電池100內(nèi)部傳熱均勻、溫升速度快，而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、可靠性高。

在本發(fā)明的一些實施例中，ptc加熱片50可以為半導(dǎo)體自限溫式ptc加熱片。

具體地，通過將ptc加熱片50設(shè)置為半導(dǎo)體自限溫式ptc加熱片，從而利用半導(dǎo)體自限溫式ptc加熱片的溫度自動限制的功能，實現(xiàn)對自限溫電池100卷芯加熱的自動調(diào)節(jié)，進而有效地提高自限溫電池100的安全性能。

例如，加熱電極21通電可通過外部電源供電或通過電池自供電時，并且如果電池溫度較低時，則ptc自限溫加熱片50通過加熱電極21通電進行工作以產(chǎn)生熱量，從而提高自限溫電池100內(nèi)部的卷芯的溫度，進而提高自限溫電池100化學(xué)反應(yīng)速率；而當(dāng)電池溫度達到一定的溫度時，ptc自限溫加熱片50的加熱效率逐步降低，直到降低為0，從而達到自動控制加熱回路通斷的目的，有效地提高自限溫電池100的使用安全性。

在本發(fā)明的一些具體實施方式中，兩個加熱電極21間隔開設(shè)在殼體10上。

具體地，如圖1所示，兩個加熱電極20沿殼體10間隔開布置，將兩個加熱電極20間隔開布置，有利于電路的線路布置。

參照圖2所示，兩個加熱電極21可連接到外部加熱電源40，從而通過電源40對加熱電極21進行通電，進而實現(xiàn)對ptc加熱片50的通電，使得ptc加熱片50產(chǎn)生熱能，進而實現(xiàn)對自限溫電池100內(nèi)部的加熱，提高電池溫度。

這里需要說明的是，若需要對電池進行加熱時，可以將兩個加熱電極21與外接電源的正負極相連，從而與外接電源40電連接以構(gòu)成加熱回路，實現(xiàn)對電池加熱的目的。

其中，當(dāng)電池溫度低于ptc加熱片50的自限溫度時，加熱回路自動接通，ptc加熱片50產(chǎn)生熱量，從而提高自限溫電池100內(nèi)部的卷芯的溫度；而當(dāng)電池溫度逐漸升高到一定溫度時，ptc加熱片50的加熱功率逐漸降低，直到電池溫度達到ptc加熱片50的自限溫度時，此時，ptc加熱片50的加熱功率為0，加熱回路斷開，從而避免電池溫度進一步升高，造成安全隱患，有效地控制電池溫度范圍，保證自限溫電池100的加熱安全。

當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此，在本發(fā)明的另一個實施例中，兩個加熱電極21中的一個與正極12相連，另一個與負極13相連，從而將自限溫電池100本身作為加熱電源。

具體地，如圖3所示，兩個加熱電極21分別與正極12和負極13相連，從而利用自限溫電池100自放電實現(xiàn)對ptc加熱片50的通電，也就是說，將自限溫電池100作為加熱電極21和ptc加熱片50的供電電源，一般是在電池系統(tǒng)放電過程中實現(xiàn)對電池加熱。

需要說明的是，ptc加熱片50的選擇可以根據(jù)實際設(shè)計需求如ptc加熱片50的自限溫度、自限溫電池100的最佳工作溫度等進行選擇。

可選地，每個自限溫電池100可包括一個或多個加熱回路。也就是說，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際設(shè)計需求如ptc加熱片50的數(shù)量等選擇每個自限溫電池100的加熱回路的數(shù)量，以保證對自限溫電池100的加熱效率。相應(yīng)地設(shè)置多個加熱回路時，每個加熱回路均包括ptc加熱片，多個加熱回路可以同時實現(xiàn)加熱，提高加熱效率。

可選地，加熱電極21為金屬箔體。由于金屬材料具有較好的導(dǎo)電性能、加工性能且成本低廉，因此，將加熱電極21設(shè)為金屬箔體，既可以便于加工且能夠保證導(dǎo)電性能，同時也可以有效地降低成本、減少對自限溫電池100殼體10內(nèi)腔室11體積的占用，使得自限溫電池100整體更加緊湊、簡單。

優(yōu)選地，加熱電極21為銅箔，導(dǎo)電性能更高?？梢岳斫獾氖?，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需求選擇加熱電極21的材料，例如可以是銅箔或者其他類似金屬材料以保證導(dǎo)電性能和可加工性。

在本發(fā)明的一個實施例中，自限溫電池100可以為卷繞工藝電池，ptc加熱片50設(shè)在卷芯內(nèi)或設(shè)在卷芯與殼體10的內(nèi)壁面之間或設(shè)在相鄰兩個卷芯之間。

在本發(fā)明的另一個實施例中，自限溫電池100可以為疊片工藝電池，ptc加熱片50可設(shè)在卷芯與殼體10的內(nèi)壁面之間。

在本發(fā)明的一個實施例中，如圖7至圖9所示，上述的電池系統(tǒng)還包括正極端子和負極端子，所述正極端子與所述自限溫電池的正極之間連接有正極繼電器k1，所述負極端子與所述自限溫電池的負極之間連接有分流器70和負極繼電器k2，正極端子和負極端子以及所述正極繼電器、所述分流器和負極繼電器構(gòu)成充放電回路的一部分，與自限溫電池100本身以及外部充電設(shè)備或用電設(shè)備可組成充放電回路。

并且，如圖7至圖9所示，上述的電池系統(tǒng)還包括預(yù)充電電阻60和預(yù)充繼電器k3，預(yù)充電電阻60和預(yù)充繼電器k3串聯(lián)后并聯(lián)到所述正極繼電器k1的兩端。

也就是說，在正極端子和負極端子連接到外部充電設(shè)備例如充電樁時，可先控制預(yù)充繼電器閉合和負極繼電器閉合，實現(xiàn)對電池進行預(yù)充電，即預(yù)充電電阻60和預(yù)充繼電器k3以及負極繼電器k2、分流器70等構(gòu)成預(yù)充電回路。在對電池預(yù)充電完成后，控制預(yù)充電繼電器k3斷開，并控制正極繼電器k1和負極繼電器k2閉合，實現(xiàn)對電池充電。

在本發(fā)明的實施例中，電池系統(tǒng)采用半導(dǎo)體自限溫式加熱片時，根據(jù)半導(dǎo)體自限溫ptc加熱片的特點，可將自限溫電池的工作電極進行串并聯(lián)，與正極繼電器k1、主回路熔斷器80、分流器70、負極繼電器k2組成主回路即充放電回路，電池系統(tǒng)的預(yù)充電回路采用預(yù)充電電阻60和預(yù)充繼電器k3以及負極繼電器k2、分流器70等構(gòu)成；將自限溫電池的加熱電極串聯(lián)，串聯(lián)后一端可接在主回路的總正端，優(yōu)選地接在正極繼電器的外端即正極端子，串聯(lián)后的另一端可接在主回路的總負端，優(yōu)選地接在負極繼電器的外端即負極端子。

具體地，在本發(fā)明的一個實施例中，如圖7所示，自限溫電池100的兩個加熱電極21中的一個與正極端子相連，另一個與負極端子相連。這樣，在通過外部充電設(shè)備例如充電樁對自限溫電池進行充電的過程中，如果自限溫電池的溫度過低例如小于第一預(yù)設(shè)溫度(可以是0攝氏度)，正極繼電器k1不閉合，負極繼電器k2不閉合，充電樁先給加熱回路供電，自限溫電池實現(xiàn)自加熱；當(dāng)電池溫度升高到自限溫電池的可充電區(qū)間時即自限溫電池的溫度上升至第二預(yù)設(shè)溫度(可標定)時，正極繼電器閉合，負極繼電器閉合，充電樁給充電回路和加熱回路同時供電；當(dāng)自限溫電池的溫度達到自限溫電池充電的適宜溫度時即達到第三預(yù)設(shè)溫度(優(yōu)選15℃以上，含15℃)，加熱回路自動逐步降低ptc加熱片的加熱功率，最終實現(xiàn)加熱回路的斷開，充電樁通過充電回路對自限溫電池充電，其中，所述第二預(yù)設(shè)溫度大于所述第一預(yù)設(shè)溫度且小于所述第三預(yù)設(shè)溫度。在自限溫電池通過正極端子和負極端子對外放電的過程中，如果自限溫電池的溫度過低例如小于第一預(yù)設(shè)溫度(可以是0攝氏度)，正極繼電器k1閉合，負極繼電器k2閉合，自限溫電池給pt加熱片供電，自限溫電池實現(xiàn)自加熱；當(dāng)自限溫電池的溫度達到自限溫電池放電工作時的適宜溫度時即達到第三預(yù)設(shè)溫度(優(yōu)選5℃以上，含5℃)，加熱回路自動逐步降低ptc加熱片的加熱功率，最終實現(xiàn)加熱回路的斷開，自限溫電池開始對外放電。

在本發(fā)明的另一個實施例中，如圖8所示，自限溫電池100的兩個加熱電極21中的一個與自限溫電池的正極相連，另一個與自限溫電池的負極相連。這樣，如果自限溫電池的溫度過低例如小于第一預(yù)設(shè)溫度(可以是0攝氏度)，電池加熱回路自動從自限溫電池取電實現(xiàn)自加熱。

在本發(fā)明的又一個實施例中，如圖9所示，兩個所述加熱電極21中的一個與所述自限溫電池的正極相連，另一個與所述負極端子相連。這樣，在通過外部充電設(shè)備例如充電樁對自限溫電池進行充電的過程中，如果自限溫電池的溫度過低例如小于第一預(yù)設(shè)溫度(可以是0攝氏度)，正極繼電器k1不閉合，負極繼電器k2閉合，充電樁給加熱回路供電，自限溫電池實現(xiàn)自加熱；當(dāng)電池溫度升高到自限溫電池的可充電區(qū)間時即自限溫電池的溫度上升至第二預(yù)設(shè)溫度(可標定)時，正極繼電器閉合，負極繼電器保持閉合，充電樁給充電回路和加熱回路同時供電；當(dāng)自限溫電池的溫度達到電池充電的適宜溫度時即達到第三預(yù)設(shè)溫度(優(yōu)選15℃以上，含15℃)，加熱回路自動逐步降低ptc加熱片的加熱功率，最終實現(xiàn)加熱回路的斷開，充電樁通過充電回路對自限溫電池充電，其中，所述第二預(yù)設(shè)溫度大于所述第一預(yù)設(shè)溫度且小于所述第三預(yù)設(shè)溫度。在自限溫電池通過正極端子和負極端子對外放電的過程中，如果自限溫電池的溫度過低例如小于第一預(yù)設(shè)溫度(可以是0攝氏度)，正極繼電器k1不閉合，負極繼電器k2閉合，自限溫電池給ptc加熱片供電，自限溫電池實現(xiàn)自加熱；當(dāng)自限溫電池的溫度達到電池放電工作時的適宜溫度時即達到第二預(yù)設(shè)溫度(優(yōu)選5℃以上，含5℃)，加熱回路自動逐步降低ptc加熱片的加熱功率，最終實現(xiàn)加熱回路的斷開，正極繼電器k1閉合，負極繼電器k2保持閉合，自限溫電池開始對外放電。

其中，當(dāng)電池系統(tǒng)靜置時，充放電回路和加熱回路都斷開。

因此說，在本發(fā)明的實施例中，在所述電池系統(tǒng)進入放電過程中，如果所述自限溫電池的溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度，所述電池管理單元通過控制所述加熱回路和所述充放電回路以使所述ptc加熱片從所述自限溫電池取電以進行加熱工作，并在所述自限溫電池的溫度達到第二預(yù)設(shè)溫度時，所述電池管理單元通過控制所述加熱回路以降低所述ptc加熱片的加熱功率，直至所述加熱回路斷開，其中，所述第二預(yù)設(shè)溫度大于所述第一預(yù)設(shè)溫度。在所述電池系統(tǒng)進入充電過程中，如果所述自限溫電池的溫度小于第一預(yù)設(shè)溫度，所述電池管理單元通過控制所述加熱回路和所述充放電回路以使所述ptc加熱片從外部充電設(shè)備取電以進行加熱工作，并在所述自限溫電池的溫度上升至第二預(yù)設(shè)溫度時，所述電池管理單元通過控制所述加熱回路和所述充放電回路以使所述外部充電設(shè)備同時為所述加熱回路和所述充放電回路供電，以及在所述自限溫電池的溫度達到第三預(yù)設(shè)溫度時，所述電池管理單元通過控制所述加熱回路以降低所述ptc加熱片的加熱功率，直至所述加熱回路斷開，其中，所述第二預(yù)設(shè)溫度大于所述第一預(yù)設(shè)溫度且小于所述第三預(yù)設(shè)溫度。

綜上所述，本發(fā)明實施例的電池系統(tǒng)，采用帶有ptc自限溫加熱片的電芯進行電池設(shè)計時，所有自限溫電池的加熱回路串聯(lián)之后連接在電池系統(tǒng)的總電路上，如果需要加熱，則充電時通過外部充電設(shè)備例如充電樁供電加熱，放電時電池系統(tǒng)自供電加熱。從而省去了原加熱回路需要的加熱繼電器、熔斷器等部件，減少了電池系統(tǒng)設(shè)計時的空間需求，提高了電池系統(tǒng)開發(fā)及生產(chǎn)效率，降低了電池系統(tǒng)成本，并且能夠?qū)崿F(xiàn)多個電芯的串聯(lián)加熱，每只電芯的加熱效果一致，避免了加熱不均勻問題，此外，采用半導(dǎo)體自限溫ptc加熱片，還可簡化電池管理單元的控制過程。

其中，需要說明的是，自限溫電池為多個時，相鄰的自限溫電池對應(yīng)的加熱電極相連，即多個自限溫電池的加熱電極串聯(lián)起來構(gòu)成加熱回路的一部分。

并且，帶有ptc加熱功能的自限溫電池中的ptc加熱片連接到電池系統(tǒng)上的數(shù)量不做限制，比如可將所有自限溫電池中的一部分對應(yīng)的ptc加熱片連接到電池系統(tǒng)的主回路上。

根據(jù)本發(fā)明實施例的電池系統(tǒng)，通過在電池殼體的腔室內(nèi)部設(shè)置ptc自限溫加熱片，并且將ptc自限溫加熱片與兩個加熱電極相連來構(gòu)成加熱回路的一部分，以及通過電池管理單元采集電池的溫度以在電池系統(tǒng)充放電時對加熱回路進行控制，從而可以通過控制加熱回路來對加熱電極通電，進而實現(xiàn)對ptc自限溫加熱片進行控制，使得ptc自限溫加熱片在電池系統(tǒng)充放電時能夠基于電池的溫度來對電池進行加熱，有效地提高加熱效率，最終達到提高電池化學(xué)反應(yīng)速率、增大放電電量的目的，同時每個ptc加熱片設(shè)在卷芯內(nèi)或設(shè)在卷芯與殼體的內(nèi)壁面之間或設(shè)在相鄰兩個卷芯之間，可以使得ptc自限溫加熱片產(chǎn)生的熱能在電池內(nèi)部傳熱均勻、溫升速度快，而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、可靠性高。此外，與外部加熱方式相比，無需增加加熱繼電器、熔斷器等部件，減少了電池系統(tǒng)設(shè)計時的空間需求，提高了電池系統(tǒng)開發(fā)及生產(chǎn)效率，降低了成本，并且在實現(xiàn)電池的卷芯串聯(lián)加熱時，每只卷芯的加熱效果一致，也可避免加熱不均勻問題，電池管理單元的控制更加簡單，易于實現(xiàn)。

此外，本發(fā)明實施例還提出了一種電動汽車，其包括上述的電池系統(tǒng)。

本發(fā)明實施例的電動汽車，在電池系統(tǒng)充放電時使得ptc自限溫加熱片能夠基于電池的溫度來對電池進行加熱，有效地提高加熱效率，最終達到提高電池化學(xué)反應(yīng)速率、增大電池充放電效率的目的，并且無需增加加熱繼電器、熔斷器等部件，減少了電池系統(tǒng)設(shè)計時的空間需求，提高了電池系統(tǒng)開發(fā)及生產(chǎn)效率，降低了成本，并且在實現(xiàn)電池的卷芯串聯(lián)加熱時，每只卷芯的加熱效果一致，也可避免了加熱不均勻問題，電池管理單元的控制更加簡單，易于實現(xiàn)。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。