[发明专利]一种带自动加热结构的组合式电池

说明书

本发明是一种带自动加热结构的组合式电池，包括低温电池组、MCU控制器、常温电池组、充/放电插头和电源开关，所述低温电池组的充电口连接充/放电插头，用于充电，所述低温电池组的放电口连接MCU控制器的电源端，用于为MCU控制器供电，所述常温电池组的充/放电口通过电源开关连接充/放电插头4，用于充电和放电，所述电源开关的控制端连接MCU控制器，用于控制电源开关的启闭，从而控制常温电池组的充电和放电。本发明以混合式电池工作模式，利用低温电池组加热常温电池组并对加热功率进行控制，保证常温电池组在适宜的温度下工作，极大提高组合式电池的工作可靠性和时长。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，具体涉及一种带自动加热结构的组合式电池。

背景技术

室外应用的设备经常受到低温天气的影响，其中供电能力决定设备的使用时间。而针对卫星通信设备，电池作为其中的供电系统，直接影响了设备的使用时间，而卫星通信设备一般配备锂电池，锂电池较为理想的工作范围为15℃-40℃，而卫星通信设备的使用环境极可能低于0℃，在低温条件下，电池可能出现容量降低、内阻升高、内部副反应增加等问题，尤其是在低温充电的过程中，可能出现析锂现象，极大影响电池寿命，并有安全隐患。普通电池可以大规模生产，成本低，而生产专门应用在卫星通信设备上的低温电池则成本较高。

目前电池以及加热系统主要针对于汽车以及大规模电池组，利用PTC或相关电路进行加热，并对电池加热系统进行控制。而对于户外设备而言，比如卫星通信设备，卫星通信产品经常在恶劣条件下使用，且由于卫星信号不能被建筑物等其他物体遮挡，所以卫星通信设备常用在室外，作为便携式卫星通信终端，所有设备设计便携、易用，方便背负以及现场组装、使用，其用不到大规模电池组，不适用于复杂的加热单元以及电池系统。因此，开发户外设备专用的低温电池供电方案，更加有利于现有设备的使用，并提高产品设备性价比。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种带自动加热结构的组合式电池。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种带自动加热结构的组合式电池，包括低温电池组、MCU控制器、常温电池组、充/放电插头和电源开关，所述低温电池组的充电口连接充/放电插头，用于充电，所述低温电池组的放电口连接MCU控制器的电源端，用于为MCU控制器供电，所述常温电池组的充/放电口通过电源开关连接充/放电插头4，用于充电和放电，所述电源开关的控制端连接MCU控制器，用于控制电源开关的启闭，从而控制常温电池组的充电和放电。

进一步的，在所述常温电池组上设有第一温度传感器和加热垫，分别用于感应常温电池组的温度和对常温电池组加热，所述第一温度传感器的数据输出端连接MCU控制器的信号输入端，用于将常温电池组温度Ta传输给MCU控制器，在所述MCU控制器处设有第二温度传感器，用于感应环境温度，所述第二温度传感器的数据输出端连接MCU控制器的信号输入端，用于将环境温度数据Tb传输给MCU控制器，所述低温电池组通过MCU控制器连接加热垫，由低温电池组供电、MCU控制器控制加热垫的工作状态；

MCU控制器设定最低限定温度T0和工作需要温度T1：

当常温电池组温度Ta最低限定温度T0时，MCU控制器控制电源开关关闭，并且MCU控制器通过PWM控制加热垫以最大功率P=1.0工作；

当最低限定温度T0常温电池组温度Ta工作需要温度T1时,MCU控制器通过PWM控制加热垫以功率P(n)=K1*(Ta-Tb)+P(n-1)工作，式中，K1为均匀加热系数；

当常温电池组温度Ta工作需要温度T1时，MCU控制器控制电源开关开启，通过充/放电插头4对外正常供电或充电，并且MCU控制器通过PWM控制加热垫以功率P=K2*(T1-Tb)继续工作，式中，K2为功率保持加热系数，从而维持现有的电池温度。