本实用新型涉及锂电池加热技术领域，更具体的涉及一种低温下自加热锂电池充电控制系统。
背景技术：
青藏高原白天日照强烈，拥有充足的光能资源，采用光伏-锂电系统充分利用光能，将光能转换成电能，并储存在锂电池中，低温环境虽然对锂电池放电性能影响不大，但是会严重影响锂电池的充电性能，缩短锂电池的使用寿命，我国高海拔高寒的青藏高原地区的光伏-锂电系统目前均存在此问题。
现有的安全可靠的适于低温下使用的锂电池价格昂贵，且主要应用于科考、军队、救灾等特殊场合，作为高寒地区大面积铺设的光伏-锂电照明及其它用电系统就需要一种结构简单、价格低廉、安全性能高的低温环境自加热锂电系统。
技术实现要素：
本实用新型的目的是针对以上具体问题，为了克服现有技术的缺陷，从而提供一种结构简单、价格低廉、安全性能高和能量利用率高的低温下自加热锂电池充电控制系统。
本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为，构造一种低温下自加热锂电池充电控制系统，由太阳能光伏组件1、锂电池组2，主控制芯片3、电源电路4、充电控制电路5、电池均衡电路6、PTC加热控制电路7、电压检测电路8、电流检测电路9、温度检测电路10、CAN通讯模块11、PTC加热板12和上位机13组成；
太阳能光伏组件1的输出端分别与充电控制电路5和PTC加热控制电路7的输入端连接，充电控制电路5的输出端连接PTC加热控制电路7的输入端，充电控制电路5的输出端分别连接锂电池组2和电池均衡电路6的输入端，电池均衡电路6与锂电池组2并联，PTC加热控制电路7的输出端连接PTC加热板12的输入端；
电源电路4的输出端连接主控制芯片3的输入端，主控制芯片3的输出端连接CAN通讯模块11输入端，CAN通讯模块11的输出端连接PTC加热控制电路7的输入端，上位机13的输出端连接CAN通讯模块11的输入端；
PTC加热板12紧固在锂电池组2的四周，锂电池组2的输出端分别连接电压检测电路8、电流检测电路9、温度检测电路10的输入端，电压检测电路8、电流检测电路9、温度检测电路10的输出端分别连接主控制芯片3的输入端。优选的，所述的主控制芯片3为MSP430单片机。
优选的，所述的CAN通讯模块11为MCP2515控制器。
优选的，所述的CAN通讯模块11设有收发器。
优选的，所述的主控制芯片3中设有PWM，PWM为脉冲宽度调制，对充电控制电路5的电流的通断控制。
优选的，所述的太阳能光伏组件1通过PTC加热控制电路7为PTC加热板12提供电能给锂电池组2加热。
PTC加热板12采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成；该类型PTC加热板有热阻小、换热效率高的优点，是一种自动恒温、省电的电加热器，安全性高，不会产生如电热管类加热器的表面“发红”现象，从而引起烫伤，火灾等安全隐患。
PTC加热控制电路7功能是接收主控制芯片3发送的控制指令，实时与主控制芯片3上的CAN通讯模块11交互数据及驱动PTC加热板12。
温度检测电路10实时监测锂电池组2温度，当最低温度小于或等于0℃(可根据具体情况设定温度值)时，主控制芯片3将控制PTC加热控制电路7进行加热工作。并持续实时采集锂电池组2温度，当最低温度大于或等于15℃(可设定温度值)时，主控制芯片3驱动充电控制电路5进行充电工作，PTC加热控制电路7停止加热工作。
电压检测电路8和电流检测电路9的主要功能是实时采集锂电池组2的电压和电流，并且这些参数传送到主控制芯片3进行处理。
电池均衡电路6为锂电池组2充电均衡电路，当锂电池组2充电时，如果一个锂电池单元电压超过某一定值(可根据具体情况设定电压值)且比其它锂电池单元高，主控制芯片3对这个电压高锂电池单元进行控制，闭合其对应的多路开关，打开相应的分流电阻器，从而使这节电压高锂电池单元的电压下降到其他电池单元电压的水平。此循环重复，使得每个单位的锂电池能够平衡充电。
本实用新型一种低温下自加热锂电池充电控制系统具有以下有益效果：
(1)本实用新型一种低温下自加热锂电池充电控制系统设计为低温下对锂电池加热，延长了锂电池在低温环境下使用的寿命；
(2)本实用新型一种低温下自加热锂电池充电控制系统结构简单、可靠性高，加热组件采用太阳能光伏组件直接供能，能量利用率高。
(3)本实用新型一种低温下自加热锂电池充电控制系统价格低廉，可以广泛应用于青藏高原等高寒低温环境中。
(4)本实用新型一种低温下自加热锂电池充电控制系统对锂电池组采用电池均衡电路对锂电池组里的每一个单元进行电量均衡，增强了锂电池组的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型一种低温下自加热锂电池充电控制系统的各部件之间的连接关系的结构示意图。
图中：1为太阳能光伏组件、2为锂电池组、3为主控制芯片、4为电源电路、5为充电控制电路、6为电池均衡电路、7为PTC加热控制电路、8为电压检测电路、9为电流检测电路、10为温度检测电路、11为CAN通讯模块、12为PTC加热板、13为上位机。
具体实施方式
一种低温下自加热锂电池充电控制系统，由太阳能光伏组件1、锂电池组2，主控制芯片3、电源电路4、充电控制电路5、电池均衡电路6、PTC加热控制电路7、电压检测电路8、电流检测电路9、温度检测电路10、CAN通讯模块11、PTC加热板12和上位机13组成；
太阳能光伏组件1的输出端分别与充电控制电路5和PTC加热控制电路7的输入端连接，充电控制电路5的输出端连接PTC加热控制电路7的输入端，充电控制电路5的输出端分别连接锂电池组2和电池均衡电路6的输入端，电池均衡电路6与锂电池组2并联，PTC加热控制电路7的输出端连接PTC加热板12的输入端；
电源电路4的输出端连接主控制芯片3的输入端，主控制芯片3的输出端连接CAN通讯模块11输入端，CAN通讯模块11的输出端连接PTC加热控制电路7的输入端，上位机13的输出端连接CAN通讯模块11的输入端；
PTC加热板12紧固在锂电池组2的四周，锂电池组2的输出端分别连接电压检测电路8、电流检测电路9、温度检测电路10的输入端，电压检测电路8、电流检测电路9、温度检测电路10的输出端分别连接主控制芯片3的输入端。优选的，所述的主控制芯片3为MSP430单片机。
优选的，所述的CAN通讯模块11为MCP2515控制器。
优选的，所述的CAN通讯模块11设有收发器。
优选的，所述的主控制芯片3中设有PWM，PWM为脉冲宽度调制，对充电控制电路5的电流的通断控制。
优选的，所述的太阳能光伏组件1通过PTC加热控制电路7为PTC加热板12提供电能给锂电池组2加热。
实施例1
太阳能光伏组件1在有阳光的情况下，将太阳能转化为电能，电能通过充电控制电路5，将电能进行分配利用；电压检测电路8、电流检测电路9、温度检测电路10对锂电池组2的电压、电流、温度进行检测，当锂电池组2最低温度大于或等于15℃时，温度检测电路10将温度信号传输给主控制芯片3上的CAN通讯模块11，CAN通讯模块11里面的TJA1050的收发器将温度信号进行转换，CAN通讯模块11根据TJA1050的收发器的信号发出控制充电控制电路5对锂电池组2充电；
当锂电池组2最低温度小于或等于0℃时，温度检测电路10将温度信号传输给主控制芯片3上的CAN通讯模块11，CAN通讯模块11里面的TJA1050的收发器将温度信号进行转换，CAN通讯模块11根据TJA1050的收发器的信号将信息反馈给主控制芯片3，主控制芯片3中通过PWM脉冲宽度调制，阻断充电控制电路5的电流，主控制芯片3控制PTC加热控制电路7，PTC加热板12对当锂电池组2进行加热，直至锂电池组2最低温度大于或等于15℃时，PTC加热控制电路7控制PTC加热板12停止加热工作，继续对锂电池组2进行充电；
电池均衡电路6为锂电池组2充电均衡电路，当锂电池组2充电时，如果一个锂电池单元电压超过一定值且比其它锂电池单元高，主控制芯片3对这个电压高锂电池单元进行控制，闭合其对应的多路开关，打开相应的分流电阻器，从而使这节电压高锂电池单元的电压下降到其他电池单元电压的水平。此循环重复，使得每个单位的锂电池能够平衡充电。