CN102255110B - 一种电池的加热电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池的加热电路，该电池包括电池E1和电池E2，该加热电路包括：第一充放电电路，该第一充放电电路与所述电池E1连接，包括相串联的阻尼元件R1、电流存储元件L1、第一开关装置(1)、以及电荷存储元件C；以及第二充放电电路，该第二充放电电路与所述电池E2连接，包括相串联的阻尼元件R2、电流存储元件L2、第二开关装置(2)、以及所述电荷存储元件C。本发明可适用于多个电池，实现该多个电池的同时加热、单独加热、以及电量均衡。

Description

一种电池的加热电路
技术领域
本发明属于电力电子领域，尤其涉及一种电池的加热电路。 
背景技术
考虑到汽车需要在复杂的路况和环境条件下行驶，或者有些电子设备需要在较差的环境条件中使用，所以，作为电动车或电子设备电源的电池就需要适应这些复杂的状况。而且除了考虑这些状况，还需考虑电池的使用寿命及电池的充放电循环性能，尤其是当电动车或电子设备处于低温环境中时，更需要电池具有优异的低温充放电性能和较高的输入输出功率性能。 
一般而言，在低温条件下会导致电池的阻抗增大，极化增强，由此导致电池的容量下降。 
为了保持电池在低温条件下的容量，提高电池的充放电性能，本发明提供了一种电池的加热电路。 
发明内容
本发明的目的是针对电池在低温条件下会导致电池的阻抗增大，极化增强，由此导致电池的容量下降的问题，提供一种电池的加热电路。 
本发明提供了一种电池的加热电路，该电池包括电池E1和电池E2，该加热电路包括：第一充放电电路，该第一充放电电路与所述电池E1连接，包括相串联的阻尼元件R1、电流存储元件L1、第一开关装置、以及电荷存储元件C；以及第二充放电电路，该第二充放电电路与所述电池E2连接，包括相串联的阻尼元件R2、电流存储元件L2、第二开关装置、以及所述电荷存储元件C。 
通过本发明提供的电池的加热电路，可通过控制所述第一开关装置和/或第二开关装置，实现同时对多个电池进行加热，或对该多个电池中的部分电池进行单独加热。另外，当多个电池的电量不均衡时，还可使能量多的电池通过一充放电电路将电能存储至电荷存储元件C，之后存储于该电荷存储元件C内的能量经由另一充放电电路而被返还给能量少的电池，从而达到多个电池电量均衡的目的。 
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。 
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中： 
图1为本发明提供的电池的加热电路的示意图； 
图2A-图2F分别为图1中的第一开关装置和/或第二开关装置的实施方式的示意图； 
图3为本发明提供的电池的加热电路的第一实施方式的示意图； 
图4A-图4C分别为图3中的极性反转单元的实施方式的示意图； 
图4D为图4C中的DC-DC模块的具体实施方式的示意图； 
图5A为本发明提供的电池的加热电路的第二实施方式的示意图； 
图5B为图5A的加热电路所对应的波形时序图； 
图6A为本发明提供的电池的加热电路的第三种实施方式的示意图；以及 
图6B为图6A的加热电路所对应的波形时序图。 
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。 
需要指出的是，除非特别说明，当下文中提及时，术语“开关控制模块”为任意能够根据设定的条件或者设定的时刻输出控制指令(例如脉冲波形)从而控制与其连接的开关装置相应地导通或关断的控制器，例如可以为PLC；当下文中提及时，术语“开关”指的是可以通过电信号实现通断控制或者根据元器件自身的特性实现通断控制的开关，既可以是单向开关，例如由双向开关与二极管串联构成的可单向导通的开关，也可以是双向开关，例如金属氧化物半导体型场效应管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)或带有反并续流二极管的IGBT；当下文中提及时，术语“双向开关”指的是可以通过电信号实现通断控制或者根据元器件自身的特性实现通断控制的可双向导通的开关，例如MOSFET或带有反并续流二极管的IGBT；当下文中提及时，单向半导体元件指的是具有单向导通功能的半导体元件，例如二极管等；当下文中提及时，术语“电荷存储元件”指任意可以实现电荷存储的装置，例如可以为电容等；当下文中提及时，术语“电流存储元件”指任意可以对电流进行存储的装置，例如可以为电感等；当下文中提及时，术语“正向”指能量从电池向储能电路流动的方向，术语“反向”指能量从储能电路向电池流动的方向；当下文中提及时，术语“电池”包括一次电池(例如干电池、碱性电池等)和二次电池(例如锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池或铅酸电池等)；当下文中提及时，术语“阻尼元件”指任意通过对电流的流动起阻碍作用以实现能量消耗的装置，例如可以为电阻等；当下文中提及时，术语“主回路”指的是电池与阻尼元件、开关装置以及储能电路串联组成的回路。 
这里还需要特别说明的是，考虑到不同类型的电池的不同特性，在本发 明中，“电池”可以指不包含内部寄生电阻和寄生电感、或者内部寄生电阻的阻值和寄生电感的电感值较小的理想电池，也可以指包含有内部寄生电阻和寄生电感的电池包；因此，本领域技术人员应当理解的是，当“电池”为不包含内部寄生电阻和寄生电感、或者内部寄生电阻的阻值和寄生电感电感值较小的理想电池时，阻尼元件R1和R2指的是电池外部的阻尼元件，电流存储元件L1和L2指的是电池外部的电流存储元件；当“电池”为包含有内部寄生电阻和寄生电感的电池包时，阻尼元件R1和R2既可以指电池外部的阻尼元件，也可以指电池包内部的寄生电阻，同样地，电流存储元件L1和L2既可以指电池外部的电流存储元件，也可以指电池包内部的寄生电感。 
为了保证电池的使用寿命，可以在低温情况下对电池进行加热，当达到加热条件时，控制加热电路开始工作，对电池进行加热，当达到停止加热条件时，控制加热电路停止工作。 
在电池的实际应用中，随着环境的改变，可以根据实际的环境情况对电池的加热条件和停止加热条件进行设置，以保证电池的充放电性能。 
图1为本发明提供的电池的加热电路的示意图。如图1所示，本发明提供了一种电池的加热电路，该电池包括电池E1和电池E2，该加热电路包括：第一充放电电路，该第一充放电电路与所述电池E1连接，包括相串联的阻尼元件R1、电流存储元件L1、第一开关装置1、以及电荷存储元件C；以及第二充放电电路，该第二充放电电路与所述电池E2连接，包括相串联的阻尼元件R2、电流存储元件L2、第二开关装置2、以及所述电荷存储元件C。 
其中，所述阻尼元件R1和阻尼元件R2可分别为所述电池E1和电池E2内部的寄生电阻，所述电流存储元件L1和电流存储元件L2可分别为所述电池E1和电池E2内部的寄生电感。 
其中，所述加热电路还可包括开关控制模块100，该开关控制模块100与所述第一开关装置1和第二开关装置2连接，用于控制该第一开关装置1和第二开关装置2的通断，以使得当第一开关装置1和/或第二开关装置2导通时，能量在所述电池E1与所述第一充放电电路之间往复流动和/或能量在所述电池E2与所述第二充放电电路之间往复流动，从而使得阻尼元件R1和/或阻尼元件R2发热，藉此达到对电池进行加热的目的。 
所述开关控制模块100可以为一个单独的控制器，通过对其内部程序的设置，可以实现对不同的外接开关的通断控制，所述开关控制模块100也可以为多个控制器，例如针对每一个外接开关设置对应的开关控制模块100，所述多个开关控制模块100也可以集成为一体，本发明不对开关控制模块100的实现形式作出任何限定。 
优选地，所述开关控制模块100被配置为当所述电池E1的电量大于所述电池E2的电量时，控制所述第一开关装置1导通、第二开关装置2断开，所述电池E1给所述电荷存储元件C充电；之后，当所述第一充放电电路中的电流经正半周期为零时，开关控制模块100控制所述第一开关装置1断开、第二开关装置2导通，所述电荷存储元件C将其所存储的电量充入所述电池E2，藉此实现电池能量均衡的目的。 
图2A-图2F分别为图1中的第一开关装置和/或第二开关装置的实施方式的示意图。以下参见图2A-图2F，对第一开关装置和/或第二开关装置的各种实施方式进行描述。 
为了实现能量在电池与充放电电路之间的往复流动，根据本发明的一种实施方式，所述第一开关装置1和/或第二开关装置2可为双向开关K3，如图2A所示。由开关控制模块100控制双向开关K3的导通与关断，当需要对电池加热时，导通双向开关K3即可，如暂停加热或者不需要加热时关断双向开关K3即可。 
单独使用一个双向开关K3实现开关装置，电路简单，占用系统面积小，容易实现，但是为了实现对反向电流的关断，本发明还提供了如下开关装置的优选实施方式。 
优选地，所述第一开关装置1和/或第二开关装置2可包括用于实现能量从电池流向充放电电路的第一单向支路和用于实现能量从充放电电路流向电池的第二单向支路，所述开关控制模块100与所述第一单向支路和第二单向支路中的一者或两者分别连接，用以控制所连接的支路的导通和关断。 
当电池需要加热时，导通第一单向支路和第二单向支路两者，如暂停加热可以选择关断第一单向支路和第二单向支路中的一者或两者，当不需要加热时，可以关断第一单向支路和第二单向支路两者。优选地，第一单向支路和第二单向支路两者都能够受开关控制模块100的控制，这样，可以灵活实现能量正向流动和反向流动。 
作为开关装置的另一种实施方式，如图2B所示，所述第一开关装置1和/或第二开关装置2可以包括双向开关K4和双向开关K5，所述双向开关K4和双向开关K5彼此反向串联以构成所述第一单向支路和第二单向支路，所述开关控制模块100与所述双向开关K4和双向开关K5分别连接，用于通过控制双向开关K4和双向开关K5的导通和关断来控制第一单向支路和第二单向支路的导通和关断。 
当需要对电池加热时，导通双向开关K4和K5即可，如暂停加热可以选择关断双向开关K4和双向开关K5中的一者或者两者，在不需要加热时关断双向开关K4和双向开关K5即可。这种开关装置的实现方式能够分别控制第一单向支路和第二单向支路的导通和关断，灵活实现电路的正向和反向能量流动。 
作为开关装置的另一种实施方式，如图2C所示，所述第一开关装置1和/或第二开关装置2可以包括开关K6、单向半导体元件D11以及单向半导 体元件D12，开关K6和单向半导体元件D11彼此串联以构成所述第一单向支路，单向半导体元件D12构成所述第二单向支路，所述开关控制模块100与开关K6连接，用于通过控制开关K6的导通和关断来控制第一单向支路的导通和关断。在如图2C所示的开关装置中，当需要加热时，导通开关K6即可，不需要加热时，关断开关K6即可。 
如图2C中所示的开关装置的实现方式虽然实现了能量往返沿着相对独立的支路流动，但是还不能实现能量反向流动时的关断功能。本发明还提出了开关装置的另一种实施方式，如图2D所示，所述第一开关装置1和/或第二开关装置2还可以包括位于第二单向支路中的开关K7，该开关K7与单向半导体元件D12串联，所述开关控制模块100还与开关K7连接，用于通过控制开关K7的导通和关断来控制第二单向支路的导通和关断。这样在图2D示出的开关装置中，由于两个单向支路上均存在开关(即开关K6和开关K7)，同时具备能量正向和反向流动时的关断功能。 
优选地，所述第一开关装置1和/或第二开关装置2还可以包括与所述第一单向支路和/或第二单向支路串联的电阻，用于减小充放电电路的电流，避免电流过大对电池造成损害。例如，可以在图2B中示出的开关装置中添加与双向开关K4和双向开关K5串联的电阻R6，得到开关装置的另一种实现方式，如图2E所示。图2F中也示出了开关装置的一种实施方式，其是在图2D中示出的开关装置中的两个单向支路上分别串联电阻R3、电阻R4得到的。 
对于能量在电池与充放电电路之间往复流动的实施方式，所述开关装置可以在一个周期或多个周期内的任意时间点关断，所述开关装置的关断时刻可以是任何时刻，例如流经开关装置的电流为正向/反向时、为零时/不为零时均可以实施关断。根据所需要的关断策略可以选择开关装置的不同的实现形式，如果只需要实现正向电流流动时关断，则选用例如图2A和图2C所示的开关装置的实现形式即可，如果需要实现正向电流和反向电流时均可以关断，则需要选用如图2B、图2D所示的两个单向支路均可控的开关装置。
图3为本发明提供的电池的加热电路的第一实施方式的示意图。如图3所示，本发明的加热电路还可包括极性反转单元101，该极性反转单元101与所述电荷存储元件C连接，用于对电荷存储元件C的电压极性进行反转。所述开关控制模块100与所述第一开关装置1、第二开关装置2以及极性反转单元101连接，用于当第一充放电电路和/或第二充放电电路内的电流经负半周期为零时，控制第一开关装置1和/或第二开关装置2关断，之后控制极性反转单元101对电荷存储元件C的电压极性进行反转。由于极性反转后的电荷存储元件C的电压能够与电池E1和电池E2的电压串联相加，当第一开关装置1和/或第二开关装置2再次导通时，能够提高第一充放电电路和/或第二充放电电路中的电流。 
图4A-图4C分别为图3中的极性反转单元的实施方式的示意图。以下参考4A-图4C，对进行极性反转单元101的各种实施方式进行描述。 
 作为极性反转单元101的一种实施方式，如图4A所示，所述极性反转单元101包括单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2，所述单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2分别位于所述电荷存储元件C两端，所述单刀双掷开关J1的入线连接在所述第一和第二充放电电路中，所述单刀双掷开关J1的第一出线连接所述电荷存储元件C的第一极板，所述单刀双掷开关J1的第二出线连接所述电荷存储元件C的第二极板，所述单刀双掷开关J2的入线连接在所述第一和第二充放电电路中，所述单刀双掷开关J2的第一出线连接所述电荷存储元件C的第二极板，所述单刀双掷开关J2的第二出线连接在所述电荷存储元件C的第一极板，所述开关控制模块100还与所述单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2分别连接，用于通过改变所述单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2各自的入线和出线的连接关系来对所述电荷存储元件C的电压极性进行反转。 
根据该实施方式，可以预先对单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2各自的入线和出线的连接关系进行设置，使得当第一开关装置1和/或第二开关装置2导通时，所述单刀双掷开关J1的入线与其第一出线连接，而所述单刀双掷开关J2的入线与其第一出线连接，当第一开关装置1和第二开关装置2关断时，通过开关控制模块100控制单刀双掷开关J1的入线切换到与其第二出线连接，而所述单刀双掷开关J2的入线切换到与其第二出线连接，由此电荷存储元件C实现电压极性反转的目的。 
作为极性反转单元101的另一种实施方式，如图4B所示，所述极性反转单元101包括相串联的单向半导体元件D3、电流存储元件L3以及开关K9，该串联电路并联于所述电荷存储元件C两端，所述开关控制模块100还与所述开关K9连接，用于通过控制开关K9导通来对所述电荷存储元件C的电压极性进行反转。 
根据上述实施方式，当第一开关装置1和第二开关装置2关断时，可以通过开关控制模块100控制开关K9导通，由此，电荷存储元件C与单向半导体元件D3、电流存储元件L3以及开关K9形成LC振荡回路，电荷存储元件C通过电流存储元件L3放电，振荡回路上的电流流经负半周期后，流经电流存储元件L3的电流为零时达到电荷存储元件C电压极性反转的目的。 
作为极性反转单元101的又一种实施方式，如图4C所示，所述极性反转单元101包括DC-DC模块102和电荷存储元件C1，该DC-DC模块102与所述电荷存储元件C和电荷存储元件C1分别连接，所述开关控制模块100还与所述DC-DC模块102连接，用于通过控制DC-DC模块102工作来将所述电荷存储元件C中的能量转移至所述电荷存储元件C1，再将所述电荷存储元件C1中的能量反向转移回所述电荷存储元件C，以实现对所述电荷存储元件C的电压极性的反转。 
所述DC-DC模块102是本领域中常用的用于实现电压极性反转的直流变直流转换电路，本发明不对DC-DC模块102的具体电路结构作任何限制，只要能够实现对电荷存储元件C的电压极性反转即可，本领域技术人员可以根据实际操作的需要对其电路中的元件进行增加、替换或删减。 
图4D为本发明提供的DC-DC模块102的具体实施方式的示意图。如图4D所示，所述DC-DC模块102包括：双向开关Q1、双向开关Q2、双向开关Q3、双向开关Q4、第一变压器T1、单向半导体元件D4、单向半导体元件D5、电流存储元件L4、双向开关Q5、双向开关Q6、第二变压器T2、单向半导体元件D6、单向半导体元件D7、以及单向半导体元件D8。 
在该实施方式中，所述双向开关Q1、双向开关Q2、双向开关Q3和双向开关Q4为MOSFET，所述双向开关Q5和双向开关Q6为IGBT。 
所述第一变压器T1的1脚、4脚、5脚为同名端，第二变压器T2的2脚与3脚为同名端。 
其中，单向半导体元件D7的阳极与电荷存储元件C1的a端连接，单向半导体元件D7的阴极与双向开关Q1和双向开关Q2的漏极连接，双向开关Q1的源极与双向开关Q3的漏极连接，双向开关Q2的源极与双向开关Q4的漏极连接，双向开关Q3、双向开关Q4的源极与电荷存储元件C1的b端连接，由此构成全桥电路，此时电荷存储元件C1的电压极性为a端为正，b端为负。 
在该全桥电路中，双向开关Q1、双向开关Q2为上桥臂，双向开关Q3、双向开关Q4为下桥臂，该全桥电路通过第一变压器T1与所述电荷存储元件C1相连；第一变压器T1的1脚与第一节点N1连接、2脚与第二节点N2连接，3脚和5脚分别连接至单向半导体元件D4和单向半导体元件D5的阳极；单向半导体元件D4和单向半导体元件D5的阴极与电流存储元件L4的一端连接，电流存储元件L4的另一端与电荷存储元件C1的d端连接；变压 器T1的4脚与电荷存储元件C1的c端连接，单向半导体元件D8的阳极与电荷存储元件C1的d端连接，单向半导体元件D8的阴极与电荷存储元件C1的b端连接，此时电荷存储元件C1的电压极性为c端为负，d端为正。 
其中，电荷存储元件C1的c端连接双向开关Q5的发射极，双向开关Q5的集电极与变压器T2的2脚连接，变压器T2的1脚与电荷存储元件C的a端连接，变压器T2的4脚与电荷存储元件C的a端连接，变压器T2的3脚连接单向半导体元件D6的阳极，单向半导体元件D6的阴极与双向开关Q6的集电极连接，双向开关Q6的发射极与电荷存储元件C1的b端连接。 
其中，双向开关Q1、双向开关Q2、双向开关Q3、双向开关Q4、双向开关Q5和双向开关Q6分别通过所述开关控制模块100的控制来实现导通和关断。 
下面对所述DC-DC模块102的工作过程进行描述： 
1、在第一开关装置1和第二开关装置2关断后，所述开关控制模块100控制双向开关Q5、双向开关Q6关断，控制双向开关Q1和双向开关Q4同时导通以构成A相，控制双向开关Q2、双向开关Q3同时导通以构成B相，通过控制所述A相、B相交替导通以构成全桥电路进行工作； 
2、当所述全桥电路工作时，电荷存储元件C上的能量通过第一变压器T1、单向半导体元件D4、单向半导体元件D5、以及电流存储元件L4转移到电荷存储元件C1上，此时电荷存储元件C1的电压极性为c端为负，d端为正。 
3、所述开关控制模块100控制双向开关Q5导通，电荷存储元件C1通过第二变压器T2和单向半导体元件D8与电荷存储元件C构成通路，由此，电荷存储元件C1上的能量向电荷存储元件C反向转移，其中，部分能量将储存在第二变压器T2上；此时，所述开关控制模块100控制双向开关Q5 关断、双向开关Q6闭合，通过第二变压器T2和单向半导体元件D6将储存在第二变压器T2上的能量转移至电荷存储元件C，此时电荷存储元件C的电压极性反转为a端为负，b端为正，由此达到了将电荷存储元件C的电压极性反向的目的。 
图5A为本发明提供的电池的加热电路的第二实施方式的示意图。如图5A所示，所述第一开关装置1为开关K1a，所述第二开关装置2为开关K1b，所述极性反转单元101包括相串联的单向半导体元件D3、开关K9以及电流存储元件L3，该串联电路并联于电荷存储元件C两端，以对该电荷存储元件C的电压进行极性反转。 
图5B为图5A的加热电路所对应的波形时序图。以下参考图5B，对图5A所示的加热电路的工作过程进行描述。首先，开关控制单元100控制开关K1a、开关K1b导通，开关K9关断，此时电池E1和电池E2同时给电荷存储元件C充电(参见时间段t1)；当分别流经电池E1和电池E2的电流IE1和电流IE2经正半周期为零时，电荷存储元件C的电压VC达到最大值，该电荷存储元件C所存储的能量开始反充至电池E1和电池E2，并于电流IE1和电流IE2经负半周期为零时结束(参见时间段t2)；之后，开关控制单元100控制开关K1a、开关K1b关断，开关K9导通，极性反转单元101开始对电荷存储元件C进行极性反转，并于流经电荷存储元件C的电流IC经负半周期为零时，极性反转结束(参见时间段t3，此时刚好完成了一完整的工作周期T)，开关控制单元100控制开关K9关断。之后，可循环以上操作，使得电流流经阻尼元件R1和阻尼元件R2，该阻尼元件R1和阻尼元件R2发热，从而对电池E1和E2进行加热。 
图5B示出了同时对电池E1和E2进行加热的情形，当然还可根据实际需要，通过对第一开关装置1和第二开关装置2进行控制，以实现对单个电池进行加热。另外，对开关K1a、开关K1b的关断控制可于图5B所示网格 区段执行。 
图6A为本发明提供的电池的加热电路的第三种实施方式的示意图。如图6A所示，所述第一开关装置1包括由开关K6a与单向半导体元件D11a相串联所构成的第一单向支路以及由开关K7a与单向半导体元件D12a相串联所构成的第二单向支路，该第一单向支路与第二单向支路反向并联。所述第二开关装置2包括由开关K6b与单向半导体元件D11b相串联所构成的第一单向支路以及由开关K7b与单向半导体元件D12b相串联所构成的第二单向支路，该第一单向支路与第二单向支路反向并联。所述极性反转单元101包括相串联的单向半导体元件D3、开关K9以及电流存储元件L3，该串联电路并联于电荷存储元件C两端，以对该电荷存储元件C的电压进行极性反转。 
图6B为图6A的加热电路所对应的波形时序图。以下参考图6B，对图6A所示的加热电路的工作过程进行描述。首先，开关控制单元100控制开关K6a导通，开关K7b、开关K9、开关K7a和开关K6b关断，此时电池E2给电荷存储元件C充电(参见时间段t1)；当分别流经电池E2的电流IE2经正半周期为零时，开关控制单元100控制开关K6a关断，开关K7b导通，此时电荷存储元件C所存储的能量开始反充至电池E1，并于流经电池E1的电流IE1经负半周期为零时结束(参见时间段t2)；之后，开关控制单元100控制开关K6a、开关K7b关断，开关K9导通，极性反转单元101开始对电荷存储元件C进行极性反转，并于流经电荷存储元件C的电流IC经负半周期为零时，极性反转结束(参见时间段t3，此时刚好完成了一完整的工作周期T)，开关控制单元100控制开关K9关断。之后，可循环以上操作，使得电量较多的电池E2的能量流入电荷存储元件C，之后经该电荷存储元件C流入电量较少的电池E1，藉此达到电池电量均衡的目的。而且，期间有电流流经阻尼元件R1和阻尼元件R2，该阻尼元件R1和阻尼元件R2发热， 还可同时达到对电池E1和E2进行加热的目的。 
需要说明的是，电池将自身的能量返还给自身，可达到电池加热的目的；电池将自身的能量返还给自身及其他电池，可达到电池加热及能量均衡的功能。虽然本说明书仅描述了针对电池E1和电池E2的加热电路，实际上本发明可扩展至多个电池方案，实现该多个电池的同时加热、单独加热、以及电量均衡。此外，上述各个时间段的持续时间是可调整的，以控制电池的有效电流值。 
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。 
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。 

Claims (15)

1.一种电池的加热电路，该电池包括电池E1和电池E2，该加热电路包括：
第一充放电电路，该第一充放电电路与所述电池E1连接，包括相串联的阻尼元件R1、电流存储元件L1、第一开关装置（1）、以及电荷存储元件C；以及
第二充放电电路，该第二充放电电路与所述电池E2连接，包括相串联的阻尼元件R2、电流存储元件L2、第二开关装置（2）、以及所述电荷存储元件C。
2.根据权利要求1所述的加热电路，其中，所述阻尼元件R1和阻尼元件R2分别为所述电池E1和电池E2内部的寄生电阻，所述电流存储元件L1和电流存储元件L2分别为所述电池E1和电池E2内部的寄生电感。
3.根据权利要求1所述的加热电路，该加热电路还包括开关控制模块（100），该开关控制模块（100）与所述第一开关装置（1）和第二开关装置（2）连接，用于控制该第一开关装置（1）和第二开关装置（2）的通断，以使得当第一开关装置（1）和/或第二开关装置（2）导通时，能量在所述电池E1与所述第一充放电电路之间往复流动和/或能量在所述电池E2与所述第二充放电电路之间往复流动。
4.根据权利要求1所述的加热电路，该加热电路还包括开关控制模块（100），该开关控制模块（100）与所述第一开关装置（1）和第二开关装置（2）连接，用于当所述电池E1的电量大于所述电池E2的电量时，控制所述第一开关装置（1）导通、第二开关装置（2）断开，所述电池E1给所述电荷存储元件C充电；之后，当所述第一充放电电路中的电流经正半周期为零时，开关控制模块（100）控制所述第一开关装置（1）断开、第二开关装置（2）导通，所述电荷存储元件C将其所存储的电量充入所述电池E2。
5.根据权利要求1所述的加热电路，其中，所述第一开关装置（1）或所述第二开关装置（2）为双向开关K3。
6.根据权利要求1所述的加热电路，其中，所述第一开关装置（1）或所述第二开关装置（2）包括用于实现能量从电池流向充放电电路的第一单向支路和用于实现能量从充放电电路流向电池的第二单向支路。
7.根据权利要求1所述的加热电路，其中，所述第一开关装置（1）或所述第二开关装置（2）包括双向开关K4和双向开关K5，所述双向开关K4和双向开关K5彼此反向串联。
8.根据权利要求6所述的加热电路，其中，所述第一开关装置（1）或所述第二开关装置（2）包括开关K6、单向半导体元件D11以及单向半导体元件D12，开关K6和单向半导体元件D11彼此串联以构成所述第一单向支路，单向半导体元件D12构成所述第二单向支路。
9.根据权利要求8所述的电池的加热电路，其中，所述第一开关装置（1）或所述第二开关装置（2）还包括位于第二单向支路中的开关K7，该开关K7与单向半导体元件D12串联。
10.根据权利要求6所述的加热电路，其中，所述第一开关装置（1）或所述第二开关装置（2）还包括与所述第一单向支路或第二单向支路串联的电阻。
11.根据权利要求1所述的加热电路，该加热电路还包括极性反转单元（101），该极性反转单元（101）与所述电荷存储元件C连接，用于对电荷存储元件C的电压极性进行反转。
12.根据权利要求11所述的加热电路，其中，所述极性反转单元（101）包括单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2，所述单刀双掷开关J1和单刀双掷开关J2分别位于所述电荷存储元件C两端，所述单刀双掷开关J1的入线连接在所述第一和第二充放电电路中，所述单刀双掷开关J1的第一出线连接所述电荷存储元件C的第一极板，所述单刀双掷开关J1的第二出线连接所述电荷存储元件C的第二极板，所述单刀双掷开关J2的入线连接在所述第一和第二充放电电路中，所述单刀双掷开关J2的第一出线连接所述电荷存储元件C的第二极板，所述单刀双掷开关J2的第二出线连接所述电荷存储元件C的第一极板。
13.根据权利要求11所述的加热电路，其中，所述极性反转单元（101）包括相串联的单向半导体元件D1、电流存储元件L3以及开关K9，该串联电路并联于所述电荷存储元件C两端。
14.根据权利要求11所述的加热电路，其中，所述极性反转单元（101）包括DC-DC模块（102）和电荷存储元件C1，该DC-DC模块（102）与所述电荷存储元件C和电荷存储元件C1分别连接，用于将所述电荷存储元件C中的电量转移至所述电荷存储元件C1，再将所述电荷存储元件C1中的电量反向转移回所述电荷存储元件C，以实现对所述电荷存储元件C的电压极性的反转。
15.根据权利要求11所述的加热电路，该加热电路还包括开关控制模块（100），该开关控制模块（100）与所述第一开关装置（1）、第二开关装置（2）以及极性反转单元（101）连接，用于当第一充放电电路和/或第二充放电电路内的电流经负半周期为零时，控制第一开关装置（1）和/或第二开关装置（2）关断，之后控制极性反转单元（101）对电荷存储元件C的电压极性进行反转。
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