CN106025443B - 一种基于lc谐振进行加热的电源系统及车辆 - Google Patents

一种基于lc谐振进行加热的电源系统及车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN106025443B
CN106025443B CN201610591582.4A CN201610591582A CN106025443B CN 106025443 B CN106025443 B CN 106025443B CN 201610591582 A CN201610591582 A CN 201610591582A CN 106025443 B CN106025443 B CN 106025443B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
storage device
electrical storage
bridge arm
supply system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610591582.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106025443A (zh
Inventor
李军求
孙逢春
张承宁
董玉刚
金鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Technology BIT
Original Assignee
Beijing Institute of Technology BIT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Technology BIT filed Critical Beijing Institute of Technology BIT
Priority to CN201610591582.4A priority Critical patent/CN106025443B/zh
Publication of CN106025443A publication Critical patent/CN106025443A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106025443B publication Critical patent/CN106025443B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提出一种在停车低温环境下，一种基于LC谐振进行加热的电源系统及具备该电源系统的车辆，包括直流电源、半桥电路、LC谐振单元和蓄电装置；所述电源系统具有两个工作回路分时工作，通过半桥电路中的上下桥臂控制所述两个工作回路交替导通和关断，所述工作回路一由直流电源、半桥电路的上桥臂、LC谐振单元和蓄电装置串联组成；所述工作回路二由蓄电装置、LC谐振单元、半桥电路的下桥臂串联组成。能量在所述直流电源、所述LC谐振单元和所示蓄电装置之间往复流动，产生正弦交流电流；所述正弦交流电流经所述蓄电装置的所述交流阻抗实部产生热量实现所述加热。

Description

一种基于LC谐振进行加热的电源系统及车辆
技术领域
本发明涉及一种电源加热系统，具体地，涉及一种基于LC谐振进行加热的电源系统，以及具有其的车辆。
背景技术
随着电动汽车的逐步推广，车用动力电池的低温性能愈来愈受到人们的关注。在冬天气温较低的环境下，锂离子电池的内阻急剧升高，放电容量明显衰减，大电流充电和放电能力降低，导致电动汽车产生续驶里程缩短、动力性变差和充电难等问题，而且大部分电池在低于0℃时无法对其充电，若强行充电，容易引发内部短路，造成安全隐患。为了解决这一问题，比较行之有效的方法是对动力电池进行加热，目前有很多基于锂离子电池的低温使用问题的解决方案。
当前，主要解决方法是给电池组进行加热。其中专利CN102074769A提出采用电路板充电方式对电池侧面进行加热，专利CN103051026A提出通过电池组放电和外部加热装置同时工作的方式对电池组进行加热，专利CN201797350U提出在电池箱进风口采用电阻丝加热方式将热风传递到电池箱内部进行加热。然而上述方案存在加热供电困难，加热效率低、并容易引发电池温度不均匀等缺陷，尤其是在电动汽车有限的空间上，额外的供电装置不仅会增加整个电池组的占用空间，影响整车的布局，还增加了高压电气装置的潜在安全隐患。
上述现有技术采用的是外部加热法，即通过外部的生热装置产生热量来给电池加热，这种方法简单易行，但是由于热量需要从外部慢慢传递给电池内部，因此耗时长，而且很可能只是在短时间内加热了电池的表层，对于电池的内部则无法确定是否真的在短时间内实现了加热。
在电池组内部加热的现有技术中，日本专利公开公报特开2003-272712号提出若二次电池的温度成为规定温度以下，则通过发动机对发电机的驱动或行驶中的再生制动对二次电池充电，反复进行二次电池的充放电，使二次电池的温度上升，由此，能够抑制可输入输出的电力的降低。但是，在上述专利文献1所记载的装置中，为了对二次电池充电，始终需要行驶中的再生制动或发动机对发电机的驱动。换句话说，在停车中，为了使二次电池的温度上升，需要驱动发动机。
此外CN102074756A公开了一种电池内部加热电路，储能电路和电池串联，能量在电池和储能电路之间往复流动实现电池加热。但是在上述加热过程中，当电流从储能电路流回电池E时，电荷存储元件C1中的能量不会完全流回电池E，而是会有一些能量余留在电荷存储元件C1中，最终使得电荷存储元件C1电压接近或等于电池电压，从而使得从电池E向电荷存储元件C1的能量流动不能进行，不利于加热电路的循环工作。基于此该电路需要设置能量叠加单元实现电荷存储元件与电池中的能量进行叠加。该电路结构复杂，电流波形非标准正弦波，对电池寿命有影响。
因此本发明为克服上述技术缺陷，提出一种在停车低温环境下，高效、正弦交流电加热的电源系统和具备该电源系统的车辆，通过LC谐振电路产生标准的、高低频都满足的正弦交流电流，作用于整个电源系统；利用电源系统在正弦交流电激励下的阻抗特性，从电池内部实现快速、高效加热，保障了电池低温环境下使用性能，且加热过程中以电源系统对象，施加的电流为标准的正弦的交流电，有利于提高电池一致性和使用寿命。
发明内容
本发明的一种基于LC谐振进行加热的电源系统，包括直流电源、半桥电路、LC谐振单元和蓄电装置；
所述半桥电路包括上桥臂和下桥臂；所述上桥臂一端与直流电源正极连接，下桥臂一端与直流电源负极连接；
所述LC谐振单元包括电容和电感，所述LC谐振单元一端连接在所述上桥臂和下桥臂之间，另一端连接蓄电装置正极，蓄电装置负极与直流电源负极连接；
所述蓄电装置包括电动势和交流阻抗实部；
能量在所述直流电源、所述LC谐振单元和所示蓄电装置之间往复流动，产生正弦交流电流；所述正弦交流电流经所述蓄电装置的所述交流阻抗实部产生热量实现所述加热。
本发明的一种基于LC谐振进行加热的电源系统，包括直流电源、半桥电路、LC谐振单元和蓄电装置；
所述半桥电路包括上桥臂和下桥臂；
所述蓄电装置包括电动势和交流阻抗实部；
所述LC谐振单元包括电容和电感，
所述电源系统具有两个工作回路分时工作，通过半桥中的上下桥臂控制所述两个工作回路交替导通和关断，
所述工作回路一由直流电源、半桥电路的上桥臂、LC谐振单元和蓄电装置串联组成；
所述工作回路二由蓄电装置、LC谐振单元、半桥电路的下桥臂串联组成；
能量在所述直流电源、所述LC谐振单元和所示蓄电装置之间往复流动，产生正弦交流电流；所述正弦交流电流经所述蓄电装置的所述交流阻抗实部产生热量实现所述加热。
进一步地，还包括功率电子开关，所述功率电子开关并联在LC谐振单元两端，控制LC谐振单元是否工作。
进一步地，所述的半桥电路，可为单独半桥，或者共享电机控制器的一组桥臂，或者共享车载DC-DC桥臂；
进一步地，所述的直流电源为超级电容、车载发动机-发电机组、或者外部充电接口导入的直流电中的一种或几种。
进一步地，直流电源为超级电容，闭合所述功率电子开关，控制半桥电路实现蓄电装置给超级电容充电，满足电源系统加热时直流电源所需的能量。
进一步地，还包括加热控制系统，所述加热控制系统收集蓄电装置电流、电压和SOC信息，判断是否需要进行加热，控制半桥电路和功率电子开关状态。
进一步地，选配L和C参数值确定LC谐振单元的振荡频率，使蓄电装置在该频率附近具有尽可能大的交流阻抗实部，以提高加热效果。
进一步地，当蓄电装置的SOC和端电压在允许范围内，控制半桥电路开关频率等于LC谐振频率。
本发明还涉及一种车辆，包括如上所述的电源系统。
附图说明
图1，加热电源系统整体结构图。
图2(a)，加热电源系统电路原理图。
图2(b)，加热电源系统工作回路一和工作回路二。
图2(c)，加热电源系统另一实施例的电路原理图。
图3(a)，加热电源系统谐振工作时流经蓄电装置电流变化示意图。
图3(b)，半桥电路一个周期内蓄电装置电流和电压变化示意图。
图4(a)，某锂电池某一环境温度不同频率的正弦交流电对应的交流阻抗实部变化特性。
图4(b)，某锂电池在某一频率下不同温度对应的交流阻抗实部的变化特性。
图4(c)，某锂电池在某一低温环境下相同频率、不同电流幅值的正弦交流电加热的温升特性。
图5示为不同频率下的正弦交流电作用某锂电池的电流幅值变化特性。
图6为加热电源系统的控制流程。
具体实施方式
如图1所示，一种基于LC谐振进行加热的电源系统，包括直流电源4、半桥电路3、LC谐振单元2和蓄电装置1，并且功率电子开关5并联在LC谐振单元2两侧；如图2(a)所示，半桥电路3包括上桥臂301和下桥臂302，所述半桥电路2可以是IGBT或者Mosfit，上桥臂301一端与直流电源4的正极连接，下桥臂302一端与直流电源4的负极连接。电源系统还包括电驱动系统7和驱动轮8。
当电源系统加热工作时，功率电子开关5断开。
LC谐振单元2包括电容201和电感202，所述电容201和电感202采用串联形式，如图2(a)所示，电感202一端连接在上桥臂301和下桥臂302之间，电容201一端连接蓄电装置正极，蓄电装置1负极与直流电源4负极连接，蓄电装置1包括电动势101和交流阻抗实部102；能量在直流电源4、LC谐振单元2和蓄电装置1之间往复流动，产生正弦交流电流，正弦交流电流经蓄电装置1的交流阻抗实部102产生热量实现加热。
加热的电源系统具有两个工作回路，回路一和回路二，如图2(b)所示，控制上桥臂和下桥臂交替导通和关断，回路一和回路二交替工作。回路一电路由直流电源、上桥臂、电感L、电容C、蓄电装置的电动势E和交流阻抗实部R串联组成；回路二电路由下桥臂、电感L、电容C、蓄电装置的电动势E和交流阻抗实部R串联组成。
直流电源4可选为超级电容，或者车载发动机-发电机组、或者外部充电接口导入的直流电。
当直流电源为超级电容时，闭合功率电子开关，此时图2(a)构成复合电源(蓄电池和超级电容)系统，半桥电路构成DC-DC装置。控制半桥电路上桥臂实现蓄电装置给超级电容小电流充电，满足低温环境下超级电容加热时直流电源所需的能量。
蓄电装置1是能进行充放电的直流电源，例如，由镍氢电池、锂离子电池等二次电池构成，本发明具体实施例以新能源车辆动力电池为例进行说明。
蓄电装置1是由一定数量单体电池串、并联组成，在这里示出的等效电路图中，具有反应电池能量状态的电动势和内部交流阻抗实部。
所述半桥电路可采用单独半桥，或者共享电机控制器一组桥臂，或者共享车载DC-DC桥臂，图2(a)为共享车载复合电源系统DC-DC桥臂；
如图1，加热控制系统6采集蓄电装置1的电流值、电压和温度、计算蓄电装置的荷电状态(SOC)，其中计算SOC可以使用各种公知的计算方法，加热控制系统优选为电池管理系统，根据上述信息，确定谐振加热回路工作方式、交流电流幅值、半桥电路上下桥臂的开关频率，工作方式包括是否启动、启动后如何工作以及如何停止工作。
功率电子开关5受加热控制系统控制，只有在停车低温环境下动力电池需要自加热时才断开，其他时候都闭合。
当半桥电路共享电机控制器一组桥臂时，实现电路原理图如图2(c)所示,LC谐振单元通过控制功率电子开关502与电机控制器一组桥臂的上桥臂301、下桥臂302中间连接，而另一个功率电子开关501连接蓄电装置正极与电机控制控制一组桥臂的上桥臂301相连；当停车加热电源系统工作时，功率电子开关502闭合，功率电路开关501断开；当加热电源系统不工作时，功率电子开关502断开，功率电路开关501闭合；
谐振加热回路工作过程：加热控制系统根据蓄电装置中温度、电压和SOC等信息，判断此时是否需要进行加热，当达到加热条件时，加热控制系统控制谐振加热回路开始工作，对蓄电装置进行加热，当达到停止加热条件时，控制谐振加热回路停止工作。例：当加热控制系统检测到电池温度低于正常工作温度范围，启动谐振加热回路。
当判断需要进行加热时，对于图2(a)实施例，加热控制系统使功率电子开关5断开；对图2(c)实施例，加热控制系统使功率电子开关502闭合，功率电路开关501断开。通过上述方式使谐振加热回路接通，由其他电子控制单元，优选是电机控制器或者复合电源DC-DC，控制半桥电路上下桥臂交替工作，且上下桥臂开关频率优选为LC谐振单元谐振频率。
串联R、L、C谐振电路中，电感和电容吸收的功率分别为：
PL(t)＝-QUIsin(2ω0t)；
PC(t)＝-PL(t)＝QUIsin(2ω0t).
由于u(t)＝uL(t)+uC(t)＝0(相当于虚短路)，任何时刻进入电感和电容的总瞬时功率为零，即PL(t)+PC(t)＝0。电感和电容与直流电源、电阻之间没有能量交换。但是，电感和电容之间相互交换能量，当电流减小时，电感中释放的磁场能量WL＝0.5Li2减小，且全部被电容吸收，并转换为电场能。当电流增加时，电容电压减小，电容释放的电场能WC＝0.5Cu2减小，且全部被电感吸收，并转换为磁场能量。能量在电感和电容之间的往复交换，形成电流正弦振荡，如图3(a)所示，振荡频率由L和C来决定，即
如图2(b)所示，在t1时间内，半桥电路上桥臂301导通,下桥臂302关断，回路一工作，直流电源给蓄电装置充电，电路流经蓄电装置的交流阻抗实部产生热量从内部加热，同时电感L和电容C之间进行如前所述的能量交换，且由于谐振作用能量和保持不变；在t2时间内，半桥电路上桥臂301关断,下桥臂302导通，蓄电装置放电，电流流经自身的交流阻抗实部产生热量从内部加热，同时电感L和电容C之间进行能量交换，且由于谐振作用能量和保持不变。
图3(a)示出了蓄电装置随上桥臂和下桥臂通断的电流变化特性，当LC谐振电路工作时，经过很短时间从直流电源中获取能量逐渐使L、C逐渐达到储能平衡，当平衡后在LC电路中产生谐振，电流波形呈现标准的正弦波。
图3(b)示出了LC谐振单元储能平衡后，一个周期内蓄电装置端电压和电流变化特性，其中电流呈标准正弦波，端电压为蓄电装置电动势基础上叠加一个呈正弦波形的电压，该正弦波形的电压为蓄电装置交流阻抗实部与流经的正弦电流作用的结果，端电压变化范围应满足蓄电装置电压允许范围。
正弦交流电流经蓄电装置时，蓄电装置交流阻抗实部的生热率公式如下：
式中ZRe为蓄电装置交流阻抗实部值，与蓄电装置环境温度、交流电作用的频率有关，A为交流电的电流幅值，上述公式表明生热率与交流阻抗实部值成正比，与交流电电流幅值的平方成正比，交流电电流幅值变化的影响大于交流阻抗实部值变化的影响。
以蓄电装置是锂电池为例，图4(a)示某低温环境不同频率的正弦交流电作用电池时，电池内部交流阻抗实部变化特性，可见交流阻抗实部值随着交流电频率的增加而减小，一般较低频率(10Hz以下)具有较大交流阻抗实部。而LC谐振加热回路的振荡频率完全由L和C来决定，当L和C参数选定后，交流电的频率被确定，即交流阻抗实部值被确定，所以为了在低温下达到更好的加热效果，优先从低频角度选配L和C参数值，即在允许条件下，尽可能较低频率地选配L和C参数值；图4(b)为电池组在某一频率下不同温度对应的交流阻抗实部的变化特性，可见交流阻抗实部值随着温度降低而增加。图4(c)通过实验示出了电池组在某一低温环境下相同频率、不同电流幅值的动力电池温升特性，表明电池在低温条件通过改变交流电电流幅值可获得不同的加热效果，交流电电流幅值越大，加热效果越好。
因此，基于图4(a)至图4(c)的分析，加热回路中半桥电路开关频率fs优选采用LC谐振频率f0,以达到较大正弦交流电幅值实现快速加热，进而实现蓄电装置和电池快速升温，但前提是蓄电装置的电压变化范围应在允许范围内。
图5示出半桥电路开关频率fs与谐振加热回路产生的电流幅值的关系，其中f0为LC谐振频率，可见当半桥电路开关频率fs等于LC谐振频率f0时，谐振加热回路电流幅值最大。
图6给出了基于LC谐振进行加热的电源系统控制流程，具体方法如下：加热控制系统根据车用电池中温度、端电压和SOC信息，判断是否需要进行加热，若进行加热，加热控制系统控制功率电子开关，使谐振加热回路投入工作；接着加热控制系统确定谐振加热回路半桥开关频率，控制半桥电路的上、下桥臂按照确定的加热回路开关频率交替导通和关断,此时优选半桥电路开关频率fs等于LC谐振频率f0，以较大幅值的工作电流实现快速加热，由直流电源、LC谐振单元以及蓄电装置之间完成能量转换，产生正弦交流电流，流经蓄电装置内部交流阻抗实部产生热量实现低温内部加热。
如果动力电池组SOC在允许范围内，而端电压超出第一允许范围，执行偏离振荡频率f0以降低交流电幅值来继续加热，此时谐振加热回路工作电流的幅值以动力电池组端电压、SOC和温度为判断依据；本领域技术人员基于蓄电池参数、充放电特性以及使用要求确定交流电幅值。
若电池组端电压进一步超出第二允许范围，所述第一允许范围在第二允许范围之内，即所述第二范围包含第一范围，或者电池组SOC超出允许范围，或者电池组温度达到加热所期望的温度，则加热控制系统控制功率电子开关，停止加热；本领域技术人员基于蓄电池参数、充放电特性以及使用要求确定交流电幅值。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种基于LC谐振进行加热的电源系统，包括直流电源、半桥电路、LC谐振单元和蓄电装置；
所述半桥电路包括上桥臂和下桥臂；所述上桥臂一端与直流电源正极连接，下桥臂一端与直流电源负极连接；
所述LC谐振单元包括电容和电感，所述LC谐振单元一端连接在所述上桥臂和下桥臂之间，另一端连接蓄电装置正极，蓄电装置负极与直流电源负极连接；
所述蓄电装置包括电动势和交流阻抗实部；
能量在所述直流电源、所述LC谐振单元和所示蓄电装置之间往复流动，产生正弦交流电流；
所述正弦交流电流经所述蓄电装置的所述交流阻抗实部产生热量实现所述加热。
2.一种基于LC谐振进行加热的电源系统，包括直流电源、半桥电路、LC谐振单元和蓄电装置；
所述半桥电路包括上桥臂和下桥臂；
所述蓄电装置包括电动势和交流阻抗实部；
所述LC谐振单元包括电容和电感，
所述电源系统具有两个工作回路分时工作，通过半桥中的上下桥臂控制所述两个工作回路交替导通和关断，
所述两个工作回路中的工作回路一由直流电源、半桥电路的上桥臂、LC谐振单元和蓄电装置串联组成；
所述两个工作回路中工作回路二由蓄电装置、LC谐振单元、半桥电路的下桥臂串联组成；
能量在所述直流电源、所述LC谐振单元和所示蓄电装置之间往复流动，产生正弦交流电流；
所述正弦交流电流经所述蓄电装置的所述交流阻抗实部产生热量实现所述加热。
3.如权利要求1或2所述的电源系统，其特征在于：还包括功率电子开关，所述功率电子开关并联在LC谐振单元两端，控制LC谐振单元是否工作。
4.如权利要求1或2所述的电源系统，其特征在于：所述的半桥电路，为单独半桥，或者共享电机控制器的一组桥臂，或者共享车载DC‐DC桥臂。
5.如权利要求1或2所述的电源系统，其特征在于：所述的直流电源为超级电容、车载发动机‐发电机组、或者外部充电接口导入的直流电中的一种或几种。
6.如权利要求3所述的电源系统，其特征在于：直流电源为超级电容，闭合所述功率电子开关，控制半桥电路实现蓄电装置给超级电容充电，满足电源系统加热时直流电源所需的能量。
7.如权利要求3所述的电源系统，其特征在于：还包括加热控制系统，所述加热控制系统收集蓄电装置电流、电压和SOC信息，判断是否需要进行加热，控制半桥电路和功率电子开关状态。
8.如权利要求1或2所述的电源系统，其特征在于：选配L和C参数值确定LC谐振单元的振荡频率，使蓄电装置在该频率附近具有尽可能大的交流阻抗实部，以提高加热效果。
9.如权利要求1或2所述的电源系统，其特征在于：当蓄电装置的SOC和端电压在允许范围内，控制半桥电路开关频率等于LC谐振频率。
10.一种车辆，其特征在于：包括权利要求1‐9任一项所述的电源系统。
CN201610591582.4A 2016-07-25 2016-07-25 一种基于lc谐振进行加热的电源系统及车辆 Active CN106025443B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610591582.4A CN106025443B (zh) 2016-07-25 2016-07-25 一种基于lc谐振进行加热的电源系统及车辆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610591582.4A CN106025443B (zh) 2016-07-25 2016-07-25 一种基于lc谐振进行加热的电源系统及车辆

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106025443A CN106025443A (zh) 2016-10-12
CN106025443B true CN106025443B (zh) 2018-12-07

Family

ID=57117824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610591582.4A Active CN106025443B (zh) 2016-07-25 2016-07-25 一种基于lc谐振进行加热的电源系统及车辆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106025443B (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107039708B (zh) * 2016-11-29 2019-08-02 北京交通大学 一种锂离子电池组低温自加热方法
CN107666028A (zh) * 2017-08-16 2018-02-06 同济大学 一种电动车用锂离子电池低温交流加热装置
CN108847513B (zh) * 2018-05-08 2020-07-24 北京航空航天大学 一种锂离子电池低温加热控制方法
CN111355434B (zh) * 2018-12-21 2021-06-18 比亚迪股份有限公司 电机控制电路、车辆及其加热方法
CN110962631B (zh) * 2018-12-29 2020-11-17 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池加热系统及其控制方法
CN110277607A (zh) * 2019-06-29 2019-09-24 潍柴动力股份有限公司 一种电池自加热的控制系统及方法
CN112224034B (zh) * 2019-06-30 2022-04-15 比亚迪股份有限公司 能量转换装置及车辆
CN112622559B (zh) * 2019-09-24 2022-08-09 比亚迪股份有限公司 一种汽车及高压控制装置
CN110789400A (zh) * 2019-10-22 2020-02-14 上海交通大学 电池无线充电-加热一体化系统、控制方法及电池系统
CN110808436B (zh) * 2019-11-15 2021-07-06 华霆（合肥）动力技术有限公司 电池模组控制方法、装置和存储介质
CN114062938B (zh) * 2020-07-29 2022-08-09 比亚迪股份有限公司 动力电池的振荡加热电流的检测方法、装置及车辆
CN112736327A (zh) * 2021-01-11 2021-04-30 河北工业大学 一种基于lc谐振的低温电池组件加热装置
EP4250436A4 (en) * 2021-09-06 2024-04-03 Contemporary Amperex Technology Co Ltd BATTERY HEATING DEVICE, AND CONTROL METHOD, CONTROL CIRCUIT AND ASSOCIATED POWER SUPPLY DEVICE
CN113782873B (zh) * 2021-11-15 2022-04-08 蜂巢能源科技有限公司 一种电池组件的加热电路以及用于加热电路的加热方法
CN114523881B (zh) * 2022-03-07 2024-02-27 臻驱科技（上海）有限公司 电动汽车的动力总成电路及动力电池加热方法
CN115224397B (zh) * 2022-08-26 2023-12-15 阿维塔科技(重庆)有限公司 一种电池包自加热电路及汽车

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010023785A (ja) * 2008-07-24 2010-02-04 Kawasaki Heavy Ind Ltd 蓄電池駆動電車の給電システム
CN102074756A (zh) * 2010-07-30 2011-05-25 比亚迪股份有限公司 一种电池的加热电路
CN201966303U (zh) * 2011-01-24 2011-09-07 朗瑞迪尔(天津)新能源科技有限公司 一种蓄电池保温加热装置
CN103780158A (zh) * 2014-01-21 2014-05-07 中国矿业大学 一种电动汽车动力电池余热利用装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010023785A (ja) * 2008-07-24 2010-02-04 Kawasaki Heavy Ind Ltd 蓄電池駆動電車の給電システム
CN102074756A (zh) * 2010-07-30 2011-05-25 比亚迪股份有限公司 一种电池的加热电路
CN201966303U (zh) * 2011-01-24 2011-09-07 朗瑞迪尔(天津)新能源科技有限公司 一种蓄电池保温加热装置
CN103780158A (zh) * 2014-01-21 2014-05-07 中国矿业大学 一种电动汽车动力电池余热利用装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HEV battery heating using AC currents;T.A.Stuart，A.Hande;《Journal of Power Sources》;20040422;第129卷(第2期);参见1 介绍、图1，图3 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106025443A (zh) 2016-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106025443B (zh) 一种基于lc谐振进行加热的电源系统及车辆
CN106025445B (zh) 一种基于lc谐振和ptc电阻带的蓄电装置加热方法
CN106229583B (zh) 一种基于lc谐振进行加热的蓄电装置加热方法
CN105762434B (zh) 一种具有自加热功能的电源系统和车辆
Shang et al. A sine-wave heating circuit for automotive battery self-heating at subzero temperatures
Wen et al. An overview of electricity powered vehicles: Lithium-ion battery energy storage density and energy conversion efficiency
CN105932363B (zh) 一种电源系统的自加热方法
Shang et al. Modeling and analysis of high-frequency alternating-current heating for lithium-ion batteries under low-temperature operations
Duan et al. A solar power-assisted battery balancing system for electric vehicles
CN103887578B (zh) 提高电动汽车低温续航里程的动力电池加热方法和系统
Badawy et al. Design and implementation of a 75-kW mobile charging system for electric vehicles
CN107666028A (zh) 一种电动车用锂离子电池低温交流加热装置
CN206878144U (zh) 动力电池交流充放电低温加热系统
CN205670705U (zh) 直接配接国标充电桩的低压电动车用智能快速充电转换器
CN104249629A (zh) 电动汽车、电动汽车的动力系统和动力电池的充电方法
CN103560307B (zh) 一种振荡式电池组快速加热电路及方法
CN209581201U (zh) 一种可调加热速度的电池系统
CN108511822A (zh) 一种锂离子电池低温加热装置及电动汽车
CN111354996B (zh) 车辆及其动力电池温度控制装置
CN107994299A (zh) 车载动力电池低温全时间交错并联加热拓扑电路及其应用
CN109004293B (zh) 动力电池液冷系统热管理模块大小循环控制方法
CN105811514B (zh) 双源无轨电车动力电池动态平衡充电控制方法和控制系统
CN104471830A (zh) 向具有双电能存储装置的混合动力车辆供电的系统和方法
CN105846013A (zh) 动力电池充电和加热控制系统以及控制方法
CN109585952A (zh) 车辆动力电池包的热管理方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant