JP7390379B2 - 電池加熱システム - Google Patents
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Description
Claims (12)
- 電池加熱システムであって、
電池パックに接続されたスイッチアセンブリと、前記スイッチアセンブリに接続されたインバータと、前記インバータに接続されたモータと、を含み、
前記スイッチアセンブリは、前記電池パックの正極に接続された主正極スイッチと、前記電池パックの負極に接続された主負極スイッチと、を含み、
前記インバータは、並列に接続された第1相ブリッジアームと第2相ブリッジアームと第3相ブリッジアームとを含み、前記第1相ブリッジアーム、前記第2相ブリッジアーム及び前記第3相ブリッジアームはいずれも上部ブリッジアーム及び下部ブリッジアームを有し、前記上部ブリッジアームにはスイッチモジュールが設けられ、前記下部ブリッジアームにはスイッチモジュールが設けられており、前記スイッチモジュールには前記スイッチモジュールを保護するためのバッファモジュールが並列に接続されており、
前記モータの第1相入力端、第2相入力端及び第3相入力端は、それぞれ、前記第1相ブリッジアームにおける上部ブリッジアームと下部ブリッジアームとの接続点、前記第2相ブリッジアームにおける上部ブリッジアームと下部ブリッジアームとの接続点、及び前記第3相ブリッジアームにおける上部ブリッジアームと下部ブリッジアームとの接続点に接続されており、
前記インバータは、目標上部ブリッジアームスイッチモジュール及び目標下部ブリッジアームスイッチモジュールに駆動信号を出力して、前記目標上部ブリッジアームスイッチモジュール及び前記目標下部ブリッジアームスイッチモジュールを周期的にオンオフ制御して交流電流を発生させるためのモータコントローラをさらに含み、前記目標上部ブリッジアームスイッチモジュールは、前記第1相ブリッジアーム、前記第2相ブリッジアーム、前記第3相ブリッジアームのいずれかのブリッジアームの上部ブリッジアームのスイッチモジュールであり、前記目標下部ブリッジアームスイッチモジュールは、前記目標上部ブリッジアームスイッチモジュールが位置するブリッジアーム以外の少なくとも1つのブリッジアームの下部ブリッジアームのスイッチモジュールであり、
前記目標上部ブリッジアームスイッチモジュール及び前記目標下部ブリッジアームスイッチモジュールがオンになるように制御する場合、前記電池パックの放電回路が形成され、
前記目標上部ブリッジアームスイッチモジュール及び前記目標下部ブリッジアームスイッチモジュールがオフになるように制御する場合、前記電池パックの充電回路が形成され、
前記電池加熱システムは、電流センサ及び電池管理モジュールをさらに含み、前記電流センサは、前記電池パックの負極と前記スイッチアセンブリとの間に設けられ、前記電流センサは、電流を収集するのに用いられ、前記電池管理モジュールは、前記モータコントローラに制御信号を送信して、前記モータコントローラの駆動信号の出力を制御し、
前記電流センサは、電流パラメータを前記電池管理モジュールにアップロードし、前記電池管理モジュールは、前記電流パラメータに基づいて、前記モータコントローラに制御信号を送信する前に、前記電流センサをウェイクアップする、
ことを特徴とする電池加熱システム。 - 前記インバータは、前記第1相ブリッジアームに並列に接続されたサポートコンデンサをさらに含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の電池加熱システム。 - 前記スイッチアセンブリと前記インバータとの間に位置するZソースネットワーク回路をさらに含み、
前記Zソースネットワーク回路は、前記第1相ブリッジアーム、前記第2相ブリッジアーム、前記第3相ブリッジアームのいずれかのブリッジアームの上部ブリッジアームのスイッチモジュールと下部ブリッジアームのスイッチモジュールとが同時にオンになると、前記インバータと前記電池パックが位置する回路とを遮断する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電池加熱システム。 - 前記Zソースネットワーク回路は、第1ダイオード、第1インダクタ、第1コンデンサ、第2インダクタ及び第2コンデンサを含み、
前記第1ダイオードのアノードは、前記電池パックの正極に接続され、前記第1ダイオードのカソードは、前記第1インダクタの一端及び前記第1コンデンサの一端に接続され、
前記第1インダクタの他端は、前記第2コンデンサの一端及び前記インバータに接続され、
前記第1コンデンサの他端は、前記第2インダクタの他端及び前記インバータに接続され、
前記第2インダクタの一端は、前記電池パックの負極及び第2コンデンサの他端に接続され、前記第2インダクタの他端は、前記インバータに接続され、
前記第2コンデンサの一端は、前記インバータに接続されている、
ことを特徴とする請求項3に記載の電池加熱システム。 - 前記スイッチモジュールは、ダイオードを有し、
前記上部ブリッジアームのスイッチモジュールは、前記ダイオードのアノードが前記上部ブリッジアームと前記下部ブリッジアームとの接続点に接続され、前記ダイオードのカソードが前記上部ブリッジアームと前記電池パックの正極との間に位置し、
前記下部ブリッジアームのスイッチモジュールは、前記ダイオードのアノードが前記下部ブリッジアームと前記電池パックの負極との間に位置し、前記ダイオードのカソードが前記上部ブリッジアームと前記下部ブリッジアームとの接続点に接続されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の電池加熱システム。 - 前記バッファモジュールは、第1抵抗及び第3コンデンサを含み、
前記上部ブリッジアームのスイッチモジュールに並列に接続された前記バッファモジュールは、前記第1抵抗の一端が前記上部ブリッジアームのスイッチモジュールと前記電池パックの正極との間に位置し、前記第1抵抗の他端が前記第3コンデンサの一端に接続され、前記第3コンデンサの他端が前記上部ブリッジアームと前記下部ブリッジアームとの接続点に接続されており、
前記下部ブリッジアームのスイッチモジュールに並列に接続された前記バッファモジュールは、前記第1抵抗の一端が前記上部ブリッジアームと前記下部ブリッジアームとの接続点に接続され、前記第1抵抗の他端が前記第3コンデンサの一端に接続され、前記第3コンデンサの他端が前記下部ブリッジアームのスイッチモジュールと前記電池パックの負極との間に位置する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電池加熱システム。 - 前記第1抵抗の抵抗値は、0.1Ωから20Ωの範囲であり、
前記第3コンデンサの容量は、0.1μFから15μFの範囲である、
ことを特徴とする請求項6に記載の電池加熱システム。 - 前記バッファモジュールは、第2抵抗、第4コンデンサ及び第2ダイオードを含み、
前記上部ブリッジアームのスイッチモジュールに並列に接続された前記バッファモジュールは、前記第2抵抗の一端が前記上部ブリッジアームのスイッチモジュールと前記電池パックの正極との間に位置し、前記第2抵抗の他端が前記第4コンデンサの一端に接続され、前記第4コンデンサの他端が前記上部ブリッジアームと前記下部ブリッジアームとの接続点に接続され、前記第2ダイオードのアノードが第2抵抗の一端に接続され、前記第2ダイオードのカソードが第2抵抗の他端に接続されており、
前記下部ブリッジアームのスイッチモジュールに並列に接続された前記バッファモジュールは、前記第2抵抗の一端が前記上部ブリッジアームと前記下部ブリッジアームとの接続点に接続され、前記第2抵抗の他端が前記第4コンデンサの一端に接続され、前記第4コンデンサの他端が前記下部ブリッジアームのスイッチモジュールと前記電池パックの負極との間に位置し、前記第2ダイオードのアノードが前記第2抵抗の一端に接続され、前記第2ダイオードのカソードが第2抵抗の他端に接続されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の電池加熱システム。 - 前記第2抵抗の抵抗値は、0.1Ωから20Ωの範囲であり、
前記第4コンデンサの容量は、0.1μFから15μFの範囲である、
ことを特徴とする請求項8に記載の電池加熱システム。 - 前記スイッチアセンブリは、前記電池パックの正極に接続された主正極スイッチ及び/又は前記電池パックの負極に接続された主負極スイッチを含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の電池加熱システム。 - 前記電池パックの正極と前記スイッチアセンブリとの間に設けられたヒューズモジュールをさらに含み、前記ヒューズモジュールは、前記電池パックと前記電池加熱システムとの接続を遮断するのに用いられる、
ことを特徴とする請求項1に記載の電池加熱システム。 - 前記電池管理モジュールからの通信要求に応答して、前記電池管理モジュールと前記モータコントローラとの間の通信権を開放する車両制御ユニットをさらに含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の電池加熱システム。
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