[實用新型]電動汽車、供電系統及電池加熱裝置

有效

• 申請號: 201420424613.3
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN204029954U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 周濤;齊阿喜
• 申請（專利權）人: 惠州比亞迪電池有限公司
• 主分類號: H01M10/615
• 分類號: H01M10/615;H01M10/617;H01M10/625;H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及電動汽車技術領域，特別涉及一種電池加熱裝置、一種具有該電池加熱裝置的供電系統以及一種電動汽車。

背景技術

隨著電動汽車的技術越來越成熟，電動汽車得到了廣泛的發展。其中，動力電池作為電動汽車的儲能載體，其性能決定了電動汽車的發展，目前電動汽車的動力電池主要以鋰電池和磷酸鐵鋰電池為主。磷酸鐵鋰電池最大不足是在低溫-20℃以下時，只能放出額定電量的50%-70%，因此在電池處于低溫狀態下時需要對電池進行加熱，就能提高電池放出的電量。

目前對磷酸鐵鋰電池的加熱主要是通過對磷酸鐵鋰電池進行大電流充放電，利用電池本身內阻在通電流時發熱，通過熱傳導對電池進行加熱，即是利用電池本身的電量對自身進行加熱。但是，采用該方式對電池加熱時，會導致整個加熱系統的發熱嚴重，容易造成電池加熱不均勻，使電池出現過熱損壞。

發明內容

本實用新型是基于發明人對以下問題的認識和研究作出的：

相關技術中，利用電池本身內阻在通電流時發熱以對電池進行加熱時，電池加熱系統如圖1所示，該電池加熱系統的工作原理為：

首先開通IGBT1，使得電池對電容C進行充電，其中電流流向如圖2所示。由于電池中寄生電感ESL的存在，會使充電后電容C的電壓高于電池的電壓。當ESL中電流降到0后，電容C通過IGBT1中二極管對電池進行充電，電池中電流流向如圖3所示，并且在此期間IGBT1關斷。然后在電池對電容C完成充電后，開通IGBT2，利用電感Ｌ，使電容C上的電壓進行極性的翻轉，電流流向如圖4所示，電容C上的電壓極性翻轉完成后，再次開通IGBT1，進入下一循環，從而實現電池內部寄生電阻ESR在通電流時發熱以實現電池加熱。

然而，發明人在研究時發現，在電池加熱時，流過IGBT和電容C的電流較大，使得整個加熱系統的發熱嚴重，并且在電池加熱工作中產生的交變大電流，造成電流噪音很大且對外會產生很大的磁輻射。同時電容C兩端一直是大紋波電流，使得電容C發熱十分嚴重。此外，加熱系統的工作電流會隨著電池溫度的上升而變大，這是因為電池本身的特性造成，磷酸鐵鋰電池在低溫時，由于內部離子活性降低，導致電池內阻增大，當電池溫度上升后，離子活性增強，內阻變小，而內阻變小會導致系統工作電流變大，存在一定的安全隱患。

為解決上述技術問題，本實用新型的第一個目的在于提出一種電池加熱裝置，利用第一、第二直流源，通過控制第一開關單元和第二開關單元先后開通以使電池的內部產生高頻的交變電流來實現對電池加熱，使得電池加熱均勻，并且由于電池加熱過程中的工作電流小，可降低電流噪音。

本實用新型的第二個目的在于提出一種供電系統。本實用新型的第三個目的在于提出一種電動汽車。

為達到上述目的，本實用新型一方面提出的一種電池加熱裝置，包括：第一電容，所述第一電容的一端與電池的一端相連；第二電容，所述第二電容的一端與所述電池的一端相連；第一直流源，所述第一直流源與所述第一電容并聯，所述第一直流源的輸出電壓小于電池的預設安全電壓；第二直流源，所述第二直流源與所述第二電容并聯，所述第二直流源的輸出電壓大于所述電池的預設安全電壓；第一開關單元和第二開關單元，所述第一開關單元的一端與所述電池的另一端相連，所述第一開關單元的另一端與所述第一電容的另一端相連，所述第二開關單元的一端與所述電池的另一端相連，所述第二開關單元的另一端與所述第二電容的另一端相連，所述第二直流源的正極端與所述第二電容的另一端之間連接有第一二極管，所述第一二極管的陽極與所述第二直流源的正極端相連，所述第一二極管的陰極與所述第二電容的另一端相連。其中，通過控制所述第一開關單元和第二開關單元先后開通以使所述電池的內部產生高頻的交變電流，以對所述電池進行加熱。

根據本實用新型的電池加熱裝置，利用第一、第二直流源分別穩定第一電容的最低電壓和第二電容的最低電壓，通過控制第一開關單元和第二開關單元先后開通以使電池的內部產生高頻的交變電流來實現對電池加熱，使得電池加熱均勻，避免電池因加熱不均勻而損壞。并且，可通過調節第一電容和第二電容的電壓以調節整個加熱裝置的工作電流，實現工作電流可調，不致工作電流很大，從而使得電池加熱過程中沒有大電流，電流噪音小，且第一二極管能夠保證電池安全可靠地加熱。