[發明專利]車載動力電池低溫全時間交錯并聯加熱拓撲電路及其應用

在審

• 申請號: 201711287702.2
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107994299A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 商云龍;張承慧;崔納新;張奇;段彬
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H01M10/615
• 分類號: H01M10/615;H01M10/625;H01M10/63;H01M10/657
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 李圣梅

1.車載動力電池低溫全時間交錯并聯加熱拓撲電路，其特征是，包括第一電池組及第二電池組，兩個相并聯的Buck-Boost變換電路并聯至待加熱的電池組上，所述Buck-Boost變換電路分別由兩對相角相差設定角度的PWM信號控制，當第一個Buck-Boost變換電路對第一電池組的電池單體加熱時，第二個Buck-Boost變換電路對第二電池組的電池單體加熱，實現全時間加熱電池組。

2.如權利要求1所述的車載動力電池低溫全時間交錯并聯加熱拓撲電路，其特征是，所述Buck-Boost變換電路分別由兩對相角相差180^°的PWM信號控制，占空比為50％。

3.如權利要求1所述的車載動力電池低溫全時間交錯并聯加熱拓撲電路，其特征是，所述第一電池組及第二電池組為被分為數量相等的兩組。

4.如權利要求1所述的車載動力電池低溫全時間交錯并聯加熱拓撲電路，其特征是，所述第一電池組及第二電池組為被分為數量不等的兩組。

5.如權利要求1所述的車載動力電池低溫全時間交錯并聯加熱拓撲電路，其特征是，所述兩個相并聯的Buck-Boost變換電路結構相同，分別包括第一開關管、第二開關管、第三開關管及第四開關管，所述第一開關管及第三開關管分別與第一電池組并聯，所述第二開關管及第四開關管分別與第二電池組并聯，上述并聯電路均連接至一電感上。

6.如權利要求5所述的車載動力電池低溫全時間交錯并聯加熱拓撲電路，其特征是，所述第一開關管、第二開關管、第三開關管與第四開關管均為MOSFET開關管。

7.如權利要求1所述的車載動力電池低溫全時間交錯并聯加熱拓撲電路，其特征是，包括：包括：

在一個PWM周期內，具有四個穩定的工作模態：

工作模態一：第一開關管導通，第二開關管關斷，第四開關管導通，第三開關管關斷；第一電感給第一電池組充電，第一電感電流開始下降，第二電感給第二電池組充電，第二電感電流開始下降；

工作模態二：第一開關管保持導通，第二開關管保持關斷，第四開關管保持導通，第三開關管保持關斷；當第一電感電流降為0時，模態二開始；第一電池組將能量傳遞到第一電感中，第一電感電流反向上升，第二電池組將能量傳遞到第二電感中，第二電感電流反向上升；

工作模態三：第二開關管導通，第一開關管關斷，能量從第一電感傳遞到第二電池組；第三開關管導通，第四開關管關斷，能量第二電感傳遞到第一電池組；

工作模態四：第二開關管保持導通，第一開關管保持關斷，第三開關管保持導通，第四開關管保持關斷，當電感電流降為0時，模態四開始；第二電池組給第一電感充電，能量存儲在第一電感中，第一電池組給第二電感充電，能量存儲在第二電感中。

8.車載動力電池低溫全時間交錯并聯加熱拓撲電路的控制系統，包括控制器，所述控制器與兩個相并聯的Buck-Boost變換電路的第一開關管、第二開關管、第三開關管與第四開關管相連，所述控制器輸出一對PWM信號驅動第一開關管與第二開關管，所述控制器輸出另一對PWM信號驅動第三開關管與第四開關管。

9.如權利要求8所述的車載動力電池低溫全時間交錯并聯加熱拓撲電路的控制系統，所述控制器通過控制第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管的開關頻率，即可在線調整其加熱速度。

10.車載動力電池低溫全時間交錯并聯加熱拓撲電路的應用，其特征是，上述權利要求1-7任一所述的車載動力電池低溫交流加熱基本拓撲電路應用至電動汽車上。