[發明專利]一種非接觸式動力電池低溫加熱、阻抗測量和充電的方法

有效

• 申請號: 202010003094.3
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111137149B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 熊瑞;張奎;孫逢春
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B60L53/12
• 分類號: B60L53/12;B60L58/27;B60L58/12;B60L58/16;B60L58/24;H01M10/42;H01M10/44;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/633
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

本發明涉及一種非接觸式動力電池低溫加熱、阻抗測量和充電的方法，利用非接觸式動力電池充電裝置中的交流電測量電池阻抗以及對動力電池進行加熱，實現利用無線充電設備測量電池阻抗和加熱動力電池，無需外接單獨的激勵源。此外能夠根據實時測量的電池阻抗實時更新電池充電的電流和電壓，實現最優電流和最優電壓充電，充電效率更高，充電過程對電池損傷更小。能夠根據實時測量的電池阻抗實時更新動力電池SOC和SOH，實現動力電池狀態參數的估計更加準確。能夠根據實時測量的電池阻抗實時更新電池交流電加熱的頻率、電流和功率參數，實現變頻加熱溫升速率更高，控制精確度高且簡單。

技術領域

動力電池低溫加熱、阻抗測量和充電領域，尤其涉及一種非接觸式動力電池低溫加熱、阻抗測量和充電的方法。

背景技術

現有的非接觸式動力電池充電裝置如CN109774504A，都是將接受線圈收到的電磁能轉換為交流電，再將交流電轉換為直流電來給動力電池充電，作用單一。

目前，阻抗測量沒有車載環境下的實現裝置，現有技術的在線車輛都需要額外增加特定的外接激勵設備，如專利申請CN109254251，外接激勵信號產生單元產生一定頻率的正弦激勵，但不具備車載條件。流程繁瑣而且設備不靈活性、適應性差，不能很好的適應目前車輛動力電池參數及時更新的需求；

另一種計算阻抗通過建模，存在建模不精確阻抗計算誤差大等諸多缺點。

還有一種現有非車載阻抗測量裝置大多基于電化學工作站，采用交流阻抗法能精確得到電池阻抗信息，但是設備體積龐大，不適用與車載阻抗的測量。

現有技術CN110554327,雖然在車載充電時，到那時利用的電池充放電階躍信號，并非使用了外接交流正弦激勵，測量精度不足。

現有電池預熱技術大多以PTC加熱為主，但是PTC加熱存在加熱效率低，均勻性不好、安全隱患高、控制精確性差、升溫速率慢等缺點；

傳統的液體加熱會大幅度降低動力電池的能量密度，同時也存在加熱效率低、升溫速率慢等問題；

近年來的最新的電池內部加熱電阻的技術雖然提升了加熱速率，但是也存在著管控成本過高，控制過于復雜等問題，目前現有方法還無法短時間內有效解決電池預熱問題。

發明內容

現有技術中無人想到利用非接觸式動力電池充電裝置中的交流電，而本發明正是跳出了現有技術的常規使用偏見；利用非接觸式動力電池充電裝置中的交流電測量電池阻抗以及對動力電池進行加熱，使得無增加外部設備的情況下，解決了上述現有技術存在的技術問題，實現了如下效果：

1、利用無線充電設備測量電池阻抗，無需外接單獨的激勵源，在車輛充電時完成電池阻抗測量，不增加新的設備，無新增成本。

2、本發明能夠根據適時測量的電池阻抗適時更新電池充電的電流和電壓，實現最優電流和電壓充電，充電效率更高，充電過程對電池損傷更小。

3、本發明能夠根據適時測量的電池阻抗適時更新動力電池參數，實現動力電池狀態參數的估計更加準確。

4、本發明的電池交流電加熱無需增加設備，成本低，效果好。

5、此外更進一步的本發明能夠根據適時測量的電池阻抗更新電池交流電加熱的頻率、電流和功率參數，實現變頻加熱溫升速率更高，控制精確度高且簡單。

附圖說明

圖1為本發明的動力電池低溫加熱、和阻抗測量和充電裝置示意圖；

圖2為充電、加熱、阻抗測量模式流程圖。

圖3為自適應模式流程圖。

具體實施方式