[發明專利]電池加熱系統

有效

• 申請號: 202110836810.0
• 申請日: 2021-07-23
• 公開（公告）號: CN113571810B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 段崇偉;高尚;張明軒
• 申請（專利權）人: 經緯恒潤(天津)研究開發有限公司
• 主分類號: H01M10/615
• 分類號: H01M10/615;H01M10/625;H01M10/637;B60L58/27
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 周初冬

1.一種電池加熱系統，其特征在于，包括：

車載發電裝置、控制器、儲能裝置、鋰電池組和DC/DC變換裝置；所述DC/DC變換裝置用于轉換所述儲能裝置與所述鋰電池組之間的電壓；所述DC/DC變換裝置為第三DC/DC變換器；

所述儲能裝置通過所述DC/DC變換器與所述鋰電池組相連；

所述儲能裝置還與所述車載發電裝置相連；

所述儲能裝置為N級電荷泵；所述N級電荷泵由N個電容以及N+N-1個開關構成；所述N為大于所述鋰電池組的母線電壓與所述車載發電裝置的電壓的商，且大于或等于2的正整數；

所述控制器分別與所述儲能裝置、所述鋰電池組和所述DC/DC變換裝置相連；

所述車載發電裝置，用于產生電能；

所述控制器，用于在未接收到加熱指令時，控制所述車載發電裝置將產生的電能存儲至所述儲能裝置中，包括：將所述N級電荷泵中的所述N個電容切換為并聯狀態，使得所述N個電容的兩端電壓與所述車載發電裝置的電壓相匹配，控制所述車載發電裝置為所述N級電荷泵中的所述N個電容充電；

所述控制器，還用于在接收到加熱指令后，根據所述加熱指令控制所述儲能裝置與所述鋰電池組進行能量交換，包括：將所述N級電荷泵中的所述N個電容切換為串聯狀態，使得所述N級電荷泵的兩端電壓高于所述鋰電池組電壓，控制所述N級電荷泵為所述鋰電池組充電，再將所述N級電荷泵中的所述N個電容切換為并聯狀態，并通過所述第三DC/DC變換器，使得所述N級電荷泵的兩端電壓低于所述鋰電池組電壓，控制所述鋰電池組對所述N級電荷泵充電。

2.根據權利要求1所述的電池加熱系統，其特征在于，若所述儲能裝置為單個超級電容，且所述單個超級電容的電壓低于鋰電池組的母線電壓，則所述DC/DC變換裝置為第一DC/DC變換器和第二DC/DC變換器；

所述第一DC/DC變換器，用于將所述單個超級電容的電壓轉換為高于所述鋰電池組的母線電壓；

所述第二DC/DC變換器，用于將所述鋰電池組的電壓轉換為高于所述單個超級電容的當前電壓。

3.根據權利要求1所述的電池加熱系統，其特征在于，在接收到加熱指令后，根據所述加熱指令控制所述儲能裝置與所述鋰電池組進行能量交換，包括：

接收加熱指令；其中，所述加熱指令包括目標溫度；

獲取所述鋰電池組的當前數據信息；其中，所述鋰電池組的當前數據信息包括：所述鋰電池組的當前溫度；

根據所述鋰電池組的當前溫度、所述目標溫度、所述鋰電池組的質量以及比熱容，計算得到本次加熱所需能量；

根據所述本次加熱所需能量控制所述儲能裝置與所述鋰電池組進行能量交換。

4.根據權利要求3所述的電池加熱系統，其特征在于，所述鋰電池組的當前數據信息還包括所述鋰電池組的兩端電壓以及所述鋰電池組的當前剩余電量，在接收到加熱指令后，根據所述加熱指令控制所述儲能裝置與所述鋰電池組進行能量交換，還包括：

獲取所述儲能裝置的當前剩余電量；

根據所述儲能裝置的當前剩余電量、所述本次加熱所需能量以及所述鋰電池組的當前剩余電量，確定當前可選擇的至少一個加熱模式；

向用戶展示每一個所述加熱模式；

根據所述用戶選擇的加熱模式，控制所述儲能裝置與所述鋰電池組進行能量交換。

5.根據權利要求4所述的電池加熱系統，其特征在于，所述加熱模式包括：省電加熱模式、快速加熱模式和電池保護加熱模式，根據所述用戶選擇的加熱模式，控制所述儲能裝置與所述鋰電池組進行能量交換，包括：

在用戶選擇的加熱模式為所述省電加熱模式下，控制所述儲能裝置對所述鋰電池組的充電電量，大于所述鋰電池組對所述儲能裝置的充電電量；

在用戶選擇的加熱模式為所述快速加熱模式下，控制所述鋰電池組的充放電的電流達到目標電流；其中，所述目標電流為根據目前鋰電池組剩余電量、目標續航里程、儲能裝置的當前剩余電量以及所述用戶的期望加熱時間進行確定；

在用戶選擇的加熱模式為所述電池保護加熱模式下，實時監測所述鋰電池組的負極電位，若所述鋰電池組在充電過程中負極電位發生偏移，則產生放電脈沖；若所述鋰電池組在放電過程中負極電位發生偏移，則產生充電脈沖。

6.根據權利要求1所述的電池加熱系統，其特征在于，

所述控制器，還用于在接收到保溫指令時，利用所述儲能裝置中的電能對所述鋰電池組進行保溫。