[發明專利]一種電池加熱系統

有效

• 申請號: 202110850109.4
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113594586B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 高尚;段崇偉;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;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/637;H01M10/63;H01M10/633;H01M10/6571
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳穎

1.一種電池加熱系統，其特征在于，包括串聯的N個PTC連接結構、可控開關元件和電感，以及與所述可控開關元件連接的控制器，在工作狀態下，所述電池加熱系統與電池模組串接，所述電池模組包括N個電池，N為大于1的正整數；

其中，每一個所述PTC連接結構包括并聯的一個PTC組件和一個開關，每一個所述PTC組件分別與一個所述電池貼合設置，所述控制器還分別與每一個所述開關連接；

所述控制器用于周期性采集每個所述電池的溫度，并在確定對所述電池模組啟動加熱的情況下，基于采集所述電池的溫度和預設控制策略控制所述可控開關元件的開關頻率和每一個所述開關的開關狀態，以對所述電池模組進行加熱；所述預設控制策略為能夠實現所述電池模組中所有電池的溫度一致性的控制策略；

其中，所述控制器確定所述電池模組的實際加熱速率；

基于所述實際加熱速率與期待加熱速率調整所述可控開關元件的開關頻率；

通過調整所述可控開關的開關頻率控制回路中交流電流的頻率，從而影響回路中電感的限流效果。

2.根據權利要求1所述的電池加熱系統，其特征在于，所述可控開關元件為MOS管、IGBT器件或繼電器。

3.根據權利要求1所述的電池加熱系統，其特征在于，所述預設控制策略包括：

在所述電池模組啟動加熱時，控制所有的所述PTC組件短接，并向所述可控開關元件輸入初始頻率的方波信號，以使所述電池加熱系統和所述電池模組形成的回路中產生電流；

確定采集的所述電池的溫度中的最高溫度；

針對每一個所述電池：若該電池的溫度與所述最高溫度的差值大于第一數值，控制與該電池對應的PTC組件接入所述回路，直至該電池的溫度與所述最高溫度的差值小于第二數值。

4.根據權利要求1所述的電池加熱系統，其特征在于，所述基于所述實際加熱速率與期待加熱速率調整可控開關元件的開關頻率包括：

基于所述實際加熱速率與期待加熱速率調整所述可控開關元件所輸入的方波信號的信號頻率，以使得所述實際加熱速率與所述期待加熱速率的差值低于速率閾值。

5.根據權利要求3所述的電池加熱系統，其特征在于，所述預設控制策略包括：

所述控制器基于所述電池模組加熱前的實際溫度和理想溫度的差值確定期待加熱速率。

6.根據權利要求5所述的電池加熱系統，其特征在于，所述控制器基于所述電池模組加熱前的實際溫度和理想溫度的差值確定期待加熱速率，包括：

若所述實際溫度與所述理想溫度的差值大于或等于第一閾值，則確定期待加熱速率為第一速率；

若所述實際溫度與所述理想溫度的差值小于所述第一閾值，則確定期待加熱速率為第二速率，所述第一速率大于所述第二速率。

7.根據權利要求4所述的電池加熱系統，其特征在于，所述控制器確定所述電池模組的實際加熱速率，包括：

所述控制器確定上一采樣周期中所述電池模組中所有電池的第一平均溫度；

所述控制器確定當前采樣周期中所述電池模組中所有電池的第二平均溫度；

所述控制器將所述第二平均溫度和所述第一平均溫度的差值與所述采樣周期的比值確定為實際加熱速率。

8.根據權利要求4所述的電池加熱系統，其特征在于，所述控制器基于期待加熱速率和所述實際加熱速率調整所述可控開關元件所輸入的方波信號的信號頻率，包括：

所述實際加熱速率與所述期待加熱速率的差值大于0.5℃/min，且所述實際加熱速率小于期待加熱速率時，所述控制器控制降低所述可控開關元件所輸入的方波信號的信號頻率；

所述實際加熱速率與所述期待加熱速率的差值大于0.5℃/min，且所述實際加熱速率大于所述期待加熱速率時，所述控制器控制增大所述可控開關元件所輸入的方波信號的信號頻率。