[發(fā)明專利]一種動(dòng)力電池低頻紋波加熱方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211388787.4
• 申請(qǐng)日: 2022-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115692943A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉鵬剛;李黨盈;常亞婷;蔡曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安迅湃快速充電技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/615
• 分類號(hào): H01M10/615;H01M10/6571;H05B1/02
• 代理公司: 西安志帆知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61258
• 代理人: 侯峰;韓素蘭

1.一種動(dòng)力電池低頻紋波加熱方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行不同溫度梯度下的電化學(xué)阻抗表征；

S2：確定所述電化學(xué)阻抗模型小于20Hz頻率段所包含的電極動(dòng)力學(xué)過(guò)程，選定不同溫度段下的加熱頻率；

S3：根據(jù)選定的所述加熱頻率及電池荷電狀態(tài)，選擇安全電壓范圍內(nèi)交流電的最大充放電電流倍率；

S4：根據(jù)選定的所述最大充放電電流倍率和加熱頻率，通過(guò)調(diào)制電路發(fā)送PWM控制信號(hào)，對(duì)加熱電路進(jìn)行調(diào)控，以產(chǎn)生相應(yīng)交流信號(hào)值，將其作用于動(dòng)力電池進(jìn)行加熱。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池低頻紋波加熱方法，其特征在于，根據(jù)步驟S1，所述電化學(xué)阻抗表征以10℃溫度梯度進(jìn)行，分別獲取電池在-30℃、-20℃、-10℃、0℃、10℃下的EIS圖譜。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)力電池低頻紋波加熱方法，其特征在于，根據(jù)步驟S2，低溫下、20Hz以下電化學(xué)阻抗譜包括部分鈍化膜、電化學(xué)反應(yīng)和擴(kuò)散過(guò)程。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力電池低頻紋波加熱方法，其特征在于，所述加熱過(guò)程中選擇不同溫度段下的阻抗對(duì)應(yīng)頻率為加熱頻率或選擇某一溫度下的阻抗對(duì)應(yīng)頻率為固定加熱頻率。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動(dòng)力電池低頻紋波加熱方法，其特征在于，根據(jù)步驟S3，所述交流電流在不同工況下的最大充放電電流幅值I_a、I_b的計(jì)算公式為：

其中，U_OCV是鋰離子電池的開(kāi)路電壓，U_max是鋰離子電池的上限保護(hù)電壓，U_min是鋰離子電池的下限保護(hù)電壓，R_sei是鋰離子通過(guò)固體電解質(zhì)界面膜的阻抗，I_a為交流電充電電流幅值，I_b為交流電放電電流幅值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)力電池低頻紋波加熱方法，其特征在于，根據(jù)不同工況下的電流選擇可分為：

當(dāng)I_a＜I_b，高SOC時(shí)，交流充放電電流可均選擇I_a或交流充電電流為I_a，最大交流放電電流為I_b；

當(dāng)I_a≥I_b，低SOC時(shí)，交流充放電電流均選擇I_b。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)力電池低頻紋波加熱方法，其特征在于，所述調(diào)制電路將目標(biāo)信號(hào)波Ur和載波Uc進(jìn)行比較，產(chǎn)生出互補(bǔ)的PMW控制信號(hào)，對(duì)第一絕緣柵雙極型晶體管和第二絕緣柵雙極型晶體管進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷控制；

當(dāng)U_r＞U_c時(shí)，第一絕緣柵雙極型晶體管閉合，第二絕緣柵雙極型晶體管斷開(kāi)，待加熱動(dòng)力電池與第一絕緣柵雙極型晶體管構(gòu)成一個(gè)閉合回路；

當(dāng)調(diào)U_r＜U_c時(shí)，第二絕緣柵雙極型晶體管閉合，第一絕緣柵雙極型晶體管斷開(kāi)，待加熱動(dòng)力電池與第二絕緣柵雙極型晶體管構(gòu)成一個(gè)閉合回路；

在第一絕緣柵雙極型晶體管和第二絕緣柵雙極型晶體管之間產(chǎn)生出所需的交流和直流疊加的電壓，經(jīng)過(guò)電感的濾波和電容的隔直作用，將交流電壓疊加在待加熱動(dòng)力電池正負(fù)極，在待加熱動(dòng)力電池上激勵(lì)出所需的交流電流，對(duì)待加熱動(dòng)力電池加熱。