电池自加热装置和具有其的车辆制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电池自加热装置和具有其的车辆。所述电池自加热装置包括：加热电路、与加热电路连接的控制模块。其中，加热电路包括第一功率开关管、与第一功率开关管连接的第一储能元件和第二储能元件、与第一储能元件连接的第二功率开关管、分别与第一储能元件和第一功率开关管连接的二极管，其中，第一功率开关管与电池组的一端连接，第二功率开关管和第二储能元件与电池组的另一端连接；控制模块控制加热电路中第一功率开关管和第二功率开关管的通断，以使第一储能元件、第二储能元件与电池组通过加热电路进行循环往复的相互充放电，产生的交流电流使电池组内阻产生热量。本实用新型专利技术可以大大缩短低温环境下电池升温时间。

【技术实现步骤摘要】
电池自加热装置和具有其的车辆
本技术涉及电动汽车
，尤其涉及一种电池自加热装置和具有该电池自加热装置的车辆。
技术介绍
动力电池作为动力来源，在纯电动系列和混合动力系列车型的能源系统上得到大范围使用。然而，动力电池的外特性会受到低温环境温度的影响，续航里程下降，并在直流充电过程中会产生析锂，对电池造成永久性伤害，降低电池的寿命和容量。因此低温环境下，在使用电池前，尤其是在低温充电前，需要对电池进行加热升温处理，使电池电芯温度上升，使其充电能力随温度上升而恢复正常。相关技术中，通常采用PTC(PositiveTemperatureCoefficient，正温度系数)加热方案，即通过PTC加热水路，再通过水路循环对电池进行热量传递，使得电池模组从外壳至内心，由外及内温度上升，PTC加热方案示意图如图1所示。但是，通过上述PTC加热水路间接加热电池，其升温时间较久，导致热交换效率低。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。第一方面，本技术实施例提出了一种电池自加热装置，包括：加热电路，所述加热电路包括第一功率开关管、与所述第一功率开关管连接的第一储能元件和第二储能元件、与所述第一储能元件连接的第二功率开关管、分别与第一储能元件和所述第一功率开关管连接的二极管，其中，所述第一功率开关管与电池组的一端连接，所述第二功率开关管和所述第二储能元件与所述电池组的另一端连接；与所述加热电路连接的控制模块，所述控制模块控制所述加热电路中所述第一功率开关管和所述第二功率开关管的通断，以使所述第一储能元件、所述第二储能元件与所述电池组通过所述加热电路进行循环往复的相互充放电，产生的交流电流使所述电池组内阻产生热量。本技术实施例的电池自加热装置，可通过控制模块控制加热电路中第一功率开关管和第二功率开关管的通断，以使第一储能元件、第二储能元件与电池组通过加热电路进行循环往复的相互充放电，产生的交流电流使电池组内阻产生热量，从而达到电池组自加热的效果。本技术所用器件数量减少，且不用外置加热电阻，仅靠电池组自身内阻发热，使电芯温度上升，由于是利用电池组内阻产生热量的原因而使得电池迅速升温，可以大大缩短低温环境下电池升温时间，使电池可以在较短时间内恢复充电能力。另外，根据本技术上述实施例的电池自加热装置还可以具有如下附加的技术特征：所述第一功率开关管的第一端连接至电池组的一端，所述第一功率开关管的第二端分别连接至所述第一储能元件的第一端和所述第二储能元件的第一端，所述第一储能元件的第二端连接至所述第二功率开关管的第一端，所述第二功率开关管的第二端连接至所述电池组的另一端，所述第二储能元件的第二端连接至电池组的另一端，所述二极管的第一端连接至所述第一储能元件的第二端，所述二极管的第二端连接至所述第一功率开关管的第一端。所述第一功率开关管、所述第二功率开关管、所述第一储能元件和所述第二储能元件组成充电电路；所述第一储能元件、所述第二储能元件和所述二极管组成能量回馈电路。所述控制模块控制所述第一功率开关管和所述第二功率开关管导通时，所述电池组通过所述充电电路对所述第一储能元件和所述第二储能元件充电；所述控制模块控制所述第一功率开关管和所述第二功率开关管关断时，所述第一储能元件和所述第二储能元件通过所述能量回馈电路向所述电池组回馈能量。所述电池自加热装置还包括：温度传感器，所述温度传感器分别与所述电池组和所述控制模块连接，所述温度传感器用于测量所述电池组的温度，并将测量的所述电池组的温度发送给所述控制模块；其中，所述控制模块根据所述温度传感器测量的所述电池组的温度，控制所述加热电路工作。所述控制模块在所述温度传感器测量的电池组的温度小于第一阈值时，基于目标脉冲宽度调制控制信号控制所述第一功率开关管和所述第二功率开关管在导通状态和关断状态之间进行切换，并在所述温度传感器测量的电池组的温度大于第二阈值时，控制所述加热电路停止工作；其中，所述第二阈值大于或等于第一阈值。所述第一功率开关管和所述第二功率开关管为IGBT管。所述第一储能元件为电感。所述第二储能元件为电容。第二方面，本技术实施例还提出了一种车辆，该车辆包括上述第一方面实施例所述的电池自加热装置。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为现有技术中通过PTC及水路循环给电池包加热的示例图。图2为本技术实施例的电池自加热装置的结构框示例图一。图3为本技术实施例的电池自加热装置的电路示例图一。图4为本技术实施例的电池自加热装置的电路示例图二。图5为本技术实施例的电池自加热装置的结构框示例图二。图6为本技术实施例的加热电路与电池组之间的能量流过方向的示例图一。图7为本技术实施例的加热电路与电池组之间的能量流过方向的示例图二。图8A为本技术实施例的针对第一功率开关管T1和第二功率开关管T2的脉冲宽度调制控制信号的示例图。图8B为本技术实施例的电池组、电容和电感上的交流电流值的示例图。图9为本技术实施例的车辆的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。下面参考附图描述本技术实施例的电池自加热装置和具有该电池自加热装置的车辆。图2是根据本技术实施例的电池自加热装置的结构示意图。如图2所示，该电池自加热装置100可以包括：加热电路10和控制模块20。其中，该加热电路10可包括：第一功率开关管T1、与第一功率开关管T1连接的第一储能元件11和第二储能元件12、与第一储能元件11连接的第二功率开关管T2、分别与第一储能元件11和第一功率开关管T1连接的二极管D。其中，第一功率开关管T1与电池组B1的一端连接，第二功率开关管T2和第二储能元件12与电池组B1的另一端连接。其中，控制模块20可控制加热电路10中第一功率开关管T1和第二功率开关管T2的通断，以使第一储能元件11、第二储能元件12与电池组B1通过加热电路10进行循环往复的相互充放电，产生的交流电流使电池组B1内阻产生热量。如图3所示，为本技术实施例的电池自加热装置的电路示例图一。其中，第一功率开关管T1的第一端连接至电池组B1的一端，第一功率开关管T1的第二端分别连接至第一储能元件11的第一端和第二储能元件12的第一端，第一储能元件11的第二端连接至第二功率开关管T2的第一端，第二功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池自加热装置，其特征在于，包括：/n加热电路，所述加热电路包括第一功率开关管、与所述第一功率开关管连接的第一储能元件和第二储能元件、与所述第一储能元件连接的第二功率开关管、分别与第一储能元件和所述第一功率开关管连接的二极管，其中，所述第一功率开关管与电池组的一端连接，所述第二功率开关管和所述第二储能元件与所述电池组的另一端连接；/n与所述加热电路连接的控制模块，所述控制模块控制所述加热电路中所述第一功率开关管和所述第二功率开关管的通断，以使所述第一储能元件、所述第二储能元件与所述电池组通过所述加热电路进行循环往复的相互充放电，产生的交流电流使所述电池组内阻产生热量。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池自加热装置，其特征在于，包括：
加热电路，所述加热电路包括第一功率开关管、与所述第一功率开关管连接的第一储能元件和第二储能元件、与所述第一储能元件连接的第二功率开关管、分别与第一储能元件和所述第一功率开关管连接的二极管，其中，所述第一功率开关管与电池组的一端连接，所述第二功率开关管和所述第二储能元件与所述电池组的另一端连接；
与所述加热电路连接的控制模块，所述控制模块控制所述加热电路中所述第一功率开关管和所述第二功率开关管的通断，以使所述第一储能元件、所述第二储能元件与所述电池组通过所述加热电路进行循环往复的相互充放电，产生的交流电流使所述电池组内阻产生热量。


2.根据权利要求1所述的电池自加热装置，其特征在于，所述第一功率开关管的第一端连接至电池组的一端，所述第一功率开关管的第二端分别连接至所述第一储能元件的第一端和所述第二储能元件的第一端，所述第一储能元件的第二端连接至所述第二功率开关管的第一端，所述第二功率开关管的第二端连接至所述电池组的另一端，所述第二储能元件的第二端连接至电池组的另一端，所述二极管的第一端连接至所述第一储能元件的第二端，所述二极管的第二端连接至所述第一功率开关管的第一端。


3.根据权利要求1或2所述的电池自加热装置，其特征在于，所述第一功率开关管、所述第二功率开关管、所述第一储能元件和所述第二储能元件组成充电电路；所述第一储能元件、所述第二储能元件和所述二极管组成能量回馈电路。


4.根据权利要求3所述的电池自加热装置，其特征在于，
所述控制模...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗红斌，王超，梁树林，沈林，陈超，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44