动力电池充放电电路、系统及其控制方法和控制装置制造方法及图纸

本申请实施例提供一种动力电池充放电电路、系统及其控制方法和控制装置，动力电池充放电电路，包括动力模块、加热模块和调节开关组件；加热模块包括储能元件以及开关模块；动力模块至少包括第一动力电池和第二动力电池；调节开关组件包括多个开关，调节开关组件连接动力模块以及加热模块；调节开关组件，用于响应于调节信号，使第一动力电池和第二动力电池串联或者并联；开关模块，用于响应于调节控制信号，调节动力模块与储能元件之间的充放电，实现了在不同场景下灵活调整动力模块的充放电，灵活调整电池的自加热模式。灵活调整电池的自加热模式。灵活调整电池的自加热模式。

【技术实现步骤摘要】
动力电池充放电电路、系统及其控制方法和控制装置


[0001]本申请涉及电池
，特别是涉及一种动力电池充放电电路、系统及其控制方法和控制装置。

技术介绍

[0002]由于充电电池等动力模块具有能量密度高、可循环充电、安全环保等优点，动力模块被广泛应用于新能源汽车、消费电子、储能系统等领域中。随着电池技术的发展，动力模块的各种性能都在不断提高，尤其电池自加热方面。
[0003]然而，目前使用的电池自加热方案单一，适用场景单一，如何在不同场景下灵活调整动力模块的充放电，灵活调整电池的自加热方案是一项亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种动力电池充放电系统及其控制方法和控制装置，能够灵活调整动力模块的充放电电压，以满足不同场景下灵活调整电池自加热方案的需求。
[0005]第一方面，本申请提供了一种动力电池充放电电路，包括动力模块、加热模块和调节开关组件；加热模块包括储能元件以及开关模块；动力模块至少包括第一动力电池和第二动力电池；调节开关组件包括多个开关，调节开关组件连接动力模块以及加热模块；调节开关组件，用于响应于调节信号，使第一动力电池和第二动力电池串联或者并联；开关模块，用于响应于调节控制信号，调节动力模块与储能元件之间的充放电。
[0006]本申请实施例提供的动力电池充放电电路，通过控制调节开关组件使第一动力电池和第二动力电池串联或者并联；同时控制开关模块调节动力模块与储能元件之间的充放电，进而实现在不同场景下灵活调整动力模块的充放电，灵活调整电池的自加热方法，当电池温度或者电池电量小于设定温度时，采用高频电流加热模式；当电池温度或者电池电量大于设定温度时，采用低频电流加热模式。
[0007]在一些实施例中，调节开关组件包括第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关；第一开关设置于第二动力电池的正极侧与加热模块的第一端之间；第二开关设置于第一动力电池的正极侧与加热模块的第一端之间；第三开关设置于第一动力电池的负极侧与加热模块的第二端之间；第四开关设置于第一动力电池的负极侧与第二动力电池正极侧之间；第二动力电池正极侧还连接加热模块的第二端。
[0008]本申请实施例提供的动力电池充放电电路充分考虑了不同情况动力模块时充放电时的需求，在动力模块的充放电回路中不同位置设置开关，通过控制调节开关组件不同开关的导通与断开，使动力模块的两组动力电池在同一个电路结构中分别形成串联或者并联，根据不同的自加热方案需求灵活调节动力电池与储能元件之间的充放电，以满足在不同场景下灵活调整动力模块的充放电，灵活调整动力电池的自加热方法，例如对动力电池的高频电流加热或者低频电流加热。
[0009]在一些实施例中，开关模块包括充放电切换模块以及桥臂组，充放电切换模块以
及桥臂组并联连接；第一开关的一端连接第二动力电池的正极侧，第一开关的另一端连接充放电切换模块的第一端；第二开关的一端、第一动力电池的正极侧以及桥臂组的第一端共线连接，第二开关的另一端连接充放电切换模块的第一端；第三开关的一端连接第一动力电池的负极侧，第三开关的另一端连接充放电切换模块的第二端、桥臂组的第二端以及第二动力电池的负极侧；第四开关的一端连接第一动力电池负极侧，第四开关的另一端连接第二动力电池正极侧。
[0010]本申请提供的实施例在动力模块的充放电回路中不同位置设置开关，通过控制调节开关组件不同开关的导通与断开，使动力模块的两组动力电池在同一个电路结构中分别形成串联或者并联，可以在不改变电路结构的情况下，根据不同的自加热方案需求灵活调节动力电池与储能元件之间的充放电，灵活调整动力电池的自加热方法，例如对动力电池的高频电流加热或者低频电流加热。
[0011]在一些实施例中，开关模块包括充放电切换模块以及桥臂组，充放电切换模块以及桥臂组并联连接；储能元件的第一端连接桥臂组，储能元件的第二端连接充放电切换模块。
[0012]本申请实施例提供的动力电池充放电电路，在不同的自加热方案以及充放电需求下，通过开关模块的充放电切换模块以及桥臂组进行充放电过程中储能和提供能量，保证了动力模块与动力模块之间的充放电，实现动力模块的自加热。
[0013]在一些实施例中，储能元件包括M相电机；桥臂组包括M相桥臂，M为正整数；M相电机的M相绕组分别与M相桥臂中每相桥臂的上下桥臂连接点一一对应连接；充放电切换模块包括第一切换电路和第二切换电路，第一切换电路和第二切换电路串联连接；第一切换电路和第二切换电路的连接点与M相电机的中性点连接。
[0014]本申请实施例提供的动力电池充放电电路，在不同的自加热方案以及充放电需求下，通过开关模块的充放电切换模块以及桥臂组进行充放电过程中储能和提供能量，保证了动力模块与动力模块之间的充放电，实现动力模块的自加热。
[0015]在一些实施例中，第一切换电路和第二切换电路均包括三极管和续流二极管，三极管和续流二极管并联连接。
[0016]本申请实施例提供的动力电池充放电电路，通过并联的三极管和续流二极管提高了充放电切换模块在电池与电机之间充放电自由切换的效率。
[0017]在一些实施例中，第一切换电路和第二切换电路均包括三极管或继电器开关。
[0018]本申请实施例提供的动力电池充放电电路，通过三极管或继电器开关提高了充放电切换模块在电池与电机之间充放电的自由切换的效率。
[0019]在一些实施例中，充放电切换模块两端并联有第一稳压电容。
[0020]本申请实施例提供的动力电池充放电电路，通过第一稳压电容保证了充放电切换模块两端在充放电过程中电压的稳定和持续。
[0021]在一些实施例中，桥臂组两端并联有第二稳压电容。
[0022]本申请实施例提供的动力电池充放电电路，通过第二稳压电容保证了桥臂组两端在充放电过程中电压的稳定和持续。
[0023]在一些实施例中，电机为三相电机，流经电机的全部绕组的电流的大小相等且相位相同。
[0024]本申请实施例提供的动力电池充放电电路，电机的全部绕组的电流的大小相等且相位相同，保证了桥臂组中桥臂开关的控制同步性和灵活性。
[0025]第二方面，本申请提供了一种用电设备，包括控制模块及上述第一方面中任一项的动力电池充放电电路；控制模块与开关模块及调节开关组件连接，用于控制调节开关组件，用于响应于调节信号，使第一动力电池和第二动力电池串联或者并联；以及控制开关模块，用于响应于调节控制信号，调节动力模块与储能元件之间的充放电。
[0026]本申请实施例提供的用电设备，通过控制模块以及动力电池充放电电路，实现了通过控制调节开关组件使第一动力电池和第二动力电池串联或者并联；同时控制开关模块调节动力模块与储能元件之间的充放电，进而实现在不同场景下灵活调整动力模块的充放电，灵活调整电池的自加热方法，例如对动力电池的高频电流加热或者低频电流加热，高频电流加热安全性高，低频电流加热时电池内阻高、温升速率大。
[0027]第三方面，本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池充放电电路，其特征在于，包括动力模块、加热模块和调节开关组件；所述加热模块包括储能元件以及开关模块；所述动力模块至少包括第一动力电池和第二动力电池；所述调节开关组件包括多个开关，所述调节开关组件连接所述动力模块以及加热模块；所述调节开关组件，用于响应于调节信号，使所述第一动力电池和第二动力电池串联或者并联；所述开关模块，用于响应于调节控制信号，控制所述动力模块与所述储能元件之间的充放电。2.根据权利要求1所述的充放电电路，其特征在于，所述调节开关组件包括第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关；所述第一开关设置于所述第二动力电池的正极侧与所述加热模块的第一端之间；所述第二开关设置于所述第一动力电池的正极侧与所述加热模块的第一端之间；所述第三开关设置于所述第一动力电池的负极侧与所述加热模块的第二端之间；所述第四开关设置于所述第一动力电池的负极侧与所述第二动力电池正极侧之间；所述第二动力电池正极侧还连接所述加热模块的第二端。3.根据权利要求2所述的充放电电路，其特征在于，所述开关模块包括充放电切换模块以及桥臂组，所述充放电切换模块以及桥臂组并联连接；所述第一开关的一端连接所述第二动力电池的正极侧，所述第一开关的另一端连接所述充放电切换模块的第一端；所述第二开关的一端、所述第一动力电池的正极侧以及所述桥臂组的第一端共线连接，所述第二开关的另一端连接所述充放电切换模块的第一端；所述第三开关的一端连接所述第一动力电池的负极侧，所述第三开关的另一端连接所述充放电切换模块的第二端、所述桥臂组的第二端以及所述第二动力电池的负极侧；所述第四开关的一端连接所述第一动力电池负极侧，所述第四开关的另一端连接第二动力电池正极侧。4.根据权利要求1所述的充放电电路，其特征在于，所述开关模块包括充放电切换模块以及桥臂组，所述充放电切换模块以及桥臂组并联连接；所述储能元件的第一端连接所述桥臂组，所述储能元件的第二端连接所述充放电切换模块。5.根据权利要求4所述的充放电电路，其特征在于，所述储能元件包括M相电机；所述桥臂组包括M相桥臂，M为正整数；所述M相电机的M相绕组分别与所述M相桥臂中每相桥臂的上下桥臂连接点一一对应连接；所述充放电切换模块包括第一切换电路和第二切换电路，所述第一切换电路和第二切换电路串联连接；所述第一切换电路和第二切换电路的连接点与所述M相电机的中性点连接。6.根据权利要求5中所述的充放电电路，其特征在于，所述第一切换电路和所述第二切换电路均包括三极管和续流二极管，所述三极管和续流二极管并联连接。7.根据权利要求5中所述的充放电电路，其特征在于，所述第一切换电路和所述第二切换电路均包括三极管或继电器开关。
8.根据权利要求4所述的充放电电路，其特征在于，所述充放电切换模块两端并联有第一稳压电容。9.根据权利要求4所述的充放电电路，其特征在于，所述桥臂组两端并联有第二稳压电容。10.根据权利要求4所述的充放电电路，其特征在于，所述电机为三相电机，流经所述电机的全部绕组的电流的大小相等且相位相同。11.一种用电设备，其特征在于，包括控制模块及如权利要求1
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10任一项所述的动力电池充放电电路；控制模块与所述开关模块及所述调节开关组件连接，用于控制所述调节开关组件，用于响应于调节信号，使所述第一动力电池和第二动力电池串联或者并联；以及控制所述开关模块，用于响应于调节控制信号，调节所述动力模块与所述储能元件之间的充放电。12.一种动力电池充放电方法，其特征在于，应用于权利要求11所述的用电设备，包括：获取电池加热调节信号；根据所述电池加热调节信号，控制所述调节开关组件，使所述第一动力电池和第二动力电池串联或并联；控制所述开关模块，调节所述动力模块与所述储能元件之间的充放电。13.根据权利要求12所述的动力电池充放电方法，其特征在于，所述获取电池加热调节信号，具体包括：获取所述第一动力电池的第一温度、第一动力电池的第一电量、所述第二动力电池的第二温度或所述第二动力电池的第二电量；当所述第一温度或第二温度小于温度阈值时，或所述第一电量或第二电量大于电量阈值时，发出第一电池加热调节信号；当所述第一温度或第二温度大于或等于温度阈值时，或所述第一电量或第二电量小于或等于电量阈值时，发出第二电池加热调节信号。14.根据权利要求12或13所述的动力电池充放电方法，其特征在于，所述电池加热调节信号包括第一电池加热调节信号以及第二电池加热调节信号；所述根据所述电池加热调节信号，控制所述调节开关组件，使所述第一动力电池和第二动力电池串联或并联；控制所述开关模块，调节所述动力模块与所述储能元件之间的充放电，具体包括：根据第一电池加热调节信号，控制所述调节开关组件，使所述第一动力电池和第二动力电池串联...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵元淼，李占良，黄孝键，陈新伟，颜昱，但志敏，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：