一种基于变压器的电池加热电路及电动车辆制造技术

本申请实施例提供一种基于变压器的电池加热电路及电动车辆，涉及动力电池技术领域。该电池加热电路中第一分电池和第二分电池串联为第一电池半桥电路，第三分电池和第四分电池串联为第二电池半桥电路，第一电池半桥电路和第二电池半桥电路并联；变压器设置有原边和副边，副边的两端分别连接第一电池半桥电路的中点、第二电池半桥电路的中点，原边的一端连接预设端点集合的其中一个端点；三相电机分别与原边的另一端、三相逆变器连接，三相电机通过加热继电器连接变压器。该电池加热电路可以实现在加热电池时部件发热少，并可以在行车状态下使用，而且对电机动力性影响很小的技术效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于变压器的电池加热电路及电动车辆


[0001]本申请涉及动力电池
，具体而言，涉及一种基于变压器的电池加热电路及电动车辆。

技术介绍

[0002]目前，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车等。
[0003]现有技术中，由于电动汽车的动力电池低温性能差，因此需要设法在低温下提高电池温度。当前常用的电池加热方法一般通过正温度系数电阻(PTC，Positive Temperature Coefficient)、电驱系统产热等方法加热冷区液之后由冷区液加热电池，实现间接加热，或者通过电机控制器实现电机绕组的充放电，从而在电池里面产生交流电流，由电池内阻发热来加热电池，即电池内阻直接加热，或称电池自加热。当前常用的电池加热方法中，其间接加热方法效率很低，大量的热量无法有效传递给电池而耗散到了环境中；传热慢，热量需要通过冷区液、电池外部结构等输入电池，电池温升很慢；电池加热不均衡，靠近冷区液的电芯温升快；采用传统利用电机绕组直接加热方法时，加热电流频率偏低，直接加热的交流电流频率一般为2kHz左右，人耳十分敏感，噪声有很大；此类方法在车辆行驶状态下不易使用，容易造成转矩抖动或影响电机功率输出。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种基于变压器的电池加热电路及电动车辆，可以实现在加热电池时部件发热少、可行车状态加热和对电机动力性影响小的技术效果。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种基于变压器的电池加热电路，包括电池组、变压器、三相逆变器、加热继电器和三相电机；
[0006]所述电池组包括第一分电池、第二分电池、第三分电池和第四分电池，所述第一分电池和所述第二分电池串联为第一电池半桥电路，所述第三分电池和所述第四分电池串联为第二电池半桥电路，所述第一电池半桥电路和所述第二电池半桥电路并联；
[0007]所述变压器设置有原边和副边，所述副边的两端分别连接所述第一电池半桥电路的中点、所述第二电池半桥电路的中点，所述原边的一端连接预设端点集合的其中一个端点，所述预设端点集合包括所述第二电池半桥电路的中点、直流母线的正极、直流母线的负极、电池内部电平点、正负母线电容分压点、直流母线电容的中点、第二电池半桥；
[0008]所述三相电机分别与所述原边的另一端、所述三相逆变器连接，所述三相电机通过所述加热继电器连接所述变压器。
[0009]在上述实现过程中，在需要进行电池加热的情况下，闭合加热继电器，无论车辆处于停车还是运行状态，通过三相逆变器的PWM调制对三相电机的三相电流进行控制，从而让三相电机产生相应的扭矩(在行车状态下，驱动车辆运行；在车辆静止状态下，输出零扭
矩)；三相逆变器的PWM调制会在三相电机产生共模电压，该共模电压作用在变压器上，并在变压器的副边产生交变电流，该交变电流流经电池组中各个分电池的内阻，电池由此发热而升温，从而改善电池低温环境下的性能，提升车辆的续航能力和动力性；从而，该电池加热电路可以实现在加热电池时部件发热少、可行车状态加热和对电机动力性影响小的技术效果。
[0010]进一步地，所述三相逆变器包括三个功率开关管组件，所述功率开关管组件的一端连接所述第一电池半桥电路的一端，所述功率开关管组件的另一端连接所述第二电池半桥电路的另一端。
[0011]进一步地，所述功率开关管组件包括两个功率开关管，所述两个功率开关管串联。
[0012]进一步地，所述三相电机设置有三条电缆线，所述三条电缆线分别连接所述三个功率开关管组件。
[0013]进一步地，所述电池加热电路还包括电容，所述电容和所述加热继电器串联。
[0014]进一步地，所述电池加热电路还包括第一继电器，所述第一继电器串联在所述第一电池半桥电路的一端。
[0015]进一步地，所述电池加热电路还包括第二继电器，所述第二继电器串联在所述第一电池半桥电路的另一端。
[0016]在上述实现过程中，第一继电器、第二继电器分别是电池组的正、负继电器。
[0017]进一步地，所述三相电机为星形连接的三相电机。
[0018]进一步地，所述三相电机为永磁同步电机、无刷电机、异步电机中的一种。
[0019]第二方面，本申请实施例提供了一种电动车辆，所述电动车辆包括第一方面任一项所述的基于变压器的电池加热电路。
[0020]本申请公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本申请公开的上述技术即可得知。
[0021]为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0023]图1a为本申请实施例提供的第一种基于变压器的电池加热电路的电路示意图；
[0024]图1b为本申请实施例提供的第二种基于变压器的电池加热电路的电路示意图；
[0025]图1c为本申请实施例提供的第三种基于变压器的电池加热电路的电路示意图；
[0026]图1d为本申请实施例提供的第四种基于变压器的电池加热电路的电路示意图；
[0027]图1e为本申请实施例提供的第五种基于变压器的电池加热电路的电路示意图；
[0028]图1f为本申请实施例提供的第六种基于变压器的电池加热电路的电路示意图；
[0029]图1g为本申请实施例提供的第七种基于变压器的电池加热电路的电路示意图；
[0030]图2为本申请实施例提供的基于变压器的电池加热电路的简化模型示意图；
[0031]图3为本申请实施例提供的电池堆叠的电池加热电路的电路示意图；
[0032]图4为本申请实施例提供的电池串联的电池加热电路的电路示意图；
[0033]图5为本申请实施例提供的第一种单电池半桥的电路示意图；
[0034]图6为本申请实施例提供的第二种单电池半桥的电路示意图；
[0035]图7为本申请实施例提供的原边电路连接电机其中一相的电路示意图。
具体实施方式
[0036]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
[0037]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于变压器的电池加热电路，其特征在于，包括电池组、变压器、三相逆变器、加热继电器和三相电机；所述电池组包括第一分电池、第二分电池、第三分电池和第四分电池，所述第一分电池和所述第二分电池串联为第一电池半桥电路，所述第三分电池和所述第四分电池串联为第二电池半桥电路，所述第一电池半桥电路和所述第二电池半桥电路并联；所述变压器设置有原边和副边，所述副边的两端分别连接所述第一电池半桥电路的中点、所述第二电池半桥电路的中点，所述原边的一端连接预设端点集合的其中一个端点，所述预设端点集合包括所述第二电池半桥电路的中点、直流母线的正极、直流母线的负极、电池内部电平点、正负母线电容分压点、直流母线电容的中点；所述三相电机分别与所述原边的另一端、所述三相逆变器连接，所述三相电机通过所述加热继电器连接所述变压器。2.根据权利要求1所述的基于变压器的电池加热电路，其特征在于，所述三相逆变器包括三个功率开关管组件，所述功率开关管组件的一端连接所述第一电池半桥电路的一端，所述功率开关管组件的另一端连接所述第二电池半桥电路的另一端。3.根据权利要求2所述的基于变压器的电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏铸亮，胡志华，龚浩然，赵小坤，杨凯诚，万希，
申请(专利权)人：广汽埃安新能源汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：