CN109755688A - 一种电池预热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池的低温预热装置，所述预热装置包括多个能量中转电路，其中各个所述能量中转电路与各个所述电池一一并联，且所述能量中转电路之间两两连接并互换能量。本发明的低温预热装置能在低温环境下对电池进行预热，效率高，电路结构简单。

Description

一种电池预热装置
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种电池的低温预热装置。
背景技术
在众多电动汽车用动力电池种类中，锂电池由于单体电压高、循环寿命长等优点备受欢迎。但是锂电池一般允许的工作温度范围是-20℃～60℃，并且其使用性能受温度影响较大，特别是，低温条件下，锂电池的充电容量和使用寿命都会大幅度降低。一般认为，锂离子电池在低温条件下使用性能的降低是由于固体电解质界面膜锂离子在电极中的扩散及表面电荷传递阻抗等造成的。因此，低温条件下，需要对锂电池加热，在达到合适温度后再充电。
发明内容
本发明为了解决现有技术的难题，提供一种电池的低温预热装置，实现低温环境下对电池进行预热。
本发明提供一种电池预热装置，包括第一电池和第二电池、第一能量中转电路和第二能量中转电路，所述第一能量中转电路与所述第一电池并联，所述第二能量中转电路与所述第二电池并联，所述第一能量中转电路包括第一电感和第一开关，所述第一电感和所述第一开关串联，所述第二能量中转电路包括第二电感和第二开关，所述第二电感和第二开关串联，所述第一电感和所述第二电感通过共用第一磁芯，实现磁路耦合。
本发明一优先的实施例中，所述电池预热装置包括多个电池和多个能量中转电路，所述能量中转电路分别与所述电池并联，相邻两个所述能量中转电路的电感通过共用一磁芯，使所述能量中转电路两两之间实现磁路耦合。
本发明一优先的实施例中，所述第一电池与所述第二电池串联。
本发明一优先的实施例中，所述第一电池为所述第二电池充电的充电时长与所述第二电池为所述第一电池充电的充电时长相等。
本发明一优先的实施例中，所述第一开关闭合时，若所述第一电池的电压高于所述第一电感的电压，所述第一电池为所述第一电感提供电能，若所述第一电池的电压低于所述第一电感的电压，所述第一电感为所述第一电池充电。
所述第二开关闭合时，若所述第二电池的电压高于所述第二电感的电压，所述第二电池为所述第一电感提供电能，若所述第二电池的电压低于所述第二电感的电压，所述第二电感为所述第二电池充电。
本发明一优先的实施例中，所述第一开关和所述第二开关互补导通。
相较于现有技术，本发明的电池预热装置结构简单，电路损耗小，电池预热方法易于工程实现。
附图说明
图1为本发明的电池预热装置的第一实施例电路框图。
图2为本发明的电池预热装置的第二实施例电路框图。
图3为本发明的电池预热装置的第三实施例电路框图。
具体实施方式
下面将对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的电池预热装置，包括电池B1和电池B2，能量中转电路11和能量中转电路12，所述能量中转电路11与所述电池B1并联，所述能量中转电路12与所述电池B2并联，所述电池B1为所述电池充电B2时，所述能量中转电路11吸收所述电池B1的电能，并经由所述能量中转电路12为电池B2充电，所述电池B2为所述电池B1充电时，所述能量中转电路12吸收所述电池B2的电能，并经由所述能量中转电路11为电池充电B1。所述电池B1和所述电池B2为同一电池组中的电池，优选的，所述电池B1和所述电池B2为邻近且串联连接。
所述能量中转电路11包括电感L1和开关S1，所述电感L1和所述开关S1串联，所述能量中转电路12包括电感L2和开关S2，所述电感L2和开关S2串联，所述电感L1和所述电感L2共用磁芯T1，实现磁路耦合，并在所述电池B1和所述电池B2之间传递电能。
所述开关S1闭合时，若所述电池B1的电压高于所述电感L1的电压，所述电池B1为所述电感L1提供电能，若所述电池B1的电压低于所述电感L1的电压，所述电感L1为所述电池B1充电。
所述开关S2闭合时，若所述电池B2的电压高于所述电感L2的电压，所述电池B2为所述电感L2提供电能，若所述电池B2的电压低于所述电感L2的电压，所述电感L2为所述电池B2充电。
所述电感L1和所述电感L2的匝比相同。
所述开关S1和所述开关S2互补导通。
图2为本发明的第二实施例，所述电池预热装置包括n个电池和n个能量中转电路，所述能量中转电路21-n分别与所述电池B1-n并联，相邻两个所述能量中转电路的电感通过共用一磁芯，使所述能量中转电路两两之间实现磁路耦合。所述能量中转电路包括电感Ln和开关Sn，所述电感Ln和所述开关Sn串联，所述能量中转电路包括电感Ln-1和开关Sn-1，所述电感Ln-1和所述开关Sn-1串联，所述电感Ln-1和所述电感Ln共用磁芯T n-1，实现磁路耦合，并在所述电池Bn和所述电池Bn-1之间传递电能。其中n为大于1的自然数。
请再参考图3，本发明的电池预热装置的第三实施例，与图1所示实施例不同的是，该实施例中，所述开关S1和所述开关S2连接于所述电池B1和所述电池B2的中间串联点，电容C并联与开关S1和所述开关S2两侧。所述电容C起到隔离作用，防止所述电池B1和所述电池B2被短路。同时，电容C起到无损嵌位的作用，以保证所述开关S1和所述开关S2的应力受控。
所述开关S1和所述开关S2为可控开关，例如IGBT、MOSFET、继电器等。
本发明的电池预热装置及方法的有益效果是：
损耗小，预热速度快，电路结构简单。控制能量从电压高的电池往电压低的电池释放。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种电池预热装置，包括第一电池和第二电池、第一能量中转电路和第二能量中转电路，所述第一能量中转电路与所述第一电池并联，所述第二能量中转电路与所述第二电池并联，其特征在于，所述第一能量中转电路包括第一电感和第一开关，所述第一电感和所述第一开关串联，所述第二能量中转电路包括第二电感和第二开关，所述第二电感和第二开关串联，所述第一电感和所述第二电感通过共用第一磁芯，实现磁路耦合。
2.如权利要求1所述一种电池预热装置，其特征在于，所述电池预热装置包括多个电池和多个能量中转电路，所述能量中转电路分别与所述电池并联，相邻两个所述能量中转电路的电感通过共用一磁芯，使所述能量中转电路两两之间实现磁路耦合。
3.如权利要求1所述一种电池预热装置，其特征在于，所述第一电池与所述第二电池串联。
4.如权利要求1所述一种电池预热装置，其特征在于，所述第一电池为所述第二电池充电的充电时长与所述第二电池为所述第一电池充电的充电时长相等。
5.如权利要求1所述一种电池预热装置，其特征在于，所述第一开关闭合时，若所述第一电池的电压高于所述第一电感的电压，所述第一电池为所述第一电感提供电能，若所述第一电池的电压低于所述第一电感的电压，所述第一电感为所述第一电池充电。
6.如权利要求5所述一种电池预热装置，其特征在于，所述第二开关闭合时，若所述第二电池的电压高于所述第二电感的电压，所述第二电池为所述第一电感提供电能，若所述第二电池的电压低于所述第二电感的电压，所述第二电感为所述第二电池充电。
7.如权利要求6所述一种电池预热装置，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关互补导通。
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