CN115668587A - 电池加热的方法、充电装置和电池管理*** - Google Patents

电池加热的方法、充电装置和电池管理*** Download PDF

Info

Publication number
CN115668587A
CN115668587A CN202280004148.5A CN202280004148A CN115668587A CN 115668587 A CN115668587 A CN 115668587A CN 202280004148 A CN202280004148 A CN 202280004148A CN 115668587 A CN115668587 A CN 115668587A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power battery
indication information
charging device
charging
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280004148.5A
Other languages
English (en)
Inventor
李占良
颜昱
但志敏
陈新伟
赵元淼
黄孝键
高锦凤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Contemporary Amperex Technology Co Ltd filed Critical Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Publication of CN115668587A publication Critical patent/CN115668587A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/53—Batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/635—Control systems based on ambient temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H02J7/007194—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33573—Full-bridge at primary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33584—Bidirectional converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/79—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/797—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本申请实施例提供一种电池加热的方法、充电装置和电池管理***，能够有效地对动力电池进行加热。所述方法由充电装置执行，包括：在所述充电装置对动力电池充电之前，从所述动力电池的控制装置接收第一指示信息，所述第一指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池进行加热；根据所述第一指示信息，对所述动力电池进行加热。

Description

电池加热的方法、充电装置和电池管理***
技术领域
本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池加热的方法、充电装置和电池管理***。
背景技术
由于具有能量密度高、可循环充电、安全环保等优点，动力电池被广泛应用于新能源汽车、消费电子、储能***等领域中。
但是低温环境下动力电池的使用会受到一定限制，例如，动力电池在低温环境下的放电容量会严重衰退，以及电池在低温环境下无法充电。为了能够正常使用动力电池，需要在低温环境下为动力电池进行加热。如何有效地对动力电池进行加热，成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种电池加热的方法、充电装置和电池管理***，能够有效地对动力电池进行加热。
第一方面，提供一种电池加热的方法，由充电装置执行，所述方法包括：在所述充电装置对动力电池充电之前，从所述动力电池的控制装置接收第一指示信息，所述第一指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池进行加热；根据所述第一指示信息，对所述动力电池进行加热。
低温下对动力电池进行充电可能导致析锂等问题，影响动力电池的安全性。在本申请实施例中，在对动力电池进行充电之前，如果动力电池的温度较低，动力电池的控制装置会向充电装置发送第一指示信息，以指示其对动力电池进行加热，充电装置接收第一指示信息并基于第一指示信息对动力电池进行加热，从而避免低温充电对动力电池造成的损伤。
在一种实现方式中，所述第一指示信息中包括用于对所述动力电池进行加热的脉冲电流的幅值和/或频率的信息。
对不同的动力电池进行加热时所采用的脉冲电流的频率可以不同，动力电池的控制装置可以确定用于对动力电池进行加热的脉冲电流的幅值和/或频率的信息，并将脉冲电流的这些信息携带于第一指示信息中，从而使充电装置基于合适的脉冲电流对动力电池进行加热，以提高加热性能。
在一种实现方式中，所述充电装置包括双向DC/DC转换器，所述根据所述第一指示信息，对所述动力电池进行加热，包括：控制所述双向DC/DC转换器形成由所述动力电池向所述充电装置放电的回路、以及由所述充电装置向所述动力电池充电的回路，以在放电和充电的过程中对所述动力电池进行加热。
双向DC/DC转换器中包括多个开关管，在该实施例中，可以通过控制双向DC/DC转换器中的各个开关管，使动力电池和充电装置之间交替进行充放电，从而在充放电的过程中对动力电池进行加热。
在一种实现方式中，所述充电装置还包括AC/DC转换器，所述AC/DC转换器和所述双向DC/DC转换器连接在交流电源与所述动力电池之间。
在一种实现方式中，所述充电装置还包括储能电池，所述双向DC/DC转换器连接在所述储能电池与所述动力电池之间。
在一种实现方式中，所述方法还包括：从所述控制装置接收第二指示信息，所述第二指示信息用于指示所述充电装置停止对所述动力电池进行加热；根据所述第二指示信息，停止对所述动力电池进行加热。
在一种实现方式中，所述方法还包括：从所述控制装置接收第三指示信息，所述第三指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池充电，所述第三指示信息中包括充电电压和/或充电电流的信息；根据所述第三指示信息，对所述动力电池充电。
该实施例中，在对动力电池加热至预定温度后，动力电池的控制装置会向充电装置发送第三指示信息，以指示其对动力电池充电，充电装置接收第三指示信息并基于第三指示信息对动力电池充电。由于此时动力电池的温度已经升高，避免了低温充电对动力电池的损伤，保证了动力电池的安全性。
在一种实现方式中，所述方法还包括：从所述控制装置接收第四指示信息，所述第四指示信息用于指示所述充电装置停止对所述动力电池充电；根据所述第四指示信息，停止对所述动力电池充电。
第二方面，提供一种电池加热的方法，由动力电池的电池管理***BMS执行，所述方法包括：在充电装置对所述动力电池充电之前，获取所述动力电池的温度；若所述动力电池的温度小于温度阈值，向所述充电装置发送第一指示信息，所述第一指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池进行加热。
低温下对动力电池进行充电可能导致析锂等问题，影响动力电池的安全性。在本申请实施例中，在对动力电池进行充电之前，如果动力电池的温度较低，BMS会向充电装置发送第一指示信息，以指示其对动力电池进行加热，充电装置接收第一指示信息并基于第一指示信息对动力电池进行加热，从而避免低温充电对动力电池造成的损伤。
在一种实现方式中，所述第一指示信息中包括用于对所述动力电池进行加热的脉冲电流的幅值和/或频率的信息。
对不同的动力电池进行加热时所采用的脉冲电流的频率可以不同，BMS可以确定用于对动力电池进行加热的脉冲电流的幅值和/或频率的信息，并将脉冲电流的信息携带于第一指示信息中，从而使充电装置基于合适的脉冲电流对动力电池进行加热，以提高加热性能。
在一种实现方式中，在所述向所述充电装置发送第一指示信息之前，所述方法还包括：根据预设的多个温度与多个幅值之间的对应关系，确定所述脉冲电流的最大幅值为与所述动力电池的温度对应的幅值；和/或，根据预设的多个温度与多个频率之间的对应关系，确定所述脉冲电流的频率为与所述动力电池的温度对应的频率。
BMS可以基于动力电池当前的温度，通过查表等方式确定与当前温度对应的脉冲电流的最大幅值和/或频率等信息，实现简单且准确。
在一种实现方式中，所述方法还包括：在所述动力电池的温度大于或等于所述温度阈值时，向所述充电装置发送第二指示信息，所述第二指示信息用于指示所述充电装置停止对所述动力电池进行加热。
在加热过程中脉冲电流的频率和/或最大幅值等信息可以基于动力电池温度的上升而进行相应的调整，BMS可以向充电装置多次发送第一指示信息以更新脉冲电流的这些信息。设定一温度阈值，当动力电池被加热至超过该温度阈值时，BMS向充电装置发送第二指示信息，以指示其停止加热，充电装置接收第二指示信息并基于第二指示信息停止对动力电池的加热。
在一种实现方式中，所述方法还包括：向所述充电装置发送第三指示信息，所述第三指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池充电，所述第三指示信息包括充电电压和/或充电电流的信息。
该实施例中，在对动力电池加热至预定温度后，BMS会向充电装置发送第三指示信息，以指示其对动力电池充电，该第三指示信息中例如可以包括充电电压和/或充电电流的信息，充电装置接收第三指示信息并基于第三指示信息对动力电池充电。由于此时动力电池的温度已经升高，保证了动力电池的安全性，避免了对动力电池的损伤。
在一种实现方式中，所述方法还包括：向所述充电装置发送第四指示信息，所述第四指示信息用于指示所述充电装置停止对所述动力电池充电。
第三方面，提供一种充电装置，包括：接收模块，用于在所述充电装置对动力电池充电之前，接收所述动力电池的电池管理***BMS发送的第一指示信息，所述第一指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池进行加热；处理模块，用于根据所述第一指示信息，对所述动力电池进行加热。
在一种实现方式中，所述第一指示信息中包括用于对所述动力电池进行加热的脉冲电流的幅值和/或频率的信息。
在一种实现方式中，所述充电装置还包括双向DC/DC转换器，所述处理模块具体用于：控制所述双向DC/DC转换器形成由所述动力电池向所述充电装置放电的回路、以及由所述充电装置向所述动力电池充电的回路，以在放电和充电的过程中对所述动力电池进行加热。
在一种实现方式中，所述充电装置还包括AC/DC转换器，所述AC/DC转换器和所述双向DC/DC转换器连接在交流电源与所述动力电池之间。
在一种实现方式中，所述充电装置还包括储能电池，所述双向DC/DC转换器连接在所述储能电池与所述动力电池之间。
在一种实现方式中，所述接收模块还用于：接收所述BMS发送的第二指示信息，所述第二指示信息用于指示所述充电装置停止对所述动力电池进行加热；所述处理模块还用于：根据所述第二指示信息，停止对所述动力电池进行加热。
在一种实现方式中，所述接收模块还用于：接收所述BMS发送的第三指示信息，所述第三指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池充电，所述第三指示信息中包括充电电压和/或充电电流的信息；所述处理模块还用于：根据所述第三指示信息，对所述动力电池充电。
在一种实现方式中，所述接收模块还用于：接收所述BMS发送的第四指示信息，所述第四指示信息用于指示所述充电装置停止对所述动力电池充电；所述处理模块还用于：根据所述第四指示信息，停止对所述动力电池充电。
第四方面，提供一种BMS，包括：处理模块，用于在充电装置对所述动力电池充电之前，获取所述动力电池的温度；发送模块，用于在所述动力电池的温度小于温度阈值时，向所述充电装置发送第一指示信息，所述第一指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池进行加热。
在一种实现方式中，所述第一指示信息中包括用于对所述动力电池进行加热的脉冲电流的幅值和/或频率的信息。
在一种实现方式中，在所述向所述充电装置发送第一指示信息之前，所述处理模块还用于：根据预设的多个温度与多个幅值之间的对应关系，确定所述脉冲电流的最大幅值为与所述动力电池的温度对应的幅值；和/或，根据预设的多个温度与多个频率之间的对应关系，确定所述脉冲电流的频率为与所述动力电池的温度对应的频率。
在一种实现方式中，所述发送模块还用于：在所述动力电池的温度大于或等于所述温度阈值时，向所述充电装置发送第二指示信息，所述第二指示信息用于指示所述充电装置停止对所述动力电池进行加热。
在一种实现方式中，所述发送模块还用于：向所述充电装置发送第三指示信息，所述第三指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池充电，所述第三指示信息包括充电电压和/或充电电流的信息。
在一种实现方式中，述发送模块还用于：向所述充电装置发送第四指示信息，所述第四指示信息用于指示所述充电装置停止对所述动力电池充电。
第五方面，提供一种电池加热装置，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于读取所述指令，并基于所述指令执行上述第一方面或第一方面的任意实现方式中所述的电池加热的方法。
第六方面，提供一种计算机存储介质，包括指令，所述指令用于使计算机执行上述第一方面或第一方面的任意实现方式中所述的电池加热的方法、或者上述第二方面或第二方面的任意实现方式中所述的电池加热的方法。
附图说明
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，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据附图获得其他的附图。
图1是是本申请实施例的电池加热装置的应用场景的示意图。
图2是本申请实施例的电池加热装置的应用场景的示意图。
图3是本申请实施例的电池加热的方法的流程交互图。
图4是本申请另一实施例的电池加热的方法的流程交互图。
图5是本申请实施例的充电装置的示意性框图。
图6是本申请实施例的BMS的示意性框图。
图7是本申请实施例的充电装置的示意性框图。
图8是本申请实施例的BMS的示意性框图。
图9是本申请实施例的电池加热装置的示意性框图。
图10是本申请实施例的计算机存储介质的示意性框图。
在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
随着时代的发展，新能源汽车由于其环保性、低嗓音、使用成本低等优点，具有巨大的市场前景且能够有效促进节能减排，有利于社会的发展和进步。
由于动力电池的电化学特性，在低温环境下，动力电池的充放电能力被大大限制，严重影响客户冬季用车体验。因此，为了能够正常使用动力电池，需要在低温环境下为动力电池进行加热。
本申请实施例中的动力电池可以为锂离子电池、锂金属电池、铅酸电池、镍隔电池、镍氢电池、锂硫电池、锂空气电池或者钠离子电池等，在此不做限定。从规模而言，本申请实施例中的动力电池可以为电芯单体，也可以是电池模组或电池包，在此不做限定。从应用场景而言，该动力电池可应用于汽车、轮船等动力装置内。例如，可以应用于动力汽车，以为动力汽车的电机供电，作为电动汽车的动力源。该动力电池还可为电动汽车中的其他用电器件供电，比如车内空调、车载播放器等供电。
为了便于描述，以下将以动力电池应用于新能源汽车(即动力汽车、或称电动汽车)为例，对本申请的方案进行阐述。
通常，可以利用交流电源或者储能电池为动力电池充电。作为示例，图1和图2示出了本申请实施例的可能的应用场景的示意图。例如，如图1所示，充电装置1例如可以是充电桩，充电装置1包括双向AC/DC转换器30、双向DC/DC转换器10和控制器20。充电装置1可以通过交流电源40，例如电网，对车辆50进行充电。其中，交流电源40与车辆50之间连接有双向AC/DC转换器30和双向DC/DC转换器10，双向AC/DC转换器30可以将交流电源40输出的交流电转换为直流信号，直流信号再经过双向DC/DC转换器10进行电压转换，从而对车辆50中的动力电池进行充电。控制器20用于对双向AC/DC转换器30和双向DC/DC转换器10进行控制，并能够与车辆50中的电池管理***(Battery Management System，BMS)之间进行通信。
又例如，如图2所示，充电装置2包括储能电池60和双向DC/DC转换器10。充电装置2可以通过储能电池60对车辆50进行充电。其中，储能电池60与车辆50之间连接有双向DC/DC转换器10，用于对储能电池60输出的直流信号进行电压转换。充电装置2例如可以是充电站，比如光储充检智能微网充电站等，其中，储能电池60可以通过逆变器(PowerConversion System，PCS)从电网或者光伏板等处取电。
应理解，在一些情况下，例如充电装置仅用于对动力电池充电的情况下，双向AC/DC转换器30也可以替换为单向AC/DC转换器，双向DC/DC转换器10也可以替换为单向DC/DC转换器。
充电装置除了输出直流电流对动力电池充电，还可以作为电池加热装置，输出脉冲电流用来对动力电池进行加热。如果动力电池处于低温状态，低温下对动力电池充电可能会引起电芯析锂等问题，进而引起安全问题。
为此，本申请实施例提出，在对动力电池充电之前，可以利用充电装置对低温下的动力电池进行加热，例如可以通过控制双向AC/DC转换器或者双向DC/DC转换器中的各个开关管，使动力电池和充电装置之间交替进行充放电，从而在充放电的过程中对动力电池进行加热。然后，再通过充电装置对加热后的动力电池进行充电。
图3是本申请实施例的电池加热的方法的示意性流程图。图3所示的方法100由动力电池的控制装置和充电装置执行。充电装置例如可以是图1中所示的充电装置1或者图2所示的充电装置2。动力电池的控制装置用于对动力电池进行管理和控制，例如可以是动力电池的BMS或者车辆控制器等。以下，均以该控制装置为BMS为例进行说明，以下由BMS执行的操作也可以替换为由车辆控制器等执行。
如图3所示，方法100包括以下步骤中的部分或全部。其中，步骤110和步骤120由BMS执行，步骤130和步骤140由充电装置执行。
在步骤110中，在充电装置对动力电池充电之前，BMS获取动力电池的温度。
在步骤120中，若动力电池的温度小于温度阈值，BMS向充电装置发送第一指示信息。
其中，该第一指示信息用于指示充电装置对动力电池进行加热。
在步骤130中，在对动力电池充电之前，充电装置接收动力电池的BMS发送的该第一指示信息。
在步骤140中，充电装置根据该第一指示信息，对动力电池进行加热。
由于低温下对动力电池进行充电可能导致析锂等问题，影响动力电池的安全性。因此，该实施例中，在对动力电池进行充电之前，如果动力电池的温度较低，BMS会向充电装置发送第一指示信息，以指示其对动力电池进行加热，充电装置接收第一指示信息并基于第一指示信息对动力电池进行加热，从而避免低温充电对动力电池造成的损伤。
在一种实现方式中，如图3所示，方法100还包括步骤150至骤170中的部分或全部。
在步骤150中，在动力电池的温度大于或等于温度阈值时，BMS向充电装置发送第二指示信息，第二指示信息用于指示充电装置停止对动力电池进行加热。
在步骤160中，充电装置接收BMS发送的第二指示信息。
其中，该第二指示信息用于指示充电装置停止对动力电池进行加热。
在步骤170中，充电装置根据该第二指示信息，停止对动力电池进行加热。
其中，充电装置对动力电池的加热，是基于对动力电池的放电和充电，在放电过程和充电过程的交替形成了用于对动力电池进行加热的脉冲电流，例如，该脉冲电流的波形可以是正弦波或其相似波形。
在一种实现方式中，该第一指示信息中包括用于对动力电池进行加热的脉冲电流的信息，例如，该第一指示信息中包括脉冲电流的幅值和/或频率的信息。这里，该该脉冲电流的幅值的信息可以包括该脉冲电流的最大幅值或者平均幅值等。
对不同的动力电池进行加热时所采用的脉冲电流的频率可以不同。通常，高频脉冲信号的加热效果比低频脉冲信号的加热效果差，但是高频脉冲信号对电芯的损害较小。例如，动力电池的温度较低时，只能采用高频的脉冲电流对动力电池进行加热；动力电池的温度较高时，可以采用低频或者高频的脉冲电流对动力电池进行加热。又例如，对于不同车型上的动力电池，其电芯的承受能力不同，加热时所需要的脉冲电流的频率也不同，因此针对不同的动力电池可能需要不同频率的脉冲电流。
BMS可以根据动力电池的类型和当前温度等信息，确定用于对动力电池进行加热的脉冲电流的幅值和/或频率的信息，并将脉冲电流的这些信息携带于第一指示信息中，从而使充电装置基于合适的脉冲电流对动力电池进行加热，以提高加热性能。此外，可选地，BMS在确定脉冲电流的幅值和/或频率的信息时，也可以同时考虑电池健康状态(State ofHealth，SOH)等因素。
在加热过程中，用于对动力电池进行加热的脉冲电流的信息，可以基于动力电池温度的上升而进行相应的调整，BMS例如可以按照一定的时间间隔获取动力电池的温度，并基于动力电池的温度变化，更新脉冲电流的信息，并在需要更新脉冲电流信息时，向充电装置发送携带更新后的脉冲电流信息的第一指示信息。
可以设定一温度阈值，在动力电池与充电装置建立物理连接并握手成功后，如果动力电池的温度小于该温度阈值，则BMS向充电装置发送第一指示信息，充电装置接收第一指示信息并基于第一指示信息对动力电池进行加热。在加热过程中，BMS可以按照一定的时间间隔获取动力电池的温度，直至动力电池的温度上升至大于或等于该温度阈值，BMS向充电装置发送第二指示信息，充电装置接收第二指示信息并基于第二指示信息停止对动力电池的加热。
在一种实现方式中，BMS在向充电装置发送第一指示信息之前，方法100还包括：BMS根据预设的多个温度与多个幅值之间的对应关系，确定脉冲电流的最大幅值为与动力电池的温度对应的幅值；和/或，根据预设的多个温度与多个频率之间的对应关系，确定脉冲电流的频率为与动力电池的温度对应的频率。
BMS可以基于动力电池当前的温度，通过查表等方式确定与当前温度对应的脉冲电流的最大幅值和/或频率等信息，实现简单且准确。
举例来说，以动力电池温度对脉冲电流频率的影响为例，假设动力电池的温度与脉冲电流的频率之间的对应关系如表一所示。在实际应用中，对于不同类型的动力电池，其查询的表格可以不同。假设温度阈值为T0，T1＜T2＜T3＜…＜Tn≤T0。
表一
温度 [T1，T2] [T2，T3] [T3，T4] … [Tn-1，Tn]
频率 F1 F2 F3 … Fn
如表一所示，在动力电池与充电装置建立物理连接并握手成功后，BMS首先检测动力电池的温度，避免低温下对动力电池的充电。例如，BMS可以按照固定的时间间隔，获取动力电池的温度。如果检测到的动力电池的温度在T1至T2之间，则BMS查询表一，并选择频率F1作为对该动力电池进行加热的脉冲电流的频率，并且在第一指示信息中携带频率F1的信息，充电装置接收到该第一指示信息后，向动力电池提供频率为F1的脉冲电流；在经过该时间间隔后，获动力电池的温度，如果检测到的动力电池的温度上升至在T2至T3之间，则BMS查询表一，并选择频率F2作为对该动力电池进行加热的脉冲电流的频率，并且在第一指示信息中携带频率F2的信息，充电装置接收到该第一指示信息后，向动力电池提供频率为F2的脉冲电流；依次，直至当动力电池的温度被加热至大于Tn时，BMS向充电装置发送第二指示信息，充电装置在接收到该第二指示信息时，根据该第二指示信息停止对动力电池加热。
应理解，本申请实施例中，可选地，BMS向充电装置发送第一指示信息，该第一指示信息可以用于指示充电装置对动力电池进行充电，并且第一指示信息中携带动力电池的温度的信息。充电装置接收BMS发送的该第一指示信息后，根据动力电池的温度确定是否需要对动力电池进行加热。例如，如果充电装置确定动力电池的温度小于该温度阈值，则充电装置在对动力电池进行充电之前，先对动力电池进行加热。
进一步地，可选地，也可以由BMS向充电装置发送动力电池的温度，并且由充电装置基于动力电池当前的温度，通过上述的查表等方式确定与当前温度对应的脉冲电流的最大幅值和/或频率等信息。
在一种实现方式中，如图4所示，方法100还可以包括步骤181至步骤183。
在步骤181中，BMS向充电装置发送第三指示信息。
其中，该第三指示信息用于指示充电装置对动力电池充电。
该第三指示信息中例如可以包括充电参数，比如充电电压和/或充电电流的信息。
在步骤182中，充电装置接收BMS发送的该第三指示信息。
在步骤183中，充电装置根据该第三指示信息，对动力电池充电。
在对动力电池加热至预定温度后，BMS会向充电装置发送第三指示信息，以指示其对动力电池充电，充电装置接收第三指示信息并基于第三指示信息对动力电池充电。由于此时动力电池的温度已经升高，避免了低温充电对动力电池的损伤，保证了动力电池的安全性。
当然，在动力电池与充电装置建立物理连接并握手成功后，如果动力电池的温度已经大于温度阈值，那么BMS可以不向充电装置发送第一指示信息，而是向充电装置发送第三指示信息，充电装置接收第三指示信息，并根据第三指示信息对动力电池进行充电。
在一种实现方式中，如图4所示，方法100还包括步骤191至步骤193。
在步骤191中，BMS向充电装置发送第四指示信息，第四指示信息用于指示充电装置停止对动力电池充电。
在步骤192中，充电装置接收BMS发送的第四指示信息，第四指示信息用于指示充电装置停止对动力电池充电。
在步骤193中，充电装置根据第四指示信息，停止对动力电池充电。
这样，在动力电池充电完成后，BMS通过向充电装置发送第四指示信息，指示充电装置停止对动力电池充电。
图5示出了上述的电池加热的方法100的一种可能的具体实现方式。如图5所示，对动力电池的加热和充电的过程可以包括以下步骤中的部分或全部。
在步骤101中，动力电池与充电设备之间建立物理连接。
在步骤102中，低压辅助电源上电。
在步骤103中，BMS与充电设备例如控制器20之间进握手，建立通信连接。
步骤101至步骤103、以及步骤111至步骤113的具体细节，例如可以参考GB/T27930-2015标准中的充电流程的细节。
虚线框中的步骤104至步骤110为上述的电池加热的方法100的一种可能的具体实现方式，步骤104至步骤110为需要在现有标准上新增加的内容。
在步骤104中，BMS获取动力电池的温度T，并比较温度T与温度阈值T0。
如果T＜T0，则执行步骤105至步骤110，充电装置对动力电池进行加热；否则，T≥T0时，直接执行步骤111至步骤113，充电装置对动力电池充电。
在步骤105中，BMS确定用于对动力电池加热的脉冲电流的最大幅值和频率。
BMS例如可以通过查表等方式，确定与动力电池相匹配的脉冲电流的最大幅值和/或频率。
在步骤106中，BMS向充电装置方式第一指示信息。
第一指示信息中例如可以携带脉冲电流的最大幅值和频率的信息。
在步骤107中，充电装置接收第一指示信息，并基于第一指示信息对动力电池进行加热。
其中，对动力电池加热过程中的脉冲电流的幅值和频率，可以基于第一指示信息中携带的脉冲电流的最大幅值和频率的信息来确定。
在步骤108中，在加热过程中，BMS比较T与温度阈值T0。
如果T＜T0，则重复执行步骤105至步骤107，充电装置对动力电池进行加热；否则，T≥T0时，执行步骤109和步骤110。
在步骤109中，BMS向充电装置方式第二指示信息。
在步骤110中，充电装置接收第二指示信息，并基于第二指示信息停止对动力电池进行加热。
接着，在步骤110之后，执行步骤111至步骤113。
在步骤111中，进行充电参数的配置。
例如，BMS可以将充电参数比如充电电压和充电电流的信息发送给充电装置。
在步骤112中，充电装置基于该充电参数，对动力电池充电。
在步骤113中，充电结束。
可见，本申请实施例中，动力电池与充电装置之间建立物理连接并握手成功后，动力电池的BMS判断动力电池的当前温度，并在温度较低时先对动力电池进行加热，当动力电池的温度上升后再对其进行充电，能够避免低温充电对动力电池的损伤，提高动力电池的安全性。
本申请实施例对充电装置如何对动力电池充电不做限制。作为示例，在一种实现方式中，该充电装置可以包括双向DC/DC转换器。其中，在步骤140中，根据第一指示信息，对动力电池进行加热，包括：控制双向DC/DC转换器，形成由动力电池向充电装置放电的回路、以及由充电装置向动力电池充电的回路，以在放电和充电的过程中对动力电池进行加热。
双向DC/DC转换器中包括多个开关管，通过控制双向DC/DC转换器中的各个开关管，使动力电池和充电装置之间交替进行充放电，便可以在充放电的过程中对动力电池进行加热。
下面以图6所示的DC/DC转换器为例，描述充电装置如何对动力电池进行加热。图6是以双有源桥(Dual Active Bridge，DAB)架构的DC/DC转换器为例，按照时序对开关管进行控制，可以交替形成由动力电池向充电装置放电的回路、以及由充电装置向动力电池充电的回路，从而在放电和充电的过程中对动力电池进行加热。在实际应用中，还可以采用LLC、CLLC、CF-DAB、部分功率转换器(Partial-Power Converter)等架构的DC/DC转换器。
作为示例，如图6所示的双向DC/DC转换器10，双向DC/DC转换器10中的每个桥臂包括串联的两个开关管，分别为开关管Q1和开关管Q2形成的桥臂、开关管Q3和开关管Q4形成的桥臂、开关管Q5和开关管Q6形成的桥臂、开关管Q7和开关管Q8形成的桥臂。
在不考虑死区时间的情况下，每个桥臂的上下两个开关管为180°互补导通，对角的开关管同时导通。假设开关周期为T，开关频率fs＝1/T，V1和V2为输入电压和输出电压，其中V1侧为连接AC/DC转换器或者储能电池的一侧，V2侧为连接动力电池的一侧。VAB为图6中A点和B点之间电压，VCD为图6中C点和D点之间电压。iL为电感电流，vL为电感电压。通过控制VAB与VCD之间的角度即移相角来控制双向DC/DC转换器10的传输功率的大小，该移相角与π之比为移相占空比
Figure BDA0003938671230000141
双向DC/DC转换器10正向工作时，开关管Q1和Q4、Q2和Q3的驱动信号波形，分别超前开关管Q5和Q8、Q6和Q7，此时
Figure BDA0003938671230000143
反向工作时，开关管Q1和Q4、Q2和Q3的驱动信号波形分别滞后开关管Q5和Q8、Q6和Q7，此时
Figure BDA0003938671230000142
双向DC/DC转换器10的反向工作与正向工作的原理类似，以下以正向工作为例描述双向DC/DC转换器10与动力电池之间的充放电过程。
在一个开关周期内，对于开关状态1(t0时刻前)，在t0时刻前，开关管Q2和开关管Q3、开关管Q6和开关管Q7导通，电感电流iL为负，电流经过开关管Q2和开关管Q3、开关管Q6和开关管Q7，功率从V1侧流向V2侧。
对于开关状态2(t0时刻至t1时刻)，在t0时刻，V1侧的开关管全部关断，V2侧的开关管Q6和开关管Q7导通。因为电感电流不能突变，电感电流iL依然为负值，电感电流给寄生电容C2和C3充电，与此同时电容C1和C4放电。在t1时刻，电容C2和C3两端电压达到V1，电容C1和C4两端电压为零，反并联二极D1和D4自然导通。
对于开关状态3(t1时刻至t2时刻)，在t1时刻，导通开关管Q1和开关管Q4，由于t1时刻开关管Q1和开关管Q4的反并联二极管D1和D4导通，因此开关管Q1和开关管Q4在导通时两端电压为零，实现零电压导通。此时，电感电流iL为负值，V1侧吸收功率，V2侧吸收功率，电感中储存的能量向V1侧、V2侧传输，V1侧存在功率回流现象。
对于开关状态4(t2时刻至t3时刻)，t2时刻开始，由于电源V1的作用，电感电流开始变为正值，流经开关管Q1和开关管Q4、开关管Q6和开关管Q7，在开关状态4下，V1侧和V2侧同时给电感储能，因为功率由V2侧流向电感，V2侧存在功率回流现象。
对于开关状态5(t3时刻至t4时刻)，开关管Q6和开关管Q7断开，电流给电容C6和C7充电，同时电容C5和C8放电。在t4时刻，电容C6和C7两端电压达到V2，电容C5和C8两端的电压为零，反并联二极管D5和D8自然导通。
对于开关状态6(t4时刻至t5时刻)，在t4时刻，导通开关管Q5和开关管Q8，由于此时开关管Q5和开关管Q8的反并联二极管D5和D8导通，因此D5和D8在导通时两端的电压为零，实现零电压导通。在开关状态6下，V1侧发出功率，V2侧吸收功率。
在t5时刻后，双向DC/DC转换器10开始另外半个开关周期内的工作，具体过程与上述类似，在此不再赘述。
可见，在双向DC/DC转换器10中，通过动力电池向电感放电、以及电感向动力电池充电，能够在充放电的交替过程中实现对动力电池的加热。
进一步地，充电装置还可以包括AC/DC转换器，例如图1中所示的双向AC/DC转换器30。AC/DC转换器和双向DC/DC转换器连接在交流电源与动力电池之间。
或者，充电装置还可以包括储能电池，例如图2中所示的储能电池60。双向DC/DC转换器连接在储能电池与动力电池之间。
本申请还提供一种充电装置200。如图7所示，充电装置200包括：
接收模块210，用于在充电装置200对动力电池充电之前，接收动力电池的电池管理***BMS发送的第一指示信息，第一指示信息用于指示充电装置200对动力电池进行加热；
处理模块220，用于根据第一指示信息，对动力电池进行加热。
在一种实现方式中，该第一指示信息中包括用于对动力电池进行加热的脉冲电流的幅值和/或频率的信息。
在一种实现方式中，充电装置200还包括双向DC/DC转换器，处理模块220具体用于：控制双向DC/DC转换器形成由动力电池向充电装置200放电的回路、以及由充电装置200向动力电池充电的回路，以在放电和充电的过程中对动力电池进行加热。
在一种实现方式中，充电装置200还包括AC/DC转换器，AC/DC转换器和双向DC/DC转换器连接在交流电源与动力电池之间。
在一种实现方式中，充电装置200还包括储能电池，双向DC/DC转换器连接在储能电池与动力电池之间。
在一种实现方式中，接收模块210还用于：接收BMS发送的第二指示信息，该第二指示信息用于指示充电装置200停止对动力电池进行加热；处理模块220还用于：根据第二指示信息，停止对动力电池进行加热。
在一种实现方式中，接收模块210还用于：接收BMS发送的第三指示信息，该第三指示信息用于指示充电装置200对动力电池充电，该第三指示信息中包括充电电压和/或充电电流的信息；处理模块220还用于：根据第三指示信息，对动力电池充电。
在一种实现方式中，接收模块210还用于：接收BMS发送的第四指示信息，该第四指示信息用于指示充电装置200停止对动力电池充电；处理模块220还用于：根据第四指示信息，停止对动力电池充电。
应理解，充电装置200的具体细节可以参考前述针对方法100针对充电装置的描述，为了简洁，此处不再赘述。
本申请还提供一种BMS，如图8所示，BMS 300包括：
处理模块310，用于在充电装置对动力电池充电之前，获取动力电池的温度；
发送模块320，用于在动力电池的温度小于温度阈值时，向充电装置发送第一指示信息，该第一指示信息用于指示充电装置对动力电池进行加热。
在一种实现方式中，该第一指示信息中包括用于对动力电池进行加热的脉冲电流的幅值和/或频率的信息。
在一种实现方式中，在向充电装置发送第一指示信息之前，处理模块310还用于：根据预设的多个温度与多个幅值之间的对应关系，确定脉冲电流的最大幅值为与动力电池的温度对应的幅值；和/或，根据预设的多个温度与多个频率之间的对应关系，确定脉冲电流的频率为与动力电池的温度对应的频率。
在一种实现方式中，发送模块320还用于：在动力电池的温度大于或等于温度阈值时，向充电装置发送第二指示信息，该第二指示信息用于指示充电装置停止对动力电池进行加热。
在一种实现方式中，发送模块320还用于：向充电装置发送第三指示信息，该第三指示信息用于指示充电装置对动力电池充电，该第三指示信息包括充电电压和/或充电电流的信息。
在一种实现方式中，发送模块320还用于：向充电装置发送第四指示信息，该第四指示信息用于指示充电装置停止对动力电池充电。
应理解，BMS 300的具体细节可以参考前述针对方法100针对BMS的描述，为了简洁，此处不再赘述。
图9示出了本申请另一实施例的电池加热装置的示意性框图。如图9所示，电池加热400包括存储器410和处理器420，存储器410用于存储指令，处理器420用于读取所述指令，并基于所述指令执行上述本申请各个实施例中的电池加热的方法100中由充电装置或者动力电池的控制装置执行的操作。
图10示出了本申请另一实施例的计算机存储介质的示意性框图。如图10所示，计算机存储介质500包括指令510，指令510用于使计算机执行上述本申请各个实施例中的电池加热的方法100中由充电装置或者动力电池的控制装置执行的操作。
本申请还提供一种动力装置，包括动力电池、以及上述任一实施例中的充电装置，该充电装置与动力电池相连，用于在对动力电池充电之前，对动力电池进行加热。动力装置例如可以是动力汽车等。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

Claims (30)

1.一种电池加热的方法，其特征在于，由充电装置执行，所述方法包括：
在所述充电装置对动力电池充电之前，从动力电池的控制装置接收第一指示信息，所述第一指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池进行加热；
根据所述第一指示信息，对所述动力电池进行加热。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一指示信息中包括用于对所述动力电池进行加热的脉冲电流的幅值和/或频率的信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述充电装置包括双向DC/DC转换器，所述根据所述第一指示信息，对所述动力电池进行加热，包括：
控制所述双向DC/DC转换器形成由所述动力电池向所述充电装置放电的回路、以及由所述充电装置向所述动力电池充电的回路，以在放电和充电的过程中对所述动力电池进行加热。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述充电装置还包括AC/DC转换器，所述AC/DC转换器和所述双向DC/DC转换器连接在交流电源与所述动力电池之间。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述充电装置还包括储能电池，所述双向DC/DC转换器连接在所述储能电池与所述动力电池之间。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
从所述控制装置接收第二指示信息，所述第二指示信息用于指示所述充电装置停止对所述动力电池进行加热；
根据所述第二指示信息，停止对所述动力电池进行加热。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
从所述控制装置接收第三指示信息，所述第三指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池充电，所述第三指示信息中包括充电电压和/或充电电流的信息；
根据所述第三指示信息，对所述动力电池充电。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
从所述控制装置接收第四指示信息，所述第四指示信息用于指示所述充电装置停止对所述动力电池充电；
根据所述第四指示信息，停止对所述动力电池充电。
9.一种电池加热的方法，其特征在于，由动力电池的控制装置执行，所述方法包括：
在充电装置对所述动力电池充电之前，获取所述动力电池的温度；
若所述动力电池的温度小于温度阈值，向所述充电装置发送第一指示信息，所述第一指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池进行加热。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一指示信息中包括用于对所述动力电池进行加热的脉冲电流的幅值和/或频率的信息。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述向所述充电装置发送第一指示信息之前，所述方法还包括：
根据预设的多个温度与多个幅值之间的对应关系，确定所述脉冲电流的最大幅值为与所述动力电池的温度对应的幅值；和/或，
根据预设的多个温度与多个频率之间的对应关系，确定所述脉冲电流的频率为与所述动力电池的温度对应的频率。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述动力电池的温度大于或等于所述温度阈值时，向所述充电装置发送第二指示信息，所述第二指示信息用于指示所述充电装置停止对所述动力电池进行加热。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
向所述充电装置发送第三指示信息，所述第三指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池充电，所述第三指示信息包括充电电压和/或充电电流的信息。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
向所述充电装置发送第四指示信息，所述第四指示信息用于指示所述充电装置停止对所述动力电池充电。
15.一种充电装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于在所述充电装置对动力电池充电之前，从所述动力电池的控制装置接收第一指示信息，所述第一指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池进行加热；
处理模块，用于根据所述第一指示信息，对所述动力电池进行加热。
16.根据权利要求15所述的充电装置，其特征在于，所述第一指示信息中包括用于对所述动力电池进行加热的脉冲电流的幅值和/或频率的信息。
17.根据权利要求15或16所述的充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括双向DC/DC转换器，所述处理模块具体用于：
控制所述双向DC/DC转换器形成由所述动力电池向所述充电装置放电的回路、以及由所述充电装置向所述动力电池充电的回路，以在放电和充电的过程中对所述动力电池进行加热。
18.根据权利要求17所述的充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括AC/DC转换器，所述AC/DC转换器和所述双向DC/DC转换器连接在交流电源与所述动力电池之间。
19.根据权利要求17所述的充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括储能电池，所述双向DC/DC转换器连接在所述储能电池与所述动力电池之间。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的充电装置，其特征在于，
所述接收模块还用于：从所述控制装置接收第二指示信息，所述第二指示信息用于指示所述充电装置停止对所述动力电池进行加热；
所述处理模块还用于：根据所述第二指示信息，停止对所述动力电池进行加热。
21.根据权利要求15至20中任一项所述的充电装置，其特征在于，
所述接收模块还用于：从所述控制装置接收第三指示信息，所述第三指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池充电，所述第三指示信息中包括充电电压和/或充电电流的信息；
所述处理模块还用于：根据所述第三指示信息，对所述动力电池充电。
22.根据权利要求21所述的充电装置，其特征在于，
所述接收模块还用于：从所述控制装置接收第四指示信息，所述第四指示信息用于指示所述充电装置停止对所述动力电池充电；
所述处理模块还用于：根据所述第四指示信息，停止对所述动力电池充电。
23.一种电池管理***BMS，其特征在于，包括：
处理模块，用于在充电装置对所述动力电池充电之前，获取所述动力电池的温度；
发送模块，用于在所述动力电池的温度小于温度阈值时，向所述充电装置发送第一指示信息，所述第一指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池进行加热。
24.根据权利要求23所述的BMS，其特征在于，所述第一指示信息中包括用于对所述动力电池进行加热的脉冲电流的幅值和/或频率的信息。
25.根据权利要求24所述的BMS，其特征在于，在所述向所述充电装置发送第一指示信息之前，所述处理模块还用于：
根据预设的多个温度与多个幅值之间的对应关系，确定所述脉冲电流的最大幅值为与所述动力电池的温度对应的幅值；和/或，
根据预设的多个温度与多个频率之间的对应关系，确定所述脉冲电流的频率为与所述动力电池的温度对应的频率。
26.根据权利要求23至25中任一项所述的BMS，其特征在于，所述发送模块还用于：
在所述动力电池的温度大于或等于所述温度阈值时，向所述充电装置发送第二指示信息，所述第二指示信息用于指示所述充电装置停止对所述动力电池进行加热。
27.根据权利要求23至26中任一项所述的BMS，其特征在于，所述发送模块还用于：
向所述充电装置发送第三指示信息，所述第三指示信息用于指示所述充电装置对所述动力电池充电，所述第三指示信息包括充电电压和/或充电电流的信息。
28.根据权利要求27所述的BMS，其特征在于，所述发送模块还用于：
向所述充电装置发送第四指示信息，所述第四指示信息用于指示所述充电装置停止对所述动力电池充电。
29.一种电池加热装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于读取所述指令，并基于所述指令执行上述权利要求1至14中任一项所述的电池加热的方法。
30.一种计算机存储介质，其特征在于，包括用于执行上述权利要求1至14中任一项所述的电池加热的方法的指令。
CN202280004148.5A 2022-03-11 2022-03-11 电池加热的方法、充电装置和电池管理*** Pending CN115668587A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2022/080263 WO2023168678A1 (zh) 2022-03-11 2022-03-11 电池加热的方法、充电装置和电池管理***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115668587A true CN115668587A (zh) 2023-01-31

Family

ID=85022606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280004148.5A Pending CN115668587A (zh) 2022-03-11 2022-03-11 电池加热的方法、充电装置和电池管理***

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240010103A1 (zh)
EP (1) EP4369475A1 (zh)
CN (1) CN115668587A (zh)
WO (1) WO2023168678A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117254157A (zh) * 2023-09-26 2023-12-19 福建时代星云科技有限公司 一种液冷热管理方法及***

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7461386B2 (ja) * 2021-06-17 2024-04-03 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 充電制御方法及び装置、電池管理システム、読み取り可能な記憶媒体
EP4152553B1 (en) * 2021-07-29 2024-04-24 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Charging and discharging apparatus, battery charging method, and charging and discharging system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207134449U (zh) * 2017-03-28 2018-03-23 浙江普朗特电动汽车有限公司 一种基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热***
CN111384472A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 观致汽车有限公司 适用于直流快充桩的动力电池预加热的控制方法
CN112706656A (zh) * 2020-06-30 2021-04-27 比亚迪股份有限公司 电动汽车动力电池低温加热方法、***、汽车及存储介质
CN113193268A (zh) * 2021-04-30 2021-07-30 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种动力电池脉冲加热方法、装置及汽车
CN114074571A (zh) * 2020-08-13 2022-02-22 比亚迪股份有限公司 车辆充电方法、装置、存储介质及车辆

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103117421A (zh) * 2013-03-07 2013-05-22 清华大学 一种电池低温充电方法
CN106478930B (zh) 2015-08-24 2019-12-27 中国石油化工股份有限公司 一种热塑性聚酯弹性体基料的制备方法
CN106965700A (zh) * 2017-04-28 2017-07-21 北京新能源汽车股份有限公司 一种电动汽车加热充电电路及充电方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207134449U (zh) * 2017-03-28 2018-03-23 浙江普朗特电动汽车有限公司 一种基于温度的车载闭环控制电池低温充电机加热***
CN111384472A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 观致汽车有限公司 适用于直流快充桩的动力电池预加热的控制方法
CN112706656A (zh) * 2020-06-30 2021-04-27 比亚迪股份有限公司 电动汽车动力电池低温加热方法、***、汽车及存储介质
CN114074571A (zh) * 2020-08-13 2022-02-22 比亚迪股份有限公司 车辆充电方法、装置、存储介质及车辆
CN113193268A (zh) * 2021-04-30 2021-07-30 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种动力电池脉冲加热方法、装置及汽车

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117254157A (zh) * 2023-09-26 2023-12-19 福建时代星云科技有限公司 一种液冷热管理方法及***

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023168678A1 (zh) 2023-09-14
EP4369475A1 (en) 2024-05-15
US20240010103A1 (en) 2024-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115668587A (zh) 电池加热的方法、充电装置和电池管理***
Shang et al. Modeling and analysis of high-frequency alternating-current heating for lithium-ion batteries under low-temperature operations
CN112865340B (zh) 一种无线充电***的互感参数辨识方法及装置
CN206878144U (zh) 动力电池交流充放电低温加热***
CN110789400A (zh) 电池无线充电-加热一体化***、控制方法及电池***
Wai et al. Design of energy-saving adaptive fast-charging control strategy for Li-FePO4 battery module
US20240178473A1 (en) Battery heating apparatus and control method thereof, control circuit and power plant
CN115133592A (zh) 一种电池管理***
WO2023087331A1 (zh) 充放电电路、***及其控制方法
Habib et al. Lithium-ion battery state-of-charge balancing circuit using single resonant converter for electric vehicle applications
CN102570566B (zh) 一种充电机***
Arora et al. Reduction of switching transients in CC/CV mode of electric vehicles battery charging
Xiaoliang et al. System design and converter control for super capacitor and battery hybrid energy system of compact electric vehicles
CN116325286A (zh) 充放电装置、电池充电的方法和充放电***
Malar et al. Electric vehicle onboard charging via harris hawks optimization-based fractional-order sliding mode controller
Shang et al. A fast-speed heater with internal and external heating for lithium-ion batteries at low temperatures
EP4228057A1 (en) Battery heating device, and control method, control circuit and power device therefor
CN115956317B (zh) 电池加热装置及其控制方法、控制电路和动力装置
Zhang et al. Battery Balancer via Modular Multiport Wireless Power Transfer
Peprah et al. Optimal load sharing in reconfigurable battery systems using an improved model predictive control method
Sasikumar et al. Automatic power management and monitoring system for electric vehicles
US12051934B2 (en) Method for charging battery, charging and discharging device
Ahmed Series resonant switched capacitor converter for electric vehicle lithium-ion battery cell voltage equalization
EP4152552A1 (en) Battery charging method and charging and discharging apparatus
EP4142083A1 (en) Power supply system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination