[发明专利]一种电池的加热电路

说明书

技术领域

本发明属于电力电子领域，尤其涉及一种电池的加热电路。

背景技术

考虑到汽车需要在复杂的路况和环境条件下行驶，或者有些电子设备需要在较差的环境条件中使用，所以，作为电动车或电子设备电源的电池就需要适应这些复杂的状况。而且除了考虑这些状况，还需考虑电池的使用寿命及电池的充放电循环性能，尤其是当电动车或电子设备处于低温环境中时，更需要电池具有优异的低温充放电性能和较高的输入输出功率性能。

一般而言，在低温条件下会导致电池的阻抗增大，极化增强，由此导致电池的容量下降。

为了保持电池在低温条件下的容量，提高电池的充放电性能，本发明提供了一种电池的加热电路。

发明内容

本发明的目的是针对电池在低温条件下会导致电池的阻抗增大，极化增强，由此导致电池的容量下降的问题，提供一种电池的加热电路。

本发明提供的用于电池的加热电路包括开关装置、开关控制模块、单向半导体元件、阻尼元件、以及变压器，所述开关控制模块与所述开关装置电连接；所述电池、阻尼元件、变压器的第一线圈、以及开关装置相互串联，以构成电池放电电路；以及所述电池、阻尼元件、变压器的第二线圈、以及单向半导体元件相互串联，以构成电池充电电路。

在需要对电池加热时，可利用所述开关控制模块控制所述开关装置导通，并于电池放电电路中的电流达到预设值时关断，之后变压器将其所存储的电能回充至电池。在此过程中，所述阻尼元件因流过其中的电流而发热，从而对电池进行加热。所述变压器可起到限流的作用，且所述预设值是可根据电池的自身属性进行设定的，因此，电池充放电电路中的电流大小是可控的，避免了电流过大而对电池造成损害。此外，该电流大小的可控亦可对所述开关装置进行相应的保护，避免其因发热巨大而烧毁。

另外，本发明的变压器为储能元件且存在限流的作用，其可完全将自身所存储的能量通过电池充电电路回充至电池，减少了加热过程中的能量损耗。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的加热电路的电路图；

图2为本发明提供的加热电路的波形时序图；

图3为根据本发明第一实施方式的加热电路的电路图；

图4为根据本发明第二实施方式的加热电路的电路图；

图5为根据本发明第三实施方式的加热电路的电路图；

图6为本发明提供的加热电路中的开关装置的一实施方式的电路图；以及

图7为本发明提供的加热电路中的开关装置的另一实施方式的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要指出的是，除非特别说明，当下文中提及时，术语“开关控制模块”为任意能够根据设定的条件或者设定的时刻输出控制指令(例如脉冲波形)从而控制与其连接的开关装置相应地导通或关断的控制器，例如可以为PLC；当下文中提及时，术语“开关”指的是可以通过电信号实现通断控制或者根据元器件自身的特性实现通断控制的开关，既可以是单向开关，例如由双向开关与二极管串联构成的可单向导通的开关，也可以是双向开关，例如金属氧化物半导体型场效应管(Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor，MOSFET)或带有反并续流二极管的IGBT；当下文中提及时，术语“双向开关”指的是可以通过电信号实现通断控制或者根据元器件自身的特性实现通断控制的可双向导通的开关，例如MOSFET或带有反并续流二极管的IGBT；当下文中提及时，单向半导体元件指的是具有单向导通功能的半导体元件，例如二极管等；当下文中提及时，术语“电荷存储元件”指任意可以实现电荷存储的装置，例如可以为电容等；当下文中提及时，术语“电流存储元件”指任意可以对电流进行存储的装置，例如可以为电感等；当下文中提及时，术语“正向”指能量从电池向储能电路流动的方向，术语“反向”指能量从储能电路向电池流动的方向；当下文中提及时，术语“电池”包括一次电池(例如干电池、碱性电池等)和二次电池(例如锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池或铅酸电池等)；当下文中提及时，术语“阻尼元件”指任意通过对电流的流动起阻碍作用以实现能量消耗的装置，例如可以为电阻等；当下文中提及时，术语“主回路”指的是电池与阻尼元件、开关装置以及储能电路串联组成的回路。