[发明专利]电池充电预热装置和系统

权利要求书

1.一种电池充电预热装置，其特征在于，所述装置包括：变换单元、采样单元、控制单元和驱动单元；

所述变换单元的第一输入端和第二输入端分别与直流电源的第一输出端和所述驱动单元的输出端连接；所述变换单元的第一输出端和第二输出端分别与目标电池的输入端和所述采样单元的第一输入端连接；所述采样单元的第二输入端和第三输入端分别与所述直流电源的第二输出端和所述目标电池的输出端连接；所述控制单元的输入端和输出端分别与所述采样单元的输出端和所述驱动单元的输入端连接；

所述采样单元用于采集所述目标电池的电流值和温度值，并将所述目标电池的电流值和温度值输送到所述控制单元；

所述控制单元用于根据所述目标电池的电流值和温度值确定电流控制信号，并将所述电流控制信号输送到所述驱动单元，以使所述驱动单元根据所述电流控制信号生成驱动信号，并将所述驱动信号输送到所述变换单元；

所述变换单元用于接收所述直流电源提供的直流电，根据所述驱动信号将所述直流电变换为目标交流电，并将所述目标交流电输送到所述目标电池，以对所述目标电池进行预热；

其中，所述变换单元包括依次连接的逆变桥、变压器和LC谐振电路；

所述逆变桥用于将所述直流电变换为交流电，并根据所述驱动信号把所述交流电的电流值变换为目标交流电的电流值；

所述变压器用于将所述直流电的电压值变换为目标交流电的电压值；所述LC谐振电路用于过滤所述交流电的频率，以使所述交流电的频率达到所述目标交流电的频率。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述逆变桥包括单相逆变全桥。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述单相逆变全桥包括两个并联的桥臂；每个所述桥臂包括两个串联的开关管；其中，桥臂A包括开关管S1和开关管S2，桥臂B包括开关管S3和开关管S4；开关管S1和开关管S4对角排列，开关管S2和开关管S3对角排列；

在一个开关管周期内，对角的开关管会产生移相角度；

所述逆变桥用于根据所述驱动信号控制对应开关管的移相角度的大小，以使所述直流电的电流值变换为所述目标交流电的电流值。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述逆变桥还用于：

根据所述驱动信号中的死区信号控制同一个桥臂的开关管交错导通，以避免同一个桥臂直通；其中，所述驱动信号包括死区信号。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述采样单元包括电压传感器、电流传感器和温度传感器；

所述电压传感器用于分别采集所述直流电源的电压值和所述目标电池的电压值；

所述电流传感器用于分别采集所述变压器的原边电流值和所述目标电池的电流值；

所述温度传感器用于采集所述目标电池的温度值。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制单元包括控制模块、保护模块和状态指示模块；

所述控制模块用于根据所述目标电池的电流值和温度值确定电流控制信号，并将所述电流控制信号输送至所述驱动单元；

所述保护模块用于根据所述采样单元采集的电流值和电压值确定保护信号，并将所述保护信号输送到所述控制模块；其中，所述保护信号用于控制所述控制模块是否输送所述电流控制信号；

所述状态指示模块用于显示所述变换单元是否正常运行；当所述控制模块停止输送所述电流控制信号时，显示所述变换单元为故障状态。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述保护模块还用于：

将所述目标电池的电流值和所述目标电池的电压值分别与第一预设阈值和第二预设阈值进行比较，确定第一保护信号，并将所述第一保护信号输送到所述控制模块；

将所述直流电源的电压值与第三预设阈值进行比较，确定第二保护信号，并将所述第二保护信号输送到所述控制模块；

将所述变压器的原边电流值与第四预设阈值进行比较，确定第三保护信号，并将所述第三保护信号输送到所述控制模块；其中，所述保护信号包括所述第一保护信号、所述第二保护信号和所述第三保护信号。