[发明专利]一种集成交流加热功能的充电器

说明书

本发明涉及电池加热技术领域，公开了一种集成交流加热功能的充电器，包括逆变器、变压器以及整流桥，还包括切换全控器件、加热全控器件、以及控制器；逆变器与前级变换电路电连接，逆变器、变压器以及整流桥依次电连接，整流桥与电池电连接；以充电器中磁性器件作为加热电感，加热电感通过切换全控器件与整流桥的输入端电连接；控制器与切换全控器件电连接，并用于控制切换全控器件通断，使得加热电感、整流桥以及电池依次电连接形成加热回路；以整流桥的一对对角桥臂上的两个全控器件作为加热全控器件；控制器与加热全控器件电连接，并用于控制加热回路产生交变电流，对电池进行加热。本发明可以对电池进行无损快速加热。

技术领域

本发明涉及电池加热技术领域，具体涉及一种集成交流加热功能的充电器。

背景技术

电动汽车动力电池主要是采用锂离子电池，其具有功率性能良好，能量密度高，自放电率低等优点，但在低温环境下的可用容量和功率会大幅下降，导致电动汽车的行驶里程缩短，同时在低温环境中动力电池的充电时间会延长甚至损坏电池，这极大的限制了电动汽车在温度较低的地区的推广。

目前，改善低温环境下电动汽车动力电池性能的有效方法是对动力电池进行加热操作。现阶段主要有外部加热法和内部加热法，外部加热依托车用热管理技术，通过在动力电池包或动力电池模块外部添加高温液体或气体、电加热板、相变材料及利用珀尔贴效应等手段来实现热量由外向内的热传导，此方法对动力电池包的结构，安装有一定的要求，且加热时动力电池温度梯度较大；内部加热方法是利用电流通过有一定电阻值的导体所产生的焦耳热来加热动力电池，导体为动力电池本身。虽然内部加热法较外部加热法动力电池温度梯度小，但是对充放电导体有较高的要求，而采用交流电源来加热动力电池需要安装产生交流电流的装置，这样不仅会使得系统结构更加复杂，同时还会增加电动汽车动力电池的成本。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种集成于充电器的交流加热电路及方法，解决现有技术中电池内部加热需要安装外部交流电流装置致使结构复杂成本高的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种集成交流加热功能的充电器，包括逆变器、变压器以及整流桥，还包括切换全控器件、加热全控器件、以及控制器；

所述逆变器与前级变换电路电连接，所述逆变器、变压器以及整流桥依次电连接，所述整流桥与电池电连接；

以充电器中磁性器件作为加热电感，所述加热电感通过所述切换全控器件与所述整流桥的输入端电连接；所述控制器与所述切换全控器件电连接，并用于控制所述切换全控器件通断，使得所述加热电感、所述整流桥以及所述电池依次电连接形成加热回路；

以所述整流桥的一对对角桥臂上的两个全控器件作为所述加热全控器件；所述控制器与所述加热全控器件电连接，并用于控制所述加热全控器件通断，使得所述加热回路产生交变电流，对所述电池进行加热。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明通过改进充电器的充电电路拓扑结构，在充电功能的基础上集成加热功能，充电电路与未改进的充电器的充电电路相同，将充电器中磁性器件、整流桥以及电池连接形成加热回路，利用加热全控器件的通断使电池进行充放电，产生交变电流，通过交变电流对电池进行加热，以交流加热的方式实现无损加热。利用充电器中磁性器件作为加热电感实现加热，无需增加交流电装置，具有结构简单成本低的优点，解决了低温环境下电池性能差，充电时间延长，充电量不足等问题。

附图说明

图1是本发明提供的集成交流加热功能的充电器一实施方式的工作原理图；

图2是有线充电器一实施方式的充电电路图；

图3是本发明提供的在图2的有线充电器中集成加热功能的改进原理图；

图4是本发明提供的在图2的有线充电器中集成加热功能后的加热等效电路图；