[发明专利]电池交流加热方法及装置

说明书

本申请公开一种电池交流加热方法及装置。该方法包括：在第k个时刻，获得电池的温度、荷电状态SOC和目标加热速率；根据电池的温度和SOC确定电池的阻抗实部；对在第k‑1个时刻施加于电池的交流电的电流信息进行傅里叶变换，以便将其分解为多个三角函数波形的叠加；根据多个三角函数波形的幅值以及电池的阻抗实部得到电池在交流电激励下的平均产热功率；根据目标加热速率、电池的温度、环境温度得到期望产热功率；基于期望产热功率和所述平均产热功率确定电流放大倍数；根据该电流放大倍数，调整施加于电池的交流电的电流幅值。基于本申请公开的方案，无论施加于电池的交流电为何种波形，都能够无限趋近或达到期望的加热速率。

技术领域

本申请属于电池技术领域，尤其涉及一种电池交流加热方法及装置。

背景技术

新能源汽车，尤其是电动汽车成为未来汽车的重要发展方向。动力电池是影响电动汽车的性能和成本的关键因素。锂离子电池凭借其能量密度大、寿命长、自放电率低、污染小的优势，被广泛应用为电动汽车的动力电池。而锂离子电池在低温环境下，电池内阻增大，容量下降，进而影响电动汽车的续驶里程。此外，在低温环境下，对锂离子电池充电容易产生析锂现象，使得电池的安全性降低。因此，需要对锂离子电池进行低温加热。

电池的低温加热方式包括外部加热方式和内部加热方式。其中，外部加热方式的原理是：将热量通过对流或热传导的方式从电池外部的加热装置传递到电池内部。外部加热方式主要包括电阻加热和热泵加热两种。内部加热方式的原理是：通过对电池施加电流，利用电池在低温下的阻抗高的特性，在电池内部通过电化学反应产生大量的热。交流加热方式作为一种内部加热方式，具体为：对电池施加交流电，使电池在交流电的作用下产生热量，从而提高电池的温度。交流加热方式具有加热速度快、加热均匀性好的优势。

如何对电池交流加热的过程进行控制，以达到期望的加热速率，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种电池交流加热方法及装置，通过对电池交流加热过程进行控制，以达到期望的加热速率。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请提供一种电池交流加热方法，包括：

在第k个时刻，获得电池的温度、荷电状态SOC和目标加热速率，k为大于1的整数；

根据所述电池的温度和SOC确定所述电池的阻抗实部；

获得在第k-1个时刻施加于所述电池的交流电的电流信息，对所述电流信息进行傅里叶变换，以便将所述电流信息分解为多个三角函数波形的叠加；

根据所述多个三角函数波形的幅值以及所述电池的阻抗实部得到所述电池在所述交流电激励下的平均产热功率；

根据所述目标加热速率、所述电池的温度、环境温度得到期望产热功率；

基于所述期望产热功率和所述平均产热功率确定电流放大倍数；

根据在所述第k-1个时刻施加于所述电池的交流电的电流信息和所述电流放大倍数，调整施加于所述电池的交流电的电流幅值。

可选的，所述基于所述期望产热功率和所述平均产热功率确定电流放大倍数，包括：

计算所述期望产热功率和所述平均产热功率的比值，将所述比值确定为所述电流放大倍数。

可选的，所述基于所述期望产热功率和所述平均产热功率确定电流放大倍数，包括：

根据所述电池的温度和SOC确定所述电池的负极电荷转移内阻实部；

根据所述电池的负极电荷转移内阻实部、电池负极的平衡电势、以及所述多个三角函数波形的频率、幅值和相位差，确定所述电池的析锂边界；