一种加热系统以及动力电池组的加热电路和加热方法与流程

本发明涉及电力电子，特别是涉及一种加热系统以及动力电池组的加热电路和加热方法。

背景技术：

1、动力电池组作为新能源汽车中的重要部件，不仅可以为汽车提供动力源，而且还可以储存回收的能量；现阶段，新能源汽车主要采用锂离子电池，但锂离子电池的外特性易受到外界环境温度的影响，尤其是在低温环境下，比如在温度低于0℃的环境下，锂离子电池的容量和充放电速率出现明显下降，因此使得新能源汽车在低温环境下存在续航里程缩水和充电时间长等问题，同时也使得新能源汽车存在启动功率低、启动性能差等问题，从而直接对用户的驾驶体验造成影响。

2、目前，可以通过增设加热设备，从外部加热动力电池组，从而达到使其快速升温的目的，进而可以保障新能源汽车的驱动能力，并改善用户的驾驶体验；但是，由于增设的加热设备结构和控制都较为复杂，因此导致动力电池组的加热成本较高。

3、因此，如何在实现动力电池组加热的同时，降低动力电池组的加热成本，是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种加热系统以及动力电池组的加热电路和加热方法，以在实现动力电池组加热的同时，降低动力电池组的加热成本。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

3、本申请第一方面提供一种动力电池组的加热电路，包括：电机驱动电路、第一开关装置、第一电容支路和第二开关装置；其中：

4、所述电机驱动电路的输入端正极通过所述第一开关装置与所述动力电池组的正极相连；

5、所述电机驱动电路的输入端负极与所述动力电池组的负极相连；

6、所述第一电容支路并联在所述电机驱动电路的输入端两极之间；

7、所述电机驱动电路的三相输出端分别与三相电机的三相电源端相连；

8、在所述三相电机中，三相绕组的连接方式为星接，所述三相电机的中性点通过所述第二开关装置，与所述动力电池组的正极相连；

9、所述第二开关装置在所述第一开关装置断开时闭合。

10、可选的，所述电机驱动电路，包括：三相桥臂；其中：

11、每相所述桥臂的输入端正极均与所述电机驱动电路的输入端正极相连，每相所述桥臂的输入端负极均与所述电机驱动电路的输入端负极相连；

12、三相所述桥臂的输出端分别作为所述电机驱动电路的三相输出端；

13、每相所述桥臂均包括：两个开关管；在每相所述桥臂中，第一开关管的输出端与第二开关管的输入端相连，连接点作为该相所述桥臂的输出端；所述第一开关管的输入端作为该相所述桥臂的输入端正极，所述第二开关管的输出端作为该相所述桥臂的输入端负极。

14、可选的，所述开关管为mos管或者igbt。

15、可选的，所述第一电容支路，包括：至少一个电容；其中：

16、若所述电容的个数大于1，则全部所述电容串联连接、并联连接或者串并联连接。

17、可选的，所述动力电池组，包括：动力电池、第一电阻支路和滤波支路；其中：

18、所述动力电池、所述第一电阻支路以及所述滤波支路串联连接，串联支路的两极分别作为所述动力电池组的两极。

19、可选的，所述滤波支路，包括：并联连接的第二电容支路和第二电阻支路。

20、可选的，所述第二电容支路，包括：至少一个电容；若所述电容的个数大于1，则全部所述电容串联连接、并联连接或者串并联连接；

21、每个电阻支路，均包括：至少一个电阻；若所述电阻的个数大于1，则全部所述电阻串联连接、并联连接或者串并联连接。

22、可选的，所述第一开关装置为继电器、断路器、接触器、mos管或者igbt。

23、本申请第二方面提供一种动力电池组的加热方法，用于控制如本申请第一方面任一项所述的动力电池组的加热电路；所述动力电池组的加热方法，包括：

24、判断是否需要对所述动力电池组进行加热；

25、若需要对所述动力电池组进行加热，则将所述加热电路中的第一开关装置断开、将所述加热电路中的第二开关装置闭合，并驱动所述加热电路中的电机驱动电路运行。

26、本申请第三方面提供一种加热系统，包括：控制器、三相电机和如本申请第一方面任一项所述的动力电池组的加热电路；其中：

27、所述加热电路中的电机驱动电路、第一开关装置以及第二开关装置均受控于所述控制器，所述控制器用于执行如本申请第二方面所述的动力电池组的加热方法。

28、由上述技术方案可知，本发明提供了一种动力电池组的加热电路，具体包括：电机驱动电路、第一开关装置、第一电容支路和第二开关装置。在该动力电池组的加热电路中，电机驱动电路的输入端正极通过第一开关装置与动力电池组的正极相连；电机驱动电路的输入端负极与动力电池组的负极相连；第一电容支路并联在电机驱动电路的输入端两极之间；电机驱动电路的三相输出端分别与三相电机的三相电源端相连；在三相电机中，三相绕组的连接方式为星接，三相电机的中性点通过第二开关装置，与动力电池的正极相连；至少一个第二开关装置在第一开关装置断开时闭合。

29、由上述可知，在第一开关装置断开、第二开关装置闭合时，三相电机的中性点通过第二开关装置与动力电池组的正极相连，因此通过三相电机和电机驱动电路可以实现动力电池组对第一电容支路的充电以及第一电容支路对动力电池组的充电，即实现了动力电池组的充放电，而在动力电池组的充放电过程中其内阻发热，从而可以实现对动力电池组的加热；另外，在该动力电池组的加热电路中，仅第二开关装置是新增的器件，因此该动力电池组的加热电路，在实现动力电池组加热的同时，降低了动力电池组的加热成本。

技术特征：

1.一种动力电池组的加热电路，其特征在于，包括：电机驱动电路、第一开关装置、第一电容支路和第二开关装置；其中：

2.根据权利要求1所述的动力电池组的加热电路，其特征在于，所述电机驱动电路，包括：三相桥臂；其中：

3.根据权利要求2所述的动力电池组的加热电路，其特征在于，所述开关管为mos管或者igbt。

4.根据权利要求1所述的动力电池组的加热电路，其特征在于，所述第一电容支路，包括：至少一个电容；其中：

5.根据权利要求1所述的动力电池组的加热电路，其特征在于，所述动力电池组，包括：动力电池、第一电阻支路和滤波支路；其中：

6.根据权利要求5所述的动力电池组的加热电路，其特征在于，所述滤波支路，包括：并联连接的第二电容支路和第二电阻支路。

7.根据权利要求6所述的动力电池组的加热电路，其特征在于，所述第二电容支路，包括：至少一个电容；若所述电容的个数大于1，则全部所述电容串联连接、并联连接或者串并联连接；

8.根据权利要求1至7任一项所述的动力电池组的加热电路，其特征在于，所述第一开关装置为继电器、断路器、接触器、mos管或者igbt。

9.一种动力电池组的加热方法，其特征在于，用于控制如权利要求1至8任一项所述的动力电池组的加热电路；所述动力电池组的加热方法，包括：

10.一种加热系统，其特征在于，包括：控制器、三相电机和如权利要求1至8任一项所述的动力电池组的加热电路；其中：

技术总结
本申请提供一种加热系统以及动力电池组的加热电路和加热方法。在该动力电池组的加热电路，在第一开关装置断开、第二开关装置闭合时，三相电机的中性点通过第二开关装置与动力电池组的正极相连，因此通过三相电机和电机驱动电路可以实现动力电池组对第一电容支路的充电以及第一电容支路对动力电池组的充电，即实现了动力电池组的充放电，而在动力电池组的充放电过程中其内阻发热，从而可以实现对动力电池组的加热；另外，在该动力电池组的加热电路中，仅第二开关装置是新增的器件，因此该动力电池组的加热电路，在实现动力电池组加热的同时，降低了动力电池组的加热成本。

技术研发人员：唐自强,武四辈,王东萃,王健,周飞
受保护的技术使用者：上海汽车集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10