[实用新型]电动汽车、供电系统及电池加热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电池加热装置、一种具有该电池加热装置的供电系统以及一种电动汽车。

背景技术

随着电动汽车的技术越来越成熟，电动汽车得到了广泛的发展。其中，动力电池作为电动汽车的储能载体，其性能决定了电动汽车的发展，目前电动汽车的动力电池主要以锂电池和磷酸铁锂电池为主。磷酸铁锂电池最大不足是在低温-20℃以下时，只能放出额定电量的50%-70%，因此在电池处于低温状态下时需要对电池进行加热，就能提高电池放出的电量。

目前对磷酸铁锂电池的加热主要是通过对磷酸铁锂电池进行大电流充放电，利用电池本身内阻在通电流时发热，通过热传导对电池进行加热，即是利用电池本身的电量对自身进行加热。但是，采用该方式对电池加热时，会导致整个加热系统的发热严重，容易造成电池加热不均匀，使电池出现过热损坏。

发明内容

本实用新型是基于发明人对以下问题的认识和研究作出的：

相关技术中，利用电池本身内阻在通电流时发热以对电池进行加热时，电池加热系统如图1所示，该电池加热系统的工作原理为：

首先开通IGBT1，使得电池对电容C进行充电，其中电流流向如图2所示。由于电池中寄生电感ESL的存在，会使充电后电容C的电压高于电池的电压。当ESL中电流降到0后，电容C通过IGBT1中二极管对电池进行充电，电池中电流流向如图3所示，并且在此期间IGBT1关断。然后在电池对电容C完成充电后，开通IGBT2，利用电感Ｌ，使电容C上的电压进行极性的翻转，电流流向如图4所示，电容C上的电压极性翻转完成后，再次开通IGBT1，进入下一循环，从而实现电池内部寄生电阻ESR在通电流时发热以实现电池加热。

然而，发明人在研究时发现，在电池加热时，流过IGBT和电容C的电流较大，使得整个加热系统的发热严重，并且在电池加热工作中产生的交变大电流，造成电流噪音很大且对外会产生很大的磁辐射。同时电容C两端一直是大纹波电流，使得电容C发热十分严重。此外，加热系统的工作电流会随着电池温度的上升而变大，这是因为电池本身的特性造成，磷酸铁锂电池在低温时，由于内部离子活性降低，导致电池内阻增大，当电池温度上升后，离子活性增强，内阻变小，而内阻变小会导致系统工作电流变大，存在一定的安全隐患。

为解决上述技术问题，本实用新型的第一个目的在于提出一种电池加热装置，利用第一、第二直流源，通过控制第一开关单元和第二开关单元先后开通以使电池的内部产生高频的交变电流来实现对电池加热，使得电池加热均匀，并且由于电池加热过程中的工作电流小，可降低电流噪音。

本实用新型的第二个目的在于提出一种供电系统。本实用新型的第三个目的在于提出一种电动汽车。

为达到上述目的，本实用新型一方面提出的一种电池加热装置，包括：第一电容，所述第一电容的一端与电池的一端相连；第二电容，所述第二电容的一端与所述电池的一端相连；第一直流源，所述第一直流源与所述第一电容并联，所述第一直流源的输出电压小于电池的预设安全电压；第二直流源，所述第二直流源与所述第二电容并联，所述第二直流源的输出电压大于所述电池的预设安全电压；第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元的一端与所述电池的另一端相连，所述第一开关单元的另一端与所述第一电容的另一端相连，所述第二开关单元的一端与所述电池的另一端相连，所述第二开关单元的另一端与所述第二电容的另一端相连，所述第二直流源的正极端与所述第二电容的另一端之间连接有第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第二直流源的正极端相连，所述第一二极管的阴极与所述第二电容的另一端相连。其中，通过控制所述第一开关单元和第二开关单元先后开通以使所述电池的内部产生高频的交变电流，以对所述电池进行加热。

根据本实用新型的电池加热装置，利用第一、第二直流源分别稳定第一电容的最低电压和第二电容的最低电压，通过控制第一开关单元和第二开关单元先后开通以使电池的内部产生高频的交变电流来实现对电池加热，使得电池加热均匀，避免电池因加热不均匀而损坏。并且，可通过调节第一电容和第二电容的电压以调节整个加热装置的工作电流，实现工作电流可调，不致工作电流很大，从而使得电池加热过程中没有大电流，电流噪音小，且第一二极管能够保证电池安全可靠地加热。