[发明专利]动力电池交流加热方法、装置和电动交通工具

说明书

本发明公开了一种动力电池交流加热方法、装置和电动车，涉及电池技术，所述方法包括以下步骤：获取电池电量；当所述电池电量大于第一阈值的情况下，获取偏置电流值；获取所述电池的阻抗模型；检测所述电池的温度，根据所述阻抗模型和所述电池的温度动态计算交流频率；根据所述偏置电流值配置流经所述电池的偏置电流以及根据所述交流频率动态配置流经所述电池的交流电流。本发明通过配置直流偏置，可以在快速加热的情况下有效防止析锂现象的发生。

技术领域

本发明涉及电池技术，尤其是一种动力电池交流加热方法、装置和电动交通工具。

背景技术

在高纬度地区的冬季，新能源汽车续航能力和充电速度都会下降。这是因为锂离子动力电池在低温下内阻很大，放电时的输出电压低，充电时容易析锂。当前一般的解决方案是在热管理系统中设计能给电池升温的方法。主要有两种技术类型，一种依靠外部加热片热传导，一种是依靠电池内阻从内部加热。

外置加热的方法依赖于电池包的PTC(Positive Thermal Coefficient)热敏电阻电热片。或者，利用电机线圈产热加液态介质，再利用管道将热的介质输送到电池表面给电池加温。这种方法加热效率低，成本高。

为此，相关技术提出利用单一频率的交流电，通过控制电流幅值来安全快速地加热电池。但是，电芯在加热过程中，内阻是温度和频率的函数。因此整个加热过程若只使用一个频率，就无法确保内阻始终在最小值，也就不能在安全电压区间内使加热速度最优。一些相关技术针对这一点进行了补充，利用理论加热功率最大的频率作为交流电的输出频率。

然而在实际应用中，利用上述交流的方案进行电池加热，电池会有一定程度上发生析锂的情况。

发明内容

有鉴于此，本发明为了克服上述的技术问题中的至少之一，本方案提供一种可以减少或者缓解析锂情况的动力电池交流加热方法、装置和电动交通工具，以延长电池寿命。

在一方面，提供了一种动力电池交流加热方法，包括以下步骤：

获取电池电量；

当所述电池电量大于第一阈值的情况下，获取偏置电流值；

获取所述电池的阻抗模型；

检测所述电池的温度，根据所述阻抗模型和所述电池的温度动态计算交流频率；

根据所述偏置电流值配置流经所述电池的偏置电流以及根据所述交流频率动态配置流经所述电池的交流电流，其中，所述偏置电流为所述电池的放电电流。

在部分实施例中，所述获取偏置电流值，包括：

获取预设耗电量和预设加热时长；

将所述预设耗电量除以所述预设加热时长得到所述偏置电流值。

在部分实施例中，所述阻抗模型为：

其中，Z是电池阻抗，f是正弦交流的频率，R_e是电池的欧姆内阻，L是电池的电感，R_ct是电池的电荷转移电阻，Q_ct是电荷转移过程对应的恒相位元件的电容系数，α是电荷转移的相位因子。

在部分实施例中，所述根据所述阻抗模型和所述电池的温度动态计算交流频率，包括：

根据所述电池的温度进行查表得到所述阻抗模型的参数；

确定令所述阻抗模型的虚部为0的f为交流频率。

在部分实施例中，还包括以下步骤：

确定所述交流电流的电流幅值；

所述根据所述交流频率动态配置流经所述电池的交流电流，包括：