[发明专利]一种锂电池组内部交流加热电路、系统及加热方法

权利要求书

1.一种锂电池组内部交流加热电路，其特征是，包括：第一回路、第二回路及第三回路；

所述第一回路中，待加热电池放电至第一储能元件，第一储能元件电压上升；

所述第二回路，待加热电池放电至第二储能元件，第二储能元件电压上升；

所述第三回路导通时，第一回路、第二回路关断，第一储能元件和第二储能元件的电压和大于待加热电池的电压，第一储能元件和第二储能元件放电，电流流向待加热电池；

所述第一回路为由第一储能元件、待加热电池、第一开关管串联构成；

所述第二回路为由第二储能元件、待加热电池、第二开关管构成；

所述第三回路为由第一储能元件、第二储能元件、待加热电池、第三开关管构成；

所述第一储能元件一端与待加热电池的阳极和第三开关管的漏极的公共端相连，第一储能元件另外一端与第一开关管的漏极和第三开关管的源极的公共端相连；

第二储能元件一端与待加热电池的阴极和第一开关管的源极的公共端相连，第二储能元件的另外一端与第二开关管的源极和第三开关管的漏极的公共端相连；

当待加热电池的实际温度高于或等于设置的温度阈值时，加热电路不开启；

加热电路开启时，通过控制PWM的频率可以实现不同频率下的加热；

上述待加热电池为单节电池或任意节电池单体组成的电池组；

将电流有效值作为目标函数，将MOS管的开关频率作为粒子，采用粒子群优化算法寻取电流有效值的最大值，此时所对应的开关频率为最快加热频率。

2.如权利要求1所述的一种锂电池组内部交流加热电路，其特征是，所述第一回路、第二回路及第三回路中的开关管为具有开关特性的电力电子器件。

3.一种锂电池组内部交流加热系统，其特征是，包括上述权利要求1-2任一所述的加热电路、控制电路及温度检测模块，所述温度检测单元将检测的待加热电池的温度实时传输至控制电路，控制电路与上位机进行通信，将数据实时传输至上位机，所述控制电路用于根据上位机的控制指令控制加热电路中不同回路的工作状态，对待加热电池的快速加热。

4.一种基于权利要求3所述的锂电池组内部交流加热系统的加热方法，其特征是，包括：

实时监测待加热电池组温度；

根据上传的待加热电池组温度与设置的温度阈值比较，当待加热电池的实际温度低于设置的温度阈值时，加热电路开启；

加热电路开启：通过控制一对反向PWM波形，控制加热电路中开关管的开启和关断，利用电池和电容之间的充放电过程，产生交流电流，并利用电池内阻产生欧姆热，进行电池的低温加热；

当电池温度加热达到或超过温度阈值时，停止产生PWM信号，加热电路关断；

当待加热电池的实际温度高于或等于设置的温度阈值时，加热电路不开启；

加热电路开启时，通过控制PWM的频率可以实现不同频率下的加热；

上述待加热电池为单节电池或任意节电池单体组成的电池组；

将电流有效值作为目标函数，将MOS管的开关频率作为粒子，采用粒子群优化算法寻取电流有效值的最大值，此时所对应的开关频率为最快加热频率。