电池自加热系统及电动车辆技术方案

技术编号:40249523 阅读:16 留言:0更新日期:2024-02-02 22:44
本技术涉及电池技术领域,公开了一种电池自加热系统及电动车辆,电池自加热系统包括功率模块、谐振模块、叠层母排和吸收电容,功率模块的输入端与待加热电池包相连;谐振模块与功率模块的输出端相连;谐振模块包括串联设置的谐振电容和谐振电感;谐振模块适于在功率模块的周期性开通关断的作用下,产生谐振电流,并与待加热电池包进行能量交换;叠层母排与功率模块的输入端相连,叠层母排的第一端与待加热电池包的第一端相连,叠层母排的第二端与待加热电池包的第二端相连;吸收电容与叠层母排相连,并通过叠层母排与功率模块的输入端相连。本技术电池自加热系统,可降低外部杂散电感引起的电压尖峰,避免电压尖峰对功率模块造成的损坏。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池,具体涉及电池自加热系统及电动车辆


技术介绍

1、随着电动车的普及,电动车使用的锂电池储能设备也越来越受到关注,相关技术中的锂电池等储能设备,在低温下性能衰退问题严重,影响用户的用车体验,需要在电动车低温启动前,对锂电池进行预加热。

2、相关技术的一种电池包自加热装置中,利用绕组电感和电容谐振产生交流电流,对电池包进行加热。虽然提高了加热能量利用率和加热速度,但是由于会产生外部杂散电感,进而引起电压尖峰,容易对电池包自加热装置造成损坏。


技术实现思路

1、有鉴于此,本技术提供了一种电池自加热系统及电动车辆,以解决电池包低温时启动,性能衰退进而影响用户的用车体验的问题。

2、第一方面,本技术提供了一种电池自加热系统,包括功率模块、谐振模块、叠层母排和吸收电容,所述功率模块的输入端与待加热电池包相连;谐振模块与所述功率模块的输出端相连;所述谐振模块包括串联设置的谐振电容和谐振电感;所述谐振模块适于在所述功率模块的周期性开通关断的作用下,产生谐振电流,并与所述待加热电池包进行能量交换;叠层母排与所述功率模块的输入端相连,所述叠层母排的第一端与所述待加热电池包的第一端相连,所述叠层母排的第二端与所述待加热电池包的第二端相连;吸收电容与所述叠层母排相连,并通过所述叠层母排与所述功率模块的输入端相连。

3、功率模块的周期性开通关断,将电压变换为正负交替的方波电压,输出给谐振模块的谐振电容和谐振电感,使得谐振模块形成谐振电流,谐振电容和谐振电感两个储能元件与待加热电池包之间实现能量交换,进而加热电池包,使待加热电池包即使在低温时启动,也能持久正常的发挥作用,用户的用车体验较好。且利用功率模块和谐振模块对待加热的电池包加热时,加热速度快,电池包的温度均匀,能量的利用率大大提高。且由于本实用信息提供的电池自加热系统设置了叠层母排和吸收电容,可降低外部杂散电感引起的电压尖峰,避免电压尖峰对功率模块造成的损坏。

4、在一种可选的实施方式中,电池自加热系统还包括第一继电器和预充回路,第一继电器连接在所述叠层母排的第一端与所述待加热电池包的第一端之间;预充回路连接在所述叠层母排的第一端与所述待加热电池包的第一端之间,并与所述第一继电器并联;所述预充回路包括串联的第二继电器和预充电阻。

5、在功率模块的输入端设置第一继电器和预充回路,第一继电器控制功率模块的输入端的输入母线的通断,预充回路用于在输入母线上高压前控制第二继电器导通,通过预充电阻限制电流,为输入母线上连接的吸收电容充电,输入母线通过预充回路上高压后闭合第一继电器,可避免瞬时大电流引起的打火等不安全因素,预充完成后闭合第一继电器,断开第二继电器,完成高压上电。

6、在一种可选的实施方式中,电池自加热系统还包括底座、冷却装置和第一支撑组件,冷却装置连接在所述底座上,所述功率模块连接在所述冷却装置上,所述谐振电感连接在所述底座或所述冷却装置上;第一支撑组件的一端连接在所述底座上,另一端连接所述谐振电容,所述谐振电容与所述冷却装置之间形成安装空间;所述功率模块位于所述安装空间内。

7、第一支撑组件的设置,将谐振电容与设置在底座上的功率模块和谐振电感进行分层,提升了纵向空间利用率,降低了电池自加热系统的纵向尺寸,发热较为严重的功率模块连接在冷却装置上,便于进行冷却降温。谐振电感位于安装空间的外部,便于进行自然散热。

8、在一种可选的实施方式中,所述冷却装置包括水冷板,所述水冷板连接在所述底座上,并位于所述安装空间内;所述功率模块连接在所述水冷板上,并与所述水冷板紧密接触。

9、功率模块与水冷板紧密接触,既可获得较大的换热面积,对功率模块进行更好的冷却降温,还可使得电池自加热系统结构更加紧凑,减小电池自加热系统占用的空间。

10、在一种可选的实施方式中,所述功率模块与所述水冷板接触的端面上涂覆导热硅脂。增强功率模块与水冷板之间的热传导效率,获得更好的冷却降温效果。

11、在一种可选的实施方式中,电池自加热系统还包括控制板和第二支撑组件,控制板间隔设置在所述功率模块与所述谐振电容之间,并与所述功率模块的驱动板连接;第二支撑组件的一端将所述功率模块可拆卸地连接在所述水冷板上,另一端连接所述控制板。

12、第二支撑组件既可将功率模块与水冷板进行可拆卸地连接,还可将控制板支撑在安装空间内,并使得控制板与功率模块之间形成间隔,避让功率模块上的驱动板;使得控制板与谐振电容之间也形成间隔,避让谐振电容的同时还便于两者的散热。

13、在一种可选的实施方式中,所述谐振电容包括电路板和若干串并联设置的薄膜电容,电路板连接在所述第一支撑组件的另一端;若干串并联设置的薄膜电容连接在所述电路板上。

14、薄膜电容的体积较小,若干薄膜电容串并联后连接在电路板上,谐振电容整体的纵向尺寸可大大降低,实现谐振电容的平面化设计。且将若干个薄膜电容串并联设置,可根据需要实现任意所需容值、耐压以及载流能力的谐振电容的配置。

15、在一种可选的实施方式中,所述谐振电感为平面电感或环形磁性绕线电感。平面电感或环形磁性绕线电感均可在满足所需感值的前提下尽可能降低谐振电感的体积。

16、在一种可选的实施方式中,所述功率模块包括两个igbt模块;或者,所述功率模块包括两个mosfet模块。

17、第二方面,本技术还提供了一种电动车辆,包括电池包及上述的电池自加热系统。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电池自加热系统,其特征在于,包括;

2.根据权利要求1所述的电池自加热系统,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求1或2所述的电池自加热系统,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求3所述的电池自加热系统,其特征在于,所述冷却装置(9)包括水冷板,所述水冷板连接在所述底座(8)上,并位于所述安装空间内;所述功率模块(1)连接在所述水冷板上,并与所述水冷板紧密接触。

5.根据权利要求4所述的电池自加热系统,其特征在于,所述功率模块(1)与所述水冷板接触的端面上涂覆导热硅脂。

6.根据权利要求4所述的电池自加热系统,其特征在于,还包括:

7.根据权利要求3所述的电池自加热系统,其特征在于,所述谐振电容(2)包括:

8.根据权利要求1至2或4至7中任一项所述的电池自加热系统,其特征在于,所述谐振电感(3)为平面电感或环形磁性绕线电感。

9.根据权利要求1至2或4至7中任一项所述的电池自加热系统,其特征在于,所述功率模块(1)包括两个IGBT模块;或者,所述功率模块(1)包括两个MOSFET模块。

10.一种电动车辆,其特征在于,包括电池包(100)与权利要求1至9中任一项所述的电池自加热系统。

...

【技术特征摘要】

1.一种电池自加热系统,其特征在于,包括;

2.根据权利要求1所述的电池自加热系统,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求1或2所述的电池自加热系统,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求3所述的电池自加热系统,其特征在于,所述冷却装置(9)包括水冷板,所述水冷板连接在所述底座(8)上,并位于所述安装空间内;所述功率模块(1)连接在所述水冷板上,并与所述水冷板紧密接触。

5.根据权利要求4所述的电池自加热系统,其特征在于,所述功率模块(1)与所述水冷板接触的端面上涂覆导热硅脂。

6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:段崇伟蒋烨
申请(专利权)人:江苏涵润汽车电子有限公司
类型:新型
国别省市:

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