專利名稱：一種電池的加熱電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力電子領(lǐng)域，尤其涉及一種電池的加熱電路。
背景技術(shù)：
考慮到汽車需要在復(fù)雜的路況和環(huán)境條件下行駛，或者有些電子設(shè)備需要在較差的環(huán)境條件中使用，所以，作為電動車或電子設(shè)備電源的電池就需要適應(yīng)這些復(fù)雜的狀況。 而且除了考慮這些狀況，還需考慮電池的使用壽命及電池的充放電循環(huán)性能，尤其是當(dāng)電動車或電子設(shè)備處于低溫環(huán)境中時，更需要電池具有優(yōu)異的低溫充放電性能和較高的輸入輸出功率性能。一般而言，在低溫條件下會導(dǎo)致電池的阻抗增大，極化增強，由此導(dǎo)致電池的容量下降。為了保持電池在低溫條件下的容量，提高電池的充放電性能，本發(fā)明提供了一種電池的加熱電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對電池在低溫條件下會導(dǎo)致電池的阻抗增大，極化增強，由此導(dǎo)致電池的容量下降的問題，提供一種電池的加熱電路。本發(fā)明提供的電池的加熱電路包括開關(guān)裝置、開關(guān)控制模塊、阻尼元件、儲能電路以及能量疊加單元，所述儲能電路用于與所述電池連接以構(gòu)成回路，所述儲能電路包括電流存儲元件和電荷存儲元件，所述阻尼元件、開關(guān)裝置、電流存儲元件和電荷存儲元件串聯(lián)，所述開關(guān)控制模塊與開關(guān)裝置連接，用于控制開關(guān)裝置導(dǎo)通和關(guān)斷，以控制能量在所述電池與所述儲能電路之間的流動，所述能量疊加單元與所述儲能電路連接，用于在開關(guān)裝置導(dǎo)通再關(guān)斷后，將儲能電路中的能量與電池中的能量進行疊加；所述開關(guān)控制模塊用于在開關(guān)裝置導(dǎo)通后流經(jīng)開關(guān)裝置的電流的第一正半周期之后控制開關(guān)裝置關(guān)斷，且該開關(guān)裝置關(guān)斷時施加到該開關(guān)裝置上的電壓小于該開關(guān)裝置的額定電壓。本發(fā)明提供的加熱電路能夠提高電池的充放電性能，并且在該加熱電路中，儲能電路與電池串聯(lián)，當(dāng)給電池加熱時，由于串聯(lián)的電荷存儲元件的存在，能夠避免開關(guān)裝置失效短路引起的安全性問題，能夠有效地保護電池。另外，由于回路中電流存儲元件的存在，在回路中存在電流時關(guān)斷開關(guān)裝置而導(dǎo)致的電流突變?yōu)榱憧赡軙沟没芈分械碾娏鞔鎯υa(chǎn)生較大的感應(yīng)電壓，由此可能損壞回路中的其他電路元件(如開關(guān)裝置)。本發(fā)明提供的加熱電路中，由于開關(guān)裝置的關(guān)斷時機可根據(jù)開關(guān)裝置的額定電壓而選取的，可以避免因回路中的電流存儲元件產(chǎn)生的感應(yīng)電壓過大而損壞開關(guān)裝置，使得加熱電路的安全性更高，對整個電路影響較小。同時，本發(fā)明的加熱電路中還提供了能量疊加單元，當(dāng)開關(guān)裝置導(dǎo)通再關(guān)斷后，該能量疊加單元能夠?qū)δ茈娐分械哪芰颗c電池中的能量進行疊加，當(dāng)下一次控制開關(guān)裝置導(dǎo)通時，提高加熱回路中的放電電流，由此提高加熱電路的工作效率。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細(xì)說明。


附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1為本發(fā)明提供的電池的加熱電路的示意圖；圖2為圖1中的開關(guān)裝置的一種實施方式的示意圖；圖3為圖1中的開關(guān)裝置的一種實施方式的示意圖；圖4為圖1中的開關(guān)裝置的一種實施方式的示意圖；圖5為圖1中的開關(guān)裝置的一種實施方式的示意圖；圖6為圖1中的開關(guān)裝置的一種實施方式的示意圖；圖7為本發(fā)明提供的電池的加熱電路的一種優(yōu)選實施方式的示意圖；圖8為圖7中的續(xù)流電路的一種實施方式的示意圖；圖9為圖7中的續(xù)流電路的另一種實施方式的示意圖；圖10為圖1中的能量疊加單元的一種實施方式的示意圖；圖11為圖10中的極性反轉(zhuǎn)單元的一種實施方式的示意圖；圖12為圖10中的極性反轉(zhuǎn)單元的一種實施方式的示意圖；圖13為圖10中的極性反轉(zhuǎn)單元的一種實施方式的示意圖；圖14為圖13中的第一 DC-DC模塊的一種實施方式的示意圖；圖15為本發(fā)明提供的電池的加熱電路的一種優(yōu)選實施方式的示意圖；圖16為圖15中的能量消耗單元的一種實施方式的示意圖；圖17為本發(fā)明提供的電池的加熱電路的一種實施方式的示意圖；圖18為圖17的加熱電路所對應(yīng)的波形時序圖；圖19為本發(fā)明提供的電池的加熱電路的一種實施方式的示意圖；圖20為圖19的加熱電路所對應(yīng)的波形時序圖；圖21為本發(fā)明提供的電池的加熱電路的一種實施方式的示意圖；以及圖22為圖21的加熱電路所對應(yīng)的波形時序圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。需要指出的是，除非特別說明，當(dāng)下文中提及時，術(shù)語“開關(guān)控制模塊”為任意能夠根據(jù)設(shè)定的條件或者設(shè)定的時刻輸出控制指令(例如脈沖波形)從而控制與其連接的開關(guān)裝置相應(yīng)地導(dǎo)通或關(guān)斷的控制器，例如可以為PLC ；當(dāng)下文中提及時，術(shù)語“開關(guān)”指的是可以通過電信號實現(xiàn)通斷控制或者根據(jù)元器件自身的特性實現(xiàn)通斷控制的開關(guān)，既可以是單向開關(guān)，例如由雙向開關(guān)與二極管串聯(lián)構(gòu)成的可單向?qū)ǖ拈_關(guān)，也可以是雙向開關(guān)，例如金屬氧化物半導(dǎo)體型場效應(yīng)管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET)或帶有反并續(xù)流二極管的IGBT ；當(dāng)下文中提及時，術(shù)語“雙向開關(guān)”指的是可以通過電信號實現(xiàn)通斷控制或者根據(jù)元器件自身的特性實現(xiàn)通斷控制的可雙向?qū)ǖ拈_關(guān)，例如MOSFET或帶有反并續(xù)流二極管的IGBT ；當(dāng)下文中提及時，單向半導(dǎo)體元件指的是具有單向?qū)üδ艿陌雽?dǎo)體元件，例如二極管等；當(dāng)下文中提及時，術(shù)語“電荷存儲元件”指任意可以實現(xiàn)電荷存儲的裝置，例如可以為電容等；當(dāng)下文中提及時，術(shù)語“電流存儲元件”指任意可以對電流進行存儲的裝置，例如可以為電感等；當(dāng)下文中提及時，術(shù)語“正向”指能量從電池向儲能電路流動的方向，術(shù)語“反向，，指能量從儲能電路向電池流動的方向；當(dāng)下文中提及時，術(shù)語“電池”包括一次電池(例如干電池、堿性電池等)和二次電池(例如鋰離子電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鉛酸電池等)；當(dāng)下文中提及時，術(shù)語“阻尼元件”指任意通過對電流的流動起阻礙作用以實現(xiàn)能量消耗的裝置，例如可以為電阻等；當(dāng)下文中提及時，術(shù)語 “主回路”指的是電池與阻尼元件、開關(guān)裝置以及儲能電路串聯(lián)組成的回路。這里還需要特別說明的是，考慮到不同類型的電池的不同特性，在本發(fā)明中，“電池”可以指不包含內(nèi)部寄生電阻和寄生電感、或者內(nèi)部寄生電阻的阻值和寄生電感的電感值較小的理想電池，也可以指包含有內(nèi)部寄生電阻和寄生電感的電池包；因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)“電池”為不包含內(nèi)部寄生電阻和寄生電感、或者內(nèi)部寄生電阻的阻值和寄生電感的電感值較小的理想電池時，阻尼元件Rl指的是電池外部的阻尼元件，電流存儲元件Ll指的是電池外部的電流存儲元件；當(dāng)“電池”為包含有內(nèi)部寄生電阻和寄生電感的電池包時，阻尼元件Rl既可以指電池外部的阻尼元件，也可以指電池包內(nèi)部的寄生電阻，同樣地，電流存儲元件Ll既可以指電池外部的電流存儲元件，也可以指電池包內(nèi)部的寄生電感。為了保證電池的使用壽命，可以在低溫情況下對電池進行加熱，當(dāng)達到加熱條件時，控制加熱電路開始工作，對電池進行加熱，當(dāng)達到停止加熱條件時，控制加熱電路停止工作。在電池的實際應(yīng)用中，隨著環(huán)境的改變，可以根據(jù)實際的環(huán)境情況對電池的加熱條件和停止加熱條件進行設(shè)置，以保證電池的充放電性能。為了對處于低溫環(huán)境中的電池E進行加熱，本發(fā)明提供了一種電池E的加熱電路， 如圖1所示，該加熱電路包括開關(guān)裝置1、開關(guān)控制模塊100、阻尼元件R1、儲能電路以及能量疊加單元，所述儲能電路用于與所述電池連接以構(gòu)成回路，所述儲能電路包括電流存儲元件Ll和電荷存儲元件Cl，所述阻尼元件Rl、開關(guān)裝置1、電流存儲元件Ll和電荷存儲元件Cl串聯(lián)，所述開關(guān)控制模塊100與開關(guān)裝置1連接，用于控制開關(guān)裝置1導(dǎo)通和關(guān)斷， 以控制能量在所述電池與所述儲能電路之間的流動，所述能量疊加單元與所述儲能電路連接，用于在開關(guān)裝置1導(dǎo)通再關(guān)斷后，將儲能電路中的能量與電池中的能量進行疊加；所述開關(guān)控制模塊100用于在開關(guān)裝置1導(dǎo)通后流經(jīng)開關(guān)裝置1的電流的第一正半周期之后控制開關(guān)裝置1關(guān)斷，且該開關(guān)裝置1關(guān)斷時施加到該開關(guān)裝置1上的電壓小于該開關(guān)裝置 1的額定電壓。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，當(dāng)達到加熱條件時，開關(guān)控制模塊100控制開關(guān)裝置1導(dǎo)通，電池E與儲能電路串聯(lián)構(gòu)成回路，電池E可以通過回路放電，即對電荷存儲元件Cl進行充電，當(dāng)回路中的電流經(jīng)過電流峰值后正向為零時，電荷存儲元件Cl開始通過回路放電， 即是對電池E充電；在電池E的充放電過程中，回路中的電流正向、反向均能流過阻尼元件 R1，通過阻尼元件Rl的發(fā)熱可以達到給電池E加熱的目的，當(dāng)達到停止加熱條件時，開關(guān)控制模塊100可以控制開關(guān)裝置1關(guān)斷，加熱電路停止工作。
為了實現(xiàn)能量在電池E與儲能電路之間的往復(fù)流動，根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述開關(guān)裝置1為雙向開關(guān)K3，如圖2所示。由開關(guān)控制模塊100控制雙向開關(guān)K3的導(dǎo)通與關(guān)斷，當(dāng)需要對電池E加熱時，導(dǎo)通雙向開關(guān)K3即可，如暫停加熱或者不需要加熱時關(guān)斷雙向開關(guān)K3即可。單獨使用一個雙向開關(guān)K3實現(xiàn)開關(guān)裝置1，電路簡單，占用系統(tǒng)面積小，容易實現(xiàn)，但是為了實現(xiàn)對反向電流的關(guān)斷，本發(fā)明還提供了如下開關(guān)裝置1的優(yōu)選實施方式。優(yōu)選地，所述開關(guān)裝置1包括用于實現(xiàn)能量從電池E流向儲能電路的第一單向支路和用于實現(xiàn)能量從儲能電路流向電池E的第二單向支路，所述開關(guān)控制模塊100與所述第一單向支路和第二單向支路分別連接，用于通過控制所連接的支路的導(dǎo)通和關(guān)斷來控制開關(guān)裝置1導(dǎo)通和關(guān)斷。當(dāng)電池需要加熱時，導(dǎo)通第一單向支路和第二單向支路兩者，如暫停加熱可以選擇關(guān)斷第一單向支路和第二單向支路中的一者或兩者，當(dāng)不需要加熱時，可以關(guān)斷第一單向支路和第二單向支路兩者。優(yōu)選地，第一單向支路和第二單向支路兩者都能夠受開關(guān)控制模塊100的控制，這樣，可以靈活實現(xiàn)能量正向流動和反向流動。作為開關(guān)裝置1的另一種實施方式，如圖3所示，所述開關(guān)裝置1可以包括雙向開關(guān)K4和雙向開關(guān)K5，所述雙向開關(guān)K4和雙向開關(guān)K5彼此反向串聯(lián)以構(gòu)成所述第一單向支路和第二單向支路，所述開關(guān)控制模塊100與所述雙向開關(guān)K4和雙向開關(guān)K5分別連接，用于通過控制雙向開關(guān)K4和雙向開關(guān)K5的導(dǎo)通和關(guān)斷來控制第一單向支路和第二單向支路的導(dǎo)通和關(guān)斷。當(dāng)需要對電池E加熱時，導(dǎo)通雙向開關(guān)K4和K5即可，如暫停加熱可以選擇關(guān)斷雙向開關(guān)K4和雙向開關(guān)K5中的一者或者兩者，在不需要加熱時關(guān)斷雙向開關(guān)K4和雙向開關(guān) K5即可。這種開關(guān)裝置1的實現(xiàn)方式能夠分別控制第一單向支路和第二單向支路的導(dǎo)通和關(guān)斷，靈活實現(xiàn)電路的正向和反向能量流動。作為開關(guān)裝置1的另一種實施方式，如圖4所示，所述開關(guān)裝置1包括開關(guān)K6、單向半導(dǎo)體元件D11、開關(guān)K7以及單向半導(dǎo)體元件D12，開關(guān)K6和單向半導(dǎo)體元件Dll彼此串聯(lián)以構(gòu)成所述第一單向支路，開關(guān)K7與單向半導(dǎo)體元件D12彼此串聯(lián)以構(gòu)成所述第二單向支路，所述開關(guān)控制模塊100與開關(guān)K6和開關(guān)K7分別連接，用于通過控制開關(guān)K6和開關(guān)K7的導(dǎo)通和關(guān)斷來控制第一單向支路和第二單向支路的導(dǎo)通和關(guān)斷。在圖4示出的開關(guān)裝置1中，由于兩個單向支路上均存在開關(guān)(即開關(guān)K6和開關(guān)K7)，同時具備能量正向和反向流動時的關(guān)斷功能。優(yōu)選地，所述開關(guān)裝置1還可以包括與所述第一單向支路和/或第二單向支路串聯(lián)的電阻，用于減小電池E加熱回路的電流，避免回路中電流過大對電池E造成損害。例如， 可以在圖3中示出的開關(guān)裝置1中添加與雙向開關(guān)K4和雙向開關(guān)K5串聯(lián)的電阻R6，得到開關(guān)裝置1的另一種實現(xiàn)方式，如圖5所示。圖6中也示出了開關(guān)裝置1的一種實施方式， 其是在圖4中示出的開關(guān)裝置1中的兩個單向支路上分別串聯(lián)電阻R2、電阻R3得到的。由于回路中電流存儲元件Ll的存在，在回路中存在電流時關(guān)斷開關(guān)裝置1，電流突變?yōu)榱憧赡軙沟没芈分械碾娏鞔鎯υ﨤l產(chǎn)生較大的感應(yīng)電壓，可能損壞回路中的其他電路元件(如開關(guān)裝置1)。為了提高加熱電路的安全性，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，所述開關(guān)控制模塊100可對開關(guān)裝置1關(guān)斷的時機進行選擇，使得開關(guān)裝置1關(guān)斷時施加到該開關(guān)裝置1上的電壓小于該開關(guān)裝置1的額定電壓?？赏ㄟ^根據(jù)開關(guān)裝置1的額定電壓來確定所述開關(guān)裝置1關(guān)斷的時機，可以避免因回路中的電流存儲元件Ll產(chǎn)生的感應(yīng)電壓過大而損壞開關(guān)裝置1，使得加熱電路的安全性更高，對整個電路影響較小。其中，所述關(guān)斷時機例如可為流經(jīng)開關(guān)裝置1的電流的負(fù)半周期峰值后過零前30 度到下一正半周期峰值前過零后30度的時間區(qū)間，開關(guān)裝置1的關(guān)斷時刻可以是該時間區(qū)間內(nèi)的任意時刻。當(dāng)然本發(fā)明并不限于此，具體的時間區(qū)間應(yīng)根據(jù)開關(guān)裝置1的額定電壓來確定，例如對于不同的額定電壓而言，亦可為流經(jīng)開關(guān)裝置1的電流的負(fù)半周期峰值后過零前60度到下一正半周期峰值前過零后60度的時間區(qū)間。由于在對電池E循環(huán)充放電過程中，當(dāng)對電池E反向充電時，能量不會全部充回到電池E中，由此會導(dǎo)致電池E的下一次正向放電中能量的減少，降低了加熱電路的加熱效率。因此，優(yōu)選地，所述開關(guān)控制模塊100用于在開關(guān)裝置1導(dǎo)通后流經(jīng)開關(guān)裝置1的電流經(jīng)負(fù)半周期峰值后為零時控制開關(guān)裝置1關(guān)斷，以提高加熱電路的加熱效率，且此時控制開關(guān)裝置1關(guān)斷，可使得電流存儲元件Ll感應(yīng)產(chǎn)生的電壓最小，從而使得施加到該開關(guān)裝置1上的電壓最小，藉此避免高電壓損壞開關(guān)裝置1。優(yōu)選地，如圖7所示，所述加熱電路還包括續(xù)流電路20，該續(xù)流電路20用于在所述開關(guān)裝置1導(dǎo)通再關(guān)斷后，與所述電池E和電流存儲元件L構(gòu)成串聯(lián)回路，以保持電池E內(nèi)電流的流動。由此，在開關(guān)裝置1關(guān)斷后，通過控制續(xù)流電路20工作，可以保持電流的繼續(xù)流動，從而能夠保護電路中的其他電路元件(如開關(guān)裝置1)，保證加熱電路的安全性。該續(xù)流電路的使用使得上述開關(guān)裝置1的關(guān)斷時機更為寬泛。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述開關(guān)控制模塊100用于在開關(guān)裝置1導(dǎo)通后流經(jīng)開關(guān)裝置1的電流的負(fù)半周期峰值后過零前控制開關(guān)裝置1關(guān)斷，如圖8所示，所述續(xù)流電路20可以包括相互串聯(lián)的開關(guān)K20和單向半導(dǎo)體元件D20，所述開關(guān)控制模塊100與開關(guān)K20連接，用于在開關(guān)裝置1導(dǎo)通再關(guān)斷后，控制開關(guān)K20導(dǎo)通，而在流向電池E的電流為電流預(yù)定值(例如為零)后，控制開關(guān)K20關(guān)斷。所述續(xù)流電路20可以并聯(lián)在所述電池 E兩端，也可以一端連接到如圖4所示的開關(guān)裝置1的第二單向支路上的開關(guān)K7和單向半導(dǎo)體元件D12之間，另一端連接到所述電池E。所述電流預(yù)定值為不會導(dǎo)致開關(guān)裝置1關(guān)斷時施加到開關(guān)裝置1上的電壓大于或等于開關(guān)裝置1的額定電壓的電流值，該電流值可以根據(jù)開關(guān)裝置1的額定電壓的大小進行設(shè)定。根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式，所述開關(guān)控制模塊100用于在開關(guān)裝置1導(dǎo)通后流經(jīng)開關(guān)裝置1的電流的正半周期峰值前過零后控制開關(guān)裝置1關(guān)斷，如圖9所示，所述續(xù)流電路20可以包括單向半導(dǎo)體元件D21、阻尼元件R21和電荷存儲元件C21，所述單向半導(dǎo)體元件D21與阻尼元件R21并聯(lián)之后再與所述電荷存儲元件C21串聯(lián)，在開關(guān)裝置1導(dǎo)通再關(guān)斷后，電流存儲元件Ll可以通過單向半導(dǎo)體元件D21和電荷存儲元件C21續(xù)流，阻尼元件R21用于釋放存儲在電荷存儲元件C21上的能量。所述續(xù)流電路20可以并聯(lián)在所述電池E兩端，也可以一端連接到如圖4所示的開關(guān)裝置1的第一單向支路上的開關(guān)K6和單向半導(dǎo)體元件D11之間，另一端連接到所述電池E。所述能量疊加單元與所述儲能電路連接，用于在開關(guān)裝置1導(dǎo)通再關(guān)斷后，將儲能電路中的能量與電池E中的能量進行疊加，以使得在開關(guān)裝置1再次導(dǎo)通時，提高加熱回路中的放電電流，從而提高加熱電路的工作效率。根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，如圖10所示，所述能量疊加單元包括極性反轉(zhuǎn)單元 102，該極性反轉(zhuǎn)單元102與所述儲能電路連接，用于在開關(guān)裝置1導(dǎo)通再關(guān)斷后，對電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉(zhuǎn)，由于極性反轉(zhuǎn)后的電荷存儲元件Cl的電壓能夠與電池E 的電壓串聯(lián)相加，當(dāng)開關(guān)裝置1再次導(dǎo)通時，能夠提高加熱回路中的放電電流。作為極性反轉(zhuǎn)單元102的一種實施方式，如圖11所示，所述極性反轉(zhuǎn)單元102包括單刀雙擲開關(guān)Jl和單刀雙擲開關(guān)J2，所述單刀雙擲開關(guān)Jl和單刀雙擲開關(guān)J2分別位于所述電荷存儲元件Cl兩端，所述單刀雙擲開關(guān)Jl的入線連接在所述儲能電路中，所述單刀雙擲開關(guān)Jl的第一出線連接所述電荷存儲元件Cl的第一極板，所述單刀雙擲開關(guān)Jl的第二出線連接所述電荷存儲元件Cl的第二極板，所述單刀雙擲開關(guān)J2的入線連接在所述儲能電路中，所述單刀雙擲開關(guān)J2的第一出線連接所述電荷存儲元件Cl的第二極板，所述單刀雙擲開關(guān)J2的第二出線連接在所述電荷存儲元件Cl的第一極板，所述開關(guān)控制模塊 100還與所述單刀雙擲開關(guān)Jl和單刀雙擲開關(guān)J2分別連接，用于通過改變所述單刀雙擲開關(guān)Jl和單刀雙擲開關(guān)J2各自的入線和出線的連接關(guān)系來對所述電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉(zhuǎn)。根據(jù)該實施方式，可以預(yù)先對單刀雙擲開關(guān)Jl和單刀雙擲開關(guān)J2各自的入線和出線的連接關(guān)系進行設(shè)置，使得當(dāng)開關(guān)裝置Kl導(dǎo)通時，所述單刀雙擲開關(guān)Jl的入線與其第一出線連接，而所述單刀雙擲開關(guān)J2的入線與其第一出線連接，當(dāng)開關(guān)裝置Kl關(guān)斷時，通過開關(guān)控制模塊100控制單刀雙擲開關(guān)Jl的入線切換到與其第二出線連接，而所述單刀雙擲開關(guān)J2的入線切換到與其第二出線連接，由此電荷存儲元件Cl實現(xiàn)電壓極性反轉(zhuǎn)的目的。作為極性反轉(zhuǎn)單元102的另一種實施方式，如圖12所示，所述極性反轉(zhuǎn)單元102 包括單向半導(dǎo)體元件D3、電流存儲元件L2以及開關(guān)K9，所述電荷存儲元件Cl、電流存儲元件L2和開關(guān)K9順次串聯(lián)形成回路，所述單向半導(dǎo)體元件D3和串聯(lián)在所述電荷存儲元件Cl 與電流存儲元件L2或所述電流存儲元件L2與開關(guān)K9之間，所述開關(guān)控制模塊100還與所述開關(guān)K9連接，用于通過控制開關(guān)K9導(dǎo)通來對所述電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉(zhuǎn)。根據(jù)上述實施方式，當(dāng)開關(guān)裝置1關(guān)斷時，可以通過開關(guān)控制模塊100控制開關(guān)K9 導(dǎo)通，由此，電荷存儲元件Cl與單向半導(dǎo)體元件D3、電流存儲元件L2以及開關(guān)K9形成LC 振蕩回路，電荷存儲元件Cl通過電流存儲元件L2放電，振蕩回路上的電流流經(jīng)正半周期后，流經(jīng)電流存儲元件L2的電流為零時達到電荷存儲元件Cl電壓極性反轉(zhuǎn)的目的。作為極性反轉(zhuǎn)單元102的又一種實施方式，如圖13所示，所述極性反轉(zhuǎn)單元102 包括第一 DC-DC模塊2和電荷存儲元件C2，該第一 DC-DC模塊2與所述電荷存儲元件Cl和電荷存儲元件C2分別連接，所述開關(guān)控制模塊100還與所述第一 DC-DC模塊2連接，用于通過控制第一 DC-DC模塊2工作來將所述電荷存儲元件Cl中的能量轉(zhuǎn)移至所述電荷存儲元件C2，再將所述電荷存儲元件C2中的能量反向轉(zhuǎn)移回所述電荷存儲元件Cl，以實現(xiàn)對所述電荷存儲元件Cl的電壓極性的反轉(zhuǎn)。所述第一 DC-DC模塊2是本領(lǐng)域中常用的用于實現(xiàn)電壓極性反轉(zhuǎn)的直流變直流轉(zhuǎn)換電路，本發(fā)明不對第一DC-DC模塊2的具體電路結(jié)構(gòu)作任何限制，只要能夠?qū)崿F(xiàn)對電荷存儲元件Cl的電壓極性反轉(zhuǎn)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際操作的需要對其電路中的元件進行增加、替換或刪減。圖14為本發(fā)明提供的第一 DC-DC模塊2的一種實施方式，如圖14所示，所述第一 DC-DC模塊2包括雙向開關(guān)Q1、雙向開關(guān)Q2、雙向開關(guān)Q3、雙向開關(guān)Q4、第一變壓器Tl、單向半導(dǎo)體元件D4、單向半導(dǎo)體元件D5、電流存儲元件L3、雙向開關(guān)Q5、雙向開關(guān)Q6、第二變壓器T2、單向半導(dǎo)體元件D6、單向半導(dǎo)體元件D7、以及單向半導(dǎo)體元件D8。在該實施方式中，所述雙向開關(guān)Q1、雙向開關(guān)Q2、雙向開關(guān)Q3和雙向開關(guān)Q4為 MOSFET，所述雙向開關(guān)Q5和雙向開關(guān)Q6為IGBT。所述第一變壓器Tl的1腳、4腳、5腳為同名端，第二變壓器T2的2腳與3腳為同名端。其中，單向半導(dǎo)體元件D7的陽極與電荷存儲元件Cl的a端連接，單向半導(dǎo)體元件 D7的陰極與雙向開關(guān)Ql和雙向開關(guān)Q2的漏極連接，雙向開關(guān)Ql的源極與雙向開關(guān)Q3的漏極連接，雙向開關(guān)Q2的源極與雙向開關(guān)Q4的漏極連接，雙向開關(guān)Q3、雙向開關(guān)Q4的源極與電荷存儲元件Cl的b端連接，由此構(gòu)成全橋電路，此時電荷存儲元件Cl的電壓極性為a 端為正，b端為負(fù)。在該全橋電路中，雙向開關(guān)Q1、雙向開關(guān)Q2為上橋臂，雙向開關(guān)Q3、雙向開關(guān)Q4 為下橋臂，該全橋電路通過第一變壓器Tl與所述電荷存儲元件C2相連；第一變壓器Tl的 1腳與第一節(jié)點m連接、2腳與第二節(jié)點N2連接，3腳和5腳分別連接至單向半導(dǎo)體元件 D4和單向半導(dǎo)體元件D5的陽極；單向半導(dǎo)體元件D4和單向半導(dǎo)體元件D5的陰極與電流存儲元件L3的一端連接，電流存儲元件L3的另一端與電荷存儲元件C2的d端連接；變壓器Tl的4腳與電荷存儲元件C2的c端連接，單向半導(dǎo)體元件D8的陽極與電荷存儲元件C2 的d端連接，單向半導(dǎo)體元件D8的陰極與電荷存儲元件Cl的b端連接，此時電荷存儲元件 C2的電壓極性為c端為負(fù)，d端為正。其中，電荷存儲元件C2的c端連接雙向開關(guān)Q5的發(fā)射極，雙向開關(guān)Q5的集電極與變壓器T2的2腳連接，變壓器T2的1腳與電荷存儲元件Cl的a端連接，變壓器T2的4 腳與電荷存儲元件Cl的a端連接，變壓器T2的3腳連接單向半導(dǎo)體元件D6的陽極，單向半導(dǎo)體元件D6的陰極與雙向開關(guān)Q6的集電極連接，雙向開關(guān)Q6的發(fā)射極與電荷存儲元件 C2的b端連接。其中，雙向開關(guān)Q1、雙向開關(guān)Q2、雙向開關(guān)Q3、雙向開關(guān)Q4、雙向開關(guān)Q5和雙向開關(guān)Q6分別通過所述開關(guān)控制模塊100的控制來實現(xiàn)導(dǎo)通和關(guān)斷。下面對所述第一 DC-DC模塊2的工作過程進行描述1、在開關(guān)裝置1關(guān)斷后，所述開關(guān)控制模塊100控制雙向開關(guān)Q5、雙向開關(guān)Q6關(guān)斷，控制雙向開關(guān)Ql和雙向開關(guān)Q4同時導(dǎo)通以構(gòu)成A相，控制雙向開關(guān)Q2、雙向開關(guān)Q3同時導(dǎo)通以構(gòu)成B相，通過控制所述A相、B相交替導(dǎo)通以構(gòu)成全橋電路進行工作；2、當(dāng)所述全橋電路工作時，電荷存儲元件Cl上的能量通過第一變壓器Tl、單向半導(dǎo)體元件D4、單向半導(dǎo)體元件D5、以及電流存儲元件L3轉(zhuǎn)移到電荷存儲元件C2上，此時電荷存儲元件C2的電壓極性為c端為負(fù)，d端為正。3、所述開關(guān)控制模塊100控制雙向開關(guān)Q5導(dǎo)通，電荷存儲元件Cl通過第二變壓器T2和單向半導(dǎo)體元件D8與電荷存儲元件C2構(gòu)成通路，由此，電荷存儲元件C2上的能量向電荷存儲元件Cl反向轉(zhuǎn)移，其中，部分能量將儲存在第二變壓器T2上；此時，所述開關(guān)控制模塊100控制雙向開關(guān)Q5關(guān)斷、雙向開關(guān)Q6閉合，通過第二變壓器T2和單向半導(dǎo)體元件D6將儲存在第二變壓器T2上的能量轉(zhuǎn)移至電荷存儲元件Cl，此時電荷存儲元件Cl的電壓極性反轉(zhuǎn)為a端為負(fù)，b端為正，由此達到了將電荷存儲元件Cl的電壓極性反向的目的。作為本發(fā)明的一種實施方式，可以通過將電荷存儲元件Cl中的能量直接與電池E 中的能量進行疊加來提高加熱電路的工作效率，也可以將電荷存儲元件Cl中的一部分能量消耗掉之后，再將電荷存儲元件Cl中的剩余能量進行疊加。因此，如圖15所示，所述加熱電路還包括與所述電荷存儲元件Cl連接的能量消耗單元，該能量消耗單元用于在開關(guān)裝置1導(dǎo)通再關(guān)斷后、所述能量疊加單元進行能量疊加之前對電荷存儲元件Cl中的能量進行消耗。根據(jù)一種實施方式，如圖16所示，所述能量消耗單元包括電壓控制單元101，該電壓控制單元101用于在開關(guān)裝置1導(dǎo)通再關(guān)斷后、所述能量疊加單元進行能量疊加之前將電荷存儲元件Cl兩端的電壓值轉(zhuǎn)換成電壓設(shè)定值。該電壓設(shè)定值可以根據(jù)實際操作的需要進行設(shè)定。如圖16所示，所述電壓控制單元101包括阻尼元件R5和開關(guān)K8，所述阻尼元件 R5和開關(guān)K8彼此串聯(lián)之后并聯(lián)在所述電荷存儲元件Cl的兩端，所述開關(guān)控制模塊100還與開關(guān)K8連接，所述開關(guān)控制模塊100還用于在控制開關(guān)裝置1導(dǎo)通再關(guān)斷后控制開關(guān)K8 導(dǎo)通。由此，電荷存儲元件Cl中的能量可以通過阻尼元件R5進行消耗。所述開關(guān)控制模塊100可以為一個單獨的控制器，通過對其內(nèi)部程序的設(shè)置，可以實現(xiàn)對不同的外接開關(guān)的通斷控制，所述開關(guān)控制模塊100也可以為多個控制器，例如針對每一個外接開關(guān)設(shè)置對應(yīng)的開關(guān)控制模塊100，所述多個開關(guān)控制模塊100也可以集成為一體，本發(fā)明不對開關(guān)控制模塊100的實現(xiàn)形式做出任何限定。下面結(jié)合圖17-圖22對電池E的加熱電路的實施方式的工作方式進行簡單介紹。 需要注意的是，雖然本發(fā)明的特征和元素參考圖17-圖22以特定的結(jié)合進行了描述，但每個特征或元素可以在沒有其它特征和元素的情況下單獨使用，或在與或不與其它特征和元素結(jié)合的各種情況下使用。本發(fā)明提供的電池E的加熱電路的實施方式并不限于圖17-圖 22所示的實現(xiàn)方式。另外，所示的波形圖中的各個時間段之間的間隔時間可以根據(jù)實際操作的需要進行調(diào)節(jié)。在如圖17所示的電池E的加熱電路中，開關(guān)K6和單向半導(dǎo)體元件Dll串聯(lián)構(gòu)成開關(guān)裝置1的第一單向支路，單向半導(dǎo)體元件D12和開關(guān)K7串聯(lián)構(gòu)成開關(guān)裝置1的第二單向支路，該開關(guān)裝置1與阻尼元件R1、電荷存儲元件Cl以及電流存儲元件Ll串聯(lián)，單向半導(dǎo)體元件D3、電流存儲元件L2和開關(guān)K9構(gòu)成極性反轉(zhuǎn)單元102，單向半導(dǎo)體元件D20和開關(guān)K20構(gòu)成續(xù)流電路20，開關(guān)控制模塊100可以控制開關(guān)K6、開關(guān)K7、開關(guān)K9和開關(guān)K20 的導(dǎo)通和關(guān)斷。圖18為與圖17的加熱電路對應(yīng)的波形時序圖，其中，Va指的是電荷存儲元件Cl的電壓值，指的是流經(jīng)開關(guān)裝置1的電流的電流值，L指的是極性反轉(zhuǎn)回路的電流值，Ici指的是電荷存儲元件Cl上的電流值，Id20指的是單向半導(dǎo)體元件D20上的電流值。圖17所示的加熱電路的工作過程如下a)開關(guān)控制模塊100控制開關(guān)K6導(dǎo)通，電池E通過與開關(guān)K6、單向半導(dǎo)體元件 D11、電荷存儲元件Cl組成的回路進行正向放電(如圖18中的tl時間段所示)；
b)開關(guān)控制模塊100控制開關(guān)K6在電流經(jīng)過第一個正半周期峰值后為零時關(guān)斷；c)開關(guān)控制模塊100控制開關(guān)K7導(dǎo)通，電池E通過與電荷存儲元件Cl、開關(guān)K7、 半導(dǎo)體器件D12組成的回路進行反向充電；開關(guān)控制模塊100控制開關(guān)K7在電流經(jīng)過第一個負(fù)半周期峰值后過零前M度時關(guān)斷(如圖18中的t2時間段所示)；d)開關(guān)控制模塊100在控制開關(guān)K7關(guān)斷的同時，控制開關(guān)K20導(dǎo)通，電流存儲元件Ll通過開關(guān)K20、單向半導(dǎo)體元件D20續(xù)流，開關(guān)控制模塊100在流向電池E的電流為零時控制開關(guān)K20關(guān)斷(如圖18中的t3時間段所示)；e)開關(guān)控制模塊100控制開關(guān)K9導(dǎo)通，電荷存儲元件Cl通過單向半導(dǎo)體元件D3、 電流存儲元件L2和開關(guān)K9組成的回路放電，并達到電壓極性反轉(zhuǎn)的目的，之后，開關(guān)控制模塊100控制開關(guān)K9關(guān)斷(如圖18中的t4時間段所示)；f)重復(fù)步驟a)至e)，電池E不斷通過充放電實現(xiàn)加熱，直至電池達到停止加熱條件為止。在如圖19所示的電池E的加熱電路中，開關(guān)K6和單向半導(dǎo)體元件Dll串聯(lián)構(gòu)成開關(guān)裝置1的第一單向支路，單向半導(dǎo)體元件D12和開關(guān)K7串聯(lián)構(gòu)成開關(guān)裝置1的第二單向支路，該開關(guān)裝置1與阻尼元件R1、電荷存儲元件Cl以及電流存儲元件Ll串聯(lián)，單向半導(dǎo)體元件D3、電流存儲元件L2和開關(guān)K9構(gòu)成極性反轉(zhuǎn)單元102，單向半導(dǎo)體元件D21、阻尼元件R21和電荷存儲元件C21構(gòu)成續(xù)流電路20，開關(guān)控制模塊100可以控制開關(guān)K6、開關(guān) K7和開關(guān)K9的導(dǎo)通和關(guān)斷。圖20為與圖19的加熱電路對應(yīng)的波形時序圖，其中，Va指的是電荷存儲元件Cl的電壓值，I ±指的是流經(jīng)開關(guān)裝置1的電流的電流值，L指的是極性反轉(zhuǎn)回路的電流值，Ici指的是電荷存儲元件Cl上的電流值，Ic21指的是電荷存儲元件C21上的電流值。圖19所示的加熱電路的工作過程如下a)開關(guān)控制模塊100控制開關(guān)K6、K7導(dǎo)通，電池E通過與開關(guān)K6、單向半導(dǎo)體元件D11、電荷存儲元件Cl組成的回路進行正向放電(如圖20中的tl時間段所示)以及與開關(guān)K7、單向半導(dǎo)體元件D12、電荷存儲元件Cl組成的回路進行反向充電(如圖20中的t2 時間段所示)；b)開關(guān)控制模塊100控制開關(guān)K6、K7在電流的第二個正半周期峰值前過零后25 度時關(guān)斷(如圖20中的t3時間段所示)，電流存儲元件Ll通過單向半導(dǎo)體元件D21和電荷存儲元件C21續(xù)流(如圖20中的t4時間段所示)；c)開關(guān)控制模塊100控制開關(guān)K9導(dǎo)通，電荷存儲元件Cl通過單向半導(dǎo)體元件D3、 電流存儲元件L2和開關(guān)K9組成的回路放電，并達到電壓極性反轉(zhuǎn)的目的，之后，開關(guān)控制模塊100控制開關(guān)K9關(guān)斷(如圖20中的t5時間段所示)；d)重復(fù)步驟a)至C)，電池E不斷通過充放電實現(xiàn)加熱，直至電池達到停止加熱條件為止。需要說明的是，圖19中的續(xù)流電路20于tl和t2時間段亦有電流流過，出于清楚繪示續(xù)流電路20于本加熱電路內(nèi)的作用的目的，圖20中僅示出了續(xù)流電路20于體現(xiàn)其具體作用的時間段的電流情況，而未示出續(xù)流電路20于tl和t2時間段的電流情況，以避免混淆本發(fā)明。在如圖21所示的電池E的加熱電路中，使用一個雙向開關(guān)K3構(gòu)成開關(guān)裝置1，儲
12能電路包括電流存儲元件Ll和電荷存儲元件Cl，阻尼元件Rl和開關(guān)裝置1與所述儲能電路串聯(lián)，單向半導(dǎo)體元件D3、電流存儲元件L2和開關(guān)K9構(gòu)成極性反轉(zhuǎn)單元102，開關(guān)控制模塊100可以控制開關(guān)K9和雙向開關(guān)K3的導(dǎo)通和關(guān)斷。圖22為與圖21的加熱電路對應(yīng)的波形時序圖，其中，Va指的是電荷存儲元件Cl的電壓值，指的是流經(jīng)雙向開關(guān)Κ3的電流的電流值，Il2指的是極性反轉(zhuǎn)回路的電流值。圖21所示的加熱電路的工作過程如下a)開關(guān)控制模塊100控制雙向開關(guān)K3導(dǎo)通，儲能電路開始工作，如圖20所示的 tl時間段，電池E通過雙向開關(guān)K3、電荷存儲元件Cl組成的回路進行正向放電和反向充電 (如圖22中的tl時間段所示)；b)開關(guān)控制模塊100在流經(jīng)雙向開關(guān)K3的電流的經(jīng)過負(fù)半周期峰值后為零時 (即反向電流為零時)控制雙向開關(guān)K3關(guān)斷；c)開關(guān)控制模塊100控制開關(guān)K9導(dǎo)通，極性反轉(zhuǎn)單元102工作，電荷存儲元件Cl 通過單向半導(dǎo)體元件D3、電流存儲元件L2和開關(guān)K9組成的回路放電，達到電壓極性反轉(zhuǎn)的目的，之后，開關(guān)控制模塊100控制開關(guān)K9關(guān)斷(如圖22中的t2時間段所示)；d)重復(fù)步驟a)至c)，電池E不斷通過充放電實現(xiàn)加熱，直至電池E達到停止加熱條件為止。本發(fā)明提供的加熱電路能夠提高電池的充放電性能，并且在該加熱電路中，儲能電路與電池串聯(lián)，當(dāng)給電池加熱時，由于串聯(lián)的電荷存儲元件的存在，能夠避免開關(guān)裝置失效短路引起的安全性問題，能夠有效地保護電池。另外，在本發(fā)明的加熱電路中，由于開關(guān)裝置的關(guān)斷時機是根據(jù)開關(guān)裝置的額定電壓而選取的，可以避免因回路中的電流存儲元件產(chǎn)生的感應(yīng)電壓過大而損壞開關(guān)裝置， 使得加熱電路的安全性更高，對整個電路影響較小。同時，本發(fā)明的加熱電路中還提供了能量疊加單元，當(dāng)開關(guān)裝置關(guān)斷后，該能量疊加單元能夠?qū)δ茈娐分械哪芰颗c電池中的能量進行疊加，當(dāng)下一次控制開關(guān)裝置導(dǎo)通時，提高加熱回路中的放電電流，由此提高加熱電路的工作效率。以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種電池的加熱電路，該加熱電路包括開關(guān)裝置(1)、開關(guān)控制模塊(100)、阻尼元件R1、儲能電路以及能量疊加單元，所述儲能電路用于與所述電池連接以構(gòu)成回路，所述儲能電路包括電流存儲元件Ll和電荷存儲元件Cl，所述阻尼元件Rl、開關(guān)裝置(1)、電流存儲元件Ll和電荷存儲元件Cl串聯(lián)，所述開關(guān)控制模塊(100)與開關(guān)裝置(1)連接，用于控制開關(guān)裝置(1)導(dǎo)通和關(guān)斷，以控制能量在所述電池與所述儲能電路之間的流動，所述能量疊加單元與所述儲能電路連接，用于在開關(guān)裝置(1)導(dǎo)通再關(guān)斷后，將儲能電路中的能量與電池中的能量進行疊加；所述開關(guān)控制模塊(100)還用于在開關(guān)裝置(1)導(dǎo)通后流經(jīng)開關(guān)裝置(1)的電流的第一正半周期之后控制開關(guān)裝置(1)關(guān)斷，且該開關(guān)裝置(1)關(guān)斷時施加到該開關(guān)裝置(1)上的電壓小于該開關(guān)裝置(1)的額定電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱電路，其中，所述阻尼元件Rl為所述電池內(nèi)部的寄生電阻，所述電流存儲元件Ll為所述電池內(nèi)部的寄生電感。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱電路，其中，所述阻尼元件Rl為電阻，所述電流存儲元件 Ll為電感，所述電荷存儲元件Cl為電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱電路，其中，所述能量疊加單元包括極性反轉(zhuǎn)單元 (102)，該極性反轉(zhuǎn)單元(102)與所述儲能電路連接，用于在開關(guān)裝置(1)導(dǎo)通再關(guān)斷后，對電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加熱電路，其中，所述極性反轉(zhuǎn)單元(102)包括單刀雙擲開關(guān) Jl和單刀雙擲開關(guān)J2，所述單刀雙擲開關(guān)Jl和單刀雙擲開關(guān)J2分別位于所述電荷存儲元件Cl兩端，所述單刀雙擲開關(guān)Jl的入線連接在所述儲能電路中，所述單刀雙擲開關(guān)Jl的第一出線連接所述電荷存儲元件Cl的第一極板，所述單刀雙擲開關(guān)Jl的第二出線連接所述電荷存儲元件Cl的第二極板，所述單刀雙擲開關(guān)J2的入線連接在所述儲能電路中，所述單刀雙擲開關(guān)J2的第一出線連接所述電荷存儲元件Cl的第二極板，所述單刀雙擲開關(guān)J2 的第二出線連接在所述電荷存儲元件Cl的第一極板，所述開關(guān)控制模塊(100)還與所述單刀雙擲開關(guān)Jl和單刀雙擲開關(guān)J2分別連接，用于通過改變所述單刀雙擲開關(guān)Jl和單刀雙擲開關(guān)J2各自的入線和出線的連接關(guān)系來對所述電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加熱電路，其中，所述極性反轉(zhuǎn)單元(10 包括單向半導(dǎo)體元件D3、電流存儲元件L2以及開關(guān)K9，所述電荷存儲元件Cl、電流存儲元件L2和開關(guān)K9順次串聯(lián)形成回路，所述單向半導(dǎo)體元件D3和串聯(lián)在所述電荷存儲元件Cl與電流存儲元件 L2或所述電流存儲元件L2與開關(guān)K9之間，所述開關(guān)控制模塊(100)還與所述開關(guān)K9連接，用于通過控制開關(guān)K9導(dǎo)通來對所述電荷存儲元件Cl的電壓極性進行反轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加熱電路，其中，所述極性反轉(zhuǎn)單元(10 包括第一DC-DC模塊( 和電荷存儲元件C2，該第一 DC-DC模塊( 與所述電荷存儲元件Cl和電荷存儲元件C2分別連接，所述開關(guān)控制模塊(100)還與所述第一 DC-DC模塊(2)連接，用于通過控制第一 DC-DC模塊( 工作來將所述電荷存儲元件Cl中的能量轉(zhuǎn)移至所述電荷存儲元件 C2，再將所述電荷存儲元件C2中的能量反向轉(zhuǎn)移回所述電荷存儲元件Cl，以實現(xiàn)對所述電荷存儲元件Cl的電壓極性的反轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱電路，其中，所述開關(guān)裝置(1)為雙向開關(guān)K3。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱電路，其中，所述開關(guān)裝置(1)包括用于實現(xiàn)能量從電池流向儲能電路的第一單向支路和用于實現(xiàn)能量從儲能電路流向電池的第二單向支路，所述開關(guān)控制模塊(100)與所述第一單向支路和第二單向支路分別連接，用于通過控制所連接的支路的導(dǎo)通和關(guān)斷來控制開關(guān)裝置(1)導(dǎo)通和關(guān)斷。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加熱電路，其中，所述開關(guān)裝置⑴包括雙向開關(guān)K4和雙向開關(guān)K5，所述雙向開關(guān)K4和雙向開關(guān)K5彼此反向串聯(lián)以構(gòu)成所述第一單向支路和第二單向支路，所述開關(guān)控制模塊(100)與所述雙向開關(guān)K4和雙向開關(guān)K5分別連接，用于通過控制雙向開關(guān)K4和雙向開關(guān)K5的導(dǎo)通和關(guān)斷來控制第一單向支路和第二單向支路的導(dǎo)通和關(guān)斷。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加熱電路，其中，所述開關(guān)裝置(1)包括開關(guān)K6、單向半導(dǎo)體元件D11、開關(guān)K7以及單向半導(dǎo)體元件D12，開關(guān)K6和單向半導(dǎo)體元件Dll彼此串聯(lián)以構(gòu)成所述第一單向支路，開關(guān)K7與單向半導(dǎo)體元件D12彼此串聯(lián)以構(gòu)成所述第二單向支路，所述開關(guān)控制模塊(100)與開關(guān)K6和開關(guān)K7分別連接，用于通過控制開關(guān)K6和開關(guān) K7的導(dǎo)通和關(guān)斷來控制第一單向支路和第二單向支路的導(dǎo)通和關(guān)斷。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加熱電路，其中，所述開關(guān)裝置(1)還包括與所述第一單向支路和/或第二單向支路串聯(lián)的電阻。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱電路，其中，所述開關(guān)控制模塊(100)用于在開關(guān)裝置 (1)導(dǎo)通后流經(jīng)開關(guān)裝置(1)的電流經(jīng)過負(fù)半周期峰值后為零時控制開關(guān)裝置(1)關(guān)斷。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱電路，其中，所述加熱電路還包括續(xù)流電路(20)，該續(xù)流電路00)用于在所述開關(guān)裝置(1)導(dǎo)通再關(guān)斷后，與所述電池和電流存儲元件Ll構(gòu)成串聯(lián)回路，以保持所述電池內(nèi)電流的流動。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的加熱電路，其中，所述續(xù)流電路00)包括相互串聯(lián)的開關(guān) K20和單向半導(dǎo)體元件D20，所述開關(guān)控制模塊(100)與該開關(guān)K20連接，用于在開關(guān)裝置 (1)導(dǎo)通再關(guān)斷后，控制開關(guān)K20導(dǎo)通，并在流向所述電池的電流到達電流預(yù)定值之后，控制開關(guān)K20關(guān)斷。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的加熱電路，其中，所述續(xù)流電路00)包括單向半導(dǎo)體元件 D21、阻尼元件R21和電荷存儲元件C21，所述單向半導(dǎo)體元件D21與阻尼元件R21并聯(lián)之后再與所述電荷存儲元件C21串聯(lián)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項權(quán)利要求所述的加熱電路，其中，所述加熱電路還包括與所述電荷存儲元件Cl連接的能量消耗單元，該能量消耗單元用于在開關(guān)裝置(1)導(dǎo)通再關(guān)斷后、所述能量疊加單元進行能量疊加之前，對電荷存儲元件Cl中的能量進行消耗。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的加熱電路，其中，所述能量消耗單元包括電壓控制單元 (101)，該電壓控制單元(101)與所述電荷存儲元件Cl連接，用于在開關(guān)裝置(1)導(dǎo)通再關(guān)斷后、所述能量疊加單元進行能量疊加之前，將電荷存儲元件Cl兩端的電壓值轉(zhuǎn)換成電壓設(shè)定值。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的加熱電路，其中，所述電壓控制單元(101)包括阻尼元件 R5和開關(guān)K8，所述阻尼元件R5和開關(guān)K8彼此串聯(lián)之后并聯(lián)在所述電荷存儲元件Cl的兩端，所述開關(guān)控制模塊(100)還與開關(guān)K8連接，所述開關(guān)控制模塊(100)還用于在控制開關(guān)裝置(1)導(dǎo)通再關(guān)斷后控制開關(guān)K8導(dǎo)通。
全文摘要
電池的加熱電路包括開關(guān)裝置(1)、開關(guān)控制模塊(100)、阻尼元件R1、儲能電路及能量疊加單元，儲能電路用于與電池連接，包括電流存儲元件L1和電荷存儲元件C1，阻尼元件R1、開關(guān)裝置(1)、電流存儲元件L1和電荷存儲元件C1串聯(lián)，開關(guān)控制模塊(100)與開關(guān)裝置(1)連接，用于控制開關(guān)裝置(1)導(dǎo)通和關(guān)斷以控制能量在電池與儲能電路之間的流動，能量疊加單元與儲能電路連接，用于在開關(guān)裝置(1)導(dǎo)通再關(guān)斷后將儲能電路中的能量與電池中的能量進行疊加；開關(guān)控制模塊(100)還用于在開關(guān)裝置(1)導(dǎo)通后流經(jīng)開關(guān)裝置(1)的電流的第一正半周期之后控制開關(guān)裝置(1)關(guān)斷，且該開關(guān)裝置(1)關(guān)斷時施加到該開關(guān)裝置(1)上的電壓小于該開關(guān)裝置(1)的額定電壓。
文檔編號H02J7/00GK102306849SQ20111013726
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者馮衛(wèi), 夏文錦, 徐文輝, 李先銀, 楊欽耀, 韓耀川 申請人:比亞迪股份有限公司