[发明专利]三元锂离子动力电池利用自身储能激励预热的方法

说明书

三元锂离子动力电池利用自身储能激励预热的方法，涉及三元锂离子动力电池低温预热技术领域。解决了低温环境中三元锂离子动力电池性能差，单独的电池加热系统存在能源浪费，加热效果差的问题，且容易造成损坏电池的问题。本发明在低温条件下，三元锂离子动力电池通过双向DC/DC变换器向超级电容放电，超级电容吸收电能后，反向通过双向DC/DC变换器给三元锂离子动力电池充电。双向DC/DC变换器通过切换充放电频率，匹配三元锂离子动力电池的最佳交变频率，可实现三元锂离子动力电池的低损耗、快速低温自加热。本发明适用于低温环境中动力电池预热使用。

技术领域

本发明涉及三元锂离动力电池低温交变激励预热技术领域。

背景技术

三元锂离子动力电池以其功率性能好、能量密度高、自放电率低和贮藏时间长等优点，已成为新能源汽车主要的动力电池。虽然三元锂离子动力电池具有诸多优点，但是在低温条件下，三元锂离子动力电池的可用容量和功率大幅下降，并且充电困难，这极大的限制了新能源汽车在东北地区的发展。对电池进行低温预预热是改善电池性能的有效途径，但是现有的预热方法多数为在电池的外围设置预热保温装置，这样不仅造成能源的浪费，且带来的效果并不好。

发明内容

本发明是为了解决低温环境中三元锂离子动力电池性能差，单独的电池预热系统存在能源浪费，预热效果差的问题。本发明提出了一种三元锂离子动力电池利用自身储能激励预热的方法。

本发明所述的三元锂离子动力电池利用自身储能激励预热的方法，该方法基于预热激励装置实现，所述预热激励装置包括温度传感器1、控制器2、双向DC/DC变换器4和超级电容5；

温度传感器1用于采集三元锂离子动力电池表面温度信号；温度传感器1的信号输出端连接控制器2的电池温度信号输入端，控制器2的交变切换控制信号输出端连接双向DC/DC变换器4的交变切换控制信号输入端；

双向DC/DC变换器4的的一侧信号输入输出端连接三元锂离子动力电池3充放电信号端，另一侧信号输入输出端连接超级电容5的充放电信号端；双向DC/DC变换器4正向传输时，三元锂离子动力电池3经过双向DC/DC变换器4向超级电容5放电，双向DC/DC变换器4反向传输时，超级电容5经过双向DC/DC变换器4对三元锂离子动力电池3充电；

该方法包括：

步骤一：采用温度传感器采集三元锂离子动力电池的表面温度，判断三元锂离子动力电池的表面温度是否低于设定温度值Tmin，若是，建立三元锂离子动力电池内部一阶交流阻抗等效电路模型；执行步骤二，否则，继续执行步骤一；

步骤二：利用三元锂离子动力电池内部一阶交流阻抗等效电路模型，求取三元锂离子动力电池预热的最佳充放电频率；

步骤三：将步骤二获得的最佳充放电频率，作为双向DC/DC变换器4的最佳交变切换频率，实现控制三元锂离子动力电池充放电控制；实现三元锂离子动力电池低温交变激励预热。

本发明所述方法在低温条件下，三元锂离子动力电池通过双向DC/DC变换器向超级电容放电，超级电容吸收电能后，反向通过双向DC/DC变换器给三元锂离子动力电池充电。双向DC/DC变换器通过切换充放电频率，匹配三元锂离子动力电池的最佳交变频率，可实现三元锂离子动力电池的低损耗、快速低温自预热。

附图说明

图1是具体实施方式一所述自激励预热装置的原理框图；

图2是本发明所述方法的流程图；

图3是具体实施方式二所述的三元锂动力电池内部一阶交流阻抗等效电路模型图。

具体实施方式