[发明专利]一种动力电池低频纹波加热方法

权利要求书

1.一种动力电池低频纹波加热方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对动力电池进行不同温度梯度下的电化学阻抗表征；

S2：确定所述电化学阻抗模型小于20Hz频率段所包含的电极动力学过程，选定不同温度段下的加热频率；

S3：根据选定的所述加热频率及电池荷电状态，选择安全电压范围内交流电的最大充放电电流倍率；

S4：根据选定的所述最大充放电电流倍率和加热频率，通过调制电路发送PWM控制信号，对加热电路进行调控，以产生相应交流信号值，将其作用于动力电池进行加热。

2.根据权利要求1所述的动力电池低频纹波加热方法，其特征在于，根据步骤S1，所述电化学阻抗表征以10℃温度梯度进行，分别获取电池在-30℃、-20℃、-10℃、0℃、10℃下的EIS图谱。

3.根据权利要求2所述的动力电池低频纹波加热方法，其特征在于，根据步骤S2，低温下、20Hz以下电化学阻抗谱包括部分钝化膜、电化学反应和扩散过程。

4.根据权利要求3所述的动力电池低频纹波加热方法，其特征在于，所述加热过程中选择不同温度段下的阻抗对应频率为加热频率或选择某一温度下的阻抗对应频率为固定加热频率。

5.根据权利要求4所述的动力电池低频纹波加热方法，其特征在于，根据步骤S3，所述交流电流在不同工况下的最大充放电电流幅值I_a、I_b的计算公式为：

其中，U_OCV是锂离子电池的开路电压，U_max是锂离子电池的上限保护电压，U_min是锂离子电池的下限保护电压，R_sei是锂离子通过固体电解质界面膜的阻抗，I_a为交流电充电电流幅值，I_b为交流电放电电流幅值。

6.根据权利要求5所述的动力电池低频纹波加热方法，其特征在于，根据不同工况下的电流选择可分为：

当I_a＜I_b，高SOC时，交流充放电电流可均选择I_a或交流充电电流为I_a，最大交流放电电流为I_b；

当I_a≥I_b，低SOC时，交流充放电电流均选择I_b。

7.根据权利要求6所述的动力电池低频纹波加热方法，其特征在于，所述调制电路将目标信号波Ur和载波Uc进行比较，产生出互补的PMW控制信号，对第一绝缘栅双极型晶体管和第二绝缘栅双极型晶体管进行导通和关断控制；

当U_r＞U_c时，第一绝缘栅双极型晶体管闭合，第二绝缘栅双极型晶体管断开，待加热动力电池与第一绝缘栅双极型晶体管构成一个闭合回路；

当调U_r＜U_c时，第二绝缘栅双极型晶体管闭合，第一绝缘栅双极型晶体管断开，待加热动力电池与第二绝缘栅双极型晶体管构成一个闭合回路；

在第一绝缘栅双极型晶体管和第二绝缘栅双极型晶体管之间产生出所需的交流和直流叠加的电压，经过电感的滤波和电容的隔直作用，将交流电压叠加在待加热动力电池正负极，在待加热动力电池上激励出所需的交流电流，对待加热动力电池加热。