CN113948796A - 升温装置 - Google Patents
升温装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113948796A CN113948796A CN202110650613.XA CN202110650613A CN113948796A CN 113948796 A CN113948796 A CN 113948796A CN 202110650613 A CN202110650613 A CN 202110650613A CN 113948796 A CN113948796 A CN 113948796A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- switch
- circuit
- secondary battery
- capacitor
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 127
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 34
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims description 29
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 42
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 12
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/615—Heating or keeping warm
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
- H01M10/637—Control systems characterised by the use of reversible temperature-sensitive devices, e.g. NTC, PTC or bimetal devices; characterised by control of the internal current flowing through the cells, e.g. by switching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
- B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
- B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
- B60R16/033—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明提供能够更高效地使二次电池升温的升温装置。升温装置具备交流产生电路，该交流产生电路连接于具有如下特性的二次电池，所述特性是指，随着在二次电池中流动的交流电流的频率从低频率上升而所述二次电池的阻抗的电阻分量降低、且从所述电阻分量最小的频率起越向高频率侧远离则所述电阻分量越增加，所述交流产生电路使比所述电阻分量最小的频率高的高频带的频率的交流电流在所述二次电池流通而使所述二次电池升温。
Description
技术领域
本发明涉及一种升温装置。
背景技术
以往公开了一种基于二次电池的阻抗的频率特性，使二次电池积极地产生阻抗的绝对值相对降低的频率区域的频率的纹波电流，由此使二次电池升温的装置(日本专利第5293820号公报)。
发明内容
然而，在上述的以往技术中，有时不能高效地使二次电池升温。
本发明是考虑这样的情况而完成的，其目的之一在于提供一种能够更高效地使二次电池升温的升温装置。
用于解决课题的方案
本发明的升温装置采用了以下的结构。
(1)：本发明的一方案的升温装置，其中，所述升温装置具备交流产生电路，所述交流产生电路连接于具有如下特性的二次电池的两端，该特性是指，伴随在二次电池中流动的交流电流的频率从低频率上升而所述二次电池的阻抗的电阻分量降低，且从所述电阻分量最小的频率起越向高频率侧远离则所述电阻分量越增加，所述交流产生电路使比所述电阻分量最小的频率高的高频带的频率的交流电流在所述二次电池流通而使所述二次电池升温。
(2)：本发明的另一方案的升温装置，其中，所述升温装置具备连接于二次电池的两端、且将电容器要素包含在内的交流产生电路，所述交流产生电路在比所述二次电池的阻抗的电阻分量最小的频率高的高频带中，使所述二次电池的电感要素与所述电容器要素进行谐振而放大后的交流电流在所述二次电池流通而使所述二次电池升温。
(3)：在上述(1)或(2)的方案中，所述交流电流的频率低于波长与向所述二次电池供给的交流电流的电路长度的4倍相等的频率。
(4)：在上述(1)至(3)方案中的任一方案中，所述交流电流的频率是所述二次电池的电化学反应小于规定程度的频率。
(5)：本发明的一方案的升温装置，其中，所述升温装置具备交流产生电路，所述交流产生电路包括：第一电容器与第一开关串联连接的第一电路；第二开关与第二电容器串联连接的第二电路；以及包含第三开关的第三电路，该第三开关设置于与在所述第一电容器与第一开关之间设置的接点、以及在所述第二电容器与所述第二开关之间设置的接点连接的电路上，所述第二电路相对于所述第一电路并联连接，所述交流产生电路执行第一控制和第二控制，在所述第一控制中，在所述第一开关及所述第二开关为切断状态、且所述第三开关为导通状态下，所述第一电容器与所述第二电容器串联连接而从所述第一电容器和所述第二电容器向与所述第一电路及所述第二电路连接的二次电池供给电力，在所述第二控制中，在所述第一开关及所述第二开关为导通状态、且所述第三开关为切断状态下，从所述二次电池向所述第一电容器和所述第二电容器供给电力。
(6)：在上述(5)的方案中，所述第一控制与所述第二控制进行转换的转换频率是在所述第一开关及所述第二开关为切断状态且所述第三开关为导通状态下形成的串联电路的谐振频率与在所述第一开关及所述第二开关为导通状态且所述第三开关为切断状态下形成的并联电路的谐振频率之间的频率，所述串联电路是所述二次电池、所述第一电容器、所述第三开关及所述第二电容器串联连接的电路，所述并联电路是所述第一电容器与所述第一开关串联连接的电路、所述第二电容器与所述第二开关串联连接的电路、以及所述二次电池并联连接的电路。
(7)：在上述(5)或(6)的方案中，所述升温装置的特征在于以如下转换频率及转换占空比进行运转，上述的转换频率及转换占空比设置为：相对于在所述第一开关及所述第二开关为切断状态且所述第三开关为导通状态下形成的串联电路的谐振周期的一半的时间，所述第一控制的期间是包含其1倍在内的奇数倍，相对于在所述第一开关及所述第二开关为导通状态且所述第三开关为切断状态下形成的并联电路的谐振周期的一半的时间，所述第二控制的期间是包含其1倍在内的奇数倍，所述串联电路是所述二次电池、所述第一电容器、所述第三开关及所述第二电容器串联连接的电路，所述并联电路是所述第一电容器与所述第一开关串联连接的电路、所述第二电容器与所述第二开关串联连接的电路、以及所述二次电池并联连接的电路。
(8)：在上述(5)至(7)中的任一方案中，所述升温装置的特征在于以如下转换频率和转换占空比进行运转，上述的转换频率和转换占空比设置为：在通过所述第一开关及所述第二开关为切断状态且所述第三开关为导通状态下形成的串联电路的谐振而在所述第一电容器及所述第二电容器流动的电流跨零时，从所述第一控制的状态向所述第二控制转移，在通过所述第一开关及所述第二开关为导通状态且所述第三开关为切断状态下形成的并联电路的谐振而在所述第一电容器及所述第二电容器流动的电流跨零时，从所述第二控制的状态向所述第一控制转移，所述串联电路是所述二次电池、所述第一电容器、所述第三开关及所述第二电容器串联连接的电路，所述并联电路是所述第一电容器与所述第一开关串联连接的电路、所述第二电容器与所述第二开关串联连接的电路、以及所述二次电池并联连接的电路。
(9)：在上述(5)的方案中，所述升温装置通过调整所述第一控制与所述第二控制进行转换的转换频率和转换占空比，来调节所述二次电池的发热量和所述交流产生电路的发热损失量。
发明效果
根据上述(1)～(9)，能够更高效地使二次电池升温。
附图说明
图1是表示搭载了包含升温装置在内的蓄电系统的电动车辆的结构的一例的图。
图2是表示升温装置的结构的一例的图。
图3是表示交流电源的结构的一例的图。
图4是表示控制装置的控制部执行的处理的流程的一例的流程图。
图5是表示比较例的二次电池40和升温装置60x的结构的图。
图6是表示结构X的电特性的图。
图7是表示第一实施方式的结构(包含二次电池及升温装置的结构)的电特性的图。
图8是表示比较例的结构X与第一实施方式的结构之间的电流的振幅和发热量的关系的一例的图。
图9是表示第二实施方式的升温装置的功能结构的一例的图。
图10是用于说明二次电池放电时的控制的图。
图11是表示针对转换频率的变化的电路的特性的图。
图12是表示阻抗的频率特性的图。
图13是表示连接有交流电流源和供试电池的电路的图。
图14是表示包含二次电池和交流产生装置的电路的图。
图15是表示将图12说明的特性的二次电池与电容器串联连接、且施加了1V的交流电压时流通的交流电流的振幅-频率特性的图。
图16是表示在反复进行串联与并联的切换时的各部分波形的图。
图17是表示在进行了串联/并联转换的情况下在电池流动的电流(有效值)的分布样态的图。
图18是表示由电池产生的发热量的图。
图19是表示由电池以外的部分产生的发热量的图。
图20是将电池的发热量相对于整体的发热量的发热量比例作为效率而表示的图。
图21是表示高效率点的图。
图22是表示270kHz/35％情况下的电流-电压波形的图。
图23是表示170kHz/60％情况下的电流-电压波形的图。
图24是表示120kHz/15％情况下的电流-电压波形的图。
图25是表示120kHz/75％情况下的电流-电压波形的图。
图26是表示100kHz/35％情况下的电流-电压波形的图。
图27是表示转换占空比与发热量之间的关系的图。
图28是表示实施方式的控制装置的硬件结构的一例的图。
具体实施方式
以下参照附图来说明本发明的升温装置的实施方式。
在以下的说明中，说明升温装置是将搭载于车辆的二次电池升温的装置的情况，但也可以代替于此(或除此之外还)适用于一次电池、电容器件、燃料电池、搭载它们的其他装置、设备。
<第一实施方式>
[整体结构]
图1是表示搭载了包含升温装置在内的蓄电系统1的电动车辆的结构的一例的图。搭载蓄电系统1的电动车辆例如是二轮、三轮、四轮等的车辆，其驱动源是电动机、或者电动机与柴油发动机、汽油发动机等内燃机的组合。电动机使用二次电池的放电电力来进行动作。在以下的说明中，作为一例说明电动车辆是将发动机或电动机作为驱动源的混合动力车辆的情况。
如图1所示，在蓄电系统1例如搭载发动机10、马达20、PCU(Power Control Unit)30、二次电池40、驱动轮50、升温装置60、电流传感器80、电压传感器82、控制装置100等。
发动机10是通过使汽油等燃料燃烧而输出动力的内燃机。发动机10例如是具备气缸和活塞、进气门、排气门、燃料喷射装置、火花塞、连杆、曲轴等的往复式发动机。发动机10也可以是转子式发动机。
马达20例如是三相交流发电机。马达20例如是行驶用的电动机。马达20使用供给的电力而将动力向驱动轮50输出。马达20在车辆减速时使用车辆的动能来发电。马达20进行车辆的驱动和再生。再生是指由马达20进行的发电动作。马达20也可以包含发电用的电动机。发电用的电动机例如使用由发动机10输出的动力来进行发电。
PCU30例如具备变换器32和VCU(Voltage Control Unit)34。将这些构成要素作为PCU30而汇总成一个的结构只不过是一例，这些构成要素也可以分散地配置。
变换器32例如是AC-DC变换器。变换器32的直流侧端子经由直流线路DL连接于VCU34。变换器32将由马达20发出的交流变换为直流并向直流线路DL输出，或者将经由直流线路DL供给的直流变换为交流并向马达20供给。
VCU34例如是DC-DC转换器。VCU34将从二次电池40供给的电力升压并向变换器32输出。
二次电池40例如是锂离子电池等能够反复充电或放电的电池。二次电池40通过电力线70而与PCU30连接。二次电池40例如包括多个电池块，这些电池块互相电串联连接。电池块的各正端子及各负端子连接于PCU30。二次电池40也可以包含未图示的DC-AC变换器、DC-DC变换器等。
在二次电池40(或收纳有二次电池40的壳体)设置有检测二次电池40的温度的温度传感器42、以及检测二次电池40输出的电流的电流传感器。
升温装置60使锂离子电池的温度升高。关于升温装置60的详细情况见后述。
电流传感器80安装于电力线70。电流传感器80检测电力线70中的规定的测定部位的电流。电压传感器82检测二次电池40的端子间的电压。例如，也可以是，电压传感器82包含多个电压传感器，这些电压传感器分别检测不同的电池块的端子间的电压。
[控制装置的功能结构]
控制装置100例如具备信息管理部102、信息处理部104及控制部106。信息管理部102、信息处理部104及控制部106通过CPU(Central Processing Unit)等硬件处理器执行存储于存储装置(未图示)的程序(软件)来实现。另外，这些构成要素中的一部分或全部也可以通过LSI(Large ScaleIntegration)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)、FPGA(Field-ProgrammableGate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等硬件(包含电路部：circuitry)来实现，也可以通过软件与硬件或硬件处理器的协同配合来实现。存储装置例如由ROM(Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable andProgrammable Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)等不易失性的存储装置、以及RAM(Random AccessMemory)、寄存器等易失性的存储装置来实现。
信息管理部102取得电流传感器80的检测结果、电压传感器82的检测结果、二次电池40的状态、温度传感器42的检测结果等。信息管理部102管理所取得的信息、本装置的处理结果。例如，信息管理部102使存储装置存储上述的信息。
信息处理部104基于由信息管理部102取得的信息，来推定SOC、推定二次电池40的其他状态。其他状态是指二次电池40的异常、运行状态等。
控制部106基于控制装置100的指示，控制二次电池40的未图示的充电电路，使二次电池40进行充电，或者控制二次电池40的未图示的放电电路、连接于二次电池40的负载，使二次电池40进行放电。控制部106基于二次电池40的温度或二次电池40的SOC，控制升温装置60。详细情况见后述。
图2是表示升温装置60的结构的一例的图。升温装置60例如具备串联电路C，该串联电路C连接于二次电池40的两端，且在该串联电路C中交流电源62与电容器64串联连接。交流电源62基于控制装置100的控制，设定交流电压及交流电流，并将设定的交流电压及交流电流通入电容器64及二次电池40。图3示出交流电源62的结构的一例。如图3所示，交流电源62包含两个开关元件串联设置的串联电路并联连接、且这些串联电路连接于电压源的电路。在一方的串联电路的两个开关元件之间连接与电容器64连接的电力线，在另一方的串联电路的两个开关元件之间连接与二次电池40连接的电力线。交流电源62使对角配置的开关元件成对，并控制开关元件使交流电流在电容器64及二次电池40流通。
串联电路C中的包含交流电源62的电路是“连接于具有随着在二次电池中流动的交流电流的频率从低频率上升而所述二次电池的阻抗的电阻分量降低、且从所述电阻分量最小的频率越向高频率侧远离则所述电阻分量越增加的特性的二次电池的两端，并使比所述电阻分量最小的频率高的频带的频率的交流电流在所述二次电池流通而使所述二次电池升温的交流产生电路”的一例。
串联电路C是“连接于二次电池的两端、且包含电容器要素的交流产生电路”的另一例。交流电源62是“使比二次电池的阻抗的电阻分量最小的频率高的高频带的频率的交流电流在所述二次电池流通而使所述二次电池升温的交流电源”或“在比二次电池的阻抗的电阻分量最小的频带高的高频带中，使二次电池的电感要素与电容器要素进行谐振而放大后的交流电流在二次电池流通而使二次电池升温的交流电源”的一例。
[流程图]
图4是表示控制装置100的控制部106执行的处理的流程的一例的流程图。首先，控制部106从温度传感器42取得二次电池40的温度，并判定取得的温度T1是否为阈值Th1以下(步骤S100)。在取得的温度T1为阈值Th1以下的情况下，控制部106取得由信息处理部104推定的二次电池40的SOC，并判定取得的SOC是否为阈值Th2以上(步骤S102)。
在取得的SOC为阈值Th2以上的情况下，控制部106使升温装置60运行(步骤S104)。运行是指向电容器64及二次电池40供给电力这一情况。关于升温装置60的运行方法，见后述。
在取得的温度T1不是阈值Th1以下的情况或取得的SOC不是阈值Th2以上的情况下，控制部106不使升温装置60运行(步骤S106)。在升温装置60运行着的情况下，停止运行。
如上述那样，控制部106基于二次电池40的温度及SOC，控制升温装置60。
[与比较例的比较]
(比较例)
图5是表示比较例的二次电池40和升温装置60x的结构的图。在升温装置60x中，省略了电容器。以下，将该结构称作“结构X(电路Cx)”。图5及后述的图的频率、其他的大小仅是例示，根据电路的结构、各要素的大小而变化。
图6是表示结构X的电特性的图。图6的上图、中图及下图是表示一边使频率变化一边交流电源62向结构X施加了恒定电压(例如0.2[V])的情况下的电特性。图6的上图、中图及下图的横轴表示频率。图6的上图的左侧的纵轴表示电压，右侧的纵轴表示相位角。图6表示阻抗的绝对值(Ω)“图中为b”和阻抗的相位(deg)“图中为a”的特性。当一边使频率变化一边向结构X施加恒定电压时，结构X中的电流变化。换言之，如图6的上图所示，阻抗的绝对值(Ω)变化。
图6的中图表示上图的阻抗的电阻分量(Ω)“图中为c”的特性，图6的下图表示上图的阻抗的电抗分量(Ω)“图中为d”的特性。
在具有这样的阻抗频率特性的结构X中，阻抗的电阻分量也在高频侧增加，因此若以电阻分量大的频带赋予交流电流，则能够以较小的电流得到发热。
然而，当考虑二次电池40所包含的电感分量时，在高频带处基于电感的电抗分量大，因此阻抗绝对值大。在该情况下，若不增大交流电压的振幅，则不能增大交流电流的振幅。
(第一实施方式的结构)
在第一实施方式中，成为附加电容器并在高频带处与二次电池40具有的电感谐振这样的结构，以小的交流电压得到大的交流电流。而且，在第一实施方式中，通过以电阻分量大的频率使电路谐振而进行通电，从而能够以少的电流得到大的发热量。
图7是表示第一实施方式的结构(包含二次电池40及升温装置60的结构)的电特性的图。图7是在图6中附加了第一实施方式的结构的电特性的图表。图中“A”是阻抗的相位(deg)，图中“B”是阻抗的绝对值(Ω)，图中“D”是阻抗的电抗分量(Ω)。如图7的上图所示，通过附加电容器64，从而在谐振点(图中为“f”)处阻抗的电抗分量接近零，阻抗的绝对值与阻抗的电阻分量相等。
图8是表示比较例的结构X与第一实施方式的结构之间的电流的振幅和发热量的关系的一例的图。图8的上图及下图的横轴表示频率。图8的上图的纵轴表示电流振幅，图8的下图的纵轴表示发热量[W]。如图8所示，与规定的电流振幅对应的第一实施方式的发热量比与规定的电流振幅对应的结构X的发热量大发热量d。这样，即使是相同的电流振幅，在第一实施方式中也能够得到比结构X大的发热量。
如上所述，在第一实施方式中，交流电源62以在谐振点进行通电的方式供给电力，由此能够以少的电流得到大的发热量。其结果是，能够更高效地使二次电池升温。
[关于比电阻分量最小的频带高的高频带]
在锂离子电池等二次电池的一般的构造中，向箔状的导电体涂布电极活性物质，并连同浸渗了电解液的间隔件一起形成有多层。而且，导电体在正极侧·负极侧分别被捆束而形成集电体，并分别与设置于电池的外装体的正极端子·负极端子连接。
在电力机动车用等电池中，一般情况下，形成将多个电池串联、并联捆束而成的构造并作为电池模块而构成。在电池模块内电池的端子由母线或者线缆相互连接。在向电池施加了高频电流的情况下，频率越高，则由于趋肤效应及邻近效应而电阻分量越大。在一般的锂离子电池的情况下，正极导电体使用铝箔，负极导电体使用铜箔，其厚度一般为10μn至30μm。
关于使趋肤深度为10μn的频率，铜约为43MHz，铝约为71MHz，因此在比该程度的频率高频侧，导电体箔的交流电阻值增大。在集电体部分通过捆束多个箔而整体的厚度增加，从比上述低的频带起交流电阻值增大。而且，电池模块内部的母线、线缆具有零点几mm至几mm程度的厚度(直径)，因此与集电体同样地从低的频带起交流电阻值增大。关于使趋肤深度为1mm的频率，铜约为4.3kHz，铝约为7.1kHz，关于使趋肤深度为100μm的频率，铜约为426kHz，铝约为714kHz。
在二次电池或者二次电池模块中通入了交流电流的情况下的电路长度大致为几cm至几十cm。当频率高、波长和电路长度接近时，作为分布常数电路的特性显现，因此在本来未作为分布常数电路设计的电池、电池模块中难以进行稳定的通电。若作为能够稳定地通电这样的分布常数电路而设计电池，则构造复杂，重量和制造成本增加。一般情况下，据说从λ/4的尺寸起需要分布常数电路的处理，考虑大致1GHz(真空中的波长：λ＝30cm)程度为针对电池的稳定的通电的界限。
基于上述这样的想法，针对每个电池模块的结构设定[比电阻分量最小的频带高的高频带]。例如，高频带是小于1GHz、且是40MHz、50MHz、60MHz、70MHz等与电路的结构相应的频带。而且，控制部106基于存储于存储装置的与高频带相关的信息，控制交流电源62，将高频带的电力向电路供给。例如，在使二次电池40升温时向电路供给的交流电流的频率是“比波长与电路长度的4倍相等的频率低的频率”或是基于上述求出的值而得到的频率。
例如，上述的高频带是二次电池40的电化学反应极小的高频带，因此抑制二次电池40的劣化。高频带比可听域高，因此抑制噪音。
根据以上说明的第一实施方式，升温装置60具备：包含具有如下特性的二次电池的电路，该特性是指，在向二次电池流动的交流电流的频率中，随着频率从低频率上升而二次电池的阻抗的电阻分量降低、且从电阻分量最小的频率起电阻分量转为增加；以及交流电源，其使具有比电阻分量最小的频带高的高频带的频率的交流电流流通而使电池升温，由此能够更高效地使二次电池升温。
<第二实施方式>
以下说明第二实施方式。在第二实施方式中，升温装置的结构与第一实施方式的升温装置60的结构不同。而且，二次电池40反复进行充电及放电来提高温度。以下，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。
图9是表示第二实施方式的升温装置60A的功能结构的一例的图。升温装置60具备并联电路C#。在并联电路C#中，相对于二次电池40并联连接有第一电路和第二电路。第一电路是串联连接有电容器64和开关65的电路。第二电路是串联连接有开关66和电容器67的电路。而且，在并联电路C#中，接点P1与接点P2连接，并在它们之间连接有开关68。接点P1是设置于第一电路的电容器64与开关65之间的接点。接点P2是设置于第二电路的开关66与电容器67之间的接点。
说明充电时的控制。控制装置100的控制部106将开关68控制为导通状态、并将开关65及开关66控制为切断状态，从而电容器64与电容器67串联连接，当经过充分的时间时，各个电容器的电压稳定为将二次电池40的电压分压而得到的电压。在电容器64和电容器67的静电容量相等的情况下，各个电容器的电压稳定为二次电池40的电压的二分之一的电压。在串联连接之前电容器64与电容器67的电压之和大于二次电池40的电压的情况下，两个电容器放电而电压降低，对二次电池40充电。
图10是用于说明二次电池40放电时的控制的图。控制装置100的控制部106将开关65及开关66控制为导通状态、并将开关68控制为切断状态，二次电池40、电容器64及电容器67并联连接，当经过充分的时间时，各个电容器的电压稳定为二次电池40的电压。在并联连接之前电容器64和电容器67的电压小于二次电池40的电压的情况下，对两个电容器充电而电压上升，二次电池40放电。
这样，通过反复切换两个电容器的串联状态和并联状态，从而二次电池40反复进行充电和放电，能够产生在二次电池40与并联电路C#之间往复的交流电流。
在第一实施方式中为了产生交流而需要独立的电源，但在第二实施方式中，能够基于积蓄于二次电池40的电荷生成交流电流，因此不需要独立的电源。
如上述那样，在充电及放电时，控制部106以不会对二次电池40造成损伤的方式高速切换充电和放电。而且，控制部106以充电时形成的电路中的谐振频率与放电时形成的并联电路中的谐振频率之间的频率对充电和放电进行转换，从而向二次电池40供给电流，或者从二次电池40向电容器64等供给电流。
充电时形成的串联电路是指包含电容器64、开关66、电容器67及二次电池40的电路。放电时形成的并联电路是指包含能够视作并联连接的第一电路和第二电路的电路。
当将二次电池40的电感分量设为Lbatt、且将电容器64的静电容量和电容器67的静电容量设为相等而为Cc0时，充电时形成的串联电路的谐振频率由下述的式(1)表示。
放电时形成的并联电路的谐振频率由下述的式(2)表示。
由上述的式(1)及式(2)表示的那样，两个状态的谐振频率不一致，成为f_res_s：f_res_p＝2：1的关系。
控制部106将充电时的串联电路的谐振频率与放电时的并联电路的谐振频率之间的频率设定为转换频率。而且，控制部106基于转换频率，在充电与放电之间切换。上述的转换频率是“所述第一开关及所述第二开关为切断状态且所述第三开关为导通状态下形成的串联电路的谐振频率与所述第一开关及所述第二开关为导通状态且所述第三开关为切断状态下形成的并联电路的谐振频率之间的频率”的一例。
图11是表示针对转换频率的变化的电路的特性的图。图11的横轴表示转换频率[Hz]，图11的左侧的纵轴表示电路的发热量[W]和开关(FET：Field effect transistor)中的电力损失[W]，图11的右侧的纵轴表示电力效率[％]。
图11的范围R的频带是充电时形成的串联电路的谐振频率与放电时形成的并联电路的谐振频率之间的频率。与该范围R的频带对应的发热量如区域AR所示大于与其他的频率对应的发热量。FET中的电力损失也比较小。
控制装置100也可以控制频率来调整发热量。例如，控制装置100在发热量大的情况下，调整为发热量小这样的转换频率，来控制发热量。
根据以上说明的第二实施方式，升温装置60在充电时作为串联电路发挥功能，在放电时作为并联电路发挥功能，由此能够更高效地使二次电池40升温。
<第三实施方式>
以下说明第三实施方式。在第三实施方式中，调整转换频率和转换占空比，来调整在电池流动的交流电流的量、电池中的发热量、产生交流的装置中的发热损失。第三实施方式是以第二实施方式的思想为前提的实施方式。以下，以与第二实施方式的不同点为中心进行说明。
将串联状态的开关的接通时间设为Ts、并将并联状态的开关的接通时间设为Tp时，转换频率fsw由式(3)表示。
如式(4)那样定义转换占空比Dsw。
以具有图12所示那样的阻抗的频率特性的二次电池为例进行说明。该阻抗的频率特性表示如图13所示那样将交流电流源与供试电池连接、且以从1Hz至1MHz施加振幅1A的正弦波电流时的电特性。在图12中，按从上到下的顺序，示出阻抗的绝对值(1V＝1Ω)“图中为a#”、阻抗的相位(deg)“图中为b#”、阻抗的电阻分量(实数分量：1V＝1Ω)“图中为c#”、阻抗的电抗分量(虚数分量：1iV＝1Ω)“图中为d#”的特性。第三实施方式的二次电池例如是与第一实施方式的二次电池不同的电池。
将所述的二次电池与交流产生装置如图14那样连接。交流产生装置具备并联电路。在并联电路中，相对于二次电池40并联连接有第1A电路和第2A电路。第1A电路是串联连接有电容器C1和开关S1的电路。第2A电路是串联连接有开关S2和电容器C2的电路。而且，在并联电路中，接点P1A与接点P2A连接，并在它们之间连接有开关S3。接点P1A是设置于第1A电路的电容器C1与开关S1之间的接点。接点P2A是设置于第2A电路的开关S2与电容器C2之间的接点。图中的“G”表示对开关赋予的控制信号。
在图14中省略了用于吸收电涌的保护电路等。在后述的图16中示出将两个电容器C1及电容器C2的静电容量分别设为1.5μF并反复串联与并联的切换时的各部分波形。电池电压约为26V。
控制装置100的控制部106在充电时将开关S3控制为导通状态并将开关S1及开关S2控制为切断状态，电容器C1与电容器C2串联连接，在放电时将开关S1及开关S2控制为导通状态并将开关S3控制为切断状态，二次电池40、电容器C1及电容器C2并联连接。
图15是表示将图12所说明的特性的二次电池与电容器串联连接并施加了1V的交流电压时流通的交流电流的振幅-频率特性的图。如图15的上图所示那样，将两个1.5μF的电容器串联而作为与0.75μF相当的电容器连接于二次电池时的谐振频率为380kHz。如图15的中图所示那样，将1.5μF的电容器并联而作为与3.0μF相当的电容器连接于二次电池时的谐振频率为183kHz。如图15的下图所示那样，二次电池的电感分量根据频率而变化，因此将电容器串联而连接于二次电池时的谐振频率不与将电容器并联而连接于二次电池时的谐振频率的2倍一致。在该二次电池中成为当频率上升时电感值下降的特性，因此将电容器并联而连接于二次电池时的谐振频率与将电容器串联而连接于二次电池时的2倍的频率(183×2＝366kHz)相比向高频率侧偏移。图15的电池的电感分量通过将前述的图12的“d#”的值除以ω(＝2πf)而算出(Z(L)＝jωL)。
如前述的图14所示，控制信号G3是对开关S3的控制信号，控制信号G1和控制信号G2是同一信号，分别是开关S1和开关S2的控制信号。在图16中，示出了电容器C1与电容器C2的端子间电压、在二次电池流动的电池电流(由+表示向二次电池充电)、在电容器C1和电容器C2分别流动的电容器电流(由+表示电容器放电)。电池电流和电容器电流在串联期间一致，在并联期间成为电池电流：电容器电流＝2：1的关系。
转换频率fsw是200kHz，转换占空比Dsw是50％。从电容器电流的波形可知串联期间的谐振下的电流的振动周期与并联期间的谐振下的电流的振动周期不同。电池电流的有效值为24.1A。
在图17中示出使用所述的电池和交流产生装置使fsw和Dsw变化进行了串联/并联转换的情况下在电池流动的电流(有效值)的分布样态。在200kHz/50％的条件下为24.1A，但在fsw＝220kHz～280kHz、Dsw＝25％～45％的区域中，能够流动更大的电流。
相同地在图18中示出由电池产生的发热量。高电流的区域和高发热的区域大致一致。
相同地在图19中示出由电池以外的部分产生的发热量(即交流产生装置中的发热损失)。存在局部发热量大的区域(例如220kHz至230kHz、25％至40％的区域)。该发热主要由开关元件产生。
将电池相对于整体的发热量(电池及开关元件等全部)的发热量比例设为效率并在图20中示出。效率良好的区域呈岛状分布几处，在270kHz/35％的附近效率最好。关于其他，也如图21的高效率点所示那样，在170kHz/60％、120kHz/15％、120kHz/75％、100kHz/35％的附近也可以观察到高效率的倾向。
在图22中示出作为效率最好的条件的270kHz/35％的情况下的电流-电压波形。在电容器电流为零附近的时机切换串联/并联，成为ZCS(Zero Current Switching)动作。开关元件中的损失减少，得到高的效率。
当将串联状态下的电流振动的半周期时间设为Tshw、并将并联状态下的电流振动的半周期时间设为Tphw时，开关的接通时间与谐振下的电流振动的半周期时间之间的关系大约是，在串联状态下为Ts＝Tshw，在并联状态下为Tp＝Tphw。
接着，在图23中示出170kHz/60％的情况下的电流-电压波形。当与图22比较电容器电流时，并联期间的波形为相似的波形，但在串联期间，时间长且大约为3倍，可以观察到大约1个半周期的电流波形的振动。
开关的接通时间与谐振下的电流振动的半周期时间之间的关系大约是，在串联状态下为Ts＝3Tshw，在并联状态下为Tp＝Tphw。
接着，在图24中示出120kHz/15％的情况下的电流-电压波形。当与图22比较电容器电流时，串联期间的波形是相似的波形，但在并联期间，时间长且大约为3倍，可以观察到大约1个半周期的电流波形的振动。
开关的接通时间与谐振下的电流振动的半周期时间之间的关系大约是，在串联状态下为Ts＝Tshw，在并联状态下为Tp＝3Tphw。
接着，当与图22比较图25所示的120kHz/75％的情况下的电流-电压波形的电容器电流时，并联期间的波形为相似的波形，但在串联期间，时间长且大约为5倍，可以观察到大约2个半周期的电流波形的振动。
开关的接通时间与谐振下的电流振动的半周期时间之间的关系大约是，在串联状态下为Ts＝5Tshw，在并联状态下为Tp＝Tphw。
接着，在图26中示出100kHz/35％的情况下的电流-电压波形。当与图22比较电容器电流时，在串联期间和并联期间的各个期间中，均是时间变长且大约为3倍，分别可以观察到大约1个半周期的电流波形的振动。
开关的接通时间与谐振下的电流振动的半周期时间之间的关系大约是，在串联状态下为Ts＝3Tshw，在并联状态下为Tp＝3Tphw。
如上述那样，控制装置100以关于串联状态下的电流振动的半周期时间(Tshw)设为包含1倍的奇数倍(例如1倍、3倍、5倍)、且关于并联状态下的电流振动的半周期时间(Tphw)设为包含1倍的奇数倍(例如1倍、3倍)的方式进行控制，由此能够以更高效率使电池发热。
换言之，控制装置100以根据串联电路的谐振而在电容器C1及电容器C2流动的电流跨零的时机控制开关移向并联电路、并根据并联电路的谐振而在电容器C1及电容器C2流动的电流跨零的时机控制开关移向串联电路的方式，通过转换频率和转换占空比进行运转，由此能够以更高效率使电池发热。
在电池发热量过剩而想要进行抑制等情况下，例如如图27所示，通过从最大发热点270kHz/35％向减小Dsw的方向调整，能够几乎不增加电池以外的发热(＝交流产生装置中的损失)而集中于电池发热量。而且通过在Dsw为25％以下的区域中调整为fsw＝300kHz，能够减少电池以外的发热。
如以上那样，通过调整转换频率fsw和转换占空比Dsw，能够调整在电池流动的交流电流的量、电池中的发热量、交流产生装置中的发热损失。尤其是，在串联期间和并联期间这双方中，开关的接通时间接近谐振下的电流振动的半周期时间的奇数倍(包含1倍)的条件下，交流产生装置中的发热损失减少，能够高效率地使电池发热。
[硬件结构]
图28是表示实施方式的控制装置100的硬件结构的一例的图。如图所示，控制装置100成为通信控制器100-1、CPU100-2、作为工作存储器而使用的RAM(Random AccessMemory)100-3、保存引导程序等的ROM(Read Only Memory)100-4、闪存器、HDD(Hard DiskDrive)等存储装置100-5、驱动装置100-6等通过内部总线或者专用通信线相互连接而成的结构。通信控制器100-1进行与控制装置100以外的构成要素之间的通信。存储装置100-5保存CPU100-2执行的程序100-5a。该程序由DMA(Direct Memory Access)控制器(未图示)等向RAM100-3展开，并由CPU100-2执行。由此，实现信息管理部102、信息处理部104及控制部106中的一部分或全部。
以上使用实施方式说明了本发明的具体实施方式，但本发明丝毫不被这样的实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变形及替换。
Claims (9)
1.一种升温装置，其中，
所述升温装置具备交流产生电路，
所述交流产生电路连接于具有如下特性的二次电池的两端，该特性是指，伴随在二次电池中流动的交流电流的频率从低频率上升而所述二次电池的阻抗的电阻分量降低，且从所述电阻分量最小的频率起越向高频率侧远离则所述电阻分量越增加，
所述交流产生电路使比所述电阻分量最小的频率高的高频带的频率的交流电流在所述二次电池流通而使所述二次电池升温。
2.一种升温装置，其中，
所述升温装置具备连接于二次电池的两端、且将电容器要素包含在内的交流产生电路，
所述交流产生电路在比所述二次电池的阻抗的电阻分量最小的频率高的高频带中，使所述二次电池的电感要素与所述电容器要素进行谐振而放大后的交流电流在所述二次电池流通而使所述二次电池升温。
3.根据权利要求1或2所述的升温装置，其中，
所述交流电流的频率低于波长与向所述二次电池供给的交流电流的电路长度的4倍相等的频率。
4.根据权利要求1或2所述的升温装置，其中，
所述交流电流的频率是所述二次电池的电化学反应小于规定程度的频率。
5.一种升温装置，其中，
所述升温装置具备交流产生电路，
所述交流产生电路包括：
第一电容器与第一开关串联连接的第一电路；
第二开关与第二电容器串联连接的第二电路；以及
包含第三开关的第三电路，该第三开关设置于与在所述第一电容器与第一开关之间设置的接点、以及在所述第二电容器与所述第二开关之间设置的接点连接的电路上，
所述第二电路相对于所述第一电路并联连接，
所述交流产生电路执行第一控制和第二控制，
在所述第一控制中，在所述第一开关及所述第二开关为切断状态、且所述第三开关为导通状态下，所述第一电容器与所述第二电容器串联连接而从所述第一电容器和所述第二电容器向与所述第一电路及所述第二电路连接的二次电池供给电力，
在所述第二控制中，在所述第一开关及所述第二开关为导通状态、且所述第三开关为切断状态下，从所述二次电池向所述第一电容器和所述第二电容器供给电力。
6.根据权利要求5所述的升温装置，其中，
所述第一控制与所述第二控制进行转换的转换频率是在所述第一开关及所述第二开关为切断状态且所述第三开关为导通状态下形成的串联电路的谐振频率与在所述第一开关及所述第二开关为导通状态且所述第三开关为切断状态下形成的并联电路的谐振频率之间的频率，
所述串联电路是所述二次电池、所述第一电容器、所述第三开关及所述第二电容器串联连接的电路，
所述并联电路是所述第一电容器与所述第一开关串联连接的电路、所述第二电容器与所述第二开关串联连接的电路、以及所述二次电池并联连接的电路。
7.根据权利要求5或6所述的升温装置，其中，
所述升温装置的特征在于以如下转换频率及转换占空比进行运转，
上述的转换频率及转换占空比设置为：
相对于在所述第一开关及所述第二开关为切断状态且所述第三开关为导通状态下形成的串联电路的谐振周期的一半的时间，所述第一控制的期间是包含其1倍在内的奇数倍，
相对于在所述第一开关及所述第二开关为导通状态且所述第三开关为切断状态下形成的并联电路的谐振周期的一半的时间，所述第二控制的期间是包含其1倍在内的奇数倍，
所述串联电路是所述二次电池、所述第一电容器、所述第三开关及所述第二电容器串联连接的电路，
所述并联电路是所述第一电容器与所述第一开关串联连接的电路、所述第二电容器与所述第二开关串联连接的电路、以及所述二次电池并联连接的电路。
8.根据权利要求5或6所述的升温装置，其中，
所述升温装置的特征在于以如下转换频率和转换占空比进行运转，
上述的转换频率和转换占空比设置为：
在通过所述第一开关及所述第二开关为切断状态且所述第三开关为导通状态下形成的串联电路的谐振而在所述第一电容器及所述第二电容器流动的电流跨零时，从所述第一控制的状态向所述第二控制转移，
在通过所述第一开关及所述第二开关为导通状态且所述第三开关为切断状态下形成的并联电路的谐振而在所述第一电容器及所述第二电容器流动的电流跨零时，从所述第二控制的状态向所述第一控制转移，
所述串联电路是所述二次电池、所述第一电容器、所述第三开关及所述第二电容器串联连接的电路，
所述并联电路是所述第一电容器与所述第一开关串联连接的电路、所述第二电容器与所述第二开关串联连接的电路、以及所述二次电池并联连接的电路。
9.根据权利要求5所述的升温装置，其中，
所述升温装置通过调整所述第一控制与所述第二控制进行转换的转换频率和转换占空比，来调节所述二次电池的发热量和所述交流产生电路的发热损失量。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020122897A JP7519831B2 (ja) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | 昇温装置 |
| JP2020-122897 | 2020-07-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113948796A true CN113948796A (zh) | 2022-01-18 |
| CN113948796B CN113948796B (zh) | 2024-11-19 |
Family
ID=79292882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110650613.XA Active CN113948796B (zh) | 2020-07-17 | 2021-06-10 | 升温装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US12074305B2 (zh) |
| JP (1) | JP7519831B2 (zh) |
| CN (1) | CN113948796B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220101298A (ko) * | 2021-01-11 | 2022-07-19 | 현대자동차주식회사 | 절연 저항 검출 장치, 그를 포함하는 시스템 및 그 방법 |
| JP7580322B2 (ja) * | 2021-03-30 | 2024-11-11 | 本田技研工業株式会社 | 昇温装置、昇温プログラム及び昇温方法 |
| JP7407848B2 (ja) * | 2022-02-22 | 2024-01-04 | 本田技研工業株式会社 | 昇温装置 |
| JP7416848B2 (ja) * | 2022-03-29 | 2024-01-17 | 本田技研工業株式会社 | 交流発生回路および昇温装置 |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5111131A (en) * | 1990-11-30 | 1992-05-05 | Burr-Brown Corporation | Compact low noise low power dual mode battery charging circuit |
| JP2003274565A (ja) * | 2002-03-13 | 2003-09-26 | Nissan Motor Co Ltd | 蓄電装置 |
| CN101297458A (zh) * | 2005-10-19 | 2008-10-29 | 有限公司技术管理 | 使用电容器的蓄电装置及其控制方法 |
| WO2012010288A2 (de) * | 2010-07-23 | 2012-01-26 | Daimler Ag | Verfahren zum beheizen eines batteriesystems |
| CN102473976A (zh) * | 2009-07-08 | 2012-05-23 | 丰田自动车株式会社 | 二次电池的升温装置以及包含该升温装置的车辆 |
| CN102545317A (zh) * | 2010-12-20 | 2012-07-04 | 株式会社电装 | 用于引起电池温度上升的系统 |
| CN102916233A (zh) * | 2011-08-05 | 2013-02-06 | 株式会社东芝 | 蓄电池设备 |
| CN103213543A (zh) * | 2012-01-18 | 2013-07-24 | 比亚迪股份有限公司 | 一种电动车行车控制系统 |
| CN103419656A (zh) * | 2012-05-22 | 2013-12-04 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车、电动汽车的动力系统及电池加热方法 |
| CN207459113U (zh) * | 2017-12-07 | 2018-06-05 | 上汽大众汽车有限公司 | 电池加热电路 |
| CN109130816A (zh) * | 2018-07-25 | 2019-01-04 | 睿驰智能汽车（广州）有限公司 | 电池加热装置及电动汽车 |
| CN209479443U (zh) * | 2018-12-29 | 2019-10-11 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种电池加热系统 |
| CN210326036U (zh) * | 2019-06-25 | 2020-04-14 | 西安爱生无人机技术有限公司 | 一种无人机锂电池温度控制装置 |
| CN111137172A (zh) * | 2018-11-02 | 2020-05-12 | 丰田自动车株式会社 | 蓄电池的升温装置 |
| CN111293381A (zh) * | 2018-12-07 | 2020-06-16 | 大众汽车有限公司 | 电池组单元 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5293820U (zh) | 1976-01-07 | 1977-07-13 | ||
| JP4811503B2 (ja) * | 2009-07-08 | 2011-11-09 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の昇温制御装置およびそれを備える車両、ならびに二次電池の昇温制御方法 |
| JP4840481B2 (ja) * | 2009-07-08 | 2011-12-21 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の昇温制御装置およびそれを備える車両、ならびに二次電池の昇温制御方法 |
| US9705353B2 (en) * | 2012-07-11 | 2017-07-11 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for heating traction battery of electric vehicle |
| US9821810B2 (en) * | 2012-09-14 | 2017-11-21 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for heating auxiliary battery of vehicle |
| JP2019129555A (ja) * | 2018-01-22 | 2019-08-01 | 住友電気工業株式会社 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ、電源システム及び二次電池の充放電方法 |
| US11996532B2 (en) * | 2018-10-02 | 2024-05-28 | Jabil Inc. | Apparatus, system and method for a self-heating battery circuit |
| CN111347935B (zh) * | 2018-12-21 | 2021-10-22 | 比亚迪股份有限公司 | 一种车辆及其动力电池加热装置与方法 |
| CN111354999B (zh) * | 2018-12-21 | 2021-07-09 | 比亚迪股份有限公司 | 一种车辆及其动力电池加热装置与方法 |
| CN110962631B (zh) * | 2018-12-29 | 2020-11-17 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池加热系统及其控制方法 |
| US20220247015A1 (en) * | 2019-07-12 | 2022-08-04 | Ampcera Inc. | Interally heatable battery, internally heatable battery system, internally heatable battery method, and electric vehicle comprising the same |
| US11290045B2 (en) * | 2020-05-05 | 2022-03-29 | Nio Usa, Inc. | Devices, systems, and methods for self-heating batteries |
-
2020
- 2020-07-17 JP JP2020122897A patent/JP7519831B2/ja active Active
-
2021
- 2021-06-10 CN CN202110650613.XA patent/CN113948796B/zh active Active
- 2021-06-23 US US17/355,219 patent/US12074305B2/en active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5111131A (en) * | 1990-11-30 | 1992-05-05 | Burr-Brown Corporation | Compact low noise low power dual mode battery charging circuit |
| JP2003274565A (ja) * | 2002-03-13 | 2003-09-26 | Nissan Motor Co Ltd | 蓄電装置 |
| CN101297458A (zh) * | 2005-10-19 | 2008-10-29 | 有限公司技术管理 | 使用电容器的蓄电装置及其控制方法 |
| CN102473976A (zh) * | 2009-07-08 | 2012-05-23 | 丰田自动车株式会社 | 二次电池的升温装置以及包含该升温装置的车辆 |
| WO2012010288A2 (de) * | 2010-07-23 | 2012-01-26 | Daimler Ag | Verfahren zum beheizen eines batteriesystems |
| CN102545317A (zh) * | 2010-12-20 | 2012-07-04 | 株式会社电装 | 用于引起电池温度上升的系统 |
| CN102916233A (zh) * | 2011-08-05 | 2013-02-06 | 株式会社东芝 | 蓄电池设备 |
| CN103213543A (zh) * | 2012-01-18 | 2013-07-24 | 比亚迪股份有限公司 | 一种电动车行车控制系统 |
| CN103419656A (zh) * | 2012-05-22 | 2013-12-04 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车、电动汽车的动力系统及电池加热方法 |
| CN207459113U (zh) * | 2017-12-07 | 2018-06-05 | 上汽大众汽车有限公司 | 电池加热电路 |
| CN109130816A (zh) * | 2018-07-25 | 2019-01-04 | 睿驰智能汽车（广州）有限公司 | 电池加热装置及电动汽车 |
| CN111137172A (zh) * | 2018-11-02 | 2020-05-12 | 丰田自动车株式会社 | 蓄电池的升温装置 |
| CN111293381A (zh) * | 2018-12-07 | 2020-06-16 | 大众汽车有限公司 | 电池组单元 |
| CN209479443U (zh) * | 2018-12-29 | 2019-10-11 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种电池加热系统 |
| CN210326036U (zh) * | 2019-06-25 | 2020-04-14 | 西安爱生无人机技术有限公司 | 一种无人机锂电池温度控制装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20220021045A1 (en) | 2022-01-20 |
| US12074305B2 (en) | 2024-08-27 |
| JP2022019201A (ja) | 2022-01-27 |
| CN113948796B (zh) | 2024-11-19 |
| JP7519831B2 (ja) | 2024-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113948796B (zh) | 升温装置 | |
| Peng et al. | Application of Z-source inverter for traction drive of fuel cell—Battery hybrid electric vehicles | |
| EP2450222B1 (en) | Apparatus for transferring energy using onboard power electronics with high-frequency transformer isolation and method of manufacturing same | |
| JP5664446B2 (ja) | 電池システム | |
| CN101003259B (zh) | 车辆驱动系统 | |
| Colak et al. | A constant resistance analysis and control of cascaded buck and boost converter for wireless EV chargers | |
| JP5617473B2 (ja) | 電池加熱装置 | |
| US20130221918A1 (en) | Fast charge stations for electric vehicles in areas with limited power availabilty | |
| EP2665151A1 (en) | Vehicle battery system and method for controlling same | |
| JP6708259B2 (ja) | 電源システム | |
| CN102684463B (zh) | 电力变换装置以及铁道车辆用的电力变换装置 | |
| WO2011004250A2 (en) | Secondary battery temperature-increasing control apparatus and vehicle including the same, and secondary battery temperature-increasing control method | |
| Sreejyothi et al. | Bidirectional battery charger circuit using buck/boost converter | |
| JP2019129555A (ja) | Ｄｃ／ｄｃコンバータ、電源システム及び二次電池の充放電方法 | |
| WO2016132580A1 (ja) | 充放電制御装置、移動体及び電力分担量決定方法 | |
| JP2009033891A (ja) | 電動車両 | |
| JP2010172093A (ja) | 車載用充電器 | |
| Nguyen et al. | An improved low-voltage charging circuit for single-phase onboard battery chargers | |
| JP2016067131A (ja) | 充電システム | |
| Utomo et al. | Power converter for battery charger of electric vehicle with controllable charging current | |
| US20230282900A1 (en) | Temperature raising device | |
| JP7021930B2 (ja) | 回転電機の駆動装置 | |
| Gupta et al. | A switched capacitor-coupled inductor based high gain buck converter with power factor pre-regulator for LEVs charging application | |
| Sasikumar et al. | Automatic power management and monitoring system for electric vehicles | |
| CN117674335B (zh) | 供电电路、供电控制方法、存储介质及车辆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |