可再充电能量存储系统加热的制作方法

背景技术：

技术实现思路

1、本文中提供了一种系统。所述系统包括可再充电能量存储系统、准谐振电路和控制器。可再充电能量存储系统具有正极端子、负极端子、内部阻抗和电池温度传感器。电池温度传感器可操作以生成表示可再充电能量存储系统内的存储系统温度的电池温度信号。准谐振电路被耦合在正极端子和负极端子之间，并且可操作以响应于谐振控制信号而通过可再充电能量存储系统的内部阻抗汲取(draw)交流信号。控制器被耦合到准谐振电路，并且可操作以：经由电池温度信号感测可再充电能量存储系统内的存储系统温度，以及响应于电池温度信号而生成谐振控制信号以加热可再充电能量存储系统。

2、在系统的一个或多个实施例中，准谐振电路包括：半桥功率模块，其具有中心节点；电感器，其耦合到中心节点；以及谐振电容器，其与半桥功率模块并联耦合。

3、在一个或多个实施例中，所述系统包括电流传感器，所述电流传感器可操作以生成表示交流信号的测量的电流信号。控制器进一步可操作以响应于测量的电流信号而生成谐振控制信号。

4、在系统的一个或多个实施例中，电流传感器与电感器串联。

5、在系统的一个或多个实施例中，半桥功率模块具有ac输出端子，并且电流传感器位于ac输出端子处。

6、在系统的一个或多个实施例中，电流传感器是与半桥功率模块串联的电流镜(current mirror)。

7、在系统的一个或多个实施例中，电流传感器是可再充电能量存储系统内的电池电流传感器。

8、在系统的一个或多个实施例中，可再充电能量存储系统包括一对直流快速充电端子，可再充电能量存储系统通过该对直流快速充电端子可再充电。电感器直接连接到该对直流快速充电端子中的一个端子。开关被布置在准谐振电路和可再充电能量存储系统的正极端子之间，并由谐振控制信号控制，以交替地连接和隔离准谐振电路与可再充电能量存储系统。

9、在系统的一个或多个实施例中，控制器进一步可操作以响应于测量的电流信号而生成脉宽调制信号。半桥功率模块具有带有第一栅极的第一晶体管和带有第二栅极的第二晶体管。第二栅极接收脉宽调制信号。

10、在系统的一个或多个实施例中，准谐振电路的开关频率被调谐以实现第二晶体管中的零电流开关。

11、在系统的一个或多个实施例中，准谐振电路的开关频率被调谐以实现通过半桥功率模块的设置峰值电流。

12、在系统的一个或多个实施例中，准谐振电路进一步包括：谐振开关，谐振开关与电感器串联，并由谐振控制信号控制，以交替地连接和隔离准谐振电路与可再充电能量存储系统。

13、在一个或多个实施例中，所述系统包括：牵引逆变器，其耦合到可再充电能量存储系统的正极端子和负极端子。牵引逆变器在正极端子和负极端子之间提供滤波电容器。当准谐振电路是可操作的时，滤波电容器与谐振电容器并联耦合。

14、在系统的一个或多个实施例中，当可再充电能量存储系统正在充电时，准谐振电路是可操作的。

15、在系统的一个或多个实施例中，可再充电能量存储系统、准谐振电路和控制器被布置在车辆中。当车辆处于运动中时，准谐振电路是可操作的。

16、在系统的一个或多个实施例中，控制器进一步可操作以抖动(dither)所述谐振控制信号。

17、在系统的一个或多个实施例中，可再充电能量存储系统具有充电状态和多个电池继电器。控制器进一步可操作以响应于充电状态和多个电池继电器的多个继电器温度中的一个或多个而生成谐振控制信号。

18、在系统的一个或多个实施例中，准谐振电路直接连接到可再充电能量存储系统的正极端子和负极端子。谐振控制信号从控制器直接传送到准谐振电路。

19、本文中提供了一种用于加热可再充电能量存储系统的方法。所述方法包括：利用电池温度传感器生成表示可再充电能量存储系统内的存储系统温度的电池温度信号，其中可再充电能量存储系统具有内部阻抗；在控制器处接收电池温度信号；响应于电池温度信号，在控制器中生成谐振控制信号；以及响应于谐振控制信号，利用准谐振电路通过内部阻抗从可再充电能量存储系统汲取交流信号，以加热可再充电能量存储系统。

20、本文中提供了一种车辆。所述车辆包括可再充电能量存储系统、牵引逆变器、准谐振电路和控制器。可再充电能量存储系统具有正极端子、负极端子、内部阻抗和电池温度传感器。电池温度传感器可操作以生成表示可再充电能量存储系统内的存储系统温度的电池温度信号。牵引逆变器被耦合到可再充电能量存储系统的正极端子和负极端子。准谐振电路被耦合在正极端子和负极端子之间，并且可操作以响应于谐振控制信号而通过可再充电能量存储系统的内部阻抗汲取交流信号。控制器被耦合到准谐振电路，并且可操作以：经由电池温度信号感测可再充电能量存储系统内的存储系统温度，以及响应于电池温度信号而生成谐振控制信号以加热可再充电能量存储系统。

21、本技术提供了如下技术方案：

22、1.一种系统，包括：

23、可再充电能量存储系统，其具有正极端子、负极端子、内部阻抗和电池温度传感器，其中电池温度传感器可操作以生成表示可再充电能量存储系统内的存储系统温度的电池温度信号；

24、准谐振电路，其耦合在正极端子和负极端子之间，并且可操作以响应于谐振控制信号而通过可再充电能量存储系统的内部阻抗汲取交流信号；以及

25、控制器，其耦合到准谐振电路，并且可操作以：

26、经由电池温度信号感测可再充电能量存储系统内的存储系统温度；以及

27、响应于电池温度信号而生成谐振控制信号以加热可再充电能量存储系统。

28、2.根据技术方案1所述的系统，其中准谐振电路包括：

29、半桥功率模块，其具有中心节点；

30、电感器，其耦合到中心节点；以及

31、谐振电容器，其与半桥功率模块并联耦合。

32、3.根据技术方案2所述的系统，进一步包括：

33、电流传感器，其可操作以生成表示交流信号的测量的电流信号，其中：

34、控制器进一步可操作以响应于所述测量的电流信号而生成谐振控制信号。

35、4.根据技术方案3所述的系统，其中：

36、电流传感器与电感器串联。

37、5.根据技术方案3所述的系统，其中：

38、半桥功率模块具有ac输出端子；并且

39、电流传感器位于ac输出端子处。

40、6.根据技术方案3所述的系统，其中：

41、电流传感器是与半桥功率模块串联的电流镜。

42、7.根据技术方案3所述的系统，其中：

43、电流传感器是可再充电能量存储系统内的电池电流传感器。

44、8.根据技术方案3所述的系统，其中：

45、可再充电能量存储系统包括一对直流快速充电端子，可再充电能量存储系统通过该对直流快速充电端子可再充电；

46、电感器直接连接到该对直流快速充电端子中的一个端子；以及

47、开关，其被布置在准谐振电路和可再充电能量存储系统的正极端子之间，并由谐振控制信号控制，以交替地连接和隔离准谐振电路与可再充电能量存储系统。

48、9.根据技术方案3所述的系统，其中：

49、控制器进一步可操作以响应于测量的电流信号而生成脉宽调制信号；

50、半桥功率模块具有带有第一栅极的第一晶体管和带有第二栅极的第二晶体管；并且

51、第二栅极接收脉宽调制信号。

52、10.根据技术方案9所述的系统，其中：

53、准谐振电路的开关频率被调谐以实现第二晶体管中的零电流开关。

54、11.根据技术方案2所述的系统，其中：

55、准谐振电路的开关频率被调谐以实现通过半桥功率模块的设置峰值电流。

56、12.根据技术方案2所述的系统，其中准谐振电路进一步包括：

57、谐振开关，其与电感器串联，并由谐振控制信号控制，以交替地连接和隔离准谐振电路与可再充电能量存储系统。

58、13.根据技术方案2所述的系统，进一步包括：

59、牵引逆变器，其耦合到可再充电能量存储系统的正极端子和负极端子，其中：

60、牵引逆变器在正极端子和负极端子之间提供滤波电容器；并且

61、当准谐振电路是可操作的时，滤波电容器与谐振电容器并联耦合。

62、14.根据技术方案1所述的系统，其中

63、当可再充电能量存储系统正在充电时，准谐振电路是可操作的。

64、15.根据技术方案1所述的系统，其中：

65、可再充电能量存储系统、准谐振电路和控制器被布置在车辆中；并且

66、当车辆处于运动中时，准谐振电路是可操作的。

67、16.根据技术方案1所述的系统，其中控制器进一步可操作以抖动所述谐振控制信号。

68、17.根据技术方案1所述的系统，其中：

69、可再充电能量存储系统具有充电状态和多个电池继电器；并且

70、控制器进一步可操作以响应于充电状态和多个电池继电器的多个继电器温度中的一个或多个而生成谐振控制信号。

71、18.根据技术方案1所述的系统，其中：

72、准谐振电路直接连接到可再充电能量存储系统的正极端子和负极端子；并且

73、谐振控制信号从控制器直接传送到准谐振电路。

74、19.一种用于加热可再充电能量存储系统的方法，包括：

75、利用电池温度传感器生成表示可再充电能量存储系统内的存储系统温度的电池温度信号，其中可再充电能量存储系统具有内部阻抗；

76、在控制器处接收电池温度信号；

77、响应于电池温度信号，在控制器中生成谐振控制信号；以及

78、响应于谐振控制信号，利用准谐振电路通过内部阻抗从可再充电能量存储系统汲取交流信号，以加热可再充电能量存储系统。

79、20.一种车辆，包括：

80、可再充电能量存储系统，其具有正极端子、负极端子、内部阻抗和电池温度传感器，其中电池温度传感器可操作以生成表示可再充电能量存储系统内的存储系统温度的电池温度信号；

81、牵引逆变器，其耦合到可再充电能量存储系统的正极端子和负极端子；

82、准谐振电路，其耦合在正极端子和负极端子之间，并且可操作以响应于谐振控制信号而通过可再充电能量存储系统的内部阻抗汲取交流信号；以及

83、控制器，其耦合到准谐振电路，并且可操作以：

84、经由电池温度信号感测可再充电能量存储系统内的存储系统温度；以及

85、响应于电池温度信号而生成谐振控制信号以加热可再充电能量存储系统。

86、当结合附图时，根据对用于执行本公开的最佳模式的以下详细描述，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点是容易清楚的。