一种发射车用锂离子电池低温交流加热方法及装置与流程

技术特征：
1.一种发射车用锂离子电池低温交流加热方法，其特征在于，包括以下步骤：实时获取电池温度t和电池剩余容量soc；从数据库获取所述t、soc对应的a、f，所述a、f分别为使电池生热率最高的用于电池加热的交流电源输出的电流幅值和频率；调整交流电源，使其输出的电流幅值和频率分别等于所述a、f；重复上述过程，直到电池温度t达到设定的加热温度。2.根据权利要求1所述的发射车用锂离子电池低温交流加热方法，其特征在于，计算t、soc对应的a、f的方法包括：根据热电效应原理，建立以电池生热率为函数、以a、f为自变量的数学模型，所述模型中包含随t、f变化的电池阻抗；采用优化算法，以a不超过其最大值为约束条件，计算t、soc取不同值时使电池生热率最大的a、f，得到t、soc对应的a、f，a的最大值与电池的安全工作电压、soc和电池阻抗有关。3.根据权利要求2所述的发射车用锂离子电池低温交流加热方法，其特征在于，以电池生热率为函数、以a、f为自变量的数学模型为：式中，q为生热率，z(t,f)为电池阻抗，r
e
(
·
)表示求实部。4.根据权利要求3所述的发射车用锂离子电池低温交流加热方法，其特征在于，电池阻抗为：z(t,f)＝r
e
(z(t,f)) ji
m
(z(t,f))(z(t,f))式中，r0(t)为欧姆电阻，r
ct
(t)、c
ct
(t)分别为极化电阻和极化电容，r
sei
(t)、c
sei
(t)分别为sei膜电阻和sei膜电容，l为电感，i
m
(
·
)表示求虚部。5.根据权利要求4所述的发射车用锂离子电池低温交流加热方法，其特征在于，a的最大值为：大值为：式中，u
max
、u
min
分别为电池安全工作电压的最大值和最小值，u
oc
为电池开路电压，由soc获得，|z|为电池阻抗的模值。6.一种发射车用锂离子电池低温交流加热装置，其特征在于，包括：数据获取模块，用于实时获取电池温度t和电池剩余容量soc；优化值获取模块，用于从数据库获取所述t、soc对应的a、f，所述a、f分别为使电池生热
率最高的用于电池加热的交流电源输出的电流幅值和频率；电源调整模块，用于调整交流电源，使其输出的电流幅值和频率分别等于所述a、f；循环执行模块，用于重复上述过程，直到电池温度t达到设定的加热温度。7.根据权利要求6所述的发射车用锂离子电池低温交流加热装置，其特征在于，计算t、soc对应的a、f的方法包括：根据热电效应原理，建立以电池生热率为函数、以a、f为自变量的数学模型，所述模型中包含随t、f变化的电池阻抗；采用优化算法，以a不超过其最大值为约束条件，计算t、soc取不同值时使电池生热率最大的a、f，得到t、soc对应的a、f，a的最大值与电池的安全工作电压、soc和电池阻抗有关。8.根据权利要求7所述的发射车用锂离子电池低温交流加热装置，其特征在于，以电池生热率为函数、以a、f为自变量的数学模型为：式中，q为生热率，z(t,f)为电池阻抗，r
e
(
·
)表示求实部。9.根据权利要求8所述的发射车用锂离子电池低温交流加热装置，其特征在于，电池阻抗为：z(t,f)＝r
e
(z(t,f)) ji
m
(z(t,f))(z(t,f))式中，r0(t)为欧姆电阻，r
ct
(t)、c
ct
(t)分别为极化电阻和极化电容，r
sei
(t)、c
sei
(t)分别为sei膜电阻和sei膜电容，l为电感，i
m
(
·
)表示求虚部。10.根据权利要求9所述的发射车用锂离子电池低温交流加热装置，其特征在于，a的最大值为：大值为：式中，u
max
、u
min
分别为电池安全工作电压的最大值和最小值，u
oc
为电池开路电压，由soc获得，|z|为电池阻抗的模值。

技术总结
本发明提供一种发射车用锂离子电池低温交流加热方法及装置。所述方法包括：实时获取电池温度T和电池剩余容量SOC；从数据库获取所述T、SOC对应的A、f，所述A、f分别为使电池生热率最高的用于电池加热的交流电源输出的电流幅值和频率；调整交流电源，使其输出的电流幅值和频率分别等于所述A、f；重复上述过程，直到电池温度T达到设定的加热温度。本发明能够在不损伤电池容量和寿命的前提下提高电池加热速度。实验表明，采用本发明所述方法可实现480s内从-20.03℃加热至0℃，平均温升率为2.50℃/min，且613s内可升温至5℃。且613s内可升温至5℃。且613s内可升温至5℃。


技术研发人员：孙丹妮 周妍 吕国栋
受保护的技术使用者：北京特种机械研究所
技术研发日：2021.09.28
技术公布日：2022/2/24