ES2956790T3 - Sistema de calentamiento con dispositivo de conmutación de alimentación - Google Patents

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Xiyang Zuo
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Abstract

Las realizaciones de la presente divulgación proporcionan un sistema de calefacción y un dispositivo de interruptor de energía. Un módulo de conmutación del sistema de calefacción incluye una primera unidad de conmutación (K1) y una segunda unidad de conmutación (K2); un módulo de control (101) controla que la primera unidad de interruptor (K1) esté encendida y la segunda unidad de interruptor (K2) esté apagada, de modo que un paquete de baterías, la primera unidad de interruptor (K1) y un módulo de almacenamiento de energía (102)) forman un circuito de descarga (1), el módulo de control (101) controla que la primera unidad de interruptor (K1) esté apagada y la segunda unidad de interruptor (K2) esté encendida, de modo que el módulo de almacenamiento de energía (102), el la segunda unidad de conmutación (K2) y el paquete de baterías forman un circuito de carga (2); un módulo de almacenamiento intermedio incluye una primera unidad de almacenamiento intermedio (H1) y una segunda unidad de almacenamiento intermedio (H2), la primera unidad de almacenamiento intermedio (H1) está conectada en paralelo a ambos extremos de la primera unidad de conmutación (K1) para proporcionar una ruta de tiempo corto cuando la primera unidad de conmutación (K1) se está conectando o desconectando; y la segunda unidad intermedia (H2) está conectada en paralelo a ambos extremos de la segunda unidad de conmutación (K2) para proporcionar un recorrido de corta duración cuando la segunda unidad de conmutación (K2) se enciende o apaga. Con la solución técnica en las realizaciones de la presente divulgación, se puede evitar que el dispositivo interruptor de alimentación esté sujeto a un voltaje pico grande. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de calentamiento con dispositivo de conmutación de alimentación
CAMPO TÉCNICO
La presente divulgación se refiere al campo de la tecnología de baterías y, más particularmente, a un sistema de calentamiento y a un dispositivo de conmutación de alimentación.
ANTECEDENTES
En la actualidad, cuando la temperatura de un paquete de baterías es inferior al límite inferior del intervalo de temperatura de funcionamiento permitido, es posible que el paquete de baterías no pueda funcionar y sea necesario calentarlo hasta el intervalo de temperatura de funcionamiento permitido para el paquete de baterías para operar normalmente.
En la técnica anterior, un esquema de calentamiento del paquete de baterías puede ser que: al controlar un dispositivo de conmutación de alimentación para cargar y descargar un dispositivo de almacenamiento de energía, la corriente puede fluir a través del interior de una batería de alimentación de forma continua, de modo que la batería de alimentación puede calentarse. Esta solución puede tener la ventaja de una velocidad de calentamiento rápida.
Sin embargo, el inventor de la presente solicitud descubrió que cuando se conmuta el dispositivo de conmutación de alimentación para cargar y descargar el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de conmutación de alimentación puede estar sujeto a una tensión pico grande debido a una rápida tasa de cambio de corriente, lo que puede causar fácilmente malas condiciones (por ejemplo, el dispositivo de conmutación de alimentación se sobrecalienta y se quema) y afectan el funcionamiento seguro y estable del sistema de calentamiento rápido del paquete de baterías.
El documento D1 (US 2009/066402 A1) divulga un circuito de accionamiento de puerta que incluye un circuito lateral de encendido para encender una puerta de un dispositivo de conmutación de alimentación. El circuito del lado de encendido incluye un primer circuito de suministro de energía del lado de encendido y un segundo circuito de suministro de energía del lado de encendido. El primer circuito de suministro de energía del lado de encendido incluye: una primera fuente de tensión de encendido para suministrar una primera tensión de encendido; un primer cableado de encendido; y un primer interruptor de encendido conectado en el primer cableado de encendido y controlado por una señal de accionamiento de puerta. El segundo circuito de suministro de energía del lado de encendido incluye una segunda fuente de tensión de encendido para suministrar una segunda tensión de encendido aplicada a la puerta del dispositivo de conmutación de alimentación para poner el dispositivo de conmutación de alimentación en un estado estable (encendido); un segundo cableado de encendido; un segundo interruptor de encendido conectado en el segundo cableado de encendido; y un circuito de retardo del lado de encendido para retrasar la señal de accionamiento de la puerta y pasarla al segundo interruptor de encendido.
El documento D2 (US 2016/173094 A1) divulga un circuito de accionamiento de puerta para evitar un cortocircuito en el brazo. El circuito controlador de puerta puede incluir un controlador de accionamiento configurado para una señal de accionamiento de puerta, una porción de transferencia de señal de accionamiento configurada para amplificar la señal de accionamiento de puerta y emitir la señal de accionamiento de puerta amplificada, una porción de resistencia variable configurada para cambiar una constante de tiempo de la señal de accionamiento de la puerta amplificada usando una resistencia interna y salida de la señal de accionamiento de puerta amplificada que tiene la constante de tiempo cambiada a una puerta de un dispositivo semiconductor, y un controlador de resistencia configurado para comparar una primera tensión de pasador DESAT del controlador de accionamiento con un primer valor de referencia predeterminado y controlar la resistencia interna de la porción de resistencia variable usando el resultado de la comparación con el primer valor de referencia predeterminado para realizar una primera protección del circuito del controlador.
El documento D3 (US 2011/144861 A1) divulga un circuito electrónico configurado para operar en cualquiera de una pluralidad de modos de carga y calentamiento para dos baterías, una batería primaria y una batería secundaria. El circuito electrónico incluye una pluralidad de pares de interruptores y diodos en una configuración apilada. Las pilas de pares de interruptores y diodos están conectadas a un inductor, a una pluralidad de interruptores de control de modo y a las dos baterías. Los interruptores de control de modo se utilizan para configurar los modos, que incluyen un modo de carga, un modo de autocalentamiento, un modo de intercambio de energía-calentamiento y un modo de transferencia directa de energía.
El documento D4 (US 2012/280659 A1) divulga un circuito de calentamiento de batería. El circuito de calentamiento de la batería incluye una primera unidad de conmutador, una segunda unidad de conmutador, una tercera unidad de conmutador, una cuarta unidad de conmutador, un módulo de control de conmutación, un componente de amortiguación, un componente de almacenamiento de corriente y un componente de almacenamiento de carga. El componente de amortiguación y el componente de almacenamiento de corriente están configurados para conectarse con la batería en serie para formar una derivación. La primera unidad de conmutador y la segunda unidad de conmutador se conectan en serie entre sí y luego se conectan en paralelo con la derivación. La tercera unidad de conmutador y la cuarta unidad de conmutador se conectan en serie entre sí y luego se conectan en paralelo con la derivación.
El documento D5 (US 2012/299551 A1) divulga un circuito de calentamiento de batería. El circuito de calentamiento de la batería incluye una unidad de conmutador, un módulo de control de conmutación, un componente semiconductor unidireccional, un componente de amortiguación y un transformador. El módulo de control de conmutación está conectado eléctricamente con la unidad de conmutador. La batería, el componente de amortiguación, el primer devanado del transformador y la unidad de conmutador están conectados en serie entre sí para constituir un circuito de descarga de la batería. La batería, el componente de amortiguación, el segundo devanado del transformador y el componente semiconductor unidireccional están conectados en serie entre sí para constituir un circuito de carga de batería. El transformador sirve como componente de almacenamiento de energía y tiene una función de limitación de corriente.
SUMARIO
Las realizaciones de la presente divulgación proporcionan un sistema de calentamiento y un dispositivo de conmutación de alimentación capaz de proporcionar un camino para el dispositivo de conmutación de alimentación en un corto tiempo, evitando así que el dispositivo de conmutación de alimentación sea sometido a una tensión pico grande.
La invención de la presente divulgación se define en la reivindicación 1 y proporciona un sistema de calentamiento, que incluye: un paquete de baterías, un módulo de almacenamiento de energía, un módulo de conmutación, un módulo de control y un módulo de reserva; en el que el módulo de conmutación incluye una primera unidad de conmutador y una segunda unidad de conmutador; el módulo de control controla que la primera unidad de conmutador esté encendida y la segunda unidad de conmutador esté apagada, de modo que el paquete de baterías, la primera unidad de conmutador y el módulo de almacenamiento de energía formen un circuito de descarga; el módulo de control controla que la primera unidad de conmutador esté apagada y la segunda unidad de conmutador esté encendida, de modo que el módulo de almacenamiento de energía, la segunda unidad de conmutador y el paquete de baterías formen un circuito de carga; el módulo de amortiguación incluye una primera unidad de amortiguación y una segunda unidad de amortiguación, en el que la primera unidad de amortiguación está conectada en paralelo a ambos extremos de la primera unidad de conmutador para proporcionar una trayectoria de corta duración cuando la primera unidad de conmutador se enciende o se apaga; y la segunda unidad de amortiguación está conectada en paralelo a ambos extremos de la segunda unidad de conmutador para proporcionar una trayectoria de corta duración cuando la segunda unidad de conmutador se enciende o se apaga.
La primera unidad de amortiguación incluye un primer circuito de amortiguación RCD, y el primer circuito de amortiguación RCD está conectado en paralelo a ambos extremos de la primera unidad de conmutador; la segunda unidad de amortiguación incluye un segundo circuito de amortiguación RCD, y el segundo circuito de amortiguación RCD está conectado en paralelo a ambos extremos de la segunda unidad de conmutador. El primer circuito de amortiguación RCD comprende una primera resistencia, un primer condensador y un primer diodo, el segundo circuito de amortiguación RCD comprende una segunda resistencia, un segundo condensador y un segundo diodo, el primer diodo y el segundo diodo son ambos diodos Schottky, estando los valores de resistencia de la primera resistencia y la segunda resistencia dentro de un intervalo de 0,1 Q a 20 Q, y estando los valores de capacitancia del primer condensador y del segundo condensador dentro de un intervalo de 0,1 uF a 15 uF. El primer circuito de amortiguación RCD está conectado en paralelo a ambos extremos de la primera unidad de conmutador, un primer extremo del primer condensador está conectado a un primer extremo de la primera unidad de conmutador, un segundo extremo del primer condensador está conectado a un extremo de entrada del primer diodo, un extremo de salida del primer diodo está conectado a un segundo extremo de la primera unidad de conmutador, y la primera resistencia está conectada en paralelo a ambos extremos del primer condensador. El segundo circuito de amortiguación RCD está conectado en paralelo a ambos extremos de la segunda unidad de conmutador, un primer extremo del segundo condensador está conectado a un primer extremo de la segunda unidad de conmutador, un segundo extremo del segundo condensador está conectado a un extremo de salida. del segundo diodo, un extremo de entrada del segundo diodo está conectado a un segundo extremo de la segunda unidad de conmutador, y la segunda resistencia está conectada en paralelo a ambos extremos del segundo condensador. Un tiempo mínimo de conexión de un dispositivo de conmutación de T I : T l = R l X alimentación en la primera unidad de conmutador está determinado por una constante de tiempo
C1, donde R1 es el valor de resistencia de la primera resistencia y C1 es el valor de capacitancia del primer condensador. Un tiempo mínimo de conexión de un dispositivo de conmutación de alimentación en la segunda unidad
de conmutador está determinado por una constante de tiempo. 72 : 72 — R2 X C2^ donc|e R2 es el valor de resistencia de la segunda resistencia y C2 es el valor de capacitancia del segundo condensador.
En una posible implementación, el sistema de calentamiento incluye además un condensador de absorción conectado en paralelo a dos electrodos del paquete de baterías.
El sistema de calentamiento en la realización de la presente divulgación tiene la estructura anterior, en la que la primera unidad de amortiguación puede proporcionar una trayectoria de corta duración para el circuito de descarga cuando la primera unidad de conmutador se está apagando, y la segunda unidad de amortiguación puede proporcionar una trayectoria de corta duración para el circuito de carga cuando la segunda unidad de conmutador se está apagando, de modo que la tensión a la que están sometidas la primera unidad de conmutador o la segunda unidad de conmutador se pueda aumentar gradualmente durante el siguiente encendido, consiguiendo así que el funcionamiento seguro y estable del sistema de calentamiento pueda garantizarse.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La presente divulgación se entenderá mejor a partir de la siguiente descripción detallada de realizaciones no limitantes de la presente divulgación con referencia a los dibujos en los que números de referencia similares indican características similares. Solo la realización de la figura 6 pertenece a la presente invención. Las realizaciones de las figuras 1 - 5 y 7 - 12 no pertenecen a la presente invención.
La figura 1 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de calentamiento proporcionado por una primera realización de la presente divulgación;
La figura 2 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de calentamiento proporcionado por una segunda realización de la presente divulgación;
La figura 3 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de calentamiento proporcionado por una tercera realización de la presente divulgación;
La figura 4 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de calentamiento proporcionado por una cuarta realización de la presente divulgación;
La figura 5 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de calentamiento proporcionado por una quinta realización de la presente divulgación;
La figura 6 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de calentamiento proporcionado por una sexta realización de la presente divulgación;
La figura 7 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de calentamiento proporcionado por una séptima realización de la presente divulgación;
La figura 8 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de calentamiento proporcionado por una octava realización de la presente divulgación;
La figura 9 es un diagrama estructural esquemático de dos IGBT conectados en serie proporcionados por una novena realización de la presente divulgación;
La figura 10 es un diagrama esquemático que ilustra los cambios de tensión entre un colector y un emisor cuando VT1 y VT2 correspondientes a la figura 9 se encienden y se apagan;
La figura 11 es un diagrama estructural esquemático de un dispositivo de conmutación de alimentación proporcionado por una décima realización de la presente divulgación; y
La figura 12 es un diagrama estructural esquemático de un dispositivo de conmutación de alimentación proporcionado por una undécima realización de la presente divulgación.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
Las características y realizaciones de ejemplo de varios aspectos de la presente divulgación se describirán en detalle a continuación. En la siguiente descripción detallada, se exponen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión completa de la presente divulgación.
Las realizaciones de la presente divulgación proporcionan un sistema de calentamiento y un dispositivo de conmutación de alimentación. El principio de calentamiento del sistema de calentamiento es que: al controlar el estado encendido y apagado del dispositivo de conmutación de alimentación para cargar y descargar un dispositivo de almacenamiento de energía, la corriente fluye continuamente a través del interior de un paquete de baterías, de modo que el paquete de baterías se calienta.
Las realizaciones de la presente divulgación se refieren a la aplicación del dispositivo de conmutación de alimentación en el sistema de calentamiento. Con respecto a los aspectos de seleccionar dispositivos de conmutación de alimentación (selección de potencia), agregar un circuito de amortiguación, configurar un condensador de absorción y mejorar un circuito de accionamiento, las características de conmutación del dispositivo de conmutación de alimentación se pueden mejorar y se puede solucionar el problema de tensión de ecualización dinámica y estática del dispositivo de conmutación de alimentación. De este modo, el dispositivo de conmutación de alimentación puede aplicarse de forma más razonable en el sistema de calentamiento del paquete de baterías, y el sistema de calentamiento rápido del paquete de baterías puede ser más estable y seguro.
Cabe señalar que el paquete de baterías en las realizaciones de la presente divulgación incluye uno o más módulos de batería, y cada módulo de batería puede incluir al menos una celda de batería. La celda de batería puede ser una batería de iones de litio, una batería de metal de litio, una batería de plomo-ácido, una batería de níquel-cadmio, una batería de níquel-hidrógeno, una batería de litio-azufre, una batería de litio-aire o una batería de iones de sodio, que no está limitada en el presente documento. Cuando el paquete de baterías se utiliza en el campo de los vehículos eléctricos, el paquete de baterías también puede denominarse batería de alimentación.
El sistema de calentamiento proporcionado por las realizaciones de la presente divulgación incluye un paquete de baterías, un módulo de almacenamiento de energía, un módulo de conmutación, un módulo de control y un módulo de reserva.
En el que el módulo de conmutación incluye una primera unidad de conmutador y una segunda unidad de conmutador. Las realizaciones de la presente divulgación controlan la primera unidad de conmutador y la segunda unidad de conmutador de manera conjunta, de manera que el paquete de baterías, la primera unidad de conmutador y el módulo de almacenamiento de energía forman un circuito de descarga, y el módulo de almacenamiento de energía, la segunda unidad de conmutador y el paquete de baterías forman un circuito de carga. De esta manera, el dispositivo de almacenamiento de energía se carga o descarga continuamente, y la corriente fluye continuamente a través del interior del paquete de batería, de modo que el paquete de baterías se calienta.
La primera unidad de conmutador y la segunda unidad de conmutador pueden tener múltiples implementaciones específicas que se ilustrarán a modo de ejemplo a continuación con referencia a las figuras 1 a 3, que no pertenecen a la presente invención.
La figura 1 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de calentamiento proporcionado por una primera realización de la presente divulgación. Como se muestra en la figura 1, el sistema de calentamiento puede incluir un paquete de baterías, un módulo de control 101, un módulo de almacenamiento de energía 102, una primera unidad de conmutador K1 y una segunda unidad de conmutador K2. El módulo de almacenamiento de energía 102 puede incluir cuatro puertos de conexión P1-P4.
En el ejemplo de la figura 1, la primera unidad de conmutador K1 puede estar dispuesta entre un electrodo positivo del paquete de baterías y el P1 del módulo de almacenamiento de energía 102, y la segunda unidad de conmutador K2 puede estar dispuesta entre el electrodo positivo del paquete de baterías y el P3 del módulo de almacenamiento de energía 102.
Cuando el sistema de calentamiento mostrado en la figura 1 está en funcionamiento, el módulo de control 101 puede controlar que la primera unidad de conmutador K1 esté encendida y la segunda unidad de conmutador K2 esté apagada, de modo que el paquete de baterías, la primera unidad de conmutador K1 y el módulo de almacenamiento de energía 102 pueden formar un circuito de descarga 1. La dirección del flujo de la corriente en el circuito de descarga puede ser: fluyendo desde el electrodo positivo del paquete de baterías, pasando a través de la primera unidad de conmutador K1 y P1 y P2 del módulo de almacenamiento de energía 102 sucesivamente, y finalmente regresando al electrodo negativo del paquete de baterías. Durante este proceso, el paquete de baterías puede cargar el módulo de almacenamiento de energía 102, y la corriente puede fluir continuamente a través del interior del paquete de baterías, de modo que el paquete de baterías puede calentarse.
Después de que el paquete de baterías se descarga hacia el módulo de almacenamiento de energía 102 durante un período predeterminado, el módulo de control 101 también puede controlar que la primera unidad de conmutador K1 se apague y la segunda unidad de conmutador K2 se encienda, de modo que el módulo de almacenamiento de energía 102, la segunda unidad de conmutador K2, y el paquete de baterías pueden formar un circuito de carga 2. La dirección del flujo de la corriente en el circuito de carga puede ser: saliendo desde P3 del módulo de almacenamiento de energía 102, pasando a través de la segunda unidad de conmutador K2, el electrodo positivo del paquete de baterías y el electrodo negativo del paquete de baterías sucesivamente, y finalmente fluyendo de regreso al P4 del módulo de almacenamiento de energía 102. Durante este proceso, el módulo de almacenamiento de energía de proceso 102 puede cargar el paquete de baterías, y la corriente puede fluir a través del interior del paquete de baterías de manera continua, de modo que el paquete de baterías puede calentarse.
La figura 2 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de calentamiento proporcionado por una segunda realización de la presente divulgación. La diferencia entre la figura 2 y la figura 1 puede ser que, en la figura 2, la primera unidad de conmutador K1 está dispuesta entre el electrodo negativo del paquete de baterías y el P2 del módulo de almacenamiento de energía 102, y la segunda unidad de conmutador K2 está dispuesto entre el electrodo negativo del paquete de baterías y el P4 del módulo de almacenamiento de energía 102. El principio de funcionamiento de la primera unidad de conmutador K1 y de la segunda unidad de conmutador K2 en la figura 2 es el mismo que el de la figura 1, y no se describirán detalles en el presente documento.
La figura 3 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de calentamiento proporcionado por una tercera realización de la presente divulgación. La diferencia entre la figura 3 y la figura 1 puede ser que, en la figura 3, la primera unidad de conmutador K1 puede incluir un dispositivo de conmutación de alimentación K11 y un dispositivo de conmutación de alimentación K12. La segunda unidad de conmutador K2 puede incluir un dispositivo de conmutación de alimentación K21 y un dispositivo de conmutación de alimentación K22.
En el que, los dos extremos del dispositivo de conmutación de alimentación K11 pueden conectarse respectivamente al electrodo positivo del paquete de baterías y al P1; los dos extremos del dispositivo de conmutación de alimentación K12 pueden conectarse respectivamente al electrodo negativo del paquete de baterías y al P2; los dos extremos del dispositivo de conmutación de alimentación K21 pueden conectarse respectivamente al electrodo positivo del paquete de baterías y al P3; y los dos extremos del dispositivo de conmutación de alimentación K22 pueden conectarse respectivamente al electrodo negativo del paquete de baterías y al P4.
Cuando el sistema de calentamiento mostrado en la figura 3 está en funcionamiento, controlando que el dispositivo de conmutación de alimentación K11 y el dispositivo de conmutación de alimentación K12 estén encendidos sincrónicamente y el dispositivo de conmutación de alimentación K21 y el dispositivo de conmutación de alimentación K22 estén apagados sincrónicamente, el paquete de baterías, el dispositivo de conmutación de alimentación K11, el módulo de almacenamiento de energía 102 y el dispositivo de conmutación de alimentación K12 pueden formar un circuito de descarga 1. La dirección del flujo de la corriente en el circuito de descarga puede ser: saliendo del electrodo positivo del paquete de baterías, pasando a través del dispositivo de conmutación de alimentación K11, el P1 y el P2 del módulo de almacenamiento de energía 102 y el dispositivo de conmutación de alimentación K12 sucesivamente, y finalmente fluye de regreso al electrodo negativo del paquete de baterías. Durante este proceso, el paquete de baterías puede cargar el módulo de almacenamiento de energía 102, y la corriente puede fluir continuamente a través del interior del paquete de baterías, de modo que el paquete de baterías puede calentarse.
Después de que el paquete de batería se descarga hacia el módulo de almacenamiento de energía 102 durante una duración predeterminada, controlando que el dispositivo de conmutación de alimentación K11 y el dispositivo de conmutación de alimentación K12 se apaguen sincrónicamente, y el dispositivo de conmutación de alimentación K21 y el dispositivo de conmutación de alimentación K22 se enciendan sincrónicamente, el módulo de almacenamiento de energía 102, el dispositivo de conmutación de alimentación K21, el paquete de baterías y el dispositivo de conmutación de alimentación K22 pueden formar un circuito de carga 2. La dirección del flujo de la corriente en el circuito de carga puede ser: saliendo desde P3 del módulo de almacenamiento de energía 102, pasando a través del dispositivo de conmutación de alimentación K21, el electrodo positivo y el electrodo negativo del paquete de batería y el dispositivo de conmutación de alimentación K22 sucesivamente, y finalmente fluyendo de regreso al P4 del módulo de almacenamiento de energía 102. Durante este proceso, el módulo de almacenamiento de energía de proceso 102 puede cargar el paquete de baterías, y la corriente puede fluir a través del interior del paquete de baterías de manera continua, de modo que el paquete de baterías puede calentarse.
Combinando la figura 1 con la figura 3, puede ser necesario que el módulo de control 101 controle continuamente el encendido y el apagado de la primera unidad de conmutador K1 y la segunda unidad de conmutador K2 para conmutar entre el circuito de descarga y el circuito de carga de manera que la batería pueda calentarse continuamente. Por lo tanto, la frecuencia de conmutación de la primera unidad de conmutador K1 y la segunda unidad de conmutador K2 puede ser muy alta, y la tasa de cambio de corriente puede ser rápida cuando se conmuta entre el circuito de descarga y el circuito de carga, es decir, la dirección de la corriente y la magnitud de la corriente pueden cambiar repentinamente. El dispositivo de conmutación de alimentación puede estar sujeto a un tensión máximo elevado, lo que fácilmente puede causar malas condiciones (por ejemplo, el dispositivo de conmutación de alimentación se sobrecalienta y se quema).
La figura 4 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de calentamiento proporcionado por una cuarta realización de la presente divulgación, que puede usarse para describir la solución técnica en la realización de la presente divulgación en detalle junto con la figura 1.
Como se muestra en la figura 4, el sistema de calentamiento en la realización de la presente divulgación puede incluir además un módulo de amortiguación. El módulo de amortiguación puede incluir una primera unidad de amortiguación H1 y una segunda unidad de amortiguación H2. La primera unidad de amortiguación H1 puede conectarse en paralelo a ambos extremos de la primera unidad de conmutador K1 para proporcionar un recorrido de corta duración para el circuito de descarga cuando la primera unidad de conmutador K1 se está apagando. La segunda unidad de amortiguación H2 puede conectarse a ambos extremos de la segunda unidad de conmutador K2 para proporcionar un recorrido de corta duración para el circuito de carga cuando la segunda unidad de conmutador K2 se está apagando.
La primera unidad de amortiguación H1 en la realización de la presente divulgación puede proporcionar una trayectoria de corta duración para el circuito de descarga cuando la primera unidad de conmutador K1 se está apagando, y la segunda unidad de amortiguación H2 puede proporcionar una trayectoria de corta duración para el circuito de carga cuando la segunda unidad de conmutador K2 se está apagando, de modo que la tensión a la que están sometidas la primera unidad de conmutador K1 o la segunda unidad de conmutador K2 pueda aumentarse gradualmente durante el siguiente encendido, pudiendo garantizar así un funcionamiento seguro y estable del sistema de calentamiento.
En una realización, la primera unidad de amortiguación H1 puede incluir un circuito de amortiguación RC o un circuito de amortiguación RCD, y el circuito de amortiguación RC o el circuito de amortiguación RCD pueden conectarse en paralelo a ambos extremos de la primera unidad de conmutador K1.
En una realización, la segunda unidad de amortiguación H2 puede incluir un circuito de amortiguación RC o un circuito de amortiguación RCD, y el circuito de amortiguación RC o el circuito de amortiguación RCD pueden conectarse en paralelo a ambos extremos de la segunda unidad de conmutador K2.
La figura 5 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de calentamiento proporcionado por una quinta realización de la presente divulgación. La primera unidad de amortiguación H1 y la segunda unidad de amortiguación H2 mostradas en la figura 5 pueden utilizar un circuito RCD.
La figura 6 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de calentamiento proporcionado por una sexta realización de la presente divulgación, que pertenece a la presente invención. que se utiliza para mostrar específicamente los componentes del circuito RCD. En el que el circuito de amortiguación RCD puede incluir una resistencia, un condensador y un diodo.
Como se muestra en la figura 6, cuando el circuito de amortiguación RCD está conectado en paralelo a ambos extremos de la primera unidad de conmutador K1, un primer extremo del condensador C1 está conectado a un primer extremo de la primera unidad de conmutador K1, y un segundo extremo del condensador C1 está conectado a un extremo de entrada del diodo D1, un extremo de salida del diodo D1 está conectado a un segundo extremo de la primera unidad de conmutador K1, y la resistencia R1 está conectada en paralelo a ambos extremos del condensador C1. En este caso, el condensador C1 también puede denominarse condensador de absorción.
El principio de amortiguación del circuito de amortiguación RCD a la primera unidad de conmutador K1 es el siguiente.
Cuando se apaga la primera unidad de conmutador K1, la diferencia de potencial a través del condensador C1 de repente se vuelve grande, y una tensión máxima generada debido a una inductancia parásita carga el condensador C1 a través del diodo D1, con lo que se suprime la fluctuación de tensión cuando se apaga la primera unidad de conmutador K1.
Cuando se enciende la primera unidad de conmutador K1, el condensador C1 forma un circuito de descarga a través de la resistencia R1 y la primera unidad de conmutador K1, y la resistencia R1 consume energía absorbida por el condensador C1 durante el apagado de la primera unidad de conmutador K1, de modo que se suprime la fluctuación de tensión cuando se conecta la primera unidad de conmutador K1.
Como se muestra en la figura 6, cuando el circuito de amortiguación RCD está conectado en paralelo a ambos extremos de la segunda unidad de conmutador K2, un primer extremo del condensador C2 está conectado a un primer extremo de la segunda unidad de conmutador K2, y un segundo extremo del condensador C2 está conectado a un extremo de salida del diodo D2, un extremo de entrada del diodo D2 está conectado a un segundo extremo de la segunda unidad de conmutador K2, y la resistencia R2 está conectada en paralelo a ambos extremos del condensador C2. En este caso, el condensador C2 también puede denominarse condensador de absorción.
El principio de amortiguación del circuito de amortiguación RCD a la segunda unidad de conmutador K2 es el siguiente.
Cuando se apaga la segunda unidad de conmutador K2, la diferencia de potencial a través del condensador C2 de repente se vuelve grande, y un tensión máximo generado debido a una inductancia parásita carga el condensador C2 a través del diodo D2, y el condensador C2 suprime la fluctuación de tensión. cuando se desconecta la segunda unidad de conmutador K2.
Cuando se enciende la segunda unidad de conmutador K2, el condensador C2 forma un circuito de descarga a través de la resistencia R2 y la segunda unidad de conmutador K2, y la resistencia R2 consume energía absorbida por el condensador C2 durante el apagado de la segunda unidad de conmutador K2, de modo que se suprime la fluctuación de tensión cuando se conecta la segunda unidad de conmutador K2.
Cuando los dispositivos de conmutación de alimentación en la primera unidad de conmutador K1 y la segunda unidad de conmutador K2 se encienden la próxima vez, la energía almacenada en el condensador C es consumida por la resistencia R en el circuito RCD, por lo que el tiempo mínimo de encendido del dispositivo de conmutación de alimentación está determinado por una constante de tiempo T de la red RC: T' = R x C. En el que, R es el valor de resistencia de la resistencia en el circuito RCD y C es el valor de capacitancia del condensador de absorción en el circuito RCD.
Además, se considera que cuando se enciende el dispositivo de conmutación de alimentación, la energía almacenada en el condensador C generará una corriente a través de la resistencia R. Cuando la corriente fluye a través del dispositivo de conmutación de alimentación, la pérdida de potencia por conmutación del dispositivo de conmutación aumenta correspondientemente. Aquí, el diodo D es un diodo Schottky, el valor de resistencia de la resistencia R se establece en 0,1 ~ 20 Q y el valor de capacitancia de la capacitancia C se establece en 0,1 ~ 15 uF.
La figura 7 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de calentamiento proporcionado por una séptima realización de la presente divulgación. La diferencia entre la figura 7 y la figura 4 puede ser que el sistema de calentamiento de la figura 7 puede incluir además un condensador de absorción C3.
En el que, el condensador de absorción C3 puede conectarse en paralelo a los dos electrodos del paquete de baterías. El principio de funcionamiento del condensador de absorción C3 puede describirse como sigue.
Cuando se pone en marcha el sistema de calentamiento, la batería puede cargar primero el condensador de absorción C3. Una vez que una tensión pico generada durante el apagado del dispositivo de conmutación de alimentación excede una tensión de bloqueo del dispositivo de conmutación de alimentación, la tensión pico puede ser absorbida por un bucle formado por el condensador de absorción C3 hasta que la tensión pico y la tensión del paquete de baterías estén en el mismo potencial.
El efecto de supresión sobre la tensión pico será más obvio si el valor de capacitancia del condensador de absorción C3 es mayor. Por lo tanto, el condensador de absorción debe ser un condensador de absorción grande con un valor de tensión grande.
Sin embargo, teniendo en cuenta que la corriente puede cambiar repentinamente cuando se apaga el dispositivo de conmutación de alimentación, lo que puede provocar una gran oscilación de corriente en el circuito de carga. A medida que aumenta el valor de capacitancia del condensador de absorción C3, la oscilación de corriente también aumentará, e incluso la sobrecorriente quemará el dispositivo de conmutación de alimentación. Por lo tanto, es necesario probar el condensador de absorción C3 de acuerdo con la situación real, y el condensador de absorción C3 debe seleccionarse en función del equilibrio entre el efecto de supresión y la oscilación de corriente.
La figura 8 es un diagrama estructural esquemático de un sistema de calentamiento proporcionado por una octava realización de la presente divulgación, que puede usarse para describir la solución técnica en la realización de la presente divulgación en detalle junto con la figura 3.
Como se muestra en la figura 8, el sistema de calentamiento de la realización de la presente divulgación puede incluir además un módulo de amortiguación. Para evitar que el dispositivo de conmutación de alimentación mencionado anteriormente se someta a un tensión pico grande, la primera unidad de amortiguación H1 puede incluir dos circuitos de amortiguación RC o dos circuitos de amortiguación RCD, en los que se puede conectar un circuito de amortiguación RC o un circuito de amortiguación RCD en paralelo a ambos extremos del primer dispositivo de conmutación de alimentación K11, y otro circuito de amortiguación RC u otro circuito de amortiguación RCD puede conectarse en paralelo a ambos extremos del segundo dispositivo de conmutación de alimentación K12. La segunda unidad de amortiguación H2 puede incluir dos circuitos de amortiguación RC o dos circuitos de amortiguación RCD, en donde un circuito de amortiguación RC o un circuito de amortiguación RCD puede conectarse en paralelo a ambos extremos del tercer dispositivo de conmutación de alimentación K21, y otro circuito de amortiguación RC u otro circuito de amortiguación RCD puede conectarse en paralelo a ambos extremos del cuarto dispositivo de conmutación de alimentación K22.
En el que, K11 y K12 se usan en el circuito de descarga, y se pueden usar módulos IGBT, múltiples módulos paralelos de tubos MOS o módulos SiC debido a la alta frecuencia de conmutación y a los grandes requisitos de sobrecorriente. En el circuito de carga se utilizan K21 y K22, y se pueden utilizar módulos IGBT o módulos de SiC, e incluso se puede utilizar un diodo de recuperación rápida según los requisitos de diseño funcional.
La figura 8 ilustra además K0 utilizado como interruptor principal del sistema de calentamiento. K0 puede requerir una frecuencia de conmutación baja y puede ser un relé, un módulo IGBT o un MOS.
Para facilitar la comprensión por parte de los expertos en la técnica, K11, K12, K21 y K22 pueden ser equivalentes a módulos IGBT, y las características de aplicación del dispositivo de conmutación de alimentación en el sistema de calentamiento se describirán en detalle junto con la figura 8.
En la realización de la presente divulgación, cuando el sistema de calentamiento está en funcionamiento, es posible que el sistema de gestión de batería BMS necesite accionar sincrónicamente K11 y K12 y accionar sincrónicamente K21 y K22. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, los dos IGBT deben tener una diferencia de tiempo de conmutación (encendido y apagado), lo que desequilibra la tensión.
La figura 9 es un diagrama estructural esquemático de dos IGBT conectados en serie proporcionado por una novena realización de la presente divulgación, que puede usarse para describir el principio de desequilibrio de tensión entre los dispositivos de conmutación de energía K11 y K12, o K21 y K22.
Como se muestra en la figura 9, VT1 y VT2 están conectados en serie. La tensión entre el colector C1 y el emisor E1 de VT1 puede ser Ucel, y la tensión entre el colector C2 y el emisor E2 de VT2 puede ser Uce2.
Debido a la diferencia entre los circuitos de accionamiento de VT1 y VT2 y los dispositivos mismos, así como a la inductancia parásita, la división de tensión entre VT1 y VT2 puede ser desigual cuando se apagan, lo que puede causar que las velocidades de apagado de VT1 y VT2 sean diferente.
La figura 10 es un diagrama esquemático que ilustra los cambios de tensión entre un colector y un emisor cuando VT1 y VT2 correspondientes a la figura 9 se encienden (activan) y se apagan (desactivan).
Como se muestra en la figura 10, durante el período t0-t1, Ucel y Ucel aumentan gradualmente, y la pendiente de Ucel es mayor que la pendiente de Uce2, lo que indica que la velocidad de apagado de VT1 es mayor que la de VT2.
Durante el período t0-t1, Ucel aumenta gradualmente por encima de la tensión de estado estable, lo que indica que VT 1 con una velocidad de apagado más rápida está sujeto a una tensión más alta cuando se apaga.
Durante el período t2-t3, Uce2 primero aumenta por encima del tensión de estado estable y luego comienza a disminuir, lo que indica que VT2 con una velocidad de encendido más rápida está sujeto a una tensión más alta cuando se enciende.
Al mismo tiempo, en un sistema a bordo, debido a limitaciones de espacio, el paquete de baterías debe conectarse al sistema de calentamiento a través de una cierta longitud de mazo de cables. Debido a la inductancia parásita en el mazo de cables de suministro de energía y el módulo de almacenamiento de energía 102, se puede generar un exceso de tensión cuando se apaga el IGBT.
En una realización, la tensión de funcionamiento de K11, K12, K21 y K22 debe ser mayor que una tensión umbral, y la tensión umbral puede ser una tensión pico generada debido a una inductancia parásita de un mazo de cables entre el paquete de baterías y cada dispositivo de conmutación de alimentación al cambiar entre el circuito de descarga y el circuito de carga.
Específicamente, la tensión pico Vpico se puede obtener mediante la siguiente ecuación, a saber:
Figure imgf000009_0001
donde Vdd es un valor de tensión del paquete de baterías, L1 es un valor de inductancia del módulo de almacenamiento de energía 102, L2 es la inductancia parásita del mazo de cables entre el paquete de baterías y el dispositivo de conmutación de alimentación, At es una duración durante la cual la magnitud y la dirección de la corriente cambian repentinamente al cambiar entre el circuito de descarga y el circuito de carga, y AI es un valor de cambio de corriente dentro del At.
En un ejemplo, suponiendo que el valor de la inductancia parásita del paquete de baterías a K11 es L2 = 0,4 uH. Cuando el módulo de almacenamiento de energía 102 es un dispositivo de inductancia, la inductancia del dispositivo de inductancia puede ser L1 = 1 uH. El intervalo de tensión del paquete de baterías de un bus suele ser de 400 ~ 700 V, por lo que la tensión del paquete de baterías puede ser Vdd = 400 V.
Teniendo en cuenta que cuando se apaga K11, el módulo de almacenamiento de energía 102 E1 se cambia del circuito de descarga al circuito de carga y la dirección de la corriente cambia. AI es grande, que puede establecerse en AI = 400 A, y el tiempo de disminución de la corriente es corto, generalmente en aplicaciones prácticas, la duración durante la cual la magnitud actual y la dirección actual de la corriente I cambian repentinamente pueden ser A t = 1us.
Sustituyendo los valores de los parámetros anteriores en la ecuación (1) se obtiene:
Figure imgf000009_0002
En la realización de la presente divulgación, para dejar una parte del margen para el diseño, considerando una pluralidad de factores tales como la plataforma de tensión, se pueden preferir dispositivos de conmutación de energía de 1200 V o más en el vehículo de bus.
Además, la plataforma de tensión del vehículo generalmente puede ser de 200 ~ 400 V, y el mazo de cables del automóvil es más corto y la inductancia parásita es menor, por lo que Vpico debe ser inferior a 960 V. Es posible que se prefieran dispositivos de conmutación de alimentación de 600-1200 V en la plataforma del vehículo. Por supuesto, el diseño específico debe determinarse mediante pruebas reales.
En la realización de la presente divulgación, para poder evitar el cortocircuito y la corriente de sobrecarga, K11 y K12, K21 y K22 deberían estar idealmente sincronizados al encenderse y apagarse. Por lo tanto, es preferible seleccionar dispositivos de conmutación de alimentación del mismo lote, la misma especificación y el mismo fabricante.
La última y más importante forma de utilizar correctamente los dispositivos de conmutación de alimentación es diseñar un circuito de accionamiento razonable. El siguiente es un análisis detallado del circuito de accionamiento del IGBT. El circuito de accionamiento mencionado aquí también es parcialmente aplicable a otros dispositivos de conmutación de alimentación.
Es posible que sea necesario un circuito de accionamiento razonable para implementar la función de evitar que el IGBT sufra cortocircuitos y sobretensiones. Utilizando el IGBT como ejemplo, a continuación, se describirá en detalle la implementación del circuito de accionamiento del IGBT.
En el sistema de calentamiento del paquete de baterías, es posible que el circuito de accionamiento del IGBT deba considerar primero la corriente pico máxima Imáx del IGBT.
La corriente pico máxima Imáx del IGBT se puede estimar utilizando la ecuación (3).
Figure imgf000010_0001
En el que, Imáx es la salida de corriente máxima del controlador IC, Ugemax es la tensión de puerta positivo del IGBT cuando se enciende, Ugemin es la tensión de puerta negativa del IGBT cuando se apaga, y el valor de Ugemax y Ugemin generalmente está en el intervalo de -20V ~ 20V, Rgin es la resistencia de la puerta interna del IGBT que está en el intervalo de 0,8-1,2 S2, y Rgext es la resistencia de la puerta aplicada por el circuito de accionamiento externo.
Rgext es una de las partes clave del diseño del circuito de accionamiento. El rendimiento de conmutación y la pérdida del IGBT dependen del valor de Rgext. Por lo tanto, el valor de Rgext debe seleccionarse de acuerdo con los diferentes tipos de IGBT y ajustarse dinámicamente mediante pruebas reales.
En la ecuación (3), 0,74 es un factor de corrección y el proceso de derivación puede ser el siguiente.
Considerando la existencia de resistencia e inductancia parásita interna, cuando el IGBT se enciende y apaga, la capacitancia parásita interna Cge del IGBT puede considerarse constante, y la ecuación diferencial del circuito RLC compuesta por la inductancia parásita interna Lg y las inductancias parásitas Lgon y Lgoff del cable de la puerta puede ser:
Figure imgf000010_0002
En el que, L=Lgon + Lgoff que es la suma de las inductancias parásitas del cable de la puerta, Rg=Rg n + Rgext que es la suma de las resistencias interna y externa de la puerta, y ig (t) es la corriente de puerta que cambia con el tiempo. Resolviendo la ecuación (3) se puede obtener:
Figure imgf000010_0003
En la que
Figure imgf000010_0004
es el factor de corrección que equivale a 0,74; f lgm¡n es la resistencia mínima de la puerta que no causa oscilación, Lgadd = Lg + Lgon, o Lgadd = Lg + Lgoff.
En la derivación anterior, también se puede encontrar que, si Lgadd es grande, es decir, el cable de accionamiento de la puerta es largo, el valor de Rgmin también debe aumentarse, de modo que pueda evitarse el problema del salto del diodo de rueda libre de la puerta.
La figura 11 es un diagrama estructural esquemático de un dispositivo de conmutación de alimentación proporcionado por una décima realización de la presente divulgación. Como se muestra en la figura 11, el dispositivo de conmutación de alimentación puede incluir un IGBT y un circuito de accionamiento para accionar el IGBT. El circuito de control puede incluir un IC de control y una resistencia de puerta externa Rgext conectada al IC de la unidad, la resistencia de puerta externa Rgext está conectada a la puerta G del IGBT.
Como se muestra en la figura 11, el sistema de calentamiento puede incluir además un módulo de amplificación de potencia 1101 para satisfacer la demanda del dispositivo de conmutación de potencia (por ejemplo, el IGBT) para una corriente de accionamiento grande.
El módulo de amplificación de potencia 1101 puede estar dispuesto entre el IC de accionamiento y la resistencia de puerta externa Rgext, y el módulo de amplificación de potencia 1101 puede incluir un circuito de amplificación de potencia de una sola etapa o de múltiples etapas para amplificar una salida de corriente por el IC de accionamiento para satisfacer la demanda del IGBT de una corriente de accionamiento grande.
La figura 12 es un diagrama estructural esquemático de un dispositivo de conmutación de potencia proporcionado por una undécima realización de la presente divulgación, que se utiliza para ilustrar los componentes específicos de un circuito de amplificación de potencia. Como se muestra en la figura 12, el circuito de amplificación de potencia puede incluir un triodo NPN y un triodo PNP.
En el que, un extremo de salida del CI de accionamiento puede conectarse respectivamente a una base B1 del triodo NPN y a una base B2 del triodo PNP. Un colector C01 del triodo NPN se puede conectar respectivamente a una fuente de tensión CC positiva (+5 V-+20 V) y al IC del variador. Un colector C02 del triodo PNP se puede conectar respectivamente a una fuente de tensión CC negativa (-20 V ~ 0 V) y al IC del variador. Un emisor del triodo NPN y un emisor del triodo PNP están conectados a la resistencia de puerta externa Rgext.
En una realización, como se muestra en la figura 12, el circuito de amplificación de potencia puede incluir además una resistencia de amplificación Rc. Un extremo de la resistencia de amplificación Rc puede conectarse al extremo de salida del CI de accionamiento, y otro extremo de la resistencia de amplificación Rc puede conectarse respectivamente a la base B1 del transistor NPN y a la base B2 del transistor PNP.
El principio de funcionamiento del circuito de amplificación de potencia mostrado en la figura 12 puede ser el siguiente.
Cuando el IC de accionamiento recibe una señal de encendido de alto nivel (5 V) del módulo de control 101, puede emitir una corriente de accionamiento positiva a Rc, y el colector C01 y el emisor E01 del transistor NPN pueden encenderse, de modo que el nivel entre la puerta G y el emisor E del IGBT puede elevarse a 5 V ~ 20 V, lo que provoca que el IGBT se encienda.
Cuando el IC de accionamiento recibe una señal de apagado de bajo nivel (0 V) del módulo de control 101, puede emitir una corriente de accionamiento negativa a Rc, y el colector C02 y el emisor E02 del transistor PNP pueden apagarse, de modo que el nivel entre la puerta G y el emisor E del IGBT puede elevarse a -20 V ~ 0 V, lo que resulta en que el IGBT se apaga.
Cabe señalar que la figura 12 solo ilustra la estructura topológica del circuito de amplificación de potencia de una sola etapa. La capacidad de conducción del IGBT se puede mejorar aún más mediante el circuito de amplificación de potencia de múltiples etapas. Por supuesto, los expertos en la técnica también pueden implementar la activación del IGBT utilizando otros tipos de circuitos de amplificación de potencia según las necesidades reales, lo cual no está limitado en el presente documento.
Para facilitar la implementación de las realizaciones por parte del experto en la técnica, la selección de parámetros de cada componente en la figura 12 se describirá en detalle a continuación.
S1, la corriente pico Imáx necesaria para accionar el IGBT se puede calcular utilizando la fórmula (3).
Se pueden seleccionar S2, NPN y PNP de paquete grande y se puede considerar la corriente máxima de cada etapa de refuerzo. Si solo hay una etapa de refuerzo, la corriente máxima y la corriente pico obtenidas por S1 pueden ser las mismas; Si hay varias etapas de refuerzo, se pueden conectar varias etapas de refuerzo en paralelo y el valor de resistencia del Rgext se puede calcular de acuerdo con la corriente suministrada por cada etapa de refuerzo y el número de etapas de refuerzo.
S3, la relación de transmisión actual he del triodo se puede determinar de acuerdo con la hoja de datos del NPN y PNP seleccionados, la corriente de base Ib i del transistor NPN y la corriente base Ib2 del transistor PNP se puede calcular usando lpico/he, y luego el valor de resistencia del Rc se puede calcular según el valor de tensión AVge que se utiliza para accionar el IGBT.
Combinado con el análisis anterior, en el circuito de descarga, la división de tensión de los dispositivos puede ser desigual debido a las diferentes características de sincronización de K11 y K12. Por lo tanto, los circuitos integrados de accionamiento y los circuitos de accionamiento de K11 y K12 deben tener un diseño idéntico. El diseño de la PCB también debe ser altamente simétrico y el cable entre la placa controladora y el IGBT debe ser lo más simétrico posible. El valor de la resistencia del variador debe corregirse de acuerdo con las pruebas reales. En el presente diseño, el valor de Rgext puede establecerse como 1,5-3,8 Q, el valor de Rc puede establecerse como 30-180 Q.
En el sistema de calentamiento rápido del paquete de baterías, el uso del dispositivo de conmutación de alimentación es ligeramente diferente al de otros sistemas convencionales. Las tres medidas mencionadas anteriormente no se utilizan por separado en el sistema, y se combinan para implementar la aplicación del dispositivo de conmutación de alimentación grande en el sistema de calentamiento rápido del paquete de baterías.
Debe quedar claro que las realizaciones en esta especificación se describen de manera progresiva, y las partes iguales o similares en cada realización pueden referirse entre sí, y cada realización se centra en la diferencia con respecto a otras realizaciones. Para las realizaciones del dispositivo, las partes relevantes pueden consultarse en la descripción de las realizaciones del método. Las realizaciones de la presente divulgación no se limitan a las etapas y estructuras específicas descritas anteriormente y mostradas en los dibujos. Los expertos en la técnica pueden realizar diversos cambios, modificaciones y adiciones o cambiar el orden entre las etapas después de comprender las realizaciones de la presente divulgación. Además, por motivos de brevedad, se omiten aquí descripciones detalladas de métodos y técnicas conocidos.
Los bloques funcionales mostrados en los diagramas de bloques descritos anteriormente pueden implementarse como hardware, software, firmware o una combinación de los mismos. Cuando se implementa en hardware, puede ser, por ejemplo, un circuito electrónico, un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), firmware adecuado, complementos, tarjetas de función y similares. Cuando se implementan en software, los elementos de una realización de la presente divulgación son programas o segmentos de código que se utilizan para realizar las tareas requeridas. Los programas o segmentos de código pueden almacenarse en un medio legible por máquina o transmitirse a través de un medio de transmisión o enlace de comunicación a través de una señal de datos transportada en una onda portadora. El "medio legible por máquina" puede incluir cualquier medio que sea capaz de almacenar o transmitir información. Ejemplos de medios legibles por máquina incluyen circuitos electrónicos, dispositivos de memoria semiconductores, ROM, memoria flash, ROM borrable (EROM), disquetes, CD-ROM, discos ópticos, discos duros, medios de fibra óptica, enlaces de radiofrecuencia (RF) y similares. Los segmentos de código pueden descargarse a través de una red informática tal como Internet, una intranet o similar.
Las realizaciones de la presente divulgación se pueden implementar en otras formas específicas sin apartarse de sus características esenciales. Por ejemplo, los algoritmos descritos en las realizaciones específicas pueden modificarse sin que la arquitectura del sistema se aparte del alcance de las realizaciones de la presente divulgación. Como tales, las realizaciones deben considerarse en todos los aspectos como ilustrativas y no restrictivas, y el alcance de las realizaciones de la divulgación se define mediante las reivindicaciones adjuntas en lugar de las descripciones anteriores.

Claims (2)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de calentamiento, que comprende: un paquete de baterías, un módulo de almacenamiento de energía (102), un módulo de conmutación, un módulo de control (101) y un módulo de reserva; en el que
el módulo de conmutación comprende una primera unidad de conmutador (K1) y una segunda unidad de conmutador (K2);
el módulo de control (101) controla que la primera unidad de conmutador (K1) esté encendida y la segunda unidad de conmutador (K2) esté apagada, de modo que el paquete de baterías, la primera unidad de conmutador (K1) y el módulo de almacenamiento de energía (102) forman un circuito de descarga (1);
el módulo de control (101) controla que la primera unidad de conmutador (K1) esté apagada y la segunda unidad de conmutador (K2) esté encendida, de modo que el módulo de almacenamiento de energía (102), la segunda unidad de conmutador (K2) y el paquete de baterías forman un circuito de carga (2);
el módulo de amortiguación comprende una primera unidad de amortiguación (H1) y una segunda unidad de amortiguación (H2), en el que la primera unidad de amortiguación (H1) está conectada en paralelo a ambos extremos de la primera unidad de conmutador (K1) para proporcionar una trayectoria de corta duración cuando se enciende o apaga la primera unidad de conmutador (K1); y la segunda unidad de amortiguación (H2) está conectada en paralelo a ambos extremos de la segunda unidad de conmutador (K2) para proporcionar una trayectoria de corta duración cuando la segunda unidad de conmutador (K2) se enciende o se apaga,
estando el sistema de calentamiento caracterizado por que:
la primera unidad de amortiguación (H1) comprende un primer circuito de amortiguación RCD, y el primer circuito de amortiguación RCD está conectado en paralelo a ambos extremos de la primera unidad de conmutador (K1);
la segunda unidad de amortiguación (H2) comprende un segundo circuito de amortiguación RCD, y el segundo circuito de amortiguación RCD está conectado en paralelo a ambos extremos de la segunda unidad de conmutador (K2), en el que el primer circuito de amortiguación RCD comprende una primera resistencia (R1), un primer condensador (C1) y un primer diodo (D1), el segundo circuito de amortiguación RCD comprende una segunda resistencia (R2), un segundo condensador (C2) y un segundo diodo (D2), siendo el primer diodo (D1) y el segundo diodo (D2) ambos diodos Schottky, estando los valores de resistencia de la primera resistencia (R1) y la segunda resistencia (R2) dentro de un intervalo de 0,1 Q a 20 Q, y estando los valores de capacitancia del primer condensador (C1) y del segundo condensador (C2) dentro de un intervalo de 0,1 uF a 15 uF;
en el que el primer circuito de amortiguación RCD está conectado en paralelo a ambos extremos de la primera unidad de conmutador (K1), un primer extremo del primer condensador (C1) está conectado a un primer extremo de la primera unidad de conmutador (K1), un segundo extremo del primer condensador (C1) está conectado a un extremo de entrada del primer diodo (D1), un extremo de salida del primer diodo (D1) está conectado a un segundo extremo de la primera unidad de conmutador (K1), y la primera resistencia (R1) está conectada en paralelo a ambos extremos del primer condensador (C1);
en el que el segundo circuito de amortiguación RCD está conectado en paralelo a ambos extremos de la segunda unidad de conmutador (K2), un primer extremo del segundo condensador (C2) está conectado a un primer extremo de la segunda unidad de conmutador (K2), un segundo extremo del segundo condensador (C2) está conectado a un extremo de salida del segundo diodo (D2), un extremo de entrada del segundo diodo (D2) está conectado a un segundo extremo de la segunda unidad de conmutador (K2), y la segunda resistencia (R2) está conectada en paralelo a ambos extremos del segundo condensador (C2);
en el que un tiempo mínimo de encendido de un dispositivo de conmutación de alimentación en la primera unidad de conmutador (K1) está determinado por una constante de tiempo T’ l = R1 x C1 donde R1 es el valor de resistencia de la primera resistencia (R1), y C1 es el valor de capacitancia del primer condensador (C1), y se determina un tiempo mínimo de encendido de un dispositivo de conmutación de alimentación en la segunda unidad de conmutador (K2) por una constante de tiempo ^ 2 : T 2 = R2 x C2^ donde R2 es el valor de resistencia de la segunda resistencia (R2) y C2 es el valor de capacitancia del segundo condensador (C2).
2. El sistema de calentamiento según la reivindicación 1, en el que el sistema de calentamiento comprende además un condensador de absorción (C3) conectado en paralelo a dos electrodos del paquete de baterías.
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