电池加热系统及其控制方法、车辆与流程

文档序号:45159326发布日期:2026-04-07 20:53阅读:6来源:国知局

本技术涉及车辆控制,具体涉及一种电池加热系统及其控制方法、车辆。


背景技术:

1、新能源汽车在低温情况下,动力电池存在充电困难、放电效率低和循环寿命衰减等问题,通常需要对电池先进行加热后再让动力电池工作。


技术实现思路

1、有鉴于此,本技术提供了一种电池加热系统及其控制方法、车辆,通过根据充电桩连接状态控制动力电池的脉冲加热模式,并根据脉冲电流频率和脉冲电流幅值调节逆变器中的各相桥臂的占空比,能够提高动力电池加热速率,缩短充电时间,并且低温可实现充电。

2、为了达到上述目的,本技术提供如下技术方案:一种电池加热系统的控制方法,所述电池加热系统包括:充电桩、电机控制器以及电机,所述电机控制器包括:逆变器、第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块以及储能电容;动力电池、所述第一开关模块、所述储能电容、所述逆变器、所述电机、所述第三开关模块以及所述充电桩依次连接,所述第二开关模块连接在所述动力电池与所述电机之间;所述控制方法包括:所述动力电池有脉冲加热需求时,根据所述充电桩的连接状态确定所述电池加热系统的脉冲加热模式;控制所述第一开关模块、所述第二开关模块以及所述第三开关模块的导通状态,使动力电池、所述储能电容、所述逆变器、所述电机以及所述充电桩依次连接形成与所述脉冲加热模式对应的所述动力电池的脉冲充放电回路;根据预设的脉冲电流频率和脉冲电流幅值以及所述脉冲加热模式控制所述逆变器中的各相桥臂的控制脉冲的占空比,并根据所述占空比控制所述脉冲充放电回路对所述动力电池进行脉冲加热。

3、在本技术一实施例中,所述根据所述充电桩的连接状态确定所述电池加热系统的脉冲加热模式,包括:如果所述充电桩处于连接状态,则确定所述动力电池的脉冲加热模式为充电桩脉冲充电加热模式,所述充电桩脉冲充电加热模式为充电阶段通过所述充电桩向所述动力电池充电,放电阶段通过所述动力电池向所述电机中的绕组充电;如果所述充电桩处于未连接状态,则确定所述动力电池的脉冲加热模式为无充电桩脉冲充放电加热模式,所述无充电桩脉冲充放电加热模式为放电阶段通过所述动力电池向所述储能电容充电,放电阶段通过所述储能电容向所述动力电池充电。

4、在本技术一实施例中,所述控制所述第一开关模块、所述第二开关模块以及所述第三开关模块的导通状态,使动力电池、所述储能电容、所述逆变器、所述电机以及所述充电桩依次连接形成与所述脉冲加热模式对应的所述动力电池的脉冲充放电回路,包括:如果所述脉冲加热模式为充电桩脉冲充电加热模式,控制所述第二开关模块断开,所述第一开关模块和所述第三开关模块闭合,使所述充电桩、所述电机、所述逆变器以及所述动力电池依次连接,形成第一脉冲充放电加热电路;如果所述脉冲加热模式为无充电桩脉冲充放电加热模式,控制所述第二开关模块闭合,所述第一开关模块和所述第三开关模块断开,使所述动力电池、所述第二开关模块、所述电机以及所述逆变器依次连接,形成第二脉冲充放电加热电路。

5、在本技术一实施例中,所述根据预设的脉冲电流频率和脉冲电流幅值以及所述脉冲加热模式控制所述逆变器中的各相桥臂的控制脉冲的占空比,包括:如果所述脉冲加热模式为充电桩脉冲充电加热模式,根据预设的脉冲电流频率和脉冲电流幅值生成脉冲需求电流;根据所述脉冲需求电流控制所述逆变器中的各相桥臂的控制脉冲的占空比。

6、在本技术一实施例中,所述根据所述脉冲需求电流控制所述逆变器中的各相桥臂的控制脉冲的占空比,包括:获取所述电机的各相绕组的相电流,并计算各相绕组的所述相电流之和,得到实际充电电流;根据所述脉冲需求电流与所述实际充电电流之差,得到偏差电流;根据所述偏差电流进行比例积分调节,得到所述逆变器中的各相桥臂的控制脉冲的占空比。

7、在本技术一实施例中,所述根据预设的脉冲电流频率和脉冲电流幅值生成脉冲需求电流,包括:在充电阶段,根据预设的脉冲电流频率和脉冲电流幅值应用方波信号发生器生成脉冲充电需求电流;在放电阶段,根据预设的脉冲电流频率和脉冲电流幅值应用正弦信号发生器生成脉冲放电需求电流。

8、在本技术一实施例中,所述根据预设的脉冲电流频率和脉冲电流幅值应用方波信号发生器生成第一脉冲需求电流之前,包括:控制所述逆变器中的至少一相桥臂的上桥臂导通;所述充电桩、所述电机中的与所述至少一相桥臂连接的至少一相绕组、所述至少一相桥臂的上桥臂、所述第一开关模块以及所述动力电池依次连接形成第一脉冲充电回路;所述根据预设的脉冲电流频率和脉冲电流幅值应用正弦信号发生器生成第二脉冲需求电流之前,包括:控制所述逆变器中的至少另一相桥臂的上桥臂和所述至少一相桥臂的下桥臂导通;所述动力电池、所述逆变器中的至少另一相桥臂的上桥臂、所述电机中与所述至少另一相桥臂连接的至少另一相绕组、所述电机中的所述至少一相绕组、所述至少一相桥臂的下桥臂依次连接形成第一脉冲放电回路。

9、在本技术一实施例中,所述方法还包括:如果所述动力电池无脉冲加热需求,且所述充电桩处于连接状态,则确定所述电池加热系统工作于电机驱动模式;如果所述动力电池无脉冲加热需求,且所述充电桩处于未连接状态,则确定所述电池加热系统工作于正常充电模式。

10、作为本技术的第二方面,本技术还提供了一种电池加热系统,包括:充电桩、电机控制器以及电机,所述电机控制器包括:逆变器、第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块以及储能电容;动力电池、所述第一开关模块、所述储能电容、所述逆变器、所述电机、所述第三开关模块以及所述充电桩依次连接,所述第二开关模块连接在所述动力电池与所述电机之间;所述电机控制器还包括控制电路,所述控制电路用于:所述动力电池有脉冲加热需求时,根据所述充电桩的连接状态确定所述电池加热系统的脉冲加热模式;控制所述第一开关模块、所述第二开关模块以及所述第三开关模块的导通状态,使动力电池、所述储能电容、所述逆变器、所述电机以及所述充电桩依次连接形成与所述脉冲加热模式对应的所述动力电池的脉冲充放电回路;根据预设的脉冲电流频率和脉冲电流幅值以及所述脉冲加热模式控制所述逆变器中的各相桥臂的控制脉冲的占空比,并根据所述占空比控制所述脉冲充放电回路对所述动力电池进行脉冲加热。

11、作为本技术的第三方面,本技术还提供了一种车辆,包括:上述的电池加热系统。

12、本技术提供的一种电池加热系统的控制方法,所述电池加热系统包括:充电桩、电机控制器以及电机,所述电机控制器包括:逆变器、第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块以及储能电容;动力电池、所述第一开关模块、所述储能电容、所述逆变器、所述电机、所述第三开关模块以及所述充电桩依次连接,所述第二开关模块连接在所述动力电池与所述电机之间;所述控制方法包括:所述动力电池有脉冲加热需求时,根据所述充电桩的连接状态确定所述电池加热系统的脉冲加热模式;控制所述第一开关模块、所述第二开关模块以及所述第三开关模块的导通状态,使动力电池、所述储能电容、所述逆变器、所述电机以及所述充电桩依次连接形成与所述脉冲加热模式对应的所述动力电池的脉冲充放电回路;根据预设的脉冲电流频率和脉冲电流幅值以及所述脉冲加热模式控制所述逆变器中的各相桥臂的控制脉冲的占空比,并根据所述占空比控制所述脉冲充放电回路对所述动力电池进行脉冲加热,能够提高动力电池加热速率,缩短充电时间,并且低温可实现充电。

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