[發明專利]一種電動汽車及其動力電池脈沖加熱系統和加熱方法

有效

• 申請號: 202110485322.X
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN112977173B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 陳富;彭錢磊;陳健;杜長虹;范旭紅;鄧承浩;林雨婷;蘇琳珂
• 申請（專利權）人: 重慶長安新能源汽車科技有限公司
• 主分類號: B60L58/27
• 分類號: B60L58/27;B60L15/20;H01M10/615;H01M10/625
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 唐錫嬌

1.一種動力電池脈沖加熱方法，采用的電機系統包括電機控制器（41）和三相電機（42），電機控制器（41）包括電機控制單元、三相橋臂和母線電容C，母線電容C與三相橋臂并聯，三相橋臂的六個功率開關的控制端分別與電機控制單元的六個控制輸出端連接，三相橋臂的中點分別連接三相電機（42）的三相定子繞組，三相電機（42）的電機轉速信號輸出端和電機轉子位置信號輸出端分別與電機控制單元的兩個信號采集端連接；三相橋臂與動力電池（1）連接，形成動力電池脈沖加熱回路；該方法為：在滿足脈沖加熱進入條件時，電機系統進入脈沖加熱模式，給動力電池進行脈沖加熱；在滿足脈沖加熱退出條件時，電機系統退出脈沖加熱模式，停止給動力電池脈沖加熱；其特征在于：在脈沖加熱模式下，所述電機控制單元執行如下步驟：

根據加熱檔位請求值確定開關頻率請求值f和直軸電壓請求值Ud；

根據電機轉子位置信號，對直軸電壓請求值Ud和預設的交軸電壓Uq進行Park逆變換，得到α軸電壓矢量U_α和β軸電壓矢量U_β；其中，該預設的交軸電壓Uq=0；

根據開關頻率請求值f生成一個周期為2/f的脈沖信號；其中，該脈沖信號一個周期內的前1/f時間為高電平、后1/f時間為低電平；

根據α軸電壓矢量U_α和β軸電壓矢量U_β，計算所述六個功率開關的導通時間，結合開關頻率請求值f，形成六個功率開關的初始脈寬調制信號；其中，該初始脈寬調制信號的周期為1/f；

對所述初始脈寬調制信號和所述脈沖信號進行與運算，并將與運算的結果作為所述六個功率開關的實際脈寬調制信號；其中，該實際脈寬調制信號的周期為2/f；

根據所述實際脈寬調制信號控制所述六個功率開關的通斷。

2.根據權利要求1所述的動力電池脈沖加熱方法，其特征在于：所述開關頻率請求值f和直軸電壓請求值Ud的確定方式為：電機控制單元根據加熱檔位請求值查詢檔位-頻率-電壓表，得到所述開關頻率請求值f和直軸電壓請求值Ud；其中，所述檔位-頻率-電壓表為加熱檔位請求值與開關頻率請求值、直軸電壓請求值的對應關系表。

3.根據權利要求1或2所述的動力電池脈沖加熱方法，其特征在于：

若同時滿足條件1a~1d，則表示滿足脈沖加熱進入條件；其中，

條件1a：加熱允許指令不為零；

條件1b：加熱檔位請求值不為零；

條件1c：電機系統處于高壓待機模式；

條件1d：電機轉速小于或等于預設的不會導致車輛行駛或抖動的轉速閾值n₁；

若滿足條件2a~2d中的任意一個條件，則表示滿足脈沖加熱退出條件；其中，

條件2a：加熱允許指令為零；

條件2b：加熱檔位請求值為零；

條件2c：電機轉速大于預設的不會導致車輛行駛或抖動的轉速閾值n₁；

條件2d：脈沖加熱持續時間大于或等于預設的單次最大允許加熱時間閾值T_max。