用于加热电动汽车的电池的控制方法、系统及电动汽车技术方案

本发明专利技术涉及电动汽车领域，公开了一种用于加热电动汽车的电池的控制方法、控制系统及电动汽车。该控制方法包括：根据所述电动汽车的电动机的转子的当前位置，计算脉冲宽度调制信号；根据所述脉冲宽度调制信号，控制所述电动汽车的逆变器的开关元件的通断以输出控制电压；以及将所述控制电压加载到所述电动机的定子线圈以产生仅沿该电动机的转子磁场方向形成磁场的电流，从而通过该定子线圈的热损耗对所述电池进行加热。该控制方法可无需额外配置加热器，通过对电动汽车所配备的永磁同步电动机进行控制，即可在保证电动机不会旋转的基础上，实现对通入电池的循环液的加热升温。

【技术实现步骤摘要】
用于加热电动汽车的电池的控制方法、系统及电动汽车
本专利技术涉及电动汽车领域，具体地涉及一种用于加热电动汽车的电池的控制方法、控制系统及电动汽车。
技术介绍
当前较为常用的电池加热方式是采用加热器10对通入电池20的循环液进行加热，使得电池升温，从而可避免因电池温度过低而失去活性，如图1所示。但这种电池加热方式需要单独配备一台专门的加热器，增加成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于加热电动汽车的电池的控制方法、控制系统及电动汽车，其可无需额外配置加热器，通过对电动汽车所配备的永磁同步电动机进行控制，即可在保证电动机不会旋转的基础上，实现对通入电池的循环液的加热升温。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种用于加热电动汽车的电池的控制方法，该控制方法包括：根据所述电动汽车的电动机的转子的当前位置，计算脉冲宽度调制信号；根据所述脉冲宽度调制信号，控制所述电动汽车的逆变器的开关元件的通断以输出控制电压；以及将所述控制电压加载到所述电动机的定子线圈以产生仅沿该电动机的转子磁场方向形成磁场的电流，从而通过该定子线圈的热损耗对所述电池进行加热。可选的，所述控制方法还包括：基于目标加热功率，通过闭环控制电路对所述电流进行修正。可选的，所述闭环控制电路为比例积分(PI)闭环控制电路。可选的，所述根据所述电动汽车的电动机的转子的当前位置，计算脉冲宽度调制信号包括：根据所述电动机的转子的当前位置，通过正弦脉宽调制方法计算脉冲宽度调制信号。相应地，本专利技术另一方面提供一种用于加热电动汽车的电池的控制系统，该控制系统包括：脉冲宽度调制装置，用于根据所述电动汽车的电动机的转子的当前位置，计算脉冲宽度调制信号；逆变器，用于根据所述脉冲宽度调制信号，控制该逆变器的开关元件的通断以输出控制电压；以及控制电路，用于将所述控制电压加载到所述电动机的定子线圈以产生仅沿该电动机的转子磁场方向形成磁场的电流，从而通过该定子线圈的热损耗对所述电池进行加热。可选的，所述控制系统还包括：闭环控制电路，用于基于目标加热功率对所述电流进行修正。可选的，所述闭环控制电路为比例积分(PI)闭环控制电路。可选的，所述脉冲宽度调制装置还用于：根据所述电动机的转子的当前位置，通过正弦脉宽调制方法计算脉冲宽度调制信号。相应地，本专利技术又一方面还提供一种电动汽车，该电动汽车包括上述的用于加热电动汽车的电池的控制系统。通过上述技术方案，本专利技术创造性地根据电动汽车的电动机的转子的当前位置计算脉冲宽度调制信号，再由所计算的脉冲宽度调制信号控制逆变器的开关元件的通断从而输出控制电压，将该控制电压加载到所述电动机的定子线圈可产生仅沿该电动机的转子磁场方向形成磁场的电流，从而通过该定子线圈的热损耗对所述电池进行加热，由此，该控制方法无需额外配置的加热器，通过对电动汽车所配备的永磁同步电动机进行控制，即可在保证电动机不会旋转的基础上，实现对通入电池的循环液的加热升温。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是现有技术中利用加热器对电池进行加热的示意图；图2是现有技术中的电动汽车的电机控制系统的示意图；图3是本专利技术一实施例提供的用于加热电动汽车的电池的控制方法；图4是本专利技术一实施例提供的永磁同步电动机控制加热方式原理示意图；图5是本专利技术一实施例提供的电动机加热闭环控制系统流程示意图；以及图6是本专利技术一实施例提供的用于加热电动汽车的电池的控制系统的结构图。附图标记说明10加热器20电池21电机控制装置22逆变器23电动机24脉冲宽度调制装置25控制电路具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。通常，电动汽车的电机控制系统可包括：电池20、电机控制装置21、逆变器22及电动机23等，如图2所示。其中，所示电池20与所述逆变器22连接，用于向所述逆变器22供电；所述电机控制装置21和所述逆变器22连接，用于向所述逆变器22提供调制控制信号；所述逆变器22与所述电动机连接，用于根据所提供的调制控制信号控制其开关元件的通断，以输出相应的控制电压所述电动机23，从而控制所述电动机23运转。图3是本专利技术一实施例提供的用于加热电动汽车的电池的控制方法的流程图。如图3所示，本专利技术提供的用于加热电动汽车的电池的控制方法可包括如下的步骤：步骤S301，根据所述电动汽车的电动机的转子的当前位置，计算脉冲宽度调制信号；步骤S302，根据所述脉冲宽度调制信号，控制所述电动汽车的逆变器的开关元件的通断以输出控制电压；以及步骤S303，将所述控制电压加载到所述电动机的定子线圈以产生仅沿该电动机的转子磁场方向形成磁场的电流，从而通过该定子线圈的热损耗对所述电池进行加热。该控制方法可根据电动汽车的电动机的转子的当前位置计算脉冲宽度调制信号，再由所计算的脉冲宽度调制信号控制逆变器的开关元件的通断从而输出控制电压，将该控制电压加载到所述电动机的定子线圈可产生电流，该电流形成的磁场与该电动机的转子磁场的方向相同，从而通过该定子线圈的热损耗对所述电池进行加热，由此，该控制方法无需额外配置的加热器，通过对电动汽车所配备的永磁同步电动机进行控制，即可在保证电动机不会旋转的基础上，实现对通入电池的循环液的加热升温。对于步骤S301，所述根据所述电动汽车的电动机的转子的当前位置，计算脉冲宽度调制信号可包括：根据所述电动机的转子的当前位置，通过正弦脉宽调制(SPWM)方法计算脉冲宽度调制信号。具体地，根据所述电动机的转子的当前位置，通过SPWM方法计算出脉冲宽度调制信号合理的占空比，所述占空比为控制开关元件的脉冲信号的开通时间相对于整个周期所占的比例。本专利技术采用永磁同步电动机的矢量控制方式，以转子磁场方向为d轴，其超前90°方向为q轴，形成旋转的坐标系。给定的Id和Iq合成的电流Is形成的磁场方向与转子磁场方向形成一个角度，合理的角度使磁场之间作用形成最大的转矩，如图4所示。而当只给定Id不同数值且Iq＝0时，合成电流Is形成的磁场方向与转子磁场方向形成0°或180°的角度，此时是完全无法产生电磁转矩的。根据以上所述原理，只给定Id，既可以产生输出电流，又可以保证电机不会动作，就可以让车辆在静止的状态下，电动机定子线圈产生热损耗，从而对通入电池的循环液进行加热升温。对于步骤S302，根据所述脉冲宽度调制信号，控制所述电动汽车的逆变器的开关元件的通断以输出控制电压。其中，所述开关元件为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)元件，该IGBT元件具有开关速度快以及驱动电流大等特点。具体地，将步骤S301中计算出的针对三相的脉冲宽度调制信号PWMa、PW本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于加热电动汽车的电池的控制方法，其特征在于，该控制方法包括：/n根据所述电动汽车的电动机的转子的当前位置，计算脉冲宽度调制信号；/n根据所述脉冲宽度调制信号，控制所述电动汽车的逆变器的开关元件的通断以输出控制电压；以及/n将所述控制电压加载到所述电动机的定子线圈以产生仅沿该电动机的转子磁场方向形成磁场的电流，从而通过该定子线圈的热损耗对所述电池进行加热。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于加热电动汽车的电池的控制方法，其特征在于，该控制方法包括：
根据所述电动汽车的电动机的转子的当前位置，计算脉冲宽度调制信号；
根据所述脉冲宽度调制信号，控制所述电动汽车的逆变器的开关元件的通断以输出控制电压；以及
将所述控制电压加载到所述电动机的定子线圈以产生仅沿该电动机的转子磁场方向形成磁场的电流，从而通过该定子线圈的热损耗对所述电池进行加热。


2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：基于目标加热功率，通过闭环控制电路对所述电流进行修正。


3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述闭环控制电路为比例积分(PI)闭环控制电路。


4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述电动汽车的电动机的转子的当前位置，计算脉冲宽度调制信号包括：根据所述电动机的转子的当前位置，通过正弦脉宽调制方法计算脉冲宽度调制信号。


5.一种用于加热电动汽车的电池的控制系统，其特征在于，该控...

【专利技术属性】
技术研发人员：车炎坷，肖恺，李江华，杜智勇，
申请(专利权)人：比亚迪汽车工业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44