电池加热系统、及其控制方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了电池加热系统、及其控制方法和装置，涉及电池领域。该控制方法包括：确定电池的荷电状态SOC；若SOC大于第一SOC阈值，将流入电机绕组的第一电流调制为交流电，以利用交流电在电机绕组产生的热量为电池加热；若SOC小于或等于第一SOC阈值，将流入电机绕组的第二电流调制为直流电，以利用直流电在电机绕组产生的热量为电池加热。本申请实施例提供的方案，能够兼顾加热效率和能量消耗，提高电池加热系统的灵活性。

【技术实现步骤摘要】
电池加热系统、及其控制方法和装置
本申请涉及电池领域，尤其涉及电池加热系统、及其控制方法和装置。
技术介绍
随着新能源的发展，越来越多的领域采用新能源作为动力。由于具有能量密度高、可循环充电、安全环保等优点，电池被广泛应用于新能源汽车、消费电子、储能系统等领域中。但是低温环境下电池的使用会受到一定限制。具体的，电池在低温环境下的放电容量会严重衰退，以及电池在低温环境下无法充电。因此，为了能够正常使用电池，需要在低温环境下为电池进行加热。然而，现有加热方案中利用外部加热装置对电池进行加热，整个加热过程中加热方式单一，加热灵活性较低。
技术实现思路
本申请实施例提供的电池加热系统、及其控制方法和装置，能够兼顾加热效率和能量消耗，提高了电池加热系统的灵活性。第一方面，本申请实施例提供了一种电池加热系统的控制方法，电池加热系统包括电机绕组，包括：确定电池的荷电状态SOC；若SOC大于第一SOC阈值，将流入电机绕组的第一电流调制为交流电，以利用交流电在电机绕组产生的热量为电池加热；若SOC小于或等于第一SOC阈值，将流入电机绕组的第二电流调制为直流电，以利用直流电在电机绕组产生的热量为电池加热。第二方面，本申请实施例提供一种电池加热系统的控制装置，电池加热系统包括电机绕组，包括：参数获取模块，用于确定电池的荷电状态SOC；电流调制模块，用于若SOC大于第一SOC阈值，将流入电机绕组的第一电流调制为交流电，以利用交流电在电机绕组产生的热量为电池加热；以及，若SOC小于或等于第一SOC阈值，将流入电机绕组的第二电流调制为直流电，以利用直流电在电机绕组产生的热量为电池加热。第三方面，提供一种电池加热系统，包括：电机绕组；第一方面以及第一方面任一实施例提供的控制装置。根据本申请实施例中的电池加热系统、及其控制方法和装置，由于相较于利用直流电在绕组产生热量对电池加热的方式而言，利用交流电在绕组产生热量对电池加热的方式加热效率较高且能耗较高，在电池SOC小于等于第一SOC阈值时，即在电池电量不足时，利用直流电在绕组产生热量对电池加热，能够降低电量消耗；在电池SOC大于第一SOC阈值时，即在电池电量较为充足时，利用交流电在绕组产生热量对电池加热，能够提高加热效率，整体上兼顾了加热效率和能量消耗，提高了电池加热系统的灵活性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种示例性的电池动力系统的系统架构图；图2为本申请实施例提供的一种电池加热系统的系统架构图；图3是本申请实施例提供的一种能量传输模块的结构示意图；图4是本申请实施例提供的一种示例性的能量传输模块的结构示意图；图5是本申请实施例提供的一种电池加热系统的控制方法的流程示意图；图6是本申请实施例提供的一种示例性的电池加热系统的控制方法的流程示意图；图7是本申请实施例提供的一种计算目标导通开关的调制信号的逻辑流程图；图8是本申请实施例提供的又一种电池加热系统的控制方法的流程示意图；图9是本申请实施例提供的一种电池加热系统的控制装置的结构示意图。具体实施方式下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本申请，并不被配置为限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本申请实施例提供了一种电池加热系统及其控制方法和装置，可应用于对温度较低的电池进行加热的场景中。比如，可以应用于通过对电池加热，使电池的温度上升，达到电池组可正常使用的温度的具体场景中。具体地，在本申请实施例中，当电池荷电状态（StateOfCharge，SOC）大于第一SOC阈值时，可以将绕组的电流调制为交流电，利用交流电在绕组产生热量对电池加热，能够提高加热效率；当电池SOC小于等于第一SOC阈值时，即在电池电量不足时，利用直流电在绕组产生热量对电池加热，能够降低电量消耗，提高了电池加热系统的灵活性。首先，为了更好的理解本申请，本申请实施例对SOC、电池、电池动力系统等概念作具体解释说明。（1）SOC，即电池在一定的放电倍率下，剩余电量与相同条件下额定容量的比值。SOC是电池管理系统的重要参数之一，也是整个汽车的充放电控制策略和电池均衡工作的依据。但是由于锂电池本身结构的复杂性，其荷电状态不能通过直接测量得到，仅能根据电池的某些外部特性，如电池的内阻、温度、电流等相关参数，利用相关的特性曲线或计算公式完成对SOC的估算工作。（2）电池，本申请实施例中的电池可以为锂离子电池、锂金属电池、铅酸电池、镍隔电池、镍氢电池、锂硫电池、锂空气电池或者钠离子电池等，在此不做限定。从规模而言，本申请实施例中的电池可以为电芯单体，也可以是电池模组或电池包，在此不做限定。从应用场景而言，电池可应用于汽车、轮船等动力装置内。比如，可以应用于电动汽车内，为电动汽车的电机供电，作为电动汽车的动力源。电池还可为电动汽车中的其他用电器件供电，比如为车内空调、车载播放器等供电。（3）电池动力系统，当电池作为动力装置的动力源时，需要通过电池动力系统将电池提供的电能转换为机械能。图1为本申请实施例提供的一种示例性的电池动力系统的系统架构图。如图1所示，该电池动力系统可以包括：与电池P1连接的逆变器P2，以及与逆变器P2连接的电机P3。对于逆变器P2，具体说明如下。逆变器P2包括三相桥臂：U相桥臂、V相桥臂和W相桥臂。其中，上述三相桥臂中的每一相桥臂均具有上桥臂和下桥臂，且上桥臂和下桥臂均各自设置有开关模块。比如，如图1所示，U相桥臂的上桥臂的开关模块为第一开关模块P21，U相桥臂的下桥臂的开关模块为第二开关模块P22。V相桥臂的上桥臂的开关模块为第三开关模块P23，V相桥臂的下桥臂的开关模块为第四开关模块P24。W相桥臂的上桥臂的开关模块为第五开关模块P25，W相桥臂的下桥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池加热系统的控制方法，其特征在于，所述电池加热系统包括电机绕组，所述控制方法包括：/n确定电池的荷电状态SOC；/n若所述SOC大于第一SOC阈值，将流入所述电机绕组的第一电流调制为交流电，以利用所述交流电在所述电机绕组产生的热量为所述电池加热；/n若所述SOC小于或等于所述第一SOC阈值，将流入所述电机绕组的第二电流调制为直流电，以利用所述直流电在所述电机绕组产生的热量为所述电池加热。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池加热系统的控制方法，其特征在于，所述电池加热系统包括电机绕组，所述控制方法包括：
确定电池的荷电状态SOC；
若所述SOC大于第一SOC阈值，将流入所述电机绕组的第一电流调制为交流电，以利用所述交流电在所述电机绕组产生的热量为所述电池加热；
若所述SOC小于或等于所述第一SOC阈值，将流入所述电机绕组的第二电流调制为直流电，以利用所述直流电在所述电机绕组产生的热量为所述电池加热。


2.根据权利要求1所述的电池加热系统的控制方法，其特征在于，
所述若所述SOC小于或等于所述第一SOC阈值，将流入所述电机绕组的第二电流调制为直流电，具体包括：
若所述SOC大于第二SOC阈值且小于所述第一SOC阈值，将从所述电池流入所述电机绕组的第二电流调制为所述直流电；
若所述SOC小于或等于所述第二SOC阈值，将从外接充电装置流入所述电机绕组的第二电流调制为所述直流电。


3.根据权利要求1所述的电池加热系统的控制方法，其特征在于，
所述将流入所述电机绕组的第二电流调制为直流电，具体包括：
控制逆变器中的目标导通开关持续导通，以将所述第二电流调制为所述直流电；
其中，所述逆变器与所述电机绕组相连接，所述目标导通开关包括至少一个上桥臂开关单元和至少一个下桥臂开关单元，所述至少一个上桥臂开关单元和所述至少一个下桥臂开关单元位于不同的桥臂上。


4.根据权利要求3所述的电池加热系统的控制方法，其特征在于，所述将流入所述电机绕组的第二电流调制为直流电，还包括：
将电机的定子磁场和所述电机的转子磁场的夹角调为零。


5.根据权利要求3所述的电池加热系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
控制所述直流电不超过预设安全电流；
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄孝键，但志敏，李宝，左希阳，
申请(专利权)人：江苏时代新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32