电池加热的电路、系统以及方法技术方案

本申请公开了一种电池加热的电路、系统和方法，涉及车辆领域。具体实现方案为：至少一个驱动电阻阵列，其包括至少两个并联支路，每个并联支路均包括相互串联的电阻和开关，或至少两个并联支路中除了其中一个并联支路仅包括电阻之外的每个并联支路均包括相互串联的电阻和开关；在至少两个并联支路的并联的两端中，其中一端用于接入驱动信号，另一端用于与车辆的电驱动系统中的绝缘栅双极型晶体管的栅极连接；以及加热控制模块的检测端用于与检测车辆的动力电池的温度的设备连接，控制端分别与至少一个驱动电阻阵列中连接以控制开关的断开与闭合。本申请可以改变电驱动系统的IGBT器件的栅极输入电阻来改变其损耗，调整电池加热的效率。池加热的效率。池加热的效率。

【技术实现步骤摘要】
电池加热的电路、系统以及方法


[0001]本申请涉及车辆的
，尤其涉及车辆电池加热的电路、系统以及方法。

技术介绍

[0002]车辆动力电池的工作性能受其温度的影响较大，其最佳性能所对应的工作温度为25℃左右。在低温的环境下，动力电池的充放电性能将受到很大的限制，尤其是在电池的温度达到
‑
20℃以下，其放电性能仅为常温度的10％左右，甚至不具备充电的能力。为此，为了保持必要的充放性能，当电池温度下降到一定的数值时，需要给动力蓄电池加热。当动力电池的充放电性能满足整车的需求时，可以停止加热。
[0003]目前电动汽车常用的加热技术主要体现在以下两个方向：
[0004]1、利用高压PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数热敏材料)加热。高压PTC是目前最主流的制热元件，其采用PTC陶瓷发热元件与铝管制成，热转换效率高，但会提升整车的成本，且车辆不能充分利用其自身的零部件来产生热能。
[0005]2、利用热泵加热。热泵是一种将低拉热源的热能转移到高位热源的装置。把蒸发器和冷凝器的功能互相对换，改变热量转移的方向，使得特定温度范围内的热能效比高。这是目前电动汽车热管理应用的主流方向。这其中就包括利用车辆中的电驱动系统来产生热量给电池加热的方法。
[0006]目前利用电驱动系统进行电池加热的方式，有以下这两种方式：
[0007]方式一：电池自加热技术。利用电机控制器控制电机的电感反复地进行“储能
‑
释能”的操作，从而直流母线上产生高频交流电，在电池内阻上产生发热功率，从而加热电池。
[0008]方式二：利用电机堵转模式加热。在电池需要加热的情况下，控制电机进入堵转模式，并利用该模式下电机和电机控制器所产生的热量，对电池进行加热。
[0009]上述两种方式中的电机控制器，是由PWM信号控制6个IGBT器件的开关，将直流转换成交流进而驱动电机旋转工作。参见图1，图1为车辆中的电驱动系统的拓扑电路图。
[0010]但是，上述方式一不能充分利用电机和IGBT等发热元件的热量给电池加热，加热的资源利用率仍然较低。上述方式二，由于加热过程中是正常驱动电路，则在给电池加热时，IGBT元件的发热并不高，不能提供足够的能量给电池进行加热。

技术实现思路

[0011]本申请提供一种电池加热的电路、系统以及方法，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。
[0012]根据本申请的一方面，提供了一种电池加热的电路，包括：
[0013]至少一个驱动电阻阵列，所述驱动电阻阵列包括至少两个并联支路，每个所述并联支路均包括相互串联的电阻和开关，或所述至少两个并联支路中除了其中一个并联支路仅包括电阻之外的每个并联支路均包括相互串联的电阻和开关；在所述至少两个并联支路的并联的两端中，其中一端用于接入驱动信号，另一端用于与车辆的电驱动系统中的绝缘
栅双极型晶体管的栅极连接；以及
[0014]加热控制模块，包括检测端和控制端，所述检测端用于与检测所述车辆的动力电池的温度的设备连接，所述控制端分别与所述至少一个驱动电阻阵列中的各开关的受控端连接以控制所述开关的断开与闭合。
[0015]在一种实施方式中，还包括连接于所述加热控制模块的控制端与所述至少一个驱动电阻阵列中的各开关的受控端之间的光耦隔离模块，所述光耦隔离模块用于对所述加热控制模块输出的控制信号进行隔离放大。
[0016]在一种实施方式中，所述驱动电阻阵列包括三个并联支路，其中，第一并联支路包括串联的第一电阻和第一开关，第二并联支路包括串联的第二电阻和第二开关，第三并联支路包括第三电阻。
[0017]在一种实施方式中，所述驱动电阻阵列的数量为六个，此六个所述驱动电阻阵列分别与所述电驱动系统中的六个绝缘栅双极型晶体管连接。
[0018]在一种实施方式中，六个所述驱动电阻阵列的结构相同。
[0019]根据本申请的另一个方面，提供了一种电池加热系统，包括：
[0020]电机；
[0021]电驱动系统，其包括多个绝缘栅双极型晶体管；以及
[0022]本申请任一实施例所述的电池加热的电路，所述电路中的至少一个驱动电阻阵列分别与所述电驱动系统中的至少一个所述绝缘栅双极型晶体管的栅极连接；
[0023]其中，所述电池加热的电路用于接收驱动信号，并根据驱动信号驱动所述电驱动系统，使所述电驱动系统将输入到所述电驱动系统的直流转换成交流并输出此交流给所述电机，以驱动所述电机旋转。
[0024]根据本申请的另一个方面，提供了一种电池加热的方法，由加热控制模块执行，所述方法包括：
[0025]获取车辆的动力电池的温度；
[0026]根据获取到的温度，输出控制信号给至少一个驱动电阻阵列的各开关的受控端以控制所述开关的断开与闭合，所述驱动电阻阵列包括至少两个并联支路，每一个所述并联支路均包括相互串联的电阻和开关，或所述至少两个并联支路中除了其中一个并联支路仅包括电阻之外的每个并联支路均包括相互串联的电阻和开关；在所述至少两个并联支路的并联的两端中，其中一端用于接入驱动信号，另一端用于与车辆的电驱动系统中的绝缘栅双极型晶体管的栅极连接。
[0027]在一种实施方式中，所述驱动电阻阵列包括三个并联支路，其中，第一并联支路包括串联的第一电阻和第一开关，第二并联支路包括串联的第二电阻和第二开关，第三并联支路包括第三电阻，所述根据获取到的温度，输出控制信号给至少一个驱动电池阵列的各开关的受控端，包括：
[0028]如果获取到的温度小于第一温度阈值，则输出第一控制信号给所述驱动电阻阵列，以将所述第一开关和所述第二开关断开；
[0029]如果获取到的温度大于所述第一温度阀值但小于第二温度阈值，则输出第二控制信号给所述驱动电阻阵列，以将所述第一开关和所述第二开关中的一者断开；以及
[0030]如果获取到的温度大于所述第二温度阈值，则输出第三控制信号给所述驱动电阻
阵列，以将所述第一开关和所述第二开关闭合。
[0031]在一种实施方式中，所述根据获取到的温度，输出控制信号给至少一个驱动电池阵列的各开关的受控端，包括：
[0032]如果获取到的温度小于第一温度阈值，则输出第一控制信号给所述驱动电阻阵列，所述驱动电阻阵列的并联总电阻为第一并联电阻；
[0033]如果获取到的温度大于第一温度阈值但小于第二温度阈值，则输出第二控制信号给所述驱动电阻阵列，所述驱动电阻阵列的并联总电阻为第二并联电阻；
[0034]如果获取到的温度大于所述第二温度阈值，则输出第三控制信号给所述驱动电阻阵列，所述驱动电阻阵列的并联总电阻为第三并联电阻；
[0035]其中，所述第一并联电阻大于所述第二并联电阻，所述第二并联电阻大于所述第三并联电阻。
[0036]根据本申请实施例，电池加热的电路可以改变电驱动系统的电路结构。电池加热系统根据车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池加热的电路，其特征在于，包括：至少一个驱动电阻阵列，所述驱动电阻阵列包括至少两个并联支路，每个所述并联支路均包括相互串联的电阻和开关，或所述至少两个并联支路中除了其中一个并联支路仅包括电阻之外的每个并联支路均包括相互串联的电阻和开关；在所述至少两个并联支路的并联的两端中，其中一端用于接入驱动信号，另一端用于与车辆的电驱动系统中的绝缘栅双极型晶体管的栅极连接；以及加热控制模块，包括检测端和控制端，所述检测端用于与检测所述车辆的动力电池的温度的设备连接，所述控制端分别与所述至少一个驱动电阻阵列中的各开关的受控端连接以控制所述开关的断开与闭合。2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括连接于所述加热控制模块的控制端与所述至少一个驱动电阻阵列中的各开关的受控端之间的光耦隔离模块，所述光耦隔离模块用于对所述加热控制模块输出的控制信号进行隔离放大。3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述驱动电阻阵列包括三个并联支路，其中，第一并联支路包括串联的第一电阻和第一开关，第二并联支路包括串联的第二电阻和第二开关，第三并联支路包括第三电阻。4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述驱动电阻阵列的数量为六个，此六个所述驱动电阻阵列分别与所述电驱动系统中的六个绝缘栅双极型晶体管连接。5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，六个所述驱动电阻阵列的结构相同。6.一种电池加热系统，其特征在于，包括：电机；电驱动系统，其包括多个绝缘栅双极型晶体管；以及如权利要求1至5任一项所述的电池加热的电路，所述电路中的至少一个驱动电阻阵列分别与所述电驱动系统中的至少一个所述绝缘栅双极型晶体管的栅极连接；其中，所述电池加热的电路用于接收驱动信号，并根据驱动信号驱动所述电驱动系统，使所述电驱动系统将输入到所述电驱动系统的直流转换成交流并输出此交流给所述电机，以驱动所述电机旋转。7.一种电池加热的方法，其特征在于，由加热控制模块执行，所述方法包括：获取车辆...

【专利技术属性】
技术研发人员：林川川，李启国，程胭脂，李正文，
申请(专利权)人：广汽埃安新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：