一种电池自加热控制方法及系统、车辆技术方案

本发明专利技术属于电池加热技术领域，具体涉及一种电池自加热控制方法及系统、车辆。电池自加热控制包括内置式加热方式与外置式加热方式，内置式加热方式为电机加热，通过将电机加热中的电机控制器的电容设置为可调电容，并且在驻车加热时，减小可调电容的容量，在行车加热时，增大可调电容的容量。通过设置可调电容，以及上述可调电容的电容调节策略，满足了电机正常工作时，电机控制器的电容起到吸收电机控制器母线端的高脉冲电流，削弱母线的尖峰电压的同时，能够满足在驻车加热时，采用小电容，避免了电机控制器的电容吸收过多的电流，会削弱母线电流的平均值，降低自加热速率，进而提高了驻车加热的加热效率。车加热的加热效率。车加热的加热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电池自加热控制方法及系统、车辆


[0001]本专利技术属于电池加热
，具体涉及一种电池自加热控制方法及系统、车辆。

技术介绍

[0002]目前行业内普遍采用加热膜加热，液暖加热，但是存在加热时间长，能耗较高的问题。
[0003]结合电机系统利用电池内阻进行自加热的技术正在处于研究状态。如图9a、图9b所示，主要基于整车现有电器架构，采用电机控制器内电容作为储能电路中的吸收电容，采用电机定子线圈作为储能电路中的储能电感，五合一内部的IGBT作为功率开关件。在驻车状态下，BMS根据电芯低温放电特性、结合自加热系统回路过流能力来确定电池自加热系统的电流及频率，BMS将电流及频率请求发送给VCU，VCU按照电池自加热模式发送电流及频率指令给MCU，进而实现电池自加热。图9a为电池放电的示意图，在电池放电周期内，IGBT V1，V2，V4闭合，V3，V5，V6断开，电流从电池正极和电机控制器中电容C正级流出，经过V1，L1，(L2+L3)，(V4+V2)后，回到电池负极和电容C负极，对电感L1+(L2+L3)进行充电。图9b为电池充电的示意图，在电池充电周期内，IGBT V3，V5，V6闭合，V1，V2，V4断开，由于电感L1+(L2+L3)电流方向不能突变，电流从电感L2+L3流出，经过V3，V5后，对电池和电容C充电，之后电流经过V6流入电感L1。电池自加热的过程就是通过IGBT V1
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V6的反复关断，在(电池+电容C)和电感之间形成震荡交流电，交流电通过电池内阻后，产生热量，实现电池自加热。
[0004]但结合电机系统利用电池内阻进行自加热的技术目前存在加热时不能行车，行车时不能加热的矛盾；并且在客车应用环境下，由于电机控制器在车辆行驶过程中，需要对车辆提供动力，所以电机控制器内电容较大，且不可调整，因此会存在利用电机系统进行驻车加热时，由于电机控制器内电容较大，大部分交流电流被电容过滤掉，流过电池的电流较小，自加热速率受限，若将电机控制器内电容的容量减小，虽能够满足驻车加热的需求，但车辆因动力不足，就无法正常运行。
[0005]基于上述分析，现有技术在对电池自加热时，存在自加热效率低以及行车与自加热矛盾的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种电池自加热控制方法及系统、车辆，用以解决现有技术在对电池自加热时存在加热效率低的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电池自加热控制方法，所述电池自加热包括两种加热方式：内置式加热方式以及外置式加热方式，所述内置式加热方式为电机加热，所述电机加热中的电机控制器的电容为可调电容；所述可调电容的控制方法为：在驻车加热时减小所述可调电容的容量；在行车加热时，增大可调电容的容量。
[0008]其有益效果为：电机正常工作时，电机控制器的电容起到吸收电机控制器母线端的高脉冲电流，削弱母线的尖峰电压；但在驻车加热情况下，电机控制器的电容吸收过多的
电流，会削弱母线电流的平均值，降低自加热速率，因此为了同时兼顾行车电机正常工作以及驻车加热的需要，设计了电机控制器电容容值可调的方法，并在行车时，电容采用大容值，驻车加热时，电容采用小容值，满足了行车情况下电机正常工作，也满足了驻车情况下，用小电容来提升驻车自加热速率。
[0009]进一步地，在驻车加热时，可调电容的容量是根据电池加热速率进行调节；所述电池加热速率越大，可调电容的容值越小；所述电池加热速率根据电池温度以及设定加热时间确定。
[0010]通过车辆电池的当前温度以及指定的电池自加热时间，判断电池加热的效率，并根据此电池加热效率选择此效率下对应的接入容量值，然后控制电机控制器电容容量为此接入容量值，通过对电机控制器电容容量值的控制，能够对不同情况进行相应的电池自加热控制的过程，并且通过设置大需求值对应小电容容量，能够减少电容对加热回路高频交流电的吸收，进而提升了加热回路电流有效值，减低了加热时间，提高了电池自加热的加热效率。
[0011]进一步地，在驻车加热时，控制内置式加热方式与外置式加热方式均启动，同时关闭车辆的高压用电设备。
[0012]通过在驻车状态下，控制内置式加热系统和外置式加热系统都进入加热模式，相较于现有技术在驻车状态下仅控制内置式加热系统进入加热模式的情况下，通过增加外置式加热系统的加热过程，提高了电池系统的电池升温效率，即提高了电池系统的加热效率，同时为了保证驻车加热过程的安全，需关闭车辆的高压用电设备。
[0013]进一步地，在电池自加热时，判断内置式加热系统以及外置式加热系统与电池系统的温度大小，当电池系统温度高于内置式加热系统温度以及外置式加热系统温度时，则断开电池系统与内置式加热系统以及外置式加热系统之间的冷却液通道，使冷却液只在电池系统内部循环；当电池系统温度低于内置式加热系统温度或外置式加热系统温度时，则导通电池系统与高于电池系统温度的加热系统之间的冷却液通道，使冷却液在电池系统以及温度高于电池系统的加热系统之间循环。
[0014]通过在电池自加热过程中，在电池系统温度高于内置式加热系统温度以及外置式加热系统温度时，阻断内置式加热系统以及外置式加热系统与电池系统之间的冷却液通道，形成了电池系统冷却液仅在电池系统冷却液通道内进行循环，有助于电池系统中电池快速一致升温，避免了电池系统的热量通过冷却液散失掉，并且在电池系统温度较大时，通过阻断加热系统与电池系统之间的冷却液通道，避免了低温冷却液流向电池的冷却液通道中，造成电池升温受阻的情况，进而有利于电池快速升温。通过根据电池系统、内置式加热系统以及外置式加热系统的温度，控制电池系统、内置式加热系统以及外置式加热系统三个热源冷却液通道的冷却液的循环流向，即通过不同情况下对冷却液循环流向地相应控制，使得流入电池系统冷却液通道的冷却液温度高于电池系统冷却液通道原有的冷却液温度，进而提升了电池系统的电池升温效率，即提高了电池自加热效率。
[0015]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种电池自加热控制系统，包括内置式加热系统、外置式加热系统以及控制器，所述内置式加热系统以及外置式加热系统通过冷却液通道与电池系统上布设的电池系统冷却液通道连接，所述内置式加热系统为电机加热系统，所述电机加热系统中的电机控制器的电容为可调电容；所述控制器用于在驻车加热时，
控制减小所述可调电容的容量，在行车加热时，控制增大所述可调电容的容量。
[0016]其有益效果为：电机正常工作时，电机控制器的电容起到吸收电机控制器母线端的高脉冲电流，削弱母线的尖峰电压；但在驻车加热情况下，电机控制器的电容吸收过多的电流，会削弱母线电流的平均值，降低自加热速率，因此为了同时兼顾行车电机正常工作以及驻车加热的需要，设计了电机控制器电容容值可调的方法，并在行车时，电容采用大容值，驻车加热时，电容采用小容值，满足了行车情况下电机正常工作，也满足了驻车情况下，用小电容来提升驻车自加热速率。
[0017]进一步地，在驻车加热时，可调电容的容量是根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池自加热控制方法，其特征在于，所述电池自加热包括两种加热方式：内置式加热方式以及外置式加热方式，所述内置式加热方式为电机加热，所述电机加热中的电机控制器的电容为可调电容；所述可调电容的控制方法为：在驻车加热时减小所述可调电容的容量；在行车加热时，增大可调电容的容量。2.根据权利要求1所述的电池自加热控制方法，其特征在于，在驻车加热时，可调电容的容量是根据电池加热速率进行调节；所述电池加热速率越大，可调电容的容值越小；所述电池加热速率根据电池温度以及设定加热时间确定。3.根据权利要求1所述的电池自加热控制方法，其特征在于，在驻车加热时，控制内置式加热方式与外置式加热方式均启动，同时关闭车辆的高压用电设备。4.根据权利要求1所述的电池自加热控制方法，其特征在于，在电池自加热时，判断内置式加热系统以及外置式加热系统与电池系统的温度大小，当电池系统温度高于内置式加热系统温度以及外置式加热系统温度时，则断开电池系统与内置式加热系统以及外置式加热系统之间的冷却液通道，使冷却液只在电池系统内部循环；当电池系统温度低于内置式加热系统温度或外置式加热系统温度时，则导通电池系统与高于电池系统温度的加热系统之间的冷却液通道，使冷却液在电池系统以及温度高于电池系统的加热系统之间循环。5.一种电池自加热控制系统，其特征在于，包括内置式加热系统、外置式加热系统以及控制器，所述内置式加热系统以及外置式加热系统通过冷却液通道与电池系统上布设的电池系统冷却液通道连接，所述内置式加热系统为电机加热系统，所述电机加热系统中的电机控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵玉龙，李龙，周时国，游祥龙，高卫杰，
申请(专利权)人：宇通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：