CN113085516B - 一种电动汽车的动力电池脉冲加热系统及加热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车的动力电池脉冲加热系统及加热方法，包括电池管理系统、控制系统、第一电机系统和第二电机系统，电池管理系统与动力电池、控制系统连接，控制系统与第一电机系统、第二电机系统连接，第一电机系统与动力电池连接，第二电机系统与动力电池连接；其利用第一、第二电机系统给动力电池进行脉冲加热，扩大了脉冲电流可调范围，并且也提高了动力电池脉冲加热效率，从而实现了动力电池的高频大电流快速充放电过程，通过对电池内阻加热，达到了快速提升动力电池温度的目的。

Description

一种电动汽车的动力电池脉冲加热系统及加热方法
技术领域
本发明属于动力电池加热技术领域，具体涉及一种电动汽车的动力电池脉冲加热系统及加热方法。
背景技术
对于电动汽车而言，动力电池与电机系统是车辆驱动回路的两个重要部件。其中，动力电池作为车辆动力的来源，其充放电的性能将直接影响电动汽车的性能表现。锂离子电池具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点，现广泛应用于电动汽车的动力电池系统。然而，在低温环境下，锂离子电池的持续输出电流能力将大大降低，为了提升动力电池低温下的持续输出能力，对动力电池进行加热，提升锂离子电池的温度是一种有效的方法。在低温下，通过高频脉冲的电流可以使电池的内阻进行发热，从而起到对锂离子电池快速加热的效果。
CN110962631A公开了一种电池加热系统及其控制方法，其电池管理模块确定电池组的状态参数满足预设加热条件，向电机控制器发送控制信号，控制电机控制器向目标上桥臂开关模块和目标下桥臂开关模块输出驱动信号，以控制目标上桥臂开关模块和目标下桥臂开关模块周期性地导通和断开，使得电池组、主正开关、目标上桥臂开关模块、电机、目标下桥臂开关模块、主负开关所形成的回路中产生了交流电流，交流电流流过电池组的内阻产生热量，从而起到对电池组快速加热的效果。但是其只适用于只有一个电机的电动汽车，不适用于具有双电机的电动汽车，且电池的脉冲电流可调范围有限，电池组加热效率有限。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车的动力电池脉冲加热系统及加热方法，以扩大脉冲电流可调范围，提高动力电池脉冲加热效率。
本发明所述的电动汽车的动力电池脉冲加热系统，包括电池管理系统、控制系统和第一电机系统，电池管理系统与动力电池、控制系统连接，控制系统与第一电机系统连接，第一电机系统与动力电池连接；该动力电池脉冲加热系统还包括第二电机系统，控制系统与第二电机系统连接，第二电机系统与动力电池连接；第一电机系统和第二电机系统能对动力电池进行脉冲加热。
所述第一电机系统优选有两种结构：
第一种结构的第一电机系统包括第一电机控制器和第一电机，第一电机为Y型连接的三相三线制电机，第一电机控制器包括第一控制模块、第一桥臂变换器和第一母线电容C1，第一母线电容C1与第一桥臂变换器并联，第一桥臂变换器的上端连接动力电池的正极，第一桥臂变换器的下端连接动力电池的负极，第一控制模块的控制输入端连接控制系统，第一控制模块的六个控制输出端分别与第一桥臂变换器的三相桥臂的六个控制端连接，第一桥臂变换器的三相桥臂的中点分别连接第一电机的三相定子绕组。
第二种结构的第一电机系统包括第一电机控制器、第一电机和第一可控开关K1，第一电机为Y型连接的三相四线制电机，第一电机控制器包括第一控制模块、第一桥臂变换器和第一母线电容C1，第一母线电容C1与第一桥臂变换器并联，第一桥臂变换器的上端连接动力电池的正极，第一桥臂变换器的下端连接动力电池的负极，第一控制模块的控制输入端连接控制系统，第一控制模块的七个控制输出端分别与第一桥臂变换器的三相桥臂的六个控制端以及第一可控开关K1的控制端连接，第一桥臂变换器的三相桥臂的中点分别连接第一电机的三相定子绕组，第一电机的三相定子绕组的中性点引线并通过第一可控开关K1的被控端连接第一桥臂变换器的上端或下端。
所述第二电机系统优选有两种结构：
第一种结构的第二电机系统包括第二电机控制器和第二电机，第二电机为Y型连接的三相三线制电机，第二电机控制器包括第二控制模块、第二桥臂变换器和第二母线电容C2，第二母线电容C2与第二桥臂变换器并联，第二桥臂变换器的上端连接动力电池的正极，第二桥臂变换器的下端连接动力电池的负极，第二控制模块的控制输入端连接控制系统，第二控制模块的六个控制输出端分别与第二桥臂变换器的三相桥臂的六个控制端连接，第二桥臂变换器的三相桥臂的中点分别连接第二电机的三相定子绕组。
第二种结构的第二电机系统包括第二电机控制器、第二电机和第二可控开关K2，第二电机为Y型连接的三相四线制电机，第二电机控制器包括第二控制模块、第二桥臂变换器和第二母线电容C2，第二母线电容C2与第二桥臂变换器并联，第二桥臂变换器的上端连接动力电池的正极，第二桥臂变换器的下端连接动力电池的负极，第二控制模块的控制输入端连接控制系统，第二控制模块的七个控制输出端分别与第二桥臂变换器的三相桥臂的六个控制端以及第二可控开关K2的控制端连接，第二桥臂变换器的三相桥臂的中点分别连接第二电机的三相定子绕组，第二电机的三相定子绕组的中性点引线并通过第二可控开关K2的被控端连接第二桥臂变换器的上端或下端。
本发明所述的电动汽车的动力电池脉冲加热方法，采用上述动力电池脉冲加热系统，该方法包括：
控制系统收到脉冲加热开启请求后，在判断出车辆满足进入脉冲加热条件时，控制系统将脉冲电流频率请求值f发送给第一电机系统和第二电机系统，第一电机系统和第二电机系统进入脉冲加热模式，第一电机系统根据脉冲电流频率请求值f查询频率-电流表Ⅰ得到第一电机系统的最大脉冲电流Imax1，并将第一电机系统的最大脉冲电流Imax1反馈给控制系统，第二电机系统根据脉冲电流频率请求值f查询频率-电流表Ⅱ得到第二电机系统的最大脉冲电流Imax2，并将第二电机系统的最大脉冲电流Imax2反馈给控制系统，控制系统根据收到的所述最大脉冲电流Imax1、最大脉冲电流Imax2和脉冲电流大小请求值Ireq确定第一电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq1和第二电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq2，控制系统将所述实际脉冲电流请求值Ireq1和所述实际脉冲电流请求值Ireq2分别发送给第一电机系统和第二电机系统；第一电机系统根据脉冲电流频率请求值f和所述实际脉冲电流请求值Ireq1输出对应的电流波形，给动力电池进行脉冲加热；第二电机系统根据脉冲电流频率请求值f和所述实际脉冲电流请求值Ireq2输出对应的电流波形，给动力电池进行脉冲加热。其中，频率-电流表Ⅰ为通过标定方式得到且存储在第一电机系统内的脉冲电流频率请求值与第一电机系统的最大脉冲电流的对应关系表，频率-电流表Ⅱ为通过标定方式得到且存储在第二电机系统内的脉冲电流频率请求值与第二电机系统的最大脉冲电流的对应关系表。
在动力电池进行脉冲加热过程中，控制系统在收到脉冲加热停止请求或者判断出车辆满足退出脉冲加热条件时，发送脉冲加热停止命令给第一电机系统和第二电机系统，第一电机系统和第二电机系统在收到脉冲加热停止命令后停止输出对应的电流波形，并退出脉冲加热模式。
优选的，电池管理系统实时监测动力电池的温度和SOC；当动力电池的温度小于预设的加热启动温度T1，且动力电池的SOC值大于预设的加热启动SOC值SOC1时，电池管理系统向控制系统发送脉冲加热开启请求；当动力电池的温度大于或等于预设的加热停止温度T2，或者动力电池的SOC值小于或等于预设的加热停止SOC值SOC2时，电池管理系统向控制系统发送脉冲加热停止请求。
如果车辆处于高压驻车状态且不存在脉冲加热故障，则表示车辆满足进入脉冲加热条件；如果车辆行驶或者出现脉冲加热故障，则表示车辆满足退出脉冲加热条件。
优选的，所述脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq可通过如下两种方式获得：
第一种方式：电池管理系统根据动力电池的温度确定脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq，并将脉冲电流频率请求值f、脉冲电流大小请求值Ireq与脉冲加热开启请求一并发送给控制系统。
第二种方式：电池管理系统将动力电池的温度与脉冲加热开启请求一并发送给控制系统，控制系统根据动力电池的温度确定脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq。
优选的，控制系统根据收到的所述最大脉冲电流Imax1、最大脉冲电流Imax2和脉冲电流大小请求值Ireq确定第一电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq1和第二电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq2的具体方式为：
若Ireq>Imax1+Imax2，则控制系统重新确定脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq，或者向电池管理系统发出电流超出幅值错误提示，电池管理系统在收到电流超出幅值错误提示后，重新确定脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq。
若max（Imax1，Imax2）<Ireq≤Imax1+Imax2，则控制系统使第一电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq1= Ireqx，使第二电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq2= Ireq-Ireqx。
若min（Imax1，Imax2）<Ireq≤max（Imax1，Imax2），则在Imax1>Imax2时，控制系统使第一电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq1= Ireq，使第二电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq2=0；在Imax1<Imax2时，控制系统使第一电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq1=0，使第二电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq2= Ireq。
若Ireq≤min（Imax1，Imax2），则控制系统记录满足Ireq≤min（Imax1，Imax2）的累计次数n；当n为奇数时，控制系统使第一电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq1=Ireq，使第二电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq2=0；当n为偶数时，控制系统使第一电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq1=0，使第二电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq2=Ireq。
其中，Ireqx表示脉冲电流参考请求值，0<Ireqx≤Imax1，min（Imax1，Imax2）表示取Imax1和Imax2中的较小值，max（Imax1，Imax2）表示取Imax1和Imax2中的较大值。
优选的，若max（Imax1，Imax2）<Ireq≤Imax1+Imax2，则在Imax1<Imax2时，控制系统使第一电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq1= Imax1（即Ireqx= Imax1），使第二电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq2=Ireq-Imax1，在Imax1>Imax2时，控制系统使第一电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq1= Ireq-Imax2（即Ireqx= Ireq-Imax2），使第二电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq2= Imax2；在Imax1=Imax2时，控制系统使第一电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq1= Ireq/2（即Ireqx= Ireq/2），使第二电机系统的实际脉冲电流请求值Ireq2= Ireq/2。
当第一电机系统和第二电机系统同时按照其最大脉冲电流输出时，动力电池进行脉冲加热的电流最大。
在需要两个电机系统都工作的某些条件下，使能提供较小脉冲电流的一个电机系统按照其最大脉冲电流对动力电池进行脉冲加热，另一个电机系统进行脉冲电流补充，其合理的脉冲电流分配方式能减小电机系统的能耗。在某些条件下只需其中特定的一个电机系统就能满足脉冲电流需求时，该电机系统工作，另一个电机系统不工作，从而降低了另一个电机系统的损耗。在某些条件下只需任一一个电机系统就能满足脉冲电流需求时，第一电机系统与第二电机系统交替工作，降低了对第一、第二电机系统的损耗，能增加第一、第二电机系统的使用寿命。
本发明具有如下效果：
（1）应用于具有两个电机系统的电动汽车（即具有双电机的电动汽车），利用第一、第二电机系统给动力电池进行脉冲加热，与单一电机系统相比，扩大了脉冲电流可调范围，在脉冲加热条件允许情况下，通过两个电机系统进行脉冲加热，实现了加热功率扩容，减少了单次加热时长，也提高了动力电池脉冲加热效率。从而实现了动力电池的高频大电流快速充放电过程，通过对电池内阻加热，达到了快速提升动力电池温度的目的。
（2）在两个电机系统的脉冲加热电流上限与单一电机系统的脉冲加热电流上限保持一致的情况下，降低了两个电机系统的单个电机使用频率，延长了电机系统使用寿命，增加了系统可靠性。
附图说明
图1为实施例1中电动汽车的动力电池脉冲加热系统框图。
图2为实施例1中电动汽车的动力电池脉冲加热系统电路示意图。
图3为实施例1中电动汽车的动力电池脉冲加热方法流程图之一。
图4为实施例1中电动汽车的动力电池脉冲加热方法流程图之二。
图5为实施例2、实施例3、实施例4中电动汽车的动力电池脉冲加热系统框图。
图6为实施例2中电动汽车的动力电池脉冲加热系统电路示意图。
图7为实施例2中电动汽车的动力电池脉冲加热方法流程图之一。
图8为实施例2中电动汽车的动力电池脉冲加热方法流程图之二。
图9为实施例3中电动汽车的动力电池脉冲加热系统电路示意图。
图10为实施例4中电动汽车的动力电池脉冲加热系统电路示意图。
图11为实施例5中电动汽车的动力电池脉冲加热系统框图。
图12为实施例5中电动汽车的动力电池脉冲加热系统电路示意图。
图13为实施例6中电动汽车的动力电池脉冲加热系统框图。
图14为实施例6中电动汽车的动力电池脉冲加热系统电路示意图。
具体实施方式
实施例1：如图1、图2所示的电动汽车的动力电池脉冲加热系统，包括电池管理系统2、控制系统3、第一电机系统4和第二电机系统5。第一电机系统4和第二电机系统5可以是驱动电机系统、发电机系统或者其他连接在动力电池正极与负极之间的电机系统。电池管理系统2与动力电池1连接，电池管理系统2实时监测动力电池1的温度和SOC，电池管理系统2与控制系统3连接，电池管理系统2向控制系统3发送脉冲加热开启/停止请求、脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq，在有需要时，控制系统3向电池管理系统2发出电流超出幅值错误提示。控制系统3能请求电池管理系统2控制动力电池1内的相关继电器闭合，使车辆高压上电。
第一电机系统4包括第一电机控制器41和第一电机42，第一电机42为Y型连接的三相三线制电机，第一电机控制器41包括第一控制模块、第一桥臂变换器和第一母线电容C1，第一桥臂变换器包括并联的第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂，第一母线电容C1与第一相桥臂、第二相桥臂、第三相桥臂并联，第一相桥臂由上桥臂功率开关S11和下桥臂功率开关S14连接构成，第二相桥臂由上桥臂功率开关S12和下桥臂功率开关S15连接构成，第三相桥臂由上桥臂功率开关S13和下桥臂功率开关S16连接构成。本实施中上桥臂功率开关S11、上桥臂功率开关S12、上桥臂功率开关S13、下桥臂功率开关S14、下桥臂功率开关S15和下桥臂功率开关S16都为IGBT模块，上桥臂功率开关S11、上桥臂功率开关S12、上桥臂功率开关S13、下桥臂功率开关S14、下桥臂功率开关S15和下桥臂功率开关S16都具有续流二极管。上桥臂功率开关S11、上桥臂功率开关S12、上桥臂功率开关S13的上端连接动力电池1的正极，下桥臂功率开关S14、下桥臂功率开关S15、下桥臂功率开关S16的下端连接动力电池1的负极，第一相桥臂的中点（即上桥臂功率开关S11与下桥臂功率开关S14的连接点）引线连接第一电机42的第一相定子绕组L11，第二相桥臂的中点（即上桥臂功率开关S12与下桥臂功率开关S15的连接点）引线连接第一电机42的第二相定子绕组L12，第三相桥臂的中点（即上桥臂功率开关S13与下桥臂功率开关S16的连接点）引线连接第一电机42的第三相定子绕组L13，第一控制模块的控制输入端连接控制系统3，第一控制模块的六个控制输出端分别与上桥臂功率开关S11的控制端、上桥臂功率开关S12的控制端、上桥臂功率开关S13的控制端、下桥臂功率开关S14的控制端、下桥臂功率开关S15的控制端和下桥臂功率开关S16的控制端连接。
对于第一电机系统4而言，第一控制模块通过控制上桥臂功率开关S11、上桥臂功率开关S12、上桥臂功率开关S13、下桥臂功率开关S14、下桥臂功率开关S15、下桥臂功率开关S16的通断来形成脉冲电流，脉冲电流流过动力电池的电池内阻，电池内阻发热，在动力电池内产生热量，从而实现动力电池脉冲加热。通过控制上桥臂功率开关S11、上桥臂功率开关S12、上桥臂功率开关S13、下桥臂功率开关S14、下桥臂功率开关S15、下桥臂功率开关S16的通断频率来调节脉冲电流的频率。通过控制上桥臂功率开关S11、上桥臂功率开关S12、上桥臂功率开关S13、下桥臂功率开关S14、下桥臂功率开关S15、下桥臂功率开关S16的导通时间来调节脉冲电流的大小。
第二电机系统5包括第二电机控制器51和第二电机52，第二电机52为Y型连接的三相三线制电机，第二电机控制器51包括第二控制模块、第二桥臂变换器和第二母线电容C2，第二桥臂变换器包括并联的第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂，第二母线电容C2与第一相桥臂、第二相桥臂、第三相桥臂并联，第一相桥臂由上桥臂功率开关S21和下桥臂功率开关S24连接构成，第二相桥臂由上桥臂功率开关S22和下桥臂功率开关S25连接构成，第三相桥臂由上桥臂功率开关S23和下桥臂功率开关S26连接构成。本实施中上桥臂功率开关S21、上桥臂功率开关S22、上桥臂功率开关S23、下桥臂功率开关S24、下桥臂功率开关S25和下桥臂功率开关S26都为IGBT模块，上桥臂功率开关S21、上桥臂功率开关S22、上桥臂功率开关S23、下桥臂功率开关S24、下桥臂功率开关S25和下桥臂功率开关S26都具有续流二极管。上桥臂功率开关S21、上桥臂功率开关S22、上桥臂功率开关S23的上端连接动力电池1的正极，下桥臂功率开关S24、下桥臂功率开关S25、下桥臂功率开关S26的下端连接动力电池1的负极，第一相桥臂的中点（即上桥臂功率开关S21与下桥臂功率开关S24的连接点）引线连接第二电机52的第一相定子绕组L21，第二相桥臂的中点（即上桥臂功率开关S22与下桥臂功率开关S25的连接点）引线连接第二电机52的第二相定子绕组L22，第三相桥臂的中点（即上桥臂功率开关S23与下桥臂功率开关S26的连接点）引线连接第二电机52的第三相定子绕组L23，第二控制模块的控制输入端连接控制系统3，第二控制模块的六个控制输出端分别与上桥臂功率开关S21的控制端、上桥臂功率开关S22的控制端、上桥臂功率开关S23的控制端、下桥臂功率开关S24的控制端、下桥臂功率开关S25的控制端和下桥臂功率开关S26的控制端连接。
对于第二电机系统5而言，第二控制模块通过控制上桥臂功率开关S21、上桥臂功率开关S22、上桥臂功率开关S23、下桥臂功率开关S24、下桥臂功率开关S25、下桥臂功率开关S26的通断来形成脉冲电流，脉冲电流流过动力电池的电池内阻，电池内阻发热，在动力电池内产生热量，从而实现动力电池脉冲加热。通过控制上桥臂功率开关S21、上桥臂功率开关S22、上桥臂功率开关S23、下桥臂功率开关S24、下桥臂功率开关S25、下桥臂功率开关S26的通断频率来调节脉冲电流的频率。通过控制上桥臂功率开关S21、上桥臂功率开关S22、上桥臂功率开关S23、下桥臂功率开关S24、下桥臂功率开关S25、下桥臂功率开关S26的导通时间来调节脉冲电流的大小。
如图3、图4所示的电动汽车的动力电池脉冲加热方法，采用上述动力电池脉冲加热系统，该动力电池脉冲加热方法包括：
步骤一、电池管理系统2实时监测动力电池的温度和SOC，并判断是否动力电池的温度小于预设的加热启动温度T1，且动力电池的SOC值大于预设的加热启动SOC值SOC1，如果是，则电池管理系统2根据动力电池的温度确定脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq（其确定方式属于现有技术），然后执行步骤二，否则继续执行步骤一。
步骤二、电池管理系统2向控制系统3发送脉冲加热开启请求、脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq，然后执行步骤三。
步骤三、控制系统3收到脉冲加热开启请求、脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq后，判断车辆是否满足进入脉冲加热条件（即判断是否车辆处于高压驻车状态且不存在脉冲加热故障），如果是，则执行步骤四，否则结束。
步骤四、控制系统3将脉冲电流频率请求值f发送给第一电机系统4和第二电机系统5，然后执行步骤五。
步骤五、第一电机系统4和第二电机系统5进入脉冲加热模式，第一电机系统4根据脉冲电流频率请求值f查询频率-电流表Ⅰ得到第一电机系统的最大脉冲电流Imax1，并将该最大脉冲电流Imax1反馈给控制系统3；第二电机系统5根据脉冲电流频率请求值f查询频率-电流表Ⅱ得到第二电机系统的最大脉冲电流Imax2，并将该最大脉冲电流Imax2反馈给控制系统3，然后行步骤六；其中，频率-电流表Ⅰ为通过标定方式得到且存储在第一电机系统4内的脉冲电流频率请求值与第一电机系统4的最大脉冲电流的对应关系表，频率-电流表Ⅱ为通过标定方式得到且存储在第二电机系统5内的脉冲电流频率请求值与第二电机系统5的最大脉冲电流的对应关系表。
步骤六、控制系统3判断是否Ireq>Imax1+Imax2，如果是，则执行步骤七，否则执行步骤八。
步骤七、控制系统3向电池管理系统2发出电流超出幅值错误提示，电池管理系统2收到电流超出幅值错误提示后，重新根据电池状态确定脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq，然后返回执行步骤二。
步骤八、控制系统3判断是否max（Imax1，Imax2）<Ireq≤Imax1+Imax2 ，且Imax1<Imax2，如果是，则执行步骤九，否则执行步骤十；其中，max（Imax1，Imax2）表示取Imax1和Imax2中的较大值。
步骤九、控制系统3使第一电机系统4的实际脉冲电流请求值Ireq1= Imax1，使第二电机系统5的实际脉冲电流请求值Ireq2=Ireq -Imax1，然后行步骤十九。
步骤十、控制系统3判断是否max（Imax1，Imax2）<Ireq≤Imax1+Imax2 ，且Imax1>Imax2，如果是，则执行步骤十一，否则执行步骤十二。
步骤十一、控制系统3使第一电机系统4的实际脉冲电流请求值Ireq1= Ireq-Imax2，使第二电机系统5的实际脉冲电流请求值Ireq2= Imax2，然后执行步骤十九。
步骤十二、控制系统3判断是否max（Imax1，Imax2）<Ireq≤Imax1+Imax2 ，且Imax1=Imax2，如果是，则执行步骤十三，否则执行步骤十四。
步骤十三、控制系统3使第一电机系统4的实际脉冲电流请求值Ireq1= Ireq/2，使第二电机系统5的实际脉冲电流请求值Ireq2= Ireq/2，然后执行步骤十九。
步骤十四、控制系统3判断是否min（Imax1，Imax2）<Ireq≤max（Imax1，Imax2），且Imax1>Imax2，如果是，则执行步骤十五，否则执行步骤十六。其中，min（Imax1，Imax2）表示取Imax1和Imax2中的较小值。
步骤十五、控制系统3使第一电机系统4的实际脉冲电流请求值Ireq1= Ireq，使第二电机系统5的实际脉冲电流请求值Ireq2=0，然后执行步骤十九。
步骤十六、控制系统3判断是否min（Imax1，Imax2）<Ireq≤max（Imax1，Imax2），且Imax1<Imax2，如果是，则执行步骤十七，否则（即Ireq≤min（Imax1，Imax2）时）执行步骤十八。
步骤十七、控制系统3使第一电机系统4的实际脉冲电流请求值Ireq1= 0，使第二电机系统5的实际脉冲电流请求值Ireq2= Ireq，然后执行步骤十九。
步骤十八、控制系统3记录满足Ireq≤min（Imax1，Imax2）的累计次数n；当n为奇数时，控制系统3使第一电机系统4的实际脉冲电流请求值Ireq1=Ireq，使第二电机系统5的实际脉冲电流请求值Ireq2=0；当n为偶数时，控制系统3使第一电机系统4的实际脉冲电流请求值Ireq1=0，使第二电机系统5的实际脉冲电流请求值Ireq2=Ireq，然后执行步骤十九。
步骤十九、控制系统3将实际脉冲电流请求值Ireq1发送给第一电机系统4，将实际脉冲电流请求值Ireq2发送给第二电机系统5，然后执行步骤二十。
步骤二十、第一电机系统4根据脉冲电流频率请求值f和实际脉冲电流请求值Ireq1输出对应的电流波形，给动力电池进行脉冲加热；第二电机系统5根据脉冲电流频率请求值f和实际脉冲电流请求值Ireq2输出对应的电流波形，给动力电池进行脉冲加热，然后执行步骤二十一。
步骤二十一、控制系统3判断是否车辆行驶或者出现脉冲加热故障，如果是，则执行步骤二十二，否则执行步骤二十三。
步骤二十二、控制系统3发送脉冲加热停止命令给第一电机系统4和第二电机系统5，然后执行步骤二十五。
步骤二十三、电池管理系统2判断是否动力电池的温度大于或等于预设的加热停止温度T2（T2>T1），或者动力电池的SOC值小于或等于预设的加热停止SOC值SOC2（SOC2<SOC1），如果是，则执行步骤二十四，否则返回执行步骤二十。
步骤二十四、电池管理系统2向控制系统3发送脉冲加热停止请求，控制系统3在收到脉冲加热停止请求时，发送脉冲加热停止命令给第一电机系统4和第二电机系统5，然后执行步骤二十五。
步骤二十五、第一电机系统4和第二电机系统5在收到脉冲加热停止命令后，停止输出对应的电流波形，并退出脉冲加热模式，然后结束（即动力电池的脉冲加热过程结束）。
实施例2：如图5、图6所示，本实施例中的电动汽车的动力电池脉冲加热系统的大部分结构与实施例1相同，不同之处在于：
电池管理系统2向控制系统3发送脉冲加热开启/停止请求和动力电池的温度，控制系统3根据动力电池的温度确定脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq。
第一电机系统4除包括第一电机控制器41和第一电机42外，还包括第一可控开关K1，第一电机42为Y型连接的三相四线制电机，第一电机42的第一相定子绕组L11、第二相定子绕组L12、第三相定子绕组L13相连的中性点引线并通过第一可控开关K1的被控端连接第一桥臂变换器的上端，第一控制模块的七个控制输出端分别与上桥臂功率开关S11的控制端、上桥臂功率开关S12的控制端、上桥臂功率开关S13的控制端、下桥臂功率开关S14的控制端、下桥臂功率开关S15的控制端、下桥臂功率开关S16的控制端和第一可控开关K1的控制端连接。在脉冲加热过程中，第一控制模块控制第一可控开关K1闭合，结合控制上桥臂功率开关S11、上桥臂功率开关S12和上桥臂功率开关S13全部关断，控制下桥臂功率开关S14、下桥臂功率开关S15和下桥臂功率开关S16中的一个或多个导通，与实施例1相比，可以实现第一电机42的任意一相定子绕组、任意两相定子绕组并联或三相定子绕组并联共七种工作模式进行充放电（相当于增加了七种可选择的脉冲加热模式），从而更进一步扩大了脉冲电流可调范围。
第二电机系统5除包括第二电机控制器51和第二电机52外，还包括第二可控开关K2，第二电机52为Y型连接的三相四线制电机，第二电机52的第一相定子绕组L21、第二相定子绕组L22、第三相定子绕组L23相连的中性点引线并通过第二可控开关K2的被控端连接第二桥臂变换器的上端，第二控制模块的七个控制输出端分别与上桥臂功率开关S21的控制端、上桥臂功率开关S22的控制端、上桥臂功率开关S23的控制端、下桥臂功率开关S24的控制端、下桥臂功率开关S25的控制端、下桥臂功率开关S26的控制端和第二可控开关K2的控制端连接。在脉冲加热过程中，第二控制模块控制第二可控开关K2闭合，结合控制上桥臂功率开关S21、上桥臂功率开关S22和上桥臂功率开关S23全部关断，控制下桥臂功率开关S24、下桥臂功率开关S25和下桥臂功率开关S26中的一个或多个导通，与实施例1相比，可以实现第二电机52的任意一相定子绕组、任意两相定子绕组并联或三相定子绕组并联共七种工作模式进行充放电（相当于增加了七种可选择的脉冲加热模式），从而更进一步扩大了脉冲电流可调范围。
如图7、图8所示，本实施例中的电动汽车的动力电池脉冲加热方法，采用上述动力电池脉冲加热系统，该动力电池脉冲加热方法包括：
步骤一、电池管理系统2实时监测动力电池的温度和SOC，并判断是否动力电池的温度小于预设的加热启动温度T1，且动力电池的SOC值大于预设的加热启动SOC值SOC1，如果是，则执行步骤二，否则继续执行步骤一。
步骤二、电池管理系统2向控制系统3发送脉冲加热开启请求和动力电池的温度，然后执行步骤三。
步骤三、控制系统3收到脉冲加热开启请求和动力电池的温度后，判断车辆是否满足进入脉冲加热条件（即判断是否车辆处于高压驻车状态且不存在脉冲加热故障），如果是，则执行步骤四，否则结束。
步骤四、控制系统3根据动力电池的温度确定脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq（其确定方式属于现有技术），并将脉冲电流频率请求值f发送给第一电机系统4和第二电机系统5，然后执行步骤五。
步骤五、第一电机系统4和第二电机系统5进入脉冲加热模式，第一电机系统4根据脉冲电流频率请求值f查询频率-电流表Ⅰ得到第一电机系统的最大脉冲电流Imax1，并将该最大脉冲电流Imax1反馈给控制系统3；第二电机系统5根据脉冲电流频率请求值f查询频率-电流表Ⅱ得到第二电机系统的最大脉冲电流Imax2，并将该最大脉冲电流Imax2反馈给控制系统3，然后行步骤六；其中，频率-电流表Ⅰ为通过标定方式得到且存储在第一电机系统4内的脉冲电流频率请求值与第一电机系统4的最大脉冲电流的对应关系表，频率-电流表Ⅱ为通过标定方式得到且存储在第二电机系统5内的脉冲电流频率请求值与第二电机系统5的最大脉冲电流的对应关系表。
步骤六、控制系统3判断是否Ireq>Imax1+Imax2，如果是，则执行步骤七，否则执行步骤八。
步骤七、控制系统3根据动力电池的温度重新确定脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq，并将脉冲电流频率请求值f发送给第一电机系统4和第二电机系统5，然后返回执行步骤五。
步骤八、控制系统3判断是否max（Imax1，Imax2）<Ireq≤Imax1+Imax2 ，且Imax1<Imax2，如果是，则执行步骤九，否则执行步骤十；其中，max（Imax1，Imax2）表示取Imax1和Imax2中的较大值。
步骤九、控制系统3使第一电机系统4的实际脉冲电流请求值Ireq1= Imax1，使第二电机系统5的实际脉冲电流请求值Ireq2=Ireq -Imax1，然后行步骤十九。
步骤十、控制系统3判断是否max（Imax1，Imax2）<Ireq≤Imax1+Imax2 ，且Imax1>Imax2，如果是，则执行步骤十一，否则执行步骤十二。
步骤十一、控制系统3使第一电机系统4的实际脉冲电流请求值Ireq1= Ireq-Imax2，使第二电机系统5的实际脉冲电流请求值Ireq2= Imax2，然后执行步骤十九。
步骤十二、控制系统3判断是否max（Imax1，Imax2）<Ireq≤Imax1+Imax2 ，且Imax1=Imax2，如果是，则执行步骤十三，否则执行步骤十四。
步骤十三、控制系统3使第一电机系统4的实际脉冲电流请求值Ireq1= Ireq/2，使第二电机系统5的实际脉冲电流请求值Ireq2= Ireq/2，然后执行步骤十九。
步骤十四、控制系统3判断是否min（Imax1，Imax2）<Ireq≤max（Imax1，Imax2），且Imax1>Imax2，如果是，则执行步骤十五，否则执行步骤十六。其中，min（Imax1，Imax2）表示取Imax1和Imax2中的较小值。
步骤十五、控制系统3使第一电机系统4的实际脉冲电流请求值Ireq1= Ireq，使第二电机系统5的实际脉冲电流请求值Ireq2=0，然后执行步骤十九。
步骤十六、控制系统3判断是否min（Imax1，Imax2）<Ireq≤max（Imax1，Imax2），且Imax1<Imax2，如果是，则执行步骤十七，否则（即Ireq≤min（Imax1，Imax2）时）执行步骤十八。
步骤十七、控制系统3使第一电机系统4的实际脉冲电流请求值Ireq1= 0，使第二电机系统5的实际脉冲电流请求值Ireq2= Ireq，然后执行步骤十九。
步骤十八、控制系统3记录满足Ireq≤min（Imax1，Imax2）的累计次数n；当n为奇数时，控制系统3使第一电机系统4的实际脉冲电流请求值Ireq1=Ireq，使第二电机系统5的实际脉冲电流请求值Ireq2=0；当n为偶数时，控制系统3使第一电机系统4的实际脉冲电流请求值Ireq1=0，使第二电机系统5的实际脉冲电流请求值Ireq2=Ireq，然后执行步骤十九。
步骤十九、控制系统3将实际脉冲电流请求值Ireq1发送给第一电机系统4，将实际脉冲电流请求值Ireq2发送给第二电机系统5，然后执行步骤二十。
步骤二十、第一电机系统4根据脉冲电流频率请求值f和实际脉冲电流请求值Ireq1输出对应的电流波形，给动力电池进行脉冲加热；第二电机系统5根据脉冲电流频率请求值f和实际脉冲电流请求值Ireq2输出对应的电流波形，给动力电池进行脉冲加热，然后执行步骤二十一。
步骤二十一、控制系统3判断是否车辆行驶或者出现脉冲加热故障，如果是，则执行步骤二十二，否则执行步骤二十三。
步骤二十二、控制系统3发送脉冲加热停止命令给第一电机系统4和第二电机系统5，然后执行步骤二十五。
步骤二十三、电池管理系统2判断是否动力电池的温度大于或等于预设的加热停止温度T2（T2>T1），或者动力电池的SOC值小于或等于预设的加热停止SOC值SOC2（SOC2<SOC1），如果是，则执行步骤二十四，否则返回执行步骤二十。
步骤二十四、电池管理系统2向控制系统3发送脉冲加热停止请求，控制系统3在收到脉冲加热停止请求时，发送脉冲加热停止命令给第一电机系统4和第二电机系统5，然后执行步骤二十五。
步骤二十五、第一电机系统4和第二电机系统5在收到脉冲加热停止命令后，停止输出对应的电流波形，并退出脉冲加热模式，然后结束（即动力电池的脉冲加热过程结束）。
实施例3：如图5、图9所示，本实施例中的电动汽车的动力电池脉冲加热系统的大部分结构与实施例1相同，不同之处在于：
第一电机系统4除包括第一电机控制器41和第一电机42外，还包括第一可控开关K1，第一电机42为Y型连接的三相四线制电机，第一电机42的第一相定子绕组L11、第二相定子绕组L12、第三相定子绕组L13相连的中性点引线并通过第一可控开关K1的被控端连接第一桥臂变换器的下端，第一控制模块的七个控制输出端分别与上桥臂功率开关S11的控制端、上桥臂功率开关S12的控制端、上桥臂功率开关S13的控制端、下桥臂功率开关S14的控制端、下桥臂功率开关S15的控制端、下桥臂功率开关S16的控制端和第一可控开关K1的控制端连接。在脉冲加热过程中，第一控制模块控制第一可控开关K1闭合，结合控制下桥臂功率开关S14、下桥臂功率开关S15和下桥臂功率开关S16全部关断，控制上桥臂功率开关S11、上桥臂功率开关S12和上桥臂功率开关S13中的一个或多个导通，与实施例1相比，可以实现第一电机42的任意一相定子绕组、任意两相定子绕组并联或三相定子绕组并联共七种工作模式进行充放电（相当于增加了七种可选择的脉冲加热模式），从而更进一步扩大了脉冲电流可调范围。
第二电机系统5除包括第二电机控制器51和第二电机52外，还包括第二可控开关K2，第二电机52为Y型连接的三相四线制电机，第二电机52的第一相定子绕组L21、第二相定子绕组L22、第三相定子绕组L23相连的中性点引线并通过第二可控开关K2的被控端连接第二桥臂变换器的下端，第二控制模块的七个控制输出端分别与上桥臂功率开关S21的控制端、上桥臂功率开关S22的控制端、上桥臂功率开关S23的控制端、下桥臂功率开关S24的控制端、下桥臂功率开关S25的控制端、下桥臂功率开关S26的控制端和第二可控开关K2的控制端连接。在脉冲加热过程中，第二控制模块控制第二可控开关K2闭合，结合控制下桥臂功率开关S24、下桥臂功率开关S25和下桥臂功率开关S26全部关断，控制上桥臂功率开关S21、上桥臂功率开关S22和上桥臂功率开关S23中的一个或多个导通，与实施例1相比，可以实现第二电机52的任意一相定子绕组、任意两相定子绕组并联或三相定子绕组并联共七种工作模式进行充放电（相当于增加了七种可选择的脉冲加热模式），从而更进一步扩大了脉冲电流可调范围。
本实施例中的电动汽车的动力电池脉冲加热方法，与实施例1中的动力电池脉冲加热方法相似，在此不做过多描述。
实施例4：如图5、图10所示，本实施例中的电动汽车的动力电池脉冲加热系统的大部分结构与实施例1相同，不同之处在于：
第一电机系统4除包括第一电机控制器41和第一电机42外，还包括第一可控开关K1，第一电机42为Y型连接的三相四线制电机，第一电机42的第一相定子绕组L11、第二相定子绕组L12、第三相定子绕组L13相连的中性点引线并通过第一可控开关K1的被控端连接第一桥臂变换器的上端，第一控制模块的七个控制输出端分别与上桥臂功率开关S11的控制端、上桥臂功率开关S12的控制端、上桥臂功率开关S13的控制端、下桥臂功率开关S14的控制端、下桥臂功率开关S15的控制端、下桥臂功率开关S16的控制端和第一可控开关K1的控制端连接。在脉冲加热过程中，第一控制模块控制第一可控开关K1闭合，结合控制上桥臂功率开关S11、上桥臂功率开关S12和上桥臂功率开关S13全部关断，控制下桥臂功率开关S14、下桥臂功率开关S15和下桥臂功率开关S16中的一个或多个导通，与实施例1相比，可以实现第一电机42的任意一相定子绕组、任意两相定子绕组并联或三相定子绕组并联共七种工作模式进行充放电（相当于增加了七种可选择的脉冲加热模式），从而更进一步扩大了脉冲电流可调范围。
第二电机系统5除包括第二电机控制器51和第二电机52外，还包括第二可控开关K2，第二电机52为Y型连接的三相四线制电机，第二电机52的第一相定子绕组L21、第二相定子绕组L22、第三相定子绕组L23相连的中性点引线并通过第二可控开关K2的被控端连接第二桥臂变换器的下端，第二控制模块的七个控制输出端分别与上桥臂功率开关S21的控制端、上桥臂功率开关S22的控制端、上桥臂功率开关S23的控制端、下桥臂功率开关S24的控制端、下桥臂功率开关S25的控制端、下桥臂功率开关S26的控制端和第二可控开关K2的控制端连接。在脉冲加热过程中，第二控制模块控制第二可控开关K2闭合，结合控制下桥臂功率开关S24、下桥臂功率开关S25和下桥臂功率开关S26全部关断，控制上桥臂功率开关S21、上桥臂功率开关S22和上桥臂功率开关S23中的一个或多个导通，与实施例1相比，可以实现第二电机52的任意一相定子绕组、任意两相定子绕组并联或三相定子绕组并联共七种工作模式进行充放电（相当于增加了七种可选择的脉冲加热模式），从而更进一步扩大了脉冲电流可调范围。
本实施例中的电动汽车的动力电池脉冲加热方法，与实施例1中的动力电池脉冲加热方法相似，在此不做过多描述。
实施例5：如图11、图12所示，本实施例中的电动汽车的动力电池脉冲加热系统的大部分结构与实施例1相同，不同之处在于：
第一电机系统4除包括第一电机控制器41和第一电机42外，还包括第一可控开关K1，第一电机42为Y型连接的三相四线制电机，第一电机42的第一相定子绕组L11、第二相定子绕组L12、第三相定子绕组L13相连的中性点引线并通过第一可控开关K1的被控端连接第一桥臂变换器的下端，第一控制模块的七个控制输出端分别与上桥臂功率开关S11的控制端、上桥臂功率开关S12的控制端、上桥臂功率开关S13的控制端、下桥臂功率开关S14的控制端、下桥臂功率开关S15的控制端、下桥臂功率开关S16的控制端和第一可控开关K1的控制端连接。在脉冲加热过程中，第一控制模块控制第一可控开关K1闭合，结合控制下桥臂功率开关S14、下桥臂功率开关S15和下桥臂功率开关S16全部关断，控制上桥臂功率开关S11、上桥臂功率开关S12和上桥臂功率开关S13中的一个或多个导通，与实施例1相比，可以实现第一电机42的任意一相定子绕组、任意两相定子绕组并联或三相定子绕组并联共七种工作模式进行充放电（相当于增加了七种可选择的脉冲加热模式），从而更进一步扩大了脉冲电流可调范围。
本实施例中的电动汽车的动力电池脉冲加热方法，与实施例1中的动力电池脉冲加热方法相似，在此不做过多描述。
实施例6：如图13、图14所示，本实施例中的电动汽车的动力电池脉冲加热系统的大部分结构与实施例1相同，不同之处在于：
第二电机系统5除包括第二电机控制器51和第二电机52外，还包括第二可控开关K2，第二电机52为Y型连接的三相四线制电机，第二电机52的第一相定子绕组L21、第二相定子绕组L22、第三相定子绕组L23相连的中性点引线并通过第二可控开关K2的被控端连接第二桥臂变换器的上端，第二控制模块的七个控制输出端分别与上桥臂功率开关S21的控制端、上桥臂功率开关S22的控制端、上桥臂功率开关S23的控制端、下桥臂功率开关S24的控制端、下桥臂功率开关S25的控制端、下桥臂功率开关S26的控制端和第二可控开关K2的控制端连接。在脉冲加热过程中，第二控制模块控制第二可控开关K2闭合，结合控制上桥臂功率开关S21、上桥臂功率开关S22和上桥臂功率开关S23全部关断，控制下桥臂功率开关S24、下桥臂功率开关S25和下桥臂功率开关S26中的一个或多个导通，与实施例1相比，可以实现第二电机52的任意一相定子绕组、任意两相定子绕组并联或三相定子绕组并联共七种工作模式进行充放电（相当于增加了七种可选择的脉冲加热模式），从而更进一步扩大了脉冲电流可调范围。
本实施例中的电动汽车的动力电池脉冲加热方法，与实施例1中的动力电池脉冲加热方法相似，在此不做过多描述。

Claims (9)

1.一种电动汽车的动力电池脉冲加热方法，采用的动力电池脉冲加热系统包括：电池管理系统（2）、控制系统（3）、第一电机系统（4）和第二电机系统（5），电池管理系统（2）与动力电池（1）、控制系统（3）连接，控制系统（3）与第一电机系统（4）、第二电机系统（5）连接，第一电机系统（4）与动力电池（1）连接，第二电机系统（5）与动力电池（1）连接，第一电机系统（4）和第二电机系统（5）能对动力电池进行脉冲加热；其特征在于，该方法包括：
控制系统（3）收到脉冲加热开启请求后，在判断出车辆满足进入脉冲加热条件时，控制系统（3）将脉冲电流频率请求值f发送给第一电机系统（4）和第二电机系统（5），第一电机系统（4）和第二电机系统（5）进入脉冲加热模式，第一电机系统（4）根据脉冲电流频率请求值f查询频率-电流表Ⅰ得到第一电机系统的最大脉冲电流Imax1，并将该最大脉冲电流Imax1反馈给控制系统（3），第二电机系统（5）根据脉冲电流频率请求值f查询频率-电流表Ⅱ得到第二电机系统的最大脉冲电流Imax2，并将该最大脉冲电流Imax2反馈给控制系统（3），控制系统（3）根据收到的所述最大脉冲电流Imax1、最大脉冲电流Imax2和脉冲电流大小请求值Ireq确定第一电机系统（4）的实际脉冲电流请求值Ireq1和第二电机系统（5）的实际脉冲电流请求值Ireq2，控制系统（3）将所述实际脉冲电流请求值Ireq1和所述实际脉冲电流请求值Ireq2分别发送给第一电机系统（4）和第二电机系统（5），第一电机系统（4）根据脉冲电流频率请求值f和所述实际脉冲电流请求值Ireq1输出对应的电流波形，给动力电池进行脉冲加热，第二电机系统（5）根据脉冲电流频率请求值f和所述实际脉冲电流请求值Ireq2输出对应的电流波形，给动力电池进行脉冲加热；其中，频率-电流表Ⅰ为通过标定方式得到且存储在第一电机系统内的脉冲电流频率请求值与第一电机系统的最大脉冲电流的对应关系表，频率-电流表Ⅱ为通过标定方式得到且存储在第二电机系统内的脉冲电流频率请求值与第二电机系统的最大脉冲电流的对应关系表；
控制系统（3）在收到脉冲加热停止请求或者判断出车辆满足退出脉冲加热条件时，发送脉冲加热停止命令给第一电机系统（4）和第二电机系统（5），第一电机系统（4）和第二电机系统（5）在收到脉冲加热停止命令后停止输出对应的电流波形，并退出脉冲加热模式。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的动力电池脉冲加热方法，其特征在于：
所述第一电机系统（4）包括第一电机控制器（41）和第一电机（42），第一电机（42）为Y型连接的三相三线制电机，第一电机控制器（41）包括第一控制模块、第一桥臂变换器和第一母线电容C1，第一母线电容C1与第一桥臂变换器并联，第一桥臂变换器的上端连接动力电池（1）的正极、下端连接动力电池（1）的负极，第一控制模块的控制输入端连接控制系统（3），第一控制模块的六个控制输出端分别与第一桥臂变换器的三相桥臂的六个控制端连接，第一桥臂变换器的三相桥臂的中点分别连接第一电机（42）的三相定子绕组。
3.根据权利要求1所述的电动汽车的动力电池脉冲加热方法，其特征在于：
所述第一电机系统（4）包括第一电机控制器（41）、第一电机（42）和第一可控开关K1，第一电机（42）为Y型连接的三相四线制电机，第一电机控制器（41）包括第一控制模块、第一桥臂变换器和第一母线电容C1，第一母线电容C1与第一桥臂变换器并联，第一桥臂变换器的上端连接动力电池（1）的正极、下端连接动力电池（1）的负极，第一控制模块的控制输入端连接控制系统（3），第一控制模块的七个控制输出端分别与第一桥臂变换器的三相桥臂的六个控制端以及第一可控开关K1的控制端连接，第一桥臂变换器的三相桥臂的中点分别连接第一电机（42）的三相定子绕组，第一电机（42）的三相定子绕组的中性点引线并通过第一可控开关K1的被控端连接第一桥臂变换器的上端或下端。
4.根据权利要求3所述的电动汽车的动力电池脉冲加热方法，其特征在于：
所述第二电机系统（5）包括第二电机控制器（51）和第二电机（52），第二电机（52）为Y型连接的三相三线制电机，第二电机控制器（51）包括第二控制模块、第二桥臂变换器和第二母线电容C2，第二母线电容C2与第二桥臂变换器并联，第二桥臂变换器的上端连接动力电池（1）的正极、下端连接动力电池（1）的负极，第二控制模块的控制输入端连接控制系统（3），第二控制模块的六个控制输出端分别与第二桥臂变换器的三相桥臂的六个控制端连接，第二桥臂变换器的三相桥臂的中点分别连接第二电机（52）的三相定子绕组。
5.根据权利要求3所述的电动汽车的动力电池脉冲加热方法，其特征在于：
所述第二电机系统（5）包括第二电机控制器（51）、第二电机（52）和第二可控开关K2，第二电机（52）为Y型连接的三相四线制电机，第二电机控制器（51）包括第二控制模块、第二桥臂变换器和第二母线电容C2，第二母线电容C2与第二桥臂变换器并联，第二桥臂变换器的上端连接动力电池（1）的正极、下端连接动力电池（1）的负极，第二控制模块的控制输入端连接控制系统（3），第二控制模块的七个控制输出端分别与第二桥臂变换器的三相桥臂的六个控制端以及第二可控开关K2的控制端连接，第二桥臂变换器的三相桥臂的中点分别连接第二电机（52）的三相定子绕组，第二电机（52）的三相定子绕组的中性点引线并通过第二可控开关K2的被控端连接第二桥臂变换器的上端或下端。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电动汽车的动力电池脉冲加热方法，其特征在于：
电池管理系统（2）实时监测动力电池的温度和SOC；当动力电池的温度小于预设的加热启动温度T1，且动力电池的SOC值大于预设的加热启动SOC值SOC1时，电池管理系统（2）向控制系统（3）发送脉冲加热开启请求；当动力电池的温度大于或等于预设的加热停止温度T2，或者动力电池的SOC值小于或等于预设的加热停止SOC值SOC2时，电池管理系统（2）向控制系统（3）发送脉冲加热停止请求；
如果车辆处于高压驻车状态且不存在脉冲加热故障，则表示车辆满足进入脉冲加热条件；如果车辆行驶或者出现脉冲加热故障，则表示车辆满足退出脉冲加热条件。
7.根据权利要求6所述的电动汽车的动力电池脉冲加热方法，其特征在于：
所述脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq通过如下方式获得：
电池管理系统（2）根据动力电池的温度确定脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq，并将脉冲电流频率请求值f、脉冲电流大小请求值Ireq与脉冲加热开启请求一并发送给控制系统（3）；
或者所述脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq通过如下方式获得：
电池管理系统（2）将动力电池的温度与脉冲加热开启请求一并发送给控制系统（3），控制系统（3）根据动力电池的温度确定脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq。
8.根据权利要求7所述的电动汽车的动力电池脉冲加热方法，其特征在于：控制系统（3）根据收到的所述最大脉冲电流Imax1、最大脉冲电流Imax2和脉冲电流大小请求值Ireq确定第一电机系统（4）的实际脉冲电流请求值Ireq1和第二电机系统（5）的实际脉冲电流请求值Ireq2的具体方式为：
若Ireq>Imax1+Imax2，则控制系统（3）重新确定脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq，或者向电池管理系统（2）发出电流超出幅值错误提示，电池管理系统（2）在收到电流超出幅值错误提示后，重新确定脉冲电流频率请求值f和脉冲电流大小请求值Ireq；
若max（Imax1，Imax2）<Ireq≤Imax1+Imax2，则控制系统（3）使第一电机系统（4）的实际脉冲电流请求值Ireq1= Ireqx，使第二电机系统（5）的实际脉冲电流请求值Ireq2= Ireq-Ireqx；
若min（Imax1，Imax2）<Ireq≤max（Imax1，Imax2），则在Imax1>Imax2时，控制系统（3）使第一电机系统（4）的实际脉冲电流请求值Ireq1= Ireq，使第二电机系统（5）的实际脉冲电流请求值Ireq2=0；在Imax1<Imax2时，控制系统（3）使第一电机系统（4）的实际脉冲电流请求值Ireq1= 0，使第二电机系统（5）的实际脉冲电流请求值Ireq2= Ireq；
若Ireq≤min（Imax1，Imax2），则控制系统（3）记录满足Ireq≤min（Imax1，Imax2）的累计次数n；当n为奇数时，控制系统（3）使第一电机系统（4）的实际脉冲电流请求值Ireq1=Ireq，使第二电机系统（5）的实际脉冲电流请求值Ireq2=0；当n为偶数时，控制系统（3）使第一电机系统（4）的实际脉冲电流请求值Ireq1=0，使第二电机系统（5）的实际脉冲电流请求值Ireq2=Ireq；
其中，Ireqx表示脉冲电流参考请求值，0<Ireqx≤Imax1，min（Imax1，Imax2）表示取Imax1和Imax2中的较小值，max（Imax1，Imax2）表示取Imax1和Imax2中的较大值。
9.根据权利要求8所述的电动汽车的动力电池脉冲加热方法，其特征在于：
若max（Imax1，Imax2）<Ireq≤Imax1+Imax2，则在Imax1<Imax2时，控制系统（3）使第一电机系统（4）的实际脉冲电流请求值Ireq1= Imax1，使第二电机系统（5）的实际脉冲电流请求值Ireq2=Ireq-Imax1，在Imax1>Imax2时，控制系统（3）使第一电机系统（4）的实际脉冲电流请求值Ireq1= Ireq-Imax2，使第二电机系统（5）的实际脉冲电流请求值Ireq2= Imax2；在Imax1=Imax2时，控制系统（3）使第一电机系统（4）的实际脉冲电流请求值Ireq1= Ireq/2，使第二电机系统（5）的实际脉冲电流请求值Ireq2= Ireq/2。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023010373A1 (zh) * 2021-08-05 2023-02-09 宁德时代新能源科技股份有限公司 动力电池加热系统及其控制方法和控制电路
CN113794007A (zh) * 2021-08-13 2021-12-14 岚图汽车科技有限公司 电池系统、电池系统的控制方法和车辆
CN113644342A (zh) * 2021-08-13 2021-11-12 岚图汽车科技有限公司 电池系统、电池系统的控制方法、控制装置和车辆
CN113991216A (zh) * 2021-09-17 2022-01-28 岚图汽车科技有限公司 一种动力电池温度控制系统、控制方法及其相关设备
CN116353425A (zh) * 2021-12-28 2023-06-30 比亚迪股份有限公司 动力电池的加热控制系统和汽车
WO2023201687A1 (zh) * 2022-04-22 2023-10-26 宁德时代新能源科技股份有限公司 用于电池加热的装置和方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104638318A (zh) * 2014-11-28 2015-05-20 富奥汽车零部件股份有限公司 一种电动车动力电池组低温快速加热方法及系统
CN110962631A (zh) * 2018-12-29 2020-04-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池加热系统及其控制方法
CN111660875A (zh) * 2020-06-04 2020-09-15 比亚迪股份有限公司 车辆、能量转换装置及其控制方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120203404A1 (en) * 2011-02-04 2012-08-09 GM Global Technology Operations LLC Method for heating hybrid powertrain components
US9550406B2 (en) * 2015-03-16 2017-01-24 Thunder Power Hong Kong Ltd. Thermal dissipation system of an electric vehicle
CN204567256U (zh) * 2015-05-06 2015-08-19 桂林电子科技大学 一种电动汽车动力电池散热装置
DE102016216324A1 (de) * 2016-08-30 2018-03-01 Robert Bosch Gmbh Antriebssystem, insbesondere für ein Fahrzeug, und Verfahren zum Aufheizen eines Antriebssystems
EP3544144A1 (en) * 2018-03-23 2019-09-25 Beijing Hanergy Solar Power Investment Co., Ltd. Solar battery system and conrol method thereof
CN112389234B (zh) * 2019-08-15 2022-04-15 比亚迪股份有限公司 能量转换装置及车辆
CN110525168B (zh) * 2019-09-05 2022-11-01 上海理工大学 新能源汽车二次回路乘员舱及电池电机电控热管理系统
CN111391719B (zh) * 2020-06-04 2020-10-20 比亚迪股份有限公司 能量转换装置及车辆
CN112046239A (zh) * 2020-08-14 2020-12-08 珠海格力电器股份有限公司 热管理系统、电动汽车
CN112103595A (zh) * 2020-08-31 2020-12-18 上海交通大学 车用动力电池预热装置及其控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104638318A (zh) * 2014-11-28 2015-05-20 富奥汽车零部件股份有限公司 一种电动车动力电池组低温快速加热方法及系统
CN110962631A (zh) * 2018-12-29 2020-04-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池加热系统及其控制方法
CN111660875A (zh) * 2020-06-04 2020-09-15 比亚迪股份有限公司 车辆、能量转换装置及其控制方法

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