CN113161649B - 确定对动力电池脉冲加热时的最优脉冲电流参数的方法 - Google Patents

确定对动力电池脉冲加热时的最优脉冲电流参数的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113161649B
CN113161649B CN202110480888.3A CN202110480888A CN113161649B CN 113161649 B CN113161649 B CN 113161649B CN 202110480888 A CN202110480888 A CN 202110480888A CN 113161649 B CN113161649 B CN 113161649B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power battery
upper computer
electric drive
temperature
pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110480888.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113161649A (zh
Inventor
杨冬林
陈坡
牟丽莎
邓承浩
杨涵
张强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deep Blue Automotive Technology Co ltd
Original Assignee
Chongqing Changan New Energy Automobile Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Changan New Energy Automobile Technology Co Ltd filed Critical Chongqing Changan New Energy Automobile Technology Co Ltd
Priority to CN202110480888.3A priority Critical patent/CN113161649B/zh
Publication of CN113161649A publication Critical patent/CN113161649A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113161649B publication Critical patent/CN113161649B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549—Current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本方案涉及一种确定对动力电池脉冲加热时的最优脉冲电流参数的方法，能够实现对动力电池进行脉冲加热时的最优脉冲电流参数的获取。其包括：S4，若判断出满足开启脉冲加热功能的条件，上位机按照当前组待测脉冲电流参数第一类型指令，开启对动力电池进行脉冲加热；上位机对动力电池脉冲加热过程中的温升信息进行采集；当上位机判定动力电池实时温度不再满足开启脉冲加热功能的条件时，上位机发出第二类型指令，以停止对动力电池脉冲加热；S5，启动低温环境舱以对动力电池进行降温；S6，基于在不同组待测脉冲电流参数下对动力电池进行脉冲加热所采集得到的温升信息，从多组待测脉冲电流参数中选取使动力电池在不同温度范围内的最优脉冲电流参数。

Description

确定对动力电池脉冲加热时的最优脉冲电流参数的方法
技术领域
本发明属于新能源动力电池领域，特别涉及一种确定对动力电池脉冲加热时的最优脉冲电流参数的方法。
背景技术
锂离子动力电池是电动汽车的核心零部件，其动力性能和充电性能，是电动汽车的一个重要性能指标。然而，环境温度对动力电池的性能影响很大，因此，电池低温加热功能对于电动汽车推广使用显得尤为重要。
电池温度过低会导致电池内阻增大，使得锂离子电池在低温下的输出功率急剧降低，续航里程也大幅下降；此外，电池温度过低，也造成电池充电时间大幅增加，使得用户的充电体验变差。因此，电池的低温加热性能就成为了电动汽车在寒冷地区推广使用的关键。
现有电池低温技术中，脉冲加热技术由于其加热速度快、加热均匀等优点被广泛研究应用。具体脉冲加热技术实施过程为：
（1）采集锂离子电池的初始温度，根据所述初始温度和电池电量，电机控制所述锂离子电池进行高频脉冲放电；
（2）采集放电后的锂离子电池温度，得到放电温度；根据所述放电温度调节放电电流的大小，以实现所述锂离子电池的快速加热。
（3）根据电池最低温度作为关闭脉冲加热功能的条件。
但现有技术并不存在对电池进行脉冲加热时，如何选择合适的参数实现动力电池脉冲加热的手段。
发明内容
本发明实施例提供了一种确定对动力电池脉冲加热时的最优脉冲电流参数的方法，该方法能够实现对动力电池进行脉冲加热时的最优脉冲电流参数的获取。
本发明的技术方案为：
本发明实施例提供了一种确定对动力电池脉冲加热时的最优脉冲电流参数的方法，包括：
步骤S1，进行对动力电池进行脉冲加热的脉冲加热台架系统搭建；在完成系统搭建后，执行步骤S2；
步骤S2，上位机控制12V低压电源进行低压上电；
步骤S3，上位机基于电池管理系统和电驱动系统发送的信号判断是否满足开启脉冲加热功能的判断条件；
步骤S4，若判断出满足开启脉冲加热功能的条件，上位机按照当前组待测脉冲电流参数向电池管理系统和电驱动控制系统发出第一类型指令，以开启对动力电池进行脉冲加热；同时，上位机对动力电池脉冲加热过程中的温升信息进行采集；当上位机根据电池管理系统的信号判定动力电池实时温度不再满足开启脉冲加热功能的条件时，上位机向电池管理系统和电驱动控制系统发出第二类型指令，以停止对动力电池脉冲加热；
步骤S5，启动低温环境舱以对动力电池进行降温，直至电池管理系统发送的动力电池实时温度降低至满足开启脉冲加热功能的条件；再按照另一组待测脉冲电流参数执行步骤S3至步骤S4，直至按照所有组待测脉冲电流参数完成对动力电池进行脉冲加热；
步骤S6，基于在不同组待测脉冲电流参数下对动力电池进行脉冲加热所采集得到的温升信息，从多组待测脉冲电流参数中选取使动力电池在不同温度范围内的最优脉冲电流参数。
优选地，步骤S1包括：将动力电池置于未启动的低温环境舱中；将上位机通过信号线束分别连接电池管理系统、电驱动控制系统、主继电器和12V低压电源所连接的紧急开关；将动力电池通过高压线束连接主继电器，将主继电器通过高压线束连接电驱动系统中的三相逆变器模块；将12V低压电源所连接的紧急开关分别通过低压线束连接电池管理系统和电驱动控制系统；将冷却水泵的入口和出口连接至所述电驱动系统中布置的冷却管路；将电池管理系统与动力电池和主继电器建立连接，将电驱动控制系统与电驱动系统建立连接；
其中，电驱动系统中的三相交流电机模块中的电机为未携带有转子的三相交流电机。
优选地，步骤S3中，
若上位机根据电池管理系统发送的信号确定动力电池未故障、动力电池实时温度低于第一预设温度且动力电池实时SOC高于第二预设SOC值，以及根据电驱动控制系统发送的信号确定三相逆变器模块未故障且三相交流电机模块未故障，则上位机确定满足开启脉冲加热功能的条件。
优选地，步骤S4中，动力电池实时温度不再满足开启脉冲加热功能为：动力电池实时温度高于第二预设温度；第二预设温度大于步骤S3中的第一预设温度。
优选地，在执行步骤S4的过程中，所述方法还包括：
步骤S7，若上位机根据电驱动控制系统发送的信号确定三相逆变器模块温度高于第三预设温度和/或三相交流电机模块温度高于第四预设温度，则上位机控制冷却水泵开启，以对电驱动系统中的三相逆变器模块和三相交流电机模块进行冷却。
优选地，所述方法还包括：
步骤S8，在执行步骤S4的过程中，若上位机根据电池管理系统发送的信号确定动力电池故障，和/或，根据电驱动控制系统发送的信号确定三相逆变器模块故障和/或三相交流电机模块故障，则上位机控制12V低压电源所连接的紧急开关断开，使12V低压电源进行紧急下电；直至上位机根据电池管理系统发送的信号和电驱动控制系统发送的信号确定动力电池未故障、三相逆变器模块未故障和三相交流电机模块未故障时，上位机再恢复控制12V低压电源所连接的紧急开关闭合；再执行步骤S3至步骤S4。
优选地，步骤S4中,上位机按照当前组待测脉冲电流参数向电池管理系统和电驱动控制系统发出第一类型指令的步骤包括：
上位机向电池管理系统发出高压上电指令，使电池管理系统基于高压上电指令控制主继电器闭合，以使动力电池开始对电驱动系统输出电压；
上位机在接收到电池管理系统反馈的动力电池高压上电成功信号后，向电驱动控制系统发出携带有当前组待测脉冲电流参数的开启脉冲加热指令和动力电池高压上电成功信号，使电驱动控制系统基于开启脉冲加热指令控制电驱动系统中的三相逆变器模块产生具有特定频率和幅度的脉冲电流。
优选地，步骤S6包括：
将动力电池的温升信息从第一预设温度至第二预设温度等阶段划分为N个温度范围；
针对每一温度范围，从动力电池的各温升曲线中选取温升速率最大的一组待测脉冲电流参数作为对应温度范围的最优脉冲电流参数。
优选地，在执行步骤S4的过程中，若电池管理系统发送的动力电池实时SOC低于第一预设SOC 值，所述方法还包括：
步骤S9：上位机先向电池管理系统和电驱动控制系统发出第二类型指令，再向12V低压电源发出低压下电指令，以停止对动力电池进行脉冲加热；然后再搭建充电系统并启动所搭建的充电系统对动力电池进行充电，直至上位机根据电池管理系统发送的信号确定动力电池实时SOC为100%时停止充电；再启动低温环境舱以对动力电池进行降温，直至电池管理系统发送的信号确定动力电池实时温度降低至满足开启脉冲加热功能的条件，然后执行步骤S4。
本发明的有益效果为：
通过对动力电池脉冲加热时在不同组待测脉冲电流参数下的温升信息，来选取使动力电池在不同温度范围内温升速率最快的最优脉冲电流参数，实现了对动力电池的最优脉冲电流参数的确定。
此外，本发明实施例中通过简化电驱动系统，去掉电驱动系统中三相交流电机模块的电机转子，只保留电机定子线圈和IGBT控制单元，在电池对电机放电过程中，电机并不会输出扭矩而转动，使动力电池放出的电量完全用于对三相交流电机储能，能够减少对动力电池电量的损耗。。
附图说明
图1为本发明实施例中的脉冲加热台架系统的框图；
图2为本发明实施例的方法流程图。
具体实施方式
接下来将结合本发明中的设计示意图来阐述本发明的实施例，以及台架自动控制脉冲加热功能开启关闭的的实际操作流程。由于需要保护本发明的核心技术点，故所展示的实施例仅仅时本发明的一部分内容，但都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种确定对动力电池脉冲加热时的最优脉冲电流参数的方法，该方法能够实现对动力电池进行脉冲加热时的最优脉冲电流参数的获取。
参照图2，本发明实施例中的方法包括：
步骤S1，进行对动力电池进行脉冲加热的脉冲加热台架系统搭建。
其中，本实施例中，参照图1，台架系统所涉及的模块或器件包括：上位机、动力电池、电池管理系统、12V低压电源、集成有三相逆变器模块和三相交流电机模块的电驱动系统、电驱动控制系统、主继电器和冷却水泵。进行台架系统搭建时，需要将动力电池置于未启动的低温环境舱中；将上位机通过信号线束分别连接电池管理系统、电驱动控制系统、主继电器和12V低压电源所连接的紧急开关；将动力电池通过高压线束连接主继电器，将主继电器通过高压线束连接电驱动系统中的三相逆变器模块；将12V低压电源所连接的紧急开关分别通过低压线束连接电池管理系统和电驱动控制系统；将冷却水泵的入口和出口连接至所述电驱动系统中布置的冷却管路；将电池管理系统与动力电池和主继电器建立连接，将电驱动控制系统与电驱动系统建立连接；
其中，电驱动系统中的三相交流电机模块中的电机为未携带有转子的三相交流电机。
在完成台架系统搭建后，上位机处于静置状态，12V低压电源处于休眠状态，同时，冷却水泵也处于关闭状态。
在完成台架系统搭建后，执行步骤S2，上位机控制12V低压电源进行低压上电。具体来说，上位机向12V低压电源发出低压上电指令，12V低压电源基于该低压上电指令低压上电，电池管理系统、电驱动系统和电驱动控制系统在12V低压电源的唤醒下进入待机准备状态。
电池管理系统在被唤醒后，向上位机发送动力电池的当前SOC、最低温度和是否故障的信号。电驱动控制系统在被唤醒后，向上位机发送电机故障与否、三相交流电机模块的温度和三相逆变器模块的温度信号。
步骤S3，上位机基于电池管理系统和电驱动系统发送的信号判断是否满足开启脉冲加热功能的判断条件。
具体来说，在该步骤S3中，若上位机判断出动力电池、三相逆变器模块和三相交流电机模块均未故障，动力电池的最低温度＜-20℃（第一预设温度值）且动力电池的SOC≥30%（第一预设SOC值），则上位机确定满足开启脉冲加热功能的条件。其它条件下，则确定不满足开启脉冲加热功能的条件。
步骤S4，若判断出满足开启脉冲加热功能的条件，上位机按照当前组待测脉冲电流参数向电池管理系统和电驱动控制系统发出第一类型指令，以开启对动力电池进行脉冲加热；同时，上位机对动力电池脉冲加热过程中的温升信息进行采集；当上位机根据电池管理系统发送的动力电池温度信号判定动力电池实时温度不再满足开启脉冲加热功能的条件时，上位机向电池管理系统和电驱动控制系统发出第二类型指令，以停止对动力电池脉冲加热。
具体来说，第一类型指令包含：上位机向电池管理系统发出的高压上电指令，以及基于当前组待测脉冲电流参数向电驱动控制系统发出的开启脉冲加热指令。电池管理系统在接收到高压上电指令后，控制主继电器闭合，动力电池开始对电驱动系统输出电压；电池管理系统在控制主继电器闭合成功后，向上位机反馈高压上电成功的信号，上位机并向电驱动控制系统转发动力电池高压上电成功的信号。电驱动控制系统在确定动力电池高压上电成功后，便基于开启脉冲加热指令，控制电驱动系统中的三相逆变器模块产生具有特定频率和幅度的脉冲电流（三相逆变器模块具体是通过控制IGBT电流来调整电流波形占空比产生特定频率和幅度的脉冲电流）。
所述的开启脉冲加热指令可以是CAN信号，也可以是高电平的硬线信号。所述的脉冲加热过程开启后，上位机可以通过CAN线记录整个加热过程的电池、电机和IGBT的运行情况，为后续回放和复盘加热过程提供数据基础。
此外，动力电池实时温度不再满足开启脉冲加热功能的条件具体是指：动力电池实时温度高于第二预设温度（如-10℃）。并且，第二预设温度大于步骤S3中的第一预设温度。
第二类型指令包含：上位机向电驱动控制系统发送的停止脉冲加热指令和向电池管理系统发送的高压下电指令。电驱动控制系统在接收到停止脉冲加热指令后，先控制三相逆变器模块停止工作，然后，电源管理系统再接收到三相逆变器模块停止工作信号后，再基于接收到的高压下电指令，断开主继电器，使动力电池进入低压待机状态。
具体实施中，当开启脉冲加热后，高压上电后的动力电池将通过动力线对电机的定子线圈进行放电，而电驱动控制系统通过控制三相逆变器模块的开关频率，使得电池电流方向不断变化。由于电机只含定子线圈，故电池对电机线圈放电时，几乎不对外做功，即电池的电能全部用于发热，使得整个加热过程的效率比传统的PTC加热高出很多，而且加热后的温度分布很均匀。
步骤S5，启动低温环境舱以对动力电池进行降温，直至电池管理系统发送的动力电池实时温度降低至满足开启脉冲加热功能的条件；再按照另一组待测脉冲电流参数执行步骤S3至步骤S4，直至按照所有组待测脉冲电流参数完成对动力电池进行脉冲加热。
低温环境舱对动力电池降温过程中：环境舱温度设定为恒定-30℃，大约5小时后，电池的温度将冷却到-30℃左右。
本实施例中，例如预先确定的待测脉冲电流参数为20组，则需要依据20组待测脉冲电流参数完成20次脉冲加热试验。
步骤S6，基于在不同组待测脉冲电流参数下对动力电池进行脉冲加热所采集得到的温升信息，从多组待测脉冲电流参数中选取使动力电池在不同温度范围内的最优脉冲电流参数。
具体来说，该步骤S6包括：
将动力电池的温升信息从第一预设温度至第二预设温度等阶段划分为N个温度范围；
针对每一温度范围，从动力电池的各温升曲线中选取温升速率最大的一组待测脉冲电流参数作为对应温度范围的最优脉冲电流参数。
例如：将动力电池的温升信息从第一预设温度至第二预设温度等阶段划分为三个温度范围：-20℃至-25℃，-25℃至-15℃，以及-15℃至-10℃。
针对每一温度范围，从动力电池的各温升曲线中选取温升速率最大的一组待测脉冲电流参数作为对应温度范围的最优脉冲电流参数。
在执行步骤S4的过程中，所述方法还包括：
步骤S7，若上位机根据电驱动控制系统发送的信号确定三相逆变器模块温度高于第三预设温度和/或三相交流电机模块温度高于第四预设温度，则上位机控制冷却水泵开启，以对电驱动系统中的三相逆变器模块和三相交流电机模块进行冷却，确保电驱动系统中的三相逆变器模块和三相交流电机模块在产生脉冲电流的过程中能够得到充分冷却。
由于在给动力电池加热的过程中，电机定子线圈和三相逆变器模块中的IGBT会产生大量的热量，温度急剧升高，需要实时开启冷却液降温，故需要设置专用的水泵和冷却管路。
此外，所述方法还包括：
步骤S8，在执行步骤S4的过程中，若上位机根据电池管理系统发送的信号确定动力电池故障，和/或，根据电驱动控制系统发送的信号确定三相逆变器模块故障和/或三相交流电机模块故障，则上位机控制12V低压电源所连接的紧急开关断开，使12V低压电源进行紧急下电；直至上位机根据电池管理系统发送的信号和电驱动控制系统发送的信号确定动力电池未故障、三相逆变器模块未故障和三相交流电机模块未故障时，上位机再恢复控制12V低压电源所连接的紧急开关闭合；此后，再执行步骤S3至步骤S4。
此处，步骤S8中的第二类型指令与步骤S4中的第二类型指令相同。对动力电池充电系统的搭建过程同现有技术中对动力电池进行充电试验的过程一致，本实施例中不再进行赘述。
第一预设SOC值小于第二预设SOC值。本发明实施例中，当动力电池实时SOC低于第一预设SOC值（如20%）时，上位机确定动力电池需要进行充电。
在执行步骤S4的过程中，若电池管理系统发送的动力电池实时SOC低于第一预设SOC值，所述方法还包括：
步骤S9：上位机先向电池管理系统和电驱动控制系统发出第二类型指令，再向12V低压电源发出低压下电指令，以停止对动力电池进行脉冲加热；然后再搭建充电系统并启动所搭建的充电系统对动力电池进行充电，直至上位机根据电池管理系统发送的信号确定动力电池实时SOC为100%时停止充电；再启动低温环境舱以对动力电池进行降温，直至电池管理系统发送的信号确定动力电池实时温度降低至满足开启脉冲加热功能的条件，然后执行步骤S4。
本发明提供的实际例，使本领域或其他领域的试验人员能够使用本发明的台架试验策略。虽然本文只对本发明的一个或几个实例进行了描述，但针对本领域的专业人员而言，本发明可以在不超出其逻辑和基本框架下以更多其他方式实施。因此，本发明将不会局限于本文所述的这些实施例。

Claims (8)

1.一种确定对动力电池脉冲加热时的最优脉冲电流参数的方法，其特征在于，包括：
步骤S1，进行对动力电池进行脉冲加热的脉冲加热台架系统搭建；在完成系统搭建后，执行步骤S2；
步骤S2，上位机控制12V低压电源进行低压上电；
步骤S3，上位机基于电池管理系统和电驱动系统发送的信号判断是否满足开启脉冲加热功能的判断条件；
步骤S4，若判断出满足开启脉冲加热功能的条件，上位机按照当前组待测脉冲电流参数向电池管理系统和电驱动控制系统发出第一类型指令，以开启对动力电池进行脉冲加热；同时，上位机对动力电池脉冲加热过程中的温升信息进行采集；当上位机根据电池管理系统的信号判定动力电池实时温度不再满足开启脉冲加热功能的条件时，上位机向电池管理系统和电驱动控制系统发出第二类型指令，以停止对动力电池脉冲加热；
步骤S5，启动低温环境舱以对动力电池进行降温，直至电池管理系统发送的动力电池实时温度降低至满足开启脉冲加热功能的条件；再按照另一组待测脉冲电流参数执行步骤S3至步骤S4，直至按照所有组待测脉冲电流参数完成对动力电池进行脉冲加热；
步骤S6，基于在不同组待测脉冲电流参数下对动力电池进行脉冲加热所采集得到的温升信息，从多组待测脉冲电流参数中选取使动力电池在不同温度范围内的最优脉冲电流参数；
步骤S6包括：
将动力电池的温升信息从第一预设温度至第二预设温度等阶段划分为N个温度范围；
针对每一温度范围，从动力电池的各温升曲线中选取温升速率最大的一组待测脉冲电流参数作为对应温度范围的最优脉冲电流参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1包括：将动力电池置于未启动的低温环境舱中；将上位机通过信号线束分别连接电池管理系统、电驱动控制系统、主继电器和12V低压电源所连接的紧急开关；将动力电池通过高压线束连接主继电器，将主继电器通过高压线束连接电驱动系统中的三相逆变器模块；将12V低压电源所连接的紧急开关分别通过低压线束连接电池管理系统和电驱动控制系统；将冷却水泵的入口和出口连接至所述电驱动系统中布置的冷却管路；将电池管理系统与动力电池和主继电器建立连接，将电驱动控制系统与电驱动系统建立连接；
其中，电驱动系统中的三相交流电机模块中的电机为未携带有转子的三相交流电机。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，
若上位机根据电池管理系统发送的信号确定动力电池未故障、动力电池实时温度低于第一预设温度且动力电池实时SOC高于第二预设SOC值，以及根据电驱动控制系统发送的信号确定三相逆变器模块未故障且三相交流电机模块未故障，则上位机确定满足开启脉冲加热功能的条件。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，动力电池实时温度不再满足开启脉冲加热功能为：动力电池实时温度高于第二预设温度；第二预设温度大于步骤S3中的第一预设温度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在执行步骤S4的过程中，所述方法还包括：
步骤S7，若上位机根据电驱动控制系统发送的信号确定三相逆变器模块温度高于第三预设温度和/或三相交流电机模块温度高于第四预设温度，则上位机控制冷却水泵开启，以对电驱动系统中的三相逆变器模块和三相交流电机模块进行冷却。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
步骤S8，在执行步骤S4的过程中，若上位机根据电池管理系统发送的信号确定动力电池故障，和/或，根据电驱动控制系统发送的信号确定三相逆变器模块故障和/或三相交流电机模块故障，则上位机控制12V低压电源所连接的紧急开关断开，使12V低压电源进行紧急下电；直至上位机根据电池管理系统发送的信号和电驱动控制系统发送的信号确定动力电池未故障、三相逆变器模块未故障和三相交流电机模块未故障时，上位机再恢复控制12V低压电源所连接的紧急开关闭合；再执行步骤S3至步骤S4。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中,上位机按照当前组待测脉冲电流参数向电池管理系统和电驱动控制系统发出第一类型指令的步骤包括：
上位机向电池管理系统发出高压上电指令，使电池管理系统基于高压上电指令控制主继电器闭合，以使动力电池开始对电驱动系统输出电压；
上位机在接收到电池管理系统反馈的动力电池高压上电成功信号后，向电驱动控制系统发出携带有当前组待测脉冲电流参数的开启脉冲加热指令和动力电池高压上电成功信号，使电驱动控制系统基于开启脉冲加热指令控制电驱动系统中的三相逆变器模块产生具有特定频率和幅度的脉冲电流。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在执行步骤S4的过程中，若电池管理系统发送的动力电池实时SOC低于第一预设SOC 值，所述方法还包括：
步骤S9：上位机先向电池管理系统和电驱动控制系统发出第二类型指令，再向12V低压电源发出低压下电指令，以停止对动力电池进行脉冲加热；然后再搭建充电系统并启动所搭建的充电系统对动力电池进行充电，直至上位机根据电池管理系统发送的信号确定动力电池实时SOC为100%时停止充电；再启动低温环境舱以对动力电池进行降温，直至电池管理系统发送的信号确定动力电池实时温度降低至满足开启脉冲加热功能的条件，然后执行步骤S4。
CN202110480888.3A 2021-04-30 2021-04-30 确定对动力电池脉冲加热时的最优脉冲电流参数的方法 Active CN113161649B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110480888.3A CN113161649B (zh) 2021-04-30 2021-04-30 确定对动力电池脉冲加热时的最优脉冲电流参数的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110480888.3A CN113161649B (zh) 2021-04-30 2021-04-30 确定对动力电池脉冲加热时的最优脉冲电流参数的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113161649A CN113161649A (zh) 2021-07-23
CN113161649B true CN113161649B (zh) 2022-10-04

Family

ID=76872752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110480888.3A Active CN113161649B (zh) 2021-04-30 2021-04-30 确定对动力电池脉冲加热时的最优脉冲电流参数的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113161649B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114114036B (zh) * 2021-11-30 2023-08-15 深蓝汽车科技有限公司 验证动力系统的脉冲加热参数工作范围是否正确的方法
CN114261314B (zh) * 2021-12-27 2023-05-23 重庆长安新能源汽车科技有限公司 基于电动汽车的电池脉冲加热控制方法、系统及电动汽车
CN114335778B (zh) * 2021-12-30 2023-05-26 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种确定动力电池脉冲加热温度采集点的方法
CN115377554B (zh) * 2022-04-24 2023-12-22 宁德时代新能源科技股份有限公司 用电装置及其加热的控制方法、装置及介质
CN115476733A (zh) * 2022-08-31 2022-12-16 阿维塔科技(重庆)有限公司 动力电池的充电温度控制方法以及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110556608A (zh) * 2019-08-29 2019-12-10 清华大学 电池脉冲加热参数确定方法及参数确定系统
CN111216600A (zh) * 2018-11-27 2020-06-02 中信国安盟固利动力科技有限公司 一种可调加热速度的电池系统及其控制方法
CN111864313A (zh) * 2020-07-22 2020-10-30 欣旺达电动汽车电池有限公司 动力电池自加热方法、装置及可读存储介质

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8253360B2 (en) * 2009-07-15 2012-08-28 GM Global Technology Operations LLC Vector controlled motor drive system implementing pulse width modulated (PWM) waveforms
DE102010020683B4 (de) * 2010-05-15 2021-03-18 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Batteriepuls-Erwärmungsbetriebs einer Traktionsbatterie eines Hybridfahrzeuges
WO2016090267A1 (en) * 2014-12-04 2016-06-09 The Regents Of The University Of Michigan Energy conscious warm-up of lithium-ion cells from sub-zero temperatures
CN111355001B (zh) * 2018-12-21 2022-10-18 比亚迪股份有限公司 一种动力电池加热装置与方法、车辆及终端设备
CN110962631B (zh) * 2018-12-29 2020-11-17 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
CN109786897B (zh) * 2019-03-25 2021-12-03 哈尔滨理工大学 一种基于温度变化的锂离子电池交变激励低温加热方法
CN110970691B (zh) * 2019-05-28 2021-10-22 宁德时代新能源科技股份有限公司 可充电电池的加热方法、控制单元及加热电路
CN110456274A (zh) * 2019-08-29 2019-11-15 清华大学 电池脉冲加热温升速率估计方法
CN110470992B (zh) * 2019-08-29 2020-06-19 清华大学 电池脉冲加热的耐久性测试方法、系统及数据表生成方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111216600A (zh) * 2018-11-27 2020-06-02 中信国安盟固利动力科技有限公司 一种可调加热速度的电池系统及其控制方法
CN110556608A (zh) * 2019-08-29 2019-12-10 清华大学 电池脉冲加热参数确定方法及参数确定系统
CN111864313A (zh) * 2020-07-22 2020-10-30 欣旺达电动汽车电池有限公司 动力电池自加热方法、装置及可读存储介质

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A review on optimization techniques for active thermal energy storage control;Ooka,Ryozo等;《ENERGY AND BUILDINGS》;20151111;第106卷;第225-233页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113161649A (zh) 2021-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113161649B (zh) 确定对动力电池脉冲加热时的最优脉冲电流参数的方法
CN111216600B (zh) 一种可调加热速度的电池系统及其控制方法
US20140285135A1 (en) Systems for heating a battery and processes thereof
CN102470772B (zh) 二次电池温升控制设备、包含其的车辆以及二次电池温升控制方法
CN113030737B (zh) 一种动力电池脉冲加热可靠性试验方法
CN103427137A (zh) 纯电动汽车动力电池的低温充电加热系统及加热方法
CN111347936B (zh) 一种车辆及其动力电池加热方法与装置
CN103457318A (zh) 纯电动汽车的动力电池充电加热系统及加热方法
CN109301399B (zh) 一种多支路区域式动力电池系统加热方法及系统
CN109910684A (zh) 一种电动汽车动力电池加热系统及控制方法
CN113561802B (zh) 一种车载燃料电池的运行辅助装置及其控制方法
CN105934866A (zh) 车载电网和用于运行车载电网的方法
CN101685971A (zh) 车载磷酸铁锂锂电池的低温激活装置及方法
CN109004293B (zh) 动力电池液冷系统热管理模块大小循环控制方法
CN110154823A (zh) 一种电动车辆低压蓄电池充电控制方法及整车控制器
JP2018026300A (ja) 充電システム
CN111354996A (zh) 车辆及其动力电池温度控制装置
CN108016313A (zh) 一种新能源汽车的高压系统及控制方法
CN115377555A (zh) 电池加热控制方法、装置、设备及存储介质
CN111086415A (zh) 电池充电管理方法、装置、车辆及存储介质
JPH11326473A (ja) バッテリー試験用の充放電ユニット及び同ユニットを備えたバッテリーの充放電試験装置
JP2015149818A (ja) 車両用電力制御装置
CN113782871A (zh) 混动车型电池加热控制方法及系统
CN104163171B (zh) 混合动力车动力电源温度保护控制方法
CN116053654A (zh) 脉冲加热参数的确定方法、装置、电子设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 401133 room 208, 2 house, 39 Yonghe Road, Yu Zui Town, Jiangbei District, Chongqing

Patentee after: Deep Blue Automotive Technology Co.,Ltd.

Address before: 401133 room 208, 2 house, 39 Yonghe Road, Yu Zui Town, Jiangbei District, Chongqing

Patentee before: CHONGQING CHANGAN NEW ENERGY AUTOMOBILE TECHNOLOGY Co.,Ltd.