CN113904029A - 一种集成了mch与ptc的加热水槽装置 - Google Patents

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Abstract

一种集成了MCH与PTC的加热水槽装置，具体涉及新能源汽车动力电池包加热。本发明装置包括水槽主体，加热板主体，电极板组件，上盖组件，温度传感器以及控制模块。MCH单位体积的发热功率对比PTC更大，在体积相同的情况下，可增加加热器总的功率。一方面，在出水口处安置MCH总成，可在水温逐渐升高、PTC组件电阻不断增大、输出功率逐渐下降时，弥补超出PTC组件本身产生热量外的额外热量，从而使得电池包在单位时间内获得更多热量，升温更迅速。另一方面，当电池包的温度达到了某个温度值或者是汽车最低启动温度时，系统需要的热量没有开始那么急迫，可以切换到PTC模式，从而保持了PTC加热模式的优点，可以自行调节输出功率，降低冲击。

Description

一种集成了MCH与PTC的加热水槽装置
技术领域
目前新能源电动汽车在低温条件下大都使用PTC加热器对电池包进行加热，以避免动力电池在低温下使用，避免对动力电池造成损坏。PTC具有寿命长(可连续运用10年以上)、节能、无明火（工作时不发红）、不耗氧气、平安性能高、发热量容易调理及受电源电压波动影响小等一系列优点，成为加热器的首选材料。
MCH是一种陶瓷薄膜结构的电加热芯片，它在同等体积的情况下，可以比PTC获得更高的加热功率，同样具有超长寿命。对比PTC加热芯片，MCH具有比PTC更快的升温速度，极小的热功率损耗，无峰值冲击电流等优点。
在我国幅员辽阔的地理环境条件下，新能汽车用户在北方冬天极易碰上极寒天气，环境温度低于零下40度。此种情形下，如果是采用目前的PTC电子加热器，电池温度无法最快达到工作温度，动力系统无法及时启动。因为PTC温度电阻特性以及的热功率衰减特性，其热量的释放无法加速，用户需要耐心等待，这种寒冷天气的无奈情形是用户实实在在的痛点。。
背景技术
本发明涉及汽车零部件技术领域，具体涉及一种新能源汽车动力电池用电子加热水槽装置。
发明内容
本发明主要解决的技术问题在于提供一种集成了MCH与PTC的电子加热水槽装置
本发明采用以下技术方案：
一种集成了MCH与PTC的加热水槽装置，包括水槽主体，加热板主体，电极板组件，上盖组件，温度传感器以及控制模块。
所述水槽主体包括防冻液入口接头，防冻液出口接头，液体导流板和水槽本体。
具体地，液体导流板包含入口液体导流板，出口液体导流板和液体转向导流板。
优选的，入口接头后的流体出口界面与入口液体导流板沿导流方向的垂直界面的分切截面面积比较而言，其比值是逐渐减小直至维持定值；相对地，出口接头前的入口界面与出口液体导流板沿导流方向的垂直界面的分切截面面积比较而言，其比值是逐渐减小直至达到最小值。
优选的，液体转向导流板的导流槽曲面曲率在空间结构允许的情况下尽量选曲率小的方案。
上述安排的目的是尽最大可能来减少加热水槽中的流体的阻力。这样就可以最快的速度把加热槽加热芯片释放的热量最快地带入被加热的动力电池包中。如此，就同在PTC加热器中集成MCH的目标相一致。
所述加热板主体包括PTC模组，MCH总成，加热板本体以及加热板密封垫。
所述PTC模组是由一定数量的PTC芯片按照二维矩阵式分布，形成PTC芯片阵列。
具体地，每个PTC芯片外封装了电极板，再经过高温绝缘胶纸包裹成一颗颗可以与金属导热槽联结的半成品。该半成品通过导热胶方式嵌入加热板本体的沟槽壁间。
所述MCH总成包含一定数量的MCH芯片，MCH加热板以及陶瓷纤维密封垫片。
具体地，MCH加热板通过陶瓷纤维密封垫片与加热板本体联结锁紧，防止渗漏与隔热。
更具体地，每颗MCH陶瓷芯片焊接了正负电极板，再经过高温绝缘胶纸包裹成可以与金属导热槽联结的半成品。该半成品通过导热胶方式嵌入MCH加热板的沟槽壁间。MCH芯片的排布按照二维矩阵方式，形成芯片阵列。
优选的，MCH总成安装于出口液体导流板前端，PTC模组安装于入口液体导流板后端。
所述加热板密封垫需要耐高温以及耐磨，具有一定的弹性。加热板密封垫安装于加热板主体与水槽主体间必须保证不会有位置移动的风险。
优选的，加热板密封垫采用耐高温橡胶材料。
优选的，为防止加热板密封垫位置移动，水槽主体承接面需要有落位，一定深度的落位沟道来限制其位置移动。
所述电极板组件包括弱电PCB板，强电电极板以及隔热板。
具体地，弱电PCB板与强电电极板通过强电接线柱4444以及螺丝锁紧机构将二者连接一体，二者间保持适当的距离。隔热板与强电电极板组成上下叠层，并一同锁向加热板本体。
更具体地，全部PTC芯片以及全部MCH芯片均通过其自身电极柱与强电电极板经过高温焊锡焊接而成为一体。
所述上盖组件包括上盖本体、上盖密封垫和呼吸阀。上盖本体通过上盖密封垫与加热板形成一个密闭腔室，这个腔室通过呼吸阀保持与空气的连通。
所述温度传感器包括进液口温度传感器和出液口温度传感器。
具体地，进液口温度传感器紧邻入口接头后边，出液口温度传感器紧邻出口接头的前边。
优选的，温度传感器都是嵌入水槽本体中，而水槽本体在温度传感器处的肉厚控制在小于2.0mm范围，较薄的腔壁可以提高加热系统温度响应速度。
所述控制模块包含电子电路硬件部分及与硬件配合来调度及启用执行机构的控制软件。
所述电子电路硬件部分包括弱电控制电路与大电流强电控制电路。弱电控制电路是由MCU单片机、CAN总线专用通信芯片、IGBT驱动芯片、温度检测电路、电流检测电路、电压检测电路、漏电流检测电路以及周边的温度传感器等组成。大电流强电控制电路是由MCU单片机，IGBT驱动芯片，IGBT阵列，执行元件MCH总成以及PTC模组所组成。
所述控制模块的软件部分包括：主控、通信、IGBT驱动、模拟信号采样与转换、策略及资源调度等模块。
具体的，策略模块是由安全、最优发热功率和最优电热效率等策略组成。资源调度模块包括MCH总成的芯片阵列调度、PTC模组的芯片阵列调度、PWM系列生成与调用以及故障诊断调用等。
更具体的，安全模块是在对地电流、电源电压、电源电流、液体入口温度、液体出口温度以及MCH阵列温度等检测模块支持下，通过外部硬件电路中各个传感器获取实际工作中各参数表现，对应参数为对地漏电电流Io、最大电压Vmax、最大电流Imax、进液温度Tin、出液温度Tout以及MCH阵列温度Tmax。参数的控制门限值与MCH、PTC芯片选型相关以及运行可能的程序失控相关，可以在产品应用中标定完成的。为便于描述，特别地用如下字母符号C1、C2、C3、C4、C5、C6代表上述门限值。安全模块在后台运行，通过中断程序定期调用检测模块的上述参数并与上述门限值对比，如果超出，即刻调用自诊断程序，向上位机通报加热水槽装置失效情形，而上位机会向用户报警，给出故障代码，具体控制逻辑图见附图6。
更具体的，最优发热功率模块是借助于进液温度Tin、出液温度Tout以及上述温度 差值关于时间的导数
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure 305220DEST_PATH_IMAGE001
是δT对时间求导、δT是Tout与Tin差值，来做出不同的功率选 用决策，通过决策来调用资源调度模块，具体控制逻辑见附图7。
优选的，参数D1为电池包可以允许的工作温度，以保证在极寒天气下可以发动汽车。
优选的，参数D2为电池包最优工作温度前置保持温度，当进液温度小于等于D2时，继续选用Pmax功率模块，以确保加热器持续最大功率加热，又快又好地趋于最优工作温度。
优选的，参数D3为电池包在最优工作温度的前置功率模块切换温度，当出液温度Tout超出D3时，调用功率模块Pmid，目的是实现降低电池包的温升曲线斜率，避免后续切断加热器后，加热器因为其加热芯片的高温度带来的热惯性，导致的温度超标。
优选的，参数D4为电池包的最优工作温度，出液温度开始超越D4，或者δT的变动值
Figure 343583DEST_PATH_IMAGE002
开始小于零这两个条件任何一个成立时，终止加热器对外输出功率。
优选的，参数D3>D2，而且D3、D2具体数值与加热水槽的液体流量密切相关，D1以及D4按照电池特性选取。
更具体的，最优电热效率模块是基于最优发热功率模块以及上位机对于流量变量
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
信号来实现电热效率最大化，这一模块可以调节加热槽进液温度Tin上升梯度斜率。此处
Figure 884286DEST_PATH_IMAGE004
L定义为单位时间的液体进出量，具体控制逻辑见附图8。
最优发热功率模块与最优电热效率模块二者实现方法相比较，最优电热效率模块增加了对于加热水槽流量的控制，虽然二者控制策略一致，但是二者的控制精度不一样，实现的效果也不同。
优选的，最优电热效率模块的前置功率模块切换温度E3对比最优发热功率模块的前置功率模块切换温度D3，更加接近于电池包最优工作温度D4，所以E3、D3以及D4满足 D3<E3<D3，完成更快速升温以及更精准温度控制。
资源调度模块包括MCH总成的芯片阵列调度、PTC模组的芯片阵列调度、水泵调度、PWM系列生成及调用。
具体的，MCH总成的芯片阵列调度以及PTC模组的芯片阵列调度是基于强电电极板被设计成二维矩阵式阵列结构，不同的阵列形成了不同的分组，不同的分组对应于不同的IGBT。相应地，IGBT就被分成了阵列结构，首先是针对MCH以及PTC分类，然后就是在MCH以及PTC同类别内进行分组。
IGBT阵列被驱动模块所驱动，IGBT驱动模块主要由专用驱动芯片以及电压及电流采样电路搭建而成。电压及电流采样电路可对IGBT控制导通的PWM信号进行补偿，实现闭环控制。
优选的，鉴于IGBT阵列的数量大以及对于温度控制的精准度要求，PWM模块由16位或16位以上的MCU生成，可以生成多策略的PWM模块系列。
特别地，加热水槽对水泵的调度有四个状态，分别是
Figure DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 590074DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure DEST_PATH_IMAGE007
以及停 止。电子加热水槽装置被设计成是主控模块通过CAN通信模块对上位机发出请求，通过上位 机间接调用水泵工作。
附图说明
图1：一种集成了MCH和PTC的电子加热水槽装置结构爆炸图
1：水槽主体
2：加热板主体
3:温度传感器
4：电极板组件
5：上盖组件
图2：水槽主体示意图
11：防冻液入口接头
12：防冻液出口接头
13：水槽主体
a：入口液体导流板
b：出口液体导流板
c:液体转向导流板
d：水槽本体加强筋
图3：加热主体示意图
21：PTC模组
22：MCH总成
23：加热板本体
24：耐高温密封垫
e：MCH芯片阵列
f：MCH加热板本体
g：隔热密封垫
h：加热板本体加强筋
图4：温度传感器安装示意图
3：温度传感器
23：加热板本体
图5：电极板组件安装剖面图
24：耐高温橡胶垫
41：弱电PCB板
42：强电PCB板
43：隔热板
44：强电接线柱
51：上盖本体
52：呼吸阀
53：上盖密封垫
图6：安全模块控制逻辑图
图7：发热功率模块控制逻辑图
图8：电热效率模块控制逻辑图
图9：原理图
91：MCU 92：IGBT阵列 93：PTC 94：MCH模组
图10：弱电模块图
101：ST-S TM32 F103T8U6 102：ADC接口P3
图11：CAN总线收发器图
111：CAN收发器TI-ISO1042
图12：CAN总线接口图
图13：温度检测电路图
131：NTC热敏电阻
图14：漏电流检测电路图
141：0.002欧姆的电阻 142：SCP-DET
图15：电源电压检测电路图
151：高压分压采样电阻
图16：IGBT驱动阵列图
161：IGBT驱动芯片ZXGD3005E6 162：MOS管2N7002 163：IGBT。
具体实施方式：
本发明主要解决的技术问题在于提供一种集成了MCH与PTC的电子加热水槽装置。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术实施方案。
第一部分，各个零部件及机械结构组装实现：
参见附图1、附图2、附图3，水槽主体1是由导流板，进液接头、出液接头以及本体组成，两个接头与水槽本体13可以一次铝合金压铸成型，导流板通过紧固件连接到本体上，导流板同样通过铝合金压铸成型。
加热板主体2包括了PTC加热板本体25，MCH总成26，PTC模组24。PTC加热板本体一次铝合金压铸成型。
MCH总成26包括MCH加热板本体22、MCH芯片阵列23以及隔热密封垫21。
优选的，MCH总成26被设计成与PTC加热板本体25分离，MCH加热板本体22通过隔热密封垫21与PTC加热板本体25连体并通过紧固件锁紧成为一体结构，共同与水槽主体1配套形成加热腔道。
MCH芯片以及PTC芯片外均包裹了导热胶加金属保护护套，金属保护护套分别被压入MCH加热板本体22以及PTC加热本本体25的装配沟道内。
具体地，每个PTC芯片外封装了电极板，再经过高温绝缘胶纸包裹成一颗颗可以与芯片嵌入沟槽联结的半成品。该半成品涂覆一层绝缘导热胶嵌入PTC加热板本体25的芯片嵌入沟槽。
具体地，MCH加热板本体22通过隔热密封垫21与PTC加热板本体25联结锁紧，防止渗漏与隔热。
更具体地，每颗MCH陶瓷芯片焊接了正负电极，再经过高温绝缘胶纸包裹成可以与芯片嵌入沟槽联结的半成品。该半成品通过导热胶方式嵌入MCH加热板本体22的芯片嵌入沟槽内。
温度传感器3通过导热胶嵌入PTC加热板本体25的特制传热空中。
水槽主体1与加热板主体2相结合形成了流道，里面流动的是高温液体，二者结合面被设计成耐高温以及密封结构，密封结构的核心是耐高温橡胶垫24。
优选的，耐高温橡胶垫24落位于水槽本体13的承接面一沟道内，沟道限制其位置移动。
水槽主体与1加热板主体2连接通过紧固件连接与锁紧。
优选的，水槽本体1与PTC加热板本体25在结构上，沿其外围四周、密封面的反面设计有一圈加强筋d，加强筋保证连接及锁紧力在整个密封面均匀。
弱电PCB板41与强电电极板42通过强电接线柱44焊接以及紧固件锁紧机构将二者连接一体，同时紧固件保证到二者间保持适当的距离。
隔热板43与强电电极板42组成上下叠层，并一同通过紧固件锁向PTC加热板本体23。
优选的，上述紧固件的位置在PTC加热板本体25的排布是对称分布，同时三个板的锁紧点均在同一位置，因此紧固件被设计成上、中、下三层次的相嵌式公母螺纹连接。
优选的，在电极板组件4与加热板主体2组装之后，分别把温度传感器3正负电极与电极板组件4弱电PCB板41相应焊点焊接，PTC芯片正负电极以及MCH芯片正负电极与电极板组件4的强电电极板42的正负电极焊接。
最后，安装上盖组件5。
将呼吸阀52装入上盖本体51，上盖本体51与加热板主体间放置有密封垫，上盖本体51与加热板主体间通过紧固件连接并锁紧。
第二部分，控制电路硬件实现：
参见附图9，附图10，弱电控制电路的主控为32位MCU91,型号为ST-STM32F103T8U6101，强电模块由IGBT阵列92、PTC 93及MCH模组94实现。
参见附图11,附图12，为通信电路。CAN总线驱动芯片选用隔离式CAN收发器TI-ISO1042 111，收发器的CANH和CANL分别连接至上位机CAN总线，另一端连接到MCU的接收（RXD）与发送（TXD）针脚。TI-ISO1042111器件在CAN FD 模式下最高支持5Mbps数据速率，与经典CAN 相比可实现更为快速的载荷传输。该器件采用二氧化硅(SiO2) 绝缘隔栅，可承受5000VRMS 的电压和1060VRMS 的工作电压。电磁兼容性得到了显著增强，可实现系统级ESD、EFT 和浪涌并符合辐射标准。
参见附图13，为温度检测电路。液体出入口放置温度传感器，该传感器核心为NTC热敏电阻131，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器，电阻随温度降低而变大。NTC热敏电阻与定值精密电阻对电源分压后接至MCU的ADC接口。经MCU的模拟-数字转换后，用查表法可获得液体出入口温度值。
参见附图14，为漏电流检测电路。漏电流经过0.002欧姆的电阻141得到的电压值由运算放大器正相放大，输出的信号一部分SCP-DET142反馈到MCU做诊断分析。漏电流超过设定阀值时SCP电压信号升高到足以使附图16中MOS管2N7002 162导通，使IGBT驱动芯片ZXGD3005E6 161输入接地，IGBT 163截止，PTC和MCH模组停止工作。
参见附图15，为电源电压检测电路。使用多个高压分压采样电阻151对高压电源进行分压后，取样电压HVD接到附图10中MCU的ADC接口P3 102，完成电压检测。
参见附图16，为IGBT驱动阵列的其中一路，其它相似。IGBT驱动芯片选用Diodes-ZXGD3005E6 161，这款非逆转的闸驱动器具有完善的射极跟随器配置，可提供少于10ns的传递延迟时间，和少于20ns的升降时间，从而减少开关损耗、简化电路设计和改善系统的整体可靠性。MCU输出的PWM信号经IGBT驱动芯片Diodes-ZXGD3005E6 161控制IGBT 163的通断，进而控制PTC与MCH模组工作。

Claims (16)

1.一种集成了MCH与PTC的加热水槽装置，包括水槽主体，加热板主体，电极板组件，上盖组件，温度传感器以及控制模块。
2.根据权利要求1所述，一种集成了MCH与PTC的加热水槽装置，其特征在于：所述水槽主体包括防冻液入口接头，防冻液出口接头，液体导流板和水槽本体，液体导流板包含入口液体导流板，出口液体导流板和液体转向导流板。
3.根据权利要求1所述，一种集成了MCH与PTC的加热水槽装置，其特征在于：所述加热板主体包括PTC模组，MCH总成，加热板本体以及加热板密封垫，PTC模组是由一定数量的PTC芯片按照二维矩阵式分布，被设置于靠近入口液体导流板，MCH总成包含一定数量的MCH芯片，MCH芯片按照二维矩阵式分布，被设置于靠近出口液体导流板。
4.根据权利要求1所述，一种集成了MCH与PTC的加热水槽装置，其特征在于：所述电极板组件包括弱电PCB板，强电电极板以及隔热板，弱电PCB板与强电电极板通过强电接线柱以及螺丝锁紧机构将二者连接一体，二者间保持适当的距离，隔热板与强电电极板组成上下叠层，并一同锁向加热板本体，全部PTC芯片以及全部MCH芯片均通过其自身电极柱与强电电极板经过高温焊锡焊接而成为一体。
5.根据权利要求1所述，一种集成了MCH与PTC的加热水槽装置，其特征在于：所述上盖组件包括上盖本体、上盖密封垫和呼吸阀，上盖本体通过上盖密封垫与加热板形成一个密闭腔室，这个腔室通过呼吸阀保持与空气的连通。
6.根据权利要求1所述，一种集成了MCH与PTC的加热水槽装置，其特征在于：所述温度传感器包括进液口温度传感器和出液口温度传感器，进液口温度传感器紧邻入口接头后边，出液口温度传感器紧邻出口接头的前边，温度传感器都是嵌入水槽本体中，而水槽本体在温度传感器处的肉厚控制在小于2.0mm。
7.根据权利要求1所述，一种集成了MCH与PTC的加热水槽装置，其特征在于：所述控制模块包含电子电路硬件部分及与硬件配合来调度及启用执行机构的控制软件。
8.根据权利要求7所述，控制模块包含电子电路硬件部分及与硬件配合来调度及启用执行机构的控制软件，其特征在于：所述电子电路硬件部分包括弱电控制电路与大电流强电控制电路，弱电控制电路是由MCU单片机、CAN总线专用通信芯片、IGBT驱动芯片、温度检测电路、电流检测电路、电压检测电路、漏电流检测电路以及周边的温度传感器组成，大电流强电控制电路是由MCU单片机，IGBT驱动芯片，IGBT阵列，MCH总成以及PTC模组所组成。
9.根据权利要求7所述，控制模块包含电子电路硬件部分及与硬件配合来调度及启用执行机构的控制软件，其特征在于：所述控制软件包括主控、通信、IGBT驱动、模拟信号采样与转换、策略及资源调度模块。
10.根据权利要求9所述，控制软件包括主控、通信、IGBT驱动、模拟信号采样与转换、策略及资源调度模块，其特征在于：策略模块是由安全、最优发热功率和最优电热效率模块组成，资源调度模块包括MCH总成的芯片阵列调度、PTC模组的芯片阵列调度、PWM系列生成与调用以及故障诊断调用。
11.根据权利要求9所述，控制软件包括主控、通信、IGBT驱动、模拟信号采样与转换、策略及资源调度模块，其特征在于：资源调度模块包括MCH总成的芯片阵列调度、PTC模组的芯片阵列调度、PWM系列生成与调用以及故障诊断调用。
12.根据权利要求10所述，策略模块是由安全、最优发热功率和最优电热效率策略组成，其特征在于：安全模块包含对地电流、电源电压、电源电流、液体入口温度、液体出口温度以及MCH芯片阵列温度采样检测模块，检测模块中各参数设定了控制门限值，如果超出门限值，调用自诊断程序，与上位机通信，报告故障码。
13.根据权利要求10所述，策略模块是由安全、最优发热功率和最优电热效率策略组 成，其特征在于：最优发热功率模块包含温度采样模块，获取进液温度（Tin）、出液温度 （Tout），并求取进液温度与出液温度的差值关于时间的导数（
Figure DEST_PATH_IMAGE001
），进行如下运算判断及模 块调用：
如果
（1）Tin小于D1（电池允许工作的最低温度值），调用最大功率模块，
（2）Tin小于D2（电池包最优工作温度前置温度，D2小于D4），维持最大功率模块，
（3）Tout大于D3（功率模块切换前置温度，D3大于D2，小于D4），切换至中等功率模块，
（4）Tout大于D4（电池包最优工作温度）或
Figure 626641DEST_PATH_IMAGE002
小于零，切换至最小功率模块，
否则，终止加热以及水泵工作。
14.根据权利要求10所述，策略模块是由安全、最优发热功率和最优电热效率策略组 成，其特征在于：最优电热效率模块是在最优发热功率模块基础上，增加了对于加热水槽进 出液体流量的调节
Figure DEST_PATH_IMAGE003
L，
Figure 417879DEST_PATH_IMAGE003
L有三个级别流量，分别是最大流量
Figure 231115DEST_PATH_IMAGE003
Lmax、中级流量
Figure 260251DEST_PATH_IMAGE003
Lmid和最小 流量
Figure 563056DEST_PATH_IMAGE003
Lmin，具体进行如下运算判断及模块调用：
如果，
（1）Tin小于E1（电池允许工作的最低温度值），调用最大功率模块及请求
Figure 44853DEST_PATH_IMAGE003
Lmax
（2）Tin小于E2（电池包最优工作温度前置温度，E2小于E4），维持最大功率模块及
Figure 458517DEST_PATH_IMAGE003
Lmax，
（3）Tout大于E3（功率模块切换前置温度，E3大于E2），切换至中等功率模块，并请求
Figure 342159DEST_PATH_IMAGE003
Lmid，
（4）Tout大于E4（电池包最优工作温度）或
Figure 81445DEST_PATH_IMAGE002
小于零，切换至最小功率模块，并请求
Figure 50538DEST_PATH_IMAGE003
Lmin，
否则，终止加热以及水泵工作，参数关系是E1=D1，E4=D4，D3<E3<E4。
15.根据权利要求14所述，最优电热效率模块是在最优发热功率模块基础上，增加了对 于加热水槽进出液体流量的调节
Figure 2313DEST_PATH_IMAGE004
L，其特征在于：加热水槽控制模块向上位机申请水泵调 度的四个状态，分别是最小流量
Figure 209304DEST_PATH_IMAGE004
Lmin、中级流量
Figure 853912DEST_PATH_IMAGE004
Lmid、最大流量
Figure 310301DEST_PATH_IMAGE004
Lmax以及停止运行。
16.根据权利要求11所述，资源调度模块包括MCH总成的芯片阵列调度、PTC模组的芯片阵列调度、PWM系列生成与调用以及故障诊断调用，其特征在于： MCH总成的芯片阵列调度以及PTC模组的芯片阵列调度是基于强电电极板被设计成二维阵列，并且不同的阵列组成不同的分组，不同的分组对应不同的IGBT，不同的IGBT形成IGBT阵列，IGBT阵列被驱动模块所驱动，IGBT驱动模块由专用驱动芯片推动，IGBT驱动芯片受控于MCU的PWM系列生成、选用以及IGBT选用，PWM系列选用与IGBT选用实现最大功率模块Pmax，中级功率Pmid以及最小功率模块Pmin，
功率模块具体实现方法如下：
（1）如果Pmax被请求，
所有 IGBT 被选用，
占空比选最大（PWMmax选用），
（2）如果Pmid被请求，
仅仅PTC连接的 IGBT 被选用，
占空比选中级（PWMmid选用），
（3）如果Pmin被请求，
部分PTC连接的 IGBT 被选用，
占空比选最小级（PWMmin选用）。
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