CN114347862A - 一种动力电池脉冲加热的诊断控制方法 - Google Patents

一种动力电池脉冲加热的诊断控制方法 Download PDF

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杨娜
林雨婷
陈扬
陈健
苏琳珂
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Abstract

本发明公开了一种动力电池脉冲加热的诊断控制方法，其通过诊断模块实时对IGBT结温、电机温度和母线电压进行监测，当出现异常情况时，控制模块对脉冲加热进行限功率处理，可减少电量在开关上的损耗，可防止电流上升过快，从而提高脉冲加热的安全性和可靠性。

Description

一种动力电池脉冲加热的诊断控制方法
技术领域
本发明属于新能源动力电池加热领域，具体涉及一种动力电池脉冲加热的诊断控制方法。
背景技术
动力电池是电动汽车的核心部件，而温度对于动力电池有着重要的影响，过低的温度会导致动力电池性能下降，无法正常工作。为了使动力电池更好的放电，延长动力电池的使用寿命，低温情况下，需要对动力电池进行脉冲加热。如果脉冲加热诊断策略不合理，可能会导致温度超限，损坏动力电池，因此需针对脉冲加热设计合理的诊断控制策略。
发明内容
本发明的目的是提供一种动力电池脉冲加热的诊断控制方法，以提高脉冲加热的安全性和可靠性。
本发明所述的动力电池脉冲加热的诊断控制方法，包括：
在脉冲加热模式下，控制模块根据脉冲加热挡位请求确定直轴电压初始值Ud'，诊断模块实时监测IGBT结温：
如果IGBT结温小于预设的第一温度阈值，则使第一限功率系数K1等于1，并将该第一限功率系数K1=1发送给控制模块；
如果IGBT结温大于或等于预设的第一温度阈值且小于预设的第二温度阈值，则根据IGBT结温查询预设的第一限功率系数表，获得与IGBT结温对应的第一限功率系数K1，并将该第一限功率系数K1发送给控制模块；其中，预设的第一限功率系数表为通过标定方式得到的IGBT结温与第一限功率系数的对应关系表；
如果IGBT结温大于或等于预设的第二温度阈值，则使第一限功率系数K1等于0，并将该第一限功率系数K1=0发送给控制模块；
控制模块只收到第一限功率系数K1时，将该第一限功率系数K1作为限功率系数计算值K'，并判断：若限功率系数计算值K'小于或等于预设的功率系数阈值，则控制脉冲加热停止，并将脉冲加热停止原因为限功率故障的信息发送至CAN总线上；若限功率系数计算值K'大于预设的功率系数阈值，则将K'*Ud'作为脉冲加热直轴电压请求值Ud（即Ud =K'*Ud'），进行脉冲加热。
优选的，所述诊断控制方法还包括：
诊断模块实时监测电机温度：
如果电机温度小于预设的第三温度阈值，则使第二限功率系数K2等于1，并将该第二限功率系数K2=1发送给控制模块；
如果电机温度大于或等于预设的第三温度阈值且小于预设的第四温度阈值，则根据电机温度查询预设的第二限功率系数表，获得与电机温度对应的第二限功率系数K2，并将该第二限功率系数K2发送给控制模块；其中，预设的第二限功率系数表为通过标定方式得到的电机温度与第二限功率系数的对应关系表；
如果电机温度大于或等于预设的第四温度阈值，则使第二限功率系数K2等于0，并将该第二限功率系数K2=0发送给控制模块；
控制模块收到第一限功率系数K1和第二限功率系数K2时，选取第一限功率系数K1、第二限功率系数K2中的较小值作为限功率系数计算值K'，并判断：若限功率系数计算值K'小于或等于预设的功率系数阈值，则控制脉冲加热停止，并将脉冲加热停止原因为限功率故障的信息发送至CAN总线上；若限功率系数计算值K'大于预设的功率系数阈值，则将K'*Ud'作为脉冲加热直轴电压请求值Ud（即Ud =K'*Ud'），进行脉冲加热。
优选的，所述诊断控制方法还包括：
诊断模块实时监测母线电压：
如果母线电压大于或等于预设的第一电压阈值且小于预设的第二电压阈值，则使第三限功率系数K3等于1，并将该第三限功率系数K3=1发送给控制模块；
如果母线电压小于预设的第一电压阈值，或者母线电压大于或等于预设的第二电压阈值且小于预设的第三电压阈值，则根据母线电压查询预设的第三限功率系数表，获得与母线电压对应的第三限功率系数K3，并将该第三限功率系数K3发送给控制模块；其中，预设的第三限功率系数表为通过标定方式得到的母线电压与第三限功率系数的对应关系表；
如果母线电压大于或等于预设的第三电压阈值，则使第三限功率系数K3等于0，并将该第三限功率系数K3=0发送给控制模块；
控制模块收到第一限功率系数K1、第二限功率系数K2和第三限功率系数K3时，选取第一限功率系数K1、第二限功率系数K2、第三限功率系数K3中的最小值作为限功率系数计算值K'，并判断：若限功率系数计算值K'小于或等于预设的功率系数阈值，则控制脉冲加热停止，并将脉冲加热停止原因为限功率故障的信息发送至CAN总线上；若限功率系数计算值K'大于预设的功率系数阈值，则将K'*Ud'作为脉冲加热直轴电压请求值Ud（即Ud =K'*Ud'），进行脉冲加热。
优选的，所述预设的功率系数阈值为0.1。
本发明中诊断模块实时对IGBT结温、电机温度和母线电压进行监测，当出现多种异常情况时，控制模块对各个异常情况传递的限功率系数进行取最小作为限功率系数计算值，从而对脉冲加热进行限功率处理，可减少电量在开关上的损耗，可防止电流上升过快，从而提高了脉冲加热的安全性和可靠性。
附图说明
图1为本实施例中动力电池脉冲加热的诊断控制流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例中动力电池脉冲加热的诊断控制方法，包括：
第一步、在脉冲加热模式下，控制模块根据脉冲加热挡位请求确定直轴电压初始值Ud'，诊断模块实时监测IGBT结温、电机温度和母线电压，然后执行第二步。
第二步、诊断模块判断是否IGBT结温小于预设的第一温度阈值T1，如果是，则执行第三步，否则执行第四步。
第三步、诊断模块使第一限功率系数K1等于1，并将第一限功率系数K1=1发送给控制模块，然后执行第七步。
第四步、诊断模块判断是否IGBT结温大于或等于预设的第一温度阈值T1且小于预设的第二温度阈值T2，如果是，则执行第五步，否则执行第六步。
第五步、诊断模块根据IGBT结温查询预设的第一限功率系数表，获得与IGBT结温对应的第一限功率系数K1，并将该第一限功率系数K1发送给控制模块，然后执行第七步。其中，预设的第一限功率系数表为通过标定方式得到的IGBT结温与第一限功率系数的对应关系表。
第六步、诊断模块使第一限功率系数K1等于0，并将该第一限功率系数K1=0发送给控制模块，然后执行第七步。
第七步、诊断模块判断是否电机温度小于预设的第三温度阈值T3，如果是，则执行第八步，否则执行第九步。
第八步、诊断模块使第二限功率系数K2等于1，并将该第二限功率系数K2=1发送给控制模块，然后执行第十二步。
第九步、诊断模块判断是否电机温度大于或等于预设的第三温度阈值T3且小于预设的第四温度阈值T4，如果是，则执行第十步，否则执行第十一步。
第十步、诊断模块根据电机温度查询预设的第二限功率系数表，获得与电机温度对应的第二限功率系数K2，并将该第二限功率系数K2发送给控制模块，然后执行第十二步。其中，预设的第二限功率系数表为通过标定方式得到的电机温度与第二限功率系数的对应关系表。
第十一步、诊断模块使第二限功率系数K2等于0，并将该第二限功率系数K2=0发送给控制模块，然后执行第十二步。
第十二步、诊断模块判断是否母线电压大于或等于预设的第一电压阈值U1且小于预设的第二电压阈值U2，如果是，则执行第十三步，否则执行第十四步。
第十三步、诊断模块使第三限功率系数K3等于1，并将该第三限功率系数K3=1发送给控制模块，然后执行第十七步。
第十四步、诊断模块判断是否母线电压小于预设的第一电压阈值U1，或者母线电压大于或等于预设的第二电压阈值U2且小于预设的第三电压阈值U3，如果是，则执行第十五步，否则执行第十六步。
第十五步、诊断模块根据母线电压查询预设的第三限功率系数表，获得与母线电压对应的第三限功率系数K3，并将该第三限功率系数K3发送给控制模块，然后执行第十七步。其中，预设的第三限功率系数表为通过标定方式得到的母线电压与第三限功率系数的对应关系表。
第十六步、诊断模块使第三限功率系数K3等于0，并将该第三限功率系数K3=0发送给控制模块，然后执行第十七步。
第十七步、控制模块收到第一限功率系数K1、第二限功率系数K2和第三限功率系数K3时，选取第一限功率系数K1、第二限功率系数K2、第三限功率系数K3中的最小值作为限功率系数计算值K'，然后执行第十八步。
第十八步、控制模块判断是否限功率系数计算值K'小于或等于预设的功率系数阈值（比如0.1），如果是，则执行第十九步，否则执行第二十步。
第十九步、控制模块控制脉冲加热停止，并将脉冲加热停止原因为限功率故障的信息发送至CAN总线上，然后结束。
第二十步、控制模块将K'*Ud'（即K'与Ud'的乘积）作为脉冲加热直轴电压请求值Ud，进行脉冲加热，然后结束。

Claims (4)

1.一种动力电池脉冲加热的诊断控制方法，其特征在于，该方法包括：
在脉冲加热模式下，控制模块根据脉冲加热挡位请求确定直轴电压初始值Ud'，诊断模块实时监测IGBT结温：
如果IGBT结温小于预设的第一温度阈值，则使第一限功率系数K1等于1，并将该第一限功率系数K1=1发送给控制模块；
如果IGBT结温大于或等于预设的第一温度阈值且小于预设的第二温度阈值，则根据IGBT结温查询预设的第一限功率系数表，获得与IGBT结温对应的第一限功率系数K1，并将该第一限功率系数K1发送给控制模块；其中，预设的第一限功率系数表为通过标定方式得到的IGBT结温与第一限功率系数的对应关系表；
如果IGBT结温大于或等于预设的第二温度阈值，则使第一限功率系数K1等于0，并将该第一限功率系数K1=0发送给控制模块；
控制模块只收到第一限功率系数K1时，将该第一限功率系数K1作为限功率系数计算值K'，并判断：若限功率系数计算值K'小于或等于预设的功率系数阈值，则控制脉冲加热停止，并将脉冲加热停止原因为限功率故障的信息发送至CAN总线上；若限功率系数计算值K'大于预设的功率系数阈值，则将K'*Ud'作为脉冲加热直轴电压请求值Ud，进行脉冲加热。
2.根据权利要求1所述的动力电池脉冲加热的诊断控制方法，其特征在于，该方法还包括：
诊断模块实时监测电机温度：
如果电机温度小于预设的第三温度阈值，则使第二限功率系数K2等于1，并将该第二限功率系数K2=1发送给控制模块；
如果电机温度大于或等于预设的第三温度阈值且小于预设的第四温度阈值，则根据电机温度查询预设的第二限功率系数表，获得与电机温度对应的第二限功率系数K2，并将该第二限功率系数K2发送给控制模块；其中，预设的第二限功率系数表为通过标定方式得到的电机温度与第二限功率系数的对应关系表；
如果电机温度大于或等于预设的第四温度阈值，则使第二限功率系数K2等于0，并将该第二限功率系数K2=0发送给控制模块；
控制模块收到第一限功率系数K1和第二限功率系数K2时，选取第一限功率系数K1、第二限功率系数K2中的较小值作为限功率系数计算值K'，并判断：若限功率系数计算值K'小于或等于预设的功率系数阈值，则控制脉冲加热停止，并将脉冲加热停止原因为限功率故障的信息发送至CAN总线上；若限功率系数计算值K'大于预设的功率系数阈值，则将K'*Ud'作为脉冲加热直轴电压请求值Ud，进行脉冲加热。
3.根据权利要求2所述的动力电池脉冲加热的诊断控制方法，其特征在于，该方法还包括：
诊断模块实时监测母线电压：
如果母线电压大于或等于预设的第一电压阈值且小于预设的第二电压阈值，则使第三限功率系数K3等于1，并将该第三限功率系数K3=1发送给控制模块；
如果母线电压小于预设的第一电压阈值，或者母线电压大于或等于预设的第二电压阈值且小于预设的第三电压阈值，则根据母线电压查询预设的第三限功率系数表，获得与母线电压对应的第三限功率系数K3，并将该第三限功率系数K3发送给控制模块；其中，预设的第三限功率系数表为通过标定方式得到的母线电压与第三限功率系数的对应关系表；
如果母线电压大于或等于预设的第三电压阈值，则使第三限功率系数K3等于0，并将该第三限功率系数K3=0发送给控制模块；
控制模块收到第一限功率系数K1、第二限功率系数K2和第三限功率系数K3时，选取第一限功率系数K1、第二限功率系数K2、第三限功率系数K3中的最小值作为限功率系数计算值K'，并判断：若限功率系数计算值K'小于或等于预设的功率系数阈值，则控制脉冲加热停止，并将脉冲加热停止原因为限功率故障的信息发送至CAN总线上；若限功率系数计算值K'大于预设的功率系数阈值，则将K'*Ud'作为脉冲加热直轴电压请求值Ud，进行脉冲加热。
4.根据权利要求1至3任一项所述的动力电池脉冲加热的诊断控制方法，其特征在于：所述预设的功率系数阈值为0.1。
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