CN117394834A - 开关管控制方法、域控制器与汽车 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种开关管控制方法、域控制器与汽车。开关管控制方法应用于域控制器，域控制器包括开关管。开关管控制方法包括：获取脉冲信号的初始占空比及目标占空比，脉冲信号用于控制开关管的导通和关断；基于脉冲信号的初始占空比与目标占空比，确定目标次数及占空比增量，其中，目标次数为脉冲信号的占空比从初始占空比增大至目标占空比所需的次数，占空比增量为脉冲信号的占空比每一次的增大量；在域控制器启动时，将脉冲信号的占空比配置为初始占空比；以占空比增量逐次增大脉冲信号的占空比，直至脉冲信号的占空比增大的次数为目标次数。通过上述方式，能够延长开关管的使用寿命。

Description

开关管控制方法、域控制器与汽车
技术领域
本申请涉及域控制器技术领域，特别是涉及一种开关管控制方法、域控制器与汽车。
背景技术
域控制器通过汽车电池供电，把电能转换成热能。具体地，域控制器中的加热棒通过加热冷却液，以实现空调暖风供暖，或者实现电池加热的目的。其中，加热棒的功率通常由开关管（例如IGBT管或MOS管等）控制。
然而，在实际应用中，当通过开关管控制加热棒启动运行时，瞬间的启动电流通常较大，可能会损坏开关管，从而缩短开关管的使用寿命。
发明内容
本申请旨在提供一种开关管控制方法、域控制器与汽车，能够延长开关管的使用寿命。
为实现上述目的，第一方面，本申请提供一种开关管控制方法，应用于域控制器，所述域控制器包括开关管，所述方法包括：
获取脉冲信号的初始占空比及目标占空比，所述脉冲信号用于控制所述开关管的导通和关断；
基于所述脉冲信号的初始占空比与所述目标占空比，确定目标次数及占空比增量，其中，所述目标次数为所述脉冲信号的占空比从所述初始占空比增大至所述目标占空比所需的次数，所述占空比增量为所述脉冲信号的占空比每一次的增大量；
在所述域控制器启动时，将所述脉冲信号的占空比配置为所述初始占空比，以所述占空比增量逐次增大所述脉冲信号的占空比，直至所述脉冲信号的占空比增大的次数为所述目标次数。
在一种可选的方式中，每一次的所述占空比增量相同。
在一种可选的方式中，所述方法还包括：
基于预设启动时长与所述目标次数，确定第一时长，其中，所述预设启动时长为所述脉冲信号的占空比从所述初始占空比增大至所述目标占空比所需的时长，所述第一时长为相邻两次增大所述脉冲信号的占空比的开始时刻之间的时长。
在一种可选的方式中，所述域控制器用于加热冷却液，所述获取脉冲信号的目标占空比，包括：
获取所述冷却液的目标加热温度及当前温度；
基于所述目标加热温度与所述当前温度之间的差值确定误差值；
通过PID算法调节所述误差值，直至所述误差值小于预设误差阈值，其中，在所述误差值小于预设误差阈值时所述脉冲信号的占空比为所述目标占空比。
在一种可选的方式中，所述通过PID调节方式调节所述误差值，直至所述误差值小于预设误差阈值，包括：
确定比例输出量为Kp*e(t)，其中，Kp为比例常数，e(t)为误差值；
确定积分输出量为Ki*∫e(t)，其中，Ki为积分常数；
确定微分输出量为Kd*d[e(t)]/dt，其中，Kd为微分常数；
基于所述比例输出量、所述积分输出量以及所述微分输出量之和调节所述误差值，直至所述误差值小于所述预设误差阈值。
在一种可选的方式中，所述域控制器还包括加热棒，所述加热棒用于加热冷却液，所述脉冲信号用于通过控制所述开关管的导通和关断，以控制所述加热棒的加热功率，所述方法还包括：
接收启动功率，其中，所述启动功率为所述加热棒启动时的功率；
获取所述加热棒的输入电压以及流经所述加热棒的输入电流；
基于所述输入电流、所述输入电压及所述启动功率，确定所述初始占空比。
第二方面，本申请提供一种域控制器，包括：
至少一个加热棒，所述加热棒用于加热冷却液；
至少一个开关管，所述开关管与所述加热棒连接；
控制处理单元，所述控制处理单元用于控制所述开关管，所述控制处理单元包括：
至少一个处理器以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的方法。
在一种可选的方式中，所述至少一个开关管包括第一开关管及至少一个第二开关管，所述第二开关管与所述加热棒一一对应；
所述第一开关管的第一端连接于第一电源的第一端，所述第一开关管的第二端连接于每个加热棒的第一端，每个所述第二开关管的第一端均连接于所述第一电源的第二端，每个所述第二开关管的第二端连接于对应一个加热棒的第二端，所述第一开关管的控制端及多个所述第二开关管的控制端均与所述控制处理单元连接；
所述控制处理单元用于输出控制信号控制所述第一开关管导通和关断，并输出脉冲信号控制所述第二开关管交替导通和关断，以控制所述加热棒的功率。
在一种可选的方式中，域控制器还包括电压检测单元与电流检测单元；
所述电压检测单元分别与每个所述加热棒的第一端与第二端及所述控制处理单元连接，所述电压检测单元用于检测每个所述加热棒第一端与第二端之间的电压，并输出电压检测信号至所述控制处理单元；
所述电流检测单元与每个所述加热棒串联连接，且所述电流检测单元还与所述控制处理单元连接，所述电流检测单元用于检测流经每个所述加热棒的电流，并输出电流检测信号至所述控制处理单元；
所述控制处理单元还用于基于所述电压检测信号与所述电流检测信号调整所述脉冲信号。
第三方面，本申请提供一种汽车，包括电子控制单元与如上所述的域控制器，所述电子控制单元与所述域控制器连接；
所述电子控制单元用于输出启动功率至所述域控制器。
本申请的有益效果是：本申请提供的开关管控制方法应用于域控制器，域控制器包括开关管。开关管控制方法包括获取脉冲信号的初始占空比及目标占空比，脉冲信号用于控制开关管的导通和关断；基于脉冲信号的初始占空比与目标占空比，确定目标次数及占空比增量，其中，目标次数为脉冲信号的占空比从初始占空比增大至目标占空比所需的次数，占空比增量为脉冲信号的占空比每一次的增大量；在域控制器启动时，将脉冲信号的占空比配置为初始占空比；以占空比增量逐次增大脉冲信号的占空比，直至脉冲信号的占空比增大的次数为目标次数。通过上述方式，能够在域控制器启动时，逐渐增大脉冲信号的占空比，以使启动电流也逐渐增大。从而，能够避免出现瞬间的启动电流过大而损坏开关管的异常情况，有利于延长开关管的使用寿命。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本申请实施例一提供的域控制器的结构示意图；
图2为本申请实施例二提供的域控制器的结构示意图；
图3为本申请实施例三提供的域控制器的结构示意图；
图4为本申请实施例一提供的开关管控制方法的流程图；
图5为本申请实施例一提供的确定初始占空比的方法的流程图；
图6为本申请实施例一提供的图4所示的步骤401的一实施方式的示意图；
图7为本申请实施例一提供的域控制器中各参数的示意图；
图8为相关技术中的域控制器中各参数的示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参照图1，图1为本申请实施例提供的域控制器的结构示意图。如图1所示，域控制器100包括至少一个加热棒30、至少一个开关管20与控制处理单元10。至少一个加热棒30包括第一加热棒H1、第二加热棒H2…第N加热棒HN，N为≥1的整数。第一加热棒H1、第二加热棒H2…第N加热棒HN用于加热冷却液。
其中，控制处理单元10可以采用微控制单元（Microcontroller Unit，MCU）或者数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）控制器等。
控制处理单元10包括至少一个处理器11以及存储器12，其中，存储器12可以内置在控制处理单元10中，也可以外置在控制处理单元10外部，存储器12还可以是远程设置的存储器，通过网络连接所述控制处理单元10。
存储器12作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器12可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器12可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器12可选包括相对于处理器11远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
处理器11通过运行或执行存储在存储器12 内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器12内的数据，执行终端的各种功能和处理数据，从而对终端进行整体监控，例如实现本申请任一实施例所述的开关管控制方法。
处理器11可以为一个或多个，图1中以一个处理器11为例。处理器11和存储器12可以通过总线或者其他方式连接。处理器11可包括中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、控制器、现场可编程门阵列(FPGA)设备等。处理器11还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或多个微处理器、或者任何其它此类配置。
请一并参照图2，在一实施例中，至少一个开关管20包括第一开关管QA1及至少一个第二开关管。第二开关管与加热棒一一对应。即多个第二开关管包括第一个第二开关管Q1、第二个第二开关管Q2…第N个第二开关管QN。第一个第二开关管Q1、第二个第二开关管Q2…第N个第二开关管QN与第一加热棒H1、第二加热棒H2…第N加热棒HN一一对应。
其中，第一开关管QA1的第一端连接于第一电源V1的第一端。第一开关管QA1的第二端连接于每个加热棒的第一端，即第一开关管QA1的第二端分别与第一加热棒H1的第一端、第二加热棒H2的第一端…第N加热棒HN的第一端连接。每个第二开关管的第一端均连接于第一电源V2的第二端，即第一个第二开关管Q1的第一端、第二个第二开关管Q2的第一端…第N个第二开关管QN的第一端均与第一电源V2的第二端连接。每个第二开关管的第二端连接于对应一个加热棒的第二端，即第一个第二开关管Q1的第二端与第一加热棒H1的第二端连接、第二个第二开关管Q2的第二端与第二加热棒H2的第二端连接…第N个第二开关管QN的第二端与第N加热棒HN的第二端连接。第一开关管QA1的控制端及第一个第二开关管Q1的控制端、第二个第二开关管Q2的控制端…第N个第二开关管QN的控制端均与控制处理单元10连接。
具体地，控制处理单元10用于输出控制信号控制第一开关管QA1导通和关断，并输出脉冲信号控制第二开关管（包括第一个第二开关管Q1、第二个第二开关管Q2…第N个第二开关管QN）交替导通和关断，以控制加热棒的功率。其中，控制处理单元10输出脉冲信号控制第一个第二开关管Q1交替导通和关断，以控制第一加热棒H1的功率；控制处理单元10输出脉冲信号控制第二个第二开关管Q2交替导通和关断，以控制第二加热棒H2的功率…控制处理单元10输出脉冲信号控制第N个第二开关管QN交替导通和关断，以控制第N加热棒HN的功率。其中，控制处理单元10调节其输出的脉冲信号的占空比，就能够调节对应的加热棒的功率，从而达到调节加热温度的目的，例如，控制处理单元10调节控制第一个第二开关管Q1的脉冲信号的占空比，就能够调节第一加热棒H1的功率，以调节对冷却液进行加热的温度。
需要说明的是，如图2所示的域控制器100的硬件结构仅是一个示例，并且，域控制器100可以具有比图中所示出的更多的或者更少的部件，可以组合两个或更多的部件，或者可以具有不同的部件配置，图中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。
例如，如图3所示，域控制器100还包括电压检测单元40与电流检测单元50。
其中，电压检测单元40分别与每个加热棒的第一端与第二端及控制处理单元10连接。即电压检测单元40分别与第一加热棒H1的第一端与第二端、第二加热棒H2的第一端与第二端…第N加热棒HN的第一端与第二端及控制处理单元10连接。电压检测单元40用于检测每个加热棒第一端与第二端之间的电压，并输出电压检测信号至控制处理单元10。例如，电压检测单元40检测第一加热棒H1的第一端与第二端之间的电压，并输出对应的电压检测信号至控制处理单元10。控制处理单元10基于所接收到的电压检测信号可确定第一加热棒H1的两端的电压。其次，控制处理单元10还能够对接收到的电压检测信号进行平均滤波处理以减少杂波，从而准确确定第一加热棒H1的两端的电压。
电流检测单元50与每个加热棒串联连接，即电流检测单元50与第一加热棒H1串联连接；电流检测单元50与第二加热棒H2串联连接…电流检测单元50与第N加热棒HN串联连接。电流检测单元50还与控制处理单元10连接。电流检测单元50用于检测流经每个加热棒的电流，并输出电流检测信号至控制处理单元10。例如，电流检测单元10检测流经第一加热棒H1的电流，并输出对应的电流检测信号至控制处理单元10。继而，控制处理单元10基于所接收到的电流检测信号可确定流经第一加热棒H1的电流。同样地，控制处理单元10还能够对接收到的电流检测信号进行平均滤波处理以减少杂波，从而准确确定流经第一加热棒H1的电流。
控制处理单元10还用于基于电压检测信号与电流检测信号调整脉冲信号，进而调整加热棒的功率。
请参照图4，图4为本申请实施例提供的开关管控制方法的流程图。其中，域控制器包括开关管。在一些实施方式中，域控制器可通过图1-图3所示的结构实现，具体可参照针对图1-图3的详细描述，这里不再赘述。
如图4所示，该开关管控制方法包括如下方法步骤：
步骤401：获取脉冲信号的初始占空比及目标占空比，脉冲信号用于控制开关管的导通和关断。
步骤402：基于脉冲信号的初始占空比与目标占空比，确定目标次数及占空比增量，其中，目标次数为脉冲信号的占空比从初始占空比增大至目标占空比所需的次数，占空比增量为脉冲信号的占空比每一次的增大量。
步骤403：在域控制器启动时，将脉冲信号的占空比配置为初始占空比；以占空比增量逐次增大脉冲信号的占空比，直至脉冲信号的占空比增大的次数为目标次数。
其中，初始占空比为域控制器刚启动时的占空比，目标占空比所需达到的占空比。初始占空比与目标占空比可根据实际应用情况进行设置，本申请实施例对此不作具体限制，只需满足目标占空比大于等于初始占空比即可。
本申请实施例还分别提供了确定初始占空比与目标占空比的方式。以下先描述确定初始占空比的过程。
具体地，在一些实施方式中，域控制器还包括加热棒，加热棒用于加热冷却液，脉冲信号用于通过控制开关管的导通和关断，以控制加热棒的加热功率。如图5所示，该开关管控制方法还包括如下步骤：
步骤501：接收启动功率，其中，启动功率为加热棒启动时的功率。
步骤502：获取加热棒的输入电压以及流经加热棒的输入电流。
步骤503：基于输入电流、输入电压及启动功率，确定初始占空比。
其中，在一些实施例中，域控制器应用于汽车，汽车中的电子控制单元发送启动功率至域控制器。启动功率可根据具体的应用场景进行对应的设置，本申请实施例对此不作具体限制。
继而，可通过如图3所示的电压检测单元40确定各加热棒两端的电压（即加热棒的输入电压），以及通过电流检测单元50确定流经各加热棒的电流（即流经加热棒的输入电流）。再基于Duty0=(U×I)/P0确定初始占空比，其中，Duty0为初始占空比，U为输入电压，I为输入电流，P0为启动功率。
上述过程提供一种确定初始占空比的方式，接下来则将提供一种确定目标占空比的方式。具体为，在一些实施方式中，当域控制器用于加热冷却液时，可基于冷却液的温度确定目标占空比。具体如图5所示，步骤401中获取脉冲信号的目标占空比的具体实现过程包括如下步骤：
步骤601：获取冷却液的目标加热温度及当前温度。
步骤602：基于目标加热温度与当前温度之间的差值确定误差值。
步骤603：通过PID算法调节误差值，直至误差值小于预设误差阈值，其中，在误差值小于预设误差阈值时脉冲信号的占空比为目标占空比。
其中，目标加热温度为加热冷却液后冷却液所需达到的温度，其可根据实际应用情况进行设置，本申请实施例对此不作具体限制。预设误差阈值为预先设置的误差阈值，其可根据实际应用情况进行设置，本申请实施例对此不作具体限制。
具体地，当目标加热温度与冷却液的当前温度之间存在差值时，基于差值可确定误差值。接着，通过PID算法调节控制域控制器中的开关管的脉冲信号的占空比，以调节域控制器中的加热棒的输出功率从而调节冷却液的温度，进而可达到调节目标加热温度与冷却液的当前温度之间的差值的目的，也就达到了调节误差值的目的。直至误差值小于预设误差阈值，可对应确定此时的误差值较小，即目标加热温度与冷却液的当前温度之间的差值较小，并可近似认为冷却液的当前温度已经达到目标加热温度。此时，脉冲信号的占空比即为目标占空比。
在一实施例中，步骤603中通过PID调节方式调节误差值，直至误差值小于预设误差阈值的具体实现过程包括如下步骤：确定比例输出量为Kp*e(t)，其中，Kp为比例常数，e(t)为误差值；确定积分输出量为Ki*∫e(t)，其中，Ki为积分常数；确定微分输出量为Kd*d[e(t)]/dt，其中，Kd为微分常数；基于比例输出量、积分输出量以及微分输出量之和调节误差值，直至误差值小于预设误差阈值。
具体地，使用比例常数Kp乘以误差值e(t)，得到比例输出量。比例输出量用于直接调节执行PID算法的系统的输出，比例常数Kp决定了系统的输出对误差值e(t)的敏感程度。在一些实施方式中，比例常数Kp设置为55。
将误差值e(t)通过积分进行累积，并乘以积分常数Ki，得到积分输出量。积分输出量可用于消除系统存在的静态偏差，积分常数Ki决定了输出对误差积分的敏感程度。在一些实施方式中，积分常数Ki设置为3。
将当前误差值与上一次的误差值之差乘以微分常数Kd，得到微分输出量。在一些实施方式中，微分常数Kd设置为0。
接着，将比例输出量、积分输出量和微分输出量相加，得到最终的控制量。再根据最终的控制量调节脉冲信号的占空比，以调节系统的输入或输出，直至误差值e(t)保持小于预设误差阈值，此时脉冲信号的占空比即为目标占空比。
在通过上述过程分别确定初始占空比与目标占空比之后，需要进一步确定脉冲信号的占空比从初始占空比增大至目标占空比的所需的次数（即目标次数）以及每次占空比增大的量（即占空比增量），并且每次对应的占空比增量可以相同也可以不同。例如，假设初始占空比为30%，目标占空比为50%，则可设置目标次数为4次，每次的占空比增量均为5%（即占空比依次为30%、35%、40%、45%、50%）；也可以设置为2次，占空比增量依次为15%和5%（即占空比依次为30%、45%、50%），当然还可以将目标次数与占空比增量设置为其他数值，这里不再赘述。
在一实施例中，为了便于控制，可将每一次的占空比增量设置为相同。
进而，该开关管控制方法还包括如下方法步骤：基于预设启动时长与目标次数，确定第一时长。其中，预设启动时长为脉冲信号的占空比从初始占空比增大至目标占空比所需的时长，第一时长为相邻两次增大脉冲信号的占空比的开始时刻之间的时长。
具体地，预设启动时长为预设设置的启动时长，其可根据实际应用情况进行设置，本申请实施例对此不作具体限制。当每一次的占空比增量相同时，基于预设启动时长与目标次数的比值，即为第一时长。
最后，在确定初始占空比、目标占空比、目标次数、占空比增量及第一时长后，首先，可在域控制器启动时将脉冲信号的占空比设置为初始占空比。接着，以占空比增量逐次增大脉冲信号的占空比，其中，若是每一次的占空比增量相同，则还能够在每间隔第一时长执行一次增大脉冲信号的占空比。直至脉冲信号的占空比增大的次数为目标次数，此时脉冲信号的占空比也为目标占空比。
在该实施例中，在域控制器启动时通过分多次缓慢增加占空比的方式，能够平稳地启动域控制器，从而有效降低启动时的电流，则可降低因启动电流过大而损坏开关管或域控制器的风险，有利于延长开关管及域控制器的使用寿命。其次，该开关管控制方法可以根据具体需求灵活调整初始占空比等参数，具有较强的灵活性，且优化与维护也更加方便，同时还易于扩展。再者，无需增加额外的元器件，即无需增加额外的成本。
请一并参照图7与图8，其中，图7示例性示出了域控制器中各参数的示意图，图8示例性示出了相关技术中域控制器中各参数的示意图。
其中，如图7所示，横坐标为时间，纵坐标分别为脉冲信号的占空比、脉冲信号与域控制器启动时的启动电流。初始占空比为P1，目标占空比为P6，目标次数为5。具体地，在T0时刻，域控制器启动并将脉冲信号的占空比设置为初始占空比P1。直至T1时刻，第一次增大脉冲信号的占空比，并将脉冲信号的占空比增大为P2，P2与P1之间的差值即为占空比增量。同时，在该实施例中，以每一次的占空比增量相同为例，T0时刻与T1时刻之间的时长即为第一时长。直至T2时刻，第二次增大脉冲信号的占空比，将脉冲信号的占空比增大为P3，P3与P2之间的差值即为占空比增量…以此类推，直至第五次增大脉冲信号的占空比，将脉冲信号的占空比增大为P6，P6与P5之间的差值即为占空比增量。同样地，T1时刻与T2时刻之间的时长即为第一时长，T2时刻与T3时刻之间的时长即为第一时长…T5时刻与T6时刻之间的时长即为第一时长。
如图8所示，横坐标为时间，纵坐标分别为占空比和启动电流。目标占空比仍为P6。具体地，在T7时刻，域控制器启动，直接采用目标占空比P6启动，启动电流瞬间增大，且具有较大的波动。
综上可见，如图7所示，在本申请的实施例中，能够实现了在域控制器启动时分多次缓慢增加占空比的方式，以平稳地启动域控制器，从而，启动电流也处于缓慢增加的过程，对开关管的冲击较小。而如图8所示，在相关技术中，由于在域控制器启动时直接采用了目标占空比，则导致出现了较大的瞬间启动电流，对开关管的冲击较大。由此可见，相对于相关技术而言，本申请能够较大程度降低因启动电流过大而损坏开关管的风险，从而有利于延长开关管及域控制器的使用寿命。
本申请实施例还提供一种汽车，该汽车包括电子控制单元与本申请任一实施例中的域控制器。其中，电子控制单元与域控制器连接。电子控制单元用于输出启动功率至域控制器。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种开关管控制方法，应用于域控制器，所述域控制器包括开关管，其特征在于，所述方法包括：
获取脉冲信号的初始占空比及目标占空比，所述脉冲信号用于控制所述开关管的导通和关断；
基于所述脉冲信号的初始占空比与所述目标占空比，确定目标次数及占空比增量，其中，所述目标次数为所述脉冲信号的占空比从所述初始占空比增大至所述目标占空比所需的次数，所述占空比增量为所述脉冲信号的占空比每一次的增大量；
在所述域控制器启动时，将所述脉冲信号的占空比配置为所述初始占空比，以所述占空比增量逐次增大所述脉冲信号的占空比，直至所述脉冲信号的占空比增大的次数为所述目标次数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每一次的所述占空比增量相同。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于预设启动时长与所述目标次数，确定第一时长，其中，所述预设启动时长为所述脉冲信号的占空比从所述初始占空比增大至所述目标占空比所需的时长，所述第一时长为相邻两次增大所述脉冲信号的占空比的开始时刻之间的时长。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述域控制器用于加热冷却液，所述获取脉冲信号的目标占空比，包括：
获取所述冷却液的目标加热温度及当前温度；
基于所述目标加热温度与所述当前温度之间的差值确定误差值；
通过PID算法调节所述误差值，直至所述误差值小于预设误差阈值，其中，在所述误差值小于预设误差阈值时所述脉冲信号的占空比为所述目标占空比。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过PID算法调节所述误差值，直至所述误差值小于预设误差阈值，包括：
确定比例输出量为Kp*e(t)，其中，Kp为比例常数，e(t)为所述误差值；
确定积分输出量为Ki*∫e(t)，其中，Ki为积分常数；
确定微分输出量为Kd*d[e(t)]/dt，其中，Kd为微分常数；
基于所述比例输出量、所述积分输出量以及所述微分输出量之和调节所述误差值，直至所述误差值小于所述预设误差阈值。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述域控制器还包括加热棒，所述加热棒用于加热冷却液，所述脉冲信号用于通过控制所述开关管的导通和关断，以控制所述加热棒的加热功率，所述方法还包括：
接收启动功率，其中，所述启动功率为所述加热棒启动时的功率；
获取所述加热棒的输入电压以及流经所述加热棒的输入电流；
基于所述输入电流、所述输入电压及所述启动功率，确定所述初始占空比。
7.一种域控制器，其特征在于，包括：
至少一个加热棒，所述加热棒用于加热冷却液；
至少一个开关管，所述开关管与所述加热棒连接；
控制处理单元，所述控制处理单元用于控制所述开关管，所述控制处理单元包括：
至少一个处理器以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6任一项所述的方法。
8.根据权利要求7所述的域控制器，其特征在于，所述至少一个开关管包括第一开关管及至少一个第二开关管，所述第二开关管与所述加热棒一一对应；
所述第一开关管的第一端连接于第一电源的第一端，所述第一开关管的第二端连接于每个加热棒的第一端，每个所述第二开关管的第一端均连接于所述第一电源的第二端，每个所述第二开关管的第二端连接于对应一个加热棒的第二端，所述第一开关管的控制端及多个所述第二开关管的控制端均与所述控制处理单元连接；
所述控制处理单元用于输出控制信号控制所述第一开关管导通和关断，并输出脉冲信号控制所述第二开关管交替导通和关断，以控制所述加热棒的功率。
9.根据权利要求8所述的域控制器，其特征在于，还包括电压检测单元与电流检测单元；
所述电压检测单元分别与每个所述加热棒的第一端与第二端及所述控制处理单元连接，所述电压检测单元用于检测每个所述加热棒第一端与第二端之间的电压，并输出电压检测信号至所述控制处理单元；
所述电流检测单元与每个所述加热棒串联连接，且所述电流检测单元还与所述控制处理单元连接，所述电流检测单元用于检测流经每个所述加热棒的电流，并输出电流检测信号至所述控制处理单元；
所述控制处理单元还用于基于所述电压检测信号与所述电流检测信号调整所述脉冲信号。
10.一种汽车，其特征在于，包括电子控制单元与如权利要求7-9任意一项所述的域控制器，所述电子控制单元与所述域控制器连接；
所述电子控制单元用于输出启动功率至所述域控制器。
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Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101434184A (zh) * 2007-11-16 2009-05-20 摩丁制造公司 汽车用辅助电加热装置以及汽车用辅助电加热方法
US20100222937A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Gm Global Technology Operations, Inc. Heater control system
CN102950993A (zh) * 2011-08-16 2013-03-06 汉拏空调株式会社 用于电动车辆的电加热器设备及控制电加热器设备的方法
EP2851295A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-25 Hamilton Sundstrand Corporation Pulse width modulated multiple heater control
CN106274361A (zh) * 2016-08-27 2017-01-04 重庆瑞阳科技股份有限公司 一种用于电动汽车的空调制热控制方法及系统
CN106533149A (zh) * 2016-12-30 2017-03-22 广东美的制冷设备有限公司 高压电源及其的开启方法和装置、家用电器
CN106900086A (zh) * 2017-03-23 2017-06-27 福州丹诺西诚电子科技有限公司 一种加热方法及系统
CN108336453A (zh) * 2017-01-20 2018-07-27 比亚迪股份有限公司 车辆及电池加热器的控制方法和装置
CN109634319A (zh) * 2018-11-29 2019-04-16 南通大学 基于pid控制的电加热炉智能温度控制系统设计方法
CN111086551A (zh) * 2019-11-26 2020-05-01 东方久乐汽车电子（上海）股份有限公司 一种基于温度闭环调节的方向盘加热控制方法
CN111335999A (zh) * 2018-12-18 2020-06-26 广州汽车集团股份有限公司 电加热调温器的控制方法、装置及电子控制单元
CN111799530A (zh) * 2020-07-20 2020-10-20 上海金脉电子科技有限公司 加热器功率闭环控制系统及功率闭环控制方法
CN114175480A (zh) * 2021-04-21 2022-03-11 深圳欣锐科技股份有限公司 降压电路的控制方法、装置及存储介质
CN116044562A (zh) * 2023-01-17 2023-05-02 中国第一汽车股份有限公司 一种电子节温器的控制方法、装置、设备和存储介质

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101434184A (zh) * 2007-11-16 2009-05-20 摩丁制造公司 汽车用辅助电加热装置以及汽车用辅助电加热方法
US20100222937A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Gm Global Technology Operations, Inc. Heater control system
CN102950993A (zh) * 2011-08-16 2013-03-06 汉拏空调株式会社 用于电动车辆的电加热器设备及控制电加热器设备的方法
EP2851295A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-25 Hamilton Sundstrand Corporation Pulse width modulated multiple heater control
CN106274361A (zh) * 2016-08-27 2017-01-04 重庆瑞阳科技股份有限公司 一种用于电动汽车的空调制热控制方法及系统
CN106533149A (zh) * 2016-12-30 2017-03-22 广东美的制冷设备有限公司 高压电源及其的开启方法和装置、家用电器
CN108336453A (zh) * 2017-01-20 2018-07-27 比亚迪股份有限公司 车辆及电池加热器的控制方法和装置
CN106900086A (zh) * 2017-03-23 2017-06-27 福州丹诺西诚电子科技有限公司 一种加热方法及系统
CN109634319A (zh) * 2018-11-29 2019-04-16 南通大学 基于pid控制的电加热炉智能温度控制系统设计方法
CN111335999A (zh) * 2018-12-18 2020-06-26 广州汽车集团股份有限公司 电加热调温器的控制方法、装置及电子控制单元
CN111086551A (zh) * 2019-11-26 2020-05-01 东方久乐汽车电子（上海）股份有限公司 一种基于温度闭环调节的方向盘加热控制方法
CN111799530A (zh) * 2020-07-20 2020-10-20 上海金脉电子科技有限公司 加热器功率闭环控制系统及功率闭环控制方法
CN114175480A (zh) * 2021-04-21 2022-03-11 深圳欣锐科技股份有限公司 降压电路的控制方法、装置及存储介质
CN116044562A (zh) * 2023-01-17 2023-05-02 中国第一汽车股份有限公司 一种电子节温器的控制方法、装置、设备和存储介质

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