[发明专利]一种电动汽车动力电池组加热控制方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车动力电池技术领域，具体涉及一种电动汽车动力电池组加热控制方法。

背景技术

全球能源与环境的严峻形势、特别是国际金融危机对汽车产业的巨大冲击，推动世界各国加快交通能源战略转型，以混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车为代表的新能源汽车成为未来汽车发展的重要方向。

由于锂离子动力电池具有工作电压高、比能量大、循环寿命长、自发电率低等优点，因此在电动汽车中被广泛应用，但该类动力电池在低温时其输出容量随温度下降而迅速降低，温度越低下降幅度越大，如图1所示，LiFePO4电池-40℃时的电池输出容量只有常温容量的1/3。在冬天气温较低时，由于动力电池的输出容量降低，极大影响具有起停功能的车辆起动发动机的成功率，甚至无法起动发动机。因此，在冬天温度较低时，发动起启动前，采取措施对动力电池进行升温显得尤为必要。传统的做法都是给电池组增加升温系统，如电热丝、PTC材料加热，循环水加热等，实现困难、成本较高，占用了整车有限的空间、重量，且热量都是从单体外表传到里面，效率低，加热缓慢。

检索现有专利，中国专利文献公开了申请号为201010280142.x的一种纯电动汽车动力电池的加热系统及其控制方法，该加热系统安装于电池组内，加热装置为有进水口和出水口的中空的散热片及一个辅助加热器。辅助加热器与燃料供给装置连接，该加热装置为电阻加热方式，同时辅助加热器采用燃烧乙醇燃料作为辅助加热。可见该方法需在动力电池组内增加一套加热装置，不仅加热效率低，而且占用整车有限空间，增加了成本，同时燃烧乙醇作为辅助加热，燃烧后产生二氧化碳，增加了车辆的碳排放。

现中国专利文献公开了申请号为201120479849.3的一种电动汽车动力电池组加热装置，该加热装置包括内部盛有加热介质的封闭容器和与车载电源连接的加热控制器，在封闭容器上设置进、出液口，并通过管子连接进液口和出液口形成循环管路，在循环管路中串接水泵，循环管路的一部分与电动汽车的动力电池组接触，封闭容器内设置感应发热部件，感应发热部件下方设置有电磁线圈，用于产生高频交变电磁场使得感应发热部件感应发热。该方法需在动力电池组外增加一套感应发热部件及电磁线圈和加热控制器，不但增加了成本，加热装置工作时，还产生电磁辐射。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种电动汽车动力电池组加热控制方法，它主要利用电动汽车原有电驱动系统对电动汽车动力电池组进行加热。

本发明采用的技术方案是：一种电动汽车动力电池组加热控制方法，包括以下步骤：

（1）、将动力电池、电机控制系统和车身电机串联形成动力电池回路；

（2）、车辆启动前，电机控制系统检测动力电池的温度和电压，当检测的动力电池的温度低于动力电池可输出最佳效能的温度T以及动力电池电压U大于动力系统额定电压U0时，对动力电池进行加热控制；

（3）、对动力电池进行加热控制的方法为：利用电机作为限流缓冲装置，控制电机控制系统的开关管的导通方式，同时调节导通的开关管的占空比控制动力电池回路相电流，使动力电池内阻发热从而带动动力电池温度升高，实现动力电池的可控升温。

进一步的，所述步骤（1）中动力电池回路为三相全桥逆变器电路，包括电源、电阻、连接在电源两端的并联的三个桥臂，以及一端分别与每个桥臂中间连接、另一端连接在一起的三相阻感负载，每个桥臂包括两个串联的开关管。

进一步的，所述步骤（3）中开关管的导通方式为：固定导通其中的三个开关管，其中串联的两个开关管不同时导通，使电机处于自然堵转状态，控制动力电池回路零机械功率输出对动力电池进行加热。

进一步的，所述对动力电池进行加热的具体控制步骤为：

（1）、通过检测动力电池加热结束标志F是否置位，来判断动力电池加热是否完成，即F是否等于1;

（2）、如果动力电池加热完成，即F=1，则转入正常电机控制，包括相应起动指令起动发动机；

（3）、如果动力电池加热未完成，即F=0，则继续进行动力电池加热控制，首先通过AD采样采集当前动力电池电压U；

（4）、判断当前动力电池电压U是否不低于额定电压Ue；若条件成立，即U≥Ue，则转入步骤8；

（5）、若当前动力电池电压低于额定电压，即U＜Ue，则判断当前电压动力电池电压U是否不低于初始电压U0，即U≥U0是否成立；若条件不成立，即U<U0，则转入步骤8；