动力电池加热方法、装置及动力电池与流程

本发明涉及电动汽车，尤其涉及一种动力电池加热方法、装置及动力电池。

背景技术：

1、随着新能源汽车的迅速发展，电动汽车的应用越来越多，但是电动汽车在低温环境下其中的电池电解质移动变慢，电池充放电性能下降。因此当位于低温环境中，为保持电池的充放电性能，需对电池进行加热。具体的，可以利用电池内阻施加高频交流电流产生焦耳热来直接加热电芯。

2、而通电过程中，根据电池的热量公式可知极化电压与注入电流的大小相关，根据电化学阻抗谱，电池阻抗在不同的频率下是不同的，由此导致电池的产热功率也是不同的，但是现有施加的高频交流电流往往是固定的，无法精准控制电流幅值和频率，无法有效提高加热效率。

技术实现思路

1、为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种动力电池加热方法、装置及动力电池，用于克服现有在电池加热过程中施加固定电流，无法精准控制电流的幅值和频率，加热效率较低的问题。

2、本发明公开了一种动力电池加热方法，包括：

3、接收电池加热指令，生成d轴电流指令和q轴电流指令，其中，所述q轴电流指令用于输出值为零的q轴电流；根据所述d轴电流指令获得初始d轴电流；

4、接收电流频率指令，调整时间窗口，并根据电流频率指令生成载波；

5、将所述初始d轴电流通过偏置环输出直流偏置波，注入所述载波的预设频率中；

6、根据所述时间窗口反馈初始d轴电流的有效值，通过有效值环输出有效直流电压分量；

7、根据所述有效直流电压分量与注入直流偏置波的载波的乘积生成目标d轴电压，以注入高频交变电流进行电池加热。

8、优选地，所述将所述初始d轴电流通过偏置环输出直流偏置波，包括：

9、根据时间窗口计算所述初始d轴电流形成的正弦波相对预设轴线的偏置值；

10、接收偏置指令，并通过pi控制器根据所述偏置指令和所述偏置值对所述初始d轴电流控制以输出值为零的偏置，获得直流偏置波。

11、优选地，所述注入所述载波的预设频率中，包括：

12、将所述直流偏置波叠加在载波中每个周期的预设频率对应的幅值上，形成注入直流偏置波的载波。

13、优选地，所述根据所述时间窗口反馈初始d轴电流的有效值，通过有效值环输出有效直流电压分量，包括：

14、根据所述时间窗口计算采样频率，根据所述采样频率生成若干采样周期；

15、在每一采样周期内计算所述初始d轴电流的有效值；

16、接收有效值指令，根据各个采样周期内的有效值通过pi控制器生成有效直流电压分量。

17、优选地，所述在每一采样周期内计算所述初始d轴电流的有效值，包括：

18、对于任一采样周期内，将各个采样点对应的初始d轴电流值平方求和后开根号再平均，获得初始d轴电流的有效值。

19、优选地，所述采样频率与所述时间窗口设置为互为倒数关系。

20、优选地，还包括：在q轴注入靠齿电流。

21、优选地，设置所述偏置环的带宽低于所述有效值环带宽。

22、本发明还提供一种动力电池加热装置，包括：

23、接收模块，用于接收电池加热指令，生成d轴电流指令和q轴电流指令，其中，所述q轴电流指令用于输出值为零的q轴电流；根据所述d轴电流指令获得初始d轴电流；

24、第一处理模块，用于接收电流频率指令，调整时间窗口，并根据电流频率指令生成包含若干周期的载波；将所述初始d轴电流通过偏置环输出直流偏置波，注入载波中每个周期的预设频率中；

25、第二处理模块，用于根据所述时间窗口反馈初始d轴电流的有效值，通过有效值环输出有效直流电压分量；

26、执行模块，用于根据所述有效直流电压分量与注入直流偏置波的载波的乘积生成目标d轴电压，以注入高频交变电流进行电池加热。

27、本发明还提供一种动力电池，应用上述的动力电池加热装置。

28、采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

29、本申请提供的动力电池加热方法无额外的储能的元器件，通过有效值环灵活，可定量的注入电流幅值控制，通过偏置环的引入使得控制更稳定，实现高精度的注入频率控制，实现对电池加热过程幅值和频率的精准控制，提高电池加热效率。

技术特征：

1.一种动力电池加热方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电池加热方法，其特征在于，所述将所述初始d轴电流通过偏置环输出直流偏置波，包括：

3.根据权利要求1所述的电池加热方法，其特征在于，所述注入所述载波的预设频率中，包括：

4.根据权利要求1所述的电池加热方法，其特征在于，所述根据所述时间窗口反馈初始d轴电流的有效值，通过有效值环输出有效直流电压分量，包括：

5.根据权利要求4所述的电池加热方法，其特征在于，所述在每一采样周期内计算所述初始d轴电流的有效值，包括：

6.根据权利要求4所述的电池加热方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的电池加热方法，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求1所述的电池加热方法，其特征在于，还包括：

9.一种动力电池加热装置，其特征在于，包括：

10.一种动力电池，其特征在于：

技术总结
本发明提供了动力电池加热方法、装置及动力电池，涉及电动汽车技术领域，包括：接收电池加热指令，生成d轴电流指令和q轴电流指令，其中，q轴电流指令用于输出值为零的q轴电流；根据d轴电流指令获得初始d轴电流；接收电流频率指令，调整时间窗口，并根据电流频率指令生成载波；将初始d轴电流通过偏置环输出直流偏置波，注入载波的预设频率中；根据时间窗口反馈初始d轴电流的有效值，通过有效值环输出有效直流电压分量；根据有效直流电压分量与注入直流偏置波的载波的乘积注入目标d轴电压，用以生成高频交变的目标d轴电流进行电池加热，克服现有在电池加热过程中施加固定电流，无法精准控制电流的幅值和频率，加热效率较低的问题。

技术研发人员：曹亮,胡飞
受保护的技术使用者：臻驱科技（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13