技术摘要：
本发明公开了利用电驱动系统对动力电池加热的方法及电动汽车，方法包括以下步骤：采集动力电池的实际温度；将实际温度与预设加热温度阈值进行比较；若实际温度低于或等于预设加热温度阈值，则根据实际温度获取对应的预设电流限值；调节电驱动系统中逆变模块的开关状态  全部
背景技术：
近几年，中国从政策上积极推动新能源汽车的发展，目的是为了应对车辆排放所 带来的环境问题及能源短缺问题。动力电池作为新能源汽车的核心部件，为驱动电机提供 动力能源的同时向整车提供所有用电附件的电源，直接决定了新能源汽车的续航里程。然 而，新能源汽车在低温环境下，动力电池容易受到温度影响，进而影响车辆的正常使用及客 户体验，具体体现在以下两个方面： 1、低温工况下放电能力受限导致驱动系统的驱动能力受到限制； 2、低温工况下充电能力受限导致整车在能量耗尽后无法及时补电或延长补电时间； 考虑到新能源汽车在冬季常需要在低于0℃的温度条件下运行及充电，在部分高纬度 地区，环境温度条件甚至会低于-25℃，基本接近电池充放电温度的下限。由于上述应用环 境温度对动力电池的约束，限制了新能源汽车的应用及普及范围。 现有技术中已出现采用加热系统从外部对动力电池进行加热的技术方案，例如贴 敷在电池包表面的加热膜或者通过采用诸如加热丝或电阻等元件加热动力电池冷却介质 使电池升温，以保障电驱动系统的驱动能力及电池的补电能力。然而，这种外围加热措施的 引入，不仅会增加整车的成本和重量，同时外围加热措施不能直接加热电芯，导致热传导损 耗较大，加热效率较低，能源得不到有效利用。 因此，如何设计提升加热效率高的动力电池加热方法及电动汽车是业界亟待解决 的技术问题。
技术实现要素：
为了解决现有加热效率低的缺陷，本发明提出利用电驱动系统对动力电池加热的 方法及电动汽车，利用电动汽车既有的电机和电机控制器，无需增加额外的成本，同时加热 方式为从电池内部加热，热传导损耗小且加热效率高。 本发明采用的技术方案是，设计利用电驱动系统对动力电池进行加热的方法，电 驱动系统包括：电机、连接在电机和动力电池之间的逆变模块、控制逆变模块工作状态的电 机控制器，方法包括以下步骤： 采集动力电池的实际温度； 将实际温度与预设加热温度阈值进行比较； 若实际温度低于或等于预设加热温度阈值，则根据实际温度获取对应的预设电流限 值； 调节逆变模块的开关状态，使得能量在动力电池与电机之间双向流动； 计算动力电池的实际电流； 4 CN 111572408 A 说　明　书 2/6 页 调节逆变模块的占空比，直到实际电流满足预设电流限值。 在一实施例中，逆变模块为全控功率器件组成的三相全桥逆变模块，全控功率器 件优选采用IGBT。 其中，调节逆变模块的开关状态包括：电机控制器向逆变模块发出第一指令或第 二指令，第一指令和第二指令周期性切换。 当电机控制器发出第一指令时，逆变模块的任意一个或两个桥臂的上桥全控功率 器件导通、剩余桥臂的下桥全控功率器件导通，电机控制器调节逆变模块的占空比至实际 电流满足预设电流限值。 当电机控制器发出第二指令时，使逆变模块中导通的上桥全控功率器件为电机控 制器发出第一指令时未导通的上桥全控功率器件，同时使逆变器模块中导通的下桥全控功 率器件为电机控制器发出第一指令时未导通的下桥全控功率器件，电机控制器调节逆变模 块的占空比至实际电流满足预设电流限值。 优选的，获取对应的预设电流限值的方式为：预先设置温度查找表，温度查找表中 具有多个连续的温度区间，每个温度区间均设有对应一个预设电流限值，根据实际温度从 温度查找表中获取对应的预设电流限值。 优选的，预设电流限值小于电机控制器允许的输出最大持续直流母线电流，同时 预设电流限值小于动力电池在其对应实际温度下的最大允许充电电流，且预设电流限值小 于动力电池在其对应实际温度下的最大允许放电电流。 在一实施例中，计算动力电池的实际电流的方式为：采集电机的三相电流信号； 判断U相电流Iu的方向为正方向或负方向，若是正方向，则Idc_U=UHiduty*Iu，若是负 方向，则Idc_U=（1-ULiDuty）*Iu； 判断V相电流Iv的方向为正方向或负方向，若是正方向，则Idc_V=VHiduty*iv，若是负 方向，则Idc_V=（1-VLiDuty）*Iv； 判断W相电流Iw的方向为正方向或负方向，若是正方向，则Idc_W=WHiduty*iw，若是负 方向，设定Idc_W=（1-WLiDuty）*Iw； 实际电流=Idc_U Idc_V Idc_W； 其中，正方向为电流从逆变模块流向电机，负方向与正方向相反，UHiduty、ULiDuty、 VHiduty、VLiDuty、WHiduty、WLiDuty依次为U相桥臂的上桥全控功率器件实际占空比、U相 桥臂的下桥全控功率器件实际占空比、V相桥臂的上桥全控功率器件实际占空比、V相桥臂 的下桥全控功率器件实际占空比、W相桥臂的上桥全控功率器件实际占空比、W相桥臂的下 桥全控功率器件实际占空比。 当实际电流小于预设电流限值时，同时增加逆变模块中全控功率器件的占空比， 直到实际电流满足预设电流限值。 优选的，上述方法还包括：获取电机或逆变模块中全控功率器件的检测温度，若检 测温度超过预设高温温度，则降低实际电流。 本发明还提出了电动汽车，包括：动力电池、电池管理系统和电驱动系统，电驱动 系统采用上述方法对动力电池进行加热。 优选的，电动汽车启动之前，电驱动系统接收由电池管理系统采集获得的动力电 池的实际温度，若实际温度高于预设加热温度阈值，则电动汽车正常启动行驶。 5 CN 111572408 A 说　明　书 3/6 页 与现有技术相比，本发明利用电动汽车既有的电驱动系统，通过电驱动系统控制 动力电池和电机交替储能及释放能量，进而调节动力电池的充放电电流，利用充放电电流 在动力电池内部的欧姆内阻与极化内阻上产生焦耳热，以从电池内部加热使动力电池升 温，此种方式无需增加整车额外的成本，同时由于从电池内部加热，热传导损耗小，加热效 率高。 附图说明 下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中： 图1为一定SOC状态下某种动力电池充电过程总内阻随温度变化的曲线； 图2为一定SOC状态下某种动力电池放电过程总内阻随温度变化的曲线； 图3为动力电池加热的温升曲线图； 图4为动力电池加热方法的控制流程示意图； 图5为动力电池的加热电流波形图； 图6为第一实施例中发出第一指令的逆变模块全控功率器件开关状态图； 图7为第一实施例中第一指令结束的逆变模块全控功率器件开关状态图 图8为第一实施例中发出第二指令的逆变模块全控功率器件开关状态图； 图9为第一实施例中第二指令结束的逆变模块全控功率器件开关状态图； 图10为第二实施例中发出第一指令的逆变模块全控功率器件开关状态图； 图11为第二实施例中第一指令结束的逆变模块全控功率器件开关状态图； 图12为第二实施例中发出第二指令的逆变模块全控功率器件开关状态图； 图13为第二实施例中第二指令结束的逆变模块全控功率器件开关状态图； 图14为第三实施例中发出第一指令的逆变模块全控功率器件开关状态图； 图15为第三实施例中第一指令结束的逆变模块全控功率器件开关状态图； 图16为第三实施例中发出第二指令的逆变模块全控功率器件开关状态图； 图17为第三实施例中第二指令结束的逆变模块全控功率器件开关状态图； 图18为实际电流的估算流程图。