[发明专利]一种电动车动力电池组低温快速加热方法及系统

摘要

本发明公开一种电动车动力电池组低温快速加热方法及系统，包括电池管理系统、加热控制系统；电池管理系统对动力电池组进行能量和热量管理，并进行短路保护；加热控制系统包括控制器、两个IGBT晶体管、电感、两个二极管；瞬间短路由控制器向两个IGBT晶体管施加脉宽调制信号控制实现，控制器驱动两个IGBT晶体管同时导通或断开，控制回路中电流大小；通过脉宽调制的方式，不断地调整第一IGBT晶体管、第二IGBT晶体管的接通和断开状态，保证电感中的电流在低于母线保险限制的一个固定值上下波动。电流反复经过电池内阻产生热量加热动力电池组，实现对电池组快速加热。优点是既保证大的加热电流，又保证系统的可控制性；采用瞬间短路的方法提高电池加热效率。

主权项

一种电动车动力电池组低温快速加热方法，包括：电池管理系统、加热控制系统；电池管理系统对动力电池组的电压、电流、温度进行实时检测，计算剩余电量，对动力电池组进行能量管理和热量管理，同时进行短路保护；加热控制系统对电池组进行加热控制；加热控制系统与电池管理系统进行实时通讯，获取当前电池的温度和电流；加热控制系统包括控制器、第一个IGBT晶体管、第二个IGBT晶体管、电感、第一个二极管、第二个二极管；控制器获取当前动力电池组的温度；瞬间短路由控制器向第一个IGBT晶体管、第二个IGBT晶体管施加一个脉宽调制信号控制，控制器驱动第一个IGBT晶体管、第二个IGBT晶体管同时导通或断开，控制回路中电流大小；当在第一个IGBT晶体管、第二个IGBT晶体管接通的过程中将电流储存在电感中，电流从动力电池组正极，经过母线保险、第一个IGBT晶体管、电感、第二个IGBT晶体管、电流电压检测单元回到动力电池组负极，此时电流上升；当第一个IGBT晶体管、第二个IGBT晶体管断开时，电感中的电流经过第一个二极管、母线保险、动力电池组、电流电压检测单元和第二个二极管形成回路，电流泄放回动力电池组，此时电流下降；瞬间短路时间为t，在系统中产生一个大的短路电流I，动力电池组内阻为Ri；采用瞬间短路的方法在动力电池组内阻上会产生一个值为W=I²×Ri×t的热量，该热量均匀的发生在每一个电池模块的内部；瞬间短路产生一个大的电流，然后通过电池自身的内阻发热使电池升温；通过脉宽调制的方式，不断地调整第一个IGBT晶体管、第二个IGBT晶体管的接通和断开状态，保证电感中的电流在低于母线保险限制的一个固定值上下波动；电流反复经过电池内阻产生热量加热动力电池组。