电机堵转和降效加热装置、控制方法、汽车及存储介质与流程

本发明涉及驱动电机控制，具体涉及一种电机堵转和降效加热装置、控制方法、汽车及存储介质。

背景技术：

1、随着新能源汽车的发展，电动汽车以其经济性、舒适性被越来越多的用户所青睐。但是，电动汽车的电池随着工作环境温度的下降其充放电效率也会随之大幅下降，这就导致电车在低温环境下出现续航里程下降、充电速度下降等问题。

2、为了解决上述问题以及满足乘员舱采暖需求，大部分解决方案是增加ptc或者热泵系统作为整车热源，以实现整车部件的加热需求。比如专利文献cn114056052公开了一种电动汽车热管理回路、控制方法及纯电车辆，通过增加热泵系统并配合电机余热回收以实现整车加热需求，但此种方式不可避免会带来整车硬件成本提升。部分方案中也提出采用电机主动降效加热方式进行行车加热，比如专利文献cn115649012a公开了一种电机主动降效加热控制方法、装置、设备、车辆及存储介质，利用电机降效加热方式，降低电能转化为动能的效率，将减少的动能转化为热能，在不增加整车成本利用现有资源前提下，实现车辆行进中对电池的加热并提升电池放电性能。但此种方式未考虑驻车状态下的电池加热需求如何实现，无法覆盖车辆使用全工况；同时，行车中利用电机降效实现电池加热，未考虑电池预计升温时长及本次行程剩余时长关系，易导致电量浪费。

3、因此，有必要开发一种新的电机堵转和降效加热装置、控制方法、汽车及存储介质。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电机堵转和降效加热装置、控制方法、汽车及存储介质，在利用车辆原有硬件资源情况下，能满足整车加热需求，以减少车辆成本。

2、第一方面，本发明所述的一种电机堵转和降效加热装置，包括：

3、整车工况识别模块，用于确定车辆所处工况和本次行程的剩余行驶时长；

4、整车加热需求识别模块，用于识别电池加热需求功率、电池当前温度、电池目标加热水温、热交换升温速率，以及汇总后的整车加热需求功率，并根据电池加热预计所需时长与剩余行驶时长得出仲裁后整车加热需求功率；

5、整车余热回收功率计算模块，用于识别并汇总整车所有部件工作中产生的余热并转换成整车当前余热回收功率；

6、热管理可用功率计算模块，用于根据整车可用功率及部件功率使用优先级分配得出热管理系统可用功率；

7、电机控制模块，用于执行电机堵转加热或电机降效加热；

8、热管理控制系统模块，用于根据整车所处工况、仲裁后整车加热需求功率、整车当前余热回收功率及热管理系统可用功率情况，综合判断是否需要执行电机堵转加热或者电机降效加热；该热管理控制系统模块分别与整车工况识别模块、整车加热需求识别模块、电机控制模块、整车余热回收功率计算模块和热管理可用功率计算模块连接。

9、第二方面，本发明所述的一种电机堵转加热和降效加热控制方法，采用如本发明所述的电机堵转和降效加热装置，其方法包括以下步骤：

10、确定车辆所处工况和本次行程的剩余行驶时长；

11、识别电池加热需求功率、电池当前温度、电池目标加热水温、热交换升温速率，以及汇总后的整车加热需求功率，并根据电池加热预计所需时长与剩余行驶时长得出仲裁后整车加热需求功率；

12、识别并汇总整车所有部件工作中产生的余热并转换成整车当前余热回收功率；

13、根据整车所处工况、仲裁后整车加热需求功率、整车当前余热回收功率及热管理系统可用功率情况，综合判断是否需要执行电机堵转加热或者电机降效加热；

14、执行电机堵转加热或电机降效加热。

15、可选地，在驻车工况下，所述仲裁后整车加热需求功率的计算方法如下：

16、若车辆处于充电工况，则p3=p1，其中，p3为仲裁后整车加热需求功率，p1为整车加热需求功率；

17、若车辆不处于充电工况且电池无加热需求，则p3=p1；

18、若车辆不处于充电工况，同时电池有加热需求且电池加热预计所需时长小于剩余行驶时长，则p3=p1；

19、若车辆不处于充电工况，同时电池有加热需求且电池加热预计所需时长大于等于剩余行驶时长，则p3=p1-p2，其中，p2为电池加热需求功率。考虑电池预计升温时长及本次行程剩余时长关系，能够避免电量浪费。

20、可选地，在行车工况下，所述仲裁后整车加热需求功率的计算方法如下：

21、若电池无加热需求，则p3=p1，其中，p3为仲裁后整车加热需求功率，p1为整车加热需求功率；

22、若电池有加热需求且电池加热预计所需时长小于剩余行驶时长，则p3=p1；

23、若电池有加热需求且电池加热预计所需时长大于等于剩余行驶时长，则p3=p1-p2；其中，p2为电池加热需求功率。考虑电池预计升温时长及本次行程剩余时长关系，能够避免电量浪费。

24、可选地，在车辆处于驻车工况，判断是否需要执行电机堵转加热的方法，具体为：

25、当整车当前余热回收功率小于仲裁后整车加热需求功率时，根据整车当前余热回收功率、整车加热需求功率计算出主动发热需求功率；以及根据整车可用功率及部件功率使用优先级分配得出热管理系统可用功率；

26、当主动发热需求功率小于等于热管理系统可用功率时，则输出电机堵转加热需求功率为主动发热需求功率；该控制方式基于电池堵转功率可无级调节，若电机堵转功率为多挡式调节方式，则输出功率为最贴近主动发热需求功率的电机堵转加热功率挡位值；

27、当主动发热需求功率大于热管理系统可用功率时，则输出电机堵转加热需求功率为热管理系统可用功率。该控制方式基于电池堵转功率可无级调节，若电机堵转功率为多挡式调节方式，则输出功率为最贴近热管理系统可用功率的电机堵转加热功率挡位值。

28、可选地，在车辆处于行车工况，判断是否需要执行电机降效加热的方法，具体为：

29、当整车当前余热回收功率小于仲裁后整车加热需求功率时，根据整车当前余热回收功率、整车加热需求功率计算出主动发热需求功率；以及根据整车可用功率及部件功率使用优先级分配得出热管理系统可用功率；

30、当主动发热需求功率小于等于热管理系统可用功率时，则输出电机降效加热需求功率为主动发热需求功率；该控制方式基于电池降效功率可无级调节，若电机降效功率为多挡式调节方式，则输出功率为最贴近主动发热需求功率的电机降效加热功率挡位值；

31、当主动发热需求功率大于热管理系统可用功率时，则输出电机降效加热需求功率为热管理系统可用功率。该控制方式基于电池降效功率可无级调节，若电机降效功率为多挡式调节方式，则输出功率为最贴近热管理系统可用功率的电机降效加热功率挡位值。

32、可选地，根据整车当前余热回收功率、整车加热需求功率计算出主动发热需求功率，具体为：

33、p5=p4-p3；

34、其中，p3为仲裁后整车加热需求功率，p4为当前余热回收功率，p5为主动发热需求功率。主动发热需求功率综合考虑了整车当前余热回收功率、整车加热需求功率，计算出的主动发热需求功率更为接近实际情况。

35、第三方面，本发明所述的一种汽车，采用如本发明所述的电机堵转加热和降效加热控制方法的步骤。

36、第四方面，本发明所述的一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行如本发明所述的电机堵转加热和降效加热控制方法的步骤。

37、本发明的有益效果：

38、（1）本方法能够适应不同的车辆工况，包括驻车充电工况、驻车非充电工况和行车工况，从而确保在各种情况下都能有效地进行热管理。适用于纯电动、混动、燃料电池等多种车型，具有良好的普适性和通用性。

39、（2）通过整车工况识别模块和整车加热需求识别模块，系统能够准确地识别当前车辆的工况和加热需求，实现智能化的热管理。综合考虑了电池加热需求、当前温度、目标加热水温、热交换升温速率等因素，以及剩余行驶时长，确保在满足加热需求的同时，避免电量浪费。

40、（3）通过识别并汇总整车所有部件工作中产生的余热，并转换成可利用的整车当前余热回收功率，实现了能量的高效利用。根据整车可用功率及部件功率使用优先级分配得出热管理系统可用功率，确保了能量的合理分配和使用。

41、（4）根据实际情况，系统能够综合判断采用电机堵转加热或者电机降效加热方式，以满足不同的加热需求。

42、（5）不需要额外增加硬件成本。

43、综上所述，本发明利用电机降效加热及降效加热功能做为整车热源，再通过与余热回收功能的灵活组合，在利用车辆现有硬件资源情况下，实现整车多工况、多部件加热需求，可帮助整车有效降低成本。同时，考虑电池加热预计所需时长与剩余行驶时长关系，决定是否对电池进行主动加热，仲裁得出整车加热需求功率，保证电池性能的同时避免电量浪费。

技术特征：

1.一种电机堵转和降效加热装置，其特征在于，包括：

2.一种电机堵转加热和降效加热控制方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的电机堵转和降效加热装置，其方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的电机堵转加热和降效加热控制方法，其特征在于：所述确定车辆所处工况，具体为：

4.根据权利要求3所述的电机堵转加热和降效加热控制方法，其特征在于：在驻车工况下，所述仲裁后整车加热需求功率的计算方法如下：

5.根据权利要求3所述的电机堵转加热和降效加热控制方法，其特征在于：在行车工况下，所述仲裁后整车加热需求功率的计算方法如下：

6.根据权利要求4所述的电机堵转加热和降效加热控制方法，其特征在于：在车辆处于驻车工况，判断是否需要执行电机堵转加热的方法，具体为：

7.根据权利要求5所述的电机堵转加热和降效加热控制方法，其特征在于：在车辆处于行车工况，判断是否需要执行电机降效加热的方法，具体为：

8.根据权利要求7所述的电机堵转加热和降效加热控制方法，其特征在于：所述主动发热需求功率的计算方法为：

9.一种汽车，其特征在于：采用如权利要求2至权利要求8任一所述的电机堵转加热和降效加热控制方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于：其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行如权利要求2至权利要求8任一所述的电机堵转加热和降效加热控制方法的步骤。

技术总结
本发明涉及一种电机堵转和降效加热装置、控制方法、汽车及存储介质，包括：整车工况识别模块，用于确定车辆所处工况和本次行程的剩余行驶时长；整车加热需求识别模块，用于识别电池加热需求功率、电池当前温度、电池目标加热水温、热交换升温速率，以及汇总后的整车加热需求功率，并计算仲裁后整车加热需求功率；整车余热回收功率计算模块，用于计算整车当前余热回收功率；热管理可用功率计算模块，用于计算热管理可用功率；热管理控制系统模块，用于判断是否需要执行电机堵转加热或者电机降效加热；电机控制模块，用于执行电机堵转加热或电机降效加热。本发明在利用车辆原有硬件资源情况下，能够满足整车加热需求，减少车辆成本。

技术研发人员：杨金龙,肖波,翟钧
受保护的技术使用者：深蓝汽车科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23