[发明专利]一种电动车辆动力系统复合加热装置和控制方法

权利要求书

1.一种电动车辆动力系统复合加热装置，其特征在于，包括电机控制模块、动力电池模块和外置加热模块；所述电机控制模块包括三相逆变电路和母线电容调节电路，母线电容调节电路与三相逆变电路的输入端连接，所述逆变电路由高频开关管组成，所述母线电容调节电路具有三条并联的支路，每条支路包括相串联连接的调节电容和电容调节控制开关，以及与电容调节控制开关并联的预充电装置；所述动力电池模块包括动力电池模组，动力电池模组的正极与调节电容连接，负极与电容调节控制开关连接；所述外置加热模块包括相互串联的外置加热电容、外置加热开关、第一选择开关、外置加热电感、第二选择开关、外置加热高频开关管以及并联在外置加热开关两端的预充电装置；外置加热高频开关管还与动力电池模组的正极连接，第一选择开关还与第二选择开关和动力电池模组的负极连接，外置加热开关和第二选择开关还与动力电池模组的负极连接。

2.根据权利要求1所述的一种电动车辆动力系统复合加热装置，其特征在于，所述动力电池模组的正极与调节电容之间还设置有正极接触器，动力电池模组的负极与电容调节控制开关之间还设置有负极接触器。

3.根据权利要求2所述的一种电动车辆动力系统复合加热装置，其特征在于，所述动力电池模组的正极与正极接触器之间还设置有保险丝。

4.一种电动车辆动力系统复合加热方法，其特征在于，使用如权利要求1~3任一权利要求所述的复合加热装置对电动车辆动力进行加热，具体步骤如下：

S1：整车上电完成初始化，检测车辆充电插枪信号是否有效；

如车辆充电插枪信号无效，则进一步检测车辆油门踏板信号和驻车信号是否有效；如车辆油门踏板信号有效且驻车信号无效，车辆进入行驶状态，并判断车辆动力系统是否需要加热；如车辆油门踏板信号无效且驻车信号有效，车辆进入待机状态，并判断车辆动力系统是否需要加热；

如车辆充电插枪信号有效，车辆进入充电状态，并判断车辆动力系统是否需要加热；

S2：当车辆动力系统温度低于低温阈值时，对动力电池模组进行充放电，通过动力电池模组充放电过程中产生的热量对车辆动力系统进行自热；在行驶状态下，仅使用外置加热模块的外置加热电容对动力电池模组进行充电；在待机状态或充电状态下，使用外置加热模块的外置加热电容和电机控制模块的调节电容对动力电池模组进行充电；

S3：当车辆动力系统温度达到停止加热温度阈值时，停止对动力电池模组进行充放电，完成车辆动力系统自加热。

5.根据权利要求4所述的一种电动车辆动力系统复合加热方法，其特征在于，在步骤S2中，根据车辆状态，通过母线电容调节电路的电容调节控制开关控制接入的调节电容数量，对母线电容的容值调节；在行驶状态下，母线电容调节电路接入三个调节电容；在待机状态或充电状态下，母线电容调节电路仅接入一个调节电容。

6.根据权利要求5所述的一种电动车辆动力系统复合加热方法，其特征在于，在步骤S2中，逆变电路的高频开关管和外置加热模块的外置加热高频开关管通过高频通断的方式，完成对动力电池模组的充放电，逆变电路的高频开关管和外置加热模块的外置加热高频开关的通断频率大于安全频率，所述安全频率既能保证动力电池模组在低温下充放电时不影响动力电池模组的使用安全与使用寿命，还能保证动力电池模组的加热速率满足车辆的运营需求。