本发明属于电动汽车领域，具体涉及一种动力电池脉冲加热方法、系统及电动汽车。
背景技术：
1、随着电动汽车的普及，其在寒冷地区的应用越来越多。然而，电动汽车在低温环境下运行时，动力电池的性能会受到很大影响，比如内阻增加、放电能力降低等。为了提高动力电池的性能，需要对其进行加热。
2、cn114915215a公开了一种电池加热控制装置及方法和电动车辆，在加热过程中控制器检测电机的转子位置角度；根据检测到的转子位置角度确认转子位置角度所在的角度范围；根据转子位置角度所在的角度范围，调节逆变器中开关模块的开关频率或者占空比，进而避免电池加热过程中电机的磁钢退磁问题，确保电机的安全。该方案虽然在脉冲加热过程中解决了磁钢退磁问题，但无法突破更高的加热效率，为了更好的提高动力电池的加热效率需要更大的加热电流，而在更大的加热电流加热动力电池的过程中，由于电机角度误差的存在，难免会存在q轴(即交轴)方向上的电流分量，进而产生一定的扭矩，使电机抖动，在一定的开关频率下，电机跟车辆机械连接的地方会产生共振，进而产生人体能感受到的整车抖动。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种动力电池脉冲加热方法、系统及电动汽车，以解决电动汽车在低温环境下动力电池脉冲加热时产生的抖动问题。
2、第一方面，本发明提供的动力电池脉冲加热方法，包括：
3、根据α轴电压矢量uα、β轴电压矢量uβ，计算六个功率开关的占空比d，结合开关频率f，形成六个功率开关的脉宽调制信号。
4、基于所述脉宽调制信号控制六个功率开关按照策略一的方式通断，产生脉冲加热电流。
5、其中，所述策略一具体为：在第i+2k*n个开关周期的前d*t时间三相桥臂中的一相桥臂的下桥功率开关、另两相桥臂的上桥功率开关导通；在第i+2k*n个开关周期的后
6、(1-d)*t时间三相桥臂的六个功率开关都关断；在第i+(2k+1)*n个开关周期的前(1-d)*t时间三相桥臂的六个功率开关都关断；在第i+(2k+1)*n个开关周期的后d*t时间三相桥臂中的一相桥臂的下桥功率开关、另两相桥臂的上桥功率开关导通。t表示开关周期，n表示根据开关频率f确定的开关周期个数，i依次取1至n的所有整数，k＝0,1,2,……。
7、优选的，根据开关频率f确定开关周期个数n的方式为：根据开关频率f查询预设的开关频率-开关周期个数表，得到对应的所述开关周期个数n。其中，所述预设的开关频率-开关周期个数表为通过标定获得的开关频率与开关周期个数的对应关系表。
8、优选的，所述预设的开关频率-开关周期个数表通过如下方式标定得到：
9、第一步、选取m个开关频率。该m个开关频率适合动力电池脉冲加热。
10、第二步、以第j个开关频率fj控制功率开关通断，并控制功率开关在a模式与b模式之间交替切换，进行动力电池脉冲加热实验，获得使电机转速波动为趋近于0的极小值或者为0时的切换周期tj；其中，切换周期tj是指功率开关的一次a模式和一次b模式的持续时间和，功率开关的一次b模式的持续时间与一次a模式的持续时间相等，a模式是指功率开关在一个开关周期内先导通后关断，b模式是指功率开关在一个开关周期内先关断后导通，j依次取1至m的所有整数。
11、第三步、利用公式：计算得到第j个开关周期个数nj；其中，
12、第四步、将第j个开关频率fj与第j个开关周期个数nj一一对应，形成所述开关频率-开关周期个数表。
13、优选的，所述α轴电压矢量uα、β轴电压矢量uβ通过如下方式获得：
14、将预设的电机直轴目标电流id_tar与电机直轴反馈电流id_fbk作差，并经pi调节得到电机直轴调节电压δud；将预设的电机交轴目标电流iq_tar与电机交轴反馈电流iq_fbk作差，并经pi调节得到电机交轴调节电压δuq；其中，预设的电机交轴目标电流iq_tar＝0。
15、对电机直轴调节电压δud进行限幅，得到直轴限幅电压δud′。在不同的温度下，电机电感值的变化会导致电池加热电压不一样，在大电流的情况下，可能会产生过流，为防止这样的过流现象产生，需要对加热所需的电压进行一定的限幅。
16、将直轴限幅电压δud′与电机直轴前馈电压ud_hearting相叠加，得到电机直轴电压ud；将电机交轴调节电压δuq与预设的电机交轴前馈电压uq_hearting相叠加，得到电机交轴电压uq；其中，预设的电机交轴前馈电压uq_hearting＝0。
17、基于反馈的电机转子位置信号，对电机直轴电压ud、电机交轴电压uq进行反park变换，获得所述α轴电压矢量uα、β轴电压矢量uβ。
18、优选的，对电机直轴调节电压δud进行限幅，得到直轴限幅电压δud′的方式为：
19、如果δud＞ud_max-ud_hearting，则δud′＝ud_max-ud_hearting。
20、如果δud＜ud_min-ud_hearting，则δud′＝ud_min-ud_hearting。
21、如果ud_min-ud_hearting≤δud≤ud_max-ud_hearting，则δud′＝δud。
22、其中，ud_max表示预设的最低温度下电机输出最大电流时的加热电压，ud_min表示预设的最高温度下电机输出最大电流时的加热电压。
23、优选的，所述电机直轴反馈电流id_fbk、电机交轴反馈电流iq_fbk通过如下方式得到：
24、对反馈的三相电流进行clark变换，得到当前α轴电流iα、当前β轴电流iβ。
25、基于反馈的电机转子位置信号，对当前α轴电流iα、当前β轴电流iβ进行park变换，得到所述电机直轴反馈电流id_fbk和电机交轴反馈电流iq_fbk。
26、优选的，所述开关频率f根据加热档位请求值确定，所述电机直轴前馈电压ud_hearting根据加热档位请求值确定。
27、优选的，所述开关频率f和所述电机直轴前馈电压ud_hearting的确定方式为：根据加热档位请求值查询预设的档位-频率-电压表，得到对应的所述开关频率f和电机直轴前馈电压ud_hearting。其中，所述预设的档位-频率-电压表为通过标定获得的加热档位请求值与开关频率、电机直轴前馈电压的对应关系表。
28、第二方面，本发明提供的动力电池脉冲加热系统，包括电机控制器和电机，电机控制器包括电机控制单元、三相桥臂和母线电容c，母线电容c与三相桥臂并联，三相桥臂的六个功率开关的控制端分别与电机控制单元的六个控制输出端连接，三相桥臂的中点分别连接电机的三相定子绕组，电机的电流信号输出端(输出三相电流)和电机转子位置信号输出端(输出电机转子位置信号)分别与电机控制单元的两个信号采集端连接；三相桥臂与动力电池连接，形成动力电池脉冲加热回路。所述电机控制单元被配置为执行上述动力电池脉冲加热方法。一相桥臂有一个上桥功率开关和一个下桥功率开关，三相桥臂就有三个上桥功率开关和三个下桥功率开关，从而组成三相桥臂的六个功率开关。
29、第三方面，本发明提供的电动汽车，包括上述动力电池脉冲加热系统。
30、本发明具有如下效果：
31、(1)在n个开关周期内的每个开关周期三相桥臂的功率开关先导通后关断，紧邻的n个开关周期内的每个开关周期三相桥臂的功率开关先关断后导通，从而使扭矩间断性方向改变，进而正负扭矩相抵消，不论加热电流多大，得到的2n个开关周期内的平均扭矩都接近为0，从而解决了大电流加热带来的车辆抖动问题，能更好的把动力电池的加热效率提升上去。
32、(2)对电机直轴调节电压δud进行限幅，可以应对不同温度条件下导致的电压变化，从而防止了过流现象产生，避免了对动力电池寿命、电机性能产生影响。
1.一种动力电池脉冲加热方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的动力电池脉冲加热方法，其特征在于，根据开关频率f确定开关周期个数n的方式为：根据开关频率f查询预设的开关频率-开关周期个数表，得到对应的所述开关周期个数n；其中，所述预设的开关频率-开关周期个数表为通过标定获得的开关频率与开关周期个数的对应关系表。
3.根据权利要求2所述的动力电池脉冲加热方法，其特征在于：所述预设的开关频率-开关周期个数表通过如下方式标定得到：
4.根据权利要求1至3任一项所述的动力电池脉冲加热方法，其特征在于：所述α轴电压矢量uα、β轴电压矢量uβ通过如下方式获得：
5.根据权利要求4所述的动力电池脉冲加热方法，其特征在于，对电机直轴调节电压δud进行限幅，得到直轴限幅电压δud′的方式为：
6.根据权利要求4所述的动力电池脉冲加热方法，其特征在于，所述电机直轴反馈电流id_fbk、电机交轴反馈电流iq_fbk通过如下方式得到：
7.根据权利要求4所述的动力电池脉冲加热方法，其特征在于：所述开关频率f根据加热档位请求值确定，所述电机直轴前馈电压ud_hearting根据加热档位请求值确定。
8.根据权利要求7所述的动力电池脉冲加热方法，其特征在于，所述开关频率f和所述电机直轴前馈电压ud_hearting的确定方式为：
9.一种动力电池脉冲加热系统，包括电机控制器和电机，电机控制器包括电机控制单元、三相桥臂和母线电容c，母线电容c与三相桥臂并联，三相桥臂的六个功率开关的控制端分别与电机控制单元的六个控制输出端连接，三相桥臂的中点分别连接电机的三相定子绕组，电机的电流信号输出端和电机转子位置信号输出端分别与电机控制单元的两个信号采集端连接；三相桥臂与动力电池连接，形成动力电池脉冲加热回路；其特征在于：所述电机控制单元被配置为执行如权利要求1至8任一项所述的动力电池脉冲加热方法。
10.一种电动汽车，其特征在于：包括如权利要求9所述的动力电池脉冲加热系统。
