车辆、能量转换装置及其控制方法制造方法及图纸

本申请技术方案提供一种车辆、能量转换装置及其控制方法，能量转换装置包括第一开关模块、第二开关模块、母线电容、桥臂变换器、电机绕组、第三开关模块，通过将第一开关模块、电机绕组、桥臂变换器、母线电容服用于电机驱动电路和加热电路，既可以实现电机输出扭矩，又可以实现对电池内阻的加热，避免新增电路元件，简化了电路结构，并且通过在加热电路中使母线电容参与充放电的过程，避免了电池包放电时会有大量电流从母线电容经过，使得流经电池包的电流大幅度下降，提升了电池包的加热效率，并且通过设置第三开关模块与第二开关模块连接代替第三开关模块与电池包之间的连接，从而缩短线束距离，最终节约线束使用成本。

【技术实现步骤摘要】
车辆、能量转换装置及其控制方法
本申请涉及车辆
，尤其涉及一种车辆、能量转换装置及其控制方法。
技术介绍
随着新能源的广泛使用，电池包可作为动力源应用在各个领域中。电池包作为动力源使用的环境不同，电池包的性能也会受到影响。比如，在低温环境下的电池包的性能较常温会产生较大程度的降低。例如，在零点温度下电池包的放电容量会随温度的降低而降低。在-30℃的条件下，电池包的放电容量基本为0，导致电池包无法使用。为了能够在低温环境下使用电池包，需要在使用电池包之前对电池包进行预热。如图1所示，现有技术中包括桥臂变换器101、电机绕组102、电池包103，电池包103处于放电过程时，触发桥臂变换器101中的晶体管VT1和晶体管VT6同时导通，电流从电池包103正极流出，经过晶体管VT1和晶体管VT6、电机绕组102的两个定子电感，回到电池包103负极，电流上升，能量储存在两定子电感中；电池包103处于充电过程时，如图2所示，晶体管VT1和晶体管VT6同时断开，电流从电机绕组102的两个定子电感、桥臂变换器101经过两个泄放的二极管VD4和VD3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置包括：/n第一开关模块，第一开关模块的第一端连接电池包的第一极性端；/n第二开关模块，所述第二开关模块的第一端与所述第一开关模块的第二端连接，所述第二开关模块到所述电池包的距离为L1；/n母线电容，所述母线电容的第一端与所述第二开关模块的第二端连接，所述母线电容的第二端与所述电池包的第二极性极连接，所述母线电容到所述第二开关模块的距离为L2；/n桥臂变换器，所述桥臂变换器的第一汇流端分别与所述第二开关模块的第二端和母线电容的第一端连接，所述桥臂变换器的第二汇流端与所述母线电容的第二端连接；/n电机绕组，所述电机绕组的第一端与所述桥臂变换器连接，...

【技术特征摘要】
1.一种能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置包括：
第一开关模块，第一开关模块的第一端连接电池包的第一极性端；
第二开关模块，所述第二开关模块的第一端与所述第一开关模块的第二端连接，所述第二开关模块到所述电池包的距离为L1；
母线电容，所述母线电容的第一端与所述第二开关模块的第二端连接，所述母线电容的第二端与所述电池包的第二极性极连接，所述母线电容到所述第二开关模块的距离为L2；
桥臂变换器，所述桥臂变换器的第一汇流端分别与所述第二开关模块的第二端和母线电容的第一端连接，所述桥臂变换器的第二汇流端与所述母线电容的第二端连接；
电机绕组，所述电机绕组的第一端与所述桥臂变换器连接，所述电机绕组的第二端共接形成中性点；
第三开关模块，第三开关模块的第一端连接所述电机绕组的第二端，第三开关模块的第二端连接所述第一开关模块的第二端；
其中，L1＞L2。


2.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置还包括控制器，所述控制器用于控制所述桥臂变换器中至少一相桥臂使所述母线电容与所述电池进行充电和放电，以使所述电池包的内阻发热。


3.如权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，所述控制器控制所述第一开关模块和所述第二开关模块均导通以及所述第三开关模块关断时，所述电池包、所述第一开关模块、所述第二开关模块、母线电容、所述桥臂变换器、所述电机绕组形成电机驱动电路。


4.如权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，所述控制器控制所述所述第一开关模块和所述第三开关模块均导通以及所述第二开关模块关断时，所述电池包、所述第一开关模块、所述第三开关模块、所述电机绕组、所述桥臂变换器、所述母线电容形成加热电路。


5.如权利要求4所述的能量转换装置，其特征在于，所述加热电路包括放电储能阶段、放电释能阶段、充电储能阶段以及充电释能阶段；
当所述加热电路处于放电储能阶段时，所述电池包、所述第一开关模块、所述第三开关模块、所述电机绕组、所述桥臂变换器的下桥臂形成放电储能回路；
当所述加热电路处于放电释能阶段时，所述电池包、所述第一开关模块、所述第三开关模块、所述电机绕组、所述桥臂变换器的上桥臂、所述母线电容形成放电释能回路；
当所述加热电路处于充电储能阶段时，所述母线电容、所述桥臂变换器的上桥臂、所述电机绕组、所述第三开关模块、所述第一开关模块、所述电池包形成充电储能回路；
当所述加热电路处于充电释能阶段时，所述电机绕组、所述第三开关模块、所述第一开关模块、所述电池包、所述桥臂变换器的下桥臂形成充电释能回路。


6.如权利要求4所述的能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置还包括：
第四开关模块，所述第四开关模块的第二端连接所述母线电容的第一端；
充电口，所述充电口的第一端连接所述第四开关模块的第一端，所述充电口的第二端连接所述电池包的负极；
所述控制器控制所述第三开关模块、所述第一开关模块、所述第四开关模块均导通以及所述第二开关模块关断时，所述电池包、所述第一开关模块、所述第三开关模块、所述电机绕组、所述桥臂变换器、所述母线电容、所述第四开关模块、所述充电口与外部供电设备形成降压充电回路。


7.如权利要求6所述的能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置还包括隔离模块，所述隔离模块的第一端连接所述充电口的第一端，所述隔离模块的第二端连接所述母线电容的第一端；
所述控制器控制所述加热电路工作的过程中，控制所述隔离模块使外部供电设备通过所述充电口对所述母线电容进行充电。


8.如权利要求7所述的能量转换装置，其特征在于，所述隔离模块包括：
开关元件，所述开关元件的第一端与所述充电口的第一端连接，
隔离元件，所述隔离元件的第一端与所述开关元件的第二端连接，所述隔离元件的第二端与所述母线电容的第一端连接；
其中，所述隔离元件为二极管，所述二极管的阳极为所述隔离元件的第一端，所述二极管的阴极为所述隔离元件的第二端；
或者，所述隔离元件为电感，所述电感的第一端为所述隔离元件的第一端，所述电感的第二端为所述隔离元件的第二端。


9.一种基于权利要求1所述的能量转换装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
当接收到进入加热模式的指令时，控制所述第一开关模块和所述第三开关模块均导通以及所述第二开关模块关断，并控制所述桥臂变换器中至少一相桥臂使所述母线电容与所述电池包进行充电和放电，以使所述电池包的内阻发热。


10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述桥臂变换器中至少一相桥臂使所述母线电容与所述电池进行充电和放电，以使所述电池包的内阻发热，包括：
控制所述桥臂变换器的各路桥臂的上桥臂和下桥臂交替导通，调节所述母线电容与所述电池包进行充电和放电的电流值，以调节所述电池包的内阻产生的热量。


11.如权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述桥臂变换器的各路桥臂的上桥臂和下桥臂交替导通，之前还包括：
获取所述电池包的充放电周期和加热电路的目标等效电流值；
根据所述电池包的充放电周期获取所述加热电路的充放电周期，根据所述加热电路的目标等效电流值获取PWM控制信号的占空比；
所述控制所述桥臂变换器调节流经所述加热电路中的电流值，以调节所述电池包的内阻产生的热量，包括：
根据所述加热电路的开关周期以及所述PWM控制信号的占空比控制所述桥臂变换器上下桥臂的开关，调节流经所述加热电路中的电流值，以调节所述电池包的内阻产生的热量。


12.如权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述电池包的充放电周期获取所述加热电路的开关周期，包括：
将所述电池包的充放电周期设置为所述加热电路的充放电周期；
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：廉玉波，凌和平，潘华，闫磊，谢飞跃，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44