电池包加热方法、电机控制器、电动汽车及系统技术方案

一种电池包的加热方法、电机控制器、电动汽车及系统，能够提高电池包的加热效率。该电机控制器包括控制器和逆变电路，其中，逆变电路用于将电池包输入的直流电转换为交流电，并将交流电传输至电机，电机为对称六相电机；控制器用于：当电机静止且电池包需要加热时，控制逆变电路向电机输入电流，使得通过电机中的以下三对定子绕组中的每对定子绕组的电流大小相等，且方向相同：A1相绕组、A2相绕组；B1相绕组、B2相绕组；C1相绕组、C2相绕组。C2相绕组。C2相绕组。

【技术实现步骤摘要】
电池包加热方法、电机控制器、电动汽车及系统


[0001]本申请涉及电气领域，尤其涉及电池包加热方法、电机控制器、电动汽车及系统。

技术介绍

[0002]电动汽车中通常采用的动力锂离子电池的性能受到温度的影响较大。因此，在气温较低的情况下，电动汽车的续航能力大幅下降。例如，动力锂离子电池在
‑
10℃(摄氏度)的情况下，容量和工作电压会明显降低。在
‑
20℃的情况下，性能将更加恶化，表现为放电容量骤降，仅能保持常温时的容量的百分之三十左右。因此，在低温下对电池包进行加热是保证电动汽车正常运行的重要措施。
[0003]现有的给电池包加热的方法包括利用电动汽车已有的元器件进行加热，例如，可以利用电机为电池包加热。具体地，可引出电机中性点，并通过开关与储能电感相连，通过向电机中的三相绕组中注入零序电流，使定子绕组发热，定子绕组的热量通过冷却液传递给电池包，从而加热电池，改善电池性能。
[0004]但是，上述方法中需要增加开关和储能电感，降低了系统可靠性，并增加了系统成本。并且该方案仅能在电机静止时加热电池包，应用条件受到了局限。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种电池包加热方法、电机控制器、电动汽车及系统，能够提高加热电池包的效率。
[0006]第一方面，提供了一种电机控制器，包括：控制器和逆变电路，其中，所述逆变电路用于将电池包输入的直流电转换为交流电，并将所述交流电传输至电机，所述电机为对称六相电机；所述控制器用于：当所述电机静止且所述电池包需要加热时，控制所述逆变电路向所述电机输入电流，使得通过所述电机中的以下三对定子绕组中的每对定子绕组的电流大小相等，且方向相同：A1相绕组、A2相绕组；B1相绕组、B2相绕组；C1相绕组、C2相绕组。
[0007]在电机静止且电池包需要加热的情况下，电机控制器控制通过六相电机中的三对定子绕组中的每对绕组的电流大小相等，方向相同，从而使得三对定子绕组中的每对绕组的磁动势大小相等，且方向相反。因此，磁动势相互抵消，不产生转矩，但是可以产生大量的铜耗和铁耗，从而产生热量。电机产生的上述热量可用于加热电池冷却液，从而将热量传导至电池包，以提高电池包的温度。该方案无需增加额外的器件，并且能提高电池包的加热效率。
[0008]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，通过所述三对定子绕组的电流符合以下公式：
[0009][0010][0011]其中，I
A1
、I
B1
、I
C1
、I
A2
、I
B2
、I
C2
分别表示通过A1相绕组、B1相绕组、C1相绕组、A2相绕组、B2相绕组、C2相绕组的电流，I表示通过各绕组的电流的幅值，ω表示I的电角频率，t表示时间。
[0012]第二方面，提供了一种电机控制器，包括：控制器和逆变电路，其中，所述逆变电路用于将电池包输入的直流电转换为交流电，并将所述交流电传输至电机，所述电机为对称六相电机，所述电机中的定子绕组包括以下绕组：A1相绕组、B1相绕组、C1相绕组、A2相绕组、B2相绕组、C2相绕组；所述控制器用于：当所述电机运行且所述电池包需要加热时，控制所述逆变电路向所述电机中的定子绕组中注入d轴谐波电流，所述d轴谐波电流为沿着所述电机中的d轴注入的电流。
[0013]在电机运行且需要加热的情况下，电机控制器可以在向六相电机注入用于产生电磁转矩的电流的同时，还向六相电机中的定子绕组中注入d轴谐波电流，额外注入的d轴谐波电流不产生电磁转矩，但是可以增加电机中的铜耗和铁耗，从而增加了发热功率，并产生热量。电机产生的上述热量可用于加热电池冷却液，从而将热量传导至电池包，以提高电池包的温度，从而提高了加热电池包的效率。
[0014]结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，注入所述定子绕组的电流符合以下公式：
[0015][0016][0017]其中，I
A1
、I
B1
、I
C1
、I
A2
、I
B2
、I
C2
分别表示通过A1相绕组、B1相绕组、C1相绕组、A2相绕组、B2相绕组、C2相绕组的电流。I1表示用于提供电磁转矩的电流分量的幅值，ω1表示用于提供电磁转矩的电流分量的电角频率，t表示时间，I
d
表示注入的d轴谐波电流的幅值；ω2表示d轴谐波电流的电角频率。
[0018]第三方面，提供了一种电机控制器，包括：控制器和逆变电路，其中，所述逆变电路用于将电池包输入的直流电转换为交流电，并将所述交流电传输至电机，所述电机为对称六相电机，所述电机中的定子绕组包括以下绕组：A1相绕组、B1相绕组、C1相绕组、A2相绕组、B2相绕组、C2相绕组；所述控制器用于：在所述电机运行的且所述电池包需要加热时，控
制所述逆变电路向所述电机中的定子绕组中注入零序谐波电流，所述零序谐波电流在各相定子绕组中的相位相同。
[0019]在电机运行且电池包需要加热的情况下，电机控制器在向六相电机注入用于产生电磁转矩的电流的同时，还向六相电机中的定子绕组中注入零序谐波电流，零序谐波电流由于没有相位差，因此不产生电磁转矩，但是可以增加电机中的铜耗和铁耗，从而增加了发热功率，并产生热量。电机产生的上述热量可用于加热电池冷却液，从而将热量传导至电池包，以提高电池包的温度，从而提高了加热电池包的效率。
[0020]结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，通过所述定子绕组的电流符合以下公式：
[0021][0022][0023]其中，I
A1
、I
B1
、I
C1
、I
A2
、I
B2
、I
C2
分别表示通过A1相绕组、B1相绕组、C1相绕组、A2相绕组、B2相绕组、C2相绕组的电流。I1表示用于提供电磁转矩的电流分量的幅值，ω1表示用于提供电磁转矩的电流分量的电角频率，t表示时间，I0表示注入的零序谐波电流的幅值；ω3表示零序谐波电流的电角频率。
[0024]结合第一方面、第二方面或第三方面，在第一方面、第二方面或第三方面的某些实现方式中，所述控制器还用于：在所述电池包的温度小于第一预设温度的情况下，确定所述电池包需要加热。
[0025]第四方面，提供了一种电池包加热方法，所述方法应用于电机控制器，所述电机控制器包括控制器和逆变电路，其中，所述逆变电路用于将电池包输入的直流电转换为交流电，并将所述交流电传输至电机，所述电机为对称六相电机；所述方法由所述控制器执行，所述方法包括：当所述电机静止且所述电池包需要加热时，控制所述逆变电路向所述电机输入电流，使得通过所述电机中的以下三对定子绕组中的每对定子绕组的电流大小相等，且方向相同：A1相绕组、A2相绕组；B1相绕组、B2相绕组；C1相绕组、C2相绕组。
[0026本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机控制器，其特征在于，包括：控制器和逆变电路，其中，所述逆变电路用于将电池包输入的直流电转换为交流电，并将所述交流电传输至电机，所述电机为对称六相电机；所述控制器用于：当所述电机静止且所述电池包需要加热时，控制所述逆变电路向所述电机输入电流，使得通过所述电机中的以下三对定子绕组中的每对定子绕组的电流大小相等，且方向相同：A1相绕组、A2相绕组；B1相绕组、B2相绕组；C1相绕组、C2相绕组。2.如权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，通过所述三对定子绕组的电流符合以下公式：下公式：其中，I
A1
、I
B1
、I
C1
、I
A2
、I
B2
、I
C2
分别表示通过A1相绕组、B1相绕组、C1相绕组、A2相绕组、B2相绕组、C2相绕组的电流，I表示通过各绕组的电流的幅值，ω表示I的电角频率，t表示时间。3.一种电机控制器，其特征在于，包括：控制器和逆变电路，其中，所述逆变电路用于将电池包输入的直流电转换为交流电，并将所述交流电传输至电机，所述电机为对称六相电机，所述电机中的定子绕组包括以下绕组：A1相绕组、B1相绕组、C1相绕组、A2相绕组、B2相绕组、C2相绕组；所述控制器用于：当所述电机运行且所述电池包需要加热时，控制所述逆变电路向所述电机中的定子绕组中注入d轴谐波电流，所述d轴谐波电流为沿着所述电机中的d轴注入的电流。4.如权利要求3所述的电机控制器，其特征在于，通过所述定子绕组的电流符合以下公式：式：
其中，I
A1
、I
B1
、I
C1
、I
A2
、I
B2
、I
C2
分别表示通过A1相绕组、B1相绕组、C1相绕组、A2相绕组、B2相绕组、C2相绕组的电流。I1表示用于提供电磁转矩的电流分量的幅值，ω1表示用于提供电磁转矩的电流分量的电角频率，t表示时间，I
d
表示注入的d轴谐波电流的幅值；ω2表示d轴谐波电流的电角频率。5.一种电机控制器，其特征在于，包括：控制器和逆变电路，其中，所述逆变电路用于将电池包输入的直流电转换为交流电，并将所述交流电传输至电机，所述电机为对称六相电机，所述电机中的定子绕组包括以下绕组：A1相绕组、B1相绕组、C1相绕组、A2相绕组、B2相绕组、C2相绕组；所述控制器用于：在所述电机运行的且所述电池包需要加热时，控制所述逆变电路向所述电机中的定子绕组中注入零序谐波电流，所述零序谐波电流在各相定子绕组中的相位相同。6.如权利要求5所述的电机控制器，其特征在于，通过所述定子绕组的电流符合以下公式：式：其中，I
A1
、I
B1
、I
C1
、I
A2
、I
B2
、I
C2
分别表示通过A1相绕组、B1相绕组、C1相绕组、A2相绕组、B2相绕组、C2相绕组的电流。I1表示用于提供电磁转矩的电流分量的幅值，ω1表示用于提供电磁转矩的电流分量的电角频率，t表示时间，I0表示注入的零序谐波电流的幅值；ω3表示零序谐波电流的电角频率。7.如权利要求1至6中任一项所述的电机控制器，其特征在于，所述控制器还用于在所述电池包的温度小于第一预设温度的情况下，确定所述电池包需要加热。8.一种电池包加热方法，其特征在于，所述方法应用于电机控制器，所述电机控制器包括控制器和逆变电路，其中，所述逆变电路用于将电池包输入的直流电转换为交流电，并将所述交流电传输至电机，所述电机为对称六相电机；所述方法由所述控制器执行，所述方...

【专利技术属性】
技术研发人员：毋超强，蔺梦轩，石超杰，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：