车辆电池加热装置和方法、车辆制造方法及图纸

本公开涉及一种车辆电池加热装置。该装置包括：电机逆变器，母线滤波电容和电机，电机逆变器，母线滤波电容、电机和电池连接以实现电机驱动；桥臂变换器，绕组和储能元件，桥臂变换器、绕组、储能元件和电池连接以实现电池的加热；控制器，被配置为在第一预设状态下，控制电机逆变器以使电机输出扭矩，并控制桥臂变换器进行动作，使储能元件与电池之间进行充电和放电，以实现电池的加热。这样，实现了车辆在行驶过程中的电池自加热，用车更加节能高效。用车更加节能高效。用车更加节能高效。

【技术实现步骤摘要】
车辆电池加热装置和方法、车辆


[0001]本公开涉及车辆自动控制领域，具体地，涉及一种车辆电池加热装置和方法、车辆。

技术介绍

[0002]随着新能源的广泛使用，电池可作为动力源应用在车辆领域中。电池作为动力源使用的环境不同，电池的性能也会受到影响。在低温环境下，电池的性能较常温会产生较大程度的降低。例如，在零度以下电池的放电容量会随温度的降低而降低。在-30℃的条件下，电池的放电容量基本为零，导致电池无法使用。为了能够在低温环境下使用电池，需要在使用电池之前对电池进行加热。
[0003]在相关技术中，可以通过控制电机逆变器的导通及关断来实现电池与储能元件之间进行充电和放电，最终达到加热电池的目的。但是，由于使用电机逆变器和电机进行电池自加热时，电机的绕组中的电流会形成电流矢量并产生磁场，可能会使得电机转子输出脉动扭矩，且若电机逆变器和电机在用于车辆驱动时，就不能用于电池加热。因此，利用电机逆变器和电机组成的自加热电路仅可以实现车辆在驻车状态下的电池自加热功能，无法满足在行车状态下的电池自加热需求。
专利技术内容
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆电池加热装置，其特征在于，所述装置包括：电机逆变器，所述电机逆变器的第一端连接电池的第一极性端，所述电机逆变器的第二端连接所述电池的第二极性端；母线滤波电容，所述母线滤波电容的第一端与所述电机逆变器的第一端连接，所述母线滤波电容的第二端与所述电机逆变器的第二端连接；电机，所述电机与所述电机逆变器连接；桥臂变换器，所述桥臂变换器的第一端分别与所述母线滤波电容的第一端和所述电机逆变器的第一端连接，所述桥臂变换器的第二端分别与所述母线滤波电容的第二端和所述电机逆变器的第二端连接；绕组，所述绕组的第一端与所述桥臂变换器连接；储能元件，所述储能元件的第一端与所述绕组的第二端连接，所述储能元件的第二端连接至所述桥臂变换器的第二端；控制器，被配置为在第一预设状态下，控制所述电机逆变器以使所述电机输出扭矩，并控制所述桥臂变换器进行动作，使所述储能元件与所述电池之间进行充电和放电，以实现所述电池的加热。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器还被配置为在第二预设状态下，控制所述电机逆变器的通断以使所述电机输出扭矩，并且控制所述桥臂变换器断开。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器还被配置为在第三预设状态下，控制所述电机逆变器断开，以使所述电机不输出扭矩，并且控制所述桥臂变换器进行动作，使所述储能元件与所述电池之间进行充电和放电，以实现所述电池的加热。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电池的正极通过第一开关模块连接所述母线滤波电容的第一端，所述电池的正极依次通过第二开关模块和预充电阻连接所述母线滤波电容的第一端，所述电池的负极通过第三开关模块连接所述母线滤波电容的第二端，所述控制器还被配置为在第三预设状态下，控制所述电机逆变器断开，并控制所述第二开关模块和所述第三开关模块导通，对所述母线滤波电容进行预充电，之后再控制所述第二开关模块断开，所述第一开关模块导通，并控制所述桥臂变换器进行动作，使所述储能元件与所述电池之间进行充电和放电，以实现所述电池的加热。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述储能元件的第一端通过第四开关模块连接直流充电口的正极，所述储能元件的第二端通过第五开关模块连接所述直流充电口的负极；控制器还被配置为在第四预设状态下，控制所述第一开关模块、所述第三开关模块、所述第四开关模块和所述第五开关模块导通，以使所述桥臂变换器、所述绕组和所述储能元件将所述直流充电口输入的电压进行升压后为所述电池充电。6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制器被配置为：在所述第一预设状态或所述第三预设状态下，获取流经所述储能元件的电流值和/或所述储能元件两端的电压值，并根据所述电流值和/或所述电压值，控制所述桥臂变换器的上桥臂和下桥臂的通断状态的切换。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制器被配置为在所述第一预设状态
或所述第三预设状态下，当所述上桥臂处于导通状态，下桥臂处于关断状态，且所述电流值达到第一电流阈值，和/或，所述电压值增加到第一电压阈值时，控制所述上桥臂关断、所述下桥臂导通；当所述下桥臂处于导通状态，上桥臂处于关断状态，且所述电流值达到第二电流阈值，和/或，所述电压值减小到第二电压阈值时，控制所述上桥臂导通、所述下桥臂关断；其中，所述第一电流阈值所对应的电流方向和所述第二电流阈值所对应的电流方向相反。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当所述上桥臂处于导通状态时，根据所述上桥臂的导通时间，所述储能元件和所述绕组由向所述电池释放能量切换到接收所述电池的能量；当所述下桥臂处于导通状态时，根据所述下桥臂的导通时间，所述储能元件由接收所述绕组的能量切换到向所述电机绕组释放能量。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器还被配置为在所述电池加热期间，调节所述桥臂变换器中的开关频率和/或占空比，以使所述电池的充电或放电电流值达到最优电流值。10.一种车辆电池加热方法，其特征在于，所述方法包括：在第一预设状态下，控制电机逆变器以使电机输出扭矩，并控制桥臂变换器进行动作，使储能元件与所述电池之间进行充电和放电，以实现所述电池的加热，其中，所述电机逆变器的第一端连接电池的第一极性端，所述电机逆变器的第二端连接所述电池的第二极性端；所述母线滤波电容的第一端与所述电机逆变器的第一端连接，所述母线滤波电容的第二端与所述电机逆变器的第二端连接；所述电机与所述电机逆变器连接；所述桥臂变换器的第一端分别与所述母线滤波电容的第一端和所述电机逆变器的第一端连接，所述桥臂变换器的第二端分别与所述母线滤波电容的第二端和所述电机逆变器的第二端连接；所述绕组的第一端与所述桥臂变换器连接；所述储能元件的第一端与所述绕组的第二端连接，所述储能元件的第二端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘华，刘俊华，谢飞跃，赵婷婷，肖椿生，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：