电池控制电路、方法、电池管理系统和车辆技术方案

本公开涉及一种电池控制电路、方法、电池管理系统和车辆。该电池控制电路包括电池包、逆变桥装置、电机绕组和控制器，该电池包可以包括第一电池组和第二电池组，该第一电池组与该第二电池组串联；该逆变桥装置的第一汇流端与该电池包的正极连接，该逆变桥装置的第二汇流端与该电池包的负极连接；该电机绕组的第一端连接至该逆变桥装置的中点端，该电机绕组的第二端连接在该第一电池组和该第二电池组之间；该控制器与该逆变桥装置连接，用于控制该逆变桥装置执行开关操作，以使得该第一电池组与该第二电池组交替进行充电和放电。这样，无需额外增加电容，即可通过电池的充放电实现低成本的电池加热。成本的电池加热。成本的电池加热。

【技术实现步骤摘要】
电池控制电路、方法、电池管理系统和车辆


[0001]本公开涉及新能源车辆领域，具体地，涉及一种电池控制电路、方法、电池管理系统和车辆。

技术介绍

[0002]动力电池作为电动车辆或混动车辆的动力能源，对车辆的性能有直接影响。动力电池的电性能受温度的影响较大，示例地，当动力电池处于
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10℃以下的低温环境时，由于电池正负极材料和电解液活性下降，其充放电性能将会大幅下降，会导致行车里程缩短，行车时输出功率受限等问题。因此，当动力电池处于低温状态时，需要对动力电池进行加热，使动力电池的本体温度上升，保证电动汽车在寒冷条件下正常使用。
[0003]在相关技术中，对动力电池进行加热可以采用外部加热或内部加热。外部加热可以通过增加额外的加热设备对电池进行加热，此种加热方式成本高，加热效率低；内部加热可以通过对动力电池进行循环充放电，在能量循环充放过程中，动力电池内阻产生热量，从而实现对动力电池加热，但在相关技术中，由于内部加热需要使用大容量电容，成本较高。

技术实现思路

[0004]本公开的目的是提供一种电池控制电路、方法、电池管理系统和车辆，以解决相关技术中存在的上述问题。
[0005]为了实现上述目的，本公开的第一方面提供了一种电池控制电路，包括：
[0006]电池包，所述电池包包括第一电池组和第二电池组，所述第一电池组与所述第二电池组串联；
[0007]逆变桥装置，所述逆变桥装置的第一汇流端与所述电池包的正极连接，所述逆变桥装置的第二汇流端与所述电池包的负极连接；
[0008]电机绕组，所述电机绕组的第一端连接至所述逆变桥装置的中点端，所述电机绕组的第二端连接在所述第一电池组和所述第二电池组之间；
[0009]控制器，所述控制器与所述逆变桥装置连接，用于控制所述逆变桥装置执行开关操作，以使得所述第一电池组与所述第二电池组交替进行充电和放电。
[0010]可选地，所述控制器，用于交替执行第一控制操作和第二控制操作；
[0011]所述第一控制操作包括：控制所述逆变桥装置的下桥臂断开，并在所述下桥臂断开的情况下，按照第一预设频率交替控制所述逆变桥装置的上桥臂闭合和断开，其中，在所述上桥臂闭合且所述下桥臂断开的情况下，所述第一电池组与所述电机绕组导通，所述第一电池组通过所述上桥臂向所述电机绕组放电；在所述上桥臂和所述下桥臂均断开的情况下，所述电机绕组通过所述下桥臂对所述第二电池组充电；
[0012]所述第二控制操作包括：控制所述逆变桥装置的上桥臂断开，并在所述上桥臂断开的情况下，按照第二预设频率交替控制所述逆变桥装置的下桥臂闭合和断开，其中，在所述下桥臂闭合且所述上桥臂断开的情况下，所述第二电池组与所述电机绕组导通，所述第
二电池组通过所述下桥臂向所述电机绕组放电；在所述上桥臂和所述下桥臂均断开的情况下，所述电机绕组通过所述上桥臂对所述第一电池组充电。
[0013]可选地，所述电路还包括第一加热开关，所述电机绕组的第二端通过所述第一加热开关连接在所述第一电池组和所述第二电池组之间；其中：
[0014]所述控制器，还用于在接收到车辆的电池加热启动指令的情况下，控制所述第一加热开关闭合；或者，在接收到车辆的驱动力输出指令的情况下，控制所述第一加热开关断开。
[0015]可选地，所述电路还包括第一充电支路，所述第一充电支路包括第一充电开关、第二充电开关、第三充电开关和第一充电电容；其中：
[0016]所述电池包的正极通过所述第一充电开关连接至充电设备的第一端；所述电池包的负极通过所述第二充电开关连接至所述充电设备的第二端；
[0017]所述第一充电电容的一端连接至所述充电设备的第一端，另一端连接至所述第二充电开关和所述电池包的负极之间；
[0018]所述充电设备的第一端通过所述第三充电开关连接至所述第一电池组和所述第二电池组之间，或者，所述充电设备的第一端通过所述第三充电开关连接至所述第一加热开关和所述电池绕组的第二端之间；
[0019]所述控制器，用于在接收到车辆的电池加热启动指令且所述电池包的电池电压低于所述充电设备的充电电压的情况下，控制所述第一加热开关、所述第一充电开关和所述第二充电开关均闭合，并控制所述第三充电开关断开，以使得在所述充电设备向所述电池包充电的情况下，所述第一电池组与所述第二电池组交替进行充电和放电。
[0020]可选地，所述控制器，还用于在所述电池包的电池电压高于所述充电设备的充电电压的情况下，控制所述第二充电开关和所述第三充电开关闭合，并控制所述第一加热开关和所述第一充电开关断开，以使得所述充电设备对所述电池包进行升压充电。
[0021]可选地，所述电路还包括第二充电支路，所述第二充电支路包括第四充电开关和第五充电开关；其中：
[0022]所述电池包的正极通过所述第四充电开关连接至充电设备的第一端；所述电池包的负极通过所述第五充电开关连接至所述充电设备的第二端；
[0023]所述控制器，还用于在接收到所述电池加热启动指令且所述电池包的电池电压低于所述充电设备的充电电压的情况下，控制所述第一加热开关、所述第四充电开关和所述第五充电开关均闭合，以使得在所述充电设备向所述电池包充电的情况下，所述第一电池组与所述第二电池组交替进行充电和放电。
[0024]可选地，所述第二充电支路还包括第六充电开关，其中：
[0025]所述充电设备的第一端还通过所述第六充电开关连接至所述第一电池组和所述第二电池组之间；
[0026]所述控制器，还用于在所述电池包的电池电压高于所述充电设备的充电电压的情况下，控制所述第一加热开关、所述第五充电开关和所述第六充电开关均闭合，控制第四充电开关断开，并周期性执行第三控制操作；
[0027]所述第三控制操作包括：控制所述逆变桥装置的上桥臂断开，并在所述上桥臂断开的情况下，按照第三预设频率交替控制所述逆变桥装置的下桥臂闭合和断开，其中，在所
述下桥臂闭合且所述上桥臂断开的情况下，所述充电设备通过所述第六充电开关、所述第一加热开关和所述下桥臂对所述电机绕组充电，所述电机绕组通过所述上桥臂对所述第一电池组进行充电，并且所述充电设备通过所述第六充电开关和所述第五充电开关对所述第二电池组充电；在所述上桥臂和所述下桥臂均断开的情况下，所述充电设备通过所述第六充电开关和所述第五充电开关对所述第二电池组充电，所述电机绕组通过所述上桥臂对所述第一电池组充电。
[0028]可选地，所述逆变桥装置包括N相桥臂，所述N相桥臂的第一端共接形成第一汇流端，所述N相桥臂的第二端共接形成第二汇流端；
[0029]所述电机绕组包括N相绕组，所述N相绕组的第一端分别连接至所述N相桥臂的中点，所述N相绕组的第二端共同连接在所述第一电池和所述第二电池之间。
[0030]第二方面，本公开提供了一种电池控制方法，应用于电池控制电路，所述电池控制电路包括电池包、逆变桥装置、电机绕组和控制器；所述电池包包括第一电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池控制电路，其特征在于，包括：电池包，所述电池包包括第一电池组和第二电池组，所述第一电池组与所述第二电池组串联；逆变桥装置，所述逆变桥装置的第一汇流端与所述电池包的正极连接，所述逆变桥装置的第二汇流端与所述电池包的负极连接；电机绕组，所述电机绕组的第一端连接至所述逆变桥装置的中点端，所述电机绕组的第二端连接在所述第一电池组和所述第二电池组之间；控制器，所述控制器与所述逆变桥装置连接，用于控制所述逆变桥装置执行开关操作，以使得所述第一电池组与所述第二电池组交替进行充电和放电。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制器，用于交替执行第一控制操作和第二控制操作；所述第一控制操作包括：控制所述逆变桥装置的下桥臂断开，并在所述下桥臂断开的情况下，按照第一预设频率交替控制所述逆变桥装置的上桥臂闭合和断开，其中，在所述上桥臂闭合且所述下桥臂断开的情况下，所述第一电池组与所述电机绕组导通，所述第一电池组通过所述上桥臂向所述电机绕组放电；在所述上桥臂和所述下桥臂均断开的情况下，所述电机绕组通过所述下桥臂对所述第二电池组充电；所述第二控制操作包括：控制所述逆变桥装置的上桥臂断开，并在所述上桥臂断开的情况下，按照第二预设频率交替控制所述逆变桥装置的下桥臂闭合和断开，其中，在所述下桥臂闭合且所述上桥臂断开的情况下，所述第二电池组与所述电机绕组导通，所述第二电池组通过所述下桥臂向所述电机绕组放电；在所述上桥臂和所述下桥臂均断开的情况下，所述电机绕组通过所述上桥臂对所述第一电池组充电。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括第一加热开关，所述电机绕组的第二端通过所述第一加热开关连接在所述第一电池组和所述第二电池组之间；其中：所述控制器，还用于在接收到车辆的电池加热启动指令的情况下，控制所述第一加热开关闭合；或者，在接收到车辆的驱动力输出指令的情况下，控制所述第一加热开关断开。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电路还包括第一充电支路，所述第一充电支路包括第一充电开关、第二充电开关、第三充电开关和第一充电电容；其中：所述电池包的正极通过所述第一充电开关连接至充电设备的第一端；所述电池包的负极通过所述第二充电开关连接至所述充电设备的第二端；所述第一充电电容的一端连接至所述充电设备的第一端，另一端连接至所述第二充电开关和所述电池包的负极之间；所述充电设备的第一端通过所述第三充电开关连接至所述第一电池组和所述第二电池组之间，或者，所述充电设备的第一端通过所述第三充电开关连接至所述第一加热开关和所述电池绕组的第二端之间；所述控制器，用于在接收到车辆的电池加热启动指令且所述电池包的电池电压低于所述充电设备的充电电压的情况下，控制所述第一加热开关、所述第一充电开关和所述第二充电开关均闭合，并控制所述第三充电开关断开，以使得在所述充电设备向所述电池包充电的情况下，所述第一电池组与所述第二电池组交替进行充电和放电。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述控制器，还用于在所述电池包的电池电压高于所述充电设备的充电电压的情况下，控制所述第二充电开关和所述第三充电开关闭合，并控制所述第一加热开关和所述第一充电开关断开，以使得所述充电设备对所述电池包进行升压充电。6.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电路还包括第二充电支路，所述第二充电支路包括第四充电开关和第五充电开关；其中：所述电池包的正极通过所述第四充电开关连接至充电设备的第一端；所述电池包的负极通过所述第五充电开关连接至所述充电设备的第二端；所述控制器，还用于在接收到所述电池加热启动指令且所述电池包的电池电压低于所述充电设备的充电电压的情况下，控制所述第一加热开关、所述第四充电开关和所述第五充电开关均闭合，以使得在所述充电设备向所述电池包充电的情况下，所述第一电池组与所述第二电池组交替进行充电和放电。7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第二充电支路还包括第六充电开关，其中：所述充电设备的第一端还通过所述第六充电开关连接至所述第一电池组和所述第二电池组之间；所述控制器，还用于在所述电池包的电池电压高于所述充电设备的充电电压的情况下，控制所述第一加热开关、所述第五充电开关和所述第六充电开关均闭合，控制第四充电开关断开，并周期性执行第三控制操作；所述第三控制操作包括：控制所述逆变桥装置的上桥臂断开，并在所述上桥臂断开的情况下，按照第三预设频率交替控制所述逆变桥装置的下桥臂闭合和断开，其中，在所述下桥臂闭合且所述上桥臂断开的情况下，所述充电设备通过所述第六充电开关、所述第一加热开关和所述下桥臂对所述电机绕组充电，所述电机绕组通过所述上桥臂对所述第一电池组进行充电，并且所述充电设备通过所述第六充电开关和所述第五充电开关对所述第二电池组充电；在所述上桥臂和所述下桥臂均断开的情况下，所述充电设备通过所述第六充电开关和所述第五充电开关对所述第二电池组充电，所述电机绕组通过所述上桥臂对所述第一电池组充电。8.根据权利要求1至7中任一项所述的电路，其特征在于，所述逆变桥装置包括N相桥臂，所述N相桥臂的第一端共接形成第一汇流端，所述N相桥臂的第二端共接形成第二汇流端；所述电机绕组包括N相绕组，所述N相绕组的第一端分别连接至所述N相桥臂的中点，所述N相绕组的第二端共同连接在所述第一电池和所述第二电池之间。9.一种电池控制方法，其特征在于，应用于电池控制电路，所述电池控制电路包括电池包、逆变桥装置、电机绕组和控制器；...

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