[发明专利]车辆电池加热装置和方法、车辆

说明书

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。

技术领域

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。

背景技术

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。

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。

发明内容

本公开的目的是提供一种能够在车辆行驶的同时加热电池、且可靠性较高的车辆电池加热装置和方法、车辆。

为了实现上述目的，本公开提供一种车辆电池加热装置，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。

通过上述技术方案，利用车辆原有的硬件结构中除电机逆变器之外的其他器件中的桥臂变换器、绕组和储能元件，控制储能元件与电池之间进行充电和放电来加热电池，使得电机驱动和电池自加热互不影响。这样，实现了车辆在行驶过程中的电池加热功能，使得用车更加高效。利用本公开提供的电路结构进行电池自加热时，加热速度快且可靠性高，并且该电路结构节省硬件资源，降低了整车成本。

可选地，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。

该实施例中，通过断开桥臂变换器，简便地实现了电池加热回路的关断，在没有加热需求的时候，仅实现车辆驱动功能，不需要修改硬件资源，不影响行车的控制线路，可靠性高，适应性高。

可选地，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。