CN111391710B - 车辆工作模式切换控制方法、装置和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种车辆工作模式切换控制方法、装置和车辆，该车辆工作模式切换控制装置，其包括第一开关模块，母线电容，桥臂变换器，电机绕组，第二开关模块；储能元件以及控制器，该控制器用于若当前工作模式和目标工作模式两者中一者为振荡加热模式，则基于当前工作模式和目标工作模式从多个切换预处理策略中确认目标切换预处理策略，并通过控制所述桥臂变换器，所述第一开关模块和所述第二开关模块，以执行所述目标切换预处理策略，从所述当前工作模式切换至所述目标工作模式，其中，所述多个切换预处理策略包括所述振荡加热模式与其他工作模式进行切换的预处理策略。通过采用上述技术方案，提升了切换处理速率和模式切换安全性。

Description

车辆工作模式切换控制方法、装置和车辆

技术领域

本申请涉及车辆领域，具体地，涉及一种车辆工作模式切换控制方法、装置和车辆。

背景技术

目前，越来越多的新能源汽车开始进入人们的生活。但是，新能源汽车的电池在低温情况下，存在充电工况下充电速率低，以及放电工况下的电量缩减速率快等一系列问题。为了解决该技术问题，相关技术中推出了电池加热功能，从而车辆新增了电池加热工作模式。

但是，目前车辆本来已经具备了多种工作模式，因此，如何安全实现电池加热工作模式与其他工作模式之间的切换，是当前亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种车辆工作模式切换控制方法、装置和车辆，能够保障振荡加热模式与其他工作模式之间的安全切换。

根据本申请的第一实施例，提供一种车辆工作模式切换控制装置，该车辆工作模式切换控制装置包括：

第一开关模块，第一开关模块的第一端与电池的正极连接；

母线电容，母线电容的第一端与第一开关模块的第二端连接，母线电容的第二端与电池的负极连接；

桥臂变换器，桥臂变换器的第一汇流端与母线电容的第一端连接，桥臂变换器的第二汇流端与母线电容的第二端连接；

电机绕组，电机绕组的第一端与桥臂变换器连接；

第二开关模块；

储能元件，储能元件与第二开关模块串联连接，储能元件和第二开关模块串联连接后的第一端与电机绕组的第二端连接，储能元件和第二开关模块串联连接后的第二端与第二汇流端连接；

控制器，用于若当前工作模式和目标工作模式两者中一者为振荡加热模式，则基于当前工作模式和目标工作模式从多个切换预处理策略中确认目标切换预处理策略，并通过控制桥臂变换器，第一开关模块和第二开关模块，以执行目标切换预处理策略，从当前工作模式切换至目标工作模式，其中，多个切换预处理策略包括振荡加热模式与其他工作模式进行切换的预处理策略，所述其他工作模式包括驻车模式和驱动模式。

根据本申请的第二实施例，提供一种车辆工作模式切换控制方法，该车辆工作模式切换控制方法包括：

接收到模式切换指令时，分析模式切换指令得到目标工作模式，并获取车辆的当前工作模式；

若当前工作模式和目标工作模式两者中一者为振荡加热模式，基于当前工作模式和目标工作模式从多个切换预处理策略中确定目标切换预处理策略，多个切换预处理策略包括振荡加热模式与其他工作模式进行切换的预处理策略；

通过控制上述第一实施例描述的车辆工作模式切换控制装置的桥臂变换器、第一开关模块和第二开关模块，以执行目标切换预处理策略后，从当前工作模式切换至目标工作模式，其中，所述其他工作模式包括驻车模式和驱动模式。

根据本申请的第三实施例，提供一种车辆，该车辆包括本申请第一实施例描述的车辆工作模式切换控制装置。

通过采用上述技术方案，能够实现如下的有益效果：首先，通过设置多个切换预处理策略，其中，多个切换预处理策略包括振荡加热模式与其他工作模式进行切换的预处理策略，因此，当有模式切换请求时，能够快速确定切换预处理策略，从而提升了切换处理速率。进一步地，执行目标切换预处理策略后，再进行振荡加热模式与其他工作模式之间的切换，从而提升了模式切换安全性。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请，但并不构成对本申请的限制。在附图中：

图1是根据本申请一种实施例的车辆工作模式切换控制装置的电路拓扑示意图；

图2a-2d展示了振荡加热电路的加热原理示意图；

图3是根据本申请另一种实施例的车辆工作模式切换控制装置的电路拓扑示意图；

图4是根据本申请又一种实施例的车辆工作模式切换控制装置的电路拓扑示意图；

图5是根据本申请又一种实施例的车辆工作模式切换控制装置的电路拓扑示意图；

图6是根据本申请一种实施例的车辆工作模式切换控制方法的流程示意图；

图7是图6的车辆工作模式切换控制方法中一种模式切换控制的流程示意图；

图8是图6的车辆工作模式切换控制方法中另一种模式切换控制的流程示意图；

图9是图6的车辆工作模式切换控制方法中又一种模式切换控制的流程示意图；

图10是图6的车辆工作模式切换控制方法中又一种模式切换控制的流程示意图；

图11是图6的车辆工作模式切换控制方法中又一种模式切换控制的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。

图1是根据本申请一种实施例的车辆工作模式切换控制装置的电路拓扑示意图。

如图1所示，该车辆工作模式切换控制装置包括第一开关模块10、母线电容11、桥臂变换器12、电机绕组13、第二开关模块14、储能元件15和控制器16。

其中，第一开关模块10的第一端与电池的正极连接；母线电容11的第一端与第一开关模块10的第二端连接，母线电容11的第二端与电池的负极连接；桥臂变换器12的第一汇流端与母线电容11的第一端连接，桥臂变换器12的第二汇流端与母线电容11的第二端连接；电机绕组13的第一端与桥臂变换器12连接，电机绕组13的第二端与第二开关模块14的第一端连接，第二开关模块14的第二端与储能元件15的第一端连接，储能元件15的第二端与桥臂变换器12的第二汇流端连接。

控制器16用于若当前工作模式和目标工作模式两者中一者为振荡加热模式，则基于当前工作模式和目标工作模式从多个切换预处理策略中确认目标切换预处理策略，并通过控制桥臂变换器12，第一开关模块10和第二开关模块14，以执行目标切换预处理策略，从当前工作模式切换至目标工作模式，其中，多个切换预处理策略包括振荡加热模式与其他工作模式进行切换的预处理策略，所述其他工作模式包括驻车模式和驱动模式。

通过采用上述实施例描述的技术方案，首先，通过设置多个切换预处理策略，其中，多个切换预处理策略包括振荡加热模式与其他工作模式进行切换的预处理策略，因此，当有模式切换请求时，能够快速确定切换预处理策略，从而提升了切换处理速率。进一步地，执行目标切换预处理策略后，再进行振荡加热模式与其他工作模式之间的切换，从而提升了模式切换安全性。

进一步地，桥臂变换器12包括M个桥臂，电机绕组13包括M相绕组，M相绕组的第一端分别一一对应连接到M个桥臂的中点，M相绕组的的第二端共接形成中性点，该中性点与储能元件15的第一端连接，其中，M≥1。

示例性地，桥臂变换器12包括并联连接的三相桥臂，三相桥臂的第一端共接形成第一汇流端，三相桥臂的第二端共接形成第二汇流端；电机绕组13包括三相线圈，三相线圈的第一端对应连接至三相桥臂中一相桥臂的中点，三相线圈的第二端共接形成中性点，中性点与第二开关模块14的第一端连接。

虽然图1是以M=3为例进行图示的，但是本领域技术人员应当理解的是，图1的桥臂数量和绕组数量仅是示例。

本申请提供的车辆工作模式切换控制装置既提供了使M相绕组中一相绕组参与到储能元件15与电池之间进行振荡加热的可能性，也提供了使M相绕组中两相以上绕组参与到储能元件15与电池之间进行振荡加热的可能性。如此，可以根据不同用户的不同实际加热需求，实现不同的加热效率，从而提升了用户使用体验。

进一步地，本申请提供的车辆工作模式切换控制装置的一相绕组参与到储能元件15与电池之间进行振荡加热时，M相绕组可以交替工作，以避免某相绕组长时间处于工作状态，进而延长了绕组以及与之连接的桥臂的使用寿命。同理，两相以上的绕组也可以交替工作，示例性地，以三相桥臂为例：第一时间段内，A相桥臂和B相桥臂处于工作状态，第二时间段内，B相桥臂和C相桥臂处于工作状态，第三时间段内，A相桥臂和C相桥臂处于工作状态，以此循环交替工作。

本实施例通过M个桥臂和M相绕组，分时进行工作状态，从而延长了绕组和桥臂的使用寿命。

示例性地，利用图1中的三相桥臂、三个电机绕组和储能元件15对电池进行振荡加热的过程如图2a-2d所示。

首先，在第一过程中，如图2a所示，将三相桥臂的所有下桥臂断开，并将三相桥臂的至少一个上桥臂导通，此时，电流从电池的正极流出，流经导通的上桥臂、与导通的上桥臂连接的电机绕组和储能元件15，最后回到电池的负极。在该过程中，电池为向外放电状态，储能元件15接收与导通的上桥臂连接的电机绕组的能量，电压不断增大，实现储能。

接下来，在第二过程中，如图2b所示，将三相桥臂的所有上桥臂断开，并将三相桥臂的下桥臂中、与存在续流电流的电机绕组连接的下桥臂导通，此时，电流从存在续流电流的电机绕组流出，流经储能元件15和导通的下桥臂，最后回到存在续流电流的电机绕组。在该过程中，由于电机绕组的续流作用，储能元件15继续接收电机绕组的能量，电压不断增大。

在第三过程中，如图2c所示，随着储能元件15两端的电压不断增大，储能元件15会自动从接收电机绕组的能量变换为向电机绕组释放能量，此时，电流从储能元件15流出，流经与导通的下桥臂连接的电机绕组、导通的下桥臂，最后回到储能元件15。在该过程中，储能元件15两端的电压不断减小。

之后，在第四过程中，如图2d所示，将三相桥臂的所有下桥臂断开，将三相桥臂的至少一个上桥臂导通，此时，电流从储能元件15流出，流经与导通的上桥臂连接的电机绕组、导通的上桥臂、电池的正极和电池的负极，最后回到储能元件15。在该过程中，电池为充电状态。

随着储能元件15两端的电压不断降低，储能元件15和与导通的上桥臂连接的电机绕组由向电池释放能量切换到接收电池的能量，此时，电流流向又回到第一过程也即图2a所示的流向，电池开始向外放电。

上述四个过程不断循环，使储能元件15与电池之间能够快速进行循环式充/放电。由于电池内阻的存在，产生大量的热使得电池快速升温，提高电池加热效率。

进一步地，在本实施例中，导通第一开关模块10和第二开关模块14，电池、第一开关模块10、母线电容11、桥臂变换器12、电机绕组13、第二开关模块14、储能元件15构成振荡加热电路。此外，电池、母线电容11、桥臂变换器12和电机绕组13构成驱动电路。其中，电机绕组13为驱动电机的电机绕组，桥臂变换器12为电机控制器，因此，振荡加热电路复用了驱动电路中的驱动电机的电机绕组和电机控制器的桥臂，从而达到减少元器件需求量，进而达到降低车辆成本的技术目的。

在其他实施例中，第一开关模块10包括第一开关100、预充电阻101和第二开关102。其中，第一开关100的第一端与电池的正极连接，第一开关100的第二端与母线电容11的第一端连接；第二开关102与预充电阻101串联，第二开关102和预充电阻101串联后的第一端分别与第一开关100的第一端、电池的正极连接，第二开关102和预充电阻101串联后的第二端分别与第一开关100的第二端、母线电容11的第一端连接。

本实施例通过设置预充电阻101和第二开关102，因此，当车辆处于驻车模式时，需要从驻车模式切换至其他模式时，可以先通过预充电阻101和第二开关102对母线电容11进行预充，避免了未进行预充的母线电容与电池连接时，母线电容的电压产生突变，从容导致母线电容的损坏，进而提升了模式切换的安全性。

图3是根据本申请另一种实施例的车辆工作模式切换控制装置的电路拓扑示意图。第二开关模块14和储能元件15两者的位置可以互换，因此，在其他实施例中，参见图3，第一开关模块10的第一端与电池的正极连接；母线电容11的第一端与第一开关模块10的第二端连接，母线电容11的第二端与电池的负极连接；桥臂变换器12的第一汇流端与母线电容11的第一端连接，桥臂变换器12的第二汇流端与母线电容11的第二端连接；电机绕组13的第一端与桥臂变换器12连接，电机绕组13的第二端与储能元件15的第一端连接，储能元件15的第二端与第二开关模块14的第一端连接，第二开关模块14的第二端与桥臂变换器12的第二汇流端连接。

本实施例中的第二开关模块14和储能元件15的位置可以互换，因此，可以根据电机绕组13与桥臂变换器12两者的设置位置，选择最佳的第二开关模块14和储能元件15的设置位置，进而提升整体的空间利用率。

本实施例其他功能和效果与上述实施例相同，在此不再赘述。

进一步地，在其他实施例中，当前工作模式为驻车模式，目标工作模式为振荡加热模式；目标切换预处理策略为：导通第二开关102，以通过预充电阻101为母线电容11充电，直至母线电容11的电压达到预充电压阈值时，断开第二开关102，且导通第一开关100和第二开关模块14，从驻车模式切换至振荡加热模式。

本实施例当车辆需要从驻车模式切换至振荡加热模式时，首先通过预充电阻101和第二开关102对母线电容11进行预充，当母线电容11的电压达到预充电压阈值时，才断开第二开关102，且导通第一开关100，从而避免了未进行预充的母线电容与电池连接时，母线电容的电压产生突变，从而导致母线电容的损坏，进而提升了模式切换的安全性。

进一步地，在其他实施例中，当前工作模式为振荡加热模式，目标工作模式为驻车模式；目标切换预处理策略为：控制桥臂变换器12，降低电池的充放电电流至0后断开第一开关100，以及控制桥臂变换器12，以实现母线电容11和储能元件15的能量泄放，直至母线电容11和储能元件15的电压为0后断开第二开关模块14，从振荡加热模式切换至驻车模式。

本实施例当车辆需要从振荡加热模式切换至驻车模式时，首先，控制振荡加热电路中电流为0；其次，断开第一开关后进行母线电容与储能元件的能量泄放，最后，断开第二开关模块后从振荡加热模式切换至驻车模式，因此，在断开第一开关时，振荡加热电路中无电流，为母线电容和储能元件的能量泄放提供了基础，进一步地，断开第二开关模块时，母线电容和储能元件的能量已经泄放完成，在此种情况下，从振荡加热模式切换至驻车模式，从而提升了切换安全性。

进一步地，在其他实施例中，当前工作模式为驱动模式，目标工作模式为振荡加热模式；目标切换预处理策略为：控制桥臂变换器12，以使与电机绕组13对应的电机停止输出扭矩，以及导通第二开关模块14，以使储能元件15与电机绕组13导通连接，从驱动模式切换至振荡加热模式。

本实施例当车辆需要从驱动模式切换至振荡加热模式时，先通过控制桥臂控制器，以使电机停止输出扭矩，再导通第二开关模块，以从驱动模式切换至振荡加热模式，由于本实施例中的驱动电路和振荡加热电路复用电机控制器和电机绕组，所以，本实施例先控制电机停止输出扭矩，再导通第二开关模块，因此，致使本实施例的驱动控制与振荡加热控制独立性，从而降低了控制复杂度以及控制安全性。

进一步地，在其他实施例中，当前工作模式为振荡加热模式，目标工作模式为驱动模式；目标切换预处理策略为：控制桥臂变换器12，降低电池的充放电电流至0后，控制桥臂变换器12以实现储能元件15的能量泄放，直至储能元件15的电压为0后断开第二开关模块14，以断开储能元件15与电机绕组13的连接后，从振荡加热模式切换至驱动模式。

本实施例当车辆需要从振荡加热模式切换至驱动模式时，首先，通过控制桥臂变换器，降低电池的充放电电流至0，其次，通过控制桥臂变换器，以实现储能元件15的能量泄放，直至储能元件15的电压为0，最后，断开第二开关模块14，从振荡加热模式切换至驱动模式，因此，切换至驱动模式之前，先控制电池的充放电电流为0，为储能元件15的泄放提供了基础，后储能元件15的能量泄放完成后，断开第二开关模块14，切换至驱动模式，从而提升了切换安全性。

图4是根据本申请又一种实施例的车辆工作模式切换控制装置的电路拓扑示意图。图4与图1的区别在于，该车辆工作模式切换控制装置还包括第三开关模块20。

其中，第三开关模块20的第一端分别与储能元件15的第二端、第二汇流端连接，第三开关模块20的第二端与外部供电设备的第一端连接，外部供电设备的第二端与储能元件15的第一端连接。

需要说明的是，本实施例中的外部供电设备对应于车辆时，可以为车辆的充电口，该充电口与外部供电设备的充电枪连接。

进一步，本实施例的第三开关模块20可以设置于外部供电设备的第二端与储能元件15的第一端之间。

在本实施例中，导通第三开关模块20、第二开关模块14和第一开关100，外部供电设备、第三开关模块20、储能元件15、第二开关模块14、电机绕组13、桥臂变换器12、母线电容11、第一开关100和电池形成升压充电电路。此外，导通第一开关模块10和第二开关模块14，电池、第一开关模块10、母线电容11、桥臂变换器12、电机绕组13、第二开关模块14、储能元件15构成振荡加热电路。此外，电池、母线电容11、桥臂变换器12和电机绕组13构成驱动电路。其中，电机绕组13为驱动电机的电机绕组，桥臂变换器12为电机控制器，因此，升压充电电路和振荡加热电路均复用了驱动电路中的驱动电机的电机绕组和电机控制器的桥臂，从而达到减少元器件需求量，进而达到降低车辆成本的技术目的。

在本实施例中，当前工作模式为充电模式，目标工作模式为振荡加热模式；目标切换预处理策略为：断开第三开关模块20，以断开储能元件15与外部供电设备的连接，从充电模式切换至振荡加热模式。

本实施例当车辆需要从充电模式切换至振荡加热模式时，直接断开第三开关模块即可，从而实现了振荡加热模式的快速切换，提升了切换速率。此外，由于电池的温度低，所以，需要进行振荡加热，从而需要从充电模式切换至振荡加热模式，待电池的温度达到预设温度阈值后，再进行充电，提升了充电效率。

进一步地，在其他实施例中，当前工作模式为振荡加热模式，目标工作模式为充电模式；控制器16用于控制桥臂变换，以调整储能元件15的电压达到预设电压阈值时，导通第三开关模块20式以实现储能元件15与外部供电设备的连接，从振荡加热模式切换至充电模式。

本实施例当车辆需要从振荡加热模式切换至充电模式时，先进行储能元件15的电压调整，以致储能元件15的电压稳定至预设电压阈值后，再导通第三开关模块，从振荡加热模式切换至充电模式，从而既避免了储能元件15的电压波动导致进入充电模式的中断，也避免了外部充电设备与储能元件连接时，储能元件的电压突变，导致储能元件的损坏，从而提升了模式切换的安全性，以及延长了储能元件的使用寿命。

图5是根据本申请又一种实施例的车辆工作模式切换控制装置的电路拓扑示意图。图5与图1的区别在于，该车辆工作模式切换控制装置还包括第四开关模块30。

该第四开关模块30的第一端与电池负极连接，该第四开关模块30的第二端分别与母线电容11的第二端、桥臂变换器12的第二汇流端连接。

本实施例通过设置第四开关模块30，防止电池加热工程中，第一开关烧结后，无法实现电池加热回路的电流切断，避免回路发生安全问题。

图6是根据本申请一种实施例的车辆工作模式切换控制方法的流程图。如图6所示，该方法包括以下步骤S11至S12。

S11，接收到模式切换指令时，分析模式切换指令得到目标工作模式，并获取车辆的当前工作模式。

在本实施例中，控制器接收到模式切换指令时，分析该模式切换指令至少得到目标工作模式。在其他实施例中，控制器也可以通过分析模式切换指令得到当前工作模式和目标工作模式。

进一步地，整车控制器获取车辆的当前工作模式，并将该当前工作模式交互给控制器。需要说明的是，本实施例中的控制器可以为整车控制器，也可以为一与整车控制器连接的控制器。

S12，若当前工作模式和目标工作模式两者中一者为振荡加热模式，基于当前工作模式和目标工作模式从多个切换预处理策略中确定目标切换预处理策略，多个切换预处理策略包括振荡加热模式与其他工作模式进行切换的预处理策略，其中，所述其他工作模式包括驻车模式和驱动模式。

在本实施例中，一种工作模式切换至振荡加热模式，则对应一种切换预处理策略，此外，振荡加热模式切换至另一种工作模式，也对应一种切换预处理策略。示例性地，当有A模式和B模式时，A模式切换至B模式时，对应C1切换预处理策略，B模式切换至A模式时，对应C2切换预处理策略，其中，C1和C2可以是相同的，也可以是不同，在本实施例中，C1和C2是不同的。

S13，通过控制车辆工作模式切换控制装置的桥臂变换器、第一开关模块和第二开关模块，以执行目标切换预处理策略后，从当前工作模式切换至目标工作模式。

通过采用上述技术方案，能够实现如下的有益效果：首先，通过设置多个切换预处理策略，其中，多个切换预处理策略包括振荡加热模式与其他工作模式进行切换的预处理策略，因此，当有模式切换请求时，能够快速确定切换预处理策略，从而提升了切换处理速率。进一步地，执行目标切换预处理策略后，再进行振荡加热模式与其他工作模式之间的切换，从而提升了模式切换安全性。

在上述实施例的基础上，其他实施例中，当前工作模式为驻车模式，目标工作模式为振荡加热模式，从驻车模式切换至振荡加热模式时，参见图7，该步骤S13包括如下步骤：

S1300，导通第一开关模块的第二开关，以通过述第一开关模块的预充电阻为车辆工作模式切换控制装置的母线电容充电。

在本实施例中，控制器控制第一开关模块的第二开关导通，以致电池、预充电阻、第二开关、母线电容形成预充电路，通过该预充电路为母线电容进行预充。

S1301，实时监测母线电容的电压。

在本实施例中，可以通过电压传感器实时监测母线电容的电压，电压传感器将监测得到的电压值传送至控制器，也可以通过硬件采样电路对母线电容电压进行采集并经过处理后传送至电机控制器。

S1302，当监测到母线电容的电压达到预充电压阈值时，断开第二开关，且导通第一开关模块的第一开关和第二开关模块，从驻车模式切换至振荡加热模式。

在本实施例中，控制器接收到当前电压，并判定当前电压达到预充电压阈值时，则控制第二开关断开，且控制第一开关和第二开关模块导通，从驻车模式切换至振荡加热模式。

本实施例当车辆需要从驻车模式切换至振荡加热模式时，首先通过预充电阻和第二开关对母线电容进行预充，当母线电容的电压达到预充电压阈值时，才断开第二开关，且导通第一开关，从而避免了未进行预充的母线电容与电池连接时，母线电容的电压产生突变，从而导致母线电容的损坏，进而提升了模式切换的安全性。

在上述实施例的基础上，其他实施例中，当前工作模式为振荡加热模式，目标工作模式为驻车模式，从振荡加热模式切换至驻车模式时，参见图8，该步骤13包括如下步骤：

S1310，控制桥臂变换器，降低电池的充放电电流至0。

在本实施例中，控制器控制桥臂变换器的占空比，以降低电池的充放电电流，直至电池的充放电电流为0。与此同时，电流传感器实时进行电流的采集，并将采集到的信号经处理后的电流值传送给控制器。

S1311，断开第一开关，以断开母线电容与电池的连接。

在本实施例中，控制器接收当前电流值，当判定当前电流值为0时，则控制第一开关断开，以断开母线电容与电池的连接。

S1312，控制桥臂变换器，以实现母线电容和车辆工作模式切换控制装置的储能元件的能量泄放，直至母线电容和储能元件的电压为0。

在本实施例中，当断开第一开关后，控制器控制桥臂变换器的占空比，以实现母线电容和储能元件的能量泄放，直至母线电容和储能元件的电压为0。本实施例中，可以通过电压传感器对母线电容以及储能元件的电压进行检测，并将检测的电压值传送至控制器。

S1313，断开第二开关模块，以断开储能元件与车辆工作模式切换控制装置的电机绕组的连接后，从振荡加热模式切换至驻车模式。

在本实施例中，控制器接收到第一当前电压值，并根据第一当前电压值判断母线电容的电压为0，和控制器接收到第二当前电压值，并根据第二当前电压值判断储能元件的电压为0时，断开第二开关模块，从振荡加热模式切换至驻车模式。

本实施例当车辆需要从振荡加热模式切换至驻车模式时，首先，控制振荡加热电路中电流为0；其次，断开第一开关后进行母线电容与储能元件的能量泄放，最后，断开第二开关模块后从振荡加热模式切换至驻车模式，因此，在断开第一开关时，振荡加热电路中无电流，为母线电容和储能元件的能量泄放提供了基础，进一步地，断开第二开关模块时，母线电容和储能元件的能量已经泄放完成，在此种情况下，从振荡加热模式切换至驻车模式，从而提升了切换安全性。

在上述实施例的基础上，其他实施例中，当前工作模式为驱动模式，目标工作模式为振荡加热模式，从驱动模式切换至振荡加热模式时，参见图9，该步骤13包括如下步骤：

S1320，控制桥臂变换器，以使与车辆工作模式切换控制装置的电机绕组对应的电机停止输出扭矩。

在本实施例中，控制器控制桥臂变换器，以使与电机绕组对应的电机停止输出扭矩。

S1321，导通第二开关模块，以使车辆工作模式切换控制装置的储能元件与电机绕组导通连接，从驱动模式切换至振荡加热模式。

在本实施例中，当整车控制器检测到电机停止输出扭矩时，控制第二开关模块导通，从驱动模式切换至振荡加热模式。

本实施例当车辆需要从驱动模式切换至振荡加热模式时，先通过控制桥臂控制器，以使电机停止输出扭矩，再导通第二开关模块，以从驱动模式切换至振荡加热模式，由于本实施例中的驱动电路和振荡加热电路复用电机控制器和电机绕组，所以，本实施例先控制电机停止输出扭矩，再导通第二开关模块，因此，致使本实施例的驱动控制与振荡加热控制独立性，从而降低了控制复杂度以及控制安全性。

在上述实施例的基础上，其他实施例中，当前工作模式为振荡加热模式，目标工作模式为驱动模式，从振荡加热模式切换至驱动模式时，参见图10，该步骤13包括如下步骤：

S1330，控制桥臂变换器，降低电池的充放电电流，直至充放电电流为0。

在本实施例中，控制器控制桥臂变换器，降低电池的充放电电流，直至充放电电流为0。本实施例中，可以通过电流传感器检测电流。

S1331，控制桥臂变换器以实现储能元件的能量泄放，直至储能元件的电压为0。

在本实施例中，控制器接收到当前电流值，并判定当前电流值为0时，控制器控制桥臂变换器的占空比，以实现储能元件的能量泄放，直至储能元件的电压为0。在本实施例中，可以通过电压传感器进行储能元件的电压的检测。

S1332，断开第二开关模块，以断开储能元件与电机绕组的连接，从振荡加热模式切换至驱动模式。

在本实施例中，当接收到当前电压值，并根据该当前电压值确定储能元件的电压为0时，断开第二开关模块，从振荡加热模式切换至驱动模式。

本实施例当车辆需要从振荡加热模式切换至驱动模式时，首先，通过控制桥臂变换器，降低电池的充放电电流至0，其次，通过控制桥臂变换器，以实现储能元件的能量泄放，直至储能元件的电压为0，最后，断开第二开关模块，从振荡加热模式切换至驱动模式，因此，切换至驱动模式之前，先控制电池的充放电电流为0，为储能元件的泄放提供了基础，后储能元件的能量泄放完成后，断开第二开关模块，切换至驱动模式，从而提升了切换安全性。

在上述实施例的基础上，其他实施例中，当前工作模式为充电模式，目标工作模式为振荡加热模式，从充电模式切换至振荡加热模式时，该步骤13具体包括：断开车辆工作模式切换控制装置的第三开关模块，以断开车辆工作模式切换控制装置的储能元件与外部供电设备的连接，从充电模式切换至振荡加热模式。

在本实施例中，控制器当接收到模式切换指令时，则控制第三开关模块断开，从充电模式切换至振荡加热模式。

本实施例当车辆需要从充电模式切换至振荡加热模式时，直接断开第三开关模块即可，从而实现了振荡加热模式的快速切换，提升了切换速率。此外，由于电池的温度低，所以，需要进行振荡加热，从而需要从充电模式切换至振荡加热模式，待电池的温度达到预设温度阈值后，再进行充电，提升了充电效率。

在上述实施例的基础上，其他实施例中，当前工作模式为振荡加热模式，目标工作模式为充电模式，从振荡加热模式切换至充电模式时，参见图11，该步骤13具体包括：

S1340，控制桥臂变换器，以调整储能元件的电压。

在本实施例中，控制器控制桥臂变换器，以调整储能元件的电压。本实施例可以通过电压传感器进行电压的检测，也可以通过硬件采样电路对母线电容电压进行采集并经过处理后传送至电机控制器。

S1341，当检测到储能元件的电压达到预设电压阈值时，导通第三开关模块以导通储能元件与外部供电设备的连接，从振荡加热模式切换至充电模式。

在本实施例中，控制器接收到当前电压值，并根据当前电压值判定储能元件的电压达到预设电压阈值时，则控制第三开关模块导通，从振荡加热模式切换至充电模式。

本实施例当车辆需要从振荡加热模式切换至充电模式时，先进行储能元件的电压调整，以致储能元件的电压稳定至预设电压阈值后，再导通第三开关模块，从振荡加热模式切换至充电模式，从而既避免了储能元件的电压波动导致进入充电模式的中断，也避免了外部充电设备与储能元件连接时，储能元件的电压突变，导致储能元件的损坏，从而提升了模式切换的安全性，以及延长了储能元件的使用寿命。

根据本申请的又一实施例，提供一种车辆，该车辆可以包括如上描述的任一车辆工作模式切换控制。

以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (18)

1.一种车辆工作模式切换控制装置，其特征在于：其包括：

第一开关模块，所述第一开关模块的第一端与电池的正极连接；

母线电容，所述母线电容的第一端与所述第一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的负极连接；

桥臂变换器，所述桥臂变换器的第一汇流端与所述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；

第二开关模块；

储能元件，所述储能元件与所述第二开关模块串联连接，所述储能元件和所述第二开关模块串联连接后的第一端与所述电机绕组的第二端连接，所述储能元件和所述第二开关模块串联连接后的第二端与所述第二汇流端连接；

控制器，用于若当前工作模式和目标工作模式两者中一者为振荡加热模式，则基于当前工作模式和目标工作模式从多个切换预处理策略中确认目标切换预处理策略，并通过控制所述桥臂变换器，所述第一开关模块和所述第二开关模块，以执行所述目标切换预处理策略，从所述当前工作模式切换至所述目标工作模式，其中，所述多个切换预处理策略包括所述振荡加热模式与其他工作模式进行切换的预处理策略，所述其他工作模式包括驻车模式和驱动模式。

2.根据权利要求1所述的车辆工作模式切换控制装置，其特征在于：

所述桥臂变换器包括并联连接的三相桥臂，所述三相桥臂的第一端共接形成所述第一汇流端，所述三相桥臂的第二端共接形成所述第二汇流端；

所述电机绕组包括三相线圈，所述三相线圈的第一端对应连接至所述三相桥臂中一相桥臂的中点，所述三相线圈的第二端共接形成中性点，所述中性点与所述储能元件和所述第二开关模块串联连接后的第一端连接。

3.根据权利要求1所述的车辆工作模式切换控制装置，其特征在于：所述第一开关模块包括：

第一开关，所述第一开关的第一端与所述电池的正极连接，所述第一开关的第二端与所述母线电容的第一端连接；

预充电阻；

第二开关，所述第二开关与所述预充电阻串联，所述第二开关和所述预充电阻串联后的第一端分别与所述第一开关的第一端、所述电池的正极连接，所述第二开关和所述预充电阻串联后的第二端分别与所述第一开关的第二端、所述母线电容的第一端连接。

4.根据权利要求3所述的车辆工作模式切换控制装置，其特征在于：所述当前工作模式为驻车模式，所述目标工作模式为所述振荡加热模式；

所述目标切换预处理策略为：导通第二开关，以通过所述预充电阻为所述母线电容充电，直至所述母线电容的电压达到预充电压阈值时，断开所述第二开关，且导通所述第一开关和所述第二开关模块，从所述驻车模式切换至所述振荡加热模式。

5.根据权利要求4所述的车辆工作模式切换控制装置，其特征在于：所述当前工作模式为所述振荡加热模式，所述目标工作模式为驻车模式；

所述目标切换预处理策略为：控制桥臂变换器，降低所述电池的充放电电流至0后断开所述第一开关，以及控制所述桥臂变换器，以实现所述母线电容和储能元件的能量泄放，直至所述母线电容和所述储能元件的电压为0后断开所述第二开关模块，从所述振荡加热模式切换至所述驻车模式。

6.根据权利要求3所述的车辆工作模式切换控制装置，其特征在于：所述当前工作模式为驱动模式，所述目标工作模式为所述振荡加热模式；

所述目标切换预处理策略为：控制所述桥臂变换器，以使与所述电机绕组对应的电机停止输出扭矩，以及导通所述第二开关模块，以使所述储能元件与电机绕组导通连接，从所述驱动模式切换至所述振荡加热模式。

7.根据权利要求6所述的车辆工作模式切换控制装置，其特征在于：所述当前工作模式为振荡加热模式，所述目标工作模式为所述驱动模式；

所述目标切换预处理策略为：控制桥臂变换器，降低所述电池的充放电电流至0后，控制所述桥臂变换器以实现储能元件的能量泄放，直至所述储能元件的电压为0后断开所述第二开关模块，以断开所述储能元件与电机绕组的连接后，从所述振荡加热模式切换至所述驱动模式。

8.根据权利要求3所述的车辆工作模式切换控制装置，其特征在于：其还包括：

第三开关模块，所述第三开关模块的第一端分别与所述储能元件的第二端、所述第二汇流端连接，所述第三开关模块的第二端与外部供电设备的第一端连接，所述外部供电设备的第二端与所述储能元件的第一端连接。

9.根据权利要求8所述的车辆工作模式切换控制装置，其特征在于：所述其他工作模式还包括充电模式，所述当前工作模式为所述充电模式，所述目标工作模式为所述振荡加热模式；

所述目标切换预处理策略为：控制断开所述第三开关模块，以断开所述储能元件与所述外部供电设备的连接，从所述充电模式切换至振荡加热模式。

10.根据权利要求9所述的车辆工作模式切换控制装置，其特征在于：所述当前工作模式为振荡加热模式，所述目标工作模式为所述充电模式；

目标切换预处理策略为：控制桥臂变换器，以调整所述储能元件的电压达到预设电压阈值时，导通所述第三开关模块以实现储能元件与所述外部供电设备的连接，从所述振荡加热模式切换至充电模式。

11.一种车辆工作模式切换控制方法，其特征在于：其应用于权利要求1-10之一所述的车辆工作模式切换控制装置，其中，所述车辆工作模式切换控制方法包括：

接收到模式切换指令时，分析所述模式切换指令得到目标工作模式，并获取车辆的当前工作模式；

当所述当前工作模式和所述目标工作模式两者中一者为振荡加热模式时，基于当前工作模式和目标工作模式从多个切换预处理策略中确定目标切换预处理策略，所述多个切换预处理策略包括所述振荡加热模式与其他工作模式进行切换的预处理策略，其中，所述其他工作模式包括驻车模式和驱动模式；

通过控制所述车辆工作模式切换控制装置的桥臂变换器、第一开关模块和第二开关模块，以执行所述目标切换预处理策略后，从所述当前工作模式切换至所述目标工作模式。

12.根据权利要求11所述的车辆工作模式切换控制方法，其特征在于，所述当前工作模式为驻车模式，所述目标工作模式为所述振荡加热模式；

所述通过控制所述车辆工作模式切换控制装置的桥臂变换器、第一开关模块和第二开关模块，以执行所述目标切换预处理策略后，从所述当前工作模式切换至所述目标工作模式的步骤，包括：

导通所述第一开关模块的第二开关，以通过所述第一开关模块的预充电阻为所述车辆工作模式切换控制装置的母线电容充电；

实时监测所述母线电容的电压；

当监测到所述母线电容的电压达到预充电压阈值时，断开所述第二开关，且导通所述第一开关模块的第一开关和所述第二开关模块，从所述驻车模式切换至振荡加热模式。

13.根据权利要求12所述的车辆工作模式切换控制方法，其特征在于，所述当前工作模式为所述振荡加热模式，所述目标工作模式为驻车模式；

所述通过控制所述车辆工作模式切换控制装置的桥臂变换器、第一开关模块和第二开关模块，以执行所述目标切换预处理策略后，从所述当前工作模式切换至所述目标工作模式步骤，包括：

控制所述桥臂变换器，降低电池的充放电电流至0；

断开所述第一开关，以断开所述母线电容与所述电池的连接；

控制所述桥臂变换器，以实现所述母线电容和所述车辆工作模式切换控制装置的储能元件的能量泄放，直至所述母线电容和所述储能元件的电压为0；

断开所述第二开关模块，以断开所述储能元件与所述车辆工作模式切换控制装置的电机绕组的连接后，从所述振荡加热模式切换至驻车模式。

14.根据权利要求11所述的车辆工作模式切换控制方法，其特征在于，所述当前工作模式为驱动模式，所述目标工作模式为所述振荡加热模式；

所述通过控制所述车辆工作模式切换控制装置的桥臂变换器、第一开关模块和第二开关模块，以执行所述目标切换预处理策略后，从所述当前工作模式切换至所述目标工作模式的步骤，包括：

控制所述桥臂变换器，以使与所述车辆工作模式切换控制装置的电机绕组对应的电机停止输出扭矩；

导通所述第二开关模块，以使所述车辆工作模式切换控制装置的储能元件与所述电机绕组导通连接，从所述驱动模式切换至所述振荡加热模式。

15.据权利要求14所述的车辆工作模式切换控制方法，其特征在于，所述当前工作模式为振荡加热模式，所述目标工作模式为所述驱动模式；

所述通过控制所述车辆工作模式切换控制装置的桥臂变换器、第一开关模块和第二开关模块，以执行所述目标切换预处理策略后，从所述当前工作模式切换至所述目标工作模式的步骤，包括：

控制所述桥臂变换器，降低电池的充放电电流，直至所述充放电电流为0；

控制所述桥臂变换器以实现所述储能元件的能量泄放，直至所述储能元件的电压为0；

断开所述第二开关模块，以断开所述储能元件与所述电机绕组的连接，从所述振荡加热模式切换至所述驱动模式。

16.据权利要求11所述的车辆工作模式切换控制方法，其特征在于，所述其他工作模式还包括充电模式，所述当前工作模式为所述充电模式，所述目标工作模式为所述振荡加热模式；

所述通过控制所述车辆工作模式切换控制装置的桥臂变换器、第一开关模块和第二开关模块，以执行所述目标切换预处理策略后，从所述当前工作模式切换至所述目标工作模式的步骤，包括：

断开所述车辆工作模式切换控制装置的第三开关模块，以断开所述车辆工作模式切换控制装置的储能元件与外部供电设备的连接，从所述充电模式切换至振荡加热模式。

17.据权利要求16所述的车辆工作模式切换控制方法，其特征在于，所述当前工作模式为振荡加热模式，所述目标工作模式为所述充电模式；

所述通过控制所述车辆工作模式切换控制装置的桥臂变换器、第一开关模块和第二开关模块，以执行所述目标切换预处理策略后，从所述当前工作模式切换至所述目标工作模式的步骤，包括：

控制所述桥臂变换器，以调整所述储能元件的电压；

当检测到所述储能元件的电压达到预设电压阈值时，导通所述第三开关模块以导通所述储能元件与所述外部供电设备的连接，从所述振荡加热模式切换至充电模式。

18.一种车辆，其特征在于，其包括权利要求1-10之一所述的一种车辆工作模式切换控制装置。

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