CN112550078B - 能量转换装置的协同控制方法、装置、存储介质及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种能量转换装置的协同控制方法、装置、存储介质及车辆，协同控制方法包括：根据每相线圈上的采样电流值分别获取第一发热功率和电机线圈的实际零轴电流；根据目标加热功率和第一发热功率进获取每相桥臂的第一占空比；根据所述目标充放电功率获取目标充放电电流，根据目标充放电电流获取目标零轴电流，根据目标零轴电流和实际零轴电流进行闭环控制获取每相桥臂的第二占空比；将每相桥臂的第一占空比分别和第二占空比进行计算获取每相桥臂的占空比，根据占空比控制PWM整流器，使外部的电池或者供电设备输出的电流流经电机线圈以产生热量，同时实现了充放电过程和加热过程的协同工作。

Description

能量转换装置的协同控制方法、装置、存储介质及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种能量转换装置的协同控制方法、装置、存储介质及车辆。

背景技术

随着电动车辆的不断普及，越来越多的电动车辆将进入社会和家庭，为人们的出行带来很大便利，电动车辆中的动力电池通常采用锂离子电池，锂离子电池的一般工作温度为-20℃到55℃，锂离子电池在低温以下不允许充电。现有技术中对低温电池进行加热的方案是利用PTC加热器或者电热丝加热器或者发动机或者电机在低温时对电池冷却回路的冷却液进行加热，通过冷却液来给电池电芯加热到预定温度。并且当电池处于低温低电量状态下，比如极端条件-19℃，SOC＝0，电池不容许放电，只允许小电流充电，大功率加热小功率充电，甚至0功率加热，0功率充电启动，PTC加热器难以胜任，无法边充电边加热，导致电池充电时间长。

综上所述，现有技术中存在低温状态下采用加热设备对动力电池进行加热时导致成本增加，以及充放电过程和加热过程不能协同工作的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种能量转换装置的协同控制方法、装置、存储介质及车辆，能够解决低温状态下采用加热设备对动力电池进行加热时导致成本增加，以及充放电过程和加热过程不能协同工作的问题。

本申请是这样实现的，本申请第一方面提供一种能量转换装置的协同控制方法，所述能量转换装置包括可逆PWM整流器和电机线圈，所述可逆PWM整流器连接所述电机线圈，外部的电池的正极端和负极端分别连接所述可逆PWM整流器的第一汇流端和第二汇流端，外部的充放电口的第一端和第二端分别连接所述电机线圈引出的至少一条中性线和所述可逆PWM整流器的第二汇流端；

所述协同控制方法包括：

获取目标加热功率、目标充放电功率以及每相线圈上的采样电流值；

根据每相线圈上的采样电流值分别获取所述能量转换装置的第一发热功率和电机线圈基于电机转子磁场定向的同步旋转坐标系的实际零轴电流；

根据所述目标加热功率和所述第一发热功率进行闭环控制获取每相桥臂的第一占空比；

根据所述目标充放电功率获取所述外部的充放电口输出到电机线圈的中性线的目标充放电电流，根据所述目标充放电电流获取目标零轴电流，根据目标零轴电流和所述实际零轴电流进行闭环控制获取每相桥臂的第二占空比；

将所述每相桥臂的第一占空比分别和所述第二占空比进行计算获取每相桥臂的占空比。

本申请第二方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述方法的步骤。

本申请第三方面提供一种能量转换装置的协同控制装置，所述能量转换装置包括可逆PWM整流器和电机线圈，所述可逆PWM整流器连接所述电机线圈，外部的电池的正极端和负极端分别连接所述可逆PWM整流器的第一汇流端和第二汇流端，外部的充放电口的第一端和第二端分别连接所述电机线圈引出的至少一条中性线和所述可逆PWM整流器的第二汇流端；

所述协同控制装置包括：

参数获取模块，用于获取目标加热功率、目标充放电功率以及每相线圈上的采样电流值；

第一加热功率获取模块，用于根据每相线圈上的采样电流值获取所述能量转换装置的第一发热功率；

实际零轴电流获取模块，用于根据每相线圈上的采样电流值获取每套绕组基于零轴坐标系的实际零轴电流；

第一占空比获取模块，用于根据所述目标加热功率和所述第一发热功率进行闭环矢量控制获取每相桥臂的第一占空比；

第二占空比获取模块，用于根据所述目标充放电功率获取所述外部的充放电口输出的目标充放电电流，根据所述目标充放电电流和所述实际零轴电流进行闭环矢量控制获取每相桥臂的第二占空比；

占空比获取模块，用于根据所述每相桥臂的第一占空比和所述第二占空比获取每相桥臂的占空比。

本申请第四方面提供一种车辆，所述车辆还包括第三方面所述的能量转换装置的协同控制装置。

本申请提出的一种能量转换装置的协同控制方法、装置、存储介质及车辆的技术效果在于：获取目标加热功率、目标充放电功率以及每相线圈上的采样电流值；根据每相线圈上的采样电流值分别获取第一发热功率和电机线圈的实际零轴电流；根据目标加热功率和第一发热功率进获取每相桥臂的第一占空比；根据所述目标充放电功率获取目标充放电电流，根据目标充放电电流获取目标零轴电流，根据目标零轴电流和实际零轴电流进行闭环控制获取每相桥臂的第二占空比；将每相桥臂的第一占空比分别和第二占空比进行计算获取每相桥臂的占空比，根据占空比控制PWM整流器，实现了并使外部的电池或者供电设备输出的电流流经电机线圈以产生热量，以加热流经电机线圈的冷却管中的冷却液，当该冷却液流经动力电池时加热动力电池，可省去额外动力电池加热装置，降低了整个装置的成本，确保电池在低温状态下的充放电得到保障，同时实现了充放电过程和加热过程的协同工作。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的结构示意图；

图2是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的协同控制方法的流程图；

图3是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的协同控制方法中的步骤S20的流程图；

图4是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的协同控制方法中的步骤S30的流程图；

图5是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的协同控制方法中的步骤S40的流程图；

图6是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的协同控制方法中的步骤S40的另一流程图；

图7是本申请实施例二提供的一种能量转换装置的协同控制方法的流程图；

图8是本申请实施例三提供的一种能量转换装置的协同控制方法的流程图；

图9是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的协同控制方法的矢量控制图；

图10是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的协同控制方法的另一矢量控制图；

图11是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的电路图；

图12是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；

图13是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图14是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的电机线圈结构示意图；

图15是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；

图16是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；

图17是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；

图18是本申请实施例六提供的一种车辆的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

为了说明本申请的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本申请实施例一提供一种能量转换装置的协同控制方法，如图1所示，能量转换装置包括可逆PWM整流器102和电机线圈103，可逆PWM整流器102连接电机线圈103，外部的电池101的正极端和负极端分别连接可逆PWM整流器102的第一汇流端和第二汇流端，外部的充放电口104的第一端和第二端分别连接电机线圈103引出的至少一条中性线和可逆PWM整流器102的第二汇流端。

其中，电机可以是同步电机(含无刷同步机)或者异步电机，电机线圈103的相数大于等于2，电机绕组的套数大于等于2(如双三相电机、三相电机、六相电机、九相电机、十五相等)，且电机线圈103的连接点形成中性点引出中性线，电机线圈103的中性线可以是一根或者多根数引出，具体电机线圈103的连接点数量取决于电机内部绕组并联结构，电机线圈103在电机内部的并联连接点的数量以及连接点形成中性点引出中性线的数量由实际方案的使用情况确定；可逆PWM整流器102中的PWM为脉冲宽度调制(Pulse width modulation)，可逆PWM整流器102包括多相桥臂，多相桥臂共接形成第一汇流端和第二汇流端，桥臂数量根据电机线圈103的相数进行配置，每相可逆PWM整流器桥臂包括两个功率开关单元，功率开关单元可以是晶体管、IGBT、MOSFET管、SiC管等器件类型，桥臂中两个功率开关单元的连接点连接电机中的一相线圈，可逆PWM整流器102中的功率开关单元可以根据外部控制信号实现导通和关闭；外部的充放电口104为直流充放电口，直流充放电口用于连接直流供电设备或者直流用电设备，可以接收直流供电设备输出的电流或者向直流用电设备输出电流，外部的电池101可以为车辆内的电池，例如动力电池等。

其中，能量转换装置还包括控制器，控制器与可逆PWM整流器102连接，并向可逆PWM整流器102发送控制信号，控制器可以包括整车控制器、可逆PWM整流器102控制电路和BMS电池管理器电路，三者通过CAN线连接，控制器中的不同模块根据所获取的信息控制可逆PWM整流器102中功率开关单元的导通和关断以实现不同电流回路的导通；控制器向能量转换装置中的可逆PWM整流器102发送控制信号，使外部的电池101或者充放电口104连接的供电设备输出的电流流经电机线圈103以产生热量，以加热流经电机线圈103的冷却管中的冷却液，当该冷却液流经动力电池时加热动力电池。

能量转换装置的协同控制方法包括：

步骤10.获取目标加热功率、目标充放电功率以及每相线圈上的采样电流值。

其中，在本步骤中，目标加热功率是指能量转换装置从外部的电池101或者外部的充放电口104连接的供电设备取电通过电机线圈103产热时需要生成的热量；目标充放电功率是指外部的充放电口104连接用电设备时外部的电池101通过能量转换装置对用电设备进行放电产生的功率或者外部的充放电口104连接供电设备时供电设备通过能量转换装置对外部的电池101进行充电产生的功率，每相线圈上的采样电流值是指通过霍尔传感器采集流经每相线圈的电流。

其中，目标加热功率以及目标充放电功率两者之中可以一者为零以及两者不为零。

步骤20.根据每相线圈上的采样电流值分别获取能量转换装置的第一发热功率和电机线圈基于电机转子磁场定向的同步旋转坐标系的实际零轴电流i0。

作为一种实施方式，能量转换装置还包括第一母线电容，第一母线电容的第一端和所述可逆PWM整流器的第一汇流端连接，所述第一母线电容的第二端和所述可逆PWM整流器的第二汇流端连接，步骤S20中的根据每相线圈上的采样电流值获取能量转换装置的第一发热功率，包括：

步骤S201.根据每相线圈上的采样电流值获取电机线圈的加热功率。

其中，在本步骤中，作为一种实施方式，当电机线圈包括一套绕组时，根据以下公式计算电机线圈的加热功率：

其中，R_sn为每相线圈上的相电阻，ik为第k相线圈上的电流。

作为一种实施方式，当电机线圈包括多套绕组时，根据以下公式计算电机线圈的加热功率：

其中，P_k为第K套绕组的加热功率，R_sk为第k套绕组的每相线圈上的相电阻，i1n为第一套第n相线圈上的电流，iKn为第K套第n相线圈上的电流。

步骤S202.获取第一母线电容的母线电压，根据每相线圈上的采样电流值、第一母线电容的母线电压和可逆PWM整流器的开关频率查表获取可逆PWM整流器的发热功率；

其中，在本步骤中，作为一种实施方式，预先对可逆PWM整流器的损耗进行标定，存储每相线圈上的采样电流值、第一母线电容的母线电压和可逆PWM整流器的开关频率对应的可逆PWM整流器的发热功率表，当获取每相线圈上的采样电流值、第一母线电容的母线电压和可逆PWM整流器的开关频率时，直接根据发热功率表获取可逆PWM整流器的发热功率。

步骤S203.根据电机线圈的加热功率和可逆PWM整流器的发热功率计算能量转换装置的第一发热功率。

其中，在本步骤中，将电机线圈的加热功率和可逆PWM整流器的发热功率进行求和计算获取能量转换装置的第一发热功率。

本实施方式获取每相线圈上的采样电流值，根据电机线圈的组成结构根据不同的计算公式计算电机线圈的加热功率，再根据可逆PWM整流器的发热功率表查询当前状态下的可逆PWM整流器的发热功率，进而获取能量转换装置的总的发热功率，本实施方式计算过程简单，由于考虑了可逆PWM整流器的发热功率，获取能量转换装置的发热功率的结果准确率高以及计算误差小。

作为一种实施方式，步骤S20中的根据每相线圈上的采样电流值获取基于同步旋转坐标系的实际零轴电流i0，包括：

根据以下计算公式获取同步旋转坐标系的实际零轴电流i0：

其中，ia、ib......im为每相线圈上的采样电流值，m为电机相数。

其中，零轴电流可以视为每相线圈均有的电流，其数值可以为所有线圈的采样电流值的平均值，其与中性线上的电流存在线性关系。

步骤S30.根据所述目标加热功率和所述第一发热功率进行闭环控制获取每相桥臂的第一占空比。

作为一种实施方式，如图4所示，步骤S30包括：

步骤S301.将目标加热功率和第一发热功率进行减法运算后再经过闭环控制得到公共占空比。

其中，在本步骤中，将目标加热功率和第一发热功率做闭环PI控制，计算出公共占空比。

步骤S302.获取电机转子位置，根据公共占空比以及电机转子位置与每相线圈之间的电角度计算每相桥臂的第一占空比D₁1、D₁2…D₁m，其中，m为相数，D₁m表示第m相电机线圈的占空比。

作为一种实施方式，步骤S301包括：

获取电机转子位置与每相线圈之间的电角度的余弦值，将公共占空比的值与余弦值进行乘法运算后得到每相桥臂的第一占空比。

本实施方式中，电机转子位置与每相线圈之间的电角度可以视为合成电流矢量与每相线圈的轴(例如，A轴、B轴、C轴)之间的夹角，使合成电流矢量向d-q轴坐标系中进行投影，可以通过投影位置控制电机转动或者不转动，合成电流矢量映射到d轴，则电机不转，如果映射的位置和d轴有夹角，则电机会转动，则可以持续输出扭矩，保持合成电流矢量的投影在D轴上，则不输出扭矩。

本实施方式通过获取电机转子位置和电机各相轴的电角度，将加热功率进行闭环控制后的公共占空比和各相轴的电角度的余弦值相乘即可得到加热功率在每相桥臂的占空比分量，同时控制电机转子位置与每相线圈之间的电角度，实现输出扭矩或者不输出扭矩。

步骤40.根据所述目标充放电功率获取所述外部的充放电口输出到电机线圈的中性线的目标充放电电流in*，根据所述目标充放电电流in*获取目标零轴电流i0*，根据目标零轴电流i0*和所述实际零轴电流i0进行闭环控制获取每相桥臂的第二占空比；

其中，在本步骤中，当外部的充放电口104连接外部电源时，根据外部电源的充放电方式计算目标充放电电流。

其中，在本步骤中，目标充放电电流也可以是外部的电池101输出到电机线圈103的电流。

作为一种实施方式，如图5所示，步骤40中的根据目标充放电功率获取外部的充放电口104输出到中性线的目标充放电电流，包括：

步骤401.当连接到外部的充放电口的外部的电源的充电模式为恒流充放电模式，根据目标充放电功率获取外部的充放电口的目标电压。

其中，在本步骤中，根据外部的电池101需求的目标充放电功率按照公式P＝U*×I，获取外部的充放电口104的目标电压U*，I为外部的电源的充电电流。

步骤402.获取充放电口的实际电压，根据目标电压和充放电口104的实际电压获取电压差值；

步骤403.对电压差值进行闭环控制获取输出到中性线的目标充放电电流。

在步骤402和步骤403中，通过电压传感器采集充放电口104的实际电压，将目标电压和充放电口104的实际电压进行差值运算获取电压差值再经过控制(例如PID(proportion、integral、differential，比例积分微分)控制)得到目标充放电电流。

本实施方式当检测到外部的电源的充电模式为恒流充放电模式，根据目标充放电功率获取外部的电源的目标电压，根据目标电压和充放电口104的实际电压计算获取目标充放电电流，实现了恒流充放电模式下目标充放电电流的获取。

作为另一种实施方式，步骤40中的根据目标充放电功率获取外部的充放电口输出到中性线的目标充放电电流，包括：

当连接到外部的充放电口的外部电源为恒压充放电模式，根据目标充放电功率获取外部的充放电口的电流作为外部的充放电口输出到中性线目标充放电电流。

在本步骤中，充电设备输出恒定的电压U，根据电池需求的目标充放电功率按照公式P＝U×in*计算获取目标充放电电流in*(即中性线上的电流)。

作为一种实施方式，步骤40中的根据所述目标充放电电流in*获取目标零轴电流i0*，包括：

将目标充放电电流in*乘以-1/n得到目标零轴电流i0*，n为电机线圈的相数。

其中，以从充放电口流入中性线的充电电流为正方向，多相相电流的方向为：以流入电机为正方向，流出电机为负方向，所以此时目标零轴电流i0*的方向为负方向。

作为一种实施方式，如图6所示，步骤40中的根据目标零轴电流i0*和所述实际零轴电流i0进行闭环控制获取每相桥臂的第二占空比，包括

步骤404.根据目标充放电电流in*和电机相数计算电机线圈的目标零轴电流i0*。

步骤405.将电机线圈上的实际零轴电流i0和电机线圈的目标零轴电流i0*进行运算再经过控制(例如PID控制)后得到每相桥臂的电压调节值U0。

步骤406.根据每相桥臂的电压调节值U0获取第二占空比D0。

其中，上述步骤中目标充放电电流in*与目标零轴电流i0*之间存在比例关系，比例系数为电机相数，将电机线圈103上的实际零轴电流i0和电机线圈103的目标零轴电流i0*进行减法运算获取电流差值再进行控制(例如PID控制)即可得到每相桥臂的电压调节值U0，将电压调节值U0与母线电压进行调制得到第二占空比D0。

步骤50.将每相桥臂的第一占空比分别和第二占空比进行计算获取每相桥臂的占空比。

其中，在本步骤中，第一占空比分别与第二占空比之间通过相加的方式得到每相桥臂的占空比。

本申请实施例一提出了一种能量转换装置的协同控制方法、装置、存储介质及车辆，协同控制方法包括：获取目标加热功率、目标充放电功率以及每相线圈上的采样电流值；根据每相线圈上的采样电流值分别获取第一发热功率和电机线圈的实际零轴电流；根据目标加热功率和第一发热功率进获取每相桥臂的第一占空比；根据所述目标充放电功率获取目标充放电电流，根据目标充放电电流获取目标零轴电流，根据目标零轴电流和实际零轴电流进行闭环控制获取每相桥臂的第二占空比；将每相桥臂的第一占空比分别和第二占空比进行计算获取每相桥臂的占空比，根据占空比控制PWM整流器，实现了并使外部的电池或者供电设备输出的电流流经电机线圈以产生热量，以加热流经电机线圈的冷却管中的冷却液，当该冷却液流经动力电池时加热动力电池，可省去额外动力电池加热装置，降低了整个装置的成本，确保电池在低温状态下的充放电得到保障，同时实现了充放电过程和加热过程的协同工作。

本申请实施例二提供一种能量转换装置的协同控制方法，如图7所示，当目标充放电功率为零时，则协同控制方法包括：

步骤S11.获取目标加热功率以及每相线圈上的采样电流值；

步骤S21.根据每相线圈上的采样电流值获取能量转换装置的第一发热功率；

步骤S31.将每相桥臂的第一占空比设置为每相桥臂的占空比。

本申请实施例二提出的一种能量转换装置的协同控制方法，与实施例一不同点在于目标充放电功率为零，通过采用包括可逆PWM整流器和电机线圈的能量转换装置，使该能量转换装置与外部的电池连接以及通过充放电口与供电设备或者用电设备连接时，获取目标加热功率以及每相线圈上的采样电流值，根据每相线圈上的采样电流值获取能量转换装置的第一发热功率；将每相桥臂的第一占空比设置为每相桥臂的占空比，根据占空比控制PWM整流器中每相桥臂上开关器件的导通和关断，实现了并使外部的电池或者供电设备输出的电流流经电机线圈以产生热量，以加热流经电机线圈的冷却管中的冷却液，当该冷却液流经动力电池时加热动力电池，可省去额外动力电池加热装置，降低了整个装置的成本，确保电池在低温状态下的充放电得到保障。

本申请实施例三提供一种能量转换装置的协同控制方法，如图8所示，当目标加热功率为零时，协同控制方法包括：

步骤S12.获取目标充放电功率以及每相线圈上的采样电流值；

步骤S22.根据每相线圈上的采样电流值获取每套绕组基于同步旋转坐标系的实际零轴电流i0；

步骤S32.根据目标充放电功率获取外部的充放电口输出的目标充放电电流in*，根据目标充放电电流in*获取目标零轴电流i0*，根据目标零轴电流i0*和实际零轴电流i0进行闭环控制获取每相桥臂的第二占空比；

步骤S42.将第二占空比设置为每相桥臂的占空比。

本申请实施例三提出一种能量转换装置的协同控制方法，与实施例一不同点在于目标加热功率为零，获取目标充放电功率以及每相线圈上的采样电流值；根据每相线圈上的采样电流值获取每实际零轴电流；根据目标充放电功率获取目标充放电电流，根据目标充放电电流获取目标零轴电流，根据目标零轴电流和实际零轴电流进行闭环控制获取每相桥臂的第二占空比，将第二占空比设置为每相桥臂的占空比，实现了通过目标零轴电流和实际零轴电流进行充放电的过程。

下面通过具体的矢量控制图对本申请进行具体说明：

图9是本发明n相电机的一种控制框图，涉及多相电机的矢量控制，将多相电机矢量解算到N相轴坐标系上进行闭环控制。图10是对应图9的以三相电机为例，举例示范三相电机矢量控制系统框。控制器接收充放电指令和加热功率指令，根据充放电指令通过给定充放电口电压值和采样充放电口电压值进行闭环控制得出目标充放电电流in*，根据目标充放电电流in*乘以1/n获取目标零轴电流i0*；读取转子位置、采样母线电压Udc、n相电流，由n相电流提取实际零轴电流i0，目标零轴电流i0*和实际零轴电流i0做闭环控制计算出n相线圈的第二占空比(其中，第二占空比为每相线圈的平均占空比)；由采样母线电压Udc、可逆PWM整流器的载波频率和n相电流，评估控制器发热功率，将给定的加热功率和评估的加热功率做闭环PI控制，计算出占空比，并将计算出的占空比解算到n相轴系上；再将解算到n相轴系上的占空比和n相线圈的第二占空比相加得出n相总的占空比，进行桥臂脉冲调制输出，控制充放电电流和加热功率。

其中，将目标加热功率对应的闭环控制占空比转换到各相桥臂的转子位置θ余弦角度值和转子位置θ电机相绕组的相对位置有关：

例如，三相电机的转子位置到ABC轴的电角度分别是：θ，

例如，五相电机的转子位置到ABC轴的电角度分别是θ，

以六相电机为例进行举例说明，六相电机包括对称六相电机和不对称六相电机(相移30°双三相电机)两种。六相电机定子有两套三相对称绕组组成(ABC为第一套绕组，UVW为第二套绕组)。对称六相电机转子位置到ABC轴的电角度分别是θ，

转子位置到UVW轴的电角度分别是

π-θ，

不对称六相电机(相移30°双三相电机)转子位置到ABC轴的电角度分别是θ，

转子位置到UVW轴的电角度分别是

多相电机的转换角度值类似，找到转子位置和电机各相绕组轴的电角度，将加热功率闭环控制后的占空比与转子位置和各相轴的电角度的余弦值相乘即可得到加热功率在每相桥臂的占空比分量。再将解算到n相轴系上的占空比分量和充放电闭环控制得出的n相线圈的第二占空比相加得出n相总的占空比。

本申请是一种改进的电机控制方案，电机是M相P线电机，P线包括每相线圈所在的线和每相线圈共接形成的中性线，例如三相四线电机，测量电机线圈中至少P-1线上的电流，根据测量的电流可以间接的确定电机的中性线上的电流，下面举一例说明：见图11为本三相四线电机控制系统原理图，其中各物理规定如下：以电流流进电机的方向为正，且满足ia+ib+ic+in＝0，ia、ib、ic、in在其中任意至少三相中安装电流传感器即可，采集电流ia、ib、ic，通过in＝-ia-ib-ic计算出in，电流提取量即中性线上电流in。Udc即为母线电容C1上的电压，idc即为电池端流向电机控制器的总电流。占空比是指上桥臂导通的占空比，上下桥臂开关互补，并根据功率器件特性保留一定的死区时间。

现以图10中三相电机矢量控制系统说明具体的控制过程，n相电机的控制过程类似：

第一种工作模式：充放电功率不为0，加热功率为0

采样母线电压Udc和三相电流，由三相电流提取实际零轴电流i0，根据充放电指令通过给定充放电口电压值和采样充放电口电压值进行闭环控制得出目标充放电电流in*，根据目标充放电电流in*乘以1/3获取目标零轴电流i0*；电流内环需求的电流值i0*和实际零轴电流i0做闭环控制计算出三相桥臂的第二占空比；加热功率控制环路不解算，直接将第二占空比作为ABC三相桥臂的占空比，进行三相桥臂脉冲调制输出，控制充放电电流。

第二种工作模式：充放电功率为0，加热功率不为0：

读取转子位置θ、采样母线电压Udc和三相电流，由采样母线电压Udc、可逆PWM整流器的载波频率和n相电流，根据公式1评估电机的绕组发热功率，再根据此时的电压平台、三相电流粗略评估可逆PWM整流器的开关损耗功率(或者将可逆PWM整流器的损耗进行测试标定，根据电压和电流进行查表得出或者线性拟合)，两部分之和作为控制器总的发热功率，将给定的加热功率和评估的加热功率做闭环控制(例如PI控制)，计算出公共占空比，并将计算出的公共占空比根据电机转子位置进行解算得到第一占空比D₁1，D₁2，D₁3，直接将D₁1，D₁2，D₁3分别作为三相桥臂的占空比，即可获得A相占空比、B相占空比及C相占空比；充放电控制环路不解算不控制，直接将解算作到三相轴系上的根据加热功率获得的占空比作为每相桥臂的占空比，进行三相桥臂脉冲调制输出，控制电机加热功率。

公式1：

第二种工作模式：充放电功率≠0，加热功率≠0，

读取转子位置θ、采样母线电压Udc、三相电流，由三相电流提取实际零轴电流i0。充放电指令通过给定充电口电压值和采样充电口电压值电压外环控制得出电流内环需求的目标零轴电流值i0*；电流内环需求的目标零轴电流值i0*和实际零轴电流i0做闭环控制计算出三相线圈的第二占空比；

由采样母线电压Udc、可逆PWM整流器载波频率和n相电流，根据公式1评估电机的绕组发热功率，再根据此时的电压平台、三相电流粗略评估可逆PWM整流器的开关损耗功率(或者将可逆PWM整流器损耗进行测试标定，根据电压和电流进行查表得出或者线性拟合)，两部分之和作为控制器总的发热功率，将给定的加热功率和评估的加热功率做闭环PI控制，计算出公共占空比，并将计算出的公共占空比根据电机转子位置进行解算得到第一占空比D₁1，D₁2，D₁3，直接将D₁1，D₁2，D₁3分别作为三相桥臂的占空比，即可获得A相占空比、B相占空比及C相占空比；再将A相占空比、B相占空比及C相占空比分别和三相线圈的第二占空比相加得出三相总的占空比，进行三桥臂脉冲调制输出，控制充放电电流和加热功率。

多相电机和多条线圈支路的加热功率计算说明：

以图13为例，其每相绕组线圈支路数k＝4，两个极点并联引出中性线，此时计算电机绕组发热功率需要根据每条线圈支路绕组的阻值和每条线圈支路电流，根据ABC三相电流和中性线电流可以计算出每条线圈支路的电流，按照公式2计算电机绕组的发热功率，其他情况例如多相电机的计算方法类似。

公式2：

其中，P_q为第q个线圈支路的功率，R_sq为第q个线圈支路的相电阻，iaq为第q个线圈支路的a相支路的电流，ibq为第q个线圈支路的b相支路的电流，icq为第q个线圈支路的c相支路的电流。

多相电机的计算方法类似，其基本原理为将每一套三相绕组看成一个基本单元，按照式2进行加热功率计算，然后按照图9进行控制。

以六相电机为例，见图15或者图16或者图17。六相电机的每相绕组其线圈支路数为2，流向电机有两套绕组，其中一套UVW，另一套ABC。根据ABCUVW六相电流和中性线电流可以计算出每条支路的电流，按照公式2计算UVW绕组和ABC的发热功率，电机的加热功率等于两者之和。

当能量转换装置包括多相电机和多套绕组时，根据每套绕组的相电流和中性线上的P线电流，分别计算出每个支路电流，按照公式2计算出每套绕组的加热功率，分别计算每套绕组的加热，将各套绕组的功率相加，得到电机总的加热功率，然后按照图9进行控制。

对于能量转换装置的电路结构，可以采用以下电路结构：

图11为本实施方式提供的能量转换装置的电路图，能量转换装置包括可逆PWM整流器102、电机线圈103，还包括开关K1、开关K2，电阻R、开关K3以及电容C1，外部的电池的正极连接开关K1的第一端和开关K2的第一端，开关K1的第二端连接电容C1的第一端,开关K2的第二端连接电阻R的第一端，电阻R的第二端连接电容C1的第一端，电池的负极连接开关K3的第一端，开关K3的第二端连接电容C1的第二端，可逆PWM整流器包括三相桥臂，第一相桥臂包括串联连接的第一功率开关单元和第二功率开关单元，第二相桥臂包括串联连接的第三功率开关单元和第四功率开关单元，第三相桥臂包括串联连接的第五功率开关单元和第六功率开关单元，第一功率开关单元的输入端、第三功率开关单元的输入端、第五功率开关单元的输入端共接形成第一汇流端并与电容C1的第一端连接，第二功率开关单元的输出端、第四功率开关单元的输出端、第六功率开关单元的输出端的输出端共接形成第二汇流端并与电容C1的第二端连接，第一功率开关单元包括第一上桥臂VT1和第一上桥二极管VD1，第二功率开关单元包括第二下桥臂VT2和第二下桥二极管VD2，第三功率开关单元包括第三上桥臂VT3和第三上桥二极管VD3，第四功率开关单元包括第四下桥臂VT4和第四下桥二极管VD4，第五功率开关单元包括第五上桥臂VT5和第五上桥二极管VD5，第六功率开关单元包括第六下桥臂VT6和第六下桥二极管VD6，电机线圈包括一套三相绕组，第一相线圈连接第一相桥臂的中点，第二相线圈连接于第二相桥臂的中点，第三相线圈连接于第三相桥臂的中点，第一相线圈、第二相线圈、第三相线圈共接形成中性点，中性点引出中性线，能量转换模块还包括开关K4、开关K5、电感L、电容C2，充放电口的第一端连接电感L的第二端和电容C2的第一端，电感L的第一端连接开关K4的第二端，开关K4的第一端连接中性线，充放电口的第二端连接开关K5的第二端，开关K5的第一端、电容C2的第二端共接于第二汇流端。

如图12所示，图12与图11的不同点在于，充放电口104的第一端连接开关K7的第二端和开关K8的第二端，充放电口104的第二端连接开关K5的第二端，开关K7的第一端连接电感L的第二端和电容C2的第一端，电感L的第一端连接开关K6的第二端，开关K6的第一端连接中性线，开关K5的的第一端连接电容C2的第二端和第二汇流端，开关K4的第一端连接电池的正极，开关K4的第二端连接电容C2的第一端，开关K8的第一端连接电容C1的第一端。

图13与图11的不同点在于：每相绕组包括四个线圈支路，第一相线圈中的线圈A1、线圈A2、线圈A3、线圈A4的一端共接于第一相桥臂的中点A，第二相线圈中线圈B1、线圈B2、线圈B3、线圈B4的一端共接于第二相桥臂的中点B，第三相线圈中线圈C1、线圈C2、线圈C3、线圈C4的一端共接于第三相桥臂的中点C，线圈A1、线圈B1、线圈C1的另一端共接形成第一连接点n1，线圈A2、线圈B2、线圈C2的另一端共接形成第二连接点n2，线圈A3、线圈B3、线圈C3的另一端共接形成第三连接点n3，线圈A4、线圈B4、线圈C4的另一端共接形成第四连接点n4，第一连接点n1、第二连接点n2和第二连接点n3共接形成第一中性点并引出中性线。

如图14所示，电机可以有多套绕组单元，每一套绕组单元的所有相绕组作为一个基本单元，对每一个基本单元采用电机矢量控制都可以独立的控制电机运行。可逆PWM整流器102包括一组M₁路桥臂，M₁路桥臂形成第一汇流端和第二汇流端，动力电池101的正极端和负极端分别连接第一汇流端和第二汇流端，电机线圈103包括第一绕组单元和第二绕组单元；

第一绕组单元包括一套m₁相绕组，m₁相绕组中的每一相绕组包括n₁个线圈支路，每一相绕组的n₁个线圈支路共接形成一个相端点，m₁相绕组的相端点与M₁路桥臂中的m₁路桥臂的每路桥臂的中点一一对应连接，m₁相绕组中的每一相绕组的n₁个线圈支路中的一个线圈支路还分别与其他相绕组中的n₁个线圈支路中的一个线圈支路连接，以形成n₁个连接点，n₁个连接点形成T₁个中性点，从T₁个中性点引出J₁条中性线；其中，n₁≥T₁≥1，T₁≥J₁≥1，m₁≥2且n₁，m₁，T₁，J₁均为正整数；

第二绕组单元包括一套m₂相绕组，m₂相绕组中的每一相绕组包括n₂个线圈支路，每一相绕组的n₂个线圈支路共接形成一个相端点，m₂相绕组的相端点与M₁路桥臂中m₂路桥臂的每路桥臂的中点一一对应连接，m₂相绕组中的每一相绕组的n₂个线圈支路中的一个线圈支路还分别与其他相绕组中的n₂个线圈支路中的一个线圈支路连接，以形成n₂个连接点，n₂个连接点形成T₂个中性点，从T₂个中性点引出J₂条中性线；其中，n₂≥T₂≥1，T₂≥J₂≥1，m₂≥2，M≥m1+m2且n₂，m₂，T₂，J₂均为正整数。

如图15所示，能量转换装置包括可逆PWM整流器102、电机线圈103，还包括开关K1、开关K2，电阻R、开关K3以及电容C1，外部的电池101的正极连接开关K1的第一端和开关K2的第一端，开关K1的第二端和开关K2的第二端连接电容C1的第一端，外部的电池101的负极连接开关K3的第一端，开关K3的第二端连接电容C1的第二端，可逆PWM整流器102包括六相桥臂，第一相桥臂包括串联连接的第一功率开关单元和第二功率开关单元，第二相桥臂包括串联连接的第三功率开关单元和第四功率开关单元，第三相桥臂包括串联连接的第五功率开关单元和第六功率开关单元，第四相桥臂包括串联连接的第七功率开关单元和第八功率开关单元，第五相桥臂包括串联连接的第九功率开关单元和第十功率开关单元，第六相桥臂包括串联连接的第十一功率开关单元和第十二功率开关单元，第一功率开关单元的输入端、第三功率开关单元的输入端、第五功率开关单元的输入端、第七功率开关单元的输入端、第九功率开关单元的输入端、第十一功率开关单元的输入端共接于电容C1的第一端并形成第一汇流端，第二功率开关单元的输出端、第四功率开关单元的输出端、第六功率开关单元的输出端、第八功率开关单元的输出端、第十功率开关单元、第十二功率开关单元的输出端的输出端共接于电容C1的第二端并形成第二汇流端，第一功率开关单元包括第一上桥臂VT1和第一上桥二极管VD1，第二功率开关单元包括第二下桥臂VT2和第二下桥二极管VD2，第三功率开关单元包括第三上桥臂VT3和第三上桥二极管VD3，第四功率开关单元包括第四下桥臂VT4和第四下桥二极管VD4，第五功率开关单元包括第五上桥臂VT5和第五上桥二极管VD5，第六功率开关单元包括第六下桥臂VT6和第六下桥二极管VD6，第七功率开关单元包括第七上桥臂VT7和第七上桥二极管VD7，第八功率开关单元包括第八下桥臂VT8和第八下桥二极管VD8，第九功率开关单元包括第九上桥臂VT9和第九上桥二极管VD9，第十功率开关单元包括第十下桥臂VT10和第十下桥二极管VD10，第十一功率开关单元包括第十一上桥臂VT11和第十一上桥二极管VD11，第十二功率开关单元包括第十二下桥臂VT12和第十二下桥二极管VD12，电机线圈103包括第一绕组单元和第二绕组单元，第一绕组单元包括一套三相绕组，每相绕组包括两相线圈，第一相线圈中的线圈A1、线圈A2的一端共接于第一相桥臂的中点A，第二相线圈中线圈B1、线圈B2的一端共接于第二相桥臂的中点B，第三相线圈中线圈C1、线圈C2的一端共接于第三相桥臂的中点C，线圈A1、线圈B1、线圈C1的另一端共接形成第一连接点n1，线圈A2、线圈B2、线圈C2的另一端共接形成第二连接点n2，第二连接点n2引出第一中性线，第二绕组单元包括一套三相绕组，每相绕组包括两个线圈支路，第一相线圈中的线圈U1、线圈U2的一端共接于第四相桥臂的中点U，第二相线圈中线圈V1、线圈V2的一端共接于第五相桥臂的中点V，第三相线圈中线圈W1、线圈W2的一端共接于第六相桥臂的中点W，线圈U1、线圈V1、线圈W1的另一端共接形成第三连接点n3，线圈U2、线圈V2、线圈W2的另一端共接形成第四连接点n4，第四连接点n4形成中性点并引出第二中性线，能量转换模块还包括直开关K4、开关K5、开关K6、开关K7、电容C2，外部的充放电口的第一端连接开关K5的第二端，外部的直流口105的第二端连接开关K6的第二端，开关K5的第一端连接开关K4的第二端、开关K7的第二端以及电容C2的第一端，开关K4的第一端连接第一中性线，开关K7的第一端连接第二中性线，开关K6的第一端连接电容C2的第二端和可逆PWM整流器102的第二汇流端，本实施例中，可通过控制开关K4、K7的工作状态根据加热和充放电功率的需求选通接入电路的线圈支路。

如图16所示，与图15的不同点在于：能量转换模块不包括开关K7，第二连接点n2和第四连接点n4共接形成中性点并引出中性线，中性线连接开关K4的第一端，开关K4的第二端连接开关K5的第一端和电容C2的第一端，两套绕组的线圈支路共接连接到外部的充放电口，两套绕组的各线圈支路同时用于加热和充放电。

如图17所示，与图16的不同点在于：第一连接点n1、第二连接点n2、第三连接点n3、第四连接点n4共接形成中性点并引出中性线，中性线连接开关K4的第一端，电机线圈的每相绕组的二个线圈支路都参与充放电及加热。

本发明实施例四提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例一至实施例三所述方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

本发明实施例五提供一种能量转换装置的协同控制装置，所述能量转换装置包括可逆PWM整流器和电机线圈，所述可逆PWM整流器连接所述电机线圈，外部的电池的正极端和负极端分别连接所述可逆PWM整流器的第一汇流端和第二汇流端，外部的充放电口的第一端和第二端分别连接所述电机线圈引出的至少一条中性线和所述可逆PWM整流器的第二汇流端；

所述协同控制装置包括：

参数获取模块，用于获取目标加热功率、目标充放电功率以及每相线圈上的采样电流值；

第一加热功率获取模块，用于根据每相线圈上的采样电流值获取所述能量转换装置的第一发热功率；

实际零轴电流获取模块，用于根据每相线圈上的采样电流值获取每套绕组基于零轴坐标系的实际零轴电流；

第一占空比获取模块，用于根据所述目标加热功率和所述第一发热功率进行闭环矢量控制获取每相桥臂的第一占空比；

第二占空比获取模块，用于根据所述目标充放电功率获取所述外部的充放电口输出的目标充放电电流in*，根据所述目标充放电电流in*和所述实际零轴电流i0进行闭环矢量控制获取每相桥臂的第二占空比；

占空比获取模块，用于根据所述每相桥臂的第一占空比和所述第二占空比获取每相桥臂的占空比。

本申请实施例六提供一种车辆，电动汽车还包括上述实施例六提供的能量转换装置。

如图18所示，电池包的加热和冷却回路包含以下回路：电机驱动系统冷却回路、电池冷却系统回路、空调系统的冷却回路。电池冷却系统回路通过换热板和空调冷却系统融合；电池冷却系统回路通过四通阀和电机驱动系统冷却回路贯通。电机驱动系统冷却回路通过三通阀的切换将散热器连接和断开。电机驱动系统冷却回路与电池冷却系统回路通过阀体切换，改变管道中冷却液流向，使电机驱动系统加热后的冷却液的流向电池冷却系统，完成热量从电机驱动系统到电池冷却的传递；电机驱动系统处于非加热模式，通过三通阀和四通阀切换，电机驱动系统冷却液走A回路，电池冷却系统的冷却液走C回路；电机处于加热模式，通过三通阀和四通阀切换，电机驱动系统冷却液走B回路，实现电机驱动系统加热后的冷却液流向电池包冷却回路来给电池加热。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种能量转换装置的协同控制方法，其特征在于，所述能量转换装置包括可逆PWM整流器和电机线圈，所述可逆PWM整流器连接所述电机线圈，外部的电池的正极端和负极端分别连接所述可逆PWM整流器的第一汇流端和第二汇流端，外部的充放电口的第一端和第二端分别连接所述电机线圈引出的至少一条中性线和所述可逆PWM整流器的第二汇流端；

所述协同控制方法包括：

获取目标加热功率、目标充放电功率以及每相线圈上的采样电流值；

根据每相线圈上的采样电流值分别获取所述能量转换装置的第一发热功率和电机线圈基于电机转子磁场定向的同步旋转坐标系的实际零轴电流；

根据所述目标加热功率和所述第一发热功率进行闭环控制获取每相桥臂的第一占空比；

根据所述目标充放电功率获取所述外部的充放电口输出到电机线圈的中性线的目标充放电电流，根据所述目标充放电电流获取目标零轴电流，根据目标零轴电流和所述实际零轴电流进行闭环控制获取每相桥臂的第二占空比；

将所述每相桥臂的第一占空比分别和所述第二占空比进行计算获取每相桥臂的占空比。

2.如权利要求1所述的协同控制方法，其特征在于，当所述目标充放电功率为零时，则所述协同控制方法包括：

获取目标加热功率以及每相线圈上的采样电流值；

根据每相线圈上的采样电流值获取所述能量转换装置的第一发热功率；

根据所述目标加热功率和所述第一发热功率进行闭环控制获取每相桥臂的第一占空比；

将所述每相桥臂的第一占空比设置为每相桥臂的占空比；

或者，当所述目标加热功率为零时，则所述协同控制方法包括：

获取目标充放电功率以及每相线圈上的采样电流值；

根据每相线圈上的采样电流值获取每套绕组基于所述同步旋转坐标系的实际零轴电流；

根据所述目标充放电功率获取所述外部的充放电口输出的目标充放电电流，根据所述目标充放电电流获取目标零轴电流，根据目标零轴电流和所述实际零轴电流进行闭环控制获取每相桥臂的第二占空比；

将所述第二占空比设置为每相桥臂的占空比。

3.如权利要求1所述的协同控制方法，其特征在于，所述能量转换装置还包括第一母线电容，所述第一母线电容的第一端和所述可逆PWM整流器的第一汇流端连接，所述第一母线电容的第二端和所述可逆PWM整流器的第二汇流端连接，所述根据每相线圈上的采样电流值获取所述能量转换装置的第一发热功率，包括：

根据每相线圈上的采样电流值获取所述电机线圈的加热功率；

获取所述第一母线电容的母线电压，根据所述每相线圈上的采样电流值、所述第一母线电容的母线电压和可逆PWM整流器的开关频率查表获取所述可逆PWM整流器的发热功率；

根据电机线圈的加热功率和所述可逆PWM整流器的发热功率计算所述能量转换装置的第一发热功率。

4.如权利要求1所述的协同控制方法，其特征在于，所述根据所述每相线圈上的采样电流值获取基于所述同步旋转坐标系的实际零轴电流，包括：

根据以下计算公式获取同步旋转坐标系的实际零轴电流：

其中，i0为实际零轴电流，ia、ib......im为每相线圈上的采样电流值，m为电机相数。

5.如权利要求1所述的协同控制方法，其特征在于，所述根据所述目标加热功率和所述第一发热功率进行闭环矢量控制获取每相桥臂的第一占空比，包括：

将所述目标加热功率和所述第一发热功率进行减法运算后再经过闭环控制得到公共占空比；

获取电机转子位置，根据所述公共占空比以及所述电机转子位置与每相线圈之间的电角度计算每相桥臂的第一占空比。

6.如权利要求5所述的协同控制方法，其特征在于，所述根据所述公共占空比以及所述电机转子位置与每相线圈之间的电角度计算每相桥臂的第一占空比，包括：

获取所述电机转子位置与每相线圈之间的电角度的余弦值，将所述公共占空比的值与所述余弦值进行乘法运算后得到每相桥臂的第一占空比。

7.如权利要求1所述的协同控制方法，其特征在于，所述根据目标充放电功率获取所述外部的充放电口输出到电机线圈的中性线的目标充放电电流，包括：

当连接到所述外部的充放电口的外部电源为恒流充放电模式，

根据所述目标充放电功率获取外部的充放电口的目标电压；

获取充放电口的实际电压，根据所述目标电压和所述充放电口的实际电压获取电压差值；

对所述电压差值进行闭环控制获取输出到所述中性线的目标充放电电流；

或，当连接到所述外部的充放电口的外部电源为恒压充放电模式，根据所述目标充放电功率获取所述外部的充放电口的电流作为所述外部的充放电口输出到所述中性线目标充放电电流。

8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

9.一种能量转换装置的协同控制装置，其特征在于，所述能量转换装置包括可逆PWM整流器和电机线圈，所述可逆PWM整流器连接所述电机线圈，外部的电池的正极端和负极端分别连接所述可逆PWM整流器的第一汇流端和第二汇流端，外部的充放电口的第一端和第二端分别连接所述电机线圈引出的至少一条中性线和所述可逆PWM整流器的第二汇流端；

所述协同控制装置包括：

参数获取模块，用于获取目标加热功率、目标充放电功率以及每相线圈上的采样电流值；

第一加热功率获取模块，用于根据每相线圈上的采样电流值获取所述能量转换装置的第一发热功率；

实际零轴电流获取模块，用于根据每相线圈上的采样电流值获取每套绕组基于零轴坐标系的实际零轴电流；

第一占空比获取模块，用于根据所述目标加热功率和所述第一发热功率进行闭环矢量控制获取每相桥臂的第一占空比；

第二占空比获取模块，用于根据所述目标充放电功率获取所述外部的充放电口输出的目标充放电电流，根据所述目标充放电电流和所述实际零轴电流进行闭环矢量控制获取每相桥臂的第二占空比；

占空比获取模块，用于根据所述每相桥臂的第一占空比和所述第二占空比获取每相桥臂的占空比。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆还包括权利要求9所述的能量转换装置的协同控制装置。

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