CN113752910B - 能量处理装置、方法及车辆 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种能量处理装置、方法及车辆。装置包括：振荡加热电路，与车辆的电池连接；能耗电路，用于与外部供电设备连接；控制器，分别与所述振荡加热电路、所述能耗电路以及所述电池连接，用于在第一预设状态下，控制所述振荡加热电路对所述电池进行加热，在振荡加热期间利用所述能耗电路接收所述外部供电设备提供的能量。由此，在第一预设状态下，通过振荡加热电路对电池进行加热期间，利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量，这样，可以避免因电池加热期间电压不稳定而导致的外部供电设备关闭或发生充电故障，从而避免了二次启动外部供电设备。

Description

能量处理装置、方法及车辆
技术领域
本申请涉及车辆领域，具体地，涉及一种能量处理装置、方法及车辆。
背景技术
由于电池具有安全性高、寿命长、能量大等优点，被广泛的应用在电动车辆上。但是，相对于常温下(例如，15℃以上)，电池在低温环境下(例如，0℃以下)的电池极化很大，充电能力急速下降。若用户在低温环境下使用外部供电设备(例如，充电桩)对电动车辆的电池进行充电，将会降低电池的性能和使用寿命，同时可能使其安全性大大降低。
因此，在通过外部供电设备向电池充电时，通常先检测动力电池的温度，以根据该温度判断是否需要先对动力电池进行加热，其中，当动力电的温度低于设定阈值时，先通过加热器(例如，正温度系数热敏电阻(PTC))对电池加热，之后再进行充电。也就是说，把外部供电设备与电池建立连接后，需要等待电池加热完成后再进行充电，在这期间外部供电设备会因没有检测到交互信号而自动掉线(即关闭)。另外，在电池加热期间，电池电压波动较大，这样，将外部供电设备与电池连接，以为电池充电，外部供电设备将会检测到电池的电压不稳定而上报故障并掉线。若外部供电设备发生掉线，在电池加热完成后，还需要用户二次启动外部供电设备，以对电池进行充电。
发明内容
本申请的目的是提供一种能量处理装置、方法及车辆。
为了实现上述目的，第一方面，本申请提供一种能量处理装置，包括：
振荡加热电路，与车辆的电池连接；
能耗电路，用于与外部供电设备连接；
控制器，分别与所述振荡加热电路、所述能耗电路以及所述电池连接，用于在第一预设状态下，控制所述振荡加热电路对所述电池进行加热，在振荡加热期间利用所述能耗电路接收所述外部供电设备提供的能量。
可选地，所述能耗电路为所述车辆的空调暖风系统的加热电路。
可选地，所述空调暖风系统加热电路包括：
至少一发热组件，其中，所述发热组件包括串联的开关管和第一电阻；
第一电容，与每一所述发热组件并联，所述第一电容还用于与所述外部供电设备连接。
可选地，所述振荡加热电路包括N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述电池的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极；
N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N个线圈的第二端共接；
第二电容，所述第二电容的第一端与所述N相桥臂的第一汇流端、所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端、所述电池的负极连接；
其中，N≥2。
可选地，用于在第一预设状态下，控制所述N相桥臂使所述N个线圈与所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
可选地，所述振荡加热电路包括：
N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述电池的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极；
N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N个线圈的第二端共接；
第二电容，所述第二电容的第一端与所述N相桥臂的第一汇流端、所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端、所述电池的负极连接；
第三电容，所述第三电容的第一端与所述N个线圈的第二端连接，所述第三电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端连接；
其中，N≥1。
可选地，所述控制器，用于在第一预设状态下，控制所述N相桥臂使所述第三电容对所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
可选地，所述振荡加热电路包括：
第二电容；
N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述第二电容的第一端，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极、所述第二电容的第二端；
N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，N个线圈的第二端共接并连接至所述电池的正极；
其中，N≥1。
可选地，所述控制器，用于在第一预设状态下，控制所述N相桥臂使所述第二电容对所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
可选地，所述装置还包括：第一开关，所述第一开关的第一端与所述外部供电设备连接，所述第一开关的第二端连接至所述电池；
所述控制器，还用于在第二预设状态下，控制所述振荡加热电路处于不对所述电池进行加热的状态且所述能耗电路处于不接收所述外部供电设备提供的能量的状态，并控制所述第一开关导通，以使所述电池直接接收所述外部供电设备提供的能量。
可选地，所述N个线圈为电机绕组，所述N相桥臂为桥臂变换器；
所述装置还包括：
第二开关，所述第二开关的第一端与所述N个线圈的第二端连接，所述第二开关的第二端与所述第三电容的第一端连接；
所述控制器，还用于在第三预设状态下，控制所述第二开关断开，并控制所述桥臂变换器使与所述电机绕组对应的电机输出功率。
可选地，所述N个线圈为电机绕组，所述N相桥臂为桥臂变换器；
所述装置还包括：
第三开关，所述第三开关的第一端与所述N个线圈的第二端连接，所述第三开关的第二端与所述电池的正极连接。
所述控制器，还用于在第三预设状态下，控制所述第三开关断开，并控制所述桥臂变换器使与所述电机绕组对应的电机输出功率。
可选地，所述空调暖风系统的加热电路还包括：
第四开关，所述第四开关的第一端与所述外部供电设备连接，所述第四开关的第二端与所述第一电容的第一端连接；
第二电阻；
第五开关，所述第五开关的第一端与所述外部供电设备连接，另一端通过所述第二电阻与所述第四开关的第二端连接。
可选地，所述控制器，用于在第一预设状态下，控制所述第五开关导通，以使所述第一电容接收所述外部供电设备提供的能量，以为所述电池进行预充电，之后，控制所述第四开关导通、所述第五开关断开，并控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
可选地，所述装置还包括：第六开关，所述第六开关的第一端与所述能耗电路连接，所述第六开关的第二端与所述电池连接；
所述控制器，还用于在第四预设状态下，控制所述能耗电路处于不接收所述外部供电设备提供的能量的状态，控制所述第六开关导通，并控制所述开关管使所述第一电阻接收所述电池提供的能量。
第二方面，本申请提供一种能量处理方法，包括：
在第一预设状态下，控制振荡加热电路对车辆的电池进行加热，在振荡加热期间利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量；
其中，振荡加热电路，与车辆的电池连接；能耗电路，用于与外部供电设备连接。
可选地，所述能耗电路为所述车辆的空调暖风系统的加热电路。
可选地，所述空调暖风系统加热电路包括：
至少一发热组件，其中，所述发热组件包括串联的开关管和第一电阻；
第一电容，与每一所述发热组件并联，所述第一电容还用于与所述外部供电设备连接。
可选地，所述振荡加热电路包括N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述电池的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N个线圈的第二端共接；第二电容，所述第二电容的第一端与所述N相桥臂的第一汇流端、所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端、所述电池的负极连接；其中，N≥2；
所述在第一预设状态下，控制振荡加热电路对车辆的电池进行加热，在振荡加热期间利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量，包括：
在第一预设状态下，控制所述N相桥臂使所述N个线圈与所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
可选地，所述振荡加热电路包括：N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述电池的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N个线圈的第二端共接；第二电容，所述第二电容的第一端与所述N相桥臂的第一汇流端、所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端、所述电池的负极连接；第三电容，所述第三电容的第一端与所述N个线圈的第二端连接，所述第三电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端连接；其中，N≥1；
所述在第一预设状态下，控制振荡加热电路对车辆的电池进行加热，在振荡加热期间利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量，包括：
在第一预设状态下，控制所述N相桥臂使所述第三电容对所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
可选地，所述振荡加热电路包括：第二电容；N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述第二电容的第一端，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极、所述第二电容的第二端；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，N个线圈的第二端共接并连接至所述电池的正极；其中，N≥1；
所述在第一预设状态下，控制振荡加热电路对车辆的电池进行加热，在振荡加热期间利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量，包括：
在第一预设状态下，控制所述N相桥臂使所述第二电容对所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
可选地，所述方法还包括：
在第二预设状态下，控制所述振荡加热电路处于不对所述电池进行加热的状态且所述能耗电路处于不接收所述外部供电设备提供的能量的状态，并控制设置于所述外部供电设备与所述电池之间的第一开关导通，以使所述电池直接接收所述外部供电设备提供的能量。
可选地，所述N个线圈为电机绕组，所述N相桥臂为桥臂变换器；
所述方法还包括：
在第三预设状态下，控制设置于所述N个线圈的第二端与所述第三电容的第一端之间的第二开关断开，并控制所述桥臂变换器使与所述电机绕组对应的电机输出功率。
可选地，所述N个线圈为电机绕组，所述N相桥臂为桥臂变换器；
所述方法还包括：
在第三预设状态下，控制设置于所述N个线圈的第二端与所述电池的正极之间的第三开关断开，并控制所述桥臂变换器使与所述电机绕组对应的电机输出功率。
可选地，所述空调暖风系统的加热电路还包括：第四开关，所述第四开关的第一端与所述外部供电设备连接，所述第四开关的第二端与所述第一电容的第一端连接；第二电阻；第五开关，所述第五开关的第一端与所述外部供电设备连接，另一端通过所述第二电阻与所述第四开关的第二端连接；
所述在第一预设状态下，控制振荡加热电路对车辆的电池进行加热，在振荡加热期间利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量，包括：
在第一预设状态下，控制所述第五开关导通，以使所述第一电容接收所述外部供电设备提供的能量，以为所述电池进行预充电，之后，控制所述第四开关导通、所述第五开关断开，并控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
可选地，所述方法还包括：
所述装置还包括：第六开关，所述第六开关的第一端与所述能耗电路连接，所述第六开关的第二端与所述电池连接；
在第四预设状态下，控制所述能耗电路处于不接收所述外部供电设备提供的能量的状态，控制设置于所述能耗电路与所述电池之间的第六开关导通，并控制所述开关管使所述第一电阻接收所述电池提供的能量。
第三方面，本申请提供一种车辆，包括电池及本申请第一方面提供的所述能量处理装置。
在上述技术方案中，在第一预设状态下，通过振荡加热电路对电池进行加热期间，利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量，这样，可以避免因电池加热期间电压不稳定而导致的外部供电设备关闭或发生充电故障，从而避免了二次启动外部供电设备。
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是根据一示例性实施例示出的一种能量处理装置的结构框图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种空调暖风系统的加热电路的拓扑图。
图3是根据一示例性实施例示出的另一种空调暖风系统的加热电路的拓扑图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种振荡加热电路的拓扑图。
图5是根据一示例性实施例示出的另一种振荡加热电路的拓扑图。
图6是根据一示例性实施例示出的另一种振荡加热电路的拓扑图。
图7是根据一示例性实施例示出的另一种振荡加热电路的拓扑图。
图8是根据一示例性实施例示出的另一种振荡加热电路的拓扑图。
图9是根据一示例性实施例示出的另一种振荡加热电路的拓扑图。
图10是根据一示例性实施例示出的另一种能量处理装置的电路拓扑图。
图11是根据一示例性实施例示出的另一种能量处理装置的电路拓扑图。
图12是根据一示例性实施例示出的一种能量处理方法的流程图。
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是根据一示例性实施例示出的一种能量处理装置的结构框图。如图1所示，该装置包括：振荡加热电路100，与车辆的电池200连接；能耗电路300，用于与外部供电设备400(例如，充电桩)连接；控制器500，分别与振荡加热电路100、能耗电路300以及电池200连接，用于在第一预设状态下，控制振荡加热电路100对电池200进行加热，在振荡加热期间利用能耗电路300接收外部供电设备400提供的能量。
在本申请中，第一预设状态指的是电池200需要充电的情况下，在加热期间、通过能耗电路300接收外部供电设备400提供的能量的一种状态。
在上述技术方案中，在第一预设状态下，通过振荡加热电路对电池进行加热期间，利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量，这样，可以避免因电池加热期间电压不稳定而导致的外部供电设备关闭或发生充电故障，从而避免了二次启动外部供电设备。
在本申请中，能耗电路300可以为车辆的空调暖风系统的加热电路。
在一种实施方式中，如图2所示，该空调暖风系统的加热电路包括：至少一发热组件E，其中，各发热组件E包括串联的开关管Q和第一电阻R1；第一电容C1，与每一发热组件E并联，第一电容C1还用于与外部供电设备400连接(具体地，第一电容C1的第一端与外部供电设备400的正极连接，第一电容C2的第二端与外部供电设备400的负极连接)。这样，控制器500通过控制各开关管Q使与其串接的第一电阻R1接收外部供电设备400提供的能量。
在另一种实施方式中，如图3所示，在图2所示的空调暖风系统的加热电路的基础上，该空调暖风系统的加热电路还包括第四开关K4，第四开关的第一端与外部供电设备400连接，第四开关K4的第二端与第一电容C1的第一端连接；第二电阻R2；第五开关K5，第五开关K5的第一端与外部供电设备400连接，另一端通过第二电阻R2与第四开关K4的第二端连接。
控制器，用于在第一预设状态下，控制第五开关K5导通，以使第一电容接收外部供电设备400提供的能量，以为电池200进行预充电，之后，控制第四开关K4导通、第五开关K5断开，并控制开关管Q使第一电阻R1接收外部供电设备400提供的能量。
在第一预设状态下，通过导通第五开关K5，可以为电池200预充电，从而可以避免在第五开关K5闭合瞬间，电池200因电压过大而受到冲击，从而可以起到保护电池200的作用。另外，由于第五开关K5串接有第一电阻R1，该第一电阻R1可以起到分压的作用，从而可以避免第五开关K5闭合瞬间因其两端电压过大产生的电弧效应导致烧结。
虽然图2、图3是以加热电路包括两个发热组件E为例进行图示的，但是本领域技术人员应当理解的是，图2、图3的发热组件的数量仅是示例。
在本申请中，振荡加热电路100的结构可以有多种。在一种实施方式中，如图4所示，振荡加热电路100包括N相桥臂，N相桥臂B的第一汇流端连接电池200的正极，N相桥臂B的第二汇流端连接电池200的负极；N个线圈KM，N个线圈KM的第一端一一对应连接至N相桥臂B的中点，N个线圈KM的第二端共接；第二电容C2，第二电容C2的第一端与N相桥臂B的第一汇流端、电池200的正极连接，第二电容C2的第二端与N相桥臂B的第二汇流端、电池200的负极连接；其中，N≥2。
虽然图4是以N＝3为例进行图示的，但是本领域技术人员应当理解的是，图4的桥臂数量和线圈数量仅是示例。
控制器500，用于在第一预设状态下，控制N相桥臂B使N个线圈KM与电池200进行充电和放电，以对电池200进行加热，以及控制开关管Q使第一电阻R1接收外部供电设备400提供的能量。在第一预设状态下，利用图4中的振荡加热电路100对电池200进行加热的具体过程如下：利用线圈KM、第二电容C2作为限流缓冲装置，控制N相桥臂B的导通方式，同时调节导通的桥臂的占空比来控制电池回路相电流，使电池内阻发热从而带动电池温度升高，实现电池200的可控升温。
在一种实施例中，N个线圈KM为电机绕组(例如驱动电机的电机绕组)，N相桥臂B为桥臂变换器。也即，车辆上的现有电机绕组和桥臂变换器被复用了，使得能够根据需要而实现不同的功能，例如：在电池需要自加热时，N个线圈KM和N相桥臂B能够被应用于本申请中描述的各种加热流程中；在需要驱动车辆时，N个线圈KM和N相桥臂B能够被切换成通过控制桥臂B使与电机绕组对应的电机输出功率，进而驱动车辆。也即控制器500，还用于在第三预设状态下，控制桥臂变换器使与电机绕组对应的电机输出功率。其中，第三预设状态指的是电机驱动状态。这样，就能够通过复用车辆电机绕组和桥臂变换器，来根据需要实现不同的功能，而且还节省了车辆成本。
在另一种实施方式中，如图5所示，振荡加热电路100包括N相桥臂B，N相桥臂B的第一汇流端连接电池200的正极，N相桥臂B的第二汇流端连接电池200的负极；N个线圈KM，N个线圈KM的第一端一一对应连接至N相桥臂B的中点，N个线圈KM的第二端共接；第二电容C2，第二电容C2的第一端与N相桥臂B的第一汇流端、电池200的正极连接，第二电容C2的第二端与N相桥臂B的第二汇流端、电池200的负极连接；第三电容C3，第三电容C3的第一端与N个线圈KM的第二端连接，第三电容C3的第二端与N相桥臂B的第二汇流端连接；其中，N≥1。
虽然图5是以N＝3为例进行图示的，但是本领域技术人员应当理解的是，图5的桥臂数量和线圈数量仅是示例。
控制器500，用于在第一预设状态下，控制N相桥臂B使第三电容C3对电池200进行充电和放电，以对电池200进行加热，以及控制各开关管Q使第一电阻R1接收外部供电设备400提供的能量。
在第一预设状态下，利用图5中的振荡加热电路100对电池200进行加热的具体过程如下：
首先，在第一过程中，控制器500可以控制N相桥臂2的所有下桥臂断开，并控制N相桥臂B的至少一个上桥臂导通，此时，电流从电池200的正极流出，流经导通的上桥臂、与导通的上桥臂连接的线圈和第三电容C3，最后回到电池200的负极。在该过程中，电池200为向外放电状态，第三电容C3接收与导通的上桥臂连接的线圈的能量，电压不断增大，实现储能。
接下来，在第二过程中，控制器500可以控制N相桥臂B的所有上桥臂断开，并控制N相桥臂B的下桥臂中、与存在续流电流的线圈连接的下桥臂导通，此时，电流从存在续流电流的线圈流出，流经第三电容C3和导通的下桥臂，最后回到存在续流电流的线圈。在该过程中，由于线圈的续流作用，第三电容C3继续接收线圈的能量，电压不断增大。
在第三过程中，随着第三电容C3两端的电压不断增大，第三电容C3会自动从接收N个线圈KM的能量变换为向N个线圈KM释放能量，此时，电流从第三电容C3流出，流经与导通的下桥臂连接的线圈、导通的下桥臂，最后回到第三电容C3。在该过程中，第三电容C3两端的电压不断减小。
之后，在第四过程中，控制器500可以控制N相桥臂B的所有下桥臂断开，控制N相桥臂B的至少一个上桥臂导通，此时，电流从第三电容C3流出，流经与导通的上桥臂连接的线圈、导通的上桥臂、电池200的正极和电池200的负极，最后回到第三电容C3。
随着第三电容C3两端的电压不断降低，第三电容C3和与导通的上桥臂连接的线圈由向电池200释放能量切换到接收电池200的能量，此时，电流流向又回到第一过程中所述的流向，电池200开始向外放电。
上述四个过程不断循环，使第三电容C3与电池200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。
在一种实施例中，N个线圈KM为电机绕组(例如驱动电机的电机绕组)，N相桥臂B为桥臂变换器。也即，车辆上的现有电机绕组和桥臂变换器被复用了，使得能够根据需要而实现不同的功能。具体来说，可以通过图6中所示的电路拓扑结构来实现电机绕组和桥臂变换器不同的功能。如图6所示，电池能量处理装置还包括：第二开关K2，第二开关K2的第一端与N个线圈KM的第二端连接，第二开关K2的第二端与第三电容C3的第一端连接；控制器500，还用于在第三预设状态下，控制第二开关K2断开，并控制桥臂变换器使与电机绕组对应的电机输出功率。这样，就能够通过复用车辆电机绕组和桥臂变换器，来根据需要实现不同的功能，而且还节省了车辆成本。
另外，上述第二开关K2除了可以设置在N个线圈KM的第二端与第三电容C3的第一端之间外，也可以设置在N相桥臂B的第一汇流端与第三电容C3的第一端之间(如图7中所示)。
在又一种实施方式中，如图8所示，振荡加热电路100包括第二电容C2；N相桥臂B，N相桥臂B的第一汇流端连接第二电容C2的第一端，N相桥臂B的第二汇流端连接电池200的负极、第二电容C2的第二端；N个线圈KM，N个线圈KM的第一端一一对应连接至N相桥臂B的中点，N个线圈KM的第二端共接并连接至电池200的正极；其中，N≥1。
虽然图8是以N＝3为例进行图示的，但是本领域技术人员应当理解的是，图8的桥臂数量和线圈数量仅是示例。
控制器500，用于在第一预设状态下，控制N相桥臂B使第二电容C2对电池200进行充电和放电，以对电池200进行加热，以及控制开关管Q使第一电阻R1接收外部供电设备400提供的能量。在第一预设状态下，利用图8中的振荡加热电路100对电池200进行加热的具体过程如下：利用N相线圈KM、第二电容C2作为限流缓冲装置，控制N相桥臂B的导通方式，同时调节导通的桥臂的占空比来控制电池回路相电流，使电池内阻发热从而带动电池温度升高，实现电池200的可控升温。
在一种实施例中，N个线圈KM为电机绕组(例如驱动电机的电机绕组)，N相桥臂B为桥臂变换器。也即，车辆上的现有电机绕组和桥臂变换器被复用了，使得能够根据需要而实现不同的功能，例如：在电池需要自加热时，N个线圈KM和N相桥臂B能够被应用于本申请中描述的各种自加热流程中；在需要驱动车辆时，N个线圈KM和N相桥臂B能够被切换成通过控制桥臂B使与电机绕组对应的电机输出功率，进而驱动车辆。具体来说，可以通过图9中所示的电路拓扑结构来实现电机绕组和桥臂变换器不同的功能。如图9所示，电池能量处理装置还包括：第三开关K3，第三开关K3的第一端与N个线圈KM的第二端连接，第三开关K3的第二端与电池200的正极连接。控制器500，还用于在第三预设状态下，控制第三开关K3闭合，并控制桥臂变换器使与电机绕组对应的电机输出功率。这样，就能够通过复用车辆电机绕组和桥臂变换器，来根据需要实现不同的功能，而且还节省了车辆成本。
图10是根据一示例性实施例示出的另一种能量处理装置的电路拓扑图。如图10所示，能量处理装置还包括：第一开关K1，第一开关K1的第一端与外部供电设备400连接，第一开关K1的第二端连接至电池200；控制器500，还用于在第二预设状态下，控制振荡加热电路100处于不对电池200进行加热的状态且能耗电路300处于不接收外部供电设备400提供的能量的状态，并控制第一开关K1导通，以使电池200直接接收外部供电设备400提供的能量，可以实现快速充电且充电能耗最低。这样，就能够在电池200不需要加热的情况下，利用直接充电的方式对电池200进行充电。
在本申请中，第二预设状态指的是在电池200不需要加热的情况下利用直接充电方式对电池进行充电的状态。
图11是根据一示例性实施例示出的另一种能量处理装置的电路拓扑图。如图11所示，能量处理装置还包括：第六开关K6，第六开关K6的第一端与能耗电路300连接，第六开关K6的第二端与电池200连接；控制器500，还用于在第四预设状态下，控制能耗电路300处于不接收外部供电设备400提供的能量的状态，控制第六开关K6导通，并控制开关管Q使第一电阻R1接收电池200提供的能量。这样，就可以通过增加第六开关K6，可以实现空调暖风系统的常用功能，例如制热功能。通过空调暖风系统的加热电路的复用，能节省车辆成本。其中，第四预设状态指的是空调暖风系统工作状态。
图12是根据一示例性实施例示出的一种能量处理方法的流程图。如图12所示，方法包括：
在S121中，在第一预设状态下，控制振荡加热电路对车辆的电池进行加热。
在S122中，在振荡加热期间利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量。
其中，振荡加热电路，与车辆的电池连接；能耗电路，用于与外部供电设备连接。
另外，本申请对S121和S122的先后顺序不做限定。也即，例如，如果检测到电池需要加热和充电，那么可以先启动步骤S121后启动S122，也可以先启动S122后启动S121，还可以同时启动S121和步骤S122。当然，如果是在执行电池充电期间检测到电池需要自加热，那么可以停止充电，直接启动S121和S122，以对电池进行加热，并通过能耗电路接收外部供电设备提供的能量。
在上述技术方案中，在第一预设状态下，通过振荡加热电路对电池进行加热期间，利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量，这样，可以避免因电池加热期间电压不稳定而导致的外部供电设备关闭或发生充电故障，从而避免了二次启动外部供电设备。
可选地，所述能耗电路为所述车辆的空调暖风系统的加热电路。
可选地，所述空调暖风系统加热电路包括：
至少一发热组件，其中，所述发热组件包括串联的开关管和第一电阻；
第一电容，与每一所述发热组件并联，所述第一电容还用于与所述外部供电设备连接。
可选地，所述振荡加热电路包括N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述电池的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N个线圈的第二端共接；第二电容，所述第二电容的第一端与所述N相桥臂的第一汇流端、所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端、所述电池的负极连接；其中，N≥2；
所述在第一预设状态下，控制振荡加热电路对车辆的电池进行加热，在振荡加热期间利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量，包括：
在第一预设状态下，控制所述N相桥臂使所述N个线圈与所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
可选地，所述振荡加热电路包括：N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述电池的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N个线圈的第二端共接；第二电容，所述第二电容的第一端与所述N相桥臂的第一汇流端、所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端、所述电池的负极连接；第三电容，所述第三电容的第一端与所述N个线圈的第二端连接，所述第三电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端连接；其中，N≥1；
所述在第一预设状态下，控制振荡加热电路对车辆的电池进行加热，在振荡加热期间利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量，包括：
在第一预设状态下，控制所述N相桥臂使所述第三电容对所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
可选地，所述振荡加热电路包括：第二电容；N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述第二电容的第一端，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极、所述第二电容的第二端；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，N个线圈的第二端共接并连接至所述电池的正极；其中，N≥1；
所述在第一预设状态下，控制振荡加热电路对车辆的电池进行加热，在振荡加热期间利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量，包括：
在第一预设状态下，控制所述N相桥臂使所述第二电容对所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
可选地，所述方法还包括：
在第二预设状态下，控制所述振荡加热电路处于不对所述电池进行加热的状态且所述能耗电路处于不接收所述外部供电设备提供的能量的状态，并控制设置于所述外部供电设备与所述电池之间的第一开关导通，以使所述电池直接接收所述外部供电设备提供的能量。
可选地，所述N个线圈为电机绕组，所述N相桥臂为桥臂变换器；
所述方法还包括：
在第三预设状态下，控制设置于所述N个线圈的第二端与所述第三电容的第一端之间的第二开关断开，并控制所述桥臂变换器使与所述电机绕组对应的电机输出功率。
可选地，所述N个线圈为电机绕组，所述N相桥臂为桥臂变换器；
所述方法还包括：
在第三预设状态下，控制设置于所述N个线圈的第二端与所述电池的正极之间的第三开关断开，并控制所述桥臂变换器使与所述电机绕组对应的电机输出功率。
可选地，所述空调暖风系统的加热电路还包括：第四开关，所述第四开关的第一端与所述外部供电设备连接，所述第四开关的第二端与所述第一电容的第一端连接；第二电阻；第五开关，所述第五开关的第一端与所述外部供电设备连接，另一端通过所述第二电阻与所述第四开关的第二端连接；
所述在第一预设状态下，控制振荡加热电路对车辆的电池进行加热，在振荡加热期间利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量，包括：
在第一预设状态下，控制所述第五开关导通，以使所述第一电容接收所述外部供电设备提供的能量，以为所述电池进行预充电，之后，控制所述第四开关导通、所述第五开关断开，并控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
可选地，所述方法还包括：
所述装置还包括：第六开关，所述第六开关的第一端与所述能耗电路连接，所述第六开关的第二端与所述电池连接；
在第四预设状态下，控制所述能耗电路处于不接收所述外部供电设备提供的能量的状态，控制设置于所述能耗电路与所述电池之间的第六开关导通，并控制所述开关管使所述第一电阻接收所述电池提供的能量。
本申请还提供一种车辆，包括电池200及本申请提供的上述能量处理装置。
根据本申请实施例的能量处理方法中各个步骤的具体实现方式已经在根据本申请实施例的能量处理装置中进行了详细描述，此处不再赘述。
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 (24)

1.一种能量处理装置，其特征在于，包括：
振荡加热电路，与车辆的电池连接；
能耗电路，用于与外部供电设备连接；
控制器，分别与所述振荡加热电路、所述能耗电路以及所述电池连接，用于在第一预设状态下，控制所述振荡加热电路对所述电池进行加热，在振荡加热期间利用所述能耗电路接收所述外部供电设备提供的能量；
其中，所述振荡加热电路包括：N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述电池的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N个线圈的第二端共接；第二电容，所述第二电容的第一端与所述N相桥臂的第一汇流端、所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端、所述电池的负极连接；其中，N≥2；
或者，所述振荡加热电路包括：N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述电池的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N个线圈的第二端共接；第二电容，所述第二电容的第一端与所述N相桥臂的第一汇流端、所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端、所述电池的负极连接；第三电容，所述第三电容的第一端与所述N个线圈的第二端连接，所述第三电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端连接；其中，N≥1；
或者，所述振荡加热电路包括：第二电容；N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述第二电容的第一端，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极、所述第二电容的第二端；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，N个线圈的第二端共接并连接至所述电池的正极；其中，N≥1。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述能耗电路为所述车辆的空调暖风系统的加热电路。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述空调暖风系统加热电路包括：
至少一发热组件，其中，所述发热组件包括串联的开关管和第一电阻；
第一电容，与每一所述发热组件并联，所述第一电容还用于与所述外部供电设备连接。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，若所述振荡加热电路包括：N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述电池的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N个线圈的第二端共接；第二电容，所述第二电容的第一端与所述N相桥臂的第一汇流端、所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端、所述电池的负极连接；其中，N≥2；
则所述控制器，用于在第一预设状态下，控制所述N相桥臂使所述N个线圈与所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，若所述振荡加热电路包括：N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述电池的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N个线圈的第二端共接；第二电容，所述第二电容的第一端与所述N相桥臂的第一汇流端、所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端、所述电池的负极连接；第三电容，所述第三电容的第一端与所述N个线圈的第二端连接，所述第三电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端连接；其中，N≥1；
则所述控制器，用于在第一预设状态下，控制所述N相桥臂使所述第三电容对所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，若所述振荡加热电路包括：第二电容；N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述第二电容的第一端，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极、所述第二电容的第二端；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，N个线圈的第二端共接并连接至所述电池的正极；其中，N≥1；
则所述控制器，用于在第一预设状态下，控制所述N相桥臂使所述第二电容对所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一开关，所述第一开关的第一端与所述外部供电设备连接，所述第一开关的第二端连接至所述电池；
所述控制器，还用于在第二预设状态下，控制所述振荡加热电路处于不对所述电池进行加热的状态且所述能耗电路处于不接收所述外部供电设备提供的能量的状态，并控制所述第一开关导通，以使所述电池直接接收所述外部供电设备提供的能量。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，若所述振荡加热电路包括：N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述电池的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N个线圈的第二端共接；第二电容，所述第二电容的第一端与所述N相桥臂的第一汇流端、所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端、所述电池的负极连接；第三电容，所述第三电容的第一端与所述N个线圈的第二端连接，所述第三电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端连接；其中，N≥1；所述N个线圈为电机绕组，所述N相桥臂为桥臂变换器；
则所述装置还包括：
第二开关，所述第二开关的第一端与所述N个线圈的第二端连接，所述第二开关的第二端与所述第三电容的第一端连接；
所述控制器，还用于在第三预设状态下，控制所述第二开关断开，并控制所述桥臂变换器使与所述电机绕组对应的电机输出功率。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，若所述振荡加热电路包括：第二电容；N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述第二电容的第一端，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极、所述第二电容的第二端；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，N个线圈的第二端共接并连接至所述电池的正极；其中，N≥1；所述N个线圈为电机绕组，所述N相桥臂为桥臂变换器；
则所述装置还包括：
第三开关，所述第三开关的第一端与所述N个线圈的第二端连接，所述第三开关的第二端与所述电池的正极连接；
所述控制器，还用于在第三预设状态下，控制所述第三开关闭合，并控制所述桥臂变换器使与所述电机绕组对应的电机输出功率。
10.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述空调暖风系统的加热电路还包括：
第四开关，所述第四开关的第一端与所述外部供电设备连接，所述第四开关的第二端与所述第一电容的第一端连接；
第二电阻；
第五开关，所述第五开关的第一端与所述外部供电设备连接，另一端通过所述第二电阻与所述第四开关的第二端连接。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述控制器，用于在第一预设状态下，控制所述第五开关导通，以使所述第一电容接收所述外部供电设备提供的能量，以为所述电池进行预充电，之后，控制所述第四开关导通、所述第五开关断开，并控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
12.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第六开关，所述第六开关的第一端与所述能耗电路连接，所述第六开关的第二端与所述电池连接；
所述控制器，还用于在第四预设状态下，控制所述能耗电路处于不接收所述外部供电设备提供的能量的状态，控制所述第六开关导通，并控制开关管使第一电阻接收所述电池提供的能量。
13.一种能量处理方法，其特征在于，包括：
在第一预设状态下，控制振荡加热电路对车辆的电池进行加热，在振荡加热期间利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量；
其中，振荡加热电路，与车辆的电池连接；能耗电路，用于与外部供电设备连接；
其中，所述振荡加热电路包括：N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述电池的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N个线圈的第二端共接；第二电容，所述第二电容的第一端与所述N相桥臂的第一汇流端、所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端、所述电池的负极连接；其中，N≥2；
或者，所述振荡加热电路包括：N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述电池的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N个线圈的第二端共接；第二电容，所述第二电容的第一端与所述N相桥臂的第一汇流端、所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端、所述电池的负极连接；第三电容，所述第三电容的第一端与所述N个线圈的第二端连接，所述第三电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端连接；其中，N≥1；
或者，所述振荡加热电路包括：第二电容；N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述第二电容的第一端，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极、所述第二电容的第二端；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，N个线圈的第二端共接并连接至所述电池的正极；其中，N≥1。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述能耗电路为所述车辆的空调暖风系统的加热电路。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述空调暖风系统加热电路包括：
至少一发热组件，其中，所述发热组件包括串联的开关管和第一电阻；
第一电容，与每一所述发热组件并联，所述第一电容还用于与所述外部供电设备连接。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，若所述振荡加热电路包括N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述电池的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N个线圈的第二端共接；第二电容，所述第二电容的第一端与所述N相桥臂的第一汇流端、所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端、所述电池的负极连接；其中，N≥2；
则所述在第一预设状态下，控制振荡加热电路对车辆的电池进行加热，在振荡加热期间利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量，包括：
在第一预设状态下，控制所述N相桥臂使所述N个线圈与所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，若所述振荡加热电路包括：N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述电池的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N个线圈的第二端共接；第二电容，所述第二电容的第一端与所述N相桥臂的第一汇流端、所述电池的正极连接，所述第二电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端、所述电池的负极连接；第三电容，所述第三电容的第一端与所述N个线圈的第二端连接，所述第三电容的第二端与所述N相桥臂的第二汇流端连接；其中，N≥1；
则所述在第一预设状态下，控制振荡加热电路对车辆的电池进行加热，在振荡加热期间利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量，包括：
在第一预设状态下，控制所述N相桥臂使所述第三电容对所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，若所述振荡加热电路包括：第二电容；N相桥臂，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述第二电容的第一端，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述电池的负极、所述第二电容的第二端；N个线圈，所述N个线圈的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，N个线圈的第二端共接并连接至所述电池的正极；其中，N≥1；
则所述在第一预设状态下，控制振荡加热电路对车辆的电池进行加热，在振荡加热期间利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量，包括：
在第一预设状态下，控制所述N相桥臂使所述第二电容对所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
19.根据权利要求15-18中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在第二预设状态下，控制所述振荡加热电路处于不对所述电池进行加热的状态且所述能耗电路处于不接收所述外部供电设备提供的能量的状态，并控制设置于所述外部供电设备与所述电池之间的第一开关导通，以使所述电池直接接收所述外部供电设备提供的能量。
20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述N个线圈为电机绕组，所述N相桥臂为桥臂变换器；
所述方法还包括：
在第三预设状态下，控制设置于所述N个线圈的第二端与所述第三电容的第一端之间的第二开关断开，并控制所述桥臂变换器使与所述电机绕组对应的电机输出功率。
21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述N个线圈为电机绕组，所述N相桥臂为桥臂变换器；
所述方法还包括：
在第三预设状态下，控制设置于所述N个线圈的第二端与所述电池的正极之间的第三开关断开，并控制所述桥臂变换器使与所述电机绕组对应的电机输出功率。
22.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述空调暖风系统的加热电路还包括：第四开关，所述第四开关的第一端与所述外部供电设备连接，所述第四开关的第二端与所述第一电容的第一端连接；第二电阻；第五开关，所述第五开关的第一端与所述外部供电设备连接，另一端通过所述第二电阻与所述第四开关的第二端连接；
所述在第一预设状态下，控制振荡加热电路对车辆的电池进行加热，在振荡加热期间利用能耗电路接收外部供电设备提供的能量，包括：
在第一预设状态下，控制所述第五开关导通，以使所述第一电容接收所述外部供电设备提供的能量，以为所述电池进行预充电，之后，控制所述第四开关导通、所述第五开关断开，并控制所述开关管使所述第一电阻接收所述外部供电设备提供的能量。
23.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
装置还包括：第六开关，所述第六开关的第一端与所述能耗电路连接，所述第六开关的第二端与所述电池连接；
在第四预设状态下，控制所述能耗电路处于不接收所述外部供电设备提供的能量的状态，控制设置于所述能耗电路与所述电池之间的第六开关导通，并控制开关管使第一电阻接收所述电池提供的能量。
24.一种车辆，其特征在于，包括电池及根据权利要求1-12中任一项所述的能量处理装置。
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