CN113921952A - 利用电机驱动系统的电池加热系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用电机驱动系统的电池加热系统和方法。利用包括车辆中设置的逆变器和电机的电机驱动系统，通过向电池中注入交流，使得电池的充电和放电重复来提高电池的温度。

Description

利用电机驱动系统的电池加热系统和方法
技术领域
本发明涉及一种利用电机驱动系统的电池加热系统和方法，更具体地说，涉及这样一种利用电机驱动系统的电池加热系统和方法，其中，可以通过向电池注入交流电来提高电池的温度，从而可以利用包括车辆中设置的电机和逆变器的电机驱动系统重复电池的充电和放电。
背景技术
通常，利用电能驱动的环保型车辆可以包括：存储电能的电池、将电池中储存的电能转换为具有多个相的交流(AC)电的逆变器，以及利用逆变器所转换的交流电通过旋转产生动能的电机。
近来，环保型车辆的电池主要由锂离子电池制成。当考虑到优异的能量密度和室温下的充电放电循环时，锂离子电池具有优异的性能。然而，由于构成锂离子电池的电解液的特性，锂离子电池具有在低温下容量减小、电阻增大和效率降低的缺点。具体地，当在低温下对锂离子电池充电或过充电时，会出现锂离子不均匀地沉积在阳极表面从而使锂离子电池寿命缩短的现象。由于这样的问题，锂离子电池需要一种能够以较高的效率将温度从低温状态快速升高到高温状态的加热装置。
传统地，应用如下的方法：通过将加热器(例如，正温度系数(positivetemperature coefficient，PTC)加热器)添加到电池而直接对电池进行加热或对供应给电池的冷却液进行加热以使加热后的冷却液循环。然而，在这种传统的电池加热方法中，需要单独的加热器，这会导致额外的成本增加和体积增加。
作为另一种传统的电池加热技术，研究了一种用电方法在电池内部产生热量的方法。这种方法利用电池的内阻，并且是一种使电流流过电池并将与流动电流量成比例产生的损耗用作热量的方法。这种方法具有由于通过电池均匀传导的电流而使电池中的热量均匀地增加的优点。然而，需要单独的专用电路来使电流流过电池，这也会导致额外的体积和成本，并且由于用于使加热电池的电流产生并流动的专用电路的附加管理点出现，因此会出现使车辆维护复杂化的问题。
提供被描述为相关技术的内容只是为了帮助理解本发明的背景，并且不应被视为与本领域技术人员已知的相关技术相对应。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用电机驱动系统的电池加热系统和方法，其中，利用车辆中设置的逆变器和电机的电机驱动系统，通过向电池注入交流(AC)，使得电池的充电和放电可以重复，可以提高电池的温度，而没有单独的用于提高电池的温度的加热装置。
根据本发明的示例性实施方案，利用电机驱动系统的电池加热系统可以包括：逆变器，其具有多个支路，每个支路包括在电池的两端之间相互串联连接并对应于多个相中的相应一个相的一对开关元件；；电机，其具有多个线圈，每个线圈的第一端连接到所述多个支路中包括的一对开关元件之间的连接端子，并且所述多个线圈中的每一个的第二端相互连接；以及控制器，其配置为操作开关元件，使得第一区间和第二区间交替地重复，在所述第一区间中，至少一部分开关元件导通，在所述第二区间中，所有开关元件断开。
所述控制器可以配置为：在第一区间中，以第一开关驱动模式操作或驱动开关元件，或者以第二开关驱动模式操作或驱动开关元件；在所述第一开关驱动模式中，控制器驱动开关元件，使得对应于多个相中的一个参考相的一个支路中包括的开关元件的导通/断开状态和在其余的支路中包括的开关元件的导通/断开状态处于互补关系；在所述第二开关驱动模式中，控制器驱动开关元件，使得对应于多个相中的两个相的支路中包括的开关元件的导通/断开状态处于互补关系，并且驱动其余的支路中包括的开关元件处于断开状态。
所述控制器可以被配置为：在应用所述第一驱动技术时，在第一区间中，进行控制，使得所述多个支路中包括的一对开关元件的导通/断开状态与其余的开关元件的导通/断开状态处于互补关系；并且进行控制，使得对应于参考相的支路中包括的开关元件中的连接到电池的正极端子的开关元件的导通/断开状态与其余的支路中包括的开关元件中的连接到电池的正极端子的开关元件的导通/断开状态处于互补关系。
另外，所述控制器可以配置为：在应用第二驱动技术时，在第一区间中，根据开关频率执行控制，使得对应于两个选择的相中的一个相的第一支路中包括的一对开关元件的状态处于互补关系，并且根据开关频率执行控制，使得对应于所述两个选择的相的另一相的第二支路中包括的一对开关元件的状态处于互补关系；并且可以执行控制，使得第一支路中的开关元件中的连接到电池的正极端子的开关元件的状态与第二支路中的开关元件中的连接到电池的正极端子的开关元件的状态处于互补关系。
所述控制器可以进一步配置为：基于电机的转子的角度，确定在第一开关驱动模式下应用的参考相或者在第二开关驱动模式下驱动开关元件的两个相。所述控制器还可以配置为：确定第一开关驱动模式的参考相或在第二开关驱动模式下驱动开关元件的两个相，以使dq静止坐标平面上转子的角度与由提供给电机的电流所表示的角度之间的差值最小化。
根据本发明的另一个示例性实施方案，利用电机驱动系统的电池加热系统可以包括：逆变器，其具有a相支路、b相支路和c相支路，每个支路包括在电池的两端之间串联连接的一对开关元件；电机，其包括a相线圈、b相线圈以及c相线圈，所述a相线圈的第一端连接到a相支路中包括的一对开关元件之间的连接节点；所述b相线圈的第一端连接到b相支路中包括的一对开关元件之间的连接节点；所述c相线圈的第一端连接到在c相支路中包括的一对开关元件之间的连接节点，所述a相线圈的第二端、所述b相线圈的第二端和c相线圈的第二端相互连接；以及控制器，其配置为：驱动或操作开关元件，使得第一区间和第二区间交替地重复，在所述第一区间中，至少一部分开关元件导通，在所述第二区间中，所有开关元件断开。
另外，所述控制器可以配置为：在第一区间中，以第一开关驱动模式驱动开关元件，或者以第二开关驱动模式驱动开关元件；在所述第一开关驱动模式中，控制器驱动开关元件，使得对应于a相、b相和c相中的一个参考相的支路中包括的开关元件的导通/断开状态和对应于其余的相的支路中包括的开关元件的导通/断开状态处于互补关系；在所述第二开关驱动模式中，控制器驱动开关元件，使得对应于a相、b相和c相中的两个相的支路中包括的开关元件的导通/断开状态处于互补关系，并且驱动其余的支路中包括的开关元件处于断开状态。
所述控制器可以进一步配置为：在利用第一驱动技术时，在第一区间中，进行控制，使得所述多个支路中包括的一对开关元件的导通/断开状态与其余的开关元件的导通/断开状态处于互补关系；并且进行控制，使得对应于参考相的支路中包括的开关元件中的连接到电池的正极端子的开关元件的导通/断开状态与其余的支路中包括的开关元件中的连接到电池的正极端子的开关元件的导通/断开状态处于互补关系。
所述控制器还可以配置为：在应用第二驱动技术时，在第一区间中，根据开关频率执行控制，使得对应于两个所选择的相中的一个相的第一支路中的一对开关元件的状态处于互补关系，并且根据开关频率执行控制，使得对应于所述两个所选择的相的另一相的第二支路中包括的一对开关元件的状态处于互补关系；并且执行控制，使得第一支路中的开关元件中的连接到电池的正极端子的开关元件的状态与第二支路中的开关元件中的连接到电池的正极端子的开关元件的状态处于互补关系。
所述控制器可以配置为：基于电机的转子的角度，确定在第一开关驱动模式下应用的参考相，或者在第二开关驱动模式下驱动开关元件的两个相。所述控制器可以配置为：确定第一开关驱动模式的参考相或在第二开关驱动模式下驱动开关元件的两个相，以使dq静止坐标平面上的转子的角度与提供给电机的电流所表示的角度之间的差值最小化。
所述控制器可以配置为：当转子的角度加15°得到的值的除以30°的商为偶数时，以第一开关驱动模式驱动开关元件，当转子的角度加15°得到的值除以30°的商为奇数时，以第二开关驱动模式驱动开关元件。所述控制器可以配置为：在第一开关驱动模式下，在转子的角度为0°至30°、150°至210°和330°至360°的情况下，通过将a相确定为参考相来驱动开关元件。所述控制器还可以配置为：在第一开关驱动模式下，在转子的角度为30°至90°和210°至270°的情况下，通过将c相确定为参考相来驱动开关元件。所述控制器可以配置为：在第一开关驱动模式下，在转子的角度为90°至150°和270°至330°的情况下，通过将b相确定为参考相来驱动开关元件。
在第二开关驱动模式下，所述控制器可以配置为：在转子的角度为0°至60°和180°至240°的情况下，选择c相支路和a相支路，在第一区间中，以互补关系驱动c相支路和a相支路中包括的开关元件的导通/断开状态，并且使b相支路中包括的开关元件断开。在第二开关驱动模式下，所述控制器可以配置为：在转子的角度为60°至120°和240°至300°的情况下，选择b相支路和c相支路，在第一区间中，以互补关系驱动b相支路和c相支路中的开关元件的导通/断开状态，并且使a相支路中包括的开关元件断开。在第二开关驱动模式下，所述控制器可以配置为：在转子的角度为120°至180°和300°至360°的情况下，选择a相支路和b相支路，在第一区间中，以互补关系驱动a相支路和b相支路中包括的开关元件的导通/断开状态，并且使c相支路中包括的开关元件断开。
根据本发明的又一个示例性实施方案，利用上述电池加热系统的电池加热方法可以包括：由控制器确定电机的转子的角度的区间；由控制器基于转子的角度所属的区间选择第一开关驱动模式和第二开关驱动模式中的一种；当选择了第一个开关驱动模式时，在第一区间中，由控制器驱动开关元件，使得对应于参考相的支路中包括的开关元件的导通/断开状态与对应于其余的相的支路中包括的开关元件的导通/断开状态处于互补关系；当选择了第二开关驱动模式时，在第一区间中，由控制器驱动开关元件，使得对应于两个相的支路中包括的开关元件的导通/断开状态处于互补关系，并且由控制器驱动开关元件，使得其余的支路中包括的开关元件处于断开状态。
在选择第一开关驱动模式和第二开关驱动模式中的一种中，控制器可以配置为：当转子的角度加15°得到的值除以30°的商为偶数时，在第一开关驱动模式下驱动开关元件，并且当转子的角度加15°得到的值除以30°的商是奇数时，在第二开关驱动模式驱动开关元件。在驱动开关元件中，当选择了第一开关驱动模式时，控制器可以配置为：在转子的角度为0°至30°、150°至210°和330°至360°的情况下，通过将a相确定为参考相来驱动开关元件。
在驱动开关元件中，当选择了第一开关驱动模式时，控制器可以配置为：在转子的角度为30°至90°和210°至270°的情况下，通过将c相确定为参考相来驱动开关元件。在驱动开关元件中，当选择了第一开关驱动模式时，控制器可以配置为：在转子的角度为90°至150°和270°至330°的情况下，通过将b相确定为参考相来驱动开关元件。在驱动开关元件中，当选择了第二开关驱动模式时，控制器可以配置为：在转子的角度为0°至60°和180°至240°的情况下，选择c相支路和a相支路，在第一区间中，以互补关系驱动c相支路和a相支路中包括的开关元件的导通/断开状态，并且使b相支路中包括的开关元件断开。
在驱动开关元件中，当选择了第二开关驱动模式时，控制器可以配置为：在转子的角度为60°至120°和240°至300°的情况下，选择b相支路和c相支路，在第一区间中，以互补关系驱动b相支路和c相支路中包括的开关元件的导通/断开状态，并且使a相支路中包括的开关元件断开。在驱动开关元件中，当选择了第二开关驱动模式时，控制器可以配置为：在转子的角度为120°至180°和300°至360°的情况下，选择a相支路和b相支路，在第一区间中，以互补关系驱动a相支路和b相支路中的开关元件的导通/断开状态，并且使c相支路中包括的开关元件断开。
附图说明
通过随后结合附图所呈现的具体描述将会更为清楚地理解本发明的目的、特征以及优点，在这些附图中：
图1是根据本发明的示例性实施方案的利用电机驱动系统的电池加热系统的电路图。
图2是示出在根据本发明的示例性实施方案的电机驱动系统和方法中应用第一开关驱动模式时产生电池电流的技术的波形图。
图3是示出在根据本发明的示例性实施方案的电机驱动系统和方法中应用第二开关驱动模式时产生电池电流的技术的波形图。
图4是示出在根据本发明的示例性实施方案的电机驱动系统和方法中应用第一开关驱动模式时使转矩脉动最小化的技术的矢量图。
图5是示出在根据本发明的示例性实施方案的电机驱动系统和方法中应用第二开关驱动模式时使转矩脉动最小化的技术的矢量图。
图6是示出根据本发明的示例性实施方案的利用电机驱动系统的电池加热方法的流程图。
图7是更详细地示出根据本发明的示例性实施方案的利用电机驱动系统的电池加热方法中的第一开关驱动模式的流程图。
图8是更详细地示出根据本发明的示例性实施方案的利用电机驱动系统的电池加热方法中的第二开关驱动模式的流程图。
具体实施方式
应当理解，本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、大货车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃机车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非化石的能源的燃料)。
尽管将示例性实施方案描述为利用多个单元来执行示例性过程，但是应当理解，示例性过程也可以由一个或更多个模块来执行。此外，应当理解，术语控制器/控制单元表示包括存储器和处理器并具体编程成执行本文中所描述的过程的硬件装置。存储器配置为存储模块，并且处理器具体地配置为执行所述模块以执行以下进一步描述的一个或更多个过程。
本文中所使用的术语仅出于描述具体实施方案的目的，并不旨在限制本发明。正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。应当进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，指明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件、和/或组件，但不排除存在或加入一种或更多种其他的特征、数值、步骤、操作、元件、组件、和/或其群组。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一种或更多种相关联列举项的任意和全部组合。
除非特别声明或从上下文显而易见的，本文中所使用的术语“大约”被理解为在本领域的正常公差范围内，例如在2个平均的标准差内。“大约”可以被理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非根据上下文是清楚的，否则本文中提供的所有数值由术语“大约”修饰。
下文中，将参考附图更详细地描述根据各个示例性实施方案的利用电机驱动系统的电池加热系统和方法。
图1是根据本发明的示例性实施方案的利用电机驱动系统的电池加热系统的电路图。如图1所示，用于驱动电机30的典型系统可以包括：电池10和逆变器20；电池10是配置成存储用于驱动电机30的电力的储能装置；逆变器20配置为将存储在电池10中的直流(DC)电转换成具有多个相的交流(AC)并将AC提供给电机30。逆变器20具有以并联的关系相互连接到电池10的两端的三个支路21、23和25，两个开关元件(S1到S6中的两个)相互串联连接到支路21、23和25中的每一个，并且从两个开关元件的连接节点向电机30提供一相的驱动电力。为了驱动这样的电机，可以执行逆变器20中的开关元件S1到S6的脉宽调制控制，以向电机30提供与对应于通过电机30的驱动而获得的电机30的转矩的电流指令一样多的电流。
根据本发明的示例性实施方案的利用电机驱动系统的电池加热系统在利用这种典型的电机驱动系统抑制电机30中产生的转矩的同时，控制逆变器20中的开关元件S1到S6的状态，使得交流(脉动电流)可以注入电池10中。具体地，根据本发明的示例性实施方案的利用电机驱动系统的电池加热系统可以包括电池10、逆变器20、电机30以及控制器100；逆变器20具有多个支路21、23和25，每个支路包括一对相互串联连接到电池10两端的开关元件S1至S6；电机30具有多个线圈L1、L2和L3，这些线圈分别连接到逆变器20的支路21、23和25中包括的开关元件的连接端子；控制器100配置为通过确定逆变器20中包括的多个支路中的开关元件S1到S6的导通/断开状态来产生注入电池10的交流。
根据本发明的示例性实施方案，控制器100可以配置为驱动开关元件，使得用于导通逆变器20中的开关元件S1至S6中的一部分的第一区间和用于断开开关元件S1至S6的全部的第二区间交替重复。在断开开关元件S1至S6的全部的第二区间中，提供给电机30的所有电流可以为零，并且在这种状态下，通过再次切换到第一区间并开始切换开关元件，可以执行零电流切换，使得开关元件S1到S6的切换在电机电流为零的状态下执行。
当应用这种零电流切换时，能够减少开关元件的开关损耗，从而提高整体系统效率。具体地，控制器100可以配置为根据第一区间中要切换的开关元件所属的相的编号，在第一开关驱动模式和第二开关驱动模式下驱动开关元件S1至S6。
在第一开关驱动模式下，控制器100可以配置为驱动开关元件S1到S6，使得属于对应于作为多个相中的参考的一个参考相的支路的开关元件和属于对应于其余相的支路的开关元件在第一区间中处于互补状态。在第二开关驱动模式下，控制器100可以配置为驱动开关元件S1到S6，使得属于对应于多个相中的两个相的支路的开关元件处于互补状态，并且其他相的所有开关元件处于断开状态。
图2是示出在根据本发明的示例性实施方案的电机驱动系统和方法中应用第一开关驱动模式时产生电池电流的技术的波形图，图3是示出在根据本发明的示例性实施方案的电机驱动系统和方法中应用第二开关驱动模式时产生电池电流的技术的波形图。
如图2和图3所示，控制器100可以配置为驱动开关元件S1到S6以使第一区间D1和第二区间D2交替地重复。在第一区间D1中，极电压Van、Vbn和Vcn通过开关元件S1到S6的导通/断开驱动在电机各相的至少两个相上出现。相反，在第二区间D2中，通过断开全部开关元件S1至S6，极电压Van、Vbn和Vcn不应用于电机的全部的相。
更具体地，参考图2，在第一驱动模式的第一区间D1中，控制器100可以配置为互补地操作在逆变器20中的支路21、23和25的每一个中包括的一对开关元件，并且互补地操作多个支路21、23和25中的第一支路21中包括的开关元件S1和S2中的连接到电池正极(+)端子的开关元件S1和其余两个支路23和25中包括的开关元件中的连接到电池10的正极(+)端子的开关元件S3和S5。通过这种控制，流过对应于电机30中包括的多个相中的a相的线圈L1的a相电流Ias的极性与流过对应于b相和c相的线圈L2和L3的相电流Ibs和Ics的极性相反。
随后，在第二区间D2中，当控制器100断开逆变器20中的所有开关元件S1至S6时，通过电机线圈L1、L2和L3的电气特性使流过电机30的电流逐渐减小，由于连接到开关元件S1到S6的两端的反向二极管，在电池10中产生与在第一区间D1中流动的电流方向相反的方向上的电流。在第二区间D2中，随着电机30的相电流的减小，在电池10中产生的电流IBAT的大小减小，并且当相电流变为零时，电池电流也变为0。因此，通过对第一区间D1和第二区间D2中的开关元件S1到S6的控制，可以产生重复电机的每一相的增大和减小的相电流Ias、Ibs和Ics，并且相应地，可以向电池10施加脉动电流。
在图2中，已经描述了电机的a相被确定为参考相的示例，但是本领域技术人员可以通过确定电机的b相或c相作为参考相来容易地执行相同的控制。为了提高电池10的温度，在利用由电池10的内阻产生的热量时要考虑的要点是产生的热的量和效率。
首先，产生的热的量与流过电池10的电流的量成比例。换句话说，无论方向如何，当大量电流流入电池10的内阻时，都会产生大量热量。因此，通过向电池10供应DC电流的充电或使DC电流从电池10输出的放电来增大充电量或放电量，可以增大电池10的发热量。
接下来，为了提高效率，控制器可以配置为交替地执行电池10的充电和放电，而不是仅执行电池10的充电或放电之一。因此，当电池10的充电和放电交替进行时，电池10中消耗的能量最小，但是流过电池10的电流的量可以增大。结果，能够提高能量效率并使发热量显著增大。换句话说，当代替DC将AC注入电池10时，可以通过反复从电池10输出电流和将电流输入到电池10来引发具有较高能量效率的电池10的热产生。
此时，如果AC的频率足够高，则能够在防止电池10内部的锂沉淀和根据锂沉淀的电池的老化的同时在电池10中产生热量。在本发明的各个示例性实施方案中，能够操作逆变器20中的开关元件S1到S6，以将具有较高频率的交流注入电池。
为了将交流注入电池10，需要接收并存储来自电池10的能量并再次将所存储的能量提供给电池10的操作。具体地，对于所需的能量存储，在本发明的各个示例性实施方案中，可以利用电机30中设置的对应于多个相的线圈L1到L3。换句话说，通过向线圈L1到L3存储能量和从其释放能量，能够将交流注入电池10。
参考图3，在第二驱动模式的第一区间D1中，控制器100可以配置为使在逆变器20中包括的三个支路中的两个中包括的开关元件导通/断开，并且使在第一区间D1中的另一个支路中包括的开关元件断开。图3示出了如下的示例：其中，操作连接到电机30的a相线圈L1和c相线圈L3的支路21和25中包括的开关元件S1、S2、S5和S6的导通/断开状态，并且断开连接到b相线圈L2的支路23的开关元件S3和S4。
在第一区间D1中，控制器100可以配置为操作开关元件S1、S2、S5和S6，使得提供给电机30的a相线圈L1的极电压Van具有正值，并且提供给c相线圈L3的c相极电压Vcn具有负值。换句话说，控制器100可以配置为导通支路21的开关元件S1并断开其开关元件S2，并且断开支路25的开关元件S5并导通其开关元件S6。在第二开关驱动模式中，控制器100可配置为断开连接到b相线圈L2的支路23的所有开关元件S3和S4。
通过这样的控制，在第一区间D1中，通过连接到电池10的正极(+)端子侧的电机30的a相线圈L1，流过电机30的a相线圈L1的相电流Ias增大，流过c相线圈L3的相电流Ics减小。具体地，从逆变器20向电机30流动的相电流Ias和Ics的方向可以设置为正(+)方向。由于存储能量的线圈(电感)的电气特性，即使通过开关元件的切换形成了电气路径，流过每个线圈的电流Ias和Ics也可能会逐渐增大或减小。因此，即使开关元件的状态改变了，在先前区间中流动的电流的方向保持原样达到预定的时间后，电流的方向也会改变。具体地，对应于电机30的每一相的线圈L1、L2和L3可以具有连接到逆变器20的每个支路21、23和25中包括的开关元件对相互连接的节点的第一端，以及通常连接在线圈L1、L2和L3之间以形成中性点的第二端。
在第二区间D2中，控制器100可以配置为断开所有逆变器20的开关元件S1到S6。如上所述，由于电机30的a相线圈L1和c相线圈L3的电气特性，每相电流逐渐接近零值。此时，随着开关元件中设置的二极管使a相电流和c相电流流动，负电流(即，输入到电池10的充电电流)流过电池10。
因此，通过对第一区间D1和第二区间D2的开关元件S1到S6的控制，可以产生重复电机的每相的增大和减小的相电流Ias、Ibs和Ics，并且相应地，可以向电池10施加脉动电流。同时，为了通过利用逆变器20和电机30将高频交流注入电池10来加热电池10，除了如上所述确保电池电流外，还需要抑制电机30中出现的转矩。
图4是示出在根据本发明的示例性实施方案的电机驱动系统和方法中应用第一开关驱动模式时使转矩脉动最小化的技术的矢量图，图5是示出在根据本发明的示例性实施方案的电机驱动系统和方法中应用第二开关驱动模式时使转矩脉动最小化的技术的矢量图。
首先，将参考图4描述第一开关驱动模式下的转矩抑制技术。在通过互补地确定对应于电机的一相的线圈的相电压和对应于电机的另外两相的线圈的相电压来产生电流的方法中，可以按照图4中所示的附图标记“51”到“56”所表示的箭头来生成电流。
当a相电压和其余的b相和c相电压得到互补地控制时，可以形成在六边形的中心与对应于[100]矢量的顶点之间以及在六边形的中心和对应于[011]矢量的顶点之间形成的电机电流51和54。另外，当b相电压和其余的a相和c相电压得到互补地控制时，可以形成在六边形的中心与对应于[010]矢量的顶点之间以及在六边形的中心与对应于[101]矢量的顶点之间形成的电机电流53和56。当c相电压和其余的a相和b相电压得到互补控制时，可以形成在六边形的中心与对应于[110]矢量的顶点之间以及在六边形的中心与对应于[001]矢量的顶点之间形成的电机电流52和55。具体地，附图标记“51”和“54”所表示的箭头分别对应于基于a轴的0°和180°，附图标记“53”和“56”所表示的箭头分别对应于基于a轴的120°和300°，并且附图标记“52”和“55”所表示的箭头分别对应于基于a轴的60°和240°。
同时，在具有凸极性的永磁同步电机的情况下，根据电机电流在电机中产生的转矩可以表示为下面的等式1。
等式1
Figure BDA0002807146060000131
在等式1中，Te是电机的转矩，λf是电机的电动势，Ld和Lq是电机的d轴和q轴电感，id和iq是供给电机的d轴和q轴电流。
如等式1所示，当q轴电流为0(iq＝0)时，电机中产生的转矩不会产生。换句话说，当电机中产生的交流不面向同步坐标系的q轴，并且只存在于d轴时，电机中不会产生转矩。因此，当对应于连接电机30的转子的n极和s极的轴的d轴与图4所示的箭头一致时，即，当转子的角度对应于图4所示箭头的角度0°、60°、120°、180°、240°和300°时，电机30的转矩可以是0。
电机30的转子的位置可以任意地确定，因此，在本发明的示例性实施方案中，通过选择如下的相可以使转矩的出现最小化：其中，转子位置传感器40检测到的转子的角度与对应于逆变器20的开关元件的导通/断开控制所产生的交流的角度(例如，图4中基于a轴的箭头51到56形成的角度)之间的差值可以最小化，以对开关元件导通/断开控制，使得所选择的相的电压与另外两相的电压处于互补关系。
参考图4，当转子的角度为0°至30°、150°至210°和330°至360°时，优选地，基于对应于箭头51和54的a相进行控制。换句话说，优选地，控制第一区间中的开关元件的导通/断开状态，使得a相电压与其余的b相和c相电压处于互补关系。此外，当转子的角度为30°至90°和210°至270°时，优选地，基于对应于箭头52和55的c相进行控制。换句话说，优选地，控制第一区间中的开关元件的导通/断开状态，使得c相电压与其余的a相和b相电压处于互补关系。
此外，当转子的角度为90°至150°和270°至330°时，优选地，基于对应于箭头53和56的b相进行控制。换句话说，优选地，控制第一区间中的开关元件的导通/断开状态，使得b相电压与其余的a相和c相电压处于互补关系。
将参考图5描述第二开关驱动模式下的转矩抑制技术。第二开关驱动模式的转矩抑制技术在原理上与第一开关驱动模式的转矩抑制技术相似，但是在形成电机电流的角度方面有所不同。在第二开关驱动模式的第一区间中(其中，电流向对应于另外两个相的线圈施加，而不向对应于一个相的线圈施加)，则电流可以生成为图5所示的附图标记“61”到“63”所表示的箭头。
换句话说，当对应于b相的支路23的所有开关元件断开，使得对应于b相的线圈L2没有得到利用，并且对应于a相和c相的电机30的线圈L1和L3得到利用时，电流可以由其b轴值对应于0(垂直于b轴)的附图标记“61”或“64”表示。类似地，当对应于a相的支路21的所有开关元件被关断，使得对应于a相的线圈L1没有得到利用，并且对应于b相和c相的电机30的线圈L2和L3得到利用时，电流可以由其a轴值对应于0(垂直于a轴)的附图标记“62”或“65”表示。
同样地，当对应于c相的支路25的所有开关元件断开，使得对应于c相的线圈L3没有得到利用，并且对应于a相和b相的电机30的线圈L1和L2得到利用时，电流可以由其c轴值对应于0(垂直于c轴)的附图标记“63”或“66”表示。具体地，附图标记“61”和“64”所表示的箭头分别对应于基于a轴的30°和210°，附图标记“62”和“65”所表示的箭头分别对应于基于a轴的90°和270°，并且附图标记“63”和“66”所表示的箭头分别对应于基于a轴的150°和330°。
如上所述，当q轴电流为0(iq＝0)时，电机中产生的转矩不会产生。换句话说，当电机中产生的交流电不面向同步坐标系的q轴，并且只存在于d轴时，电机中不会产生转矩。因此，当对应于连接电机30的转子的n极和s极的轴的d轴与图5所示的箭头一致时，即，当转子的角度对应于图5所示箭头的角度30°、90°、150°、210°、270°和330°时，电机30的转矩可以是0。
电机30的转子的位置可以任意地确定，因此，在本发明的示例性实施方案中，通过选择如下的两个相可以使转矩的出现最小化：其中，电机30中包括的转子位置传感器40所检测到的转子的角度与对应于通过对应于两个相的支路中的开关元件的导通/断开控制而产生的交流的角度(例如，图4中基于a轴的箭头51到56形成的角度)之间的差值最小化，以控制对应于两个相的支路的开关元件。
参考图5，当转子的角度为0°到60°和180°到240°时，希望通过选择对应于箭头61和64的c相支路和a相支路、控制c相支路和a相支路中包括的开关元件的导通/断开状态以及使b相支路中包括的开关元件断开来产生交流。另外，当转子的角度为60°至120°和240°至300°时，希望通过选择对应于箭头62和65的b相支路和c相支路、控制b相支路和c相支路中包括的开关元件的导通/断开状态并且使a相支路中包括的开关元件断开来产生交流。此外，当转子的角度为180°至120°和300°至360°时，希望通过选择对应于箭头63和66的a相支路和b相支路、控制a相支路和b相支路中包括的开关元件的导通/断开状态并且使c相支路中包括的开关元件断开来产生交流。
本发明还提供了由如上所述的利用电机驱动系统的电池加热系统实现的电池加热方法。图6是示出根据本发明的示例性实施方案的利用电机驱动系统的电池加热方法的流程图。本文中下面描述的方法可以由上述控制器执行。参考图6，根据本发明的示例性实施方案的电机驱动系统可以首先接收电机30的转子位置，并检查通过将电机的转子的位置(例如，转子的角度)除以30°获得的值的商和余数(S11)来选择第一开关驱动模式(S12)和第二开关驱动模式(S13)，然后执行对应于每个开关驱动模式的加热控制。
如上述图4和图5中的箭头所示，可以提前确定能够抑制加热控制过程中电机30的转矩的出现的电机电流。如果对如图4和图5中所示的箭头进行组合，每个模式的箭头以30°的间隔在dq静止坐标平面上交替出现。在图4所示的箭头51到56中，箭头从与a轴一致的箭头开始每隔60°出现，在图5所示的箭头61到66中，箭头从自a轴旋转了30°的箭头开始每隔60°出现。因此，电机30的转子的角度除以30后的商为偶数并且余数小于15的情况或者电机30的转子的角度除以30后的商为奇数余数大于15的情况对应于电机的转子的角度更接近如图4所示的箭头的情况，其它情况对应于电机的转子的角度更接近如图5所示的箭头的情况。
因此，在步骤S11中，第一开关驱动模式和第二开关驱动模式可以基于将电机的转子的角度除以30后的商和余数来确定。综上所述，根据通过将电机的转子的角度加15°获得的值除以30的结果，如果商是偶数，则可以确定第一开关驱动模式，如果商是奇数，则可以确定第二开关驱动模式。
图7是更详细地示出根据本发明的示例性实施方案的利用电机驱动系统的电池加热方法中的第一开关驱动模式的流程图，图8是更详细地示出根据本发明的示例性实施方案的利用电机驱动系统的电池加热方法中的第二开关驱动模式的流程图。本文中下面描述的方法可以由控制器执行。
如图7所示，响应于在步骤S11中确定执行第一开关驱动模式，电池加热方法可以配置为包括步骤S121以及步骤S122、S123和S124；在步骤S121中，控制器100接收由转子位置传感器40检测到的电机30的角度并确定转子的角度所属的区间；在步骤S122、S123和S124中，控制器100基于转子的角度所属的区间来确定参考相，以预定的开关频率控制要导通/断开的开关元件，并且将交流注入电池10。可以重复上述步骤，直到电池的温度Tbat提高到预定的目标温度(S125)。
在步骤S121中，在转子的角度为0°到30°、150°到210°和330°到360°的情况下，控制器100可以配置为将a相电压确定为参考(S122)。换句话说，基于第一区间中的逆变器20的第一支路21的开关元件S1的导通/断开状态，通过操作开关元件，使得第二支路23的开关元件S3和第三支路25的开关元件S5的导通/断开状态与开关元件S1的导通/断开状态具有互补关系，从而可以产生交流(S122)。
在步骤S121中，在转子的角度为30°到90°和210°到270°的情况下，控制器100可以配置为将c相电压确定为参考(S123)。换句话说，基于第一区间中的逆变器20的第三支路25的开关元件S5的导通/断开状态，通过操作开关元件，使得第一支路21的开关元件S1和第二支路23的开关元件S3的导通/断开状态与开关元件S5的导通/断开状态具有互补关系，从而可以产生交流(S123)。
在步骤S121中，在转子的角度为90°到150°和270°到330°的情况下，控制器100可以配置为将b相电压确定为参考(S124)。换句话说，基于第一区间中的逆变器20的第二支路23的开关元件S3的导通/断开状态，通过操作开关元件，使得第一支路21的开关元件S1和第三支路25的开关元件S5的导通/断开状态与开关元件S3的导通/断开状态具有互补关系，从而可以产生交流(S124)。
同时，响应于在步骤S11中确定执行第二开关驱动模式，电池加热方法可以配置为包括步骤S131、步骤S132、S134和S136以及步骤S133、S135和S137；在步骤S131中，控制器100接收由转子位置传感器40检测到的电机30的角度并确定转子的角度所属的区间；在步骤S132、S134和S136中，控制器100基于转子的角度所属的区间来确定用于保持断开状态的支路；在步骤S133、S135和S137中，控制器100控制在除了在第一区间中保持断开状态的支路之外的支路中包括的开关元件的导通/断开状态，以产生交流。可以重复上述步骤，直到电池的温度Tbat升高到预定的目标温度(S138)。
在步骤S131中，在转子的角度为0°到60°和180°到240°的情况下，控制器100可以配置为使在b相支路23中包括的开关元件S3和S4断开(S132)，并且通过控制在第一区间中的c相支路25和a相支路21中包括的开关元件S1、S2、S5和S6的导通/断开状态来产生交流(S133)。在步骤S133中，在第一区间中，控制器100可以配置成执行控制，使得c相支路25中包括的一对开关元件S5和S6的状态处于互补关系，并且执行控制，使得a相支路21中包括的一对开关元件S1和S2的状态处于互补关系。另外，在第一区间中，控制器100可以配置为：通过执行控制，使得c相支路25中包括的开关元件中的连接到电池10的正极(+)端子的开关元件S5的状态与在a相支路21中的开关元件中包括的连接到电池10的正极端子的开关元件S1的状态处于互补关系，从而产生注入电池10的交流。
在步骤S131中，在转子的角度为60°到120°和240°到300°的情况下，控制器100可以配置为使在第一区间中的a相支路21中包括的开关元件S1和S2断开(S134)，并且通过控制在b相支路23和c相支路25中包括的开关元件S3、S4、S5和S6的导通/断开状态来产生交流(S135)。在步骤S135中，在第一区间中，控制器100可以配置为执行控制，使得b相支路23中包括的一对开关元件S3和S4的状态处于互补关系，并且执行控制，使得c相支路25中包括的一对开关元件S5和S6的状态处于互补关系。另外，控制器100可以配置为：在第一区间中，通过执行控制，使得b相支路23中包括的开关元件中的连接到电池10的正极(+)端子的开关元件S3的状态与在c相支路25中包括的开关元件中的连接到电池10的正极端子的开关元件S5的状态处于互补关系，从而产生注入电池10的交流。
在步骤S131中，在转子的角度为120°到180°和300°到360°的情况下，控制器100可以配置为使在第一区间中的c相支路25中包括的开关元件S5和S6断开(S136)，并且通过以预定的开关频率交替控制a相支路21和b相支路23中包括的开关元件S1、S2、S3和S4的导通/断开状态来产生交流(S137)。在步骤S137中，在第一区间中，控制器100可以配置为执行控制，使得a相支路21中包括的一对开关元件S1和S2的状态处于互补关系，并且执行控制以使得b相支路23中包括的一对开关元件S3和S4的状态处于互补关系。另外，控制器100可以配置为：在第一区间中，通过执行控制，使得a相支路21中包括的开关元件中的连接到电池10的正极(+)端子的开关元件S1的状态与在b相支路23中包括的开关元件中的连接到电池10的正极端子的开关元件S3处于互补关系，从而产生注入电池10的交流。
如上所述，在不需要独立的加热装置的情况下，根据本发明的各个示例性实施方案的利用电机驱动系统的电池加热系统和方法可以利用连接到设置为驱动环保型车辆的电池的逆变器和电机通过向电池注入交流来有效地加热电池而不会增加额外的成本。具体地，当利用逆变器和电机产生交流时，可以最大限度地抑制电机中产生的转矩脉动，从而提高车辆的稳定性。另外，在操作用于电池加热的开关元件时，根据本发明的各个示例性实施方案的电机驱动系统可以通过在电机电流为零的状态下切换开关元件来进一步降低开关损耗。
根据利用电机驱动系统的电池加热系统和方法，在不添加诸如单独的加热器等的加热装置的情况下，通过利用驱动环保型车辆所必需的逆变器和电机向电池注入交流，能够有效地提高电池的温度，而不会增加额外的成本。
具体地，根据利用电机驱动系统的电池加热系统和方法，当利用逆变器和电机产生交流时，可以尽可能地抑制在电机中产生的转矩脉动，从而提高车辆的稳定性。具体地，根据利用电机驱动系统的电池加热系统和方法，可以通过在电机电流为零的状态下切换逆变器中的开关元件来进一步降低逆变器中的开关损耗。
在本发明中可获得的效果不限于上述效果，并且本发明所属领域的技术人员可以通过以下描述清楚地理解未提及的其他效果。
尽管已经参照具体示例性实施方案示出本发明并对其进行描述，但是，对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和改变。

Claims (25)

1.一种利用电机驱动系统的电池加热系统，其包括：
逆变器，其具有多个支路，每个支路包括在电池的两端之间相互串联连接并对应于多个相中的相应一个相的一对开关元件；
电机，其具有多个线圈，每个线圈的第一端连接到所述多个支路中包括的一对开关元件之间的连接端子，并且所述多个线圈中的每一个的第二端相互连接；以及
控制器，其配置为驱动开关元件，使得第一区间和第二区间交替地重复，在所述第一区间中，至少一部分开关元件导通，在所述第二区间中，所有开关元件断开；
其中，所述控制器进一步配置为：
在第一区间中，以第一开关驱动模式驱动开关元件，或者以第二开关驱动模式驱动开关元件；
在所述第一开关驱动模式中，驱动开关元件，使得对应于多个相中的一个参考相的一个支路中包括的开关元件的导通/断开状态和在其余的支路中包括的开关元件的导通/断开状态处于互补关系；
在所述第二开关驱动模式中，驱动开关元件，使得对应于多个相中的两个相的支路中包括的开关元件的导通/断开状态处于互补关系，并且驱动在其余的支路中包括的开关元件处于断开状态。
2.根据权利要求1所述的利用电机驱动系统的电池加热系统，其中，所述控制器配置为：
在应用第一开关驱动模式时，在第一区间中，进行控制，使得所述多个支路中包括的一对开关元件的导通/断开状态与其余的开关元件的导通/断开状态处于互补关系；并且
进行控制，使得对应于参考相的支路中包括的开关元件中的连接到电池的正极端子的开关元件的导通/断开状态与其余的支路中包括的开关元件中的连接到电池的正极端子的开关元件的导通/断开状态处于互补关系。
3.根据权利要求1所述的利用电机驱动系统的电池加热系统，其中，所述控制器配置为：
在应用第二开关驱动模式时，在第一区间中，根据开关频率进行控制，使得对应于两个选择的相中的一个相的第一支路中包括的一对开关元件的状态处于互补关系，并且根据开关频率进行控制，使得对应于所述两个选择的相的另一相的第二支路中包括的一对开关元件的状态处于互补关系；并且
进行控制，使得第一支路中的开关元件中的连接到电池的正极端子的开关元件的状态与第二支路中的开关元件中的连接到电池的正极端子的开关元件的状态处于互补关系。
4.根据权利要求1所述的利用电机驱动系统的电池加热系统，其中，所述控制器配置为：基于电机的转子的角度，确定在第一开关驱动模式下应用的参考相或者在第二开关驱动模式下驱动开关元件的两个相。
5.根据权利要求4所述的利用电机驱动系统的电池加热系统，其中，所述控制器配置为：确定第一开关驱动模式的参考相或在第二开关驱动模式下驱动开关元件的两个相，以使dq静止坐标平面上的转子的角度与提供给电机的电流所表示的角度之间的差值最小化。
6.一种利用电机驱动系统的电池加热系统，其包括：
逆变器，其具有a相支路、b相支路和c相支路，每个支路包括在电池的两端之间串联连接的一对开关元件；
电机，其包括a相线圈、b相线圈以及c相线圈，所述a相线圈的第一端连接到a相支路中包括的一对开关元件之间的连接节点；所述b相线圈的第一端连接到b相支路中包括的一对开关元件之间的连接节点；所述c相线圈的第一端连接到在c相支路中包括的一对开关元件之间的连接节点，所述a相线圈的第二端、所述b相线圈的第二端和c相线圈的第二端相互连接；以及
控制器，其配置为：驱动开关元件，使得第一区间和第二区间交替地重复，在所述第一区间中，至少一部分开关元件导通，在所述第二区间中，所有开关元件断开；
其中，所述控制器配置为：
在第一区间中，以第一开关驱动模式驱动开关元件，或者以第二开关驱动模式驱动开关元件；
在所述第一开关驱动模式中，驱动开关元件，使得对应于a相、b相和c相中的一个参考相的支路中包括的开关元件的导通/断开状态和对应于其余的相的支路中包括的开关元件的导通/断开状态处于互补关系；
在所述第二开关驱动模式中，驱动开关元件，使得对应于a相、b相和c相中的两个相的支路中包括的开关元件的导通/断开状态处于互补关系，并且驱动其余的支路中包括的开关元件处于断开状态。
7.根据权利要求6所述的利用电机驱动系统的电池加热系统，其中，所述控制器被配置为：
在利用第一驱动技术时，在第一区间中，进行控制，使得多个支路中包括的一对开关元件的导通/断开状态与其余的开关元件的导通/断开状态处于互补关系；并且
进行控制，使得对应于参考相的支路中包括的开关元件中的连接到电池的正极端子的开关元件的导通/断开状态与其余的支路中包括的开关元件中的连接到电池的正极端子的开关元件的导通/断开状态处于互补关系。
8.根据权利要求6所述的利用电机驱动系统的电池加热系统，其中，所述控制器配置为：
在应用第二开关驱动模式时，在第一区间中，根据开关频率进行控制，使得对应于两个所选择的相中的一个相的第一支路中包括的一对开关元件的状态处于互补关系，并且根据开关频率进行控制，使得在对应于所述两个所选择的相的另一相的第二支路中包括的一对开关元件的状态处于互补关系；并且
执行控制，使得第一支路中的开关元件中的连接到电池的正极端子的开关元件的状态与第二支路中的开关元件中的连接到电池的正极端子的开关元件的状态处于互补关系。
9.根据权利要求6所述的利用电机驱动系统的电池加热系统，其中，所述控制器配置为：基于电机的转子的角度，确定在第一开关驱动模式下应用的参考相，或者在第二开关驱动模式下驱动开关元件的两个相。
10.根据权利要求9所述的利用电机驱动系统的电池加热系统，其中，所述控制器配置为：确定第一开关驱动模式的参考相或在第二开关驱动模式下驱动的开关元件的两个相，以使dq静止坐标平面上的转子的角度与提供给电机的电流所表示的角度之间的差值最小化。
11.根据权利要求9所述的利用电机驱动系统的电池加热系统，其中，所述控制器配置为：当转子的角度加15°得到的值除以30°的商为偶数时，以第一开关驱动模式驱动开关元件，当转子的角度加15°得到的值除以30°的商为奇数时，以第二开关驱动模式驱动开关元件。
12.根据权利要求9所述的利用电机驱动系统的电池加热系统，其中，在第一开关驱动模式下，所述控制器配置为：在转子的角度为0°至30°、150°至210°和330°至360°的情况下，通过将a相确定为参考相来驱动开关元件。
13.根据权利要求9所述的利用电机驱动系统的电池加热系统，其中，在第一开关驱动模式下，所述控制器配置为：在转子的角度为30°至90°和210°至270°的情况下，通过将c相确定为参考相来驱动开关元件。
14.根据权利要求9所述的利用电机驱动系统的电池加热系统，其中，在第一开关驱动模式下，所述控制器配置为：在转子的角度为90°至150°和270°至330°的情况下，通过将b相确定为参考相来驱动开关元件。
15.根据权利要求9所述的利用电机驱动系统的电池加热系统，其中，在第二开关驱动模式下，所述控制器配置为：在转子的角度为0°至60°和180°至240°的情况下，选择c相支路和a相支路，在第一区间中，以互补关系驱动c相支路和a相支路中包括的开关元件的导通/断开状态，并且使b相支路中包括的开关元件断开。
16.根据权利要求9所述的利用电机驱动系统的电池加热系统，其中，在第二开关驱动模式下，所述控制器配置为：在转子的角度为60°至120°和240°至300°的情况下，选择b相支路和c相支路，在第一区间中，以互补关系驱动b相支路和c相支路中包括的开关元件的导通/断开状态，并且使a相支路中包括的开关元件断开。
17.根据权利要求9所述的利用电机驱动系统的电池加热系统，其中，在第二开关驱动模式下，所述控制器配置为：在转子的角度为120°至180°和300°至360°的情况下，选择a相支路和b相支路，在第一区间中，以互补关系驱动a相支路和b相支路中包括的开关元件的导通/断开状态，并且使c相支路中包括的开关元件断开。
18.一种利用权利要求6所述的利用电机驱动系统的电池加热系统的电池加热方法，其包括：
由控制器确定电机的转子的角度的区间；
由控制器基于所述区间选择第一开关驱动模式和第二开关驱动模式中的一种；
当选择了第一开关驱动模式时，在第一区间中，由控制器驱动开关元件，使得对应于参考相的支路中包括的开关元件的导通/断开状态与对应于其余的相的支路中包括的开关元件的导通/断开状态处于互补关系；
当选择了第二开关驱动模式时，在第一区间中，由控制器驱动开关元件，使得对应于两个相的支路中包括的开关元件的导通/断开状态处于互补关系，并且由控制器驱动开关元件，使得其余的支路中包括的开关元件处于断开状态。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，选择第一开关驱动模式和第二开关驱动模式中的一种包括：当转子的角度加15°得到的值除以30°的商为偶数时，在第一开关驱动模式下驱动开关元件，并且当转子的角度加15°得到的值除以30°的商是奇数时，在第二开关驱动模式下驱动开关元件。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，驱动开关元件包括：当选择了第一开关驱动模式时，在转子的角度为0°至30°、150°至210°和330°至360°的情况下，通过将a相确定为参考相来驱动开关元件。
21.根据权利要求18所述的方法，其中，驱动开关元件包括：当选择了第一开关驱动模式时，在转子的角度为30°至90°和210°至270°的情况下，通过将c相确定为参考相来驱动开关元件。
22.根据权利要求18所述的方法，其中，驱动开关元件包括：当选择了第一开关驱动模式时，在转子的角度为90°至150°和270°至330°的情况下，通过将b相确定为参考相来驱动开关元件。
23.根据权利要求18所述的方法，其中，驱动开关元件包括：当选择了第二开关驱动模式时，在转子的角度为0°至60°和180°至240°的情况下，选择c相支路和a相支路，在第一区间中，以互补关系驱动c相支路和a相支路中包括的开关元件的导通/断开状态，并且使b相支路中包括的开关元件断开。
24.根据权利要求18所述的方法，其中，驱动开关元件包括：当选择了第二开关驱动模式时，在转子的角度为60°至120°和240°至300°的情况下，选择b相支路和c相支路，在第一区间中，以互补关系驱动b相支路和c相支路中包括的开关元件的导通/断开状态，并且使a相支路中包括的开关元件断开。
25.根据权利要求18所述的方法，其中，驱动开关元件包括：当选择了第二开关驱动模式时，在转子的角度为120°至180°和300°至360°的情况下，选择a相支路和b相支路，在第一区间中，以互补关系驱动a相支路和b相支路中包括的开关元件的导通/断开状态，并且使c相支路中包括的开关元件断开。
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