CN114523854A - 用于电池低温加热的车用电机系统、电动汽车、存储介质 - Google Patents

用于电池低温加热的车用电机系统、电动汽车、存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN114523854A
CN114523854A CN202210267341.XA CN202210267341A CN114523854A CN 114523854 A CN114523854 A CN 114523854A CN 202210267341 A CN202210267341 A CN 202210267341A CN 114523854 A CN114523854 A CN 114523854A
Authority
CN
China
Prior art keywords
switching device
battery
bridge
full bridge
vehicle motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210267341.XA
Other languages
English (en)
Inventor
王晓璨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Xiaozhi Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Xiaozhi Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Xiaozhi Technology Co ltd filed Critical Shanghai Xiaozhi Technology Co ltd
Priority to CN202210267341.XA priority Critical patent/CN114523854A/zh
Publication of CN114523854A publication Critical patent/CN114523854A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/007—Physical arrangements or structures of drive train converters specially adapted for the propulsion motors of electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/667—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an electronic component, e.g. a CPU, an inverter or a capacitor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

本公开是关于一种用于电池低温加热的车用电机系统、电动汽车、存储介质。该系统包括电池、分时复用的车用电机、第一逆变全桥和第二逆变全桥；所述车用电机的三相绕组的中性点延伸出所述车用电机壳体的外部并连接至所述第二逆变全桥的中点；在驻车模式下，所述第一逆变全桥和所述第二逆变全桥用于使所述车用电机的三相绕组形成三相四线制连接，并且所述第一逆变全桥、所述第二逆变全桥、所述三相绕组和所述电池形成用于预加热所述电池的电流回路，以使所述车用电机在驻车模式下参与预加热所述电池。本公开实施例提供的方案无需在电池外部单独增加感抗线圈和开关控制器件等器件，可以降低车用电机系统的体积和生产成本。

Description

用于电池低温加热的车用电机系统、电动汽车、存储介质
技术领域
本公开涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种用于电池低温加热的车用电机系统、电动汽车、存储介质。
背景技术
在低温状态下，电动汽车电池的温度可能低于零度；在中国北方地区电池的温度甚至可降至-20～-30摄氏度，此时电池的续航里程严重缩水，影响驾车体验。因此，在车辆启动前的驻车状态下通常会给电池组进行预加热，使电池的温度快速从-20～-30摄氏度快速升温到20摄氏度左右的最佳状态，消除低温环境对电池引起的负面效应。
相关技术中通常在电池外部增加感抗线圈、开关控制器件等器件，这些器件可以与电池形成电流回路。这样，通过该电流回路可以使电池内通过电流即电池自身可以放热以加热电池自身，达到预加热电池的效果。然而，相关技术中需要增加感抗线圈、开关控制器件等器件会占用电动汽车内部的有限空间，并且还会增加电动汽车的生产成本。
发明内容
本公开提供一种用于电池低温加热的车用电机系统、电动汽车、存储介质，以解决相关技术的不足。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种用于电池低温加热的车用电机系统，所述系统包括电池、分时复用的车用电机、第一逆变全桥和第二逆变全桥；所述车用电机的三相绕组的中性点延伸出所述车用电机壳体的外部并连接至所述第二逆变全桥的中点；在驻车模式下，所述第一逆变全桥和所述第二逆变全桥用于使所述车用电机的三相绕组形成三相四线制连接，并且所述第一逆变全桥、所述第二逆变全桥、所述三相绕组和所述电池形成用于预加热所述电池的电流回路，以使所述车用电机在驻车模式下参与预加热所述电池。
可选地，在行车模式下，所述第二逆变全桥中开关器件断开以使所述三相绕组形成三相三线连接，并且所述第一逆变全桥、所述电池和所述车用电机形成用于使所述车用电机输出动力的电流回路。
可选地，所述系统还包括控制器；所述控制器分别与所述第一逆变全桥和所述第二逆变全桥连接，用于在驻车模式下控制所述第一逆变全桥中第一组开关和第二逆变全桥中第八开关器件开启，或者控制所述第一逆变全桥中第二组开关和第二逆变全桥中第四开关器件开启。
可选地，所述控制器还用于在行车模式下控制所述第二逆变全桥中开关器件断开并且控制所述第一逆变全桥将所述电池的直流电逆变成交流电以为所述车用电机供电。
可选地，所述第一逆变全桥包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第五开关器件、第六开关器件和第七开关器件，所述第一开关器件、所述第二开关器件和所述第三开关器件作为所述第一逆变全桥的第一组开关器件，所述第五开关器件、所述第六开关器件和所述第七开关器件作为所述第一逆变全桥的第二组开关器件；
所述第二逆变全桥包括第四开关器件和第八开关器件；
所述第一开关器件和所述第五开关器件串接在所述电池的正极和负极之间；所述第二开关器件和所述第六开关器件串接在所述电池的正极和负极之间；所述第三开关器件和所述第七开关器件串接在所述电池的正极和负极之间；所述第四开关器件和所述第八开关器件串接在所述电池的正极和负极之间；
所述三相绕组的A相绕组的第一端连接至所述第一开关器件和所述第五开关器件之间的串接点，第二端连接至中性点；
所述三相绕组的B相绕组的第一端连接至所述第二开关器件和所述第六开关器件之间的串接点，第二端连接至中性点；
所述三相绕组的C相绕组的第一端连接至所述第三开关器件和所述第七开关器件之间的串接点，第二端连接至中性点；
所述中性点连接至所述第四开关器件和所述第八开关器件之间的串接点。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种车用电机控制方法，适用于第一方面任一项所述的用于电池低温加热的车用电机系统，所述方法还包括：
在驻车模式下，按照预设频率控制所述第一逆变全桥和所述第二逆变全桥在第一状态和第二状态之间切换，以使所述车用电机中各相绕组的第一端在连接至所述电池的正极或者负极之间切换；所述第一状态是指所述第一逆变全桥中第一组开关和所述第二逆变全桥中第八开关器件处于开启状态并且所述第一逆变全桥中第二组开关和所述第二逆变全桥中第四开关器件处于断开状态；所述第二状态是指所述第一逆变全桥中第二组开关和所述第二逆变全桥中第四开关器件处于开启状态并且所述第一逆变全桥中第一组开关和所述第二逆变全桥中第八开关器件处于断开状态。
可选地，所述预设频率为400Hz～1000Hz之间的任一频率。
可选地，所述各相绕组两端电压为预设频率的方波，且施加电压为：
Figure BDA0003551565810000031
式中，Tn表示第n个周期结束的时刻，Tn-1表示第n-1个周期结束的时刻，fn表示第n个周期施加的频率，Udc表示电池端电压。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种电动汽车，包括如第一方面任一项所述的用于电池低温加热的车用电机系统；所述用于电池低温加热的车用电机系统包括至少一个控制器和至少一个存储器；
所述至少一个存储器用于存储所述至少一个控制器可执行的计算机程序；
所述至少一个控制器用于执行所述至少一个存储器中的计算机程序，以实现如第二方面任一项所述的方法。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，当所述存储介质中的可执行的计算机程序由至少一个控制器执行时，能够实现如第一方面所述的方法。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
由上述实施例可知，本公开实施例提供的方案提供的用于电池低温加热的车用电机系统包括电池、分时复用的车用电机、第一逆变全桥和第二逆变全桥；所述车用电机的三相绕组的中性点延伸出所述车用电机壳体的外部并连接至所述第二逆变全桥的中点；在驻车模式下，所述第一逆变全桥和所述第二逆变全桥用于使所述车用电机的三相绕组形成三相四线制连接，并且所述第一逆变全桥、所述第二逆变全桥、所述三相绕组和所述电池形成用于预加热所述电池的电流回路，以使所述车用电机在驻车模式下参与预加热所述电池。这样，本公开实施例可以在驻车模式和行车模式下复用车用电机，有利于提升车用电机的使用率，同时降低车用电机系统的体积和生产成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种用于电池低温加热的车用电机系统的框图。
图2是根据一示例性实施例示出的第一状态下的等效电路图。
图3是根据一示例性实施例示出的第二状态下的等效电路图。
图4是根据一示例性实施例示出的行车模式的等效电路图。
图5是根据一示例性实施例示出的各组开关器件的导通时间的示意图。
图6是根据一示例性实施例示出的行车模式下车用电机输入交流电的波形图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种电动汽车的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置例子。需要说明的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
为解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种用于电池低温加热的车用电机系统，其发明构思之一在于，考虑到电动汽车内设置有车用电机且车用电机内设置有电机绕组，因此本公开中提出了分时复用车用电机的构思，即在驻车模式下控制车用电机与电池连接，使车用电机的绕组参与预加热电池；并且，在行车模式下车用电机与电池连接，用于输出动力以驱动电动汽车行驶。与相关技术中相比较，本公开实施例可以在驻车模式和行车模式下可以分时复用车用电机，可以有利于提升车用电机的使用率；同时降低车用电机系统的体积和生产成本。
本公开实施例提供了一种用于电池低温加热的车用电机系统，其发明构思之二在于，考虑到车用电机为三相电机且其绕组采用三相三线制连接，结合对车用电机分时复用和发明构思，本公开可以对车用电机进行改进，即将三相三线制绕组的中性点延伸到车用电机壳体的外部，从而形成三线四线制绕组。这样，在行车模式下车用电机的三相绕组采用三相三线制连接，以及在驻车模式下车用电机的三相绕组采用三相四线制连接。
在一示例中，本公开实施例提供的用于电池低温加热的车用电机系统包括第二逆变全桥。该第二逆变全桥用于区别车用电机系统中原先设置的第一逆变全桥。第二逆变全桥可以和第一逆变全桥可以设置在同一个逆变设备之上，用于实现车用电机的三相绕组为三相三线制连接或者三相四线制连接，并且第一逆变全桥和第二逆变全桥配合可以实现第二个发明构思，即：
在驻车模式下，第一逆变全桥和第二逆变全桥将车用电机的三相绕组从三相三线制连接切换到三相四线制度连接，并且第一逆变全桥、第二逆变全桥、三绕组和电池形成用于预加热电池的电流回路。
在行车模式下，第二逆变全桥中开关器件断开以使三相绕组从三相四线制连接切换到三相三线制连接，并且第一逆变全桥、电池和车用电机形成用于使车用电机输出动力的电流回路。
图1示出了用于电池低温加热的车用电机系统的一种实现方式，参见图1，第一逆变全桥包括第一开关器件S1、第二开关器件S2、第三开关器件S3、第五开关器件S5、第六开关器件S6和第七开关器件S7；并且，第一开关器件S1、第二开关器件S2和第三开关器件S3作为第一逆变全桥的第一组开关器件，第五开关器件S5、第六开关器件S6和第七开关器件S7作为第一逆变全桥的第二组开关器件。
继续参见图1，第二逆变全桥包括第四开关器件S4、第八开关器件S8。
继续参见图1，第一开关器件S1和第五开关器件S5串接在电池1的正极(采用“+”号表示)和负极(采用“-”号表示)之间；第二开关器件S2和第六开关器件S6串接在电池1的正极和负极之间；第三开关器件S3和第七开关器件S7串接在电池1的正极和负极之间；第四开关器件S4和第八开关器件S8串接在电池1的正极和负极之间。其中，
车用电机7的三相绕组的A相绕组3的第一端(图1中左侧的一端)连接至第一开关器件S1和第五开关器件S5之间的串接点pa1，第二端(图1中右侧的一端)连接至中性点8；
车用电机7的三相绕组的B相绕组4的第一端(图1中左侧的一端)连接至第二开关器件S2和第六开关器件S6之间的串接点pb1，第二端(图1中右侧的一端)连接至中性点8；
车用电机7的三相绕组的C相绕组5的第一端(图1中左侧的一端)连接至第三开关器件S3和第七开关器件S7之间的串接点pc1，第二端(图1中右侧的一端)连接至中性点8；
中性点8连接至第四开关器件S4和第八开关器件S8之间的串接点。
需要说明的是，车用电机7是通过正母线2和负母线6与电池1实现电连接的，为方便描述，本公开的部分实施例中直接描述为车用电机与电池连接，此时可以理解为电连接。
本实施例中，用于电池低温加热的车用电机系统还包括控制器(图中未示出)。该控制器分别与第一逆变全桥和第二逆变全桥连接，具体的，控制器与第一逆变全桥和第二逆变全桥中各个开关器件Sn(n取1～8范围内的整数)的控制端连接。控制器可以向各个开关器件Sn输出控制信号，以用于在驻车模式下控制第一逆变全桥中第一组开关和第二逆变全桥中第八开关器件开启且第一逆变全桥中第二组开关和第二逆变全桥中第四开关器件断开，此时车用电机的三相绕组变成三相四线制连接，并且三相绕组的各个单相绕组两端可以施加一个+Udc的电压，等效电路如图2所示；或者控制第一逆变全桥中第二组开关和第二逆变全桥中第四开关器件开启，此时车用电机的三相绕组的各个单相绕组两端可以施加一个-Udc的电压，等效电路如图3所示；以及还用于在行车模式下控制第二逆变全桥中开关器件断开(此时三相绕组从三相四线制连接切换为三相三线制连接)并且控制第一逆变全桥将电池的直流电逆变成交流电以为车用电机供电，等效电路如图4所示。
需要说明的是，在驻车模式下，第一逆变全桥中第一组开关器件和第二逆变全桥中第八开关器件需要保持动作一致，即第一组开关器件中第一开关器件S1、第二开关器件S2和第三开关器件S3以及第八开关器件S8保持同时开启或者断开；第二组开关器件中第五开关器件S5、第六开关器件S6和第七开关器件S7以及第四开关器件S4保持同时开启或者断开，这样控制器可以控制A相绕组、B相绕组和C相绕组这三个单相绕组的相序相同，从而在这三个单相绕组的两端产生位差为零的零序电流，或者说，本实施例可以使三个单相绕组产生最大的反电动势，从而使电池中的电流最大，缩短预加热时间。
下面结合图1～图4所示的用于电池低温加热的车用电机系统描述车用电机系统的工作过程：
驻车模式
当检测到电动汽车在驻车模式下，例如电动汽车启动时电池的温度低于第一预设温度(如-10～30摄氏度，可设置)时，可以切换到驻车模式。在驻车模式下，控制器可以控制车用电机连接到电池，并且车用电机的三相绕组从三相三线制连接切换到三相四线制连接，以对该电池进行预加热处理。
在一示例中，控制器可控制第一逆变全桥和第二逆变全桥切换到第一状态，以使车用电机中各相绕组的第一端连接至电池的正极。其中第一状态是指第一逆变全桥中第一组开关和第二逆变全桥中第八开关器件处于开启状态并且第一逆变全桥中第二组开关和第二逆变全桥中第四开关器件处于断开状态，此时电流回路如图2所示的等效电路。
在另一示例中，控制器控制第一逆变全桥和第二逆变全桥切换到第二状态，以使车用电机中各相绕组的第一端连接至电池的负极。其中第二状态是指第一逆变全桥中第二组开关和第二逆变全桥中第四开关器件处于开启状态并且第一逆变全桥中第一组开关和第二逆变全桥中第八开关器件处于断开状态，此时电流回路如图3所示的等效电路。
在又一示例中，控制器可以按照预设频率控制第一逆变全桥和第二逆变全桥在第一状态和第二状态之间切换，以使车用电机中各相绕组的第一端在连接至电池的正极或者负极之间切换，此时电流电路在图2和图3所示等效电路之间切换。也就是说，本示例中采用双极性控制，使四组开关器件仅有2种工作状态(即第一状态和第二状态)，从而使电流回路中产生较大的母线电流。其中第一状态和第二状态可以参考上述实施例的内容，在此不再赘述。
本实施例中可以选择按照预设频率在第一状态和第二状态之间切换的方式控制两个逆变全桥。其中，预设频率为400Hz～1000Hz之间的任一频率，在一示例中可以在每个开关周期内从400Hz～1000Hz之间随机选择一个频率作为预设频率，可以保证母线电流的情况下降低转子的温度和降低噪声。
此时，车用电机各相绕组的两端达到施加一个高频正负变化的电压，达到各相绕组中产生高频交变电流的效果。其中，各相绕组两端电压可以为预设频率的方波，效果如图5所示。参见图5，Va/Vb/Vc分别ABC相绕组第一端处的电压，f1/f2/f3为位于400Hz～1000Hz之间的不同频率，施加的电压表达式如式(1)所示。
Figure BDA0003551565810000091
式(1)中，Tn表示第n个周期结束的时刻，Tn-1表示第n-1个周期结束的时刻，fn表示第n个周期施加的频率，Udc表示电池端电压。
这样，本实施例中可以保证电流回路中具有较大的母线电流的基础上，降低电机转子的温度和降低因高频信号注入而产生的噪声。
行车模式
当检测到电池的温度超过第二预设温度(如20-30摄氏度，可设置)后，电动汽车可以从驻车模式切换到行车模式，即控制器可以控制第二逆变全桥中所有开关器件处于断开状态，此时车用电机的三相绕组从三相四线制连接切换到三相三线制连接。此时，控制器可以按照预先设置的控制策略控制第一逆变全桥的各个开关器件开启或者断开，从而将电池的直流电逆变成交流电为车用电机供电，效果如图6所示，对应的电压表达式如式(2)所示，此时车用电机可以输出动力，驾驶人员可以驾驶电动汽车行驶。
Figure BDA0003551565810000101
式(2)中k为调制系数，w为电机转子电角频率，θ为电机转子电角度。
至此，本公开实施例提供的方案在驻车模式下车用电机可以参与预加热电池以及在行车模式下车用电机可以输出动力，通过分时利用电机可以达到提升车用电机的使用率的效果。
在本公开实施例提供的一种用于电池低温加热的车用电机系统的基础上，本公开实施例还提供了一种车用电机控制方法，包括：
在驻车模式下，控制车用电机参与预加热电池。
在一实施例中，
控制车用电机参与预加热电池，包括：
按照预设频率控制所述第一逆变全桥和所述第二逆变全桥在第一状态和第二状态之间切换，以使所述车用电机中各相绕组的第一端在连接至所述电池的正极或者负极之间切换；所述第一状态是指所述第一逆变全桥中第一组开关和所述第二逆变全桥中第八开关器件处于开启状态并且所述第一逆变全桥中第二组开关和所述第二逆变全桥中第四开关器件处于断开状态；所述第二状态是指所述第一逆变全桥中第二组开关和所述第二逆变全桥中第四开关器件处于开启状态并且所述第一逆变全桥中第一组开关和所述第二逆变全桥中第八开关器件处于断开状态，如式(3)所示。
Figure BDA0003551565810000102
式(3)中，“1”表示开启，“0”表示断开。
在一实施例中，所述预设频率为400Hz～1000Hz之间的任一频率。
在一实施例中，所述各相绕组两端电压为预设频率的方波，且施加电压为：
Figure BDA0003551565810000111
式中，Tn表示第n个周期结束的时刻，Tn-1表示第n-1个周期结束的时刻，fn表示第n个周期施加的频率，Udc表示电池端电压。
需要说明的是，本实施例中示出的控制方法与系统实施例的内容相匹配，可以参考上述系统实施例的内容，在此不再赘述。
本公开实施例还提供了一种电动汽车，参见图7，包括图1～图6所示实施例所述的用于电池低温加热的车用电机系统；所述用于电池低温加热的车用电机系统包括至少一个控制器71和至少一个存储器72；
所述至少一个存储器72用于存储所述至少一个控制器71可执行的计算机程序；
所述至少一个控制器71用于执行所述至少一个存储器72中的计算机程序，以实现上述的一种车用电机控制方法。
在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述可执行的计算机程序可由至少一个控制器71执行。其中，可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种用于电池低温加热的车用电机系统，其特征在于，所述系统包括电池、分时复用的车用电机、第一逆变全桥和第二逆变全桥；所述车用电机的三相绕组的中性点延伸出所述车用电机壳体的外部并连接至所述第二逆变全桥的中点；在驻车模式下，所述第一逆变全桥和所述第二逆变全桥用于使所述车用电机的三相绕组形成三相四线制连接，并且所述第一逆变全桥、所述第二逆变全桥、所述三相绕组和所述电池形成用于预加热所述电池的电流回路，以使所述车用电机在驻车模式下参与预加热所述电池。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在行车模式下，所述第二逆变全桥中开关器件断开以使所述三相绕组形成三相三线连接，并且所述第一逆变全桥、所述电池和所述车用电机形成用于使所述车用电机输出动力的电流回路。
3.根据权利要求1或者2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括控制器；所述控制器分别与所述第一逆变全桥和所述第二逆变全桥连接，用于在驻车模式下控制所述第一逆变全桥中第一组开关和第二逆变全桥中第八开关器件开启，或者控制所述第一逆变全桥中第二组开关和第二逆变全桥中第四开关器件开启。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于在行车模式下控制所述第二逆变全桥中开关器件断开并且控制所述第一逆变全桥将所述电池的直流电逆变成交流电以为所述车用电机供电。
5.根据权利要求1～4任一项所述的系统，其特征在于，所述第一逆变全桥包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第五开关器件、第六开关器件和第七开关器件，所述第一开关器件、所述第二开关器件和所述第三开关器件作为所述第一逆变全桥的第一组开关器件，所述第五开关器件、所述第六开关器件和所述第七开关器件作为所述第一逆变全桥的第二组开关器件；
所述第二逆变全桥包括第四开关器件和第八开关器件；
所述第一开关器件和所述第五开关器件串接在所述电池的正极和负极之间；所述第二开关器件和所述第六开关器件串接在所述电池的正极和负极之间；所述第三开关器件和所述第七开关器件串接在所述电池的正极和负极之间；所述第四开关器件和所述第八开关器件串接在所述电池的正极和负极之间；
所述三相绕组的A相绕组的第一端连接至所述第一开关器件和所述第五开关器件之间的串接点，第二端连接至中性点；
所述三相绕组的B相绕组的第一端连接至所述第二开关器件和所述第六开关器件之间的串接点，第二端连接至中性点；
所述三相绕组的C相绕组的第一端连接至所述第三开关器件和所述第七开关器件之间的串接点，第二端连接至中性点；
所述中性点连接至所述第四开关器件和所述第八开关器件之间的串接点。
6.一种车用电机控制方法，其特征在于，适用于权利要求1～5任一项所述的用于电池低温加热的车用电机系统，所述方法还包括：
在驻车模式下，按照预设频率控制所述第一逆变全桥和所述第二逆变全桥在第一状态和第二状态之间切换，以使所述车用电机中各相绕组的第一端在连接至所述电池的正极或者负极之间切换；所述第一状态是指所述第一逆变全桥中第一组开关和所述第二逆变全桥中第八开关器件处于开启状态并且所述第一逆变全桥中第二组开关和所述第二逆变全桥中第四开关器件处于断开状态；所述第二状态是指所述第一逆变全桥中第二组开关和所述第二逆变全桥中第四开关器件处于开启状态并且所述第一逆变全桥中第一组开关和所述第二逆变全桥中第八开关器件处于断开状态。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设频率为400Hz～1000Hz之间的任一频率。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述各相绕组两端电压为预设频率的方波，且施加电压为：
Figure FDA0003551565800000031
式中，Tn表示第n个周期结束的时刻，Tn-1表示第n-1个周期结束的时刻，fn表示第n个周期施加的频率，Udc表示电池端电压。
9.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1～5任一项所述的用于电池低温加热的车用电机系统；所述用于电池低温加热的车用电机系统包括至少一个控制器和至少一个存储器；
所述至少一个存储器用于存储所述至少一个控制器可执行的计算机程序；
所述至少一个控制器用于执行所述至少一个存储器中的计算机程序，以实现如权利要求6～8任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的可执行的计算机程序由至少一个处理器执行时，能够实现如权利要求6～8任一项所述的方法。
CN202210267341.XA 2022-03-17 2022-03-17 用于电池低温加热的车用电机系统、电动汽车、存储介质 Pending CN114523854A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210267341.XA CN114523854A (zh) 2022-03-17 2022-03-17 用于电池低温加热的车用电机系统、电动汽车、存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210267341.XA CN114523854A (zh) 2022-03-17 2022-03-17 用于电池低温加热的车用电机系统、电动汽车、存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114523854A true CN114523854A (zh) 2022-05-24

Family

ID=81627530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210267341.XA Pending CN114523854A (zh) 2022-03-17 2022-03-17 用于电池低温加热的车用电机系统、电动汽车、存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114523854A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024037309A1 (zh) * 2022-08-18 2024-02-22 比亚迪股份有限公司 电动总成和具有其的车辆

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103560304A (zh) * 2013-11-19 2014-02-05 东风汽车公司 一种电动汽车动力电池组加热控制方法
WO2018030143A1 (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 株式会社 豊田自動織機 駆動装置及び電動モータ駆動装置
US20180115181A1 (en) * 2016-10-26 2018-04-26 Hyundai Motor Company Charging system using wound rotor synchronous motor
CN110015202A (zh) * 2019-03-28 2019-07-16 清华大学 电动汽车电池加热方法
CN111355430A (zh) * 2018-12-21 2020-06-30 比亚迪股份有限公司 电机控制电路、充放电方法、加热方法及车辆
CN111347924A (zh) * 2018-12-21 2020-06-30 比亚迪股份有限公司 电机控制电路、车辆、加热方法及充放电方法
CN111391718A (zh) * 2020-06-04 2020-07-10 比亚迪股份有限公司 电池能量处理装置、方法及车辆
CN112977171A (zh) * 2021-04-30 2021-06-18 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种电动汽车及动力电池脉冲加热系统
CN214112341U (zh) * 2020-12-04 2021-09-03 比亚迪股份有限公司 电池能量处理装置及车辆
CN113752908A (zh) * 2020-06-04 2021-12-07 比亚迪股份有限公司 车辆、能量转换装置及其控制方法
CN113752911A (zh) * 2020-06-04 2021-12-07 比亚迪股份有限公司 能量处理装置、方法及车辆
US20220077518A1 (en) * 2018-12-21 2022-03-10 Byd Company Limited Vehicle and power battery heating apparatus and method thereof

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103560304A (zh) * 2013-11-19 2014-02-05 东风汽车公司 一种电动汽车动力电池组加热控制方法
WO2018030143A1 (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 株式会社 豊田自動織機 駆動装置及び電動モータ駆動装置
US20180115181A1 (en) * 2016-10-26 2018-04-26 Hyundai Motor Company Charging system using wound rotor synchronous motor
CN111355430A (zh) * 2018-12-21 2020-06-30 比亚迪股份有限公司 电机控制电路、充放电方法、加热方法及车辆
CN111347924A (zh) * 2018-12-21 2020-06-30 比亚迪股份有限公司 电机控制电路、车辆、加热方法及充放电方法
US20220077518A1 (en) * 2018-12-21 2022-03-10 Byd Company Limited Vehicle and power battery heating apparatus and method thereof
CN110015202A (zh) * 2019-03-28 2019-07-16 清华大学 电动汽车电池加热方法
CN111391718A (zh) * 2020-06-04 2020-07-10 比亚迪股份有限公司 电池能量处理装置、方法及车辆
CN113752908A (zh) * 2020-06-04 2021-12-07 比亚迪股份有限公司 车辆、能量转换装置及其控制方法
CN113752911A (zh) * 2020-06-04 2021-12-07 比亚迪股份有限公司 能量处理装置、方法及车辆
CN214112341U (zh) * 2020-12-04 2021-09-03 比亚迪股份有限公司 电池能量处理装置及车辆
CN112977171A (zh) * 2021-04-30 2021-06-18 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种电动汽车及动力电池脉冲加热系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024037309A1 (zh) * 2022-08-18 2024-02-22 比亚迪股份有限公司 电动总成和具有其的车辆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7370223B2 (ja) 電力変換装置
JP2023123426A (ja) 動力電池の充電方法、モータ制御回路及び車両
CN101434205B (zh) 具有隔离的中性拓扑的双端逆变器系统
US8143834B2 (en) Electronically commutated serial-parallel switching for motor windings
EP0775384A1 (en) Digital pulse width modulator with integrated test and control
US10170988B2 (en) Power supply system
JP6773365B2 (ja) 電力変換装置
US11711045B2 (en) Electric motor drive device
JPWO2013008328A1 (ja) 車両の駆動装置および車両の駆動方法
CN116615849A (zh) 电力转换装置
JP7032249B2 (ja) 電源システム
WO2018117084A1 (ja) 電力変換装置
CN111095778A (zh) 逆变器控制装置
CN114523854A (zh) 用于电池低温加热的车用电机系统、电动汽车、存储介质
CN110663170A (zh) 多组多相旋转电机的驱动装置
JP2021035202A (ja) 電源装置
US11736045B2 (en) System and method for supplying AC driving voltages to a plurality of electric motors by using a modular energy storage direct converter system
CN114572061B (zh) 具有电池预加热功能的车用电机系统及控制方法
JP6389103B2 (ja) 電力変換装置
EP4084324A1 (en) Rotary electric machine control device
WO2022269824A1 (ja) 電池モジュール及びモータシステム
US11916502B2 (en) Electric power conversion apparatus
US11724612B2 (en) Bidirectional charging system for vehicle
WO2022137531A1 (ja) 電源回路
JP2023163895A (ja) モータ制御方法及びモータ制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination