CN115956317B - 电池加热装置及其控制方法、控制电路和动力装置 - Google Patents

电池加热装置及其控制方法、控制电路和动力装置 Download PDF

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Abstract

一种电池加热装置(110)及其控制方法、控制电路(800)和动力装置(900)。电池加热装置(110)用于与动力电池(120)相连并对动力电池(120)进行加热，电池加热装置(110)包括：加热模块(1110)，包括第一桥臂(1111)、第二桥臂(1112)和储能元件(1113)；以及，控制模块(1120)，用于控制第一桥臂(1111)和第二桥臂(1112)，形成动力电池(120)向储能元件(1113)放电的回路、以及储能元件(1113)向动力电池(120)充电的回路，以在放电和充电的过程中对动力电池(120)进行加热。

Description

电池加热装置及其控制方法、控制电路和动力装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池加热装置、电池加热装置的控制方法、电池加热装置的控制电路和动力装置。
背景技术
由于具有能量密度高、可循环充电、安全环保等优点，动力电池被广泛应用于新能源汽车、消费电子、储能系统等领域中。
但是低温环境下动力电池的使用会受到一定限制。具体地，动力电池在低温环境下的放电容量会严重衰退，以及电池在低温环境下无法充电。因此，为了能够正常使用动力电池，需要在低温环境下为动力电池进行加热。
传统的加热方式是利用电机对动力电池进行加热，因此在电池加热的过程中，电机无法驱动车辆行驶，即无法实现行车加热。
发明内容
本申请实施例提供了一种电池加热装置、电池加热装置的控制方法、电池加热装置的控制电路和动力装置，能够实现行车加热。
第一方面，提供了一种电池加热装置，用于与动力电池相连，并对所述动力电池进行加热，所述电池加热装置包括：
加热模块，包括第一桥臂、第二桥臂和储能元件；以及，
控制模块，用于控制所述第一桥臂和所述第二桥臂，形成所述动力电池向所述储能元件放电的回路、以及所述储能元件向所述动力电池充电的回路，以在放电和充电的过程中对所述动力电池进行加热。
本申请实施例中，电池加热装置包括两个桥臂和储能元件，通过控制两个桥臂，形成动力电池向储能元件放电的回路、以及储能元件向动力电池充电的回路，从而在放电和充电的过程中对动力电池进行加热。当利用该电池加热装置对动力电池进行加热时，电机可以正常驱动车辆行驶，从而实现行车加热。
在一种可能的实现方式中，所述第一桥臂的第一端、所述第二桥臂的第一端和所述动力电池的第一端相连，所述第一桥臂的第二端、所述第二桥臂的第二端和所述动力电池的第二端相连；所述第一桥臂包括第一子桥臂和第二子桥臂，所述第二桥臂包括第三子桥臂和第四子桥臂，所述储能元件的第一端连接在所述第一子桥臂和所述第二子桥臂之间，所述储能元件的第二端连接在所述第三子桥臂和所述第四子桥臂之间。
在一种可能的实现方式中，所述第一子桥臂包括第一开关管和与所述第一开关管并联的第一续流二极管；所述第二子桥臂包括第二开关管和与所述第二开关管并联的第二续流二极管；所述第三子桥臂包括第三开关管和与所述第三开关管并联的第三续流二极管；所述第四子桥臂包括第四开关管和与所述第四开关管并联的第四续流二极管。
在一种可能的实现方式中，所述控制模块具体用于：
控制所述第一开关管和所述第四开关管闭合，所述第二开关管和所述第三开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第一开关管、所述储能元件和所述第四开关管的回路，用于所述动力电池向所述储能元件放电；以及，控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第二续流二极管、所述储能元件和所述第三续流二极管的回路，用于所述储能元件向所述动力电池充电；和/或，
控制所述第二开关管和所述第三开关管闭合，所述第一开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第三开关管、所述储能元件和所述第二开关管的回路，用于所述动力电池向所述储能元件放电；以及，控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第四续流二极管、所述储能元件和所述第一续流二极管的回路，用于所述储能元件向所述动力电池充电。
该实施例中，通过设计合理的控制时序，控制各个子桥臂的导通和断开，从而形成动力电池向储能元件放电的回路、以及储能元件向动力电池充电的回路。放电回路和充电回路来回切换，从而使动力电池和储能元件之间反复进行充放电，在充放电过程中实现对电池的加热。
在一种可能的实现方式中，所述电池加热装置还与充电装置相连，所述充电装置用于通过所述电池加热装置向所述动力电池充电，所述控制模块还用于：在所述充电装置的电压低于所述动力电池的电压时，控制所述第一桥臂和所述第二桥臂，形成所述充电装置向所述储能元件充电的回路、以及所述充电装置和所述储能元件同时向所述动力电池充电的回路；在所述充电装置的电压高于所述动力电池的电压时，控制所述第一桥臂和所述第二桥臂，形成所述充电装置向所述动力电池和所述储能元件充电的回路、以及所述储能元件向所述动力电池充电的回路。
在本申请实施例中，电池加热装置同时具有加热模式和充电模式，其不仅可以用来对动力电池进行加热，还可以充当电压调节单元应用在充电装置向动力电池充电的过程中。这样，当充电装置的电压与动力电池的电压不匹配时，例如充电装置的电压低于或者高于动力电池的电压时，充电装置可以通过该电池加热装置对动力电池进行升压充电或者降压充电，从而提高充电装置和动力电池的适配性。
在一种可能的实现方式中，所述储能元件的第二端通过第五开关管与充电装置的一端连接，所述第二桥臂的第二端与所述充电装置的另一端连接，所述充电装置用于通过所述加热模块向所述动力电池充电，所述控制模块还用于：控制所述第三子桥臂断开；在所述充电装置的电压低于所述动力电池的电压时，控制所述第二开关管和所述第五开关管闭合，所述第一开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述充电装置、所述储能元件和所述第二开关管的回路，用于所述充电装置对所述储能元件充电；以及，控制所述第一开关管和所述第五开关管闭合，所述第二开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述充电装置、所述储能元件、所述第一开关管和所述动力电池的回路，用于所述充电装置和所述储能元件同时向所述动力电池充电。
该实施例中，充电装置的电压低于动力电池的电压时，通过设置合理的控制时序，控制各个子桥臂的导通和断开，在每个充电周期中形成充电装置向储能元件充电的阶段、以及充电装置和储能元件同时向动力电池充电的阶段。这样，充电装置向储能元件充电时储能元件中存储的电量，使得储能元件能够与充电装置一起，共同向动力电池充电，从而减小充电装置和动力电池之间的电压差异，提高充电效率。
在一种可能的实现方式中，所述控制模块还用于：在所述充电装置的电压高于所述动力电池的电压时，控制所述第一开关管和所述第五开关管闭合，所述第二开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述充电装置、所述储能元件、所述第一开关管和所述动力电池的回路，用于所述充电装置向所述动力电池和所述储能元件充电；以及，控制所述第一开关管闭合，所述第二开关管、所述第四开关管和所述第五开关管断开，形成包括所述储能元件、所述第一开关管、所述动力电池和所述第四续流二极管的回路，用于所述储能元件向所述动力电池充电。
该实施例中，充电装置的电压高于动力电池的电压时，通过设置合理的控制时序，控制各个子桥臂的导通和断开，在每个充电周期中形成充电装置向储能元件和动力电池充电的阶段、以及仅储能元件向动力电池充电的阶段。这样，充电装置向储能元件充电时储能元件中存储的电量，使得储能元件能够单独向动力电池充电，从而减小大电压的充电装置对动力电池的持续充电，提高充电安全性。
在一种可能的实现方式中，所述储能元件包括电感；或者，所述储能元件包括串联的电感和第一电容。
在一种可能的实现方式中，所述动力电池的两端还并联有第二电容。该第二电容可以实现稳压等功能，提高动力电池的电压稳定性。
在一种可能的实现方式中，所述动力电池还与电机的驱动电路相连，用于向所述驱动电路提供电源。可见，在利用电池加热装置对动力电池加热时，动力电池可以向与动力电池相连的电机的驱动电路提供电源，从而实现在行车过程中对动力电池的加热。
第二方面，提供了一种电池加热装置的控制方法，所述电池加热装置与动力电池相连，用于对所述动力电池进行加热，所述电池加热装置包括第一桥臂、第二桥臂和储能元件，所述控制方法包括：
控制所述第一桥臂和所述第二桥臂，形成所述动力电池向所述储能元件放电的回路、以及所述储能元件向所述动力电池充电的回路，以在放电和充电的过程中对所述动力电池进行加热。
在本申请实施例中，通过设计合理的控制时序，控制电池加热装置中的两个桥臂，形成动力电池向储能元件放电的回路、以及储能元件向动力电池充电的回路，从而在放电和充电的过程中对动力电池进行加热。当利用该电池加热装置对动力电池进行加热时，电机可以正常驱动车辆行驶，从而实现行车加热。
在一种可能的实现方式中，所述第一桥臂的第一端、所述第二桥臂的第一端和所述动力电池的第一端相连，所述第一桥臂的第二端、所述第二桥臂的第二端和所述动力电池的第二端相连，所述第一桥臂包括第一子桥臂和第二子桥臂，所述第二桥臂包括第三子桥臂和第四子桥臂，所述储能元件的第一端连接在所述第一子桥臂和所述第二子桥臂之间，所述储能元件的第二端连接在所述第三子桥臂和所述第四子桥臂之间。
在一种可能的实现方式中，所述第一子桥臂包括第一开关管和与所述第一开关管并联的第一续流二极管；所述第二子桥臂包括第二开关管和与所述第二开关管并联的第二续流二极管；所述第三子桥臂包括第三开关管和与所述第三开关管并联的第三续流二极管；所述第四子桥臂包括第四开关管和与所述第四开关管并联的第四续流二极管。
在一种可能的实现方式中，所述控制所述第一桥臂、所述第二桥臂和所述动力电池，包括：接收加热请求消息；根据所述加热请求消息，生成第一控制信号，其中，所述第一控制信号用于：
控制所述第一开关管和所述第四开关管闭合，所述第二开关管和所述第三开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第一开关管、所述储能元件和所述第四开关管的回路，用于所述动力电池向所述储能元件放电；以及，控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第二续流二极管、所述储能元件和所述第三续流二极管的回路，用于所述储能元件向所述动力电池充电；和/或，
控制所述第二开关管和所述第三开关管闭合，所述第一开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第三开关管、所述储能元件和所述第二开关管的回路，用于所述动力电池向所述储能元件放电；以及，控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第四续流二极管、所述储能元件和所述第一续流二极管的回路，用于所述储能元件向所述动力电池充电。
该实施例中，通过设计合理的控制时序，控制各个子桥臂的导通和断开，从而形成动力电池向储能元件放电的回路、以及储能元件向动力电池充电的回路。放电回路和充电回路来回切换，从而使动力电池和储能元件之间反复进行充放电，在充放电过程中实现对电池的加热。
在一种可能的实现方式中，所述控制方法还包括：接收加热停止消息；根据所述加热停止消息，生成第二控制信号，其中，所述第二控制信号用于控制所述电池加热装置停止对所述动力电池加热。
在一种可能的实现方式中，所述电池加热装置还与充电装置相连，所述充电装置用于通过所述电池加热装置向所述动力电池充电，所述控制模块还用于：在所述充电装置的电压低于所述动力电池的电压时，控制所述第一桥臂和所述第二桥臂，形成所述充电装置向所述储能元件充电的回路、以及所述充电装置和所述储能元件同时向所述动力电池充电的回路；在所述充电装置的电压高于所述动力电池的电压时，控制所述第一桥臂和所述第二桥臂，形成所述充电装置向所述动力电池和所述储能元件充电的回路、以及所述储能元件向所述动力电池充电的回路。
在本申请实施例中，电池加热装置同时具有加热模式和充电模式，其不仅可以用来对动力电池进行加热，还可以充当电压调节单元应用在充电装置向动力电池充电的过程中。这样，当充电装置的电压与动力电池的电压不匹配时，例如充电装置的电压低于或者高于动力电池的电压时，充电装置可以通过该电池加热装置对动力电池进行升压充电或者降压充电，从而提高充电装置和动力电池的适配性。
在一种可能的实现方式中，所述储能元件的第二端通过第五开关管与充电装置的一端连接，所述第二桥臂的第二端与所述充电装置的另一端连接，所述充电装置用于通过所述加热模块向所述动力电池充电，所述控制方法还包括：控制所述第三子桥臂断开；在所述充电装置的电压低于所述动力电池的电压时，控制所述第二开关管和所述第五开关管闭合，所述第一开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述充电装置、所述储能元件和所述第二开关管的回路，用于所述充电装置对所述储能元件充电；以及，控制所述第一开关管和所述第五开关管闭合，所述第二开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述充电装置、所述储能元件、所述第一开关管和所述动力电池的回路，用于所述充电装置和所述储能元件同时向所述动力电池充电。
该实施例中，充电装置的电压低于动力电池的电压时，通过设置合理的控制时序，控制各个子桥臂的导通和断开，在每个充电周期中形成充电装置向储能元件充电的阶段、以及充电装置和储能元件同时向动力电池充电的阶段。这样，充电装置向储能元件充电时储能元件中存储的电量，使得储能元件能够与充电装置一起，共同向动力电池充电，从而减小充电装置和动力电池之间的电压差异，提高充电效率。
在一种可能的实现方式中，所述控制方法还包括：在所述充电装置的电压高于所述动力电池的电压时，控制所述第一开关管和所述第五开关管闭合，所述第二开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述充电装置、所述储能元件、所述第一开关管和所述动力电池的回路，用于所述充电装置向所述动力电池和所述储能元件充电；以及，控制所述第一开关管闭合，所述第二开关管、所述第四开关管和所述第五开关管断开，形成包括所述储能元件、所述第一开关管、所述动力电池和所述第四续流二极管的回路，用于所述储能元件向所述动力电池充电。
该实施例中，充电装置的电压高于动力电池的电压时，通过设置合理的控制时序，控制各个子桥臂的导通和断开，在每个充电周期中形成充电装置向储能元件和动力电池充电的阶段、以及仅储能元件向动力电池充电的阶段。这样，充电装置向储能元件充电时储能元件中存储的电量，使得储能元件能够单独向动力电池充电，从而减小大电压的充电装置对动力电池的持续充电，提高充电安全性。
在一种可能的实现方式中，所述储能元件包括电感；或者，所述储能元件包括串联的电感和第一电容。
在一种可能的实现方式中，所述动力电池的两端还并联有第二电容。该第二电容可以实现稳压等功能，提高动力电池的电压稳定性。
在一种可能的实现方式中，所述动力电池还与电机的驱动电路相连，用于向所述驱动电路提供电源。可见，在利用电池加热装置对动力电池加热时，动力电池可以向与动力电池相连的电机的驱动电路提供电源，从而实现在行车过程中对动力电池的加热。
第三方面，提供了一种电池加热装置的控制电路，其特征在于，包括处理器，所述处理器用于执行上述第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法。
第四方面，提供了一种动力装置，包括：动力电池；上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的电池加热装置，所述电池加热装置与所述动力电池相连，用于对所述动力电池进行加热；以及，电机，所述电机的驱动电路与所述动力电池相连，所述动力电池用于向所述驱动电路提供电源。
基于上述技术方案，通过设置额外的电池加热装置，使得利用该电池加热装置对动力电池进行加热时，电机可以正常驱动车辆行驶，实现行车加热。具体地，通过设计合理的控制时序对电池加热装置中的各个桥臂进行控制，形成动力电池向电池加热装置中的储能元件放电的回路，以及该储能元件向动力电池充电的回路，从而有效利用储能元件，实现对动力电池的加热。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述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的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例的电池加热装置的应用场景的示意图。
图2是本申请实施例的电池加热装置的示意性框图。
图3是基于图2所示的电池加热装置的一种可能的实现方式的示意图。
图4是基于图2所示的电池加热装置的另一种可能的实现方式的示意图。
图5是基于图2所示的电池加热装置的另一种可能的实现方式的示意图。
图6是基于图2所示的电池加热装置的另一种可能的实现方式的示意图。
图7是本申请实施例的电池加热装置的控制方法的示意性流程图。
图8是本申请实施例的电池加热装置的控制电路的示意性框图。
图9是本申请实施例的动力装置的示意性框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
随着时代的发展，新能源汽车由于其环保性、低嗓音、使用成本低等优点，具有巨大的市场前景且能够有效促进节能减排，有利于社会的发展和进步。
由于动力电池的电化学特性，在低温环境下，动力电池的充放电能力被大大限制，严重影响客户冬季用车体验。因此，为了能够正常使用动力电池，需要在低温环境下为动力电池进行加热。
本申请实施例中的动力电池可以为锂离子电池、锂金属电池、铅酸电池、镍隔电池、镍氢电池、锂硫电池、锂空气电池或者钠离子电池等，在此不做限定。从规模而言，本申请实施例中的动力电池可以为电芯单体，也可以是电池模组或电池包，在此不做限定。从应用场景而言，该动力电池可应用于汽车、轮船等动力装置内。例如，可以应用于动力汽车，以为动力汽车的电机供电，作为电动汽车的动力源。该动力电池还可为电动汽车中的其他用电器件供电，比如为车内空调、车载播放器等供电。
为了便于描述，以下将以动力电池应用于新能源汽车(即动力汽车、或称电动汽车)为例，对本申请的方案进行阐述。
动力系统是动力汽车的核心部件之一，其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标。动力汽车的动力系统主要由电动机即电机、功率转换器、驱动电路例如逆变器、各种检测传感器以及电源等部分构成。电机是应用电磁感应原理运行的旋转电磁机械，用于实现电能向机械能的转换。运行时从电系统吸收电功率，向机械系统输出机械功率。
传统方式是利用电机对动力电池进行加热，因此在电池加热的过程中，电机无法驱动车辆行驶，即无法实现边行车边加热，极大地限制了电池加热的场景。另外，在利用电机对动力电池进行加热时，还可能导致电机振动噪声过大的问题，从而影响用户对动力汽车的使用体验。并且，电机的频繁运转会影响电机的使用寿命。
为此，本申请提供了一种对动力电池加热的方案，能够实现行车加热，并解决上述传统加热方法中的电机振动噪声过大和影响电机使用寿命受的问题。
图1示出了本申请实施例的电池加热装置的应用场景的示意图。如图1所示，电池加热装置110与动力电池120连接，电池加热装置110用于对动力电池120加热。动力系统130例如包括电机等，电机的驱动电路与动力电池120连接，动力电池120用于向电机的驱动电路提供电源，从而保证动力汽车的正常行驶。在本申请实施例中，电池加热装置110对动力电池120进行加热时，不影响动力系统130的正常工作，因此可以实现行车加热。
在一种实现方式中，动力电池120的电池管理系统(Battery Management System，BMS)采集动力电池120的状态信息，例如电池温度、荷电状态(State of Charge，SOC)、电压信号、电流信号等，并根据该状态信息确定动力电池120是否需要加热。当确定需要对动力电池120进行加热时，BMS可以向整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)发送加热请求。VCU根据BMS发送的加热请求，确定是否开启电池加热装置110对动力电池120进行加热。
例如，VCU接收到BMS发送的加热请求后，可以根据动力电池120的SOC，确定是否利用电池加热装置110对动力电池120进行加热。其中，当动力电池120的电量充足，即SOC较高，比如高于一个阈值时，可以利用电池加热装置110对动力电池120进行加热，此时并不影响动力汽车的正常行驶。
又例如，当动力电池120的电量不足，即SOC较低，比如低于一个阈值时，为了降低电池加热损耗，可以不利用电池加热装置110对动力电池加热。由于电机控制器，例如微程序控制器(Microprogrammed Control Unit，MCU)可以根据电机的电压和电流等信息，确定电机状态，并发送给VCU。因此，如果电机此时处于正常工作的状态，那么可以利用电机工作损耗产生的热量对动力电池120进行加热或保温，例如利用行车时电机工作损耗产生的热量加热动力电池120的冷却液，从而由该冷却液对动力电池120加热或保温。
或者，当动力电池120的SOC较低时，也可以开启电池加热装置110对动力电池120进行加热，并调整电池加热装置110的加热周期的长度，或者说，调整电池加热装置110的加热频率。
本申请并不限定电池加热装置110的使用场景，本申请实施例的电池加热装置110可以在任何需要的情况下，用来对动力电池120进行加热。
在电池加热装置110对动力电池120加热的过程中，动力电池120的BMS还可以监测动力电池120的温度是否存在异常。当动力电池120的温度存在异常时，例如动力电池120中的不同电芯之间的温度差异较大时，BMS可以向VCU发送温度异常的信息，则VCU控制电池加热装置110停止对动力电池120加热。此时，可以利用电机工作损耗产生的热量对动力电池120进行加热或保温，例如利用电机工作损耗产生的热量加热动力电池120的冷却液，从而由冷却液对动力电池120加热或保温。
在电池加热装置110对动力电池120加热过程中，如果动力电池120的温度已满足要求，则VCU可以控制电池加热装置110停止对动力电池120加热。此时，可以利用电机工作损耗产生的热量对动力电池120进行保温，例如利用电机工作损耗产生的热量加热动力电池120的冷却液，从而由冷却液对动力电池120保温。
以下，结合图2至图5，对本申请实施例的电池加热装置110加热动力电池120的方案进行描述。
图2是本申请实施例的电池加热装置110的示意性框图。如图2所示，电池加热装置110包括加热模块1110和控制模块1120。
其中，加热模块1110包括第一桥臂1111、第二桥臂1112和储能元件1113。储能元件1113例如可以是电感L，或者是串联在一起的电感L和第一电容。
动力电池120的两端例如还可以并联有第二电容C2。该第二电容C2可以实现稳压等功能，减小动力电池120的电压波动，提高动力电池120的电压稳定性。这样，在行车过程中，可以降低电机控制器对电池电压的采样精度要求。
控制模块1120用于控制第一桥臂1111和第二桥臂1112，以形成动力电池120向储能元件1113放电的回路、以及储能元件1113向动力电池120充电的回路，从而在放电和充电的过程中对动力电池进行加热。
控制模块1120可以是VCU，也可以是与VCU相对独立的控制模块，例如是针对电池加热装置110专门设置的控制模块，本申请实施例对此不做限定。
可见，电池加热装置110对动力电池120进行加热时，需要控制模块1120对加热模块1110中的第一桥臂1111和第二桥臂1112进行控制，通过控制第一桥臂1111和第二桥臂1112的导通或断开，形成动力电池120向储能元件1113放电的回路、以及储能元件1113向动力电池120充电的回路。放电回路和充电回路来回切换，从而使动力电池120和储能元件1113之间反复进行充放电。由于放电和充电过程中电池内部存在电流的流动，因此会使电池的温度升高，实现对电池的加热。
在一种实现方式中，第一桥臂1111的第一端E11、第二桥臂1112的第一端、以及动力电池120的第一端相连，第一桥臂1111的第二端E12、第二桥臂1112的第二端E22、以及动力电池120的第二端相连。其中，第一桥臂1111包括第一子桥臂1101和第二子桥臂1102，第二桥臂1112包括第三子桥臂1103和第四子桥臂1104。储能元件1113的第一端连接在第一子桥臂1101和第二子桥臂1102之间，储能元件1113的第二端连接在第三子桥臂1103和第四子桥臂1104之间。
其中，动力电池120的第一端为动力电池120的正极，动力电池120的第二端为动力电池120的负极；或者，动力电池120的第一端为动力电池120的负极，动力电池120的第二端为动力电池120的正极。
基于此电路结构，在对动力电池120进行加热时，控制模块1120可以控制第一子桥臂1101和第四子桥臂1104同时导通，形成包括动力电池120、第一子桥臂1101、储能元件1113和第四子桥臂1104的回路，以由动力电池向储能元件1113放电；以及，控制第二子桥臂1102和第三子桥臂1103同时导通，形成包括动力电池120、第二子桥臂1102、储能元件1113和第三子桥臂1103的回路，以由储能元件1113向动力电池120充电，以在放电和充电的过程中实现对动力电池120的加热。
基于此电路结构，在对动力电池120进行加热时，控制电模块1120也可以控制第二子桥臂1102和第三子桥臂1103同时导通，形成包括动力电池120、第三子桥臂1103、储能元件1113和第二子桥臂1102的回路，用于动力电池向储能元件1113放电；以及，控制第一子桥臂1101和第四子桥臂1104同时导通，形成包括动力电池120、第四子桥臂1104、储能元件1113和第一子桥臂1101的回路，用于储能元件1113向动力电池120充电，以在放电和充电的过程中实现对动力电池120的加热。
以下，以动力电池120的第一端为其正极，动力电池的第二端为其负极，且储能元件1113为电感L为例，对电池加热的过程进行详细描述。
在一种实现方式中，如图3所示的加热模块1110，第一子桥臂1101可以包括第一开关管V11、以及与第一开关管V11并联的第一续流二极管D11；第二子桥臂1102可以包括第二开关管V12、以及与第二开关管V12并联的第二续流二极管D12；第三子桥臂1103可以包括第三开关管V13、以及与第三开关管V13并联的第三续流二极管D13；第四子桥臂1104可以包括第四开关管V14、以及与第四开关管V14并联的第四续流二极管D14。
续流二极管通常用于配合电感使用。当电感的电流突然变化时，电感两端的电压会发生突变，有可能损坏电路回路的其他元件。而当配合续流二极管时，电感的电流可以较平缓地变化，避免电压发生突变，提高电路的安全性。
应理解，在一些情况下，第一开关管V11和与其并联的第一续流二极管D11、第二开关管V12和与其并联的第二续流二极管D12、第三开关管V13和与其并联的第三续流二极管D13、第四开关管V14和与其并联的第四续流二极管D14，均可以称为绝缘栅门极晶体管(Insulated Gate Bipolar Translator，IGBT)。
在一种实现方式中，以图3所示的加热模块1110为例，控制模块1120(图3中未示出)具体用于：控制第一开关管V11和第四开关管V14闭合，第二开关管V12和第三开关管V13断开，形成包括动力电池120、第一开关管V11、电感L和第四开关管V14的回路，用于动力电池120向电感L放电；控制第一开关管V11、第二开关管V12、第三开关管V13和第四开关管V14断开，形成包括动力电池120、第二续流二极管D12、电感L和第三续流二极管D13的回路，用于电感L向动力电池120充电。
也就是说，每个加热周期可以包括第一阶段和第二阶段。其中，在第一阶段，第一开关管V11和第四开关管V14闭合，第二开关管V12和第三开关管V13断开，即第一子桥臂1101和第四子桥臂1104同时导通，形成包括动力电池120、第一开关管V11、电感L和第四开关管V14的回路，该回路用于动力电池120向电感L放电，放电路径为：电池正极→V11→L→V14→电池负极；接着，在第二阶段，第一开关管V11和第四开关管V14也断开，形成包括动力电池120、第二续流二极管D12、电感L和第三续流二极管D13的回路，该回路用于电感L向动力电池120充电，充电路径为：电池负极→D12→L→D13→电池正极。
进一步地，在另一种实现方式中，控制模块1120还用于：控制第二开关管V12和第三开关管V13闭合，第一开关管V11和第四开关管V14断开，形成包括动力电池120、第三开关管V13、电感L和第二开关管V12的回路，用于动力电池120向电感L放电；以及，控制第一开关管V11、第二开关管V12、第三开关管V13和第四开关管V14断开，形成包括动力电池120、第四续流二极管D14、电感L和第一续流二极管D11的回路，用于电感L向动力电池120充电。
这种情况下，每个加热周期可以包括第一阶段和第二阶段，或者包括第三阶段和第四阶段，或者同时包括第一阶段、第二极端、第三阶段和第四阶段。其中，在第三阶段，第二开关管V12和第三开关管V13闭合，第一开关管V11和第四开关管V14断开，即第二子桥臂1102和第三子桥臂1103同时导通，形成包括动力电池120、第三开关管V13、电感L和第二开关管V12的回路，该回路用于动力电池120向电感L放电，放电路径为：电池正极→V13→L→V12→电池负极；接着，在第四阶段，第二开关管V12和第三开关管V13也断开，形成包括动力电池120、第四续流二极管D14、电感L和第一续流二极管D11的回路，该回路用于电感L向动力电池120充电，充电路径为：电池负极→D14→L→D11→电池正极。
这样，通过设计合理的控制时序，控制各个子桥臂的导通和断开，从而形成动力电池120向电感L放电的回路、以及电感L向动力电池120充电的回路。放电回路和充电回路来回切换，使动力电池120和电感L之间反复进行充放电，实现对电池的持续加热。
上面描述了本申请的电池加热装置110对动力电池120加热的过程，即电池加热装置110的加热模式，与传统的利用电机对动力电池120进行加热的方式不同，该电池加热装置110对动力电池120进行加热时，电机可以正常运行，因此该电池加热装置在加热模式下工作时，并不影响该动力电池120所在车辆的正常行驶。下面，结合图4，描述充电装置140通过电池加热装置110对动力电池120充电的过程，即电池加热装置110的充电模式。该充电装置140包括并不限于充电桩或者充电机。电池加热装置110与充电装置140相连，充电装置140用于通过电池加热装置110向动力电池120充电。
由于电池加热装置110同时具有加热模式和充电模式，其不仅可以用来对动力电池120进行加热，还可以在充电装置140向动力电池120充电的过程中，调节充电电压。这样，当充电装置140的电压与动力电池120的电压不匹配时，例如充电装置140的电压低于或者高于动力电池120的电压时，充电装置140可以通过电池加热装置110对动力电池120进行升压充电或者降压充电，提高充电装置140和动力电池120的适配性。
例如，在充电装置140的电压低于动力电池120的电压时，控制模块1120控制第一桥臂1111和第二桥臂1112，形成充电装置140向储能元件1113充电的回路、以及充电装置140和储能元件1113同时向动力电池120充电的回路。
又例如，在充电装置140的电压高于动力电池120的电压时，控制模块1120控制第一桥臂1111和第二桥臂1112，形成充电装置140向动力电池120和储能元件1113充电的回路、以及储能元件1113向动力电池120充电的回路。
在一种实现方式中，如图4所示，以储能元件1113为电感L为例，其第二端通过第五开关管V15与充电装置140的一端连接，第二桥臂1112的第二端E22与充电装置140的另一端连接，充电装置140用于通过电池加热装置110向动力电池120充电。图4中的电容C3可以是充电装置140的电容，例如可以在充电过程中起稳压作用。
在一种实现方式中，第三开关管V13还可以作为模式切换的开关，当电池加热装置110处于加热模式时，控制模块1120控制第三开关管V13闭合；当电池加热装置110处于充电模式时，控制模块1120控制第三开关管V13断开。
应理解，第三开关管V13作为模式切换的开关时，其两端不应连接续流二极管D13。这时，一个加热周期可以仅包括上述的第三阶段和第四阶段，即，首先，第二开关管V12和第三开关管V13同时闭合，形成包括动力电池120、第三开关管V13、电感L和第二开关管V12的回路，用于动力电池120向电感L放电；其次，第二开关管V12和第三开关管V13也断开，形成包括动力电池120、第四续流二极管D14、电感L和第一续流二极管D11的回路，用于电感L向动力电池120充电。此时，第四开关管V14两端也可以不连接续流二极管D14。
或者，在另一种实现方式中，如图5所示，第一桥臂1111的第一端E11和第二桥臂1112的第一端E21之间可以连接有第六开关V16，作为模式切换的开关。在加热模式中，第六开关V16闭合；而在充电模式中，第六开关V16断开。
当电池加热装置110由加热模式切换至充电模式，控制模块1120还用于：控制所述第三子桥臂1103断开，例如第三开关管V13或者第六开关管V16断开；在充电装置140的电压低于动力电池120的电压时，控制第二开关管V12和第五开关管V15闭合，第一开关管V11和第四开关管V14断开，形成包括充电装置140、储能元件1113和第二开关管V12的回路，用于充电装置140对储能元件1113充电；以及，控制第一开关管V11和第五开关管V15闭合，第二开关管V12和第四开关管V14断开，形成包括充电装置140、储能元件1113、第一开关管V11和动力电池120的回路，用于充电装置140和储能元件1113同时向动力电池120充电。
可以看出，充电装置140的电压低于动力电池120的电压时，通过设置合理的控制时序，控制各个子桥臂的导通和断开，在每个充电周期中形成充电装置140向储能元件1113充电的第一阶段、以及充电装置140和储能元件1113同时向动力电池120充电的第二阶段。这样，在充电装置140向储能元件1113充电的第一阶段，储能元件1113中会存储一定的电量，因此储能元件1113就能够在第二阶段与充电装置140一起，共同向动力电池120充电，减小充电装置140和动力电池120之间的电压差异，提高充电效率。
进一步地，控制模块1120还用于：在充电装置140的电压高于动力电池120的电压时，控制第一开关管V11和第五开关管V15闭合，第二开关管V12和第四开关管V14断开，形成包括充电装置140、储能元件1113、第一开关管V11和动力电池120的回路，用于充电装置140向动力电池120和储能元件1113充电；以及，控制第一开关管V11闭合，第二开关管V12、第四开关管V14和第五开关管V15断开，形成包括储能元件1113、第一开关管V11、动力电池120和第四续流二极管D14的回路，用于储能元件1113向动力电池120充电。
可以看出，充电装置140的电压高于动力电池120的电压时，通过设置合理的控制时序，控制各个子桥臂的导通和断开，在每个充电周期中形成充电装置140向储能元件1113和动力电池120充电的阶段、以及仅储能元件1113向动力电池120充电的阶段。一方面，由于充电装置140向储能元件1113和动力电池120充电时，储能元件1113能够吸收一部分电压，因此适当地减小了充电装置140和动力电池120之间的电压差异；另一方面，由于充电装置140的电压大于动力电池120的电压，为了避免充电装置140对动力电池120进行持续大电压的充电，充电装置14和储能元件1113可以交替对动力电池120充电。其中，由于充电装置140向储能元件1113和动力电池120充电时，储能元件1113中能够存储一定的电量，基于这部分电量，储能元件1113能够单独向动力电池120充电。
在一种实现方式中，如图6所示，动力电池120还与电机的驱动电路131相连，用于向驱动电路131提供电源。图6中以三相电机为例，其驱动电路131为逆变器电路，包括开关管V1、开关管V2、开关管V3、开关管V4、开关管V5和开关管V6组成的桥臂，并连接电机130的绕组A1、绕组B1和绕组C1。
可见，在利用电池加热装置110对动力电池120加热时，动力电池120仍可以向与动力电池120相连的电机的驱动电路131提供电源，从而实现在行车过程中对动力电池120的加热。
基于上面的描述，通过设置额外的电池加热装置110，使得利用该电池加热装置110对动力电池120进行加热时，电机可以正常驱动车辆行驶，实现行车加热。具体地，通过设计合理的控制时序对电池加热装置110中的各个桥臂进行控制，形成动力电池120向电池加热装置110中的储能元件1113放电的回路，以及该储能元件1113向动力电池120充电的回路，从而有效利用储能元件1113，实现对动力电池的加热。
当充电装置140通过电池加热装置110向动力电池120充电时，电池加热装置110进入充电模式，这时，由于无法利用电池加热装置110对动力电池120进行加热，因此可以利用电机的驱动电路131对动力电池120进行加热。与利用电机工作损耗产生的热量加热冷却液的方式不同，在这种情况下，可以通过控制驱动电路131中的IGBT，形成充放电回路，从而实现对动力电池120的加热。例如，当VCU收到BMS发送的加热请求，但电池加热装置110正处于充电模式时，VCU可以通知电机控制器控制电机的驱动电路131对动力电池120进行加热，例如控制驱动电路131中的IGBT即开关管V1至开关管V6的通断，以通过驱动电路131对动力电池120加热。
也就是说，除了上述的加热模式和充电模式，电池加热装置110还可以具有另外一种模式，即充电加热模式。当电池加热装置110处于充电加热模式时，充电装置140通过电池加热装置110向动力120充电，并且电机的驱动电路131对动力电池120进行加热。
在一种实现方式中，可以通过空间矢量控制法(Space Vector Pulse WidthModulation，SVPWM)生成驱动电路131中各桥臂的开关管的控制信号，并通过该控制信号控制各桥臂的开关管的通断状态，使得流入电机绕组的电流调制为交流电。示例性地，可以控制绕组电流的直轴电流分量为交变电流，以及控制绕组电流的交轴电流分量为0，来将电机绕组的电流调制为交流电。
获取驱动电路131至电机之间的三相连接线路上采集的任意两相电流ia和ib，任意两相电流ia和ib由驱动电路131流向电机。电机控制器将采集到的电流由abc坐标系转换至dq坐标系，然后在dq坐标系分解得到直轴分量id和交轴分量iq。利用交轴分量iq、直轴分量id、交轴信号给定值i_q^*、以及直轴信号给定值i_d^*，得到需要导通的开关管的调制信号。其中，交轴信号给定值i_q^*等于0。这样，利用电机绕组储能，可以实现对动力电池120的充放电。
在利用电机的驱动电路131对动力电池120进行加热的过程中，会引起电压波动。但是，由于电池加热装置110的存在，使得充电装置140通过电池加热装置110向动力电池120输出的电压，能够随电池加热过程中的电压波动进行动态调节，减少电池加热过程对充电装置140的影响。
应理解，本申请实施例中所述的“连接”或者“相连”，可以是直接连接，或者是间接连接，本申请对此不做限定。例如，第一桥臂1111的第一端E11和第二桥臂1112的第一端E21相连，可以如图3所示，第一桥臂1111的第一端E11和第二桥臂1112的第一端E21之间直接电连接；也可以如图5所示，第一桥臂1111的第一端E11和第二桥臂1112的第一端E21通过其他元件例如开关管V16相连。
本申请实施例还提供一种电池加热装置的控制方法。这里，电池加热装置110的结构可以参考上述针对图1至图5的具体描述，这里不再赘述。如图7所示，电池加热装置的控制方法700包括以下步骤中的部分或全部。
在步骤710中，控制所述第一桥臂和所述第二桥臂，形成所述动力电池向所述储能元件放电的回路，以在放电的过程中对所述动力电池进行加热。
在步骤720中，所述储能元件向所述动力电池充电的回路，以在充电的过程中对所述动力电池进行加热。
基于上述技术方案，通过设计合理的控制时序，控制电池加热装置中的两个桥臂，形成动力电池向储能元件放电的回路、以及储能元件向动力电池充电的回路，从而在放电和充电的过程中对动力电池进行加热。当利用该电池加热装置对动力电池进行加热时，电机可以正常驱动车辆行驶，从而实现行车加热。
在一种实现方式中，所述电池加热装置还与充电装置相连，所述充电装置用于通过所述电池加热装置向所述动力电池充电，所述控制方法还包括：在所述充电装置的电压低于所述动力电池的电压时，控制所述第一桥臂和所述第二桥臂，形成所述充电装置向所述储能元件充电的回路、以及所述充电装置和所述储能元件同时向所述动力电池充电的回路；在所述充电装置的电压高于所述动力电池的电压时，控制所述第一桥臂和所述第二桥臂，形成所述充电装置向所述动力电池和所述储能元件充电的回路、以及所述储能元件向所述动力电池充电的回路。
在一种实现方式中，所述第一桥臂的第一端、所述第二桥臂的第一端和所述动力电池的第一端相连，所述第一桥臂的第二端、所述第二桥臂的第二端和所述动力电池的第二端相连；所述第一桥臂包括第一子桥臂和第二子桥臂，所述第二桥臂包括第三子桥臂和第四子桥臂，所述储能元件的第一端连接在所述第一子桥臂和所述第二子桥臂之间，所述储能元件的第二端连接在所述第三子桥臂和所述第四子桥臂之间。
在一种实现方式中，所述第一子桥臂包括第一开关管和与所述第一开关管并联的第一续流二极管；所述第二子桥臂包括第二开关管和与所述第二开关管并联的第二续流二极管；所述第三子桥臂包括第三开关管和与所述第三开关管并联的第三续流二极管；所述第四子桥臂包括第四开关管和与所述第四开关管并联的第四续流二极管。
在一种实现方式中，所述控制所述第一桥臂、所述第二桥臂和所述动力电池，包括：接收加热请求消息；根据所述加热请求消息，生成第一控制信号，其中，所述第一控制信号用于：
控制所述第一开关管和所述第四开关管闭合，所述第二开关管和所述第三开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第一开关管、所述储能元件和所述第四开关管的回路，用于所述动力电池向所述储能元件放电；以及，控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第二续流二极管、所述储能元件和所述第三续流二极管的回路，用于所述储能元件向所述动力电池充电；和/或，
控制所述第二开关管和所述第三开关管闭合，所述第一开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第三开关管、所述储能元件和所述第二开关管的回路，用于所述动力电池向所述储能元件放电；以及，控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第四续流二极管、所述储能元件和所述第一续流二极管的回路，用于所述储能元件向所述动力电池充电。
在一种可能的实现方式中，所述控制方法还包括：接收加热停止消息；根据所述加热停止消息，生成第二控制信号，其中，所述第二控制信号用于控制所述电池加热装置停止对所述动力电池加热。
在一种实现方式中，所述储能元件的第二端通过第五开关管与充电装置的一端连接，所述第二桥臂的第二端与所述充电装置的另一端连接，所述充电装置用于通过所述加热模块向所述动力电池充电，所述控制所述第一桥臂、所述第二桥臂和所述动力电池，还包括：控制所述第三子桥臂断开；在所述充电装置的电压低于所述动力电池的电压时，控制所述第二开关管和所述第五开关管闭合，所述第一开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述充电装置、所述储能元件和所述第二开关管的回路，用于所述充电装置对所述储能元件充电；以及，控制所述第一开关管和所述第五开关管闭合，所述第二开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述充电装置、所述储能元件、所述第一开关管和所述动力电池的回路，用于所述充电装置和所述储能元件同时向所述动力电池充电。
在一种实现方式中，所述控制所述第一桥臂、所述第二桥臂和所述动力电池，还包括：在所述充电装置的电压高于所述动力电池的电压时，控制所述第一开关管和所述第五开关管闭合，所述第二开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述充电装置、所述储能元件、所述第一开关管和所述动力电池的回路，用于所述充电装置向所述动力电池和所述储能元件充电；以及，控制所述第一开关管闭合，所述第二开关管、所述第四开关管和所述第五开关管断开，形成包括所述储能元件、所述第一开关管、所述动力电池和所述第四续流二极管的回路，用于所述储能元件向所述动力电池充电。
在一种实现方式中，所述储能元件包括电感；或者，所述储能元件包括串联的电感和第一电容。
在一种实现方式中，所述动力电池的两端还并联有第二电容。
在一种实现方式中，所述动力电池还与电机的驱动电路相连，用于向所述驱动电路提供电源。
应理解，方法实施例中对各个桥臂的具体控制以及产生的有益效果，可以参考上述装置实施例中的相应描述，为了简洁，这里不再赘述。
图8示出了本申请实施例的电池加热装置的控制电路800的示意性框图。如图8所示，控制电路800包括处理器820，可选地，该控制电路800还包括存储器810，其中，存储器810用于存储指令，处理器820用于读取该指令并基于该指令执行上述本申请各个实施例中的方法。
处理器820例如可以对应于上述任一电池加热装置的控制模块。
图9示出了本申请实施例的动力装置900的示意性框图。动力装置900包括：动力电池120；上述任一实施例中的电池加热装置110，电池加热装置110与动力电池120相连，用于为动力电池120加热；以及电机130，电机130的驱动电路131与动力电池120相连，动力电池120用于向驱动电路131提供电源。
动力装置900例如可以是动力汽车。
本申请实施例还提供了一种可读存储介质，用于存储计算机程序，该计算机程序用于执行上述本申请各个实施例中的方法。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备，例如可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等，执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而上述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种电池加热装置，其特征在于，用于与动力电池相连并对所述动力电池进行加热，所述电池加热装置包括：
加热模块，包括第一桥臂、第二桥臂和储能元件；以及，
控制模块，用于控制所述第一桥臂和所述第二桥臂，形成所述动力电池向所述储能元件放电的回路、以及所述储能元件向所述动力电池充电的回路，以在放电和充电的过程中对所述动力电池进行加热；其中，
所述电池加热装置还与充电装置相连，所述充电装置用于通过所述电池加热装置向所述动力电池充电，所述控制模块还用于：
在所述充电装置的电压低于所述动力电池的电压时，控制所述第一桥臂和所述第二桥臂，形成所述充电装置向所述储能元件充电的回路、以及所述充电装置和所述储能元件同时向所述动力电池充电的回路；
在所述充电装置的电压高于所述动力电池的电压时，控制所述第一桥臂和所述第二桥臂，形成所述充电装置向所述动力电池和所述储能元件充电的回路、以及所述储能元件向所述动力电池充电的回路。
2.根据权利要求1所述的电池加热装置，其特征在于，
所述第一桥臂的第一端、所述第二桥臂的第一端和所述动力电池的第一端相连，所述第一桥臂的第二端、所述第二桥臂的第二端和所述动力电池的第二端相连，
所述第一桥臂包括第一子桥臂和第二子桥臂，所述第二桥臂包括第三子桥臂和第四子桥臂，所述储能元件的第一端连接在所述第一子桥臂和所述第二子桥臂之间，所述储能元件的第二端连接在所述第三子桥臂和所述第四子桥臂之间。
3.根据权利要求2所述的电池加热装置，其特征在于，
所述第一子桥臂包括第一开关管和与所述第一开关管并联的第一续流二极管；
所述第二子桥臂包括第二开关管和与所述第二开关管并联的第二续流二极管；
所述第三子桥臂包括第三开关管和与所述第三开关管并联的第三续流二极管；
所述第四子桥臂包括第四开关管和与所述第四开关管并联的第四续流二极管。
4.根据权利要求3所述的电池加热装置，其特征在于，所述控制模块具体用于：
控制所述第一开关管和所述第四开关管闭合，所述第二开关管和所述第三开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第一开关管、所述储能元件和所述第四开关管的回路，用于所述动力电池向所述储能元件放电；
控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第二续流二极管、所述储能元件和所述第三续流二极管的回路，用于所述储能元件向所述动力电池充电；
和/或，
控制所述第二开关管和所述第三开关管闭合，所述第一开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第三开关管、所述储能元件和所述第二开关管的回路，用于所述动力电池向所述储能元件放电；
控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第四续流二极管、所述储能元件和所述第一续流二极管的回路，用于所述储能元件向所述动力电池充电。
5.根据权利要求4所述的电池加热装置，其特征在于，所述储能元件的第二端通过第五开关管与充电装置的一端连接，所述第二桥臂的第二端与所述充电装置的另一端连接，所述充电装置用于通过所述加热模块向所述动力电池充电，所述控制模块还用于：
控制所述第三子桥臂断开；
在所述充电装置的电压低于所述动力电池的电压时，控制所述第二开关管和所述第五开关管闭合，所述第一开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述充电装置、所述储能元件和所述第二开关管的回路，用于所述充电装置对所述储能元件充电；以及，
控制所述第一开关管和所述第五开关管闭合，所述第二开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述充电装置、所述储能元件、所述第一开关管和所述动力电池的回路，用于所述充电装置和所述储能元件同时向所述动力电池充电。
6.根据权利要求5所述的电池加热装置，其特征在于，所述控制模块还用于：
在所述充电装置的电压高于所述动力电池的电压时，控制所述第一开关管和所述第五开关管闭合，所述第二开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述充电装置、所述储能元件、所述第一开关管和所述动力电池的回路，用于所述充电装置向所述动力电池和所述储能元件充电；以及，
控制所述第一开关管闭合，所述第二开关管、所述第四开关管和所述第五开关管断开，形成包括所述储能元件、所述第一开关管、所述动力电池和所述第四续流二极管的回路，用于所述储能元件向所述动力电池充电。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电池加热装置，其特征在于，
所述储能元件包括电感；或者，
所述储能元件包括串联的电感和第一电容。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的电池加热装置，其特征在于，所述动力电池的两端还并联有第二电容。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的电池加热装置，其特征在于，所述动力电池还与电机的驱动电路相连，用于向所述驱动电路提供电源。
10.一种电池加热装置的控制方法，其特征在于，所述电池加热装置与动力电池相连，用于对所述动力电池进行加热，所述电池加热装置包括第一桥臂、第二桥臂和储能元件，所述控制方法包括：
控制所述第一桥臂和所述第二桥臂，形成所述动力电池向所述储能元件放电的回路、以及所述储能元件向所述动力电池充电的回路，以在放电和充电的过程中对所述动力电池进行加热；其中，
所述电池加热装置还与充电装置相连，所述充电装置用于通过所述电池加热装置向所述动力电池充电，所述控制方法还包括：
在所述充电装置的电压低于所述动力电池的电压时，控制所述第一桥臂和所述第二桥臂，形成所述充电装置向所述储能元件充电的回路、以及所述充电装置和所述储能元件同时向所述动力电池充电的回路；
在所述充电装置的电压高于所述动力电池的电压时，控制所述第一桥臂和所述第二桥臂，形成所述充电装置向所述动力电池和所述储能元件充电的回路、以及所述储能元件向所述动力电池充电的回路。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，
所述第一桥臂的第一端、所述第二桥臂的第一端和所述动力电池的第一端相连，所述第一桥臂的第二端、所述第二桥臂的第二端和所述动力电池的第二端相连，
所述第一桥臂包括第一子桥臂和第二子桥臂，所述第二桥臂包括第三子桥臂和第四子桥臂，所述储能元件的第一端连接在所述第一子桥臂和所述第二子桥臂之间，所述储能元件的第二端连接在所述第三子桥臂和所述第四子桥臂之间，
所述第一子桥臂包括第一开关管和与所述第一开关管并联的第一续流二极管，所述第二子桥臂包括第二开关管和与所述第二开关管并联的第二续流二极管，所述第三子桥臂包括第三开关管和与所述第三开关管并联的第三续流二极管，所述第四子桥臂包括第四开关管和与所述第四开关管并联的第四续流二极管。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述第一桥臂、所述第二桥臂和所述动力电池，包括：
接收加热请求消息；
根据所述加热请求消息，生成第一控制信号，其中，所述第一控制信号用于：
控制所述第一开关管和所述第四开关管闭合，所述第二开关管和所述第三开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第一开关管、所述储能元件和所述第四开关管的回路，用于所述动力电池向所述储能元件放电；
控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第二续流二极管、所述储能元件和所述第三续流二极管的回路，用于所述储能元件向所述动力电池充电；
和/或，
控制所述第二开关管和所述第三开关管闭合，所述第一开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第三开关管、所述储能元件和所述第二开关管的回路，用于所述动力电池向所述储能元件放电；
控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述动力电池、所述第四续流二极管、所述储能元件和所述第一续流二极管的回路，用于所述储能元件向所述动力电池充电。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
接收加热停止消息；
根据所述加热停止消息，生成第二控制信号，其中，所述第二控制信号用于控制所述电池加热装置停止对所述动力电池加热。
14.根据权利要求12或13所述的控制方法，其特征在于，所述储能元件的第二端通过第五开关管与充电装置的一端连接，所述第二桥臂的第二端与所述充电装置的另一端连接，所述充电装置用于通过加热模块向所述动力电池充电，所述控制所述第一桥臂、所述第二桥臂和所述动力电池，还包括：
控制所述第三子桥臂断开；
在所述充电装置的电压低于所述动力电池的电压时，控制所述第二开关管和所述第五开关管闭合，所述第一开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述充电装置、所述储能元件和所述第二开关管的回路，用于所述充电装置对所述储能元件充电；以及，
控制所述第一开关管和所述第五开关管闭合，所述第二开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述充电装置、所述储能元件、所述第一开关管和所述动力电池的回路，用于所述充电装置和所述储能元件同时向所述动力电池充电。
15.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述第一桥臂、所述第二桥臂和所述动力电池，还包括：
在所述充电装置的电压高于所述动力电池的电压时，控制所述第一开关管和所述第五开关管闭合，所述第二开关管和所述第四开关管断开，形成包括所述充电装置、所述储能元件、所述第一开关管和所述动力电池的回路，用于所述充电装置向所述动力电池和所述储能元件充电；以及，
控制所述第一开关管闭合，所述第二开关管、所述第四开关管和所述第五开关管断开，形成包括所述储能元件、所述第一开关管、所述动力电池和所述第四续流二极管的回路，用于所述储能元件向所述动力电池充电。
16.根据权利要求10至13中任一项所述的控制方法，其特征在于，
所述储能元件包括电感；或者，
所述储能元件包括串联的电感和第一电容。
17.根据权利要求10至13中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述动力电池的两端还并联有第二电容。
18.根据权利要求10至13中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述动力电池还与电机的驱动电路相连，用于向所述驱动电路提供电源。
19.一种电池加热装置的控制电路，其特征在于，包括处理器，所述处理器用于执行如权利要求10至18中任一项所述的控制方法。
20.一种动力装置，其特征在于，包括：
动力电池；
根据权利要求1至9中任一项所述的电池加热装置，与所述动力电池相连，用于对所述动力电池进行加热；以及，
电机，所述电机的驱动电路与所述动力电池相连，所述动力电池用于向所述驱动电路提供电源。
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