CN116923119A - 双电机驱动系统、控制方法及车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种双电机驱动系统、控制方法及车辆。系统包括：第一电机、第二电机、第一逆变器、第二逆变器、控制器及电池；控制器用于在第一预设状态下，控制第二逆变器使第二电机与电池进行充放电，以对电池进行加热，控制第一逆变器使第一电机产生的三相电流转化为直流电，以对电池充电。这样就能在电池自加热时实现电池的充电，较好维持电池温度，提升锂离子电池电解液活性和电化学反应速率，提升充电效率，延长电池寿命，且电池自加热能量损耗小、加热效率高。另外，利用车辆上的电机对电池加热，可实现电机的复用，使电机能够根据不同的需要实现不同功能，不仅能降低整车成本、体积及重量，还可降低生产制成难度，提升双电机驱动系统可靠性。

Description

双电机驱动系统、控制方法及车辆
技术领域
本公开涉及车辆领域，具体地，涉及一种双电机驱动系统、控制方法及车辆。
背景技术
随着新能源的广泛使用，电池可作为动力源应用在各个领域中。电池作为动力源使用的环境不同，电池的性能也会受到影响。譬如：在零点温度下电池的充电容量会随温度的降低而降低，因此，存在低温环境下充电效率低的技术问题。
为了解决低温环境下充电效率低的问题，相关技术中，提出了电池加热功能，以提升电池温度后执行电池充电功能。但是，目前的电池加热功能、电池充电功能是分时实现的。为此，电池加热功能和电池充电功能的协同实现是当前亟待解决的技术问题。
发明内容
为了克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种双电机驱动系统、控制方法及车辆。
为了实现上述目的，第一方面，本公开提供一种双电机驱动系统，包括：
第一电机，第二电机，第一逆变器，第二逆变器，控制器以及电池，所述电池包括串联的第一电池包和第二电池包；
其中，所述第一逆变器分别与所述第一电机，所述控制器，所述第一电池包的正极和所述第二电池包的负极连接；
所述第二逆变器分别与所述第二电机，所述控制器，所述第一电池包的正极和所述第二电池包的负极连接；
所述第二电机的中性点分别与所述第一电池包的负极，所述第二电池包的正极连接；
所述控制器，用于在第一预设状态下，控制所述第二逆变器使所述第二电机与所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述第一逆变器使所述第一电机产生的三相电流转化为直流电，以对所述电池进行充电。
可选地，所述第一逆变器包括M相桥臂，所述第二逆变器包括N相桥臂，M≥3，N≥3；
其中，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述第一电池包的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述第二电池包的负极，所述第二电机的N相绕组的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N相绕组的第二端共接形成中性点，所述中性点分别连接所述第一电池包的负极，所述第二电池包的正极；
所述M相桥臂的第一汇流端连接所述N相桥臂的所述第一汇流端，所述M相桥臂的第二汇流端连接所述N相桥臂的所述第二汇流端，所述第一电机的M相绕组一一对应连接至所述M相桥臂的中点。
可选地，所述控制器，用于在第一预设状态下，控制所述N相桥臂的至少两相桥臂，使所述N相绕组中与所述至少两相桥臂连接的绕组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M相桥臂使所述第一电机产生的三相电流转化为直流电，以对所述电池进行充电。
可选地，所述双电机驱动系统还包括：
第一开关，所述第一开关的第一端与所述第一电池包的正极连接，所述第一开关的第二端与所述N相桥臂的所述第一汇流端连接；
第一电阻；
第二开关，所述第二开关的第一端通过所述第一电阻与所述第一电池包的正极连接，所述第二开关的第二端分别与所述第一开关的所述第二端、所述N相桥臂的所述第一汇流端连接；
第一电容，所述第一电容的第一端与所述M相桥臂的所述第一汇流端连接，所述第一电容的第二端与所述M相桥臂的所述第二汇流端连接。
可选地，所述控制器还用于在第二预设状态下，控制所述第二逆变器使所述第二电机与所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述第一逆变器使所述第一电机输出功率，以驱动车辆。
可选地，所述双电机驱动系统还包括第四开关，其中，所述第四开关分别与所述第二电机中性点，所述第一电池包的负极，所述第二电池包的正极连接；
所述控制器，与所述第四开关连接，还用于在所述第一预设状态下，控制所述第四开关导通；
所述控制器，还用于在第三预设状态下，控制所述第四开关断开，并控制所述第二逆变器使所述第二电机输出功率，且控制所述第一逆变器使所述第一电机输出功率，以双电机协同驱动车辆。
可选地，所述双电机驱动系统还包括：
能量交换接口，所述能量交换接口的正极与所述第一电机的中性点连接，所述能量交换接口的负极与所述第二电池包的负极连接；
与所述能量交换接口并联的第二电容、第三电阻；
所述控制器，还用于在第四预设状态下，控制所述第二逆变器使所述第二电机与所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述第一逆变器，以对所述电池进行升压充电。
可选地，所述控制器，还用于在第四预设状态下，控制所述第二逆变器使所述第二电机与所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及交错控制所述第一逆变器的至少两相桥臂，以对所述电池进行升压充电。
第二方面，本公开提供一种双电机驱动系统的控制方法，包括：
在第一预设状态下，控制第二逆变器使第二电机与电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制第一逆变器使第一电机产生的三相电流转化为直流电，以对所述电池进行充电；
其中，所述电池包括串联的第一电池包和第二电池包，所述第一逆变器分别与所述第一电机，所述第一电池包的正极和所述第二电池包的负极连接，所述第二逆变器分别与所述第二电机，所述第一电池包的正极和所述第二电池包的负极连接，所述第二电机的中性点分别与所述第一电池包的负极，所述第二电池包的正极连接。
可选地，所述第一逆变器包括M相桥臂，所述第二逆变器包括N相桥臂，M≥3，N≥3；
其中，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述第一电池包的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述第二电池包的负极，所述第二电机的N相绕组的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N相绕组的第二端共接形成中性点，所述中性点分别连接所述第一电池包的负极，所述第二电池包的正极；
所述M相桥臂的第一汇流端连接所述N相桥臂的所述第一汇流端，所述M相桥臂的第二汇流端连接所述N相桥臂的所述第二汇流端，所述第一电机的M相绕组一一对应连接至所述M相桥臂的中点；
所述控制第二逆变器使第二电机与电池进行充电和放电，包括：
控制所述N相桥臂的至少两相桥臂，使所述N相绕组中与所述至少两相桥臂连接的绕组与所述电池进行充电和放电。
可选地，所述方法还包括：
在第二预设状态下，控制所述第二逆变器使所述第二电机与所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述第一逆变器使所述第一电机输出功率，以驱动车辆。
可选地，所述方法还包括：
在所述第一预设状态下，控制第四开关导通，其中，所述第四开关分别与所述第二电机中性点，所述第一电池包的负极，所述第二电池包的正极连接；
在第三预设状态下，控制所述第四开关断开，并控制所述第二逆变器使所述第二电机输出功率，以驱动车辆，以及控制所述第一逆变器使所述第一电机输出功率，以驱动车辆。
可选地，所述方法还包括：
在第四预设状态下，控制所述第二逆变器使所述第二电机与所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述第一逆变器，以对所述电池进行升压充电；
其中，所述能量交换接口的正极与所述第一电机的中性点连接，所述能量交换接口的负极与所述第二电池包的负极连接，所述能量交换接口并联有第二电容、第三电阻。
可选地，所述控制所述第一逆变器，以对所述电池进行升压充电，包括：
交错控制所述第一逆变器的至少两相桥臂，以对所述电池进行升压充电。
第三方面，本公开提供一种车辆，包括电池及本公开第一方面提供的所述双电机驱动系统。
通过上述技术方案，能够在控制第二逆变器使第二电机与电池进行充电和放电，以对电池进行加热期间，控制第一逆变器使第一电机产生的三相电流转化为直流电，以对电池进行充电，这样就能够在电池自加热的时候实现电池的充电，从而能够较好维持电池温度，提升锂离子电池电解液活性和电化学反应速率，进而提升充电效率，同时延长电池的寿命，并且，电池自加热能量损耗小、加热效率高。另外，利用车辆上的电机对电池进行加热，可以实现电机的复用，使得电机能够根据不同的需要实现不同的功能，不仅能够降低整车成本、体积以及重量，还可降低生产制成难度，提升双电机驱动系统的可靠性。
本公开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公开的进一步理解，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公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种双电机驱动系统的结构框图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种双电机驱动系统的电路拓扑图。
图3至图6是根据一示例性实施例示出的一种对电池进行加热的工作原理示意图。
图7是根据另一示例性实施例示出的一种双电机驱动系统的电路拓扑图。
图8是根据另一示例性实施例示出的一种双电机驱动系统的电路拓扑图。
图9是根据另一示例性实施例示出的一种双电机驱动系统的电路拓扑图。
图10是根据另一示例性实施例示出的一种双电机驱动系统的结构框图。
图11是根据另一示例性实施例示出的一种双电机驱动系统的电路拓扑图。
图12和图13是根据一示例性实施例示出的一种对电池进行升压充电的工作原理示意图。
图14是根据另一示例性实施例示出的一种双电机驱动系统的电路拓扑图。
图15是根据一示例性实施例示出的一种双电机驱动系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开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公开，并不用于限制本公开。
需要说明的是，本公开中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。
图1是根据一示例性实施例示出的一种双电机驱动系统的结构框图。如图1所示，该双电机驱动系统包括：第一电机MG1、第二电机MG2、第一逆变器1、第二逆变器2、控制器3以及电池4，电池4包括串联的第一电池包41和第二电池包42。
其中，第一逆变器1分别与第一电机MG1、控制器3、第一电池包41的正极、第二电池包42的负极连接，第二逆变器2分别与第二电机MG2、控制器3、第一电池包41的正极、第二电池包42的负极连接，第二电机MG2的中性点分别与第一电池包41的负极、第二电池包42的正极连接。控制器3，用于在第一预设状态下，控制第二逆变器2使第二电机MG2与电池4进行充电和放电(例如循环充电和放电)，以对电池4进行加热，以及控制第一逆变器1使第一电机MG1产生的三相电流转化为直流电，以对电池4进行充电。上述的循环充电和放电指的是充电和放电以一定频率切换多次，通过电池循环充电和放电，可以使得电池产生热量，从而实现电池的自加热。
在本公开中，第一预设状态指的是电池在执行自加热期间能够通过第一电机充电的一种状态。
通过上述技术方案，能够在控制第二逆变器使第二电机与电池进行充电和放电，以对电池进行加热期间，控制第一逆变器使第一电机产生的三相电流转化为直流电，以对电池进行充电，这样就能够在电池自加热的时候实现电池的充电，从而能够较好维持电池温度，提升锂离子电池电解液活性和电化学反应速率，进而提升充电效率，同时延长电池的寿命，并且，电池自加热能量损耗小、加热效率高。另外，利用车辆上的电机对电池进行加热，可以实现电机的复用，使得电机能够根据不同的需要实现不同的功能，不仅能够降低整车成本、体积以及重量，还可降低生产制成难度，提升双电机驱动系统的可靠性。
如图2所示，第一逆变器1包括M相桥臂B1，第二逆变器2包括N相桥臂B2。其中，M≥3，N≥3，N相桥臂B2的第一汇流端连接第一电池包41的正极，N相桥臂B2的第二汇流端连接第二电池包42的负极，第二电机MG2的N相绕组KM2的第一端一一对应连接至N相桥臂B2的中点，N相绕组KM2的第二端共接形成中性点，该中性点分别连接第一电池包41的负极、第二电池包42的正极。
M相桥臂B1的第一汇流端连接N相桥臂B2的第一汇流端，M相桥臂B1的第二汇流端连接N相桥臂B2的第二汇流端，第一电机MG1的M相绕组KM1一一对应连接至M相桥臂B1的中点。
此时，控制器3，用于在第一预设状态下，控制N相桥臂B2的至少两相桥臂，使N相绕组KM2中与至少两相桥臂连接的绕组与电池4进行充电和放电，以对电池4进行加热，以及控制M相桥臂B1使第一电机MG1产生的三相电流转化为直流电，以对电池4进行充电。这样，多相桥臂和多相绕组同时工作，可以提升加热功率，从而提升电池自加热效果。
优选地，控制器3，用于在第一预设状态下，控制N相桥臂B2使N相绕组KM2与电池4进行充电和放电，以对电池4进行加热，以及控制M相桥臂B1使第一电机MG1产生的三相电流转化为直流电，以对电池4进行充电。这样，N相桥臂和N相绕组同时工作，可以最大程度地提升加热功率，从而提升电池自加热效果。
虽然图2是以M＝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2的桥臂数量和电机绕组的绕组数量仅是示例。
下面结合图3至图6详细描述在第一预设状态下对电池进行加热的工作原理。
在图3中，控制器3控制N相桥臂B2的所有下桥臂断开，N相桥臂B2的上桥臂中至少两相桥臂导通，则，电流从第一电池包41的正极流出，依次流过N相桥臂B2的导通的上桥臂、N相绕组KM2中与导通的上桥臂相连接的绕组回到第一电池包41的负极。这样，就能实现第一电池包41向N相绕组KM2中与导通的上桥臂相连接的绕组充电。另外，通过控制上桥臂的导通数量以及导通占空比，能够控制充电电流的大小，进而控制充电功率的大小。
在一个示例中，假设N相桥臂B2包括3个桥臂a1、a2和a3，N相绕组KM2包括3个绕组L1、L2和L3，其中，绕组L1的一端与桥臂a1的中点连接，绕组L2的一端与桥臂a2的中点连接，绕组L3与桥臂a3的中点连接。然后，将桥臂a1、a2和a3的所有下桥臂断开，将桥臂a1、a2和a3的上桥臂导通，则电池包41的正极、桥臂a1、a2和a3的上桥臂、N相绕组KM2(即绕组L1、绕组L2和绕组L3)、第一电池包41的负极构成一个给N相绕组KM2充电的电流循环回路。
然后，在图4中，控制器3控制N相桥臂B2的所有上桥臂断开，则，电流从N相绕组KM2流出，依次流过第二电池包42的正极、第二电池包42的负极、N相桥臂B2的下桥臂中的续流二极管后回到N相绕组KM2。这样，就能够将N相绕组KM2中的能量转移给第二电池包42，这样，就能够实现N相绕组KM2向第二电池包42充电。
仍然以上面的示例为例。将N相桥臂B2的桥臂a1、a2和a3的上桥臂断开，则，电流依次流经N相绕组KM2(即绕组L1、绕组L2和绕组L3)、第二电池包42的正极、第二电池包42的负极、a1、a2和a3的下桥臂中的续流二极管，最后回到N相绕组KM2(即绕组L1、绕组L2和绕组L3)。这样，就能够由N相绕组KM2(即绕组L1、绕组L2和绕组L3)向第二电池包42充电。
然后，在图5中，控制器3控制N相桥臂B2的所有上桥臂断开，控制N相桥臂B2的至少两相下桥臂导通，则，电流从第二电池包42的正极流出，依次流过N相绕组KM2中与导通的下桥臂相连接的绕组、N相桥臂B2的导通的下桥臂后回到第二电池包42的负极。这样，就能给N相绕组KM2中与导通的下桥臂相连接的绕组充电。
在一个示例中，假设N相桥臂B2包括3个桥臂a1、a2和a3，N相绕组KM2包括3个绕组L1、L2和L3，其中，绕组L1的一端与桥臂a1的中点连接，绕组L2的一端与桥臂a2的中点连接，绕组L3与桥臂a3的中点连接。然后，控制器3控制桥臂a1、a2和a3的所有上桥臂断开，控制桥臂a1和a2的下桥臂导通、桥臂a3的下桥臂断开，则第二电池包42的正极、绕组L1和绕组L2、桥臂a1和桥臂a2、第二电池包42的负极构成一个给绕组L1和绕组L2充电的回路。
然后，在图6中，控制器3控制N相桥臂B2的所有下桥臂断开，则，电流从N相绕组KM2流出，依次流过N相桥臂B2的上桥臂中的续流二极管、第一电池包41的正极、第一电池包41的负极后回到N相绕组KM2。这样，就能够将N相绕组KM2中的能量转移给第一电池包41，实现N相绕组KM2向第一电池包41充电。
仍然以上面的示例为例。由于在上面的示例中是将桥臂a1的下桥臂导通，所以现在应当将N相桥臂B2的所有下桥臂断开，则绕组L1和绕组L2、桥臂a1和a2的上桥臂中的续流二极管、第一电池包41、绕组L1和绕组L2构成一个将绕组L1和绕组L2中的能量转移给电第一电池包41的回路，即由绕组L1和绕组L2向第一电池包41充电。
因此，通过控制N相桥臂B2的上下桥臂交替导通，使得图3-图6的状态循环工作，完成了第一电池包41的充电和放电、第二电池包42的充电和放电，从而实现电池4的自加热。
如图7所示，上述双电机驱动系统还可以包括第一开关K1、第一电阻R1、第二开关K2以及第一电容C1。
其中，第一开关K1的第一端与第一电池包41的正极连接，第一开关K1的第二端与N相桥臂B2的第一汇流端连接；第二开关K2的第一端通过第一电阻R1与第一电池包41的正极连接，第二开关K2的第二端分别与第一开关K1的第二端、N相桥臂B2的第一汇流端连接；第一电容C1的第一端与M相桥臂B1的第一汇流端连接，第一电容C1的第二端与M相桥臂B1的第二汇流端连接。
此时，所述控制器3用于：在第一预设状态下，先检测第一开关K1是否烧结，并在第一开关K1未烧结时，控制第二开关K2导通，以对第一电容C1进行预充，并在预充完成后，控制第一开关K1导通、第二开关K2断开，之后，控制N相桥臂B2的至少两相桥臂，使N相绕组KM2中与至少两相桥臂连接的绕组与电池4进行充电和放电，以对电池4进行加热，以及控制M相桥臂B1使第一电机MG1产生的三相电流转化为直流电，以对电池4进行充电。其中，对第一电容C1预充，可以有效降低各开关在开关瞬间产生的尖峰对电路的影响。另外，由于第二开关K2串接有第一电阻R1，该第一电阻R1可以起到限流的作用，从而可以避免第二开关K2导通瞬间因其两端电流过大产生的电弧效应导致烧结。
另外，上述双电机驱动系统还可以包括第三开关K3，和/或与第一电容C1并联的第二电阻R2，其中，第三开关K3的第一端与N相桥臂B2的第二汇流端连接，第三开关K3的第二端与第二电池包42的负极连接。
示例地，如图8所示，上述双电机驱动系统还可以同时包括第三开关K3、与第一电容C1并联的第二电阻R2。这样，可以在电池4未充电的场景下，使得电池4与N相桥臂B2、M相桥臂B1完全断开。
在上述双电机驱动系统包括第三开关K3的情况下，上述控制器3还用于在第一预设状态下，控制第三开关K3导通。
其中，上述第二电阻R2能够在双电机驱动系统下电时，作为第一电容C1的泄放电阻，以对第一电容C1进行电压泄放。
此外，为了避免双电机驱动系统因电流过大导致受损，上述双电机驱动系统还可以包括：设置在第一电池包41的正极与N相桥臂B2的第一汇流端之间的第一保险丝S1，和/或设置在第二电机MG2的中性点与第一电池包41的负极之间的第二保险丝S2。其中，第一保险丝S1和第二保险丝S2会在流过的电流过大时，自动熔断，以保护双电机驱动系统。
优选地，如图9所示，上述双电机驱动系统还可以包括：设置在第一电池包41正极与N相桥臂B2的第一汇流端之间的第一保险丝S1，以及设置在第二电机MG2的中性点与第一电池包41的负极之间的第二保险丝S2，这样可以最大限度地保护双电机驱动系统。
另外，上述控制器3还可以用于在第二预设状态下，控制第二逆变器2使第二电机MG2与电池4进行充电和放电，以对电池4进行加热，以及控制第一逆变器1使第一电机MG1输出功率，以驱动车辆。这样，能够在控制第二逆变器使第二电机与电池进行充电和放电，以对电池进行加热期间，控制第一逆变器1使第一电机MG1输出功率，以驱动车辆，这样就能够实现车辆驱动与电池自加热协同，从而能够较好维持电池温度，提升锂离子电池电解液活性和电化学反应速率，进而提升整车低温环境中的续航表现。其中，第二预设状态为指的是车辆驱动与电池自加热协同的状态。
如图10所示，上述双电机驱动系统还可以包括第四开关K4。其中，第四开关K4分别与第二电机MG2中性点，第一电池包41的负极，第二电池包42的正极连接；控制器3，与第四开关K4连接，还用于在第一预设状态下，控制第四开关K4导通，并且，控制器3还可以用于在第三预设状态下，控制第四开关K4断开，并控制第二逆变器2使第二电机MG2输出功率，且控制第一逆变器1使第一电机MG1输出功率，以双电机协同驱动车辆。这样，就能够在不需要电池自加热的情况下，实现双电机驱动。其中，第三预设状态指的是双电机驱动状态。
如图11所示，上述双电机驱动系统还包括：能量交换接口5，以及与能量交换接口5并联的第二电容C2、第三电阻R3。
其中，能量交换接口5的正极与第一电机MG1的中性点连接，能量交换接口5的负极与第二电池包42的负极连接；控制器3，还用于在第四预设状态下，控制第二逆变器2使第二电机MG2与电池4进行充电和放电，以对电池4进行加热，以及控制第一逆变器1，以对电池4进行升压充电。这样，可以实现电池自加热与升压充电的协同，可以较好维持电池包温度，提升锂离子电池电解液活性和电化学反应速率，提高充电效率，同时延长电池的寿命。
优选地，控制器3，还用于在第四预设状态下，控制第二逆变器2使第二电机MG2与电池4进行充电和放电，以对电池4进行加热，以及交错控制第一逆变器1的至少两相桥臂，以对电池4进行升压充电。这样，交错控制可以产生波叠加效果，提升充电电流，从而提高充电效率。
其中，第四预设状态指的是电池在执行自加热期间能够通过第一电机和能量变换接口进行升压充电的一种状态。能量交换接口可以为直流充电口或交流充电口，用于与充电桩之类的外部供电设备连接，以对电池进行升压充电。
下面结合图12和图13详细描述在第四预设状态下交错控制第一逆变器的至少两相桥臂(图12和图13中以交错控制第一逆变器的至少两相下桥臂为例)，以对电池进行升压充电的工作原理。
在图12中，控制器3控制M相桥臂B1的所有上桥臂断开，控制M相桥臂B1的至少两相下桥臂导通，则，电流从能量交换接口5的正极流出，依次流过M相绕组KM1中与导通的下桥臂相连接的绕组、M相桥臂B1的导通的下桥臂后回到能量交换接口5的负极。这样，就能给M相绕组KM1中与导通的下桥臂相连接的绕组充电。另外，通过控制下桥臂的导通数量以及导通占空比，能够控制充电电流的大小，进而控制充电功率的大小。
在一个示例中，假设M相桥臂B1包括3个桥臂b1、b2和b3，M相绕组KM1包括3个绕组H1、H2和H3，其中，绕组H1的一端与桥臂b1的中点连接，绕组H2的一端与桥臂b2的中点连接，绕组H3与桥臂b3的中点连接。然后，控制器3控制桥臂b1、b2和b3的所有上桥臂断开，控制桥臂b1、b2和b3的所有下桥臂导通，则能量交换接口5的正极、M相绕组KM1(即绕组H1、H2和H3)、M相桥臂B1的所有下桥臂(即桥臂b1、b2和b3的所有下桥臂)、能量交换接口5的负极构成一个给M相绕组KM1充电的回路。
然后，在图13中，控制器3控制M相桥臂B1的所有下桥臂断开，则，电流从能量交换接口5的正极流出，依次流过M相绕组KM1、M相桥臂B1的所有上桥臂中的续流二极管、第一电池包41的正极、第一电池包41的负极、第二电池包42的正极、第二电池包21的负极后回到能量交换接口5的负极。这样，就能够将能量交换接口5、以及M相绕组KM1的能量均转移给电池4，实现M相绕组KM1和能量交换接口5同时向电池4充电，即实现电池4的升压充电。
仍然以上面的示例为例。由于在上面的示例中是将桥臂b1、b2和b3的的所有下桥臂导通，所以现在应当将M相桥臂B1的所有下桥臂(即桥臂b1、b2和b3的所有上桥臂)断开，则能量交换接口5的正极、M相绕组KM1(即绕组H1、H2和H3)、M相桥臂B1的所有上桥臂(即桥臂b1、b2和b3的所有上桥臂)中的续流二极管、电池4、能量交换接口5的负极构成一个将M相绕组KM1中的能量和能量交换接口接收到的能量转移给电池4的回路，即由M相绕组KM1和能量交换接口向电池4充电。
此外，上述双电机驱动系统还可以包括：设置在第一电机MG1与能量交换接口5的正极之间的第五开关K5；和/或设置在第二电池包括41的负极与能量交换接口5的负极之间的第六开关K6；此时，控制器3，还用于在第四预设状态下，控制第五开关K5和/或第六开关K6导通。
优选地，如图14所示，上述双电机驱动系统可以同时包括第五开关K5和第六开关K6。控制器3还用于在升压充电结束后，控制第五开关K5和第六开关K6断开，这样，就能够在充电结束后，可以双电机驱动系统中除能量交换接口外的其他部件与能量交换接口完全隔离，避免双电机驱动系统的其他部件的高压串入能量交换接口的同时，有人员接触能量交换接口，引发人身安全。
虽然图3-图9、图11-图14中是以M＝N＝3为例进行图示的，但是本领域技术人员应当理解的是，上述各图中的桥臂数量和电机绕组的绕组数量仅是示例。
图15是根据一示例性实施例示出的一种双电机驱动系统的控制方法的流程图。如图15所示，方法包括S1501和S1502。
在S1501中，在第一预设状态下，控制第二逆变器使第二电机与电池进行充电和放电，以对电池进行加热。
在S1502中，在第一预设状态下，控制第一逆变器使第一电机产生的三相电流转化为直流电，以对电池进行充电。
其中，电池包括串联的第一电池包和第二电池包，第一逆变器分别与第一电机，第一电池包的正极和第二电池包的负极连接，第二逆变器分别与第二电机，第一电池包的正极和第二电池包的负极连接，第二电机的中性点分别与第一电池包的负极，第二电池包的正极连接。
另外，本公开对S1501和S1502的先后顺序不做限定。也即，例如，如果检测到电池需要自加热和充电，那么可以先启动S1501后启动S132，也可以先启动S1502后启动S1501，还可以同时启动S1501和S1502。当然，如果是在执行电池充电期间检测到电池需要自加热，那么可以直接启动S1501对电池进行加热；如果是在执行电池自加热期间检测到电池需要充电，那么也可以直接启动S1502以对电池进行充电。
通过上述技术方案，能够在控制第二逆变器使第二电机与电池进行充电和放电，以对电池进行加热期间，控制第一逆变器使第一电机产生的三相电流转化为直流电，以对电池进行充电，这样就能够在电池自加热的时候实现电池的充电，从而能够较好维持电池温度，提升锂离子电池电解液活性和电化学反应速率，进而提升充电效率，同时延长电池的寿命，并且，电池自加热能量损耗小、加热效率高。另外，利用车辆上的电机对电池进行加热，可以实现电机的复用，使得电机能够根据不同的需要实现不同的功能，不仅能够降低整车成本、体积以及重量，还可降低生产制成难度，提升双电机驱动系统的可靠性。
可选地，N相桥臂的第一汇流端连接第一电池包的正极，N相桥臂的第二汇流端连接第二电池包的负极，第二电机的N相绕组的第一端一一对应连接至N相桥臂的中点，N相绕组的第二端共接形成中性点，中性点分别连接第一电池包的负极，第二电池包的正极；M相桥臂的第一汇流端连接N相桥臂的第一汇流端，M相桥臂的第二汇流端连接N相桥臂的第二汇流端，第一电机的M相绕组一一对应连接至M相桥臂的中点；此时，上述S1501可以控制N相桥臂的至少两相桥臂，使N相绕组中与至少两相桥臂连接的绕组与电池进行充电和放电。
可选地，上述方法还包括：
在第二预设状态下，控制第二逆变器使第二电机与电池进行充电和放电，以对电池进行加热，以及控制第一逆变器使第一电机输出功率，以驱动车辆。
可选地，上述方法还包括：
在第一预设状态下，控制第四开关导通，其中，第四开关分别与第二电机中性点，第一电池包的负极，第二电池包的正极连接；在第三预设状态下，控制第四开关断开，并控制第二逆变器使第二电机输出功率，以驱动车辆，以及控制第一逆变器使第一电机输出功率，以驱动车辆。
可选地，上述方法还包括：
在第四预设状态下，控制第二逆变器使第二电机与电池进行充电和放电，以对电池进行加热，以及控制第一逆变器，以对电池进行升压充电；其中，能量交换接口的正极与第一电机的中性点连接，能量交换接口的负极与第二电池包的负极连接，能量交换接口并联有第二电容、第三电阻。
可选地，上述控制第一逆变器，以对电池进行升压充电，包括：
交错控制第一逆变器的至少两相桥臂，以对电池进行升压充电。
根据本公开实施例的双电机驱动系统的控制方法中各个步骤的具体实现方式已经在根据本公开实施例的双电机驱动系统中进行了详细描述，此处不再赘述。
此外，本公开还提供一种车辆，包括电池及本公开提供的上述双电机驱动系统。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
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，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (15)

1.一种双电机驱动系统，其特征在于，包括：
第一电机(MG1)，第二电机(MG2)，第一逆变器(1)，第二逆变器(2)，控制器(3)以及电池(4)，所述电池(4)包括串联的第一电池包(41)和第二电池包(42)；
其中，所述第一逆变器(1)分别与所述第一电机(MG1)，所述控制器(3)，所述第一电池包(41)的正极和所述第二电池包(42)的负极连接；
所述第二逆变器(2)分别与所述第二电机(MG2)，所述控制器(3)，所述第一电池包(41)的正极和所述第二电池包(42)的负极连接；
所述第二电机(MG2)的中性点分别与所述第一电池包(41)的负极，所述第二电池包(42)的正极连接；
所述控制器(3)，用于在第一预设状态下，控制所述第二逆变器(2)使所述第二电机(MG2)与所述电池(4)进行充电和放电，以对所述电池(4)进行加热，以及控制所述第一逆变器(1)使所述第一电机(MG1)产生的三相电流转化为直流电，以对所述电池(4)进行充电。
2.根据权利要求1所述的双电机驱动系统，其特征在于，所述第一逆变器(1)包括M相桥臂(B1)，所述第二逆变器(2)包括N相桥臂(B2)，M≥3，N≥3；
其中，所述N相桥臂(B2)的第一汇流端连接所述第一电池包(41)的正极，所述N相桥臂(B2)的第二汇流端连接所述第二电池包(42)的负极，所述第二电机(MG2)的N相绕组(KM2)的第一端一一对应连接至所述N相桥臂(B2)的中点，所述N相绕组(KM2)的第二端共接形成中性点，所述中性点分别连接所述第一电池包(41)的负极，所述第二电池包(42)的正极；
所述M相桥臂(B1)的第一汇流端连接所述N相桥臂(B2)的所述第一汇流端，所述M相桥臂(B1)的第二汇流端连接所述N相桥臂(B2)的所述第二汇流端，所述第一电机(MG1)的M相绕组(KM1)一一对应连接至所述M相桥臂(B1)的中点。
3.根据权利要求2所述的双电机驱动系统，其特征在于，
所述控制器(3)，用于在第一预设状态下，控制所述N相桥臂(B2)的至少两相桥臂，使所述N相绕组(KM2)中与所述至少两相桥臂连接的绕组与所述电池(4)进行充电和放电，以对所述电池(4)进行加热，以及控制所述M相桥臂(B1)使所述第一电机(MG1)产生的三相电流转化为直流电，以对所述电池(4)进行充电。
4.根据权利要求2所述的双电机驱动系统，其特征在于，还包括：
第一开关(K1)，所述第一开关(K1)的第一端与所述第一电池包(41)的正极连接，所述第一开关(K1)的第二端与所述N相桥臂(B2)的所述第一汇流端连接；
第一电阻(R1)；
第二开关(K2)，所述第二开关(K2)的第一端通过所述第一电阻(R1)与所述第一电池包(41)的正极连接，所述第二开关(K2)的第二端分别与所述第一开关(K1)的所述第二端、所述N相桥臂(B2)的所述第一汇流端连接；
第一电容(C1)，所述第一电容(C1)的第一端与所述M相桥臂(B1)的所述第一汇流端连接，所述第一电容(C1)的第二端与所述M相桥臂(B1)的所述第二汇流端连接。
5.根据权利要求1所述的双电机驱动系统，其特征在于，所述控制器(3)还用于在第二预设状态下，控制所述第二逆变器(2)使所述第二电机(MG2)与所述电池(4)进行充电和放电，以对所述电池(4)进行加热，以及控制所述第一逆变器(1)使所述第一电机(MG1)输出功率，以驱动车辆。
6.根据权利要求1所述的双电机驱动系统，其特征在于，所述双电机驱动系统还包括第四开关(K4)，其中，所述第四开关(K4)分别与所述第二电机(MG2)中性点，所述第一电池包(41)的负极，所述第二电池包(42)的正极连接；
所述控制器(3)，与所述第四开关(K4)连接，还用于在所述第一预设状态下，控制所述第四开关(K4)导通；
所述控制器(3)，还用于在第三预设状态下，控制所述第四开关(K4)断开，并控制所述第二逆变器(2)使所述第二电机(MG2)输出功率，且控制所述第一逆变器(1)使所述第一电机(MG1)输出功率，以双电机协同驱动车辆。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的双电机驱动系统，其特征在于，所述双电机驱动系统还包括：
能量交换接口(5)，所述能量交换接口(5)的正极与所述第一电机(MG1)的中性点连接，所述能量交换接口(5)的负极与所述第二电池包(42)的负极连接；
与所述能量交换接口(5)并联的第二电容(C2)、第三电阻(R3)；
所述控制器(3)，还用于在第四预设状态下，控制所述第二逆变器(2)使所述第二电机(MG2)与所述电池(4)进行充电和放电，以对所述电池(4)进行加热，以及控制所述第一逆变器(1)，以对所述电池(4)进行升压充电。
8.根据权利要求7所述的双电机驱动系统，其特征在于，
所述控制器(3)，还用于在第四预设状态下，控制所述第二逆变器(2)使所述第二电机(MG2)与所述电池(4)进行充电和放电，以对所述电池(4)进行加热，以及交错控制所述第一逆变器(1)的至少两相桥臂，以对所述电池(4)进行升压充电。
9.一种双电机驱动系统的控制方法，其特征在于，包括：
在第一预设状态下，控制第二逆变器使第二电机与电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制第一逆变器使第一电机产生的三相电流转化为直流电，以对所述电池进行充电；
其中，所述电池包括串联的第一电池包和第二电池包，所述第一逆变器分别与所述第一电机，所述第一电池包的正极和所述第二电池包的负极连接，所述第二逆变器分别与所述第二电机，所述第一电池包的正极和所述第二电池包的负极连接，所述第二电机的中性点分别与所述第一电池包的负极，所述第二电池包的正极连接。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一逆变器包括M相桥臂，所述第二逆变器包括N相桥臂，M≥3，N≥3；
其中，所述N相桥臂的第一汇流端连接所述第一电池包的正极，所述N相桥臂的第二汇流端连接所述第二电池包的负极，所述第二电机的N相绕组的第一端一一对应连接至所述N相桥臂的中点，所述N相绕组的第二端共接形成中性点，所述中性点分别连接所述第一电池包的负极，所述第二电池包的正极；
所述M相桥臂的第一汇流端连接所述N相桥臂的所述第一汇流端，所述M相桥臂的第二汇流端连接所述N相桥臂的所述第二汇流端，所述第一电机的M相绕组一一对应连接至所述M相桥臂的中点；
所述控制第二逆变器使第二电机与电池进行充电和放电，包括：
控制所述N相桥臂的至少两相桥臂，使所述N相绕组中与所述至少两相桥臂连接的绕组与所述电池进行充电和放电。
11.根据权利要求9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，控制所述第二逆变器使所述第二电机与所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述第一逆变器使所述第一电机输出功率，以驱动车辆。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述第一预设状态下，控制第四开关导通，其中，所述第四开关分别与所述第二电机中性点，所述第一电池包的负极，所述第二电池包的正极连接；
在第三预设状态下，控制所述第四开关断开，并控制所述第二逆变器使所述第二电机输出功率，以驱动车辆，以及控制所述第一逆变器使所述第一电机输出功率，以驱动车辆。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在第四预设状态下，控制所述第二逆变器使所述第二电机与所述电池进行充电和放电，以对所述电池进行加热，以及控制所述第一逆变器，以对所述电池进行升压充电；
其中，所述能量交换接口的正极与所述第一电机的中性点连接，所述能量交换接口的负极与所述第二电池包的负极连接，所述能量交换接口并联有第二电容、第三电阻。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述控制所述第一逆变器，以对所述电池进行升压充电，包括：
交错控制所述第一逆变器的至少两相桥臂，以对所述电池进行升压充电。
15.一种车辆，其特征在于，包括电池及权利要求1-8中任一项所述的双电机驱动系统。
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