CN117002328A - 电池自加热装置、方法及车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种电池自加热装置、方法及车辆，包括：桥臂变换器、储能元件、电感和控制器，其中，控制器，被配置为被配置为在预设状态下，通过控制桥臂变换器的通断，以使第一动力电池和第二动力电池分别通过电感进行充电/放电，并分别通过储能元件构成续流回路，以实现第一动力电池和第二动力电池的持续加热。这样，能够通过设置两个动力电池，并设置储能元件进行续流的方式，使得两个动力电池不仅能够分别与电感之间进行产生震荡电流实现低成本且高效的电池自加热，而且同时还能够保证两个动力电池的总电压的平稳以及电池中电流的不断续，保证了电池自加热过程中的安全。

Description

电池自加热装置、方法及车辆
技术领域
本公开涉及电池技术领域，具体地，涉及一种电池自加热装置、方法及车辆。
背景技术
纯电动汽车在低温环境下，锂离子动力电池温度过低，由于电池正负极材料和电解液活性下降，其电池内阻也会随着温度降低而增大，所以在低温环境下，纯电动汽车的充放电性能将会大幅下降。因此必须对纯电动汽车的动力电池进行加热，使其本体温度上升，保证纯电动汽车在寒冷条件下正常使用。
现有电动车辆动力电池的加热方法主要包括外部加热与内部加热。外部加热通过增加额外的加热设备对电池进行加热，同时还需要配给水道或风道，管路，低压系统等，导致总成本升高；由于水道和管路长，热量损耗也大，加热时间慢且长。内部加热原理主要利用电池循环充放电，依靠电池内阻自身发热，但目前能够实现的电池自加热技术中加热功率有限，且电池组的充电和放电是交替进行的，会造成电池组两端电压的波动(纹波)。
发明内容
本公开的目的是提供一种电池自加热装置、方法及车辆，能够通过设置两个动力电池，并设置储能元件进行续流的方式，使得两个动力电池不仅能够分别与电感之间进行产生震荡电流实现低成本且高效的电池自加热，而且同时还能够保证两个动力电池的总电压的平稳以及电池中电流的不断续，保证了电池自加热过程中的安全。
为了实现上述目的，本公开提供一种电池自加热装置，所述装置包括桥臂变换器、储能元件、电感和控制器，其中，所述桥臂变换器的第一汇流端与第一动力电池的正极连接，所述桥臂变换器的第二汇流端与第二动力电池的负极连接；所述电感的第一端与所述桥臂变换器的中点连接，所述电感的第二端与所述第一动力电池的负极以及所述第二动力电池的正极连接；所述储能元件并联在所述第一动力电池的正极和所述第二动力电池的负极之间，且所述储能元件的第一端与所述桥臂变换器的第一汇流端连接，所述储能元件的第二端与所述桥臂变换器的第二汇流端连接；所述控制器，被配置为被配置为在预设状态下，通过控制所述桥臂变换器的通断，以使所述第一动力电池和所述第二动力电池分别通过所述电感进行充电/放电，并分别通过所述储能元件构成续流回路，以实现所述第一动力电池和所述第二动力电池的持续加热。
可选地，所述第一动力电池和所述第二动力电池的其中之一与所述电感之间进行充电/放电时，所述第一动力电池和第二动力电池的另外之一与所述储能元件参与构成续流回路。
可选地，所述第一动力电池和所述第二动力电池的其中之一与所述电感之间进行充电/放电时的电流流向为第一方向，所述第一动力电池和第二动力电池的另外之一的续流电流流向为第二方向，所述第一方向和第二方向相反。
可选地，所述控制器，被配置为在所述预设状态下，通过控制所述桥臂变换器的上桥臂和下桥臂交替通断，以使所述第一动力电池和所述第二动力电池分别通过所述电感进行充电/放电，并分别通过所述储能元件构成续流回路，以实现所述第一动力电池和所述第二动力电池的持续加热。
可选地，所述控制器，被配置为在所述预设状态下，根据预设占空比分配设置，控制所述桥臂变换器的上桥臂和下桥臂交替通断。
可选地，所述控制器，被配置为在所述预设状态下，当所述桥臂变换器的上桥臂处于导通状态，所述桥臂变换器下桥臂处于关断状态，且所述桥臂变换器的上桥臂处于导通状态的时长达到所述预设占空比分配设置中的第一预设时长时，控制所述桥臂变换器的上桥臂断开、所述桥臂变换器的下桥臂导通；当所述桥臂变换器的下桥臂处于导通状态，所述桥臂变换器的上桥臂处于关断状态，且所述桥臂变换器的下桥臂处于导通状态的时长达到所述预设占空比分配设置中的第二预设时长时，控制所述桥臂变换器的上桥臂导通、所述桥臂变换器的下桥臂断开。
可选地，当所述桥臂变换器的上桥臂处于导通状态时，根据所述桥臂变换器的上桥臂的导通时间，所述电感由向所述第一动力电池释放能量切换到接收所述第一动力电池的能量，所述储能元件由接收所述第一动力电池和所述第二动力电池的能量切换到向所述第二动力电池和所述电感释放能量；当所述桥臂变换器的下桥臂处于导通状态时，根据所述桥臂变换器的下桥臂的导通时间，所述电感由向所述第二动力电池释放能量切换到接收所述第二动力电池和所述储能元件的能量，所述储能元件从接收所述第一动力电池和所述第二动力电池的能量切换到向所述第一动力电池和所述电感释放能量。
可选地，所述电感接收所述第一动力电池和所述储能元件的能量的第一时长，大于所述电感向所述第二动力电池释放能量的第二时长；所述电感接收所述第二动力电池和所述储能元件的能量的第三时长，大于所述电感向所述第一动力电池释放能量的第四时长。
可选地，所述控制器，被配置为在所述预设状态下，获取流经所述电感的电流值和/或所述电感两端的电压值，并根据所述电流值和/或所述电压值，控制所述桥臂变换器的上桥臂和下桥臂交替通断。
可选地，所述电感为车辆的驱动电机中的电感。
可选地，所述储能元件包括电容。
可选地，所述桥臂变换器为三相变换器，包括三相桥臂。
本公开还提供一种电池自加热方法，所述方法包括：在预设状态下，通过控制桥臂变换器的通断，以使所述第一动力电池和所述第二动力电池分别通过所述电感进行充电/放电，并分别通过所述储能元件构成续流回路，以实现所述第一动力电池和所述第二动力电池的持续加热；其中，所述桥臂变换器的第一汇流端与第一动力电池的正极连接，所述桥臂变换器的第二汇流端与第二动力电池的负极连接；所述电感的第一端与所述桥臂变换器的中点连接，所述电感的第二端与所述第一动力电池的负极以及所述第二动力电池的正极连接；所述储能元件并联在所述第一动力电池的正极和所述第二动力电池的负极之间，且所述储能元件的第一端与所述桥臂变换器的第一汇流端连接，所述储能元件的第二端与所述桥臂变换器的第二汇流端连接。
本公开还提供一种车辆，所述车辆包括以上所述的电池自加热装置。
通过以上技术方案，提供了一种利用储能元件提供续流能力的电池自加热装置，其能够通过设置两个动力电池，并设置储能元件进行续流的方式，使得两个动力电池不仅能够分别与电感之间进行产生震荡电流实现低成本且高效的电池自加热，而且同时还能够保证两个动力电池的总电压的平稳以及电池中电流的不断续，保证了电池自加热过程中的安全。
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是根据本公开一示例性实施例示出的一种电池自加热装置的结构框图。
图2是根据本公开又一示例性实施例示出的一种电池自加热装置的结构框图。
图3是根据本公开又一示例性实施例示出的一种电池自加热装置的结构框图。
图4是根据本公开一示例性实施例提供的电池自加热过程中一个电流循环周期中第一阶段的震荡电流流向示意图。
图5是根据本公开一示例性实施例提供的电池自加热过程中一个电流循环周期中第一阶段的续流电流流向示意图。
图6是根据本公开一示例性实施例提供的电池自加热过程中一个电流循环周期中第二阶段的震荡电流流向示意图。
图7是根据本公开一示例性实施例提供的电池自加热过程中一个电流循环周期中第二阶段的续流电流流向示意图。
图8是根据本公开一示例性实施例提供的电池自加热过程中一个电流循环周期中第三阶段的震荡电流流向示意图。
图9是根据本公开一示例性实施例提供的电池自加热过程中一个电流循环周期中第三阶段的续流电流流向示意图。
图10是根据本公开一示例性实施例提供的电池自加热过程中一个电流循环周期中第四阶段的震荡电流流向示意图。
图11是根据本公开一示例性实施例提供的电池自加热过程中一个电流循环周期中第四阶段的续流电流流向示意图。
图12是根据本公开一示例性实施例示出的一种电池自加热方法的流程图。
附图标记说明
1第一动力电池 2第二动力电池
3桥臂变换器 4电感
5储能元件
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是根据本公开一示例性实施例示出的一种电池自加热装置的结构框图。如图1所示，所述装置包括桥臂变换器3、储能元件5、电感4和控制器(未示出)，其中，所述桥臂变换器3的第一汇流端与第一动力电池1的正极连接，所述桥臂变换器3的第二汇流端与第二动力电池2的负极连接；所述电感4的第一端与所述桥臂变换器3的中点连接，所述电感4的第二端与所述第一动力电池1的负极以及所述第二动力电池2的正极连接；所述储能元件5并联在所述第一动力电池1的正极和所述第二动力电池2的负极之间，且所述储能元件5的第一端与所述桥臂变换器3的第一汇流端连接，所述储能元件5的第二端与所述桥臂变换器3的第二汇流端连接；所述控制器，被配置为被配置为在预设状态下，通过控制所述桥臂变换器3的通断，以使所述第一动力电池1和所述第二动力电池2分别通过所述电感4进行充电/放电，并分别通过所述储能元件5构成续流回路，以实现所述第一动力电池1和所述第二动力电池2的持续加热。
该第一动力电池1和第二动力电池2可以都是同一车辆中的动力电池，其中，该第一动力电池1和第二动力电池2可以是分别设置的两个动力电池，也可以是通过车辆中原本的一块动力电池所分割得到的两部分动力电池。例如，可以从车辆中原本的一块动力电池的中点引出，由此将该车辆中的动力电池分割为该第一动力电池1和第二动力电池2。该桥臂变换器3可以是车辆中的电机控制器中的桥臂变换器3。该电感4则可以是车辆中受该电机控制器所控制的电机中的电感4。该控制器可以任意形式的控制器，既可以是单独设置的控制器，也可以是集成于例如整车控制器(Vehicle control unit，VCU)中的控制模块等。
该预设状态即可以为该第一动力电池1和第二动力电池2需要进行加热的状态，例如，第一动力电池1和第二动力电池2的电量低于预设电量阈值，或者第一动力电池1和第二动力电池2的温度低于预设温度阈值等状态。
通过控制器在该预设状态下所述桥臂变换器3的通断，以使所述第一动力电池1和所述第二动力电池2分别通过所述电感4产生震荡电流，从而使得该第一动力电池1和该第二动力电池2分别与该电感4之间进行充电/放电，以实现所述第一动力电池1和所述第二动力电池2的加热。这样，不仅能够实现在无需外部加热设备的情况下实现动力电池的自加热，而且，第一动力电池1和第二动力电池2能够分别与该电感4之间产生震荡电流以进行充放电，也即当该第一动力电池1放电时，该第二动力电池2一定在充电，该第二动力电池2放电时，该第一动力电池1一定在充电，由此相当于该第一动力电池1和该第二动力电池2的总电压能够保证相对平稳不变，从而便能减少电池自加热过程中的电池纹波，保证车辆中的用电安全。
另外，由于该第一动力电池1和该第二动力电池2之间还并联有该储能元件5，因此能够保证无论在该第一动力电池1放电/充电以及该第二动力电池2充电/放电的任意状态下，该第一动力电池1和该第二动力电池2中的电流都不会断续，从而使得该第一动力电池1和所述第二动力电池2的加热是持续的，进而不仅进一步保证了电池自加热效率，而且还能够防止由于电池中电流断续而出现的谐波危害。
通过以上技术方案，提供了一种利用储能元件提供续流能力的电池自加热装置，其能够通过设置两个动力电池，并设置储能元件进行续流的方式，使得两个动力电池不仅能够分别与电感之间进行产生震荡电流实现低成本且高效的电池自加热，而且同时还能够保证两个动力电池的总电压的平稳以及电池中电流的不断续，保证了电池自加热过程中的安全。
在一种可能的实施方式中，该桥臂变换器3中可以包括一相桥臂或多相桥臂，本公开中对该桥臂变换器3中的相数不进行限制，具体可以根据车辆电机控制器中实际应用的桥臂变换器来确定。该电感4的数量也可以为一个或多个，具体可以根据该桥臂变换器3的相数来确定。例如，该桥臂变换器3中可以包括三相桥臂，该电感4数量可以为三个，具体如图2中所示，其中示出了一种包括三相桥臂的变换器和与该三相桥臂对应的三个电感4的电池自加热装置的示意图，其中，该电感4的第一端分别与该三相桥臂的中点连接，该电感4的第二端共接之后与该第一动力电池1的负极和该第二动力电池2的正极连接。
常见包括电机的电路中，在任意时刻，流经电机中电感4的电流必定存在不同的方向，才能保证进入电机中性点的电流总和等于流出电机中性点的电流总和，例如，可以是一相进，一相出，或者一相进，两相出，或者一相出，两相进等等，因此，常规的电机中通过的最大电流只能为其中一相电感4的限流。但是，在如图2所示的根据本公开所示出的电池自加热装置的示意图中，在该桥臂变换器3中包括三相桥臂、且包括与其三个中点分别连接的三个电感4的情况下，由于该电感4能够通过其与所述第一动力电池1的负极以及所述第二动力电池2的正极连接的第二端引出，使得该电感4中的三相电流都可以同向，由此大大增加了该电感4中的能够通过的电流大小，得以完全发挥该电感4所在电机的最大过流能力。由于电流越大，该第一动力电池1和第二动力电池2中产热更多，因此通过本实施例所实现的电池自加热效率能够得到进一步提高。
并且，在如图2中所示的桥臂变换器3包括三相桥臂、且包括与其三个中点分别连接的三个电感4的电池自加热装置中，若其中三个电感4中的电流同向，则三个电感4中的电流大小相等，该电感4所在电机中合成的电磁力实时为零，进而便能够实现零扭矩输出，在无需进行任何额外的扭矩控制的情况下，就能够保证电池自加热过程中电机的静止。
在一种可能的实施方式中，如图3所示，该储能元件5可以是电容。
在一种可能的实施方式中，所述第一动力电池1和所述第二动力电池2的其中之一与所述电感4之间进行充电/放电时(如图4、图6、图8、图10所示)，所述第一动力电池1和第二动力电池2的另外之一与所述储能元件5参与构成续流回路(如图5、图7、图9、图11所示，本领域技术人员应当理解，续流回路还可以包括其它元件，例如图5中的电感4，图7中的另一动力电池，在此不再赘述)。
并且，所述第一动力电池1和所述第二动力电池2的其中之一与所述电感4之间进行充电/放电时的电流流向为第一方向(如图4、图6、图8、图10所示)，所述第一动力电池1和第二动力电池2的另外之一的续流电流流向为第二方向(如图5、图7、图9、图11所示)，所述第一方向和第二方向相反。
在一种可能的实施方式中，所述控制器，被配置为在所述预设状态下，通过控制所述桥臂变换器3的上桥臂和下桥臂交替通断，以使所述第一动力电池1和所述第二动力电池2分别通过所述电感4进行充电/放电，并分别通过所述储能元件5构成续流回路，以实现所述第一动力电池1和所述第二动力电池2的持续加热。具体交替通断的方式可以如图4-图11中所示，其中，图4-图11中各个器件的标记不再示出，可以参照图1-3中对各个器件的标记。
图4-图11分别是根据本公开一示例性实施例提供的电池自加热过程中一个电流循环周期中四个阶段的电流流向示意图。
第一阶段：控制桥臂变换器3的上桥臂导通，下桥臂关断，第一动力电池1放电，储能元件5放电，第二动力电池2充电，电感4充电；用于电池自加热的震荡电流流向如图4所示，电流从第一动力电池1正极流出，流经桥臂变换器3的上桥臂和电感4，流回第一动力电池1负极，第一动力电池1向电感4放电；续流电流流向如图5中所示，电流从储能元件5正极流出，流经桥臂变换器3的上桥臂、电感4和第二动力电池2，流回储能元件5负极，第二动力电池2充电。
需要说明的是，图4所示的放电过程和图5所示的续流充电过程是同时进行的，因此在第一阶段中，第一动力电池1和第二动力电池2是同时有电流流过的，实现了同时自加热；并且由于第一动力电池1和第二动力电池2的电流方向相反，其端电压的变化可相互抵消，电池包整体的端电压波动很小，可减小电池包的纹波。
第二阶段：控制桥臂变换器3的上桥臂关断，下桥臂导通，第一动力电池1放电，电感4放电，第二动力电池2充电，储能元件5充电；用于电池自加热的震荡电流流向如图6所示，电流从电感4流向第二动力电池2的正极，并从第二动力电池2负极流出，流经桥臂变换器3的下桥臂后回到电感4，第二动力电池2被电感4充电；续流电流流向如图7中所示，第一动力电池1和第二动力电池2串联，电流从第一动力电池1的正极流出，流经储能元件5后回到第二动力电池2的负极，第一动力电池1和第二动力电池2共同向储能元件5放电。
需要说明的是，图6所示的充电过程和图7所示的续流放电过程是同时进行的，因此在第一阶段中，第一动力电池1和第二动力电池2是同时有电流流过的，实现了同时自加热；并且由于第一动力电池1和第二动力电池2的电流方向相反，其端电压的变化可相互抵消，电池包整体的端电压波动很小，可减小电池包的纹波。
第三阶段：保持桥臂变换器3的上桥臂关断，下桥臂导通，第一动力电池1充电，电感4充电，第二动力电池2放电，储能元件5放电；用于电池自加热的震荡电流流向如图8所示，电流从第二动力电池2的正极流出，流经电感4和桥臂变换器3的下桥臂后回到第二动力电池2，第二动力电池2向电感4放电；续流电流流向如图9中所示，电流从储能元件5正极流出，流经第一动力电池1、电感4和桥臂变换器3的下桥臂，流回储能元件5负极，第一动力电池1充电。
需要说明的是，图8所示的放电过程和图9所示的续流充电过程是同时进行的，因此在第一阶段中，第一动力电池1和第二动力电池2是同时有电流流过的，实现了同时自加热；并且由于第一动力电池1和第二动力电池2的电流方向相反，其端电压的变化可相互抵消，电池包整体的端电压波动很小，可减小电池包的纹波。
第四阶段：控制桥臂变换器3的上桥臂导通，下桥臂关断，第一动力电池1充电，储能元件5充电，第二动力电池2放电，电感4放电；用于电池自加热的震荡电流流向如图10所示，电流从电感4流出，流经桥臂变换器3的上桥臂后流向第一动力电池1的正极，并从第一动力电池1负极流出，回到电感4，第一动力电池1被电感4充电；续流电流流向如图11中所示，第一动力电池1和第二动力电池2串联，电流从第一动力电池1的正极流出，流经储能元件5后回到第二动力电池2的负极，第一动力电池1和第二动力电池2共同向储能元件5放电。
需要说明的是，图10所示的充电过程和图11所示的续流放电过程是同时进行的，因此在第一阶段中，第一动力电池1和第二动力电池2是同时有电流流过的，实现了同时自加热；并且由于第一动力电池1和第二动力电池2的电流方向相反，其端电压的变化可相互抵消，电池包整体的端电压波动很小，可减小电池包的纹波。
在一种可能的实施方式中，所述控制器可以被配置为在所述预设状态下，根据预设占空比分配设置，控制所述桥臂变换器3的上桥臂和下桥臂交替通断。如此，控制器可以根据预设占空比分配设置，准确确定出切换上桥臂和下桥臂的通断状态的时机，以实现从图4和图5所示的阶段到图6和图7所示的阶段的切换，以及从图8和图9所示的阶段到图10和图11所示的阶段的切换，达到精准控制的目的。
具体的，作为根据该预设占空比分配设置控制桥臂变换器3的上桥臂和下桥臂交替通断的示例，所述控制器可以被配置为在所述预设状态下，当所述桥臂变换器3的上桥臂处于导通状态，所述桥臂变换器3下桥臂处于关断状态，且所述桥臂变换器3的上桥臂处于导通状态的时长达到所述预设占空比分配设置中的第一预设时长时，控制所述桥臂变换器3的上桥臂断开、所述桥臂变换器3的下桥臂导通。例如，由图4和图5所示的阶段切换到图6和图7所示的阶段。当所述桥臂变换器3的下桥臂处于导通状态，所述桥臂变换器3的上桥臂处于关断状态，且所述桥臂变换器3的下桥臂处于导通状态的时长达到所述预设占空比分配设置中的第二预设时长时，控制所述桥臂变换器3的上桥臂导通、所述桥臂变换器3的下桥臂断开。例如，由图8和图9所示的阶段切换到图10和图11所示的阶段。
其中，该预设占空比分配设置中的第一预设时长和该第二预设时长均可以根据经验数据确定，或者根据实验数据提前标定得到，或者根据公式确定，其中该公式可以表征各阈值与环境信息之间的对应关系，当环境信息变化时，各阈值可以相应变化。其中，该环境信息可以例如包括电池的使用时长、SOC信息、电池温度、环境温度等等。
此外，当所述桥臂变换器3的上桥臂处于导通状态时，根据所述桥臂变换器3的上桥臂的导通时间，所述电感4由向所述第一动力电池1释放能量切换到接收所述第一动力电池1和所述储能元件5的能量，所述储能元件5由接收所述第一动力电池1和所述第二动力电池2的能量切换到向所述第二动力电池2和所述电感4释放能量。例如，由图10和图11所示的阶段切换到图4和图5所示的阶段。
以及，当所述桥臂变换器3的下桥臂处于导通状态时，根据所述桥臂变换器3的下桥臂的导通时间，所述电感4由向所述第二动力电池2释放能量切换到接收所述第二动力电池2和所述储能元件5的能量，所述储能元件5从接收所述第一动力电池1和所述第二动力电池2的能量切换到向所述第一动力电池1和所述电感4释放能量。例如，由图6和图7所示的阶段切换到图8和图9所示的阶段。
进一步的，为了保证续流电流不断续，可以在确定该预设占空比分配设置时，保证所述电感4接收所述第一动力电池1和所述储能元件5的能量的第一时长，大于所述电感4向所述第二动力电池2释放能量的第二时长。例如，图4和图5所示的阶段的持续时长大于图6和图7所示的阶段的持续时长。以及，保证所述电感4接收所述第二动力电池2和所述储能元件5的能量的第三时长，大于所述电感4向所述第一动力电池1释放能量的第四时长。例如，图8和图9所示的阶段的持续时长大于图10和图11所示的阶段的持续时长.
在一种可能的实施方式中，所述控制器还可以被配置为在所述预设状态下，获取流经所述电感4的电流值和/或所述电感4两端的电压值，并根据所述电流值和/或所述电压值，控制所述桥臂变换器3的上桥臂和下桥臂交替通断。该电流值和/或该电压值的阈值设置也可以根据经验数据确定，或者根据实验数据提前标定得到。
图12是根据本公开一示例性实施例示出的一种电池自加热方法的流程图。如图12所示，所述方法包括步骤101。
在101中，在预设状态下，通过控制桥臂变换器3的通断，以使所述第一动力电池1和所述第二动力电池2分别通过所述电感4进行充电/放电，并分别通过所述储能元件5构成续流回路，以实现所述第一动力电池1和所述第二动力电池2的持续加热。
其中，所述桥臂变换器3的第一汇流端与第一动力电池1的正极连接，所述桥臂变换器3的第二汇流端与第二动力电池2的负极连接；所述电感4的第一端与所述桥臂变换器3的中点连接，所述电感4的第二端与所述第一动力电池1的负极以及所述第二动力电池2的正极连接；所述储能元件5并联在所述第一动力电池1的正极和所述第二动力电池2的负极之间，且所述储能元件5的第一端与所述桥臂变换器3的第一汇流端连接，所述储能元件5的第二端与所述桥臂变换器3的第二汇流端连接。
通过以上技术方案，提供了一种利用储能元件提供续流能力的电池自加热装置，其能够通过设置两个动力电池，并设置储能元件进行续流的方式，使得两个动力电池不仅能够分别与电感之间进行产生震荡电流实现低成本且高效的电池自加热，而且同时还能够保证两个动力电池的总电压的平稳以及电池中电流的不断续，保证了电池自加热过程中的安全。
在一种可能的实施方式中，所述第一动力电池和所述第二动力电池的其中之一与所述电感之间进行充电/放电时，所述第一动力电池和第二动力电池的另外之一与所述储能元件构成续流回路。
在一种可能的实施方式中，所述第一动力电池和所述第二动力电池的其中之一与所述电感之间进行充电/放电时的电流流向为第一方向，所述第一动力电池和第二动力电池的另外之一的续流电流流向为第二方向，所述第一方向和第二方向相反。
在一种可能的实施方式中，该方法还可以包括：在所述预设状态下，通过控制所述桥臂变换器3的上桥臂和下桥臂交替通断，以使所述第一动力电池1和所述第二动力电池2分别通过所述电感4进行充电/放电，并分别通过所述储能元件5构成续流回路，以实现所述第一动力电池1和所述第二动力电池2的持续加热。
在一种可能的实施方式中，该方法还可以包括：在所述预设状态下，根据预设占空比分配设置，控制所述桥臂变换器3的上桥臂和下桥臂交替通断。
在一种可能的实施方式中，该方法还可以包括：在所述预设状态下，当所述桥臂变换器3的上桥臂处于导通状态，所述桥臂变换器3下桥臂处于关断状态，且所述桥臂变换器3的上桥臂处于导通状态的时长达到所述预设占空比分配设置中的第一预设时长时，控制所述桥臂变换器3的上桥臂断开、所述桥臂变换器3的下桥臂导通；当所述桥臂变换器3的下桥臂处于导通状态，所述桥臂变换器3的上桥臂处于关断状态，且所述桥臂变换器3的下桥臂处于导通状态的时长达到所述预设占空比分配设置中的第二预设时长时，控制所述桥臂变换器3的上桥臂导通、所述桥臂变换器3的下桥臂断开。
在一种可能的实施方式中，当所述桥臂变换器3的上桥臂处于导通状态时，根据所述桥臂变换器3的上桥臂的导通时间，所述电感4由向所述第一动力电池1释放能量切换到接收所述第一动力电池1和所述储能元件5的能量，所述储能元件5由接收所述第一动力电池1和所述第二动力电池2的能量切换到向所述第二动力电池2和所述电感4释放能量；当所述桥臂变换器3的下桥臂处于导通状态时，根据所述桥臂变换器3的下桥臂的导通时间，所述电感4由向所述第二动力电池2释放能量切换到接收所述第二动力电池2和所述储能元件5的能量，所述储能元件5从接收所述第一动力电池1和所述第二动力电池2的能量切换到向所述第一动力电池1和所述电感4释放能量。
在一种可能的实施方式中，所述电感4接收所述第一动力电池1和所述储能元件5的能量的第一时长，大于所述电感4向所述第二动力电池2释放能量的第二时长；所述电感4接收所述第二动力电池2和所述储能元件5的能量的第三时长，大于所述电感4向所述第一动力电池1释放能量的第四时长。
在一种可能的实施方式中，该方法还可以包括：在所述预设状态下，获取流经所述电感4的电流值和/或所述电感4两端的电压值，并根据所述电流值和/或所述电压值，控制所述桥臂变换器3的上桥臂和下桥臂交替通断。
在一种可能的实施方式中，所述电感4为车辆的驱动电机中的电感4。
在一种可能的实施方式中，所述储能元件5包括电容。
在一种可能的实施方式中，所述桥臂变换器3为三相变换器，包括三相桥臂。
本公开还提供一种车辆，所述车辆包括以上所述的电池自加热装置。
关于上述实施例中的方法，其中各个步骤执行操作的具体方式已经在有关该装置的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
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)

1.一种电池自加热装置，其特征在于，所述装置包括桥臂变换器、储能元件、电感和控制器，其中，
所述桥臂变换器的第一汇流端与第一动力电池的正极连接，所述桥臂变换器的第二汇流端与第二动力电池的负极连接；所述电感的第一端与所述桥臂变换器的中点连接，所述电感的第二端与所述第一动力电池的负极以及所述第二动力电池的正极连接；所述储能元件并联在所述第一动力电池的正极和所述第二动力电池的负极之间，且所述储能元件的第一端与所述桥臂变换器的第一汇流端连接，所述储能元件的第二端与所述桥臂变换器的第二汇流端连接；
所述控制器，被配置为被配置为在预设状态下，通过控制所述桥臂变换器的通断，以使所述第一动力电池和所述第二动力电池分别通过所述电感进行充电/放电，并分别通过所述储能元件构成续流回路，以实现所述第一动力电池和所述第二动力电池的持续加热。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一动力电池和所述第二动力电池的其中之一与所述电感之间进行充电/放电时，所述第一动力电池和第二动力电池的另外之一与所述储能元件参与构成续流回路。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一动力电池和所述第二动力电池的其中之一与所述电感之间进行充电/放电时的电流流向为第一方向，所述第一动力电池和第二动力电池的另外之一的续流电流流向为第二方向，所述第一方向和第二方向相反。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述控制器，被配置为在所述预设状态下，通过控制所述桥臂变换器的上桥臂和下桥臂交替通断，以使所述第一动力电池和所述第二动力电池分别通过所述电感进行充电/放电，并分别通过所述储能元件构成续流回路，以实现所述第一动力电池和所述第二动力电池的持续加热。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，
所述控制器，被配置为在所述预设状态下，根据预设占空比分配设置，控制所述桥臂变换器的上桥臂和下桥臂交替通断。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制器，被配置为在所述预设状态下，
当所述桥臂变换器的上桥臂处于导通状态，所述桥臂变换器下桥臂处于关断状态，且所述桥臂变换器的上桥臂处于导通状态的时长达到所述预设占空比分配设置中的第一预设时长时，控制所述桥臂变换器的上桥臂断开、所述桥臂变换器的下桥臂导通；
当所述桥臂变换器的下桥臂处于导通状态，所述桥臂变换器的上桥臂处于关断状态，且所述桥臂变换器的下桥臂处于导通状态的时长达到所述预设占空比分配设置中的第二预设时长时，控制所述桥臂变换器的上桥臂导通、所述桥臂变换器的下桥臂断开。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
当所述桥臂变换器的上桥臂处于导通状态时，根据所述桥臂变换器的上桥臂的导通时间，所述电感由向所述第一动力电池释放能量切换到接收所述第一动力电池和所述储能元件的能量，所述储能元件由接收所述第一动力电池和所述第二动力电池的能量切换到向所述第二动力电池和所述电感释放能量；
当所述桥臂变换器的下桥臂处于导通状态时，根据所述桥臂变换器的下桥臂的导通时间，所述电感由向所述第二动力电池释放能量切换到接收所述第二动力电池和所述储能元件的能量，所述储能元件从接收所述第一动力电池和所述第二动力电池的能量切换到向所述第一动力电池和所述电感释放能量。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述电感接收所述第一动力电池和所述储能元件的能量的第一时长，大于所述电感向所述第二动力电池释放能量的第二时长；
所述电感接收所述第二动力电池和所述储能元件的能量的第三时长，大于所述电感向所述第一动力电池释放能量的第四时长。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器，还被配置为被配置为在预设状态下，控制所述装置中的各元件循环处于以下四种状态：
状态一：所述桥臂变换器的上桥臂导通，所述桥臂变换器的下桥臂关断，所述第一动力电池放电，所述储能元件放电，所述第二动力电池充电，所述电感充电；其中，所述装置中包括放电电流和续流电流，所述放电电流从所述第一动力电池正极流出，流经所述桥臂变换器的上桥臂和所述电感，流回所述第一动力电池负极，所述第一动力电池向所述电感放电；所述续流电流从所述储能元件正极流出，流经所述桥臂变换器的上桥臂、所述电感和所述第二动力电池，流回所述储能元件负极，所述第二动力电池被所述储能元件充电；
状态二：所述桥臂变换器的上桥臂关断，所述桥臂变换器的下桥臂导通，所述第一动力电池放电，所述电感放电，所述第二动力电池充电，所述储能元件充电；其中，所述装置中包括充电电流和续流电流，所述充电电流从所述电感流向所述第二动力电池的正极，并从所述第二动力电池负极流出，流经所述桥臂变换器的下桥臂后回到所述电感，所述第二动力电池被所述电感充电；所述续流电流从所述第一动力电池的正极流出，流经所述储能元件后回到所述第二动力电池的负极，所述第一动力电池和所述第二动力电池串联，所述第一动力电池和所述第二动力电池共同向所述储能元件放电；
状态三：所述桥臂变换器的上桥臂关断，所述桥臂变换器的下桥臂导通，所述第一动力电池充电，所述电感充电，所述第二动力电池放电，所述储能元件放电；其中，所述装置中包括放电电流和续流电流，所述放电电流从所述第二动力电池的正极流出，流经所述电感和所述桥臂变换器的下桥臂后回到所述第二动力电池，所述第二动力电池向所述电感放电；所述续流电流所述从储能元件正极流出，流经所述第一动力电池、所述电感和所述桥臂变换器的下桥臂，流回所述储能元件负极，所述第一动力电池充电；
状态四：所述桥臂变换器的上桥臂导通，所述桥臂变换器的下桥臂关断，所述第一动力电池充电，所述储能元件充电，所述第二动力电池放电，所述电感放电；其中，所述装置中包括充电电流和续流电流，所述充电电流从所述电感流出，流经所述桥臂变换器的上桥臂后流向所述第一动力电池的正极，并从所述第一动力电池负极流出，回到所述电感，所述第一动力电池被所述电感充电；所述续流电流从所述第一动力电池的正极流出，流经所述储能元件后回到所述第二动力电池的负极，所述第一动力电池和所述第二动力电池串联，所述第一动力电池和所述第二动力电池共同向所述储能元件放电。
10.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，
所述控制器，被配置为在所述预设状态下，获取流经所述电感的电流值和/或所述电感两端的电压值，并根据所述电流值和/或所述电压值，控制所述桥臂变换器的上桥臂和下桥臂交替通断。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电感为车辆的驱动电机中的电感。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述储能元件包括电容。
13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述桥臂变换器为三相变换器，包括三相桥臂。
14.一种电池自加热方法，其特征在于，所述方法包括：
在预设状态下，通过控制桥臂变换器的通断，以使所述第一动力电池和所述第二动力电池分别通过所述电感进行充电/放电，并分别通过所述储能元件构成续流回路，以实现所述第一动力电池和所述第二动力电池的持续加热；
其中，所述桥臂变换器的第一汇流端与第一动力电池的正极连接，所述桥臂变换器的第二汇流端与第二动力电池的负极连接；所述电感的第一端与所述桥臂变换器的中点连接，所述电感的第二端与所述第一动力电池的负极以及所述第二动力电池的正极连接；所述储能元件并联在所述第一动力电池的正极和所述第二动力电池的负极之间，且所述储能元件的第一端与所述桥臂变换器的第一汇流端连接，所述储能元件的第二端与所述桥臂变换器的第二汇流端连接。
15.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-13中任一项所述的电池自加热装置。
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