JP7567103B1 - 電池加熱用装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本願の実施例は、電池加熱用装置及び方法を提供する。装置は第１の電力消費装置に配置され、前記第１の電力消費装置のモータ巻線の中性点に電気的に結合される第１のインターフェースと、前記第１の電力消費装置の電池の負極に電気的に結合される第２のインターフェースと、前記第１の電力消費装置と第２の電力消費装置の制御システムに結合されて前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置とを協調して制御する制御モジュールと、を備え、前記第１のインターフェースは、前記第２の電力消費装置のモータ巻線の中性点に電気的に結合される第３のインターフェースに接合できるように配置され、前記第２のインターフェースは、前記第２の電力消費装置の電池の負極に電気的に結合される第４のインターフェースに接合できるように配置され、前記制御モジュールは、電池加熱ステップを実行するように配置される。【選択図】 図１

Description

本願は電池技術の分野に関し、特に電池加熱用装置及び方法に関する。

エネルギー密度が高く、循環充電が可能で、安全で環境に優しいなどの利点があるため、電池は交通機関、家電、エネルギー貯蔵システム等の分野に幅広く適用されている。

本願は、電池の充放電によって電池の低温ときの自己加熱問題を解決することができる電池加熱用装置及び方法を提供する。

本願の第１の態様によれば、電池加熱用装置を提供し、前記装置は、第１の電力消費装置に配置され、前記第１の電力消費装置のモータ巻線の中性点に電気的に結合される第１のインターフェースと、前記第１の電力消費装置の電池の負極に電気的に結合される第２のインターフェースと、前記第１の電力消費装置と第２の電力消費装置の制御システムに結合されて前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置とを協調して制御する制御モジュールと、を備え、前記第１のインターフェースは、前記第２の電力消費装置のモータ巻線の中性点に電気的に結合される第３のインターフェースに接合できるように配置され、前記第２のインターフェースは、前記第２の電力消費装置の電池の負極に電気的に結合される第４のインターフェースに接合できるように配置され、前記制御モジュールは、電池加熱ステップを実行するように配置される。

本願の第２の態様によれば、電池加熱用装置を提供し、前記装置は、充電スタンドに配置され、前記充電スタンドの第１の充電ガンと第２の充電ガンとの間に直列結合された第１のスイッチであって、前記第１の充電ガンは、第１の電力消費装置の第１の充電コンセントに接合できるように配置され、前記第１の充電コンセントが前記第１の電力消費装置のモータ巻線の中性点に電気的に結合され、前記第２の充電ガンは、第２の電力消費装置の第２の充電コンセントに接合できるように配置され、前記第２の充電コンセントが前記第２の電力消費装置のモータ巻線の中性点に電気的に結合される、前記第１のスイッチと、前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置の制御システムに結合されて前記第１の電力消費装置、前記第２の電力消費装置及び前記充電スタンドを協調して制御する制御モジュールと、を備え、前記第１のスイッチは、前記第１の電力消費装置のモータ巻線の中性点を第２の電力消費装置の前記第２の電力消費装置のモータ巻線に電気的に結合される中性点に電気的に結合するために閉じるように配置され、前記制御モジュールは、電池加熱ステップを実行するように配置される。

本願の第３の態様によれば、電池加熱用方法を提供し、前記方法は、電力消費装置または充電スタンドで実行され、第１の電力消費装置のモータ巻線の中性点に電気的に結合される第１のインターフェースを第２の電力消費装置のモータ巻線の中性点に電気的に結合される第３のインターフェースに接合するステップと、前記第１の電力消費装置の電池の負極に電気的に結合される第２のインターフェースを前記第２の電力消費装置の電池の負極に電気的に結合される第４のインターフェースに接合するステップと、電池加熱ステップを実行するステップと、を含む。

本願の実施例の技術的解決手段をより明確的に説明するために、以下、本願の実施例に使用する必要がある図面を簡単に説明し、明らかで、以下で説明する図面はただ本願の幾つかの実施例だけであり、当業者にとって、創造的な作業なしに更にこれらの図面に基づいてその他の図面を取得することができる。

本願の一実施例に開示された電池加熱用システムの少なくとも一部の構造模式図である。 本願の一実施例に開示された電池加熱用システムの構造模式図である。 本願の一実施例に開示された電池加熱用方法のフローチャートである。 図面では、図面は、実際の縮尺で描画していない。

以下、図面及び実施例を組み合わせて本願の実施形態をさらに詳細に説明する。以下の実施例の詳しい説明と図面は、本願の原理を例示的に説明するために使用されるが、本願の範囲を制限するためのものではなく、即ち本願は説明される実施例に限定されない。

本願の説明では、説明する必要があることとして、特に別途な説明がない限り、「複数」の意味は２つ以上のことであり、「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」という用語などによって示される方位または位置関係は、本願の説明をしやすくするとともに記述を簡素化するためのものにすぎず、指している装置または素子が特定の方向、特定の方向での構成および操作を有しなければならないことを示すまたは暗に示すものではなく、本願を限定するものとみなすことはできない。なお、「第１」、「第２」、「第３」といった用語は目的を説明するためのものにすぎず、相対的に重要性を示す若しくは暗に示すことはできない。

本願の説明では、また説明する必要があることとして、部材が他の部材に「接続」、「結合」または「接合」されると呼ばれる場合、該他の部材に直接接続、結合または接合されてもよいし、中間部材が介在してもよい。逆に、部材が他の部材に「直接接続」、「直接結合」または「直接接合」されると呼ばれる場合、中間部材が介在しなくてもよい。要素間の関係を説明するための他の用語（例えば、「……の間」と「……の間に直接」など）は類似の方式で解釈すべきである。

特に明確な規定と限定がない限り、単数形「一つ」、「一」、「当該」は複数形も含むことを意味する。「備える」「含む」、「含有」及び／又は「有する」が本明細書に使用される場合、説明された特徴、操作、要素及び／又は部材の存在を規定するが、１つまたは複数のその他の特徴、操作、素子、部材及び／又はその群の存在または追加を排除しないことがさらに理解されるべきである。

電池は、一般的に、適切な動作温度範囲内で動作する必要があるため、低温環境は電池の正常使用に悪影響を及ぼす。例えば、低温環境下では、電池容量が大幅に低下し、且つ正常な充放電ができなくなる。このため、電池を正常に使用するために、低温環境下で電池を加熱する必要がある。

幾つかの電力消費装置（例えば、電気自動車）の電気システムの中に、電池の他に、電池に貯蔵された電力を利用するモータのような装置や、電池を利用してモータに給電する電力変換器のような制御装置が含まれる場合が多い。このため、電力消費装置の元の部材の上で該電力消費装置における電池を加熱する必要がある場合、これらの部材に過大な変更を与えたり、損傷を与えたりしないようにする必要がある。例えば、電力消費装置には多相システム（例えば三相モータや三相電力変換器）を採用する場合、電池加熱問題に対して、従来の技術では、電力消費装置におけるモータが０トルクを採用するように制御する方式で電池を加熱する場合が多く、該方式の加熱速率が低く、また、モータの各相間のアンバランスにより、モータの振動や騒音の問題を引き起こし、電気的、機械的な損傷をもたらす可能性がある。

したがって、電池を加熱する過程において、各相間のバランスを考慮して、例えば相間のアンバランスによるモータの振動と騒音の問題を回避し、モータに機械的、電気的な損傷をもたらす。

以上のように、発明者は、電池加熱用システム及び方法を提案し、電力消費装置のモータの多相巻線の中性点を引き出すことによって、モータの多相巻線を等価的に並列に接続し、これにより、電力消費装置の電池を流れる電流を高めて高速加熱を実現し、電池加熱時の電力消費装置の多相バランスを確保し、なお、複数の電力消費装置のモータの多相巻線の中性点を接合することによって、これらの電力消費装置の電池を互いに充放電させ、加熱効率を高めることができる。

本願の実施例における電力消費装置は、純粋な電気自動車、ハイブリッド自動車、バッテリーカーなどであってもよいが、これに限定されず、多相モータを備えて電池を利用して給電するいずれの電力消費装置であってもよい。

本願による装置及び方法の応用シーンは、救助車が低温電池のために起動できない１台または複数台の車両を救助すること、充電スタンドで２台以上の車両の間で充電スタンドによる低温速熱後の充電を実現することなどを含むことができる。

図１は本願の一実施例に開示された電池加熱用システム１００の少なくとも一部の構造模式図である。該システム１００は２つの電力消費装置間で電池加熱を直接行う場合に適する。図１に示すシステム１００は電力消費装置１と電力消費装置２を備える。非限定的な例として、電力消費装置１は救助車両であってもよく、電力消費装置２は低温のために電池加熱が必要な救助対象の車両であってもよい。電力消費装置１は電池１１１、モータ１１２及び電池１１１とモータ１１２との間に結合される三相電力変換器１１３を備え、電力消費装置２は電池１２１、モータ１２２及び電池１２１とモータ１２２との間に結合される三相電力変換器１２３を備える。図１に示すモータ１１２と１２２は三相巻線を有する三相モータであるが、本願の実施例はこれに制限されないことを理解すべきであり、モータ１１２と１２２は三相モータ、六相モータ、九相モータなどであってもよく、モータ１１２と１２２のモータ巻線は、それに対応して三相インダクタンス、六相インダクタンス、九相インダクタンスなどを有する。図１に示す三相電力変換器１１３と１２３のトポロジは通常のＡＣ／ＤＣ変換器のトポロジであり、それぞれ三相用の３つの並列結合するブリッジアームを備え、各ブリッジアームは直列結合する上ブリッジアームスイッチと下ブリッジアームスイッチを含む。図１中の三相電力変換器１１３を例として、第１相の上ブリッジアームスイッチＶ１１と下ブリッジアームスイッチＶ１４、第２相の上ブリッジアームスイッチＶ１２と下ブリッジアームスイッチＶ１５、及び第３相の上ブリッジアームスイッチＶ１３と下ブリッジアームスイッチＶ１６を含み、且つ、スイッチＶ１１に並列結合されるフライバックダイオードＤ１１、スイッチＶ１２に並列結合されるフライバックダイオードＤ１２、スイッチＶ１３に並列結合されるフライバックダイオードＤ１３、スイッチＶ１４に並列結合されるフライバックダイオードＤ１４、スイッチＶ１５に並列結合されるフライバックダイオードＤ１５及びスイッチＶ１６に並列結合されるフライバックダイオードＤ１６をさらに含む。理解すべきこととして、他の変換器のトポロジを用いてもよい。これらのスイッチは金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（Ｍｅｔａｌ－ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＭＯＳＦＥＴ）、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＩＧＢＴ）などの電力スイッチデバイスの中の１つまたは複数を用いることができる。

図１に示すように、システム１００は電力消費装置１のモータ１１２の巻線の中性点に電気的に結合されるインターフェース１１６、電池１１１の負極に電気的に結合されるインターフェース１１５、及び電力消費装置２のモータ１２２の巻線の中性点に電気的に結合されるインターフェース１２６、電池１２１の負極に電気的に結合されるインターフェース１２５を含んでよく、インターフェース１１６は、インターフェース１２６に接合でき、且つインターフェース１１５はインターフェース１２５に接合でき、電力消費装置１と電力消費装置２を電気的に結合するようにする。なお、システム１００は、電力消費装置１内に配置される制御モジュール１１７をさらに含んでよく、該制御モジュール１１７は電力消費装置１と電力消費装置２の制御システムに結合され、電力消費装置１と電力消費装置２における電力変換器と他のスイッチとを協調して制御するために使用される。図示せず、同様に、制御モジュールも電力消費装置２に配置されることができる。

本願による実施例では、システム１００は、モータ１１２の巻線の中性点とインターフェース１１６との間に直列結合されるスイッチＫ１１６を含んでよい。なお、システム１００はモータ１２２の巻線の中性点とインターフェース１２６との間に直列結合されるスイッチＫ１２６を含んでよい。

本願による実施例では、電力消費装置１は電池１１１と電力変換器１１３との間に結合されるプリチャージ回路１１４を含んでよく、該プリチャージ回路１１４は、電池１１１の正極と電力変換器１１３の入力端に並列結合されるコンデンサＣ１１のプラス端との間に直列結合されるスイッチＫ１１３、電池１１１の負極とコンデンサＣ１１のマイナス端との間に直列結合されるスイッチＫ１１５、及び抵抗器に直列結合してからＫ１１５の両端に並列結合されるスイッチＫ１１４を含む。同様に、電力消費装置２は、電池１２１と電力変換器１２３との間に結合されるプリチャージ回路１２４を含んでよく、該プリチャージ回路１２４は、電池１２１の正極と電力変換器１２３の入力端に並列結合されるコンデンサＣ１２のプラス端との間に直列結合されるスイッチＫ１２３、電池１２１の負極とコンデンサＣ１２のマイナス端との間に直列結合されるスイッチＫ１２５、及び抵抗器に直列結合してからＫ１２５の両端に並列結合されるスイッチＫ１２４を含む。理解すべきこととして、本願による実施例では、図２を参照し、それに代わりに、Ｋ１１３は、電池１１１の負極とコンデンサＣ１１のマイナス端との間に直列結合され、Ｋ１１５は、電池１１１の正極とコンデンサＣ１１のプラス端との間に直列結合され、及びＫ１２３は、電池１２１の負極とコンデンサＣ１２のマイナス端との間に直列結合され、Ｋ１２５は電池１２１の正極とコンデンサＣ１２のプラス端との間に直列結合されることができる。

図２は本願の一実施例に開示された電池加熱用システム２００の構造模式図である。該システム２００は２つの電力消費装置の間で充電スタンドによって電池加熱する場合に適する。図２の構造の中の図１と同様な部材はここで詳しく説明しない。

図２に示すように、システム２００は充電スタンドに配置される制御モジュール２２０を含んでよく、該制御モジュール２２０は電力消費装置１と電力消費装置２の制御システムに結合され、電力消費装置１と電力消費装置２における電力変換器と他のスイッチ及び充電スタンドとを協調して制御するために使用される。

図１に示すような電力消費装置の間の電気的結合に用いられるインターフェースの代わりに、電力消費装置１は充電スタンドの充電ガン２３１に接合する充電コンセント１１８を含んでよく、電力消費装置２は充電スタンドの充電ガン２３２に接合する充電コンセント１２８を含んでよい。システム２００は充電ガン２３１と２３２との間に直列結合されるスイッチＫ２３１を含んでよく、具体的に、該スイッチＫ２３１は充電ガン２３１のプラス端子と充電ガン２３２のプラス端子との間に直列結合される。本願による実施例では、システム２００は、充電ガン２３１と２３２との間に結合されるスイッチＫ２３２をさらに含んでよく、具体的に、該スイッチＫ２３２は充電ガン２３１のマイナス端子と充電ガン２３２のマイナス端子との間に直列結合される。

本願による実施例では、システム２００は、充電スタンドの充電ガン２３１と電力モジュール２１０との間に直列結合されるスイッチＫ２１１とＫ２１２をさらに含んでよく、Ｋ２１１は充電ガン２３１のプラス端子と電力モジュール２１０の１つのプラス端子との間に直列結合され、Ｋ２１２は充電ガン２３１のマイナス端子と電力モジュール２１０のマイナス端子との間に直列結合される。本願による実施例では、システム２００は、充電スタンドの充電ガン２３２と電力モジュール２１０との間に直列結合されるスイッチＫ２２１とＫ２２２をさらに含んでよく、Ｋ２２１は充電ガン２３２のプラス端子と電力モジュール２１０の他のプラス端子との間に直列結合され、Ｋ２２２は充電ガン２３２のマイナス端子と電力モジュール２１０の他のマイナス端子との間に直列結合される。理解すべきこととして、システム２００は、全部ではなく、スイッチＫ２１１、Ｋ２１２、Ｋ２２１、Ｋ２２２の中の１つまたは複数を含んでもよい。

本願による実施例では、電力消費装置１は、電池１１１を充電コンセント１１８に並列結合するスイッチＫ１１７とＫ１１８をさらに含んでよく、Ｋ１１７はコンデンサＣ１のプラス端と充電コンセント１１８のプラス端子との間に直列結合され、Ｋ１１８はコンデンサＣ１のマイナス端と充電コンセント１１８のマイナス端子との間に直列結合される。同様に、電力消費装置２は、電池１２１を充電コンセント１２８に並列結合するスイッチＫ１２７とＫ１２８をさらに含んでよく、Ｋ１２７はコンデンサＣ１のプラス端と充電コンセント１１８のプラス端子との間に直列結合され、Ｋ１２８はコンデンサＣ１のマイナス端と充電コンセント１１８のマイナス端子との間に直列結合される。理解すべきこととして、全部ではなく、スイッチＫ１１７、Ｋ１１８、Ｋ１２７、Ｋ１２８の中の１つまたは複数を含んでもよい。

図３は本願の一実施例に開示された電池加熱用方法３００のフローチャートである。該方法３００は電力消費装置で実行（図１に示すようなシステム１００では）されてもよく、充電スタンドで実行（図２に示すようなシステム２００では）されてもよい。

図３に示すように、ステップＳ３１で、第１の電力消費装置の電池の負極に電気的に結合される第１のインターフェースを第２の電力消費装置の電池の負極に電気的に結合される第３のインターフェースに接合することができ、ステップＳ３２で、第１の電力消費装置のモータ巻線の中性点に電気的に結合される第２のインターフェースを第２の電力消費装置のモータ巻線の中性点に電気的に結合される第４のインターフェースに接合することができ、及びステップＳ３３で、電池加熱ステップを実行して第１の充電装置及び／又は第２の充電装置の電池を加熱することができる。理解すべきこととして、ステップＳ３１とステップＳ３２は、図示された順序で実行されてもよいし、同時に実行されてもよいし、図示と逆の順序で実行されてもよい。

本願による実施例では、電池加熱ステップは、第１の電力消費装置の電池を利用して第２の電力消費装置の電池を充電するステップを含んでよい。具体的に、第１の電力消費装置の電池を利用して第２の電力消費装置の電池を充電するステップは、第１の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを閉じかつ第１の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを切断し、第２の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを切断しかつ第２の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを閉じ、第１の電力消費装置の電池の放電を利用して第１の電力消費装置と第２の電力消費装置のモータ巻線を誘導充電するステップと、第２の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを閉じかつ第２の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを切断し、誘導充電の後に第２の電力消費装置の電池を充電するステップと、を含んでよい。

本願による実施例では、電池加熱ステップは、第２の電力消費装置の電池を利用して第１の電力消費装置の電池を充電するステップをさらに含んでよい。具体的に、第２の電力消費装置の電池を利用して第１の電力消費装置の電池を充電するステップは、第１の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを切断しかつ第１の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを閉じ、第２の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを閉じかつ第２の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを切断し、第２の電力消費装置の電池の放電を利用して第１の電力消費装置と第２の電力消費装置のモータ巻線を誘導充電するステップと、第１の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを閉じかつ第１の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを切断し、誘導充電の後に第１の電力消費装置の電池を充電するステップと、を含んでよい。

本願による実施例では、電池加熱ステップを実行する前に、プリチャージ回路及び制御モジュールを利用してプリチャージステップを実行してもよい。

本願による実施例では、電池加熱ステップを実行する前に、第１の電力消費装置及び第２の電力消費装置の中の少なくとも１つの電池のパラメータを取得して、前記パラメータが自己加熱条件を満たすかどうかを判断してもよい。満たすと、第１の電力消費装置の中性点と第１のインターフェースとの間に直列結合される第１のスイッチ及び第２の電力消費装置の中性点と第３のインターフェースとの間に直列結合される第２のスイッチを閉じる。

本願による実施例では、第１の電力消費装置及び第２の電力消費装置の中の少なくとも１つの電池の温度を取得して、温度が所定の条件を満たすかどうかを判断してもよい。所定の条件を満たさないと、所定の条件を満たすまで、第１の電力消費装置の電池を利用して第２の電力消費装置の電池を充電するステップと第２の電力消費装置の電池を利用して第１の電力消費装置の電池を充電するステップの中の少なくとも１つを繰り返して実行する。

以下、図１を参照して２つの電力消費装置の間で直接電池加熱する方法を説明する。

ステップ１では、電力消費装置１と電力消費装置２はインターフェース１１５、１２５、インターフェース１１６、１２６を介して互いに接合することができ、接合後に、救助車である電力消費装置１は救助対象車である電力消費装置２の電池１２１のパラメータを取得することができ、例えば、電池パックの温度、荷電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、ＳＯＣ）、電圧信号などの中の１つまたは複数であるが、これらに制限されない。

ステップ２では、制御モジュール１１７は電池１２１のパラメータに基づき自己加熱条件を満たすかどうかを判断する。非限定的な例として、自己加熱条件は、電池パックの温度が所定の温度より低いかどうか、ＳＯＣが所定のＳＯＣより高いかどうか、電圧振幅が所定の電圧振幅より高いかどうかなどを含んでよい。自己加熱条件を満たすと、自己加熱モードをオンにし、２つの電力消費装置の情報を交換する。図１に示すように、制御モジュール１１７の制御下でスイッチＫ１１６、Ｋ１２６を閉じることができる。自己加熱条件を満たさないと、その後の操作はない。本願による実施例では、救助車である電力消費装置１の電池１１１は同様に判断することができ、且つ電池１１１と電池１２１の中の少なくとも１つの電池のパラメータは自己加熱条件を満たす場合、自己加熱モードをオンにする。このようにして、電池加熱ステップを実行する前に、救助車に救助能力があり、救助対象車に救助が必要であることを確保することができる。

ステップ３では、電池加熱ステップの前に、プリチャージ回路１１４に基づいて三相電力変換器１１３の入力端に並列接続されるコンデンサＣ１１をプリチャージすることができる。図１に示すように、制御モジュール１１７の制御下でスイッチＫ１１３、Ｋ１１４を閉じることで、電池１１１を利用してコンデンサＣ１１をプリチャージし、プリチャージが完了した後、スイッチＫ１１５を閉じ、そして、スイッチＫ１１４を切断する。本願による実施例では、同様に、電池１２１を利用してプリチャージ回路１２４に基づいて三相電力変換器１２３の入力端に並列接続されるコンデンサＣ１２をプリチャージすることができる。図１に示すように、制御モジュール１１７の制御下でスイッチＫ１２３、Ｋ１２４を閉じることで、電池１２１を利用してコンデンサＣ１２をプリチャージし、プリチャージが完了した後、スイッチＫ１２５を閉じ、そして、スイッチＫ１２４を切断することができる。このようにして、三相電力変換器の直流母線コンデンサが正常に動作するようにすることができ、電池加熱ステップを実行するのに役に立つ。

ステップ４では、電池１１１の放電を利用してモータ１１２、１２２のインダクタンスを充電することができる。具体的に、制御モジュール１１７の制御下で三相電力変換器１１３の上ブリッジアームのスイッチＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を閉じかつ三相電力変換器１１３の下ブリッジアームのスイッチＶ１４、Ｖ１５、Ｖ１６を切断し、及び三相電力変換器１２３の上ブリッジアームのスイッチＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を切断しかつ三相電力変換器１２３の下ブリッジアームのスイッチＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６を閉じ、電池１１１の放電を利用してモータ１１２、１２２の巻線を誘導充電することができる。この時の電流経路は、電池１１１の正極→三相電力変換器１１３の上ブリッジアームＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３→モータ１１２の巻線のインダクタンス→モータ１２２の巻線のインダクタンス→三相電力変換器１２３の下ブリッジアームＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６→電池１１１の負極である。

本願では、三相電力変換器１１３のスイッチＶ１１～Ｖ１６と三相電力変換器１２３のスイッチＶ２１～Ｖ２６の閉じと切断は、これらのスイッチの制御端（例えば、ＭＯＳＦＥＴとＩＧＢＴのゲート電極など）に印加される制御信号によって実現されることができる。通常のＡＣ／ＤＣ三相電力変換器の制御では、各相のスイッチの制御信号の間に位相差があり、それに結合されたモータの正常な運転を確保する。しかしながら、本願では位相差のない制御を行い、具体的に、三相電力変換器１１３において、三相に属する上ブリッジアームスイッチＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３の制御信号の間に位相差がないため、３つのスイッチＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を同時に閉じまたは切断し、三相に属する下ブリッジアームスイッチＶ１４、Ｖ１５、Ｖ１６の制御信号の間に位相差がないため、３つのスイッチＶ１４、Ｖ１５、Ｖ１６を同時に閉じまたは切断する。三相電力変換器１２３では、三相に属する上ブリッジアームスイッチＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３の制御信号の間に位相差がないため、３つのスイッチＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を同時に閉じまたは切断し、三相に属する下ブリッジアームスイッチＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６の制御信号の間に位相差がないため、３つのスイッチＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６を同時に閉じまたは切断する。また、矩形波制御信号を採用して、できるだけ大きな加熱電流実効値を取得することにも有利である。

ステップ５では、誘導充電が完了した後、電池１２１を充電することができる。具体的に、制御モジュール１１７の制御下で三相電力変換器１２３の下ブリッジアームのスイッチＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６を切断し、三相電力変換器１２３の上ブリッジアームのスイッチＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を閉じ、モータ１１２、１２２のインダクタンスによって電池１２１を充電する。このときの電流経路は、電池１１１の正極→三相電力変換器１１３の上ブリッジアームＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３→モータ１１２の巻線のインダクタンス→モータ１２２の巻線のインダクタンス→三相電力変換器１２３の上ブリッジアームＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３→電池１２１の正極→電池１２１の負極→電池１１１の負極である。

ステップ６では、制御モジュール１１７の制御下でステップ４とステップ５を繰り返すことができ、即ち、所定の条件を満たすまで、電池１１１を利用して電池１２１を複数回充電する。非限定的な例として、所定の条件は所定の充電回数であってもよい。非限定的な例として、所定の条件は電池１２１の閾値温度であってもよい。この場合で、制御モジュール１１７は電池１２１の温度を取得し、且つ該温度が閾値温度より高いかどうかを判断することができ、閾値温度より高くないと、ステップ４とステップ５を再度実行し、電池１１１を利用して電池１２１を迅速に充電する。このようにして、電池を所望の閾値温度に加熱するようにすることができ、電池が正常に動作することができる。

本願では、非限定的な例として、閾値温度は予め設定された電池が正常に動作できる温度下限であってもよく、例えば、リチウムイオン電池に対して、閾値温度は０℃またはそれ以上であってもよい。非限定的な例として、閾値温度はユーザにより設定される温度値であってもよい。

ステップ７では、電池１２１を充電した後、電池１２１の放電を利用してモータ１１２、１２２のインダクタンスを充電することができる。具体的に、電池１２１の急速充電が完了した後、制御モジュール１１７の制御下で三相電力変換器１１３の上ブリッジアームのスイッチＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を切断しかつ三相電力変換器１１３の下ブリッジアームのスイッチＶ１４、Ｖ１５、Ｖ１６を閉じ、三相電力変換器１２３の上ブリッジアームのスイッチＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３を閉じかつ三相電力変換器１２３の下ブリッジアームのスイッチＶ２４、Ｖ２５、Ｖ２６を切断し、電池１２１の放電を利用してモータ１１２、１２２の巻線を誘導充電することができる。このときの電流経路は、電池１２１の正極→三相電力変換器１２３の上ブリッジアームＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３→モータ１２２の巻線のインダクタンス→モータ１１２の巻線のインダクタンス→三相電力変換器１１３の下ブリッジアームＶ１４、Ｖ１５、Ｖ１６→電池１２１の負極である。

ステップ８では、誘導充電が完了した後、電池１１１を充電することができる。具体的に、制御モジュール１１７の制御下で三相電力変換器１１３の下ブリッジアームのスイッチＶ１４、Ｖ１５、Ｖ１６を切断し、三相電力変換器１１３の上ブリッジアームのスイッチＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３を閉じ、モータ１１２、１２２のインダクタンスによって電池１１１を充電するようにする。このときの電流経路は、電池１２１の正極→三相電力変換器１２３の上ブリッジアームＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３→モータ１２２の巻線のインダクタンス→モータ１１２の巻線のインダクタンス→三相電力変換器１１３の上ブリッジアームＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３→電池１１１の正極→電池１１１の負極→電池１２１の負極である。

ステップ９では、制御モジュール１１７の制御下でステップ７とステップ８を繰り返し、即ち、所定の条件を満たすまで、電池１１１を利用して電池１２１に対して複数回放電する。非限定的な例として、所定の条件は所定の放電回数であってもよい。非限定的な例として、所定の条件は電池１２１の閾値温度であってよい。この場合で、制御モジュール１１７は電池１２１の温度を取得し、且つ該温度が閾値温度より高いかどうかを判断することができ、閾値温度より高くないと、ステップ７とステップ８を再度実行し、電池１１１を利用して電池１２１に対して迅速に放電する。

理解すべきこととして、電池加熱ステップは、電池１１１を利用して電池１２１を充電するステップ４とステップ５のみを含んでもよいし、電池１２１を利用して電池１１１を充電（即ち、電池１２１の放電）するステップ７とステップ８を含んでもよい。電池の充電及び放電の過程では、電池に電流が流れ電池の内部抵抗のジュール熱効果によって大量の熱が発生する。本願では、一方で、モータ巻線のインダクタンスの中性点を引き出して且つ三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチと下ブリッジアームのスイッチの三相間で位相差がない制御を行うため、モータ巻線のインダクタンスが並列接続され、これにより、モータの等価インピーダンスが相対的に小さくなり、電池に流れる電流が大幅に向上し、他方で、電池は低温で内部抵抗が大きい特性がある。このため、電池加熱ステップにより、電池の自己加熱を迅速に行うことができる。

ステップ１０では、制御モジュール１１７の制御下でステップ４、ステップ５、ステップ７及びステップ８を繰り返し、即ち、所定の条件を満たすまで、電池１１１を利用して電池１２１を複数回充放電循環する。非限定的な例として、所定の条件は電池１２１の閾値温度であってよい。この場合で、制御モジュール１１７は電池１２１の温度を取得し、且つ該温度が閾値温度より高いかどうかを判断することができ、閾値温度より高くないと、ステップ４、ステップ５、ステップ７及びステップ８を再度実行し、電池１１１を利用して電池１２１を迅速に充放電する。

ステップ１１では、電池１２１の温度が閾値温度に達した後、加熱を停止してもよい。具体的に、制御モジュール１１７の制御下で三相電力変換器１１３、１２３のスイッチＶ１１～Ｖ１６及びＶ２１～Ｖ２６を切断してから、スイッチＫ１１６、Ｋ１２６を切断し、自己加熱過程を完了する。このようにして、電池加熱ステップが終了した後に、中性点に関する電気接続を遮断し、電池加熱に関する電力変換器の制御を終了し、これにより電力消費装置が通常の動作モードに入ることができる。

理解すべきこととして、以上のような各ステップは必須ではなく、選択可能である。

なお、図１には、単一の救助車両電力消費装置１と単一の救助対象車電力消費装置２との間で充放電により電池の自己加熱を行う場合を示すが、電力消費装置１と電力消費装置２は複数の救助対象車を含んでよく、即ち、複数の電力消費装置２は救助車の複数電力消費装置１に並列接合することができ、また、複数の電力消費装置１は複数の電力消費装置２ともに電池の充放電を行うことができる。

以下、図２を参照して２つの電力消費装置の間で充電スタンドにより電池加熱を行う方法を説明する。

ステップ１では、充電スタンドの充電ガン２３１、２３２を電力消費装置１の充電コンセント１１８と電力消費装置２の充電コンセント１２８にそれぞれ接合することによって、電力消費装置１と電力消費装置２を充電スタンドに接合することができ、これにより、制御モジュール２１０は電池１１１、１１２の中の少なくとも１つ電池のパラメータを取得することができ、例えば、電池パックの温度、ＳＯＣ、電圧信号などの中の１つまたは複数であるが、これらに制限されない。

ステップ２では、制御モジュール２１０は電池１１１と１１２の中の少なくとも１つの電池のパラメータに基づき自己加熱条件を満たすかどうかを判断する。非限定的な例として、自己加熱条件は、電池パックの温度が所定の温度より低いかどうか、ＳＯＣが所定のＳＯＣより高いかどうか、電圧振幅が所定の電圧振幅より高いかどうかなどを含んでよい。自己加熱条件を満たすと、自己加熱モードをオンにすることができる。図２に示すように、制御モジュール２１０の制御下でスイッチＫ２３１、Ｋ２３２を閉じ、電力消費装置１と電力消費装置２を結合して電池の自己加熱を行う。自己加熱条件を満たさないと、ステップ１２にジャンプして充電することができる。

ステップ３では、電池加熱ステップの前に、プリチャージ回路に基づいてプリチャージを行うことができ、具体的な過程について、前述の説明を参照し、ここでは詳しく説明しない。

ステップ４では、電池１１１の放電を利用してモータ１１２、１２２のインダクタンスを充電することができ、具体的な過程について、前述の説明を参照し、ここでは詳しく説明しない。

ステップ５では、誘導充電が完了した後、電池１２１を充電することができ、具体的な過程について、前述の説明を参照し、ここでは詳しく説明しない。

ステップ６では、制御モジュール１１７の制御下でステップ４とステップ５を繰り返すことができ、具体的な過程について、前述の説明を参照し、ここでは詳しく説明しない。

ステップ７では、電池１２１の充電の後、電池１２１の放電を利用してモータ１１２、１２２のインダクタンスを充電することができ、具体的な過程について、前述の説明を参照し、ここでは詳しく説明しない。

ステップ８では、誘導充電が完了した後、電池１１１を充電することができ、具体的な過程について、前述の説明を参照し、ここでは詳しく説明しない。

ステップ９では、制御モジュール１１７の制御下でステップ７とステップ８を繰り返すことができ、具体的な過程について、前述の説明を参照し、ここでは詳しく説明しない。

ステップ１０では、所定の条件を満たすまで、制御モジュール１１７の制御下でステップ４、ステップ５、ステップ７及びステップ８を繰り返すことができる。非限定的な例として、所定の条件は電池１１１と１１２の中の少なくとも１つ電池の閾値温度であってもよい。この場合で、制御モジュール１１７は電池１１１と１１２の中の少なくとも１つ電池の温度を取得し、且つ該温度が閾値温度より高いかどうかを判断することができ、閾値温度より高くないと、ステップ４、ステップ５、ステップ７及びステップ８を再度実行し、電池１１１と１１２の充放電を迅速に行う。

ステップ１１では、電池１１１と１１２の中の少なくとも１つ電池の温度が閾値温度に達した後、加熱を停止してもよい。具体的に、制御モジュール１１７の制御下で三相電力変換器１１３、１２３のスイッチＶ１１～Ｖ１６及びＶ２１～Ｖ２６を切断してから、スイッチＫ１１６、Ｋ１２６を切断し、自己加熱過程を完了する。このようにして、電池加熱ステップが終了した後に、中性点に関する電気接続を遮断し、電池加熱に関する電力変換器の制御を終了し、これにより電力消費装置が通常の動作モードに入ることができる。

ステップ１２では、自己加熱過程を完了した後、充電モードをオンにすることができる。図２に示すように、スイッチＫ１１７、Ｋ１１８、Ｋ２１１、Ｋ２１２を閉じ、充電スタンドの電力モジュール２１０を利用して電池１１１を充電する。このときの電流経路は、電力モジュール２１０のプラス端子→電池１１１の正極→電池１１１の負極→電力モジュール２１０のマイナス端子である。同様に、スイッチＫ１２７、Ｋ１２８、Ｋ２２１、Ｋ２２２を閉じ、充電スタンドの電力モジュール２１０を利用して電池１２１を充電する。このようにして、自己加熱過程を完了した後、電力消費装置は通常の充電スタンドによる充電の動作モードに入ることができる。

ステップ１３では、充電過程を完了した後、充電が終了した待機モードに入ることができる。図２に示すように、スイッチＫ１１７、Ｋ１１８、Ｋ２１１、Ｋ２１２を切断することで、電池１１１の充電を終了し、スイッチＫ１２７、Ｋ１２８、Ｋ２２１、Ｋ２２２を切断することで、電池１２１の充電を終了することができる。

理解すべきこととして、以上のような各ステップは必須ではなく、選択可能である。

なお、図２には、単一の電力消費装置１と単一の電力消費装置２との間で充電スタンドによって電池の自己加熱を行う場合を示すが、システム２００はより多くの電力消費装置を含んで、一緒に電池の充放電を行うことができる。

本願のいくつかの実施例によれば、図１を参照し、本願は電力消費装置１に配置される電池加熱用装置を提供し、電力消費装置１のモータ巻線の中性点に電気的に結合され、電力消費装置２のモータ巻線の中性点に電気的に結合されるインターフェース１２６に接合できるインターフェース１１６と、電力消費装置１の電池１１１の負極に電気的に結合され、電力消費装置２の電池の負極に電気的に結合されるインターフェース１２５に接合できるインターフェース１１５と、電力消費装置１と電力消費装置２の制御システムに結合されて電力消費装置１と電力消費装置２とを協調して制御し、電池加熱ステップを実行するように配置される制御モジュール１１７と、を備える。電池加熱ステップは、電池１１１を利用して電池１１２を充電するステップ及び電池１１２を利用して電池１１１を充電するステップを含んでよい。該装置は、スイッチＫ１１６をさらに含んでよく、制御モジュール１１７は、電池加熱ステップを実行する前に自己加熱条件を満たすかどうかを判断し、満たすと、該スイッチＫ１１６を閉じる。該装置は、プリチャージ回路１１４をさらに含んでよく、且つ制御モジュール１１７は電池加熱ステップを実行する前にプリチャージ回路１１４を利用してコンデンサのプリチャージを行う。

本願のいくつかの実施例によれば、図２を参照し、本願は充電スタンドに配置される電池加熱用装置を提供し、充電スタンドの充電ガン２３１と充電ガン２３２との間に直列結合されるスイッチＫ２３１、Ｋ２３２であって、充電ガン２３１は電力消費装置１の充電コンセント１１８に接合でき、充電コンセント１１８は電力消費装置１のモータ巻線の中性点に電気的に結合され、充電ガン２３２は電力消費装置２の充電コンセント１２８に接合でき、充電コンセント１２８は電力消費装置２のモータ巻線の中性点に電気的に結合されるスイッチＫ２３１、Ｋ２３２と、電力消費装置１と電力消費装置２の制御システムに結合されて電力消費装置１、電力消費装置２及び充電スタンドを協調して制御し、また、電池加熱ステップを実行するように配置される制御モジュール２２０と、を備える。電池加熱ステップは、電力消費装置１の電池１１１を利用して電力消費装置２の電池１１２を充電するステップ及び電池１１２を利用して電池１１１を充電するステップを含んでもよい。電力消費装置１は、スイッチＫ１１６をさらに含んでよく、電力消費装置２はスイッチＫ１２６をさらに含んでよく、且つ制御モジュール２２０は電池加熱ステップを実行する前に自己加熱条件を満たすかどうかを判断し、満たすと、該スイッチＫ１１６とＫ１２６を閉じる。電力消費装置１は、プリチャージ回路１１４をさらに含んでよく、電力消費装置２は、プリチャージ回路１２４をさらに含んでよく、且つ制御モジュール２２０は電池加熱ステップを実行する前にプリチャージ回路１１４と１２４を利用してコンデンサのプリチャージを行う。該装置は、スイッチＫ２１１、Ｋ２１２、Ｋ２２１及びＫ２２２をさらに含んでよく、且つ制御モジュール２２０は電力消費装置１と電力消費装置２の電池の温度が所定の条件を満たすかどうかを判断し、満たすと、三相電力変換器のスイッチを切断しかつスイッチＫ１１６、Ｋ１２６を切断し、かつスイッチＫ２１１、Ｋ２１２、Ｋ２２１及びＫ２２２を閉じて充電スタンドによって充電スタンド電力モジュール２１０を利用して電力消費装置１と電力消費装置２を充電する。電力消費装置１は、スイッチＫ１１７、Ｋ１１８をさらに含んでよく、電力消費装置２は、スイッチＫ１２７、Ｋ１２８をさらに含んでよく、且つ制御モジュール２２０は電池の温度が自己加熱条件を満たさない場合に、スイッチＫ１１７、Ｋ１１８、Ｋ１２７及びＫ１２８を切断し、且つ充電スタンドによって電力消費装置１と電力消費装置２を充電する場合にスイッチＫ１１７、Ｋ１１８、Ｋ１２７及びＫ１２８を閉じる。

本願のいくつかの実施例によれば、図３を参照し、本願は、電力消費装置または充電スタンドで実行される電池加熱用方法を提供し、電力消費装置１の電池の負極に電気的に結合されるインターフェースを電力消費装置２の電池の負極に電気的に結合される第３のインターフェースに接合するステップと、電力消費装置１の三相モータ巻線の中性点に電気的に結合される第２のインターフェースを電力消費装置２の三相モータ巻線の中性点に電気的に結合される第４のインターフェースに接合するステップと、電池加熱ステップを実行して、電力消費装置１の電池を利用して電力消費装置２の電池を充電し、電力消費装置２の電池を利用して電力消費装置１の電池を充電するステップと、を含む。該方法は、電池加熱ステップを実行する前に、コンデンサのプリチャージを行うステップと、電力消費装置１と電力消費装置２の電池温度が所定の条件を満たすかどうかを判断するステップと、電力消費装置１と電力消費装置２のパラメータが自己加熱条件を満たすかどうかを判断するステップと、をさらに含む。

理解すべきこととして、図１には、電力消費装置１が救助車両であって電力消費装置２が救助対象車両である場合を示すが、本願はこれに制限されなく、電力消費装置１が救助対象車両であって電力消費装置２が救助車両である場合、及び電力消費装置１と電力消費装置２はいずれも正常の車両である場合に適できる。

理解すべきこととして、図１には、モータと三相電力変換器の場合を示すが、本願はこれに制限されなく、他の多相モータと対応する電力変換器、例えば六相モータと対応する電力変換器、九相モータと対応する電力変換器などに適できる。

本願では、各モータの多相合成の中性点の結合により、電力消費装置と電力消費装置との間の接続が実現され、これにより多相モータの巻線インダクタンスの並列による分流によって各相インダクタンスの電流を低減させ、且つ相対的に限られるモータの各相のインダクタンスと電力変換器のスイッチの電流範囲に基づいて電池に流される総電流を高め、ジュール熱電力を高め、急速加熱を実現し、電力変換器のスイッチは三相間の位相差がない矩形波信号制御を採用することができ、高周波の三角波またはパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＰＷＭ）波を制御信号として採用する従来の手段と比べて、制御方法が簡単であり、且つ加熱電流の実効値が大幅に向上する。このため、本願による技術的解決手段は、スイッチデバイスをより大きな通電能力を持つスイッチングデバイスに置き換えることなく、加熱効率を効果的に向上させ、低温での電池加熱問題を迅速に解決することができる。また、本願による装置と方法は、モータに悪影響に与えなく、モータの騒音と振動を低減させる。なお、本願による装置と方法は、従来の装置を大幅に改造する必要はなく、いくつかのスイッチを追加するだけで従来の電力消費装置と充電スタンドの枠組みで容易に実現できる。

好ましい実施例を参照して本願を説明するが、本願の範囲から逸脱しない限り、様々な改善が可能であり、等価物でその中の部材を取り替えることができる。特に、構造の衝突がない限り、各実施例に言及された各技術的特徴は任意に組み合わせることができる。本願は明細書に開示された特定の実施例に制限されず、請求の範囲内に落ちる全ての技術的解決手段を含む。

Claims (40)

1. 第１の電力消費装置に配置された電池加熱用装置であって、
   前記第１の電力消費装置のモータ巻線の中性点に電気的に結合される第１のインターフェースと、
   前記第１の電力消費装置の電池の負極に電気的に結合される第２のインターフェースと、
   前記第１の電力消費装置と第２の電力消費装置の制御システムに結合されて前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置とを協調して制御する制御モジュールと、を備え、
   前記第１のインターフェースは、前記第２の電力消費装置のモータ巻線の中性点に電気的に結合される第３のインターフェースに接合できるように配置され、
   前記第２のインターフェースは、前記第２の電力消費装置の電池の負極に電気的に結合される第４のインターフェースに接合できるように配置され、
   前記制御モジュールは、電池加熱ステップを実行するように配置される、電池加熱用装置。
2. 前記電池加熱ステップは、第１の電力消費装置の電池を利用して第２の電力消費装置の電池を充電するステップを含む請求項１に記載の装置。
3. 第１の電力消費装置の電池を利用して第２の電力消費装置の電池を充電するステップは、
   前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを閉じかつ前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを切断し、及び前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを切断しかつ前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを閉じ、前記第１の電力消費装置の電池の放電を利用して前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置のモータ巻線を誘導充電するステップと、
   前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを閉じかつ前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを切断し、誘導充電の後に、前記第２の電力消費装置の電池を充電するステップと、を含む請求項２に記載の装置。
4. 前記電池加熱ステップは、第２の電力消費装置の電池を利用して第１の電力消費装置の電池を充電するステップをさらに含む請求項２に記載の装置。
5. 第２の電力消費装置の電池を利用して第１の電力消費装置の電池を充電するステップは、
   前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを切断しかつ前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを閉じ、及び前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを閉じかつ前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを切断し、前記第２の電力消費装置の電池の放電を利用して前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置のモータ巻線を誘導充電するステップと、
   前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを閉じかつ前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを切断し、誘導充電の後に前記第１の電力消費装置の電池を充電するステップと、を含む請求項４に記載の装置。
6. 前記第１の電力消費装置の中性点と前記第１のインターフェースとの間に直列結合された第１のスイッチをさらに備え、前記制御モジュールはさらに、前記電池加熱ステップを実行する前に、
   前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置の中の少なくとも１つの電池のパラメータを取得し、
   前記パラメータが自己加熱条件を満たすかどうかを判断し、
   前記自己加熱条件を満たすと、前記第１のスイッチ及び前記第２の電力消費装置の中性点と前記第３のインターフェースとの間に直列結合される第２のスイッチを閉じるように配置される請求項４に記載の装置。
7. 前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置はプリチャージ回路をさらに含み、前記プリチャージ回路は、電池の正極及び負極の中の一方と三相電力変換器の入力端に並列結合されるコンデンサの一端との間に直列結合された第３のスイッチ、電池の正極及び負極の中の他方と前記コンデンサの他端との間に直列結合された第４のスイッチ、及び抵抗器に直列結合してから前記第４のスイッチの両端に並列結合される第５のスイッチを含み、
   前記制御モジュールは、前記電池加熱ステップを実行する前にプリチャージステップを実行するように配置され、前記プリチャージステップは、
   前記第３のスイッチと前記第５のスイッチを閉じ、コンデンサのプリチャージを行うステップ、及び
   コンデンサのプリチャージを完了した後、前記第４のスイッチを閉じ、次に、前記第５のスイッチを切断するステップを含む請求項６に記載の装置。
8. 前記制御モジュールはさらに、
   前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置の中の少なくとも１つの電池の温度を取得し、
   前記温度が所定の条件を満たすかどうかを判断し、
   前記所定の条件を満たさないと、前記所定の条件を満たすまで、前記した第１の電力消費装置の電池を利用して第２の電力消費装置の電池を充電するステップと前記した第２の電力消費装置の電池を利用して第１の電力消費装置の電池を充電するステップの中の少なくとも１つを繰り返して実行するように配置される請求項６に記載の装置。
9. 前記制御モジュールはさらに、前記所定の条件を満たした後、前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の全てのスイッチを切断し、次に、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチを切断するように配置される請求項８に記載の装置。
10. 前記パラメータは電池の温度、荷電状態、電圧の中の少なくとも１つを含む請求項６に記載の装置。
11. 前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置は、それぞれ１つまたは複数の電動車両である請求項１に記載の装置。
12. 前記自己加熱条件は、
    電池パックの温度が所定の温度より低いこと、
    ＳＯＣは所定のＳＯＣより高いこと、及び
    電圧振幅は所定の電圧振幅より高いことの中の１つまたは複数を含む請求項６に記載の装置。
13. 充電スタンドに配置された電池加熱用装置であって、
    前記充電スタンドの第１の充電ガンと第２の充電ガンとの間に直列結合された第１のスイッチであって、前記第１の充電ガンは、第１の電力消費装置の第１の充電コンセントに接合できるように配置され、前記第１の充電コンセントは前記第１の電力消費装置のモータ巻線の中性点に電気的に結合され、前記第２の充電ガンは、第２の電力消費装置の第２の充電コンセントに接合できるように配置され、前記第２の充電コンセントは前記第２の電力消費装置のモータ巻線の中性点に電気的に結合される、前記第１のスイッチと、
    前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置の制御システムに結合されて前記第１の電力消費装置、前記第２の電力消費装置及び前記充電スタンドを協調して制御する制御モジュールと、を備え、
    前記第１のスイッチは、前記第１の電力消費装置のモータ巻線の中性点を第２の電力消費装置の前記第２の電力消費装置のモータ巻線に電気的に結合させる中性点に電気的に結合するために閉じるように配置され、
    前記制御モジュールは、電池加熱ステップを実行するように配置される、電池加熱用装置。
14. 前記電池加熱ステップは、第１の電力消費装置の電池を利用して第２の電力消費装置の電池を充電するステップを含む請求項１３に記載の装置。
15. 第１の電力消費装置の電池を利用して第２の電力消費装置の電池を充電するステップは、
    前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを閉じかつ前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを切断し、及び前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを切断しかつ前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを閉じ、前記第１の電力消費装置の電池の放電を利用して前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置のモータ巻線を誘導充電するステップと、
    前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを閉じかつ前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを切断し、誘導充電の後に前記第２の電力消費装置の電池を充電するステップと、を含む請求項１４に記載の装置。
16. 前記電池加熱ステップは、第２の電力消費装置の電池を利用して第１の電力消費装置の電池を充電するステップをさらに含む請求項１４に記載の装置。
17. 第２の電力消費装置の電池を利用して第１の電力消費装置の電池を充電するステップは、
    前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを切断しかつ前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを閉じ、及び前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを閉じかつ前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを切断し、前記第２の電力消費装置の電池の放電を利用して前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置のモータ巻線を誘導充電するステップと、
    前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを閉じかつ前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを切断し、誘導充電の後に前記第１の電力消費装置の電池を充電するステップと、を含む請求項１６に記載の装置。
18. 前記第１の電力消費装置は、前記第１の電力消費装置の中性点と前記第１の充電コンセントとの間に直列結合される第２のスイッチをさらに含み、前記第２の電力消費装置は、前記第２の電力消費装置の中性点と前記第２の充電コンセントとの間に直列結合される第３のスイッチをさらに含み、前記制御モジュールはさらに、前記電池加熱ステップを実行する前に、
    前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置の中の少なくとも１つの電池のパラメータを取得し、
    前記パラメータが自己加熱条件を満たすかどうかを判断し、
    前記自己加熱条件を満たすと、前記第２のスイッチと前記第３のスイッチを閉じるように配置される請求項１６に記載の装置。
19. 前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置はプリチャージ回路をさらに含み、前記プリチャージ回路は、電池の正極と負極の中の一方と三相電力変換器の入力端に並列接続されるコンデンサの一端との間に直列結合される第４のスイッチと、電池の正極と負極の中の他方と前記コンデンサの他端との間に直列結合される第５のスイッチと、抵抗器に直列結合してから前記第５のスイッチの両端に並列結合される第６のスイッチを含み、
    前記制御モジュールはさらに、前記電池加熱ステップを実行する前にプリチャージステップを実行するように配置され、前記プリチャージステップは、
    前記第４のスイッチと前記第６のスイッチを閉じ、コンデンサのプリチャージを行うステップと、
    コンデンサのプリチャージを完了した後、前記第５のスイッチを閉じ、次に、前記第６のスイッチを切断するステップと、を含む請求項１８に記載の装置。
20. 前記制御モジュールはさらに、
    前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置の中の少なくとも１つの電池の温度を取得し、
    前記温度が所定の条件を満たすかどうかを判断し、
    前記所定の条件を満たさないと、前記所定の条件を満たすまで、前記した第１の電力消費装置の電池を利用して第２の電力消費装置の電池を充電するステップと前記した第２の電力消費装置の電池を利用して第１の電力消費装置の電池を充電するステップの中の少なくとも１つを繰り返して実行するように配置される請求項１８に記載の装置。
21. 前記充電スタンドは、第１の充電ガンと前記充電スタンドの電力モジュールとの間に直列結合される第７のスイッチ及び第２の充電ガンと前記充電スタンドの電力モジュールとの間に直列結合される第８のスイッチをさらに含み、
    前記制御モジュールはさらに、
    前記所定の条件を満たす場合、前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の全てのスイッチを切断し、次に、前記第２のスイッチと前記第３のスイッチを切断し、
    前記第７のスイッチと前記第８のスイッチの中の少なくとも１つのスイッチを閉じ、前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置の中の少なくとも１つを充電するように配置される請求項２０に記載の装置。
22. 前記パラメータは電池の温度、荷電状態、電圧の中の少なくとも１つを含む請求項２１に記載の装置。
23. 前記充電スタンドの第１の充電ガンと第２の充電ガンとの間に直列結合されて前記第１の電力消費装置の電池の負極を前記第２の電力消費装置の電池の負極に電気的に結合する第９のスイッチをさらに備え、前記第１の充電ガンはさらに、前記第１の充電コンセントに接合できて前記第１の電力消費装置の電池の負極に電気的に結合するように配置され、前記第２の充電ガンはさらに、前記第２の充電コンセントに接合できて前記第２の電力消費装置の電池の負極に電気的に結合するように配置され、
    前記制御モジュールはさらに、前記第１のスイッチを閉じる際に前記第９のスイッチを閉じ、かつ前記第１のスイッチを切断する際に前記第９のスイッチを切断するように配置される請求項１４または１６に記載の装置。
24. 前記第１の電力消費装置は前記第１の電力消費装置の電池を前記第１の充電コンセントに並列結合する第１０のスイッチをさらに含み、前記第２の電力消費装置は前記第２の電力消費装置の電池の正極を前記第２の充電コンセントに並列結合する第１１のスイッチを更に含み、
    前記制御モジュールはさらに、
    前記自己加熱条件を満たす場合、前記第１０のスイッチと前記第１１のスイッチを切断し、
    前記充電スタンドを利用して前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置の中の少なくとも１つを充電する際に、前記第１０のスイッチと前記第１１のスイッチの中の対応するスイッチを閉じるように配置される請求項２１に記載の装置。
25. 前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置は、それぞれ１つまたは複数の電動車両である請求項１３に記載の装置。
26. 前記自己加熱条件は、
    電池パックの温度が所定の温度より低いこと、
    ＳＯＣは所定のＳＯＣより高いこと、及び
    電圧振幅は所定の電圧振幅より高いことの中の１つまたは複数を含む請求項１８に記載の装置。
27. 電力消費装置または充電スタンドで実行された電池加熱用方法であって、
    第１の電力消費装置の電池の負極に電気的に結合される第１のインターフェースを第２の電力消費装置の電池の負極に電気的に結合される第３のインターフェースに接合するステップと、
    前記第１の電力消費装置のモータ巻線の中性点に電気的に結合される第２のインターフェースを前記第２の電力消費装置のモータ巻線の中性点に電気的に結合される第４のインターフェースに接合するステップと、
    電池加熱ステップを実行するステップと、を含む電池加熱用方法。
28. 前記電池加熱ステップは、第１の電力消費装置の電池を利用して第２の電力消費装置の電池を充電する請求項２７に記載の方法。
29. 第１の電力消費装置の電池を利用して第２の電力消費装置の電池を充電するステップは、
    前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを閉じかつ前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを切断し、及び前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを切断しかつ前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを閉じ、前記第１の電力消費装置の電池の放電を利用して前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置のモータ巻線を誘導充電するステップと、
    前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを閉じかつ前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを切断し、誘導充電の後に前記第２の電力消費装置の電池を充電するステップと、を含む請求項２８に記載の方法。
30. 前記電池加熱ステップは、第２の電力消費装置の電池を利用して第１の電力消費装置の電池を充電するステップをさらに含む請求項２８に記載の方法。
31. 第２の電力消費装置の電池を利用して第１の電力消費装置の電池を充電するステップは、
    前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを切断しかつ前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを閉じ、及び前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを閉じかつ前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを切断し、前記第２の電力消費装置の電池の放電を利用して前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置のモータ巻線を誘導充電するステップと、
    前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の上ブリッジアームのスイッチを閉じかつ前記第１の電力消費装置の三相電力変換器の下ブリッジアームのスイッチを切断し、誘導充電の後に前記第１の電力消費装置の電池を充電するステップと、を含む請求項３０に記載の方法。
32. 前記電池加熱ステップを実行する前に、
    前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置の中の少なくとも１つの電池のパラメータを取得するステップと、
    前記パラメータが自己加熱条件を満たすかどうかを判断するステップと、
    前記自己加熱条件を満たすと、前記第１の電力消費装置の中性点と前記第１のインターフェースとの間に直列結合される第１のスイッチ及び前記第２の電力消費装置の中性点と前記第３のインターフェースとの間に直列結合される第２のスイッチを閉じるステップと、をさらに含む請求項２８に記載の方法。
33. 前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置はプリチャージ回路をさらに含み、前記プリチャージ回路は、電池の正極と負極の中の一方と三相電力変換器の入力端に並列結合されるコンデンサの一端との間に直列結合される第３のスイッチと、電池の正極と負極の中の他方と前記コンデンサの他端との間に直列結合される第４のスイッチと、抵抗器に直列結合してから前記第４のスイッチの両端に並列結合される第５のスイッチとを含み、
    前記方法は、前記電池加熱ステップを実行する前にプリチャージステップを実行するステップをさらに含み、前記プリチャージステップは、
    前記第３のスイッチと前記第５のスイッチを閉じ、コンデンサのプリチャージを行うステップと、
    コンデンサのプリチャージを完了した後、前記第４のスイッチを閉じ、次に、前記第５のスイッチを切断するステップと、を含む請求項３２に記載の方法。
34. 前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置の中の少なくとも１つの電池の温度を取得するステップと、
    前記温度が所定の条件を満たすかどうかを判断するステップと、
    前記所定の条件を満たさないと、前記所定の条件を満たすまで、前記した第１の電力消費装置の電池を利用して第２の電力消費装置の電池を充電するステップと前記した第２の電力消費装置の電池を利用して第１の電力消費装置の電池を充電するステップの中の少なくとも１つを繰り返して実行するステップと、をさらに含む請求項３２に記載の方法。
35. 前記所定の条件を満たした後、前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置の三相電力変換器の全てのスイッチを切断し、次に、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチを切断するステップをさらに含む請求項３４に記載の方法。
36. 前記方法は充電スタンドで実行される場合、前記充電スタンドは、前記第１のインターフェースと前記第２のインターフェースに接合できる第１の充電ガンと前記充電スタンドの電力モジュールとの間に直列結合される第６のスイッチ及び前記第３のインターフェースと前記第４のインターフェースに接合できる第２の充電ガンと前記充電スタンドの電力モジュールとの間に直列結合される第７のスイッチを含み、
    前記方法は、
    前記自己加熱条件を満たす場合、前記第６のスイッチと前記第７のスイッチを切断するステップと、
    前記第６のスイッチと前記第７のスイッチの中の少なくとも１つのスイッチを閉じ、前記充電スタンドを利用して前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置の中の少なくとも１つを充電するステップと、をさらに含む請求項３５に記載の方法。
37. 前記パラメータは電池の温度、荷電状態、電圧の中の少なくとも１つを含む請求項３２に記載の方法。
38. 前記方法は充電スタンドで実行される場合、前記第１の電力消費装置は、前記第１の電力消費装置の電池の両極をそれぞれ前記第１のインターフェースと前記第２のインターフェースに電気的に結合する第８のスイッチをさらに含み、前記第２の電力消費装置は、前記第２の電力消費装置の電池の両極をそれぞれ前記第３のインターフェースと前記第４のインターフェースに電気的に結合される第９のスイッチをさらに含み、
    前記方法はさらに、
    前記自己加熱条件を満たす場合、前記第８のスイッチと前記第９のスイッチを切断するステップと、
    前記充電スタンドを利用して前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置の中の少なくとも１つを充電する場合に、前記第８のスイッチと前記第９のスイッチの中の対応するスイッチを閉じるステップと、を含む請求項３２に記載の方法。
39. 前記第１の電力消費装置と前記第２の電力消費装置はそれぞれ１つまたは複数の車両である請求項２７に記載の方法。
40. 前記自己加熱条件は、
    電池パックの温度が所定の温度より低いこと、
    ＳＯＣは所定のＳＯＣより高いこと、及び
    電圧振幅は所定の電圧振幅より高いことの中の１つまたは複数を含む請求項３２に記載の方法。