[发明专利]车辆、能量转换装置及其控制方法

说明书

本申请技术方案提供一种车辆、能量转换装置及其控制方法，能量转换装置包括第一开关模块、第二开关模块、母线电容、桥臂变换器、电机绕组、第三开关模块，通过将第一开关模块、电机绕组、桥臂变换器、母线电容服用于电机驱动电路和加热电路，既可以实现电机输出扭矩，又可以实现对电池内阻的加热，避免新增电路元件，简化了电路结构，并且通过在加热电路中使母线电容参与充放电的过程，避免了电池包放电时会有大量电流从母线电容经过，使得流经电池包的电流大幅度下降，提升了电池包的加热效率，并且通过设置第三开关模块与第二开关模块连接代替第三开关模块与电池包之间的连接，从而缩短线束距离，最终节约线束使用成本。

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆、能量转换装置及其控制方法。

背景技术

随着新能源的广泛使用，电池包可作为动力源应用在各个领域中。电池包作为动力源使用的环境不同，电池包的性能也会受到影响。比如，在低温环境下的电池包的性能较常温会产生较大程度的降低。例如，在零点温度下电池包的放电容量会随温度的降低而降低。在-30℃的条件下，电池包的放电容量基本为0，导致电池包无法使用。为了能够在低温环境下使用电池包，需要在使用电池包之前对电池包进行预热。

如图1所示，现有技术中包括桥臂变换器101、电机绕组102、电池包103，电池包103处于放电过程时，触发桥臂变换器101中的晶体管VT1和晶体管VT6同时导通，电流从电池包103正极流出，经过晶体管VT1和晶体管VT6、电机绕组102的两个定子电感，回到电池包103负极，电流上升，能量储存在两定子电感中；电池包103处于充电过程时，如图2所示，晶体管VT1和晶体管VT6同时断开，电流从电机绕组102的两个定子电感、桥臂变换器101经过两个泄放的二极管VD4和VD3回到电池包102，电流下降。重复上述两个过程，电池处于快速的充电、放电的交替状态，由于电池内阻的存在，使得内部大量发热，温度快速升高。但是现有技术存在如下问题：由于存在母线电容C1，在加热电路工作的过程中电池包103放电时会有大量电流从母线电容C1经过，使得流经电池包的电流大幅度下降，电池包的加热速度也会严重变慢，此外，电池包与电机绕组的距离较远，当电池包与电机绕组连接时会使用大量线束，导致成本过高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种车辆、能量转换装置及其控制方法，可以使母线电容参与到加热电路中进而提升电池包的加热速度，并且还可以减少线束的长度。

本申请是这样实现的，本申请第一方面提供一种能量转换装置，所述能量转换装置包括：

第一开关模块，第一开关模块的第一端连接所述电池包的第一极性端；

第二开关模块，所述第二开关模块的第一端与所述第一开关模块的第二端连接，所述第二开关模块到所述电池的距离为L1；

母线电容，所述母线电容的第一端与所述第二开关模块的第二端连接，所述母线电容的第二端与所述电池包的第二极性极连接，所述母线电容到所述第二开关模块的距离为L2；

桥臂变换器，所述桥臂变换器的第一汇流端分别与所述第二开关模块的第二端和母线电容的第一端连接，所述桥臂变换器的第二汇流端与所述母线电容的第二端连接；

电机绕组，所述电机绕组的第一端与所述桥臂变换器连接，所述电机绕组的第二端共接形成中性点；

第三开关模块，第三开关模块的第一端连接所述电机绕组的第二端，第三开关模块的第二端连接所述第一开关模块的第二端；

其中，L1＞L2。

本申请第二方面提供一种基于第一方面所述的能量转换装置的控制方法，所述控制方法包括：

当接收到进入加热模式的指令时，控制所述第一开关模块和所述第三开关模块均导通以及所述第二开关模块关断，并控制所述桥臂变换器中至少一相桥臂使所述母线电容与所述电池进行充电和放电，以使所述电池包的内阻发热。