[发明专利]利用电机驱动系统的电池升温系统及方法

说明书

本发明公开一种利用电机驱动系统的电池升温系统，其包括：逆变器，具有多个腿部，多个腿部分别包括彼此串联连接在电池两端之间的一对开关元件并且分别对应于多个相；电机，具有多个线圈，多个线圈中的每一个的一端分别连接到所述多个腿部中包括的一对开关元件之间的连接端，并且所述多个线圈中的每一个的另一端彼此相连；以及控制器，将所述多个相中的一个确定为基准相，并且交替地控制所述开关元件的接通/断开状态，以使对应于所述基准相的腿部中包括的开关元件和其余腿部中包括的开关元件的接通/断开状态成为彼此互补的关系，以生成注入所述电池的交流电流。

技术领域

本发明涉及一种利用电机驱动系统的电池升温系统及方法，更具体地，涉及一种利用设置在车辆中的包括逆变器和电机的电机驱动系统将交流电流注入到电池使电池可以重复充电和放电以提高电池的温度的利用电机驱动系统的电池升温系统及方法。

背景技术

一般，利用电能驱动的环保车辆包括：电池，用于存储电能；逆变器，将电池中存储的电能转换成具有多个相的交流电力；以及电机，利用在逆变器中转换的交流电力来生成旋转的动能。

近来，环保车辆的电池主要制成锂离子电池。锂离子电池在室温下具有优异的能量密度以及考虑到充放电循环时的优异的性能。但是，由于构成锂离子电池的电解质的特性，其在低温下具有容量减少、电阻增加、效率降低的缺点。尤其，锂离子电池在低温下充电时或者过度充电时，锂离子会不均匀地沉积在阴极的表面上，从而发生缩短其寿命的现象。因此，锂离子电池需要能够将温度从低温状态迅速提升至高效率的高温状态的升温装置。

在传统上，使用向电池添加加热器(例如，正温度系数(positive temperaturecoefficient，PTC)加热器)来直接加热电池或者加热供给到电池的冷却水并循环的方式。然而，这种现有的电池升温方式需要添加额外的加热器，因此会发生额外的成本增加和体积增加的问题。

作为另一种现有的电池升温技术，对以电学方式在电池内部产生热量的方式进行了研究。这种方式是利用电池的内部电阻的方式，是使电流流过电池并将与流过的电流量成比例产生的损耗用作热量的方法。该方法能使电流均匀地通过电池，因此具有均匀地提高电池热量的优点，然而，由于需要使用使电流流入电池的额外的专用电路，因此同样导致额外的体积和成本，并且对于用于电池升温的、产生并流通电流的专用电路，产生了额外的管理要点，因此会发生车辆的维护管理变复杂的问题。

上述背景技术所说明的内容仅用于增强对本发明的背景的理解，不应被视为承认对应于本领域普通技术人员已知的现有技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：KR 10-2011-0112132A

专利文献2：JP 2016-004649A

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是，提供一种在没有用于提高电池温度的额外的升温装置的情况下，利用设置在车辆中的包括逆变器和电机的电机驱动系统将交流电流注入电池使电池可以重复充电和放电以提高电池的温度的利用电机驱动系统的电池升温系统及方法。

(二)技术方案

作为解决上述技术问题的方法，本发明提供一种利用电机驱动系统的电池升温系统，包括：逆变器，具有多个腿部，所述多个腿部分别包括彼此串联连接在电池两端之间的一对开关元件并且分别对应于多个相；电机，具有多个线圈，所述多个线圈中的每一个的一端分别连接到所述多个腿部中包括的一对开关元件之间的连接端，并且所述多个线圈中的每一个的另一端彼此相连；以及控制器，将所述多个相中的一个确定为基准相，并且交替地控制所述开关元件的接通/断开状态，以使对应于所述基准相的腿部中包括的开关元件和其余腿部中包括的开关元件的接通/断开状态成为彼此互补的关系，以生成注入所述电池的交流电流。