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原文传递电动汽车驱动系统、驱动电路及电动汽车电池加热方法

专利名称：	电动汽车驱动系统、驱动电路及电动汽车电池加热方法
摘要：	本申请提供一种电动汽车驱动系统、驱动电路及电动汽车电池加热方法。所述电动车驱动系统包括第一控制器、供电单元以及逆变电路。所述供电单元包括两个电池组。当对电动汽车电池进行加热时，两个所述电池组的一端相互独立，两个所述电池组的另一端共线。所述电动汽车电池加热方法通过所述第一控制器控制所述逆变电路的三个桥臂的开闭，在电机线圈的辅助下所述两个电池组之间的相互充放电，进而使所述供电单元自身发生极化，从而实现所述供电单元的电池可控升温。所述逆变电路中的功率开关器件的最大工作电流较高，并且所述电动汽车电池加热方法利用所述电动汽车驱动系统可以在不增加其他器件的基础上实现大功率加热，有效提高了加热效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	清华大学
发明人：	李亚伦;郭东旭;欧阳明高;卢兰光;杜玖玉;李建秋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201910317285.4
公开号：	CN110116653A
代理机构：	北京华进京联知识产权代理有限公司
代理人：	王程;哈达
分类号：	B60L58/27(2019.01);B;B60;B60L;B60L58
申请人地址：	100084 北京市海淀区清华园1号
主权项：	1.一种驱动电路(100)，其特征在于，包括：供电单元(10)，包括第一电池组(11)和第二电池组(12)；以及逆变电路(20)，包括第一桥臂(21)、第二桥臂(22)和第三桥臂(23)；所述第一电池组(11)的第一电极与所述第一桥臂(21)的上桥臂通过第一母线连接，所述第二电池组(12)的第一电极分别与所述第二桥臂(22)的上桥臂和所述第三桥臂(23)的上桥臂通过第二母线连接；所述第一电池组(11)的第二电极和所述第二电池组(12)的第二电极共线以形成第一端(101)；所述第一桥臂(21)的下桥臂、所述第二桥臂(22)的下桥臂和所述第三桥臂(23)的下桥臂共线以形成第二端(201)；所述第一端(101)与所述第二端(201)母线连接。 2.根据权利要求1所述的驱动电路(100)，其特征在于，还包括：状态切换开关(140)，设置于所述第一母线和所述第二母线之间。 3.根据权利要求1所述的驱动电路(100)，其特征在于，每个电池组包括：多个电芯(111)，所述第一电池组(11)中的所述电芯(111)的数量与所述第二电池组(12)中的所述电芯(111)数量相同；所述第一电池组(11)中的所述电芯(111)的连接方式与所述第二电池组(12)中的所述电芯(111)的连接方式相同。 4.根据权利要求3所述的驱动电路(100)，其特征在于，所述电芯(111)的连接方式为多个所述电芯(111)串联、多个所述电芯(111)并联后串联、多个所述电芯(111)并联或多个所述电芯(111)串联后并联中的一种。 5.根据权利要求1所述的驱动电路(100)，其特征在于，还包括：第二旁路开关(130)，电连接于所述第一端(101)与所述第二端(201)之间。 6.一种电动汽车驱动系统(200)，其特征在于，包括：权利要求1-5中任一项所述的驱动电路(100)；电池管理电路(40)，与所述驱动电路(100)电连接；第一控制器(50)，与所述驱动电路(100)电连接；以及第二检测电路(60)，与所述第一控制器(50)电连接。 7.一种电动汽车电池加热方法，其特征在于，采用电动汽车驱动系统(200)实现所述电动汽车电池加热方法；所述电动汽车驱动系统(200)包括驱动电路(100)、与所述驱动电路(100)电连接的电池管理电路(40)以及与所述驱动电路(100)电连接的第一控制器(50)；所述驱动电路(100)包括通过母线连接的供电单元(10)和逆变电路(20)，所述供电单元(10)包括第一电池组(11)和第二电池组(12)；所述逆变电路(20)包括三个桥臂；所述第一电池组(11)的第一电极与所述三个桥臂中一个桥臂的上桥臂通过第一母线连接，所述第二电池组(12)的第一电极分别与所述三个桥臂中剩余的两个桥臂的上桥臂通过第二母线连接；所述第一电池组(11)的第二电极和所述第二电池组(12)的第二电极共线后，与所述三个桥臂的下桥臂母线连接；所述电动汽车电池加热方法包括： S10，所述电动汽车启动前，通过所述电池管理电路(40)判断所述电动汽车是否需要进行电池加热； S20，当确认所述电动汽车需要进行电池加热后，通过所述第一控制器(50)控制所述逆变电路(20)，以使所述第一电池组(11)向所述第二电池组(12)充电； S30，当所述第一电池组(11)向所述第二电池组(12)充电时间达到第一时间阈值后，通过所述第一控制器(50)控制所述逆变电路(20)，以使所述第二电池组(12)向所述第一电池组(11)充电，所述供电单元(10)在充电和放电过程中自身发生极化，从而实现所述供电单元(10)中每个电池组的可控升温。 8.根据权利要求7所述的电池加热方法，其特征在于，所述电动汽车驱动系统(200)还包括与所述第一控制器(50)电连接的第二检测电路(60)，所述驱动电路(100)还包括三相电机(30)，所述三相电机(30)与所述逆变电路(20)母线连接；所述三相电机(30)还与所述第二检测电路(60)电连接；所述逆变电路(20)包括第一桥臂(21)、第二桥臂(22)和第三桥臂(23)，所述第一电池组(11)的第一电极与所述第一桥臂(21)的上桥臂通过第一母线连接，所述第二电池组(12)的第一电极分别与所述第二桥臂(22)的上桥臂和所述第三桥臂(23)的上桥臂通过第二母线连接；所述第一桥臂(21)设置为第一工作桥臂；所述第二桥臂(22)和所述第三桥臂(23)中的一个桥臂设置为第二工作桥臂，所述第二桥臂(22)和所述第三桥臂(23)中的另一个桥臂保持断开状态；所述S20，当确认所述电动汽车需要进行电池加热后，通过所述第一控制器(50)控制所述逆变电路(20)，以使所述第一电池组(11)向所述第二电池组(12)充电的步骤包括： S21，通过所述第一控制器(50)控制所述第一工作桥臂的上桥臂和所述第二工作桥臂的下桥臂导通，以使所述第一电池组(11)向所述三相电机(30)充电； S22，通过所述第二检测电路(60)检测所述三相电机(30)中的电流幅值是否大于或等于目标加热电流上阈值； S23，当所述三相电机(30)中的电流幅值大于等于目标加热电流上阈值时，通过所述第一控制器(50)控制所述第二工作桥臂的下桥臂断开，并控制所述第二工作桥臂的上桥臂导通，以使所述第一电池组(11)和所述三相电机(30)向所述第二电池组(12)充电。 9.根据权利要求8所述的电池加热方法，其特征在于，所述S23，当所述三相电机(30)中的电流幅值大于等于目标加热电流上阈值时，通过所述第一控制器(50)控制所述第二工作桥臂的下桥臂断开，并控制所述第二工作桥臂的上桥臂导通，以使所述第一电池组(11)和所述三相电机(30)向所述第二电池组(12)充电的步骤之后包括：通过所述第二检测电路(60)检测所述三相电机(30)中的电流幅值是否小于等于目标加热电流下阈值；当所述三相电机(30)中的电流幅值小于等于目标加热电流下阈值时，重复步骤S21-S23，直至所述第一电池组(11)向所述第二电池组(12)充电时间达到第一时间阈值。 10.根据权利要求9所述的电池加热方法，其特征在于，所述S30，当所述第一电池组(11)向所述第二电池组(12)充电时间达到第一时间阈值后，通过所述第一控制器(50)控制所述逆变电路(20)，以使所述第二电池组(12)向所述第一电池组(11)充电，所述供电单元(10)在充电和放电过程中自身发生极化，从而实现所述供电单元(10)中每个电池组的可控升温的步骤包括： S31，通过所述第一控制器(50)控制所述第一工作桥臂的下桥臂和所述第二工作桥臂的上桥臂导通，以使所述第二电池组(12)向所述三相电机(30)充电； S32，通过所述第二检测电路(60)检测所述三相电机(30)中的电流幅值是否大于等于目标加热电流上阈值； S33，当所述三相电机(30)中的电流幅值大于等于目标加热电流上阈值时，通过所述第一控制器(50)控制所述第一工作桥臂的下桥臂断开，并控制所述第一工作桥臂的上桥臂导通，以使所述第二电池组(12)和所述三相电机(30)向所述第一电池组(11)充电。 11.根据权利要求10所述的电池加热方法，其特征在于，所述S33，当所述三相电机(30)中的电流幅值大于等于目标加热电流上阈值时，通过所述第一控制器(50)控制所述第一工作桥臂的下桥臂断开，并控制所述第一工作桥臂的上桥臂导通，以使所述第二电池组(12)和所述三相电机(30)向所述第一电池组(11)充电的步骤之后包括：通过所述第二检测电路(60)检测所述三相电机(30)中的电流幅值是否小于等于目标加热电流下阈值；当所述三相电机(30)中的电流幅值小于等于目标加热电流下阈值时，重复步骤S31-S33，直至所述第二电池组(12)向所述第一电池组(11)充电时间达到第二时间阈值。 12.根据权利要求11所述的电池加热方法，其特征在于，所述当所述三相电机(30)中的电流幅值小于等于目标加热电流下阈值时，重复步骤S31-S33，直至所述第二电池组(12)向所述第一电池组(11)充电时间达到第二时间阈值的步骤之后还包括：通过所述电池管理电路(40)检测所述供电单元(10)的电芯温度是否小于驱动阈值温度；当所述电芯温度小于所述驱动阈值温度时，重复步骤S10-S30，直至所述电芯温度大于等于所述驱动阈值温度或收到加热停止指令。 13.根据权利要求7-12中任一项所述的电池加热方法,其特征在于，所述S10，所述电动汽车启动前，通过所述电池管理电路(40)判断所述电动汽车是否需要进行电池加热的步骤包括：通过所述电池管理电路(40)检测所述供电单元(10)的电芯温度是否小于驱动阈值温度；当所述电芯温度小于所述驱动阈值温度时，则确认所述电动汽车需要进行电池加热。
所属类别：	发明专利