CN117673570A - 电池加热装置和车辆 - Google Patents

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CN117673570A CN202211059231.0A CN202211059231A CN117673570A CN 117673570 A CN117673570 A CN 117673570A CN 202211059231 A CN202211059231 A CN 202211059231A CN 117673570 A CN117673570 A CN 117673570A
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battery
controlling
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凌和平
闫磊
邹林利
王政溥
高文
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BYD Co Ltd
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Abstract

本公开涉及一种电池加热装置和车辆，该电池加热装置，包括控制器，动力电池，目标绕组和目标桥臂，所述动力电池包括串联连接的第一电池模组和第二电池模组；所述目标绕组的第一端连接所述第一电池模组的负极和所述第二电池模组的正极，所述目标绕组的第二端连接所述目标桥臂的中点；所述目标桥臂的第一端与所述第一电池模组的正极连接，所述目标桥臂的第二端与所述第二电池模组的负极连接；所述控制器，与所述目标桥臂连接，所述控制器被配置为：在驻车加热模式下，控制所述目标桥臂，使所述第一电池模组与所述第二电池模组交替充放电，实现对所述动力电池的加热。不仅能够满足对动力电池的加热需求，还能保证动力电池总电压的稳定性。

Description

电池加热装置和车辆
技术领域
本公开涉及电池加热技术领域，具体地，涉及一种电池加热装置和车辆。
背景技术
随着新能源车辆技术的发展，用户对新能源车辆的体验要求也越来越高。电池作为新能源车辆中的关键部件，无论是对企业的降成本，还是用户体验都有最直观的影响；新能源车辆电池受温度的影响，低温下电池的电性能下降，严重影响动力电池放电性能，从而会导致行车里程缩短，行车时输出功率受限等问题。因此必须对动力电池进行加热，使动力电池本体温度上升，进而保证电动车辆在寒冷条件下性能影响度降低。
发明内容
本公开的目的是提供一种电池加热装置和车辆。
为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种电池加热装置，包括控制器，动力电池，目标绕组和目标桥臂，所述动力电池包括串联连接的第一电池模组和第二电池模组；
所述目标绕组的第一端连接所述第一电池模组的负极和所述第二电池模组的正极，所述目标绕组的第二端连接所述目标桥臂的中点；
所述目标桥臂的第一端与所述第一电池模组的正极连接，所述目标桥臂的第二端与所述第二电池模组的负极连接；
所述控制器，与所述目标桥臂连接，所述控制器被配置为：在驻车加热模式下，控制所述目标桥臂，使所述第一电池模组与所述第二电池模组交替充放电，实现对所述动力电池的加热。
可选地，还包括：
负载，所述负载的第一端与所述目标桥臂的第一端连接，所述负载的第二端与所述目标桥臂的第二端连接；
所述控制器被配置为：
在均衡加热供电模式下，控制所述目标桥臂，以致所述第一电池模组和所述第二电池模组共同为所述负载供电，且实现所述第一电池模组和所述第二电池模组之间的均衡。
可选地，当所述第一电池模组的第一电压大于所述第二电池模组的第二电压时，所述控制器被配置为：
在均衡加热供电模式的第一时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述第一电池模组和所述第二电池模组共同为所述负载供电，且所述目标绕组进行储能；
在均衡加热供电模式的第二时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述第一电池模组和所述第二电池模组共同为所述负载供电，且所述目标绕组释放储能的能量，以为所述第二电池模组充电。
可选地，当所述第一电池模组的第一电压小于所述第二电池模组的第二电压时，所述控制器被配置为：
在均衡加热供电模式的第一时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述第一电池模组和所述第二电池模组共同为所述负载供电，且所述目标绕组进行储能；
在均衡加热供电模式的第二时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述第一电池模组和所述第二电池模组共同为所述负载供电，且所述目标绕组释放储能的能量，以为所述第一电池模组充电。
可选地，所述控制器被配置为：
在驻车加热模式下的第一半周期内，控制所述目标桥臂，以致所述第一电池模组放电，以为第二电池模组充电；
在驻车加热模式下的第二半周期内，控制所述目标桥臂，以致所述第二电池模组放电，以为第一电池模组充电；
所述第一半周期和所述第二半周期交替执行。
可选地，所述控制器被配置为：
在驻车加热模式下的第一半周期的第一时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述第一电池模组放电，且所述目标绕组进行储能；
在驻车加热模式下的第一半周期的第二时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述目标绕组释放储存的能量，以为所述第二电池模组充电。
可选地，所述控制器被配置为：
在驻车加热模式下的第二半周期的第一时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述第二电池模组放电，且所述目标绕组进行储能；
在驻车加热模式下的第二半周期的第二时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述目标绕组释放储存的能量，以为所述第一电池模组充电。
可选地，其还包括母线电容，所述母线电容的第一端与所述目标桥臂的第一端连接，所述母线电容的第二端与所述目标桥臂的第二端连接；所述负载包括至少一个驱动负载；
所述控制器被配置为：
在行车加热模式的第一半周期内，控制所述目标桥臂，以致所述第一电池模组放电，所述第一电池模组或所述母线电容为所述驱动负载供电，以驱动车辆，且为第二电池模组充电；
在行车加热模式的第二半周期内，控制所述目标桥臂，以致所述第二电池模组放电，所述第二电池模组或所述母线电容为所述驱动负载供电，以驱动车辆，且为第一电池模组充电。
可选地，所述控制器被配置为：
在行车加热模式的第一半周期的第一时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述第一电池模组放电，所述目标绕组进行储能，且所述母线电容为所述驱动负载供电；
在行车加热模式的第一半周期的第二时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述第一电池模组放电，以为所述母线电容充电和为所述驱动负载供电，所述目标绕组释放储存的能量至所述第二电池模组，以为所述第二电池模组充电。
可选地，所述控制器被配置为：
在行车加热模式的第二半周期的第一时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述第二电池模组放电，所述目标绕组进行储能，且所述母线电容为所述驱动负载供电；
在行车加热模式的第二半周期的第二时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述第二电池模组放电，以为所述母线电容充电和为所述驱动负载供电，所述目标绕组释放储存的能量至所述第一电池模组，以为所述第一电池模组充电。
可选地，复用电机控制器的桥臂作为所述目标桥臂，复用电机的线圈作为所述目标绕组。
可选地，其还包括第一目标开关，所述第一目标开关的第一端与所述第一电池模组的负极和第二电池模组的正极连接，所述第一目标开关的第二端与所述电机引出的N线连接；
所述控制器被配置为：接收到驱动指令时，控制所述第一目标开关断开，以进行驱动模式；
接收到驻车加热请求指令，或行车加热请求指令，或均衡加热供电请求指令时，控制所述第一目标开关导通，以进入对应的模式。
可选地，其还包括：
第二目标开关，所述第二目标开关的第一端与所述第一电池模组的负极和第二电池模组的正极连接，所述第二目标开关的第二端与所述电机引出的N线连接；
第三目标开关，所述第三目标开关的第一端与所述电机引出的N线连接，所述第三目标开关的第二端与电驱***的电机连接；
所述控制器被配置为：在多电驱协同驱动模式下，控制所述第二目标开关断开，所述第三目标开关闭合或者断开，以实现多电驱协同驱动；
接收到驻车加热请求指令，或行车加热请求指令，或均衡加热供电请求指令时，控制所述第二目标开关闭合，所述第三目标开关断开，以进入对应的模式。
本公开的第二方面提供一种车辆，所述车辆包括以上第一方面所述的电池加热装置。
上述技术方案，通过提供一种电池加热装置，包括控制器，动力电池，目标绕组和目标桥臂，所述动力电池包括串联连接的第一电池模组和第二电池模组；所述目标绕组的第一端连接所述第一电池模组的负极和所述第二电池模组的正极，所述目标绕组的第二端连接所述目标桥臂的中点；所述目标桥臂的第一端与所述第一电池模组的正极连接，所述目标桥臂的第二端与所述第二电池模组的负极连接；所述控制器，与所述目标桥臂连接，所述控制器被配置为：在驻车加热模式下，控制所述目标桥臂，使所述第一电池模组与所述第二电池模组交替充放电，实现对所述动力电池的加热。这样，能够使第一电池模组和第二电池模组共同与同一个目标绕组连接，通过控制所述目标桥臂，使所述第一电池模组与所述第二电池模组通过所述目标绕交替充放电，不仅能够满足对动力电池的加热需求，还能交错充电，进而保证动力电池总电压的稳定性，有利于提升整车供电的可靠性。
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是本公开一示例性实施例示出一种电池内部加热的原理示意图；
图2是本公开一示例性实施例示出的一种电池加热装置的电路图；
图3是本公开一示例性实施例示出的一种动力电池加热过程中的电流流向示意图；
图4是根据图3所示实施例示出的一种绕组放电过程的电流流向示意图；
图5是本公开一示例性实施例一种绕组储电过程的电流流向示意图；
图6是根据图5所示实施例示出的一种绕组放电过程的电流流向示意图；
图7是本公开一示例性实施例另一种绕组储电过程的电流流向示意图；
图8是根据图7所示实施例示出的一种绕组放电过程的电流流向示意图；
图9是本公开一示例性实施例又一种绕组储电过程的电流流向示意图；
图10是根据图9所示实施例示出的一种绕组放电过程的电流流向示意图；
图11是本公开一示例性实施例又一种绕组储电过程的电流流向示意图；
图12是根据图11所示实施例示出的一种绕组放电过程的电流流向示意图；
图13是本公开一示例性实施例又一种绕组储电过程的电流流向示意图；
图14是根据图13所示实施例示出的一种绕组放电过程的电流流向示意图；
图15是根据图2所示实施例示出的一种电池加热装置的电路图；
图16是根据图2所示实施例示出的另一种电池加热装置的电路图。
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。在详细介绍本公开的具体实施方式之前，首先对本公开的应用场景进行以下说明，本公开可以应用于对电池的加热场景，例如，对车辆中的动力电池的加热，对处于低温环境下的电子设备中的电池进行加热的过程。这里以对动力电池的加热为例进行说明，相关技术中的车辆加热方式大多为：PTC(Positive Temperature Coefficient，热敏电阻)针对低温时对动力电池进行加热，其加热原理为当检测到动力电池温度过低时，通过电池加热器内部开关管导通，使发热电阻通电工作，从而产生高温，产生的高温通过水道或风道流进动力电池从而使动力电池温度升高。也有部分车辆采用进行内部加热方式，即使大电流流过电池内阻，电池内阻产热(若电池等效内阻为r，电流i，时间t内，内阻产热为i2rt)。然而，由于采用外部加热方式，整车高压***需要额外给电池加热器(例如热敏电阻)进行配电，同时还需要配电给水道或风道，管路，低压***等，因此导致总成本升高；且为了提高加热速度，电池加热器功率进一步提升，导致在加热时动力电池能量损耗高，冬天行车动力电池SOC掉电快，车续航里程变短；另外，外部加热还存在电池温度场分布不均匀(靠近外侧、靠近热源部分温度高，远离热源、处于动力电池内部的分布温度低)的问题。而电池的内部加热，用于加热的电流不仅会在电池内阻上产热，也会在电池内阻上产生电压损耗。如图1所示，图1是本公开一示例性实施例示出一种电池内部加热的原理示意图；Uocv为电池的开路电压，r为电池等效内阻。当电流从电池流向外部，相当于电池对外放电，则电池端电压Uo为Uocv-i*r＝Uocv-Ur，当电流从外部流向电池，相当于外部给电池充电，则此时电池端电压Uo为Uocv+i*r＝Uocv+Ur。可见，电池端电压一直在[Uocv-Ur，Uocv+Ur]之间来回跳变，按照目前实车的测试，这种幅值可以达到[-10％Uocv，+10％Uocv]，并且，随着自加热电流的增大，电压的跳变逐渐加剧。也就是说，目前的电池加热方案通常存在加热效率低，电压稳定性差，不利于提升整车供电的可靠性的问题。
为了解决以上技术方案，本公开提供了一种电池加热装置和车辆，包括控制器，动力电池，目标绕组和目标桥臂，所述动力电池包括串联连接的第一电池模组和第二电池模组；所述目标绕组的第一端连接所述第一电池模组的负极和所述第二电池模组的正极，所述目标绕组的第二端连接所述目标桥臂的中点；所述目标桥臂的第一端与所述第一电池模组的正极连接，所述目标桥臂的第二端与所述第二电池模组的负极连接；所述控制器，与所述目标桥臂连接，所述控制器被配置为：在驻车加热模式下，控制所述目标桥臂，使所述第一电池模组与所述第二电池模组交替充放电，实现对所述动力电池的加热。这样，能够使第一电池模组和第二电池模组共同与同一个目标绕组连接，通过控制所述目标桥臂，使所述第一电池模组与所述第二电池模组通过所述目标绕交替充放电，不仅能够满足对动力电池的加热需求，还能交错充电，进而保证动力电池总电压的稳定性，有利于提升整车供电的可靠性。
下面结合具体附图详细介绍本公开的技术方案。
图2是本公开一示例性实施例示出的一种电池加热装置的电路图；如图2所示，该电池加热装置包括控制器201，动力电池202，目标绕组203，目标桥臂204，该动力电池202由第一电池模组1和第二电池模组2串联形成；
该目标绕组203的第一端连接该第一电池模组1的负极和该第二电池模组2的正极，该目标绕组203的第二端连接该目标桥臂的中点；
所述目标桥臂204的第一端与所述第一电池模组1的正极连接，所述目标桥臂204的第二端与所述第二电池模组2的负极连接；
该控制器201，与所述目标桥臂204连接，所述控制器被配置为：在驻车加热模式下，控制所述目标桥臂204，使所述第一电池模组1与所述第二电池模组2交替充放电，实现对所述动力电池的加热。
其中，该加热装置还包括负载，所述负载的第一端与所述目标桥臂的第一端连接，所述负载的第二端与所述目标桥臂的第二端连接；
所述控制器201被配置为：
在均衡加热供电模式下，控制所述目标桥臂204，以致所述第一电池模组1和所述第二电池模组2共同为所述负载供电，且实现所述第一电池模组和所述第二电池模组之间的均衡。
需要说明的是，该控制器与该目标桥臂204的控制端连接，该目标绕组203可以是单相绕组，也可以是多相绕组，例如三相绕组，六相绕组等，该每相绕组可以是电感，也可以是复用设备中的电机绕组，还可以是其他具有储能特性的元件，该第一电池模组1和该第二电池模组2均可以是由多个电芯串联或者并联形成的组件，串联以及并联的电芯个数可以相等也可以不相等。该目标桥臂204中包含的桥臂与该目标绕组中的绕组一一对应。该目标绕组203包括多相绕组，该目标桥臂204包括多个桥臂，该目标桥臂204的中点由每个桥臂的中点接线端形成，该目标绕组204的第一端包括每相绕组的第一端，每相绕组的第二端分别与一个桥臂的中点接线端连接，每个桥臂包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂包括可以上桥开关管，所述下桥臂可以包括下桥开关管；该控制器201，可以用于控制多个桥臂中至少一个桥臂的该上桥开关管导通，以实现上桥臂导通，上桥开关管截止，以实现上桥臂关断。
另外，该上桥开关管和下桥开关管可以是IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)，也可以是MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)，也可以是其他可控硅，用以给加热电流提供通路。可选地，还包括负载(例如，图3中所示的电机电控1和电机电控2)，该负载与该动力电池的正极和负极连接，该控制器201，用于在车辆处于非加热模式的情况下，控制该目标桥臂关闭，并控制该第一电池模组和第二电池模组共同为该负载供电。
以上技术方案，能够使第一电池模组1和第二电池模组2共同与同一个绕组连接，通过控制该目标桥臂204，使所述第一电池模组与所述第二电池模组通过所述目标绕交替充放电，不仅能够满足对动力电池的加热需求，还能交错充电，进而保证动力电池总电压的稳定性，有利于提升整车供电的可靠性。
可选地，该控制器201，用于在确定该加热模式为电压均衡加热模式的情况下，控制该第一电池模组1和该第二电池模组2共同放电，并获取第一电池模组1的第一电压和第二电池模组2的第二电压，若该第一电压小于该第二电压，则控制该多个桥臂中至少一个桥臂的该上桥开关管和该下桥开关管交替导通，该下桥开关管先与该上桥开关管导通，以使该第二电池模组通过该目标绕组为该第一电池模组充电。
需要说明的是，在确定该第一电池模组1与该第二电池模组2的电压差值大于或者等于预设电压阈值的情况下，自动进入电压均衡加热模式，也可以通过提示用户触发进入电压均衡加热模式指令的方式进入电压均衡加热模式，例如，可以响应于接收到用户通过指定按钮触发的该目标指令，将车辆当前的加热模式确定为电压均衡加热模式。
其中，在该第一电压小于该第二电压的情况下，先控制多个桥臂中至少一个桥臂的该下桥开关管导通，该上桥开关管截止，在预设时长后再控制该下桥开关管截止，上桥开关管导通，如此交替进行，以使该第二电池模组在至少一个桥臂的该下桥开关管导通，该上桥开关管截止时，向该目标绕组储电，在该下桥开关管截止，上桥开关管导通时，由该目标绕组放电，向该第一电池模组充电。
可选地，当所述第一电池模组的第一电压大于所述第二电池模组的第二电压时，所述控制器201被配置为：在均衡加热供电模式的第一时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述第一电池模组和所述第二电池模组共同为所述负载供电，且所述目标绕组进行储能；在均衡加热供电模式的第二时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述第一电池模组和所述第二电池模组共同为所述负载供电，且所述目标绕组释放储能的能量，以为所述第二电池模组充电。
可选地，当所述第一电池模组的第一电压小于所述第二电池模组的第二电压时，所述控制器被配置为：在均衡加热供电模式的第一时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述第一电池模组和所述第二电池模组共同为所述负载供电，且所述目标绕组进行储能；在均衡加热供电模式的第二时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述第一电池模组和所述第二电池模组共同为所述负载供电，且所述目标绕组释放储能的能量，以为所述第一电池模组充电。
示例地，以目标绕组203为单相绕组，目标桥臂为单个桥臂为例进行说明，该动力电池两端还连接有电机电控1和电机电控2，其中，该电机电控是指电机控制器和电机。
图3是本公开一示例性实施例示出的一种动力电池加热过程中的电流流向示意图，如图3所示，在该第一电压大于该第二电压的情况下，控制该桥臂的该上桥开关管4导通，该下桥开关管5截止，向该绕组3储电，储电过程该绕组3上的电流方向为图3中内部箭头所示方向，在预设时长后，控制该桥臂的该上桥开关管4截止，该下桥开关管5导通，从而进入绕组3放电，为该第二电池模组2充电的阶段，如图4所示，图4是根据图3所示实施例示出的一种绕组放电过程的电流流向示意图，其中，在该第二电池模组2充电的阶段(绕组3放电过程)，该绕组3上的电流方向为图4中内部箭头所示方向。
该第一电池模组1的第一电压小于第二电池模组2的第二电压，控制该桥臂的该下桥开关管5导通，该上桥开关管4截止，向该绕组3储电，储电过程该绕组3上的电流方向为图5(图5是本公开一示例性实施例一种绕组储电过程的电流流向示意图)中内部箭头所示方向，在预设时长后，控制该桥臂的该下桥开关管5截止，该上桥开关管4导通，从而使绕组3放电，为该第一电池模组1充电的阶段，如图6所示，图6是根据图5所示实施例示出的一种绕组放电过程的电流流向示意图，其中，在该第一电池模组1充电的阶段，该绕组3上的电流方向为图6中内部箭头所示方向。
以上技术方案通过图3和图4的交替循环，实现第一电池模组1和第二电池模组2串联给负载(电机电控1和电机电控2)供电的同时，完成该第一电池模组1为该第二电池模组2充电的过程，通过以上图5和图6的交替循环，实现第一电池模组1和第二电池模组2串联给负载供电，同时完成该第二电池模组2为该第二电池模组1充电的过程。
可选地，所述控制器201被配置为：在驻车加热模式下的第一半周期内，控制所述目标桥臂，以致所述第一电池模组放电，以为第二电池模组充电；在驻车加热模式下的第二半周期内，控制所述目标桥臂，以致所述第二电池模组放电，以为第一电池模组充电；所述第一半周期和所述第二半周期交替执行。
可选地，所述控制器201被配置为：
在驻车加热模式下的第一半周期的第一时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述第一电池模组放电，且所述目标绕组进行储能；
在驻车加热模式下的第一半周期的第二时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述目标绕组释放储存的能量，以为所述第二电池模组充电。
可选地，所述控制器被配置为：
在驻车加热模式下的第二半周期的第一时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述第二电池模组放电，且所述目标绕组进行储能；
在驻车加热模式下的第二半周期的第二时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述目标绕组释放储存的能量，以为所述第一电池模组充电。
其中，该第一半周期和第二半周期组成了第一电池模组和第二电池模组交替放电的周期，第一时间段和第二时间段形成了上桥开关管与下桥开关管交替导通的周期。
需要说明的是，在该驻车加热模式下，动力电池连接的负载不工作，即动力电池单纯自加热，该第一电池模组1和该第二电池模组2交替放电的频率小于该上桥开关管与下桥开关管交替导通的频率，该上桥开关管与下桥开关管交替导通的频率越大，动力电池两端的电压波动越小，整车供电的可靠性越高。
其中，在该驻车加热模式下，该上桥开关管4先与该下桥开关管5导通是指先控制上桥开关管4导通，下桥开关管5截止，使该第一电池模组1向该目标绕组储电(如图7所示，图7是本公开一示例性实施例另一种绕组储电过程的电流流向示意图。图7中箭头方向即为绕组3储电时的电流方向)，再在指定时长后控制上桥开关管截止，下桥开关管导通，使该目标绕组向该第二电池模组2充电(如图8所示，图8是根据图7所示实施例示出的一种绕组放电过程的电流流向示意图，图8中箭头方向即为绕组3放电的电流方向)。该下桥开关管5先与该上桥开关管4导通是指先控制下桥开关管导通，上桥开关管4截止，使该第二电池模组2向该目标绕组储电(如图9所示，图9是本公开一示例性实施例又一种绕组储电过程的电流流向示意图。图9中箭头方向即为绕组3储电时的电流方向)，再在指定时长后控制下桥开关管5截止，上桥开关管4导通，使该目标绕组向该第一电池模组1充电(如图10所示，图10是根据图9所示实施例示出的一种绕组放电过程的电流流向示意图，图10中箭头方向即为绕组3放电的电流方向)。
可选地，该电池加热组件还包括母线电容，所述母线电容的第一端与所述目标桥臂的第一端连接，所述母线电容的第二端与所述目标桥臂的第二端连接；所述负载包括至少一个驱动负载；
所述控制器201被配置为：
在行车加热模式的第一半周期内，控制所述目标桥臂，以致所述第一电池模组放电，所述第一电池模组或所述母线电容为所述驱动负载供电，以驱动车辆，且为第二电池模组充电；
在行车加热模式的第二半周期内，控制所述目标桥臂，以致所述第二电池模组放电，所述第二电池模组或所述母线电容为所述驱动负载供电，以驱动车辆，且为第一电池模组充电。
可选地，所述控制器201被配置为：
在行车加热模式的第二半周期的第一时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述第二电池模组放电，所述目标绕组进行储能，且所述母线电容为所述驱动负载供电；
在行车加热模式的第二半周期的第二时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述第二电池模组放电，以为所述母线电容充电和为所述驱动负载供电，所述目标绕组释放储存的能量至所述第一电池模组，以为所述第一电池模组充电。
其中，在该行车加热模式下，第一电池模组1和该第二电池模组2交替放电，以为该负载(例如电机电控1和电机电控2)供电，同时完成第一电池模组1和该第二电池模组2的自加热。
示例地，图11是本公开一示例性实施例又一种绕组储电过程的电流流向示意图，在该行车加热模式下，在该第一电池模组1放电时，先控制上桥开关管4导通，下桥开关管5截止，使该第一电池模组1向该目标绕组储电(如图11所示，图11中箭头方向即为绕组3储电时的电流方向)，与此同时，电容6预充的能量维持负载(电机电控1以及电机电控2)的用电；再在指定时长后控制上桥开关管截止，下桥开关管导通，使该目标绕组向该第二电池模组2充电(如图12所示，图12是根据图11所示实施例示出的一种绕组放电过程的电流流向示意图，图12中内部箭头方向即为绕组3放电的电流方向)，与此同时，第一电池模组1和绕组3串联起来给电容6充电，同时给负载(电机电控1以及电机电控2)供电。这样通过图11和图12所示的交替循环，一方面，完成第一电池模组1给负载的升压供电，另一方面，完成第一电池模组1给第二电池模组2的充电，在图11和图12两个过程中，第一电池模组1一直在放电，第二电池模组2一直在被充电。
在目标时长之后(其中，目标时长为第一半周期时长，目标时长之后即在第二半周期内)，可以控制该第二电池模组放电，第一电池模组停止放电，并先该下桥开关管5导通，上桥开关管4截止，使该第二电池模组2向该目标绕组储电(如图13所示，图13是本公开一示例性实施例又一种绕组储电过程的电流流向示意图。图13中箭头方向即为绕组3储电时的电流方向)，与此同时，电容6预充的能量维持负载(电机电控1以及电机电控2)的用电；再在指定时长后(指定时长为第一时间段，指定时长之后即进入第二时间段内)控制下桥开关管5截止，上桥开关管4导通，使该目标绕组向该第一电池模组1充电(如图14所示，图14是根据图13所示实施例示出的一种绕组放电过程的电流流向示意图，图14中内部箭头方向即为绕组3放电的电流方向)。这样通过图13和图14所示的交替循环，一方面，完成第二电池模组2给负载的升压供电，另一方面，完成第二电池模组2给第一电池模组1的充电，在图13和图14两个过程中，第二电池模组2一直在放电，第一电池模组1一直在被充电。
可选地，可以复用电机控制器的桥臂作为所述目标桥臂，复用电机的线圈作为所述目标绕组。
可选地，该电池加热装置还包括第一目标开关，所述第一目标开关的第一端与所述第一电池模组的负极和第二电池模组的正极连接，所述第一目标开关的第二端与所述电机引出的N线连接；
所述控制器201被配置为：接收到驱动指令时，控制所述第一目标开关断开，以进行驱动模式；
接收到驻车加热请求指令，或行车加热请求指令，或均衡加热供电请求指令时，控制所述第一目标开关导通，以进入对应的模式。
示例地，图15是根据图2所示实施例示出的一种电池加热装置的电路图，在该图15中，该目标绕组包括三相绕组，该目标绕组的第一端通过第一目标开关与该第一电池模组的负极和第二电池模组的正极连接；
该控制器201，用于在确定车辆处于行车加热模式，驻车加热模式或者电压均衡加热模式的情况下，控制该第一目标开关K1闭合，并在确定车辆处于四驱模式下，控制该第一目标开关K1断开，并通过该目标桥臂向该三相绕组供电，以向车辆提供驱动力。
需要说明的是，在车辆处于行车加热模式下，控制该第一目标开关K1导通，并按照图11至图12所示的控制方式控制该目标桥臂，以实现第一电池模组1给负载的升压供电的同时，实现第一电池模组1为第二电池模组2充电；按照图13至图14所示的控制方式控制该目标桥臂，以实现第二电池模组2给负载的升压供电的同时，实现第一电池模组2为第二电池模组1充电，从而通过交错升压驱动的方式，在完成自加热的同时，驱动车辆中的电机，以控制车辆行车。在车辆处于驻车加热模式下，控制该第一目标开关K1导通，并按照图7至图10所示的控制方式控制该目标桥臂，以使该第一电池模组与该第二电池模组通过该目标绕组互相充电，实现对该动力电池的加热。在车辆处于电压均衡加热模式，控制该第一目标开关K1导通，并按照图3至图6所示的控制方式控制该目标桥臂，以使该第一电池模组与该第二电池模组共同为负载供电，同时使该第一电池模组与该第二电池模组通过该目标绕组互相充电，实现对该动力电池的加热。
可选地，电池加热装置还包括：第二目标开关，所述第二目标开关的第一端与所述第一电池模组的负极和第二电池模组的正极连接，所述第二目标开关的第二端与所述电机引出的N线连接；
第三目标开关，所述第三目标开关的第一端与所述电机引出的N线连接，所述第三目标开关的第二端与电驱***的电机连接；
所述控制器201被配置为：在多电驱协同驱动模式下，控制所述第二目标开关断开，所述第三目标开关闭合或者断开，以实现多电驱协同驱动；
接收到驻车加热请求指令，或行车加热请求指令，或均衡加热供电请求指令时，控制所述第二目标开关闭合，所述第三目标开关断开，以进入对应的模式。
需要说明的是，在多电驱协同驱动模式下，控制所述第二目标开关断开，所述第三目标开关闭合时，可以形成一个六相电机，以实现对一个六相电机和一个三相电机的协同驱动。在多电驱协同驱动模式下，控制所述第二目标开关断开，所述第三目标开关断开时，可以实现对三个三相电机的协同驱动。
示例地，图16是根据图2所示实施例示出的另一种电池加热装置的电路图，在该图16中，该目标绕组包括第一套绕组线圈和第二套绕组线圈，该第一套绕组线圈包括三个线圈，该第一套绕组中线圈的第一端连接第二目标开关K2的第一端和第三目标开关K3的第一端，该第一套绕组中线圈的第二端和该第二套绕组中线圈的第二端分别连接桥臂的中点接线端；
其中，在确定车辆处于行车加热模式，驻车加热模式或者电压均衡加热模式的情况下，控制该第二目标开关K2闭合，该第三目标开关K3断开后，对目标桥臂的控制可以参见以上图3至图14中的相关描述，本公开在此不再赘述。在确定车辆处于全功率驱动模式的情况下，对目标桥臂的控制可以参考现有技术中对全桥电路对电机的控制方式，该控制方式在现有技术中较为成熟，本公开对此不作限定。
以上技术方案，通过对车辆中电机绕组的复用，实现对电机绕组用途的灵活控制，能够在降低车辆电池加热成本的同时，提升车辆驱动过程的灵活性和可靠性。
本公开的另一示例性实施例中提供一种车辆，该车辆包括以上图2至图16中任一项所述的电池加热装置。
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 (14)

1.一种电池加热装置，其特征在于，包括控制器，动力电池，目标绕组和目标桥臂，所述动力电池包括串联连接的第一电池模组和第二电池模组；
所述目标绕组的第一端连接所述第一电池模组的负极和所述第二电池模组的正极，所述目标绕组的第二端连接所述目标桥臂的中点；
所述目标桥臂的第一端与所述第一电池模组的正极连接，所述目标桥臂的第二端与所述第二电池模组的负极连接；
所述控制器，与所述目标桥臂连接，所述控制器被配置为：在驻车加热模式下，控制所述目标桥臂，使所述第一电池模组与所述第二电池模组交替充放电，实现对所述动力电池的加热。
2.根据权利要求1所述的电池加热装置，其特征在于，还包括：
负载，所述负载的第一端与所述目标桥臂的第一端连接，所述负载的第二端与所述目标桥臂的第二端连接；
所述控制器被配置为：
在均衡加热供电模式下，控制所述目标桥臂，以致所述第一电池模组和所述第二电池模组共同为所述负载供电，且实现所述第一电池模组和所述第二电池模组之间的均衡。
3.根据权利要求2所述的电池加热装置，其特征在于，当所述第一电池模组的第一电压大于所述第二电池模组的第二电压时，所述控制器被配置为：
在均衡加热供电模式的第一时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述第一电池模组和所述第二电池模组共同为所述负载供电，且所述目标绕组进行储能；
在均衡加热供电模式的第二时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述第一电池模组和所述第二电池模组共同为所述负载供电，且所述目标绕组释放储能的能量，以为所述第二电池模组充电。
4.根据权利要求2所述的电池加热装置，其特征在于，当所述第一电池模组的第一电压小于所述第二电池模组的第二电压时，所述控制器被配置为：
在均衡加热供电模式的第一时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述第一电池模组和所述第二电池模组共同为所述负载供电，且所述目标绕组进行储能；
在均衡加热供电模式的第二时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述第一电池模组和所述第二电池模组共同为所述负载供电，且所述目标绕组释放储能的能量，以为所述第一电池模组充电。
5.根据权利要求1所述的电池加热装置，其特征在于，所述控制器被配置为：
在驻车加热模式下的第一半周期内，控制所述目标桥臂，以致所述第一电池模组放电，以为第二电池模组充电；
在驻车加热模式下的第二半周期内，控制所述目标桥臂，以致所述第二电池模组放电，以为第一电池模组充电；
所述第一半周期和所述第二半周期交替执行。
6.根据权利要求5所述的电池加热装置，其特征在于，所述控制器被配置为：
在驻车加热模式下的第一半周期的第一时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述第一电池模组放电，且所述目标绕组进行储能；
在驻车加热模式下的第一半周期的第二时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述目标绕组释放储存的能量，以为所述第二电池模组充电。
7.根据权利要求5所述的电池加热装置，其特征在于，
所述控制器被配置为：
在驻车加热模式下的第二半周期的第一时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述第二电池模组放电，且所述目标绕组进行储能；
在驻车加热模式下的第二半周期的第二时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述目标绕组释放储存的能量，以为所述第一电池模组充电。
8.根据权利要求1所述的电池加热装置，其特征在于，其还包括母线电容，所述母线电容的第一端与所述目标桥臂的第一端连接，所述母线电容的第二端与所述目标桥臂的第二端连接；所述负载包括至少一个驱动负载；
所述控制器被配置为：
在行车加热模式的第一半周期内，控制所述目标桥臂，以致所述第一电池模组放电，所述第一电池模组或所述母线电容为所述驱动负载供电，以驱动车辆，且为第二电池模组充电；
在行车加热模式的第二半周期内，控制所述目标桥臂，以致所述第二电池模组放电，所述第二电池模组或所述母线电容为所述驱动负载供电，以驱动车辆，且为第一电池模组充电。
9.根据权利要求8所述的电池加热装置，其特征在于，所述控制器被配置为：
在行车加热模式的第一半周期的第一时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述第一电池模组放电，所述目标绕组进行储能，且所述母线电容为所述驱动负载供电；
在行车加热模式的第一半周期的第二时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述第一电池模组放电，以为所述母线电容充电和为所述驱动负载供电，所述目标绕组释放储存的能量至所述第二电池模组，以为所述第二电池模组充电。
10.根据权利要求8所述的电池加热装置，其特征在于，所述控制器被配置为：
在行车加热模式的第二半周期的第一时间段内，控制所述目标桥臂的下桥臂导通，且上桥臂关断，所述第二电池模组放电，所述目标绕组进行储能，且所述母线电容为所述驱动负载供电；
在行车加热模式的第二半周期的第二时间段内，控制所述目标桥臂的上桥臂导通，且下桥臂关断，所述第二电池模组放电，以为所述母线电容充电和为所述驱动负载供电，所述目标绕组释放储存的能量至所述第一电池模组，以为所述第一电池模组充电。
11.根据权利要求1所述的电池加热装置，其特征在于，复用电机控制器的桥臂作为所述目标桥臂，复用电机的线圈作为所述目标绕组。
12.根据权利要求11所述的电池加热装置，其特征在于，其还包括第一目标开关，所述第一目标开关的第一端与所述第一电池模组的负极和第二电池模组的正极连接，所述第一目标开关的第二端与所述电机引出的N线连接；
所述控制器被配置为：接收到驱动指令时，控制所述第一目标开关断开，以进行驱动模式；
接收到驻车加热请求指令，或行车加热请求指令，或均衡加热供电请求指令时，控制所述第一目标开关导通，以进入对应的模式。
13.根据权利要求11所述的电池加热装置，其特征在于，其还包括：
第二目标开关，所述第二目标开关的第一端与所述第一电池模组的负极和第二电池模组的正极连接，所述第二目标开关的第二端与所述电机引出的N线连接；
第三目标开关，所述第三目标开关的第一端与所述电机引出的N线连接，所述第三目标开关的第二端与电驱***的电机连接；
所述控制器被配置为：在多电驱协同驱动模式下，控制所述第二目标开关断开，所述第三目标开关闭合或者断开，以实现多电驱协同驱动；
接收到驻车加热请求指令，或行车加热请求指令，或均衡加热供电请求指令时，控制所述第二目标开关闭合，所述第三目标开关断开，以进入对应的模式。
14.一种车辆，其特征在于，包括以上权利要求1-13中任一项所述的电池加热装置。
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