JP7797656B2

JP7797656B2 - 電池自己加熱装置、電池自己加熱方法及び車両

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Publication number: JP7797656B2
Application number: JP2024535613A
Authority: JP
Inventors: 凌和平; ▲閻▼磊; ▲ざい▼震; 高文; 朱可
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2022-03-31
Filing date: 2023-02-01
Publication date: 2026-01-13
Anticipated expiration: 2043-02-01
Also published as: EP4474210A4; EP4474210A1; AU2023247930A1; KR20240107330A; WO2023185245A1; AU2023247930B2; JP2025510453A; US20240367553A1; CN116923198A

Description

本開示は、２０２２年３月３１日に中国国家知識産権局に提出された、出願番号が２０２２１０３４６５７２．Ｘで、出願名称が「電池自己加熱装置、電池自己加熱方法及び車両」である中国特許出願の優先権を主張するものであり、その全ての内容は参照により本願に組み込まれるものとする。

本開示は、車両の分野に関し、具体的には、電池自己加熱装置、電池自己加熱方法及び車両に関する。

低温環境下で、純電気自動車の充電性能が低下する。そのため、純電気自動車の動力電池を加熱し、本体の温度を上昇させ、純電気自動車の寒冷環境での動力を確保する必要がある。

関連技術では、電池の加熱方法は、主に外部加熱及び内部加熱を含む。外部加熱は、追加の加熱設備を追加して電池を加熱することであり、このような加熱方式は、コストが高く、加熱効率が低い。内部加熱原理は、主に電池の充放電サイクルを利用し、電池の内部抵抗によって自己発熱することであるが、現在実現可能な電池自己加熱技術内の加熱電力が限られている。

本開示の目的は、以上の技術的課題を解決するか又は部分的に解決するために、電池自己加熱装置、電池自己加熱方法及び車両を提供することである。

上記目的を実現するために、本開示に係る電池自己加熱装置は、互いに接続された第１エネルギー処理装置、第２エネルギー処理装置及びコントローラを含み、前記第１エネルギー処理装置は、第１インバータ及び第１モータを含み、前記第２エネルギー処理装置は、第２インバータ及び第２モータを含み、前記第１インバータの第１バス端子は、第１動力電池の正極に接続され、第１インバータの第２バス端子は、前記第１動力電池の負極、前記第２動力電池の負極及び前記第２インバータの第２バス端子に接続され、前記第１モータの第１端子は、前記第１インバータの中点に接続され、前記第２モータの第１端子は、前記第２インバータの中点に接続され、前記第１モータの第２端子は、共通接続されて第１中性点を形成し、かつ中性線により、前記第２モータの第２端子を共通接続して形成された第２中性点に接続され、前記コントローラは、第１所定の状態で、前記第１動力電池と前記第２動力電池が前記第１エネルギー処理装置と前記第２エネルギー処理装置により充電／放電を行って、前記第１動力電池及び前記第２動力電池の加熱を実現するために、前記第１インバータ及び前記第２インバータの導通／遮断を制御するように構成される。

好ましくは、前記装置は、第１スイッチをさらに含み、前記第１スイッチは、前記第１中性点と前記第２中性点との間に接続され、前記第１スイッチがオンになる場合、前記第１中性点と前記第２中性点とは、導通し、前記コントローラは、前記第１所定の状態で、前記第１スイッチをオンに制御するように構成される。

好ましくは、前記装置は、第２スイッチをさらに含み、前記第２スイッチは、前記第１動力電池の正極、前記第２動力電池の正極、前記第１インバータの第１バス端子及び前記第２インバータの第１バス端子に接続され、前記第２スイッチがオンになる場合、前記第１動力電池の正極、前記第２動力電池の正極、前記第１インバータの第１バス端子及び前記第２インバータの第１バス端子は、導通し、前記コントローラは、第２所定の状態で、外部電源が前記第１動力電池及び前記第２動力電池を充電するために、前記第１スイッチをオフに制御し、前記第２スイッチをオンに制御するように構成される。

好ましくは、前記コントローラは、前記第１所定の状態で、前記第１動力電池と前記第２動力電池が前記第１エネルギー処理装置と前記第２エネルギー処理装置により充電／放電を行って、前記第１動力電池及び前記第２動力電池の加熱を実現するために、前記第１インバータの上ブリッジアームと前記第２インバータの下ブリッジアームとを同時に導通させるように制御するか、又は前記第１インバータの下ブリッジアームと前記第２インバータの上ブリッジアームとを同時に導通させるように制御するように構成される。

好ましくは、前記装置は、第３エネルギー処理装置及び第３スイッチをさらに含み、前記第３エネルギー処理装置は、第３インバータ及び第３モータを含み、前記第３インバータの第１バス端子は、前記第２動力電池の正極、前記第２インバータの第１バス端子及び前記第２スイッチに接続され、前記第３インバータの第２バス端子は、前記第１動力電池の負極、前記第２動力電池の負極、前記第１インバータの第２バス端子及び前記第２インバータの第２バス端子に接続され、前記第３モータの第１端子は、前記第３インバータの中点に接続され、前記第３モータの第２端子は、共通接続されて第３中性点を形成し、前記第３中性点は、第３スイッチを介して前記第１スイッチ及び前記第２中性点に接続され、前記コントローラは、前記第１所定の状態で、前記第１動力電池と前記第２動力電池が前記第１エネルギー処理装置、前記第２エネルギー処理装置及び前記第３エネルギー処理装置により充電／放電を行って、前記第１動力電池及び前記第２動力電池の加熱を実現するために、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンに制御し、前記第２スイッチをオフに制御し、かつ前記第１インバータ、前記第２インバータ及び前記第３インバータの導通／遮断を制御するように構成される。

好ましくは、前記装置は、第４エネルギー処理装置及び第４スイッチをさらに含み、前記第４エネルギー処理装置は、第４インバータ及び第４モータを含み、前記第４インバータの第１バス端子は、前記第１動力電池の正極、前記第１インバータの第１バス端子及び前記第２スイッチに接続され、前記第４インバータの第２バス端子は、前記第１動力電池の負極、前記第２動力電池の負極、前記第１インバータの第２バス端子及び前記第２インバータの第２バス端子に接続され、前記第４モータの第１端子は、前記第４インバータの中点に接続され、前記第４モータの第２端子は、共通接続されて第４中性点を形成され、前記第４中性点は、第４スイッチを介して前記第１スイッチ及び前記第１中性点に接続され、前記コントローラは、前記第１所定の状態で、前記第１動力電池と前記第２動力電池が前記第１エネルギー処理装置、前記第２エネルギー処理装置及び前記第４エネルギー処理装置により充電／放電を行って、前記第１動力電池及び前記第２動力電池の加熱を実現するために、前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオンに制御し、前記第２スイッチをオフに制御し、かつ前記第１インバータ、前記第２インバータ及び前記第４インバータの導通／遮断を制御するように構成される。

好ましくは、前記装置は、第５エネルギー処理装置及び第６エネルギー処理装置をさらに含み、
前記第５エネルギー処理装置は、第５インバータ及び第５モータを含み、前記第６エネルギー処理装置は、第６インバータ及び第６モータを含み、
前記第５インバータの第１バス端子は、前記第１動力電池の負極、前記第２動力電池の負極、前記第３動力電池の正極、前記第４動力電池の正極、前記第１インバータの第２バス端子及び前記第２インバータの第２バス端子に接続され、前記第５インバータの第２バス端子は、前記第３動力電池の負極、前記第４動力電池の負極及び前記第６インバータの第２バス端子に接続され、前記第５モータの第１端子は、前記第５インバータの中点に接続され、前記第６モータの第１端子は、前記第６インバータの中点に接続され、前記第５モータの第２端子は、共通接続されて第５中性点を形成し、かつ前記第６モータの第２端子を共通接続して形成された第６中性点に接続され、前記コントローラは、前記第１所定の状態で、前記第１動力電池、前記第２動力電池、前記第３動力電池及び前記第４動力電池が前記第１エネルギー処理装置、前記第２エネルギー処理装置、前記第５エネルギー処理装置及び前記第６エネルギー処理装置により充電／放電を行って、前記第１動力電池、前記第２動力電池、前記第３動力電池及び前記第４動力電池の加熱を実現するために、前記第１スイッチをオンに制御し、前記第２スイッチをオフに制御し、かつ前記第１インバータ、前記第２インバータ、前記第５インバータ及び前記第６インバータの導通／遮断を制御するように構成される。

好ましくは、前記装置は、第５スイッチ、第６スイッチ、第７スイッチ及び第８スイッチをさらに含み、前記第５スイッチは、前記第５中性点と前記第６中性点との間に接続され、前記第５スイッチがオンになる場合、前記第５中性点と前記第６中性点とは、導通し、前記第６スイッチの第１端子は、前記第５インバータの第１バス端子及び前記第８スイッチの第１端子に接続され、前記第６スイッチの第２端子は、前記第６インバータの第１バス端子、前記第２インバータの第２バス端子、前記第１インバータの第２バス端子、前記第２動力電池の負極、前記第４動力電池の正極及び前記第７スイッチの第１端子に接続され、前記第６スイッチがオンになる場合、前記第６スイッチの第１端子と第２端子とは、導通し、前記第７スイッチの第２端子は、前記第５インバータの第２バス端子、前記第６インバータの第２バス端子、前記第３動力電池の負極及び前記第４動力電池の負極に接続され、前記第７スイッチの第３端子は、前記第１動力電池の負極、前記第３動力電池の正極及び前記第８スイッチの第２端子に接続され、前記第８スイッチの第３端子は、前記第１インバータの第１バス端子、前記第２スイッチ及び前記第１動力電池の正極に接続され、前記コントローラは、前記第２所定の状態で、外部電源が前記第１動力電池、前記第２動力電池、前記第３動力電池及び前記第４動力電池を充電するために、前記第１スイッチ及び前記第５スイッチをオフに制御し、前記第２スイッチ及び前記第６スイッチをオンに制御し、前記第７スイッチの第１端子と前記第７スイッチの第２端子との接続を制御し、前記第８スイッチの第１端子と前記第８スイッチの第３端子との接続を制御するように構成される。

好ましくは、前記コントローラは、前記第１所定の状態で、前記第１動力電池と前記第２動力電池が前記第１エネルギー処理装置と前記第２エネルギー処理装置により充電／放電を行い、前記第３動力電池と前記第４動力電池が前記第５エネルギー処理装置と前記第６エネルギー処理装置により充電／放電を行って、前記第１動力電池、前記第２動力電池、前記第３動力電池及び前記第４動力電池の加熱を実現するために、前記第１インバータ、前記第２インバータ、前記第３インバータ及び前記第４インバータの導通／遮断を制御するように構成され、前記第１動力電池が前記第２動力電池を充電するとき、前記第４動力電池は、前記第３動力電池を充電し、前記第２動力電池が前記第１動力電池を充電するとき、前記第３動力電池は、前記第４動力電池を充電する。

好ましくは、前記第１モータ、前記第２モータ、前記第３モータ及び前記第４モータは、それぞれ車両内の駆動モータであり、前記コントローラは、第３所定の状態で、前記第１動力電池、前記第２動力電池、前記第３動力電池及び前記第４動力電池がそれぞれ前記第１モータ、前記第２モータ、前記第３モータ及び前記第４モータにより車両を駆動するために、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第５スイッチ及び前記第６スイッチをオフに制御し、前記第７スイッチの第１端子と前記第７スイッチの第３端子との接続を制御し、前記第８スイッチの第１端子と前記第２端子との接続を制御するように構成される。

好ましくは、前記第１インバータ、前記第２インバータ、前記第５インバータ及び前記第６インバータは、それぞれ３組のブリッジアームを含み、前記第１モータ、前記第２モータ、前記第５モータ及び前記第６モータは、それぞれ３相モータであり、それぞれ３つのモータ巻線を含み、かつ前記第１所定の状態で、前記第１モータ、前記第２モータ、前記第５モータ及び前記第６モータのそれぞれの３つのモータ巻線内の電流は、常に同じ方向を向く。

好ましくは、前記コントローラは、前記第１所定の状態で、前記第１動力電池及び前記第２動力電池によって発生した熱をヒートポンプによって車両の乗員室に導出して熱源を提供するように構成される。

また、本開示に係る電池自己加熱方法は、第１所定の状態で、前記第１動力電池と前記第２動力電池が前記第１エネルギー処理装置と前記第２エネルギー処理装置により充電／放電を行って、前記第１動力電池及び前記第２動力電池の加熱を実現するために、前記第１インバータ及び前記第２インバータの導通／遮断を制御するステップを含み、前記第１エネルギー処理装置は、第１インバータ及び第１モータを含み、前記第２エネルギー処理装置は、第２インバータ及び第２モータを含み、前記第１インバータの第１バス端子は、第１動力電池の正極に接続され、前記第１インバータの第２バス端子は、前記第１動力電池の負極、前記第２動力電池の負極及び前記第２インバータの第２バス端子に接続され、前記第１モータの第１端子は、前記第１インバータの中点に接続され、前記第２モータの第１端子は、前記第２インバータの中点に接続され、前記第１モータの第２端子は、共通接続されて第１中性点を形成し、かつ中性線により、前記第２モータの第２端子を共通接続して形成された第２中性点に接続される。

また、本開示に係る電動移動体は、上記のような電池自己加熱装置を含む。

上記技術手段によれば、デュアルモータ及びデュアル電気制御システムを利用して低周波振動加熱を行う電池自己加熱装置を提供し、該電池自己加熱装置は、一部の電動移動体、例えば四駆電気自動車がデュアルモータ及びデュアル電気制御システムを有する特性を十分に利用し、デュアルモータを中性線によって接続する方式により、動力電池の自己加熱の効率、電力を大幅に向上させ、かつ低コストを確保することができる。

本開示の他の特徴及び利点については、以下の発明を実施するための形態において詳細に説明する。

図面は、本開示の更なる理解を提供し、かつ明細書の一部を構成するものであり、以下の具体的な実施形態とともに本開示を説明するものであるが、本開示を限定するものではない。

本開示の１つの例示的な実施例に係る電池自己加熱装置の概略構成図である。本開示の別の例示的な実施例に係る電池自己加熱装置の概略構成図である。本開示の別の例示的な実施例に係る電池自己加熱装置の概略構成図である。本開示の別の例示的な実施例に係る電池自己加熱装置の概略構成図である。本開示の別の例示的な実施例に係る電池自己加熱装置の概略構成図である。本開示の別の例示的な実施例に係る電池自己加熱装置の概略構成図である。本開示の別の例示的な実施例に係る電池自己加熱装置内の第７スイッチ及び第８スイッチの端子の概略図である。本開示の１つの例示的な実施例に係る電池自己加熱方法のフローチャートである。本開示の１つの例示的な実施例に係る電動移動体の構造ブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本開示の具体的な実施形態を詳細に説明する。ここで記述した具体的な実施形態が本開示を説明し解釈するためのものに過ぎず、本開示を限定するものではないことを理解されたい。

なお、本開示において取得された全ての信号、情報又はデータの動作は、いずれも所在国の対応するデータ保護法規に準拠した上で、対応する装置の所有者の許可を得て行われる。

図１は、本開示の１つの例示的な実施例に係る電池自己加熱装置の概略構成図である。図１に示すように、上記装置は、互いに接続された第１エネルギー処理装置１０、第２エネルギー処理装置２０及びコントローラ（図示せず）を含み、上記第１エネルギー処理装置１０は、第１インバータ１１及び第１モータ１２を含み、上記第２エネルギー処理装置２０は、第２インバータ２１及び第２モータ２２を含み、上記第１インバータ１１の第１バス端子は、第１動力電池１の正極に接続され、上記第１インバータ１１の第２バス端子は、上記第１動力電池１の負極、上記第２動力電池２の負極及び上記第２インバータ２１の第２バス端子に接続され、上記第１モータ１２の第１端子は、上記第１インバータ１１の中点に接続され、上記第２モータ２２の第１端子は、上記第２インバータ２１の中点に接続され、上記第１モータ１２の第２端子は、共通接続されて第１中性点１３を形成し、かつ中性線により、上記第２モータ２２の第２端子を共通接続して形成された第２中性点２３に接続され、上記コントローラは、第１所定の状態で、上記第１動力電池１と上記第２動力電池２が上記第１エネルギー処理装置１０と上記第２エネルギー処理装置２０により充電／放電を行って、上記第１動力電池１及び上記第２動力電池２の加熱を実現するために、上記第１インバータ１１及び上記第２インバータ２１の導通／遮断を制御するように構成される。

図１に示す第１動力電池１及び第２動力電池２は、いずれも同一の電動移動体内の動力電池であってもよい。該第１エネルギー処理装置１０及び第２エネルギー処理装置２０は、いずれも同一の電動移動体内の部材であってもよく、電動移動体は、電動又はハイブリッド車両、船舶、飛行機などを含んでもよく、以下、主に車両を例として説明する。例えば、現在の四駆電気自動車は、デュアルモータ及びデュアル電気制御システムを用いることが多く、この場合、該第１インバータ１１が車両内の１番目のモータコントローラ内のインバータであり、該第１モータ１２が車両内の該１番目のモータコントローラによって制御される１番目のモータであり、該第２インバータ２１が車両内の２番目のモータコントローラ内のインバータであり、かつ該第２モータ２２が車両内の該２番目のモータコントローラによって制御される２番目のモータであってもよい。

該第１所定の状態は、該第１動力電池１及び第２動力電池２を加熱する必要がある状態であってもよく、例えば、第１動力電池１及び第２動力電池２の電力量が所定の電力量閾値より低い状態、又は第１動力電池１及び第２動力電池２の温度が所定の温度閾値より低い状態などである。

コントローラが該第１所定の状態で上記第１インバータ１１及び上記第２インバータ２１の導通／遮断を制御することにより、上記第１動力電池１と上記第２動力電池２との間に上記第１エネルギー処理装置１０と上記第２エネルギー処理装置２０により振動電流が発生し、これにより、互いに充電／放電を行って、上記第１動力電池１及び上記第２動力電池２の加熱を実現する。このように、車両内のシングルモータ及びシングル電気制御システムのみを利用して電池自己加熱を行う方式と比較して、車両内の２つのモータ及び２つの電気制御システムをいずれも電池の振動加熱過程に組み込むことにより、増加したモータ及び電気制御システムが自己加熱過程においてさらに熱を発生させ、発生した熱が元のシングルモータ及びシングル電気制御システムによる自己加熱により発生した熱の少なくとも２倍であり、電池の自己加熱効率を大幅に向上させることができる。また、発生した熱が大幅に増加するため、加熱により発生した熱が電池に必要な熱を超える場合に、過剰な熱をヒートポンプによって導出して車両の乗員室に熱源を提供することもでき、これにより、車両の乗員室の加熱時に消費されるエネルギーが減少し、また、該第１エネルギー処理装置１０及び上記第２エネルギー処理装置２０がいずれも車両内の既存の部材であってもよいため、車両に既に存在する部材を十分に利用して車両の動力電池を加熱することができ、これにより、コストが節約される。

該第１インバータ１１及び第２インバータ２１内のブリッジアームは、図１に示すような３相であってもよく、他の数であってもよく、図１では単に一例である。該第１モータ１２及び第２モータ２２に含まれるモータ巻線の数は、該第１インバータ１１及び第２インバータ２１内のブリッジアームの数にそれぞれ対応する。

図１に示す、該第１インバータ１１及び第２インバータ２１内のブリッジアームが３相ブリッジアームであり、該第１モータ１２及び第２モータ２２のそれぞれが３つのモータ巻線（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６）を含む場合を例として、該コントローラは、該第１所定の状態で、上記第１インバータ１１の上ブリッジアーム及び上記第２インバータ２１の下ブリッジアームを同時に導通させるように制御するか、又は上記第１インバータ１１の下ブリッジアーム及び上記第２インバータ２１の上ブリッジアームを同時に導通させるように制御することにより、上記第１動力電池１及び上記第２動力電池２の自己加熱を実現することができる。該加熱期間において、該第１エネルギー処理装置１０及び該第２エネルギー処理装置２０内の電流状態は、以下の４つの状態を含んでもよい。

状態１では、該第１インバータ１１内の３つの上ブリッジアーム（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）及び第２インバータ２１内の３つの下ブリッジアーム（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）の導通を制御し、該第１インバータ１１内の３つの下ブリッジアーム（Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６）及び第２インバータ２１内の３つの上ブリッジアーム（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）の切断を制御し、第１動力電池１が外部に放電し、第１モータ１２及び第２モータ２２がエネルギーを貯蔵する。電流は、第１動力電池１の正極から流出し、第１インバータ１１内の３つの上ブリッジアーム（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）を通過して第１モータ１２に流れ、さらに第１モータ１２と第２モータ２２との間の中性線を通過して第２モータ２２から流出し、第２インバータ２１内の３つの下ブリッジアーム（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）を通過して第１動力電池１の負極に戻り、この状態で、第１動力電池１が放電し、第１モータ１２と第２モータ２２が充電し、第１動力電池１の電圧が低下する。

状態２では、該第１インバータ１１内の３つの下ブリッジアーム（Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６）及び第２インバータ２１内の３つの上ブリッジアーム（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）の導通を制御し、該第１インバータ１１内の３つの上ブリッジアーム（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）及び第２インバータ２１内の３つの下ブリッジアーム（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）の遮断を制御し、モータ巻線内の電流が急変できないため、第１モータ１２及び第２モータ２２が還流し、還流電流が第２インバータ２１内の３つの上ブリッジアーム（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）に逆並列接続されたダイオードを通過して、第２動力電池２の正極に流れ、第２動力電池２を充電し、充電電流が続いて第２動力電池２の負極から流出し、第１インバータ１１の３つの下ブリッジアーム（Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６）に逆並列接続されたダイオードを通過して、第１モータ１２及び第２モータ２２に戻る。この状態で、第１モータ１２及び第２モータ２２が放電し、第２動力電池２が充電し、第１モータ１２及び第２モータ２２が前の状態で貯蔵された電気エネルギーを放出し、電気エネルギーが第２動力電池２に伝達され、第１モータ１２及び第２モータ２２の電圧が低下し、第２動力電池２の電圧が上昇する。

状態３では、第１インバータ１１及び第２インバータ２１の導通／遮断状態は、変化しない。この場合、第２動力電池２の電圧が最高レベルに達し、電流は、第２動力電池２の正極から流出し、第２インバータ２１内の３つの上ブリッジアーム（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）、第２モータ２２、第１モータ１２、第１インバータ１１内の３つの下ブリッジアーム（Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６）を通過して、最終的に第２動力電池２の負極に戻る。この状態で、第２動力電池２が放電し、その電圧が低下し、放出された電気エネルギーが該第１モータ１２及び第２モータ２２に貯蔵され、第１モータ１２及び第２モータ２２が充電し、それらの電圧が上昇する。

状態４では、該第１インバータ１１内の３つの上ブリッジアーム（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）及び第２インバータ２１内の３つの下ブリッジアーム（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）の導通を制御し、該第１インバータ１１内の３つの下ブリッジアーム（Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６）及び第２インバータ２１内の３つの上ブリッジアーム（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）の遮断を制御し、第１モータ１２及び第２モータ２２が還流し、還流電流は、第１インバータ１１内の３つの上ブリッジアーム（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）に逆並列接続されたダイオードを通過して、第１動力電池１の正極に流れ、第１動力電池１を充電し、充電電流は、第１動力電池１の負極から流出し、第２インバータ２１内の３つの下ブリッジアーム（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）に逆並列接続されたダイオードを通過して、第１モータ１２及び第２モータ２２に戻る。この状態で、第１モータ１２及び第２モータ２２が放電し、それらの電圧が低下し、第１動力電池１が充電し、その電圧が上昇する。

上記電池自己加熱過程において、第１動力電池１及び第２動力電池２がいずれも充電及び放電の過程を経ることにより、該第１動力電池１及び第２動力電池２のいずれかにより自己発熱の効果を達成することができる。

また、モータを含む一般的な回路において、任意の時刻で、モータの中性点（Ｎ点）に入る電流の総和がモータの中性点から流出する電流の総和に等しくなることを確保するために、モータを流れる電流は、異なる方向を向く必要があり、例えば、１相入力と１相出力であってもよく、１相入力と２相出力であってもよく、１相出力と２相入力であってもよいため、従来のモータを通過する最大電流は、その１相のモータ巻線の制限電流のみである。図１に示す電池自己加熱装置の概略図において、該第１モータ１２及び第２モータ２２がいずれも両者の間に接続された中性線により電流を引き出すことができるため、該第１モータ１２及び第２モータ２２内の３相のモータ巻線内の電流は、いずれも同じ方向を向くことができ、これにより該第１モータ１２及び第２モータ２２内の通過可能な電流の大きさを大幅に増加させ、モータの最大過電流能力を完全に発揮する。電流が大きいほど、該第１動力電池１及び第２動力電池２内に発生した熱がより多くなるため、本実施例により達成される電池自己加熱の効率をより向上させることができる。

また、図１に示す、該第１インバータ１１及び第２インバータ２１内のブリッジアームが３相ブリッジアームであり、かつ該第１モータ１２及び第２モータ２２のそれぞれが３つのモータ巻線を含む場合、該第１モータ１２及び第２モータ２２に含まれる３つのモータ巻線内の電流が同じ方向を向くと、３つのモータ巻線内の電流の大きさが等しく、モータ内に合成される電磁力が常にゼロであり、さらにゼロトルク出力を実現し、任意の追加のトルク制御なしで電池自己加熱過程におけるモータの静止を確保することができる。

以上の技術手段によれば、デュアルモータ及びデュアル電気制御システムを利用して低周波振動加熱を行う電池自己加熱装置を提供し、該電池自己加熱装置は、一部の電動移動体、例えば四駆電気自動車がデュアルモータ及びデュアル電気制御システムを有する特性を十分に利用し、デュアルモータを中性線によって接続する方式により、動力電池の自己加熱の効率、電力を大幅に向上させ、かつ低コストを確保することができる。

図２は、本開示の別の例示的な実施例に係る電池自己加熱装置の概略構成図である。図２に示すように、上記装置は、第１スイッチＫ１をさらに含み、上記第１スイッチＫ１は、上記第１中性点１３と上記第２中性点２３との間に接続され、上記第１スイッチＫ１がオンになる場合、上記第１中性点１３と上記第２中性点２３とは、導通し、上記コントローラは、上記第１所定の状態で、上記第１スイッチＫ１をオンに制御するように構成される。即ち、該第１所定の状態で、該第１モータ１２と第２モータ２２とが導通することにより、上記第１動力電池１と上記第２動力電池２が上記第１エネルギー処理装置１０と上記第２エネルギー処理装置２０により充電／放電を行って、上記第１動力電池１及び上記第２動力電池２の加熱を実現することができる。

可能な一実施形態では、図２に示すように、上記装置は、第２スイッチＫ２をさらに含み、上記第２スイッチＫ２は、上記第１動力電池１の正極、上記第２動力電池２の正極、上記第１インバータ１１の第１バス端子及び上記第２インバータ２１の第１バス端子に接続され、上記第２スイッチＫ２がオンになる場合、上記第１動力電池１の正極、上記第２動力電池２の正極、上記第１インバータ１１の第１バス端子及び上記第２インバータ２１の第１バス端子は、導通し、上記コントローラは、第２所定の状態で、外部電源が上記第１動力電池１及び上記第２動力電池２を充電するために、上記第１スイッチＫ１をオフに制御し、上記第２スイッチＫ２をオンに制御するように構成される。該第２所定の状態は、該第１動力電池１及び第２動力電池２を充電する必要がある状態であってもよく、例えば、車両が外部充電スタンドに接続された状態、又は第１動力電池１及び第２動力電池２の電力量が該所定の電力量閾値より低い状態である。この場合、該第１動力電池１及び第２動力電池２は、それぞれ独立した電池パックとして充電される。

可能な一実施形態では、該第１モータ１２及び該第２モータ２２が車両内の駆動モータであってもよく、この場合、該コントローラは、第３所定の状態で、上記第１動力電池１と上記第２動力電池２がそれぞれ上記第１モータ１２と上記第２モータ２２により車両を駆動するために、上記第１スイッチＫ１及び上記第２スイッチＫ２をオフに制御するように構成される。該第３所定の状態は、車両が正常に走行する必要がある状態であり、この状態で、上記第１スイッチＫ１及び上記第２スイッチＫ２をオフに制御することにより、該第１モータ１２と第２モータ２２のそれぞれが対応する走行駆動機能を完了することができる。

また、デュアルモータ及びデュアル電気制御システムを利用して振動加熱回路を実現して車両内の電池を加熱することを基に、より多くのモータ及びモータコントローラを回路に追加して電池の自己加熱効果をさらに強化することもできる。例えば、下記図３と図４は、車両に２つの動力電池が存在し、かつ３つのモータ及び３つのモータコントローラが存在する場合に構成可能な電池自己加熱回路の２つの概略構成図を示す。

図３は、本開示の別の例示的な実施例に係る電池自己加熱装置の概略構成図である。図３に示すように、上記装置は、第３エネルギー処理装置３０及び第３スイッチＫ３をさらに含み、上記第３エネルギー処理装置３０は、第３インバータ３１及び第３モータ３２を含み、上記第３インバータ３１の第１バス端子は、上記第２動力電池２の正極、上記第２インバータ２１の第１バス端子及び上記第２スイッチＫ２に接続され、上記第３インバータ３１の第２バス端子は、上記第１動力電池１の負極、上記第２動力電池２の負極、上記第１インバータ１１の第２バス端子及び上記第２インバータ２１の第２バス端子に接続され、上記第３モータ３２の第１端子は、上記第３インバータ３１の中点に接続され、上記第３モータ３２の第２端子は、共通接続されて第３中性点３３を形成し、上記第３中性点３３は、第３スイッチＫ３を介して上記第１スイッチＫ１及び上記第２中性点２３に接続され、上記コントローラは、上記第１所定の状態で、上記第１動力電池１と上記第２動力電池２が上記第１エネルギー処理装置１０、上記第２エネルギー処理装置２０及び上記第３エネルギー処理装置３０により充電／放電を行って、上記第１動力電池１及び上記第２動力電池２の加熱を実現するために、上記第１スイッチＫ１及び上記第３スイッチＫ３をオンに制御し、上記第２スイッチＫ２をオフに制御し、かつ上記第１インバータ１１、上記第２インバータ２１及び上記第３インバータ３１の導通／遮断を制御するように構成される。

本実施例では、該第３エネルギー処理装置３０は、該第２エネルギー処理装置とともに該第２動力電池２に接続される。該第１所定の状態で、コントローラが上記第１スイッチＫ１及び上記第３スイッチＫ３をオンに制御し、上記第２スイッチＫ２をオフに制御することにより、該第１エネルギー処理装置１０、第２エネルギー処理装置２０及び第３エネルギー処理装置３０を含む電池自己加熱装置を構成することができ、該電池自己加熱装置の自己加熱電流の方向及び原理は、前述の図１に示す実施例で説明したものと同じであり、該第３エネルギー処理装置３０内の上ブリッジアーム及び下ブリッジアームの導通／遮断が該第２エネルギー処理装置２０内の上ブリッジアーム及び下ブリッジアームの導通／遮断に一致し、該第３エネルギー処理装置３０及び該第２エネルギー処理装置２０が全体として該第１エネルギー処理装置１０とともに電流回路を構成することにより、前述の４つの状態での第１動力電池１及び第２動力電池２の充電／放電を実現する。第２所定の状態で、第１スイッチＫ１及び第３スイッチＫ３をオフにし、第２スイッチＫ２をオンにすることにより、外部充電装置、例えば充電スタンドは、同時に該第１動力電池１及び第２動力電池２のそれぞれを充電することができる。第３所定の状態で、第１スイッチＫ１、第２スイッチＫ２及び第３スイッチＫ３をオフにすることにより、該第１エネルギー処理装置１０、第２エネルギー処理装置２０及び第３エネルギー処理装置３０内の３つのモータは、それぞれ車両を駆動することができる。

図４は、本開示の別の例示的な実施例に係る電池自己加熱装置の概略構成図である。図４に示すように、上記装置は、第４エネルギー処理装置４０及び第４スイッチＫ４をさらに含み、上記第４エネルギー処理装置４０は、第４インバータ４１及び第４モータ４２を含み、上記第４インバータ４１の第１バス端子は、上記第１動力電池１の正極、上記第１インバータ１１の第１バス端子及び上記第２スイッチＫ２に接続され、上記第４インバータ４１の第２バス端子は、上記第１動力電池１の負極、上記第２動力電池２の負極、上記第１インバータ１１の第２バス端子及び上記第２インバータ２１の第２バス端子に接続され、上記第４モータ４２の第１端子は、上記第４インバータ４１の中点に接続され、上記第４モータ４２の第２端子は、共通接続されて第４中性点４３を形成し、上記第４中性点４３は、第４スイッチＫ４を介して上記第１スイッチＫ１及び上記第１中性点１３に接続され、上記コントローラは、上記第１所定の状態で、上記第１動力電池１と上記第２動力電池２が上記第１エネルギー処理装置１０、上記第２エネルギー処理装置２０及び上記第４エネルギー処理装置４０により充電／放電を行って、上記第１動力電池１及び上記第２動力電池２の加熱を実現するために、上記第１スイッチＫ１及び上記第４スイッチＫ４をオンに制御し、上記第２スイッチＫ２をオフに制御し、かつ上記第１インバータ１１、上記第２インバータ２１及び上記第４インバータ４１の導通／遮断を制御するように構成される。

本実施例では、該第４エネルギー処理装置４０は、該第１エネルギー処理装置１０とともに該第１動力電池１に接続される。該第１所定の状態で、上記第１スイッチＫ１及び上記第４スイッチＫ４をオンに制御し、上記第２スイッチＫ２をオフに制御することにより、該第１エネルギー処理装置１０、第２エネルギー処理装置２０及び第４エネルギー処理装置４０を含む電池自己加熱装置を構成し、該電池自己加熱装置の自己加熱電流の方向及び原理は、前述の図１に示す実施例で説明したものと同じであり、該第４エネルギー処理装置４０内の上ブリッジアーム及び下ブリッジアームの導通／遮断が該第１エネルギー処理装置１０内の上ブリッジアーム及び下ブリッジアームの接続／遮断に一致し、該第４エネルギー処理装置４０及び該第１エネルギー処理装置１０が全体として該第２エネルギー処理装置２０とともに電流回路を構成することにより、前述の４つの状態での第１動力電池１及び第２動力電池２の充電／放電を実現する。第２所定の状態で、第１スイッチＫ１及び第４スイッチＫ４をオフにし、第２スイッチＫ２をオンにすることにより、外部充電装置、例えば充電スタンドは、同時に該第１動力電池１及び第２動力電池２のそれぞれを充電することができる。第３所定の状態で、第１スイッチＫ１、第２スイッチＫ２及び第４スイッチＫ４をオフにすることにより、該第１エネルギー処理装置１０、第２エネルギー処理装置２０及び第４エネルギー処理装置４０内の３つのモータは、それぞれ車両を駆動することができる。

可能な一実施形態では、図３及び図４に示す第３インバータ３１と第４インバータ４１は、それぞれ３組のブリッジアームを含んでもよく、該第３モータ３２と第４モータ４２は、それぞれ３相モータであり、それぞれ３つのモータ巻線を含んでもよく、かつ該第１所定の状態で、上記第３モータ３２及び第４モータ４２のそれぞれの３つのモータ巻線内の電流も常に同じ方向を向く。これにより、図３及び図４に示す電池自己加熱装置も、該第１所定の状態で該第１動力電池１及び第２動力電池２の自己加熱を行う場合に、該第３モータ３２及び第４モータ４２の最大過電流能力を完全に発揮し、より多くの熱を発生させ、電池の自己加熱効率をさらに向上させることができる。また、第３モータ３２及び第４モータ４２のそれぞれが３つのモータ巻線を含む場合、電流が同じ方向を向くと、モータ内の３つのモータ巻線内の電流の大きさが等しく、モータ内に合成される電磁力が常にゼロであり、さらにゼロトルク出力を実現することができ、任意の追加のトルク制御なしで電池自己加熱過程におけるモータの静止を確保することができる。

また、デュアルモータ及びデュアル電気制御システムを利用して振動加熱回路を実現して車両内の電池を加熱することを基に、より多くの動力電池、モータ及びモータコントローラを利用して電池の自己加熱効果をさらに強化することもできる。例えば、下記図５と図６は、車両に４つの動力電池が存在し、かつ４つのモータ及び４つのモータコントローラが存在する場合に構成可能な電池自己加熱回路の２つの概略構成図を示す。

図５は、本開示の別の例示的な実施例に係る電池自己加熱装置の概略構成図である。図５に示すように、上記装置は、第５エネルギー処理装置５０及び第６エネルギー処理装置６０をさらに含み、上記第５エネルギー処理装置５０は、第５インバータ５１及び第５モータ５２を含み、上記第６エネルギー処理装置６０は、第６インバータ６１及び第６モータ６２を含み、上記第５インバータ５１の第１バス端子は、上記第１動力電池１の負極、上記第２動力電池２の負極、第３動力電池３の正極、第４動力電池４の正極、上記第１インバータ１１の第２バス端子及び上記第２インバータ２１の第２バス端子に接続され、上記第５インバータ５１の第２バス端子は、上記第３動力電池３の負極、上記第４動力電池４の負極及び上記第６インバータ６１の第２バス端子に接続され、上記第５モータ５２の第１端子は、上記第５インバータ５１の中点に接続され、上記第６モータ６２の第１端子は、上記第６インバータ６１の中点に接続され、上記第５モータ５２の第２端子は、共通接続されて第５中性点５３を形成し、かつ上記第６モータ６２の第２端子を共通接続して形成された第６中性点６３に接続され、上記コントローラは、上記第１所定の状態で、上記第１動力電池１、上記第２動力電池２、上記第３動力電池３及び上記第４動力電池４が上記第１エネルギー処理装置１０、上記第２エネルギー処理装置２０、上記第５エネルギー処理装置５０及び第６エネルギー処理装置６０により充電／放電を行って、上記第１動力電池１、上記第２動力電池２、第３動力電池３及び第４動力電池４の加熱を実現するために、上記第１スイッチＫ１をオンに制御し、上記第２スイッチＫ２をオフに制御し、かつ上記第１インバータ１１、上記第２インバータ２１、上記第５インバータ５１及び上記第６インバータ６１の導通／遮断を制御するように構成される。

該第１所定の状態で、本実施例で電池自己加熱を実現する方式としては、上記第１インバータ１１、上記第２インバータ２１、上記第３インバータ３１及び上記第４インバータ４１の導通／遮断を制御することにより、上記第１動力電池１と上記第２動力電池２が上記第１エネルギー処理装置１０と上記第２エネルギー処理装置２０により充電／放電を行い、上記第３動力電池３と上記第４動力電池４が上記第５エネルギー処理装置５０と上記第６エネルギー処理装置６０により充電／放電を行って、上記第１動力電池１、上記第２動力電池２、上記第３動力電池３及び上記第４動力電池４の加熱を実現する。即ち、第１動力電池１及び第２動力電池２を一組の充電／放電グループとし、第３動力電池３及び第４動力電池４を一組の充電／放電グループとし、グループ内の動力電池を自己加熱できる自己加熱装置をそれぞれ構成し、各グループ内の自己加熱電流の方向及び原理は、前述の図１に示す実施例で説明したものと同じであるため、ここでは説明を省略する。

また、この場合、電池パック内の空間が小さいため、電池パックに複数の動力電池が存在し、複数の動力電池の間の電圧のバランスをとることができないと、一定の電位差が生じ、その結果、電流が発生する。電池パック内の電気抵抗が小さいため、電位差によって発生する電流が電池パックに大きな影響を与え、電池パックを焼損しやすい。したがって、複数組の動力電池の間の充電／放電を行う場合、一側の動力電池を全体として考え、各側の動力電池の電圧全体を常に安定に保持し、電位差が生じることを回避することができる。例えば、図５に示す概略図において、第１動力電池１及び第３動力電池３を全体として考え、第２動力電池２及び第４動力電池４を全体として考え、各動力電池の充電／放電をそれぞれ制御する場合、上記第１動力電池１が上記第２動力電池２を充電するとき、上記第４動力電池４が上記第３動力電池３を充電し、上記第２動力電池２が上記第１動力電池１を充電するとき、上記第３動力電池３が上記第４動力電池４を充電することを確保することにより、第１動力電池１と第３動力電池３との総電圧及び第２動力電池２と第４動力電池４との総電圧を安定に保持し、電位差による電池パックの安全上のリスクを低減することができる。

図５に示す電池自己加熱装置の概略構成図に基づいて、電池パックの充電、モータ駆動の機能をさらに実現するために、図６に示す電池自己加熱装置の概略構成図を提供する。

図６は、本開示の別の例示的な実施例に係る電池自己加熱装置の概略構成図である。図６に示すように、上記装置は、第５スイッチＫ５、第６スイッチＫ６、第７スイッチＫ７及び第８スイッチＫ８をさらに含み、上記第５スイッチＫ５は、上記第５中性点５３と上記第６中性点６３との間に接続され、上記第５スイッチＫ４がオンになる場合、上記第５中性点５３と上記第６中性点６３とは、導通し、上記第６スイッチＫ６の第１端子は、上記第５インバータ５１の第１バス端子及び上記第８スイッチＫ８の第１端子に接続され、上記第６スイッチＫ６の第２端子は、上記第６インバータ６１の第１バス端子、上記第２インバータ２１の第２バス端子、上記第１インバータ１１の第２バス端子、上記第２動力電池２の負極、上記第４動力電池４の正極及び上記第７スイッチＫ７の第１端子に接続され、上記第６スイッチＫ６がオンになる場合、上記第６スイッチＫ６の第１端子と第２端子とは、導通し、上記第７スイッチＫ７の第２端子は、上記第５インバータ５１の第２バス端子、上記第６インバータ６１の第２バス端子、上記第３動力電池３の負極及び上記第４動力電池４の負極に接続され、上記第７スイッチＫ７の第３端子は、上記第１動力電池１の負極、第３動力電池３の正極及び上記第８スイッチＫ８の第２端子に接続され、上記第８スイッチＫ８の第３端子は、上記第１インバータ１１の第１バス端子、上記第２スイッチＫ２及び上記第１動力電池１の正極に接続される。

第７スイッチＫ７及び第８スイッチＫ８の端子の順序付けは、図７に示すとおりであり、時計回りに順に第１端子ａ、第２端子ｂ、第３端子ｃとして決定される。

図５に示す概略構成図によれば、図６内のコントローラは、該第１所定の状態で、上記第１スイッチＫ１及び上記第５スイッチＫ５をオンに制御し、上記第２スイッチＫ２及び上記第６スイッチＫ６をオフに制御し、上記第７スイッチＫ７の第１端子と上記第７スイッチＫ７の第３端子との接続を制御し、上記第８スイッチＫ８の第１端子と上記第８スイッチＫ８の第２端子との接続を制御し、このようにすれば、上記第１インバータ１１、上記第２インバータ２１、上記第５インバータ５１及び上記第６インバータ６１の導通／遮断を制御することにより、上記第１動力電池１、上記第２動力電池２、上記第３動力電池３及び上記第４動力電池４の加熱を実現することができる。

また、図６内の該コントローラは、さらに、上記第２所定の状態で、外部電源が上記第１動力電池１、上記第２動力電池２、上記第３動力電池３及び上記第４動力電池４を充電するために、上記第１スイッチＫ１及び上記第５スイッチＫ５をオフに制御し、上記第２スイッチＫ２及び上記第６スイッチＫ６をオンに制御し、上記第７スイッチＫ７の第１端子と上記第７スイッチＫ７の第２端子との接続を制御し、上記第８スイッチＫ８の第１端子と上記第８スイッチＫ８の第３端子との接続を制御するように構成される。

また、図６に示す上記第１モータ１２、上記第２モータ２２、上記第３モータ３２及び上記第４モータ４２がそれぞれ車両内の駆動モータである場合、図６内の該コントローラは、さらに、第３所定の状態で、該上記第１動力電池１、上記第２動力電池２、上記第３動力電池３及び上記第４動力電池４がそれぞれ上記第１モータ１２、上記第２モータ２２、上記第３モータ３２及び上記第４モータ４２により車両を駆動するために、上記第１スイッチＫ１、上記第２スイッチＫ２、上記第５スイッチＫ５及び上記第６スイッチＫ６をオフに制御し、上記第７スイッチＫ７の第１端子と上記第７スイッチＫ７の第３端子との接続を制御し、上記第８スイッチＫ８の第１端子と上記第８スイッチＫ８の第２端子との接続を制御するように構成される。

可能な一実施形態では、図５及び図６に示す第５インバータ５１と第６インバータ６１は、それぞれ３組のブリッジアームを含んでもよく、該第５モータ５２と第６モータ６２は、それぞれ３相モータであり、それぞれ３つのモータ巻線を含んでもよく、かつ該第１所定の状態で、上記第５モータ５２及び第６モータ６２のそれぞれの３つのモータ巻線内の電流も常に同じ方向を向く。これにより、図５及び図６に示す電池自己加熱装置も、該第１所定の状態で該第１動力電池１及び第２動力電池２の自己加熱を行う場合に、該第５モータ５２及び第６モータ６２の最大過電流能力を完全に発揮し、より多くの熱を発生させ、電池の自己加熱効率をさらに向上させることができる。また、第５モータ５２及び第６モータ６２のそれぞれが３つのモータ巻線を含む場合、電流が同じ方向を向くと、モータ内の３つのモータ巻線内の電流の大きさが等しく、モータ内に合成される電磁力が常にゼロであり、さらにゼロトルク出力を実現することができ、任意の追加のトルク制御なしで電池自己加熱過程におけるモータの静止を確保することもできる。

図８は、本開示の１つの例示的な実施例に係る電池自己加熱方法のフローチャートである。図８に示すように、上記方法は、ステップ８０１を含む。

ステップ８０１では、第１所定の状態で、上記第１動力電池１と上記第２動力電池２が上記第１エネルギー処理装置１０と上記第２エネルギー処理装置２０により充電／放電を行って、上記第１動力電池１及び上記第２動力電池２の加熱を実現するために、上記第１インバータ１１及び上記第２インバータ２１の導通／遮断を制御する。上記第１エネルギー処理装置１０は、第１インバータ１１及び第１モータ１２を含み、上記第２エネルギー処理装置２０は、第２インバータ２１及び第２モータ２２を含み、上記第１インバータ１１の第１バス端子は、第１動力電池１の正極に接続され、上記第１インバータ１１の第２バス端子は、上記第１動力電池１の負極、上記第２動力電池２の負極及び上記第２インバータ２１の第２バス端子に接続され、上記第１モータ１２の第１端子は、上記第１インバータ１１の中点に接続され、上記第２モータ２２の第１端子は、上記第２インバータ２１の中点に接続され、上記第１モータ１２の第２端子は、共通接続されて第１中性点１３を形成し、かつ中性線により、上記第２モータ２２の第２端子を共通接続して形成された第２中性点２３に接続される。

可能な一実施形態では、上記方法は、上記第１所定の状態で、第１スイッチＫ１をオンに制御するステップをさらに含み、上記第１スイッチＫ１は、上記第１中性点１３と上記第２中性点２３との間に接続され、上記第１スイッチＫ１がオンになる場合、上記第１中性点１３と上記第２中性点２３とは、導通する。

可能な一実施形態では、上記方法は、第２所定の状態で、外部電源が上記第１動力電池１及び上記第２動力電池２を充電するために、上記第１スイッチＫ１をオフに制御し、上記第２スイッチＫ２をオンに制御するステップをさらに含み、上記第２スイッチＫ２は、上記第１動力電池１の正極、上記第２動力電池２の正極、上記第１インバータ１１の第１バス端子及び上記第２インバータ２１の第１バス端子に接続され、上記第２スイッチＫ２がオンになる場合、上記第１動力電池１の正極、上記第２動力電池２の正極、上記第１インバータ１１の第１バス端子及び上記第２インバータ２１の第１バス端子は、導通する。

可能な一実施形態では、上記方法は、上記第１所定の状態で、上記第１動力電池１と上記第２動力電池２が上記第１エネルギー処理装置１０と上記第２エネルギー処理装置２０により充電／放電を行って、上記第１動力電池１及び上記第２動力電池２の加熱を実現するために、上記第１インバータ１１の上ブリッジアームと上記第２インバータ２１の下ブリッジアームとを同時に導通させるように制御するか、又は上記第１インバータ１１の下ブリッジアームと上記第２インバータ２１の上ブリッジアームとを同時に導通させるように制御するステップをさらに含む。

可能な一実施形態では、上記方法は、上記第１所定の状態で、上記第１動力電池１と上記第２動力電池２が上記第１エネルギー処理装置１０、上記第２エネルギー処理装置２０及び上記第３エネルギー処理装置３０により充電／放電を行って、上記第１動力電池１及び上記第２動力電池２の加熱を実現するために、上記第１スイッチＫ１及び上記第３スイッチＫ３をオンに制御し、上記第２スイッチＫ２をオフにし、かつ上記第１インバータ１１、上記第２インバータ２１及び上記第３インバータ３１の導通／遮断を制御するステップをさらに含み、上記第３エネルギー処理装置３０は、第３インバータ３１及び第３モータ３２を含み、上記第３インバータ３１の第１バス端子は、上記第２動力電池２の正極、上記第２インバータ２１の第１バス端子及び上記第２スイッチＫ２に接続され、上記第３インバータ３１の第２バス端子は、上記第１動力電池１の負極、上記第２動力電池２の負極、上記第１インバータ１１の第２バス端子及び上記第２インバータ２１の第２バス端子に接続され、上記第３モータ３２の第１端子は、上記第３インバータ３１の中点に接続され、上記第３モータ３２の第２端子は、共通接続されて第３中性点３３を形成し、上記第３中性点３３は、第３スイッチＫ３を介して上記第１スイッチＫ１及び上記第２中性点２３に接続される。

可能な一実施形態では、上記方法は、上記第１所定の状態で、上記第１動力電池１と上記第２動力電池２が上記第１エネルギー処理装置１０、上記第２エネルギー処理装置２０及び上記第４エネルギー処理装置４０により充電／放電を行って、上記第１動力電池１及び上記第２動力電池２の加熱を実現するために、上記第１スイッチＫ１及び上記第４スイッチＫ４をオンに制御し、上記第２スイッチＫ２をオフにし、かつ上記第１インバータ１１、上記第２インバータ２１及び上記第４インバータ４１の導通／遮断を制御するステップをさらに含み、上記第４エネルギー処理装置４０は、第４インバータ４１及び第４モータ４２を含み、上記第４インバータ４１の第１バス端子は、上記第１動力電池１の正極、上記第１インバータ１１の第１バス端子及び上記第２スイッチＫ２に接続され、上記第４インバータ４１の第２バス端子は、上記第１動力電池１の負極、上記第２動力電池２の負極、上記第１インバータ１１の第２バス端子及び上記第２インバータ２１の第２バス端子に接続され、上記第４モータ４２の第１端子は、上記第４インバータ４１の中点に接続され、上記第４モータ４２の第２端子は、共通接続されて第４中性点４３を形成し、上記第４中性点４３は、第４スイッチＫ４を介して上記第１スイッチＫ１及び上記第１中性点１３に接続される。

可能な一実施形態では、上記方法は、上記第１所定の状態で、上記第１動力電池１、上記第２動力電池２、上記第３動力電池３及び上記第４動力電池４が上記第１エネルギー処理装置１０、上記第２エネルギー処理装置２０、上記第５エネルギー処理装置５０及び第６エネルギー処理装置６０により充電／放電を行って、上記第１動力電池１、上記第２動力電池２、上記第３動力電池３及び上記第４動力電池４の加熱を実現するために、上記第１スイッチＫ１をオンに制御し、上記第２スイッチＫ２をオフに制御し、かつ上記第１インバータ１１、上記第２インバータ２１、上記第５インバータ５１及び上記第６インバータ６１の導通／遮断を制御するステップをさらに含み、上記第５エネルギー処理装置５０は、第５インバータ５１及び第５モータ５２を含み、上記第６エネルギー処理装置６０は、第６インバータ６１及び第６モータ６２を含み、上記第５インバータ５１の第１バス端子は、上記第１動力電池１の負極、上記第２動力電池２の負極、上記第３動力電池３の正極、上記第４動力電池４の正極、上記第１インバータ１１の第２バス端子及び上記第２インバータ２１の第２バス端子に接続され、上記第５インバータ５１の第２バス端子は、上記第３動力電池３の負極、上記第４動力電池４の負極及び上記第６インバータ６１の第２バス端子に接続され、上記第５モータ５２の第１端子は、上記第５インバータ５１の中点に接続され、上記第６モータ６２の第１端子は、上記第６インバータ６１の中点に接続され、上記第５モータ５２の第２端子は、共通接続されて第５中性点５３を形成し、かつ上記第６モータ６２の第２端子を共通接続して形成された第６中性点６３に接続される。

可能な一実施形態では、上記方法は、上記第２所定の状態で、外部電源が上記第１動力電池１、上記第２動力電池２、上記第３動力電池３及び上記第４動力電池４を充電するために、上記第１スイッチＫ１及び上記第５スイッチＫ５をオフに制御し、上記第２スイッチＫ２及び上記第６スイッチＫ６をオンに制御し、上記第７スイッチＫ７の第１端子と上記第７スイッチＫ７の第２端子との接続を制御し、上記第８スイッチＫ８の第１端子と上記第８スイッチＫ８の第３端子との接続を制御するステップをさらに含み、上記第５スイッチＫ５は、上記第５中性点５３と上記第６中性点６３との間に接続され、上記第５スイッチＫ５がオンになる場合、上記第５中性点５３と上記第６中性点６３とは、導通し、上記第６スイッチＫ６の第１端子は、上記第５インバータ５１の第１バス端子及び上記第８スイッチＫ８の第１端子に接続され、上記第６スイッチＫ６の第２端子は、上記第６インバータ６１の第１バス端子、上記第２インバータ２１の第２バス端子、上記第１インバータ１１の第２バス端子、上記第２動力電池２の負極、上記第４動力電池４の正極及び上記第７スイッチＫ７の第１端子に接続され、上記第６スイッチＫ６がオンになる場合、上記第６スイッチＫ６の第１端子と第２端子とは、導通し、上記第７スイッチＫ７の第２端子は、上記第５インバータ５１の第２バス端子、上記第６インバータ６１の第２バス端子、上記第３動力電池３の負極及び上記第４動力電池４の負極に接続され、上記第７スイッチＫ７の第３端子は、上記第１動力電池１の負極、第３動力電池３の正極及び上記第８スイッチＫ８の第２端子に接続され、上記第８スイッチＫ８の第３端子は、上記第１インバータ１１の第１バス端子、上記第２スイッチＫ２及び上記第１動力電池１の正極に接続される。

可能な一実施形態では、上記方法は、上記第１所定の状態で、上記第１動力電池１及び上記第２動力電池２が上記第１エネルギー処理装置１０及び上記第２エネルギー処理装置２０により充電／放電を行い、かつ上記第３動力電池３及び上記第４動力電池４が上記第５エネルギー処理装置５０及び上記第６エネルギー処理装置６０により充電／放電を行って、上記第１動力電池１、上記第２動力電池２、上記第３動力電池３及び上記第４動力電池４の加熱を実現するために、上記第１インバータ１１、上記第２インバータ２１、上記第３インバータ３１及び上記第４インバータ４１の導通／遮断を制御するステップをさらに含み、上記第１動力電池１が上記第２動力電池２を充電するとき、上記第４動力電池４は、上記第３動力電池３を充電し、上記第２動力電池２が上記第１動力電池１を充電するとき、上記第３動力電池３は、上記第４動力電池４を充電する。

可能な一実施形態では、上記方法は、第３所定の状態で、上記第１動力電池１、上記第２動力電池２、上記第３動力電池３及び上記第４動力電池４がそれぞれ上記第１モータ１２、上記第２モータ２２、上記第３モータ３２及び上記第４モータ４２により車両を駆動するために、上記第１スイッチＫ１、上記第２スイッチＫ２、上記第５スイッチＫ５及び上記第６スイッチＫ６をオフに制御し、上記第７スイッチＫ７の第１端子と上記第７スイッチＫ７の第３端子との接続を制御し、上記第８スイッチＫ８の第１端子と上記第２端子との接続を制御するステップをさらに含み、上記第１モータ１２、上記第２モータ２２、上記第３モータ３２及び上記第４モータ４２は、それぞれ車両内の駆動モータである。

可能な一実施形態では、上記第１インバータ１１、上記第２インバータ２１、上記第５インバータ５１及び上記第６インバータ６１は、それぞれ３組のブリッジアームを含み、上記第１モータ１２、上記第２モータ２２、上記第５モータ５２及び上記第６モータ６２は、それぞれ３相モータであり、それぞれ３つのモータ巻線を含み、かつ上記第１所定の状態で、上記第１モータ１２、上記第２モータ２２、上記第５モータ５２及び上記第６モータ６２のそれぞれの３つのモータ巻線内の電流は、常に同じ方向を向く。

可能な一実施形態では、上記方法は、上記第１所定の状態で、上記第１動力電池及び上記第２動力電池によって発生した熱をヒートポンプによって車両の乗員室に導出して熱源を提供するステップをさらに含む。

図９は、１つの例示的な実施例に係る電動移動体９００の構造ブロック図であり、図９に示すように、該電動移動体９００は、上記電池自己加熱装置１００を含む。該電池自己加熱装置１００内のコントローラは、上記電池自己加熱方法の全て又は一部のステップをさらに実行する。当業者が理解できるように、具体的な実施において、車両９００は、他の構成要素をさらに含み、図９は、本開示の実施例に関連する部分のみを示し、他の必要な車両構成要素は、一つずつ示されていない。

以上、図面を参照しながら、本開示の好ましい実施形態を詳細に説明したが、本開示は、上記実施形態の具体的な内容に限定されるものではなく、本開示の技術的思想の範囲内に、本開示の技術手段に対して複数の簡単な変更を行うことができ、これらの簡単な変更は、いずれも本開示の保護範囲に属する。

なお、上記具体的な実施形態に説明された各具体的な技術的特徴は、矛盾しない場合に、任意の適切な方式で組み合わせることができる。不要な重複を回避するために、本開示は、可能なあらゆる組み合わせ方式を別途に説明しない。

また、本開示の様々な実施形態は、任意に組み合わせることができ、本開示の思想から逸脱しない限り、本開示に開示されている内容と見なすべきである。

１第１動力電池
２第２動力電池
３第３動力電池
４第４動力電池
１０第１エネルギー処理装置
２０第２エネルギー処理装置
３０第３エネルギー処理装置
４０第４エネルギー処理装置
５０第５エネルギー処理装置
６０第６エネルギー処理装置
１１第１インバータ
２１第２インバータ
３１第３インバータ
４１第４インバータ
５１第５インバータ
６１第６インバータ
１２第１モータ
２２第２モータ
３２第３モータ
４２第４モータ
５２第５モータ
６２第６モータ
１３第１中性点
２３第２中性点
３３第３中性点
４３第４中性点
５３第５中性点
６３第６中性点
Ｋ１第１スイッチ
Ｋ２第２スイッチ
Ｋ３第３スイッチ
Ｋ４第４スイッチ
Ｋ５第５スイッチ
Ｋ６第６スイッチ
Ｋ７第７スイッチ
Ｋ８第８スイッチ
１００電池自己加熱装置
９００車両

Claims

互いに接続された第１エネルギー処理装置（１０）、第２エネルギー処理装置（２０）及びコントローラを含む電池自己加熱装置であって、
前記第１エネルギー処理装置は、第１インバータ（１１）及び第１モータ（１２）を含み、前記第２エネルギー処理装置は、第２インバータ（２１）及び第２モータ（２２）を含み、前記第１インバータの第１バス端子は、第１動力電池（１）の正極に接続され、前記第１インバータの第２バス端子は、前記第１動力電池の負極、第２動力電池（２）の負極、及び前記第２インバータの第２バス端子に接続され、
前記第１モータの第１端子は、前記第１インバータの中点に接続され、前記第２モータの第１端子は、前記第２インバータの中点に接続され、前記第１モータの第２端子は、共通接続されて第１中性点（１３）を形成し、かつ中性線により、前記第２モータの第２端子を共通接続して形成された第２中性点（２３）に接続され、
前記コントローラは、第１所定の状態で、前記第１インバータ及び前記第２インバータの導通／遮断を制御し、前記第１動力電池と前記第２動力電池が前記第１エネルギー処理装置と前記第２エネルギー処理装置により充電／放電を行って、前記第１動力電池及び前記第２動力電池の加熱を実現するように構成される、ことを特徴とする電池自己加熱装置。
第１スイッチをさらに含み、
前記第１スイッチは、前記第１中性点と前記第２中性点との間に接続され、前記第１スイッチがオンになる場合、前記第１中性点と前記第２中性点とは、導通し、
前記コントローラは、前記第１所定の状態で、前記第１スイッチをオンに制御するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
第２スイッチをさらに含み、
前記第２スイッチは、前記第１動力電池の正極、前記第２動力電池の正極、前記第１インバータの第１バス端子及び前記第２インバータの第１バス端子に接続され、前記第２スイッチがオンになる場合、前記第１動力電池の正極、前記第２動力電池の正極、前記第１インバータの第１バス端子及び前記第２インバータの第１バス端子は、導通し、
前記コントローラは、前記第１スイッチをオフに制御し、前記第２スイッチをオンに制御し、第２所定の状態で、外部電源が前記第１動力電池及び前記第２動力電池を充電するように構成される、ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
前記コントローラは、前記第１所定の状態で、前記第１インバータの上ブリッジアームと前記第２インバータの下ブリッジアームとを同時に導通させるように制御するか、又は、前記第１インバータの下ブリッジアームと前記第２インバータの上ブリッジアームとを同時に導通させるように制御し、前記第１動力電池と前記第２動力電池が前記第１エネルギー処理装置と前記第２エネルギー処理装置により充電／放電を行って、前記第１動力電池及び前記第２動力電池の加熱を実現するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
第３エネルギー処理装置（３０）及び第３スイッチをさらに含み、
前記第３エネルギー処理装置は、第３インバータ（３１）及び第３モータ（３２）を含み、前記第３インバータの第１バス端子は、前記第２動力電池の正極、前記第２インバータの第１バス端子及び前記第２スイッチに接続され、前記第３インバータの第２バス端子は、前記第１動力電池の負極、前記第２動力電池の負極、前記第１インバータの第２バス端子及び前記第２インバータの第２バス端子に接続され、
前記第３モータの第１端子は、前記第３インバータの中点に接続され、前記第３モータの第２端子は、共通接続されて第３中性点（３３）を形成し、前記第３中性点は、第３スイッチを介して前記第１スイッチ及び前記第２中性点に接続され、
前記コントローラは、前記第１所定の状態で、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンに制御し、前記第２スイッチをオフに制御し、かつ前記第１インバータ、前記第２インバータ及び前記第３インバータの導通／遮断を制御し、前記第１動力電池と前記第２動力電池が前記第１エネルギー処理装置、前記第２エネルギー処理装置及び前記第３エネルギー処理装置により充電／放電を行って、前記第１動力電池及び前記第２動力電池の加熱を実現するように構成される、ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
第４エネルギー処理装置（４０）及び第４スイッチをさらに含み、
前記第４エネルギー処理装置は、第４インバータ（４１）及び第４モータ（４２）を含み、前記第４インバータの第１バス端子は、前記第１動力電池の正極、前記第１インバータの第１バス端子及び前記第２スイッチに接続され、前記第４インバータの第２バス端子は、前記第１動力電池の負極、前記第２動力電池の負極、前記第１インバータの第２バス端子及び前記第２インバータの第２バス端子に接続され、
前記第４モータの第１端子は、前記第４インバータの中点に接続され、前記第４モータの第２端子は、共通接続されて第４中性点（４３）を形成し、前記第４中性点は、第４スイッチを介して前記第１スイッチ及び前記第１中性点に接続され、
前記コントローラは、前記第１所定の状態で、前記第１スイッチ及び前記第４スイッチをオンに制御し、前記第２スイッチをオフに制御し、かつ前記第１インバータ、前記第２インバータ及び前記第４インバータの導通／遮断を制御し、前記第１動力電池と前記第２動力電池が前記第１エネルギー処理装置、前記第２エネルギー処理装置及び前記第４エネルギー処理装置により充電／放電を行って、前記第１動力電池及び前記第２動力電池の加熱を実現するように構成される、請求項３に記載の装置。
第５エネルギー処理装置（５０）及び第６エネルギー処理装置（６０）をさらに含み、
前記第５エネルギー処理装置は、第５インバータ（５１）及び第５モータ（５２）を含み、前記第６エネルギー処理装置は、第６インバータ（６１）及び第６モータ（６２）を含み、
前記第５インバータの第１バス端子は、前記第１動力電池の負極、前記第２動力電池の負極、第３動力電池の正極、第４動力電池の正極、前記第１インバータの第２バス端子及び前記第２インバータの第２バス端子に接続され、前記第５インバータの第２バス端子は、前記第３動力電池の負極、前記第４動力電池の負極及び前記第６インバータの第２バス端子に接続され、
前記第５モータの第１端子は、前記第５インバータの中点に接続され、前記第６モータの第１端子は、前記第６インバータの中点に接続され、前記第５モータの第２端子は、共通接続されて第５中性点（５３）を形成し、かつ前記第６モータの第２端子を共通接続して形成された第６中性点（６３）に接続され、
前記コントローラは、前記第１所定の状態で、前記第１スイッチをオンに制御し、前記第２スイッチをオフに制御し、かつ前記第１インバータ、前記第２インバータ、前記第５インバータ及び前記第６インバータの導通／遮断を制御し、前記第１動力電池、前記第２動力電池、前記第３動力電池及び前記第４動力電池が前記第１エネルギー処理装置、前記第２エネルギー処理装置、前記第５エネルギー処理装置及び前記第６エネルギー処理装置により充電／放電を行って、前記第１動力電池、前記第２動力電池、前記第３動力電池及び前記第４動力電池の加熱を実現するように構成される、ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
第５スイッチ、第６スイッチ、第７スイッチ及び第８スイッチをさらに含み、
前記第５スイッチは、前記第５中性点と前記第６中性点との間に接続され、前記第５スイッチがオンになる場合、前記第５中性点と前記第６中性点とは、導通し、
前記第６スイッチの第１端子は、前記第５インバータの第１バス端子及び前記第８スイッチの第１端子に接続され、前記第６スイッチの第２端子は、前記第６インバータの第１バス端子、前記第２インバータの第２バス端子、前記第１インバータの第２バス端子、前記第２動力電池の負極、前記第４動力電池の正極及び前記第７スイッチの第１端子に接続され、前記第６スイッチがオンになる場合、前記第６スイッチの第１端子と第２端子とは、導通し、
前記第７スイッチの第２端子は、前記第５インバータの第２バス端子、前記第６インバータの第２バス端子、前記第３動力電池の負極及び前記第４動力電池の負極に接続され、前記第７スイッチの第３端子は、前記第１動力電池の負極、前記第３動力電池の正極及び前記第８スイッチの第２端子に接続され、
前記第８スイッチの第３端子は、前記第１インバータの第１バス端子、前記第２スイッチ及び前記第１動力電池の正極に接続され、
前記コントローラは、前記第２所定の状態で、前記第１スイッチ及び前記第５スイッチをオフに制御し、前記第２スイッチ及び前記第６スイッチをオンに制御し、前記第７スイッチの第１端子と前記第７スイッチの第２端子との接続を制御し、前記第８スイッチの第１端子と前記第８スイッチの第３端子との接続を制御し、外部電源が前記第１動力電池、前記第２動力電池、前記第３動力電池及び前記第４動力電池を充電するように構成される、ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
前記コントローラは、前記第１所定の状態で、前記第１インバータ、前記第２インバータ、前記第５インバータ及び前記第６インバータの導通／遮断を制御し、前記第１動力電池と前記第２動力電池が前記第１エネルギー処理装置と前記第２エネルギー処理装置により充電／放電を行い、前記第３動力電池と前記第４動力電池が前記第５エネルギー処理装置と前記第６エネルギー処理装置により充電／放電を行って、前記第１動力電池、前記第２動力電池、前記第３動力電池及び前記第４動力電池の加熱を実現するように構成され、
前記第１動力電池が前記第２動力電池を充電するとき、前記第４動力電池は、前記第３動力電池を充電し、前記第２動力電池が前記第１動力電池を充電するとき、前記第３動力電池は、前記第４動力電池を充電する、ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
前記第１モータ、前記第２モータ、前記第５モータ及び前記第６モータは、それぞれ車両内の駆動モータであり、
前記コントローラは、第３所定の状態で、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、前記第５スイッチ及び前記第６スイッチをオフに制御し、前記第７スイッチの第１端子と前記第７スイッチの第３端子との接続を制御し、前記第８スイッチの第１端子と前記第２端子との接続を制御し、前記第１動力電池、前記第２動力電池、前記第３動力電池及び前記第４動力電池がそれぞれ前記第１モータ、前記第２モータ、前記第５モータ及び前記第６モータにより車両を駆動するように構成される、ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
前記第１インバータ、前記第２インバータ、前記第５インバータ及び前記第６インバータは、それぞれ３組のブリッジアームを含み、前記第１モータ、前記第２モータ、前記第５モータ及び前記第６モータは、それぞれ３相モータであり、それぞれ３つのモータ巻線を含み、かつ前記第１所定の状態で、前記第１モータ、前記第２モータ、前記第５モータ及び前記第６モータのそれぞれの３つのモータ巻線内の電流は、常に同じ方向を向く、ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
前記コントローラは、前記第１所定の状態で、前記第１動力電池及び前記第２動力電池によって発生した熱をヒートポンプの熱源として用いて、車両の乗員室に熱を提供するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
第１所定の状態で、第１動力電池と第２動力電池が第１エネルギー処理装置と第２エネルギー処理装置により充電／放電を行って、前記第１動力電池及び前記第２動力電池の加熱を実現するために、第１インバータ及び第２インバータの導通／遮断を制御するステップを含み、
前記第１エネルギー処理装置は、第１インバータ及び第１モータを含み、前記第２エネルギー処理装置は、第２インバータ及び第２モータを含み、前記第１インバータの第１バス端子は、第１動力電池の正極に接続され、前記第１インバータの第２バス端子は、前記第１動力電池の負極、前記第２動力電池の負極及び前記第２インバータの第２バス端子に接続され、前記第１モータの第１端子は、前記第１インバータの中点に接続され、前記第２モータの第１端子は、前記第２インバータの中点に接続され、前記第１モータの第２端子は、共通接続されて第１中性点を形成し、かつ中性線により、前記第２モータの第２端子を共通接続して形成された第２中性点に接続される、ことを特徴とする電池自己加熱方法。
請求項１～１２のいずれか一項に記載の電池自己加熱装置を含む、ことを特徴とする電動移動体。