1.本技术涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电动汽车电池自加热系统及电动汽车。
背景技术：2.随着新能源的发展，电动汽车的应用也越来越广泛。但是在低温的条件下，电动汽车中电池的使用会受到一定的限制，例如，电池在低温的条件下放电，电池的容量将会下降，甚至对电池造成不可恢复的损伤。
3.目前，为了在低温环境中使用电池，通常给电池外部配备专门的热循环容器，通过加热该热循环容器将热量传导至电池上，使得电池的温度升高。但这种方法加热电池花费的时间较长，加热效率较低，并且需要配备专门的热循环容器，给电动汽车带来了额外的成本。
技术实现要素：4.为了解决上述技术问题，本技术提供了一种电动汽车电池自加热系统及电动汽车，用于在成本较低的情况下快速地加热电池。
5.为了实现上述目的，本技术实施例提供的技术方案如下：
6.本技术实施例提供一种电动汽车电池自加热系统，包括：第一电池、第二电池、电机电感和电机控制器；所述电机控制器包括逆变器和控制单元；所述第一电池的电压高于所述第二电池的电压；
7.所述电机电感的第一端连接所述第二电池的第一端，所述电机电感的第二端连接所述逆变器的第一端；所述逆变器的第二端连接所述第一电池的第一端；所述逆变器的第三端连接所述第一电池的第二端和所述第二电池的第二端；所述第一电池的第一端和所述第二电池的第一端的极性一致；
8.所述控制单元，用于调节所述逆变器中的开关管在预设周期内的占空比，以使所述第一电池和所述第二电池之间产生脉冲电流，加热第一电池和所述第二电池。
9.作为一种可能的实施方式，所述逆变器包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管；
10.所述第一开关管的第一端、所述第二开关管的第一端和所述第三开关管的第一端连接所述第一电池的第一端；所述第一开关管的第二端连接所述第四开关管的第一端；所述第二开关管的第二端连接所述第五开关管的第一端；所述第三开关管的第二端连接所述第六开关管的第一端；所述第四开关管的第二端、所述第五开关管的第二端和所述第六开关管的第二端连接所述第一电池的第二端；
11.所述控制单元，具体用于控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管在预设周期内的占空比，以使所述第一电池和所述第二电池之间产生脉冲电流，加热第一电池和所述第二电池。
12.作为一种可能的实施方式，所述电机电感包括：第一电感、第二电感和第三电感；
13.所述第一电感的第一端、所述第二电感的第一端和所述第三电感的第一端均连接所述第一电池第二电池的第一端，所述第一电感的第二端连接所述第一开关管的第二端，所述第二电感的第二端连接所述第二开关管的第二端，所述第三电感的第二端连接所述第三开关管的第二端。
14.作为一种可能的实施方式，所述第一电池的第一端为正极，所述第二电池的第一端为正极。
15.作为一种可能的实施方式，所述第一电池的第一端为负极，所述第二电池的第一端为负极。
16.作为一种可能的实施方式，还包括：第一开关；
17.所述第一开关的第一端连接所述电机电感的第一端，所述第一开关的第二端连接所述第二电池的第一端；
18.所述控制单元，用于在所述第一电池和所述第二电池进行自加热时控制所述第一开关闭合。
19.作为一种可能的实施方式，还包括：第二开关；
20.所述第二开关的第一端连接所述第一电池的第二端，所述第二开关的第二端连接所述第二电池的第一端；
21.所述控制单元，用于在所述第一电池和所述第二电池进行自加热时控制所述第二开关断开。
22.作为一种可能的实施方式，所述逆变器还包括：电容；
23.所述电容的第一端连接所述第一电池的第一端，所述电容的第二端连接所述第一电池的第二端。
24.作为一种可能的实施方式，所述第一电池和所述第二电池可以分别为电动汽车的动力电池的两个部分。
25.本技术实施例还提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括上述的电动汽车电池自加热系统。
26.通过上述技术方案可知，本技术具有以下有益效果：
27.本技术实施例提供了一种电动汽车电池自加热系统，包括：第一电池、第二电池、电机电感和电机控制器；电机控制器包括逆变器和控制单元；第一电池的电压高于第二电池的电压；电机电感的第一端连接第二电池的第一端，电机电感的第二端连接逆变器的第一端；逆变器的第二端连接第一电池的第一端；逆变器的第三端连接第一电池的第二端和第二电池的第二端；第一电池的第一端和第二电池的第一端的极性一致；控制单元，用于调节逆变器中的开关管在预设周期内的占空比，以使第一电池和第二电池之间产生脉冲电流，加热第一电池和第二电池。
28.由上可知，本技术实施例提供的电动汽车自加热系统，通过将电动汽车中的电机电感连接至电动汽车的第二电池，使得电动汽车中的第一电池、第二电池、电机电感和逆变器组成闭合回路。然后通过控制逆变器中的开关使得第一电池和第二电池之间产生脉冲电流，加热第一电池和第二电池。如此，本技术实施例提供电动汽车充电系统，可以在不额外增加额外的加热器的情况下，利用电动汽车原本的电机，对第一电池和第二电池进行快速加热，减少了电动汽车的成本的同时提高了电动汽车电池的加热效率。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本技术实施例提供的一种电动汽车电池自加热系统的示意图；
31.图2为本技术实施例提供的另一种电动汽车电池自加热系统的示意图；
32.图3为本技术实施例提供的一种脉冲电流的示意图；
33.图4为本技术实施例提供的另一种脉冲电流的示意图；
34.图5为本技术实施例提供的另一种电动汽车电池自加热系统的示意图；
35.图6为本技术实施例提供的一种电动汽车电池自加热系统的示意图。
具体实施方式
36.为了帮助更好地理解本技术实施例提供的方案，在介绍本技术实施例提供的方法之前，先介绍本技术实施例方案的应用的场景。
37.随着新能源的发展，电动汽车的应用也越来越广泛。但是在低温的条件下，电动汽车中电池的使用会受到一定的限制，例如，电池在低温的条件下放电，电池的容量将会下降，甚至对电池造成不可恢复的损伤。
38.目前，为了在低温环境中使用电池，通常给电池外部配备专门的热循环容器，通过加热该热循环容器将热量传导至电池上，使得电池的温度升高。但这种方法加热电池花费的时间较长，加热效率较低，并且需要配备专门的热循环容器，给电动汽车带来了额外的成本。
39.为了解决上述的技术问题，本技术实施例提供了一种电动汽车电池自加热系统，包括：第一电池、第二电池、电机电感和电机控制器；电机控制器包括逆变器和控制单元；第一电池的电压高于第二电池的电压；电机电感的第一端连接第二电池的第一端，电机电感的第二端连接逆变器的第一端；逆变器的第二端连接第一电池的第一端；逆变器的第三端连接第一电池的第二端和第二电池的第二端；第一电池的第一端和第二电池的第一端的极性一致；控制单元，用于调节逆变器中的开关管在预设周期内的占空比，以使第一电池和第二电池之间产生脉冲电流，加热第一电池和第二电池。
40.由上可知，本技术实施例提供的电动汽车自加热系统，通过将电动汽车中的电机电感连接至电动汽车的第二电池，使得电动汽车中的第一电池、第二电池、电机电感和逆变器组成闭合回路。然后通过控制逆变器中的开关使得第一电池和第二电池之间产生脉冲电流，加热第一电池和第二电池。如此，本技术实施例提供电动汽车充电系统，可以在不额外增加加热器的情况下，利用电动汽车原本的电机，对第一电池和第二电池进行快速加热，减少了电动汽车的成本的同时提高了电动汽车电池的加热效率。
41.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术实施例作进一步详细的说明。
42.参见图1，该图为本技术实施例提供的一种电动汽车电池自加热系统的示意图。
43.如图1所示，本技术实施例提供的电动汽车电池自加热系统包括：第一电池400、第
二电池500、电机电感100和电机控制器1000。其中，电机控制器1000包括逆变器200和控制单元300；第一电池400的电压高于第二电池500的电压。
44.电机电感100的第一端连接第二电池500的第一端3，电机电感100的第二端连接逆变器200的第一端；逆变器200的第二端连接第一电池400的第一端1；逆变器200的第三端连接第一电池400的第二端2和第二电池500的第二端4；第一电池400的第一端1和第二电池500的第一端3的极性一致。
45.控制单元300，用于调节逆变器200中的开关管在预设周期内的占空比，以使第一电池400和第二电池500之间产生脉冲电流，加热第一电池400和第二电池500。
46.需要说明的是，本技术实施例并不限定第一电池的第一端极性，只要第一电池的第一端的极性与第二电池第一端的极性一致就可以实施本技术实施例所提供的技术方案。作为一种可能的实施方式，第一电池的第一端为正极，第二电池的第一端为正极。相应地，第一电池的第二端为负极，第二电池的第二端为负极。作为另一种可能的实施方式，第一电池的第一端为负极，第二电池的第一端为负极。相应地，第一电池的第二端为正极，第二电池的第二端为正极。需要说明的是，本技术实施例中的第一电池和第二电池可以分别为电动汽车中动力电池的两个部分，电池需考虑串联分开的方式。
47.应该理解，本技术实施例提供的电动汽车电池自加热系统中的脉冲电流在一个脉冲周期内可以分为两个阶段。第一电池400的电压大于第二电池500，在第一阶段，控制单元300控制逆变器中开关管的占空比使得逆变器200和电机电感100组成buck降压电路，第一电池400输出电流经过逆变器200和电机电感100后流向第二电池500，实现第一电池放电，第二电池充电过程。在第二阶段控制单元控制逆变器中开关管的占空比使得逆变器200和电机电感100组成boost升压电路，第二电池500输出电流经过逆变器200和电机电感100后流向第一电池400，实现第二电池放电，第一电池充电过程。如此，控制单元300可以控制逆变器200中开关管的占空比，在第一电池400和第二电池500之间产生脉冲电流，较快地提高了第一电池400和第二电池500的温度。
48.接下来以第一电池的第一端为正极作为示例，对本技术实施例提供的逆变器进行详细的介绍。
49.参见图2，该图为本技术实施例提供的另一种电动汽车电池自加热系统的示意图。
50.如图2所示，本技术实施例提供的电动汽车自加热系统中的逆变器200包括：第一开关管k1、第二开关管k2、第三开关管k3、第四开关管k4、第五开关管k5和第六开关管k6。
51.其中，第一开关管k1的第一端、第二开关管k2的第一端和第三开关管k3的第一端连接第一电池400的第一端1；第一开关管k1的第二端连接第四开关管k4的第一端；第二开关管k2的第二端连接第五开关管k5的第一端；第三开关管k3的第二端连接第六开关管k6的第一端；第四开关管k4的第二端、第五开关管k5的第二端和第六开关管k6的第二端连接第一电池400的第二端2；
52.控制单元300，具体用于控制第一开关管k1、第二开关管k2、第三开关管k3、第四开关管k4、第五开关管k5和第六开关管k6在预设周期内的占空比，以使第一电池400和第二电池500之间产生脉冲电流，加热第一电池400和第二电池500。
53.需要说明的是，本技术实施例提供的第一开关管k1至第六开关管k6可以为绝缘栅双极型晶体管(igbt，insulated gate bipolar transistor)，或金氧半场效晶体管
(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，mosfet)。
54.参见图3，该图为本技术实施例提供的一种脉冲电流的示意图。
55.参见图4，该图为本技术实施例提供的另一种脉冲电流的示意图。
56.图3和图4的横轴表示为时间，t1至t3为一个脉冲周期。图3和图4的纵轴表示电流。本技术实施例提供的电动汽车电池自加热系统中的脉冲电流在一个脉冲周期(t1-t3)内可以分为两个阶段。在第一阶段t1-t2，控制单元300控制第一开关管k1、第二开关管k2和第三开关管k3的通断，使得逆变器200和电机电感100组成buck降压电路，通过占空比调节使得第一电池400输出电流流向第二电池500,达到稳态电流后保持一段时间。在第二阶段t2-t3，控制单元300控制第四开关管k4、第五开关管k5和第六开关k6的通断，使得逆变器200和电机电感100组成boost升压电路，通过占空比调节使得第二电池500输出电流流向第一电池400，达到稳态电流后保持一段时间。如此，控制单元300可以控制逆变器200中开关管的占空比，在第一电池400和第二电池500之间产生脉冲电流，较快地提高了第一电池400和第二电池500的温度。
57.上述实施例介绍本技术实施例提供的逆变器，接下来将介绍本技术实施例提供的电机电感的连接方式。
58.参见图5，该图为本技术实施例提供的另一种电动汽车电池自加热系统的示意图。
59.如图5所示，本技术实施例提供的电机电感包括：第一电感l1、第二电感l2和第三电感l3。
60.其中，第一电感l1的第一端、第二电感l2的第一端和第三电感l3的第一端均连接第二电池500的第一端3，第一电感l1的第二端连接第一开关管k1的第二端，第二电感l2的第二端连接第二开关管k2的第二端，第三电感l3的第二端连接第三开关管k3的第二端。
61.需要说明的是，在本技术实施例中由于引出了电机电感的中性线连接至电池，电动汽车自加热在给电池加热时，电流在第一电感、第二电感和第三电感上的方向大小一致，即电机电感的三相电流矢量和为零，从而避免脉冲电流在电机上产生较大的转矩，避免了电动汽车产生位移且避免了较大的噪声产生。
62.参见图6，该图为本技术实施例提供的一种电动汽车电池自加热系统的示意图。
63.如图6所示，本技术实施例提供电动汽车电池自加热系统还包括：第一开关q1。第一开关q1的第一端连接电机电感100的第一端，第一开关q1的第二端连接第二电池500的第一端；控制单元300，用于在第一电池和第二电池进行自加热时控制第一开关q1闭合。应该理解第一开关为本技术实施例提供的电动汽车电池自加热系统添加的开关，当电机控制器1000和电机电感100用于给第一电池400和第二电池500进行加热时，第一开关q1闭合。当电机电感和电机控制器用于驱动电机时，第一开关q1断开。
64.如图6所示，本技术实施例提供的电动汽车电池自加热系统还包括：第二开关q2；第二开关q2的第一端连接第一电池400的第二端4，第二开关q2的第二端连接第二电池400的第一端3；控制单元300，用于在第一电池400和第二电池500进行自加热时控制第二开关q2断开。应该理解第二开关为本技术实施例提供的电动汽车电池自加热系统添加的开关用于将电池分为第一电池和第二电池两部分。，当电机控制器1000和电机电感100用于给第一电池400和第二电池500进行加热时，第二开关q2断开。当电机电感和电机控制器用于驱动电机时，第二开关q2闭合。
65.如图6所示，本技术实施例提供的电动汽车自加热系统还包括：电容c。电容c的第一端连接第一电池400的第一端1，电容c的第二端连接第一电池400的第二端2。
66.综上所述，本技术实施例提供的电动汽车自加热系统，通过将电动汽车中的电机电感连接至电动汽车的第二电池，使得电动汽车中的第一电池、第二电池、电机电感和逆变器组成闭合回路。然后通过控制逆变器中的开关使得第一电池和第二电池之间产生脉冲电流，加热第一电池和第二电池。如此，本技术实施例提供电动汽车充电系统，可以在不额外增加加热器的情况下，利用电动汽车原本的电机，对第一电池和第二电池进行快速加热，减少了电动汽车的成本的同时提高了电动汽车电池的加热效率。
67.根据上述实施例提供的电动汽车电池自加热系统，本技术实施例还提供了一种电动汽车。该电动汽车包括如上述实施例中的汽车电池自加热系统。
68.通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者诸如媒体网关等网络通信设备，等等)执行本技术各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
69.需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见系统部分说明即可。
70.还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
71.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征：1.一种电动汽车电池自加热系统，其特征在于，包括：第一电池、第二电池、电机电感和电机控制器；所述电机控制器包括逆变器和控制单元；所述第一电池的电压高于所述第二电池的电压；所述电机电感的第一端连接所述第二电池的第一端，所述电机电感的第二端连接所述逆变器的第一端；所述逆变器的第二端连接所述第一电池的第一端；所述逆变器的第三端连接所述第一电池的第二端和所述第二电池的第二端；所述第一电池的第一端和所述第二电池的第一端的极性一致；所述控制单元，用于调节所述逆变器中的开关管在预设周期内的占空比，以使所述第一电池和所述第二电池之间产生脉冲电流，加热第一电池和所述第二电池。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述逆变器包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管；所述第一开关管的第一端、所述第二开关管的第一端和所述第三开关管的第一端连接所述第一电池的第一端；所述第一开关管的第二端连接所述第四开关管的第一端；所述第二开关管的第二端连接所述第五开关管的第一端；所述第三开关管的第二端连接所述第六开关管的第一端；所述第四开关管的第二端、所述第五开关管的第二端和所述第六开关管的第二端连接所述第一电池的第二端；所述控制单元，具体用于控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管在预设周期内的占空比，以使所述第一电池和所述第二电池之间产生脉冲电流，加热第一电池和所述第二电池。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电机电感包括：第一电感、第二电感和第三电感；所述第一电感的第一端、所述第二电感的第一端和所述第三电感的第一端均连接所述第一电池第二电池的第一端，所述第一电感的第二端连接所述第一开关管的第二端，所述第二电感的第二端连接所述第二开关管的第二端，所述第三电感的第二端连接所述第三开关管的第二端。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一电池的第一端为正极，所述第二电池的第一端为正极。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一电池的第一端为负极，所述第二电池的第一端为负极。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：第一开关；所述第一开关的第一端连接所述电机电感的第一端，所述第一开关的第二端连接所述第二电池的第一端；所述控制单元，用于在所述第一电池和所述第二电池进行自加热时控制所述第一开关闭合。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：第二开关；所述第二开关的第一端连接所述第一电池的第二端，所述第二开关的第二端连接所述第二电池的第一端；所述控制单元，用于在所述第一电池和所述第二电池进行自加热时控制所述第二开关断开。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述逆变器还包括：电容；所述电容的第一端连接所述第一电池的第一端，所述电容的第二端连接所述第一电池的第二端。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一电池和所述第二电池可以分别为电动汽车的动力电池的两个部分。10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求1-9所述的电动汽车电池自加热系统。
技术总结本申请公开了一种电动汽车电池自加热系及电动汽车，包括：第一电池、第二电池、电机电感、逆变器和控制单元；第一电池的电压高于第二电池的电压；电机电感的第一端连接第二电池的第一端，电机电感的第二端连接逆变器的第一端；逆变器的第二端连接第一电池的第一端；逆变器的第三端连接第一电池的第二端和第二电池的第二端；第一电池的第一端和第二电池的第一端的极性一致；控制单元，用于调节逆变器中的开关管的占空比，以使第一电池和第二电池之间产生脉冲电流，加热第一电池和第二电池。可以利用电动汽车原本的电机，对第一电池和第二电池进行快速加热，减少了电动汽车的成本的同时提高了电动汽车电池的加热效率。时提高了电动汽车电池的加热效率。时提高了电动汽车电池的加热效率。
技术研发人员：朱军 王东萃 王健 张霄霄 陆建国 葛海龙 种喆仪 杨聪娇
受保护的技术使用者：上海汽车集团股份有限公司
技术研发日：2022.03.28
技术公布日：2022/7/5
