电动汽车的动力总成电路及动力电池加热方法与流程

1.本发明涉及新能源车辆控制领域，尤其涉及一种电动汽车的动力总成电路及动力电池加热方法。


背景技术：

2.随着电动汽车的快速发展，其主要应解决的问题，在于用户的续航里程、充电速度。而其中，当电动汽车从发动切换至行驶状态时，若电池处于低温状态，则电池的输出电压，最大允许功率，续航里程和寿命都会受到较大影响。，供电池升温至正常工作温度后，电池才能正常运行。因此，具有电池加热功能从而使电池在适宜的温度下工作，可以使电池在各种工况下发挥应有的性能，并提高电池的寿命。
3.在传统方案中，通常采用ptc等外挂设备对电池进行加热。但这种方案一方面增加了硬件成本，另一方面加热效率并不高，由于导热路径热阻的原因，许多热量都被耗散在了空气中。其他较新的方案通过控制逆变器给电机充放电，从而产生脉冲电流给电池加热。但这类方案存在加热效率不够高，只能在驻车状态下使用等缺点。
4.因此，需要一种针对电动汽车的新型动力总成电路和动力电池加热方法，可实现对动力电池的最高效加热。


技术实现要素：

5.为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种电动汽车的动力总成电路及动力电池加热方法，可解决电动汽车动力电池低温加热情况下消耗时间长、能量损耗大的问题。
6.本发明公开了一种电动汽车的动力总成电路，设于电动汽车内，动力总成电路包括：
7.电源，设于动力总成电路上；
8.电机控制器，并联于电源两端，包括形成三相电路的第一相、第二相、第三相；
9.lc电路，并接在电源与电机控制器间；
10.电机，包括形成三相绕组的第一绕组、第二绕组及第三绕组，且第一绕组、第二绕组及第三绕组分别与第一相、第二相、第三相并接，其中
11.第一相包括串联的开关管s1、开关管s2，且并接至动力总成电路上；
12.第二相包括串联的开关管s3、开关管s4，且并接至动力总成电路上；
13.第三相包括串联的开关管s5、开关管s6，且并接至动力总成电路上；
14.第一绕组的一端连接在开关管s1和开关管s2间；
15.第二绕组的一端连接在开关管s3和开关管s4间；
16.第三绕组的一端连接在开关管s5和开关管s6间；
17.电机控制器控制第一相、第二相、第三相中的任一一相的载波反向。
18.优选地，电机的输出电流的波形为方形波、三角波或正弦波中的一种或多种；
19.电机控制器根据电机的当前角度，通过dq变换控制第一相、第二相、第三相上的第一电流、第二电流、第三电流的矢量和方向与当前角度的d轴方向重合；
20.电机控制器计算第一电流、第二电流、第三电流中的最大值，并控制最大值电流对应的载波反向。
21.优选地，电机控制器基于svpwm/spwm算法计算第一相、第二相、第三相的第一电流、第二电流、第三电流等效的q轴电流和d轴电流；
22.当电动汽车呈行驶状态时，第一电流、第二电流、第三电流之一载波反向后等效的d轴电流补充至lc电路的母线电流。
23.优选地，电机控制器于离线环境下，标定电机在周向范围内第一相、第二相、第三相的载波图像；
24.基于载波图像的第一相载波、第二相载波、第三相载波的幅值，确定载波反向策略，其中，载波反向策略包括：
25.电机每偏转60
°
调整第一相、第二相、第三相中载波反向的相位，且于周向范围内维持第一相反向、第三相反向、第二相反向、第一相反向、第三相反向、第二相反向的载波反向顺序。
26.优选地，电机控制器检测lc电路的谐振频率，并将第一相、第二相、第三相的载波频率调制为与谐振频率相等，使得第一绕组、第二绕组及第三绕组形成的逆变器向电源输送最大输入电流，以最大化电源的加热效果。
27.优选地，电机控制器绘制lc电路的频率-增益曲线图，并提取频率-增益曲线图中最大增益对应的频率为lc电路的谐振频率；
28.电机控制器将载波频率与谐振频率调制匹配，使得电源的电源电流、lc电路的母线电流和电容电流的有效值一致。
29.优选地，电机控制器根据lc电路的电容数据和电感数据计算理论谐振频率；
30.电机控制器测量电源的温升值或lc电路的母线电流有效值，并于理论谐振频率两侧反复迭代，直至电源的温升值或lc电路的母线电流有效值最大；
31.电机控制器记录电源的温升值或lc电路的母线电流有效值最大的频率为lc电路的实际谐振频率。
32.本发明还公开了一种电动汽车的动力电池加热方法，包括以下步骤：
33.配置一动力总成电路，动力总成电路包括：电源，设于动力总成电路上；电机控制器，并联于电源两端，包括形成三相电路的第一相、第二相、第三相；lc电路，并接在电源与电机控制器间，这里的lc谐振电路的l通常由电机控制器与电池连接的线缆寄生电感l组成，c主要为电机控制器的母线电容；电机，包括形成三相绕组的第一绕组、第二绕组及第三绕组，且第一绕组、第二绕组及第三绕组分别与第一相、第二相、第三相并接，其中第一相包括串联的开关管s1、开关管s2，且并接至动力总成电路上；第二相包括串联的开关管s3、开关管s4，且并接至动力总成电路上；第三相包括串联的开关管s5、开关管s6，且并接至动力总成电路上；第一绕组的一端连接在开关管s1和开关管s2间；第二绕组的一端连接在开关管s3和开关管s4间；第三绕组的一端连接在开关管s5和开关管s6间；
34.电机控制器控制第一相、第二相、第三相中的任一一相的载波反向。
35.优选地，还包括以下步骤：
36.电机控制器基于svpwm/spwm算法计算第一相、第二相、第三相的第一电流、第二电流、第三电流等效的q轴电流和d轴电流；
37.当电动汽车呈行驶状态时，第一电流、第二电流、第三电流之一载波反向后等效的d轴电流补充至lc电路的母线电流。
38.优选地，还包括以下步骤：
39.电机控制器检测lc电路的谐振频率，并将第一相、第二相、第三相的载波频率调制为与谐振频率相等，使得第一绕组、第二绕组及第三绕组形成的逆变器向电源输送最大输入电流，以最大化电源的加热效果。
40.采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
41.1.实现在最优载波频率调制下，完成动力电池的高效加热；
42.2.解决电动汽车动力电池加热电路需要额外设备和器件的问题，减小成本；
43.3.通过载波交错，将电机的电流有效值传递到母线上，进而传递到电源侧，实现动力电池的高频加热；
44.4.三相电流thd更小；
45.5.使用电机绕组加热的功能与整车正常运行时的功能互不干扰，实现了整车运行状态下的加热功能。
附图说明
46.图1为符合本发明一优选实施例中电动汽车的动力总成电路的电路拓扑示意图；
47.图2为符合本发明第一实施例中第一相、第二相、第三相上的第一电流、第二电流、第三电流的矢量和示意图；
48.图3为符合本发明第二实施例中第一相、第二相、第三相上的第一电流、第二电流、第三电流的矢量和示意图；
49.图4为符合本发明一优选实施例中电机控制器对电机直流控制时，电机三相相电流波形图；
50.图5为符合本发明一优选实施例中电机控制器对电机直流控制时，电源电流、母线电流和电容电流的波形图；
51.图6为符合本发明一优选实施例中lc电路的频率-增益曲线图。
具体实施方式
52.以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
53.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
54.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
55.应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
56.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
57.在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
58.在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
59.参阅图1，为符合本发明一优选实施例中电动汽车的动力总成电路的电路拓扑示意图，在该实施例中，动力总成电路设置在电动汽车内，具体包括：
[0060]-电源
[0061]
电源，例如电池、电池组等，为设置在电动汽车内，为电动汽车提供电能输出的设备。当电源内的电量使用殆尽时，需要对其充电。因此，电源设置在动力总成电路上，由动力总成电路上的其他器件向电源输入电流。
[0062]-电机控制器
[0063]
电机控制器通常是连接电机与电池的神经中枢，用来调校电动汽车的整车各项性能，既起到保障车辆的基本安全及精准操控的作用，还能让电池和电机发挥出充足的实力。而在本实施例中，电机控制器不同于原有的作用(或在原有功能的基础上)，增加了对于电源充电的配置，也就是说，该实施例中的电机控制器，既用于对于电机的控制，也用于对电源的充电控制。具体地，电机控制器并联在电源两端，其内具有形成三相电路的第一相、第二相、第三相，也即通常理解的u、v、w相(第一相、第二相、第三相与u、v、w相的对应关系在本发明中不作限定，任何一相均可视作为第一相，以此类推)。同样地，在该实施例中，三相电路除用于对电机的控制外，也将影响动力总成电路对电源的充电状态。
[0064]-lc电路
[0065]
为对电源的母线侧电流(母线电流)滤波，电源与电机控制器间并接有lc电路。该lc电路包括电感l1和电容c1，电感l1与电源的一端连接，电容c1并联在电源两端，并位于电感l1的后方。需要强调的是，本发明所指的l1主要由电池到逆变器之间线束的寄生电感组成，一般在现有技术中，并不会增加该电感l1(这样会增加电路负载，反之，现有技术中多采用线缆的构造)。优选地，还可将c1的电抗视为电容等效电阻esr，与电感l1、电容c1、电源内阻共同形成二阶电路。
[0066]-电机
[0067]
电机为电动汽车内将电能转化为机械能的设备。本实施例中，电机包括形成三相绕组的第一绕组、第二绕组及第三绕组，且第一绕组、第二绕组及第三绕组分别与第一相、第二相、第三相并接，以完成电机控制器对电机的基本控制。
[0068]
具有上述配置后，当电机启动时，电机的三相绕组形成一三相电感，第一相、第二相、第三相将用作为升压动力总成电路的开关桥臂，生成的电能经开关桥臂输入至电源内，从而对电源升温。
[0069]
更进一步地，动力总成电路的具体元器件配置如下：第一相包括串联的开关管s1、开关管s2，且并接至动力总成电路上；第二相包括串联的开关管s3、开关管s4，且并接至动力总成电路上；第三相包括串联的开关管s5、开关管s6，且并接至动力总成电路上；第一绕组的一端连接在开关管s1和开关管s2间；第二绕组的一端连接在开关管s3和开关管s4间；第三绕组的一端连接在开关管s5和开关管s6间。
[0070]
为了最大效率提升电机对电源的加热(升温)效果，即在同等的电机输入电流的情况下，尽可能地使得电源的母线电流更大，在本实施例中，电机控制器还将控制第一相、第二相、第三相中的任一一相的载波反向。通常在电动汽车启动后，第一相、第二相、第三相上具有第一电流、第二电流、第三电流。为实现对电机的0影响，例如通常为0扭矩控制，第一电流、第二电流和第三电流的矢量和受控为0。但在该实施例中，将挑选某相电流的载波反向，使得矢量和不为0。在某相电流的载波反向后，从而有效减小电机的三上管或三下管同时导通的时间，尽可能地将电机的输出电流的有效值传递到母线侧，进而传递到电池支路，实现动力电池的高频加热。
[0071]
需再次强调的是，载波反向的策略，在本领域中常被视为对于电池加热不具有任何影响或提高的效果。甚至主流观念为，一旦执行载波反向，对于母线电容的热应力具有不良影响。但在这种工况下，可有效提高电池加热效果，克服了本行业的偏见。
[0072]
更进一步地，电机的输出电流的波形可以是方形波、三角波或正弦波的一种或多种。需要说明的是，在本技术领域内，电动汽车启动时，通常的做法为，电机控制器控制第一相、第二相和第三相的开关频率，使得电机输出的为交流电，才可对电源充电。也即电机输出电流的波形为正弦波。但当采用载波反向的加热方式时，可无视电机的输出电流形式，如方形波的直流电，三角波的交流电。在任何开关频率下，都可实现加热效果的提高。同时，为仍然实现电机的0扭矩控制，在该实施例中，电机控制器将获取电机的当前角度，并通过dq变换，控制第一相、第二相、第三相上的第一电流、第二电流、第三电流的矢量和方向与当前角度的d轴方向重合。上述dq变换，参阅图2，即指将第一电流、第二电流、第三电流的矢量和转化为当前角度下，d轴和q轴上具有电流的矢量和。且为实现0扭矩，d轴上的电流大小，应当即为第一电流、第二电流、第三电流的矢量大小(此时q轴电流为0)。在上述控制要求下，电机控制器将计算第一电流、第二电流、第三电流中的最大值，且载波方向所选择的相位，将选取第一电流、第二电流、第三电流中的最大值所对应的相位反向。由此，载波反向的电流值最大，将最大化对动力电池的加热效果。
[0073]
上述实施例中，对于载波反向的具体执行，可使用svpwm/spwm控制策略，将其中一相载波反向。spwm的全称是(sinusoidal pwm)，正弦脉冲宽度调制，其基本原理就是面积等效原理，即冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。换句
话说就是通过一系列形状不同的窄脉冲信号，相对应时间的积分相等(面积相等)，其最终效果相同。因此，spwm就是输入一段幅值相等的脉冲序列去等效正弦波，因此输出为高的脉冲时间宽度基本上呈正弦规律变化。svpwm(空间电压矢量pwm)是由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波，能够使输出电流波形尽可能接近于理想的正弦波形。空间电压矢量pwm与传统的正弦pwm不同，它是从三相输出电压的整体效果出发，着眼于如何使电机获得理想圆形磁链轨迹。svpwm技术与spwm相比较，绕组电流波形的谐波成分小，使得电机转矩脉动降低，旋转磁场更逼近圆形，而且使直流母线电压的利用率有了很大提高，且更易于实现数字化。
[0074]
可以理解的是，上述实施例中，均对应地为电动汽车启动，但还未行驶的状态。但可以理解的是，用户对于电动汽车的使用习惯为，上车启动后，变踩下油门使得电动汽车处于行驶的状态。因此，优选地或可选地，在上述状态下，电机控制器将基于svpwm/spwm算法计算第一相、第二相、第三相的第一电流、第二电流、第三电流等效的q轴电流和d轴电流，例如，先给定d轴和q轴方向的参考电流，并基于iq调节器(对于q轴电流的调节模块)id调节器(对于d轴电流的调节模块)，根据d轴、q轴与三相变换规则(或是d轴、q轴与固定的α轴、β轴变化规则)，使得载波交错(即正向载波最大时，反向载波最小)后，相互正交或svpwm控制，从而控制电机，得以计算第一相、第二相、第三相的第一电流、第二电流、第三电流等效的q轴电流和d轴电流(参阅图3)。其中q轴电流用于加强电机转矩，通常称为有功电流，d轴电流用于削弱磁通，通常称为无功电流，无功电流将被输送至母线侧，对动力电池加热。具体地，当电动汽车呈行驶状态时，电机控制器基于svpwm/spwm算法控制电机的q轴电流和d轴电流，使得电机工作在正常运行状态。后固定控制一相载波反向后，电机的无功电流有效值将被传递到动力电池处，也即，第一电流、第二电流、第三电流之一载波反向后等效的d轴电流补充至lc电路的母线电流。更进一步地，若在高功率因数下，增大d轴电流后，也可提高动力电池侧的电流有效值。
[0075]
更进一步优选实施例中，载波方向的相位选择并非固定地，而是根据电机的角度适时调整。可以理解的是，上述一实施例中，选择电流值最大的那一相载波反向，而在电机的转子旋转过程中，电流值最大的那一相始终在变化着，因此，载波反向的相位也将变化控制。具体实现为，在离线环境下(例如实验环境下)，标定电机在周向范围(每360
°
)内第一相、第二相和第三相的载波图像，从该载波图像中可得知，第一相、第二相、第三相的电流信号幅值交替最大，例如，当第一相的第一电流的绝对值最大时，第二相和第三相的开关状况应当尽可能相反，因此，此时需将第一相的载波反向。同时从载波图像中可知，每个周期内，会出现6次最大电流值的相位变换，分别按照第一相、第三相、第二相的顺序，因此，基于载波图像的第一相载波、第二相载波、第三相载波的幅值，确定载波反向策略，载波反向策略包括：电机每偏转60
°
调整第一相、第二相、第三相中载波反向的相位，且于周向范围内维持第一相反向、第三相反向、第二相反向、第一相反向、第三相反向、第二相反向的载波反向顺序。也就是说，每次只对其中一相进行载波反向，且再后一相载波反向时，前一已载波反向的相位将被维持。需要注意的是，载波反向翻转的三相载波图像的基础为三相电流信号，不能使用调制波信号。因为功率因数的变化会引起电流相位与电压相位(调制波相位)的偏移。使用三相电流信号可以保证在不同功率因数下，该策略均有效。且每次载波反向时，都会使电机的输出电流的thd增大，需要尽可能减小载波反向的次数。根据上文所述，每个基
波周期内有六次载波反向，且循环反向，保证每次只翻转一相载波，那么基波周期内将执行6次载波反向。
[0076]
在一进一步优选实施例中，为更进一步提高对电源的加热效率，电机控制器将检测lc电路的谐振频率，并将第一相、第二相、第三相的载波频率调制为与谐振频率相等。可以理解的是，当lc电路处于谐振状态时，参阅图4和图5，母线电流的有效值与三相相电流的有效值一致，且lc电路的增益处于最大状态，使得母线电流，也即电源支路电流有效值会明显增大，从而增大了对电源的输入电流值。
[0077]
可以理解的是，对于本领域技术人员而言，通常所持有的观点是，在动力总成电路中，lc电路对于电路的影响微乎其微，即便不处于谐振频率与载波频率一致的状态下，所减少的输入电流应当是极小的。但经试验验证后发现，当谐振频率与载波频率一致时，输出电压增加约20％，这是不可忽视的改变量，从而使得母线电流也相应地增加20％。通过此结果可打破传统的固化理念，对于lc电路的谐振控制，同样可带来电源的加热效果的提高，且该加热效果，应当是现有所有加热方案中的最优解。
[0078]
一优选实施例中，参阅图6，为准确确定lc电路的谐振频率，电机控制器将绘制各频率下，lc电路的频率-增益曲线图，并根据所拟合的曲线，提取频率-增益曲线图中最大增益对应的频率。可以理解的是，频率-增益曲线图的绘制，可通过电机控制器实时检测母线电流的大小，以确定各频率下，电机的输出电流对母线电流的增益效果。一旦获取lc电路的谐振频率后，电机控制器将控制第一相、第二相、第三相的开关频率，从而使得电机的载波频率与谐振频率调制匹配，从而电源的电源电流、lc电路的母线电流和电容电流的有效值一致。
[0079]
更进一步地，为更加准确确定lc电路的谐振频率，电机控制器将根据lc电路的电容c1的电容数据，以及电感l1的电感数据，从而计算理论谐振频率。例如，可采用的计算公式为：优选地，可考虑电池内阻和线缆的等效电阻，计算出更精确的谐振频率。在理论谐振频率的两侧，可反复计算其他频率时的增益值(也可通过直接检测电源的温升值或lc电路的母线电流有效值)来判断理论谐振频率是的为真实的谐振频率，若在非理论谐振频率时，电源的温升值大于在理论谐振频率时电源的温升值，则将记录各个频率下使得电源的温升值或lc电路的母线电流有效值最大下的频率，为lc电路的实际谐振频率。
[0080]
本发明还公开了一种电动汽车的动力电池加热方法，包括以下步骤：配置一动力总成电路，动力总成电路包括：电源，设于动力总成电路上；电机控制器，并联于电源两端，包括形成三相电路的第一相、第二相、第三相；lc电路，并接在电源与电机控制器间；电机，包括形成三相绕组的第一绕组、第二绕组及第三绕组，且第一绕组、第二绕组及第三绕组分别与第一相、第二相、第三相并接，其中第一相包括串联的开关管s1、开关管s2，且并接至动力总成电路上；第二相包括串联的开关管s3、开关管s4，且并接至动力总成电路上；第三相包括串联的开关管s5、开关管s6，且并接至动力总成电路上；第一绕组的一端连接在开关管s1和开关管s2间；第二绕组的一端连接在开关管s3和开关管s4间；第三绕组的一端连接在开关管s5和开关管s6间；电机控制器控制第一相、第二相、第三相中的任一一相的载波反向。
[0081]
优选地，还包括以下步骤：电机控制器基于svpwm/spwm算法计算第一相、第二相、
第三相的第一电流、第二电流、第三电流等效的q轴电流和d轴电流；当电动汽车呈行驶状态时，第一电流、第二电流、第三电流之一载波反向后等效的d轴电流补充至lc电路的母线电流。
[0082]
优选地，还包括以下步骤：电机控制器检测lc电路的谐振频率，并将第一相、第二相、第三相的载波频率调制为与谐振频率相等，使得第一绕组、第二绕组及第三绕组形成的逆变器向电源输送最大输入电流，以最大化电源的加热效果。
[0083]
应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种电动汽车的动力总成电路，设于电动汽车内，其特征在于，所述动力总成电路包括：电源，设于动力总成电路上；电机控制器，并联于所述电源两端，包括形成三相电路的第一相、第二相、第三相；lc电路，并接在所述电源与电机控制器间；电机，包括形成三相绕组的第一绕组、第二绕组及第三绕组，且第一绕组、第二绕组及第三绕组分别与所述第一相、第二相、第三相并接，其中所述第一相包括串联的开关管s1、开关管s2，且并接至动力总成电路上；所述第二相包括串联的开关管s3、开关管s4，且并接至动力总成电路上；所述第三相包括串联的开关管s5、开关管s6，且并接至动力总成电路上；所述第一绕组的一端连接在开关管s1和开关管s2间；所述第二绕组的一端连接在开关管s3和开关管s4间；所述第三绕组的一端连接在开关管s5和开关管s6间；所述电机控制器控制所述第一相、第二相、第三相中的任一一相的载波反向。2.如权利要求1所述的动力总成电路，其特征在于，所述电机的输出电流的波形为方形波、三角波或正弦波中的一种或多种；所述电机控制器根据所述电机的当前角度，通过dq变换控制第一相、第二相、第三相上的第一电流、第二电流、第三电流的矢量和方向与当前角度的d轴方向重合；所述电机控制器计算所述第一电流、第二电流、第三电流中的最大值，并控制最大值电流对应的载波反向。3.如权利要求1所述的动力总成电路，其特征在于，所述电机控制器基于svpwm/spwm算法计算第一相、第二相、第三相的第一电流、第二电流、第三电流等效的q轴电流和d轴电流；当所述电动汽车呈行驶状态时，第一电流、第二电流、第三电流之一载波反向后等效的d轴电流补充至lc电路的母线电流。4.如权利要求3所述的动力总成电路，其特征在于，所述电机控制器于离线环境下，标定所述电机在周向范围内第一相、第二相、第三相的载波图像；基于所述载波图像的第一相载波、第二相载波、第三相载波的幅值，确定载波反向策略，其中，所述载波反向策略包括：所述电机每偏转60
°
调整第一相、第二相、第三相中载波反向的相位，且于周向范围内维持第一相反向、第三相反向、第二相反向、第一相反向、第三相反向、第二相反向的载波反向顺序。5.如权利要求1所述的动力总成电路，其特征在于，所述电机控制器检测所述lc电路的谐振频率，并将所述第一相、第二相、第三相的载波频率调制为与所述谐振频率相等，使得第一绕组、第二绕组及第三绕组形成的逆变器向所述电源输送最大输入电流，以最大化电源的加热效果。6.如权利要求2所述的动力总成电路，其特征在于，所述电机控制器绘制所述lc电路的频率-增益曲线图，并提取频率-增益曲线图中最大
增益对应的频率为所述lc电路的谐振频率；所述电机控制器将载波频率与所述谐振频率调制匹配，使得所述电源的电源电流、lc电路的母线电流和电容电流的有效值一致。7.如权利要求6所述的动力总成电路，其特征在于，所述电机控制器根据lc电路的电容数据和电感数据计算理论谐振频率；所述电机控制器测量所述电源的温升值或lc电路的母线电流有效值，并于所述理论谐振频率两侧反复迭代，直至所述电源的温升值或lc电路的母线电流有效值最大；所述电机控制器记录所述电源的温升值或lc电路的母线电流有效值最大的频率为lc电路的实际谐振频率。8.一种电动汽车的动力电池加热方法，其特征在于，包括以下步骤：配置一动力总成电路，所述动力总成电路包括：电源，设于动力总成电路上；电机控制器，并联于所述电源两端，包括形成三相电路的第一相、第二相、第三相；lc电路，并接在所述电源与电机控制器间；电机，包括形成三相绕组的第一绕组、第二绕组及第三绕组，且第一绕组、第二绕组及第三绕组分别与所述第一相、第二相、第三相并接，其中所述第一相包括串联的开关管s1、开关管s2，且并接至动力总成电路上；所述第二相包括串联的开关管s3、开关管s4，且并接至动力总成电路上；所述第三相包括串联的开关管s5、开关管s6，且并接至动力总成电路上；所述第一绕组的一端连接在开关管s1和开关管s2间；所述第二绕组的一端连接在开关管s3和开关管s4间；所述第三绕组的一端连接在开关管s5和开关管s6间；所述电机控制器控制所述第一相、第二相、第三相中的任一一相的载波反向。9.如权利要求8所述的动力电池加热方法，其特征在于，还包括以下步骤：所述电机控制器基于svpwm/spwm算法计算第一相、第二相、第三相的第一电流、第二电流、第三电流等效的q轴电流和d轴电流；当所述电动汽车呈行驶状态时，第一电流、第二电流、第三电流之一载波反向后等效的d轴电流补充至lc电路的母线电流。10.如权利要求8所述的动力电池加热方法，其特征在于，还包括以下步骤：所述电机控制器检测所述lc电路的谐振频率，并将所述第一相、第二相、第三相的载波频率调制为与所述谐振频率相等，使得第一绕组、第二绕组及第三绕组形成的逆变器向所述电源输送最大输入电流，以最大化电源的加热效果。

技术总结
本发明提供了一种电动汽车的动力总成电路及动力电池加热方法，动力总成电路包括：电源，设于动力总成电路上；电机控制器，并联于电源两端，包括形成三相电路的第一相、第二相、第三相；LC电路，并接在电源与电机控制器间；电机，包括形成三相绕组的第一绕组、第二绕组及第三绕组，且第一绕组、第二绕组及第三绕组分别与第一相、第二相、第三相并接；电机控制器控制第一相、第二相、第三相中的任一一相的载波反向。采用上述技术方案后，可解决电动汽车动力电池低温加热情况下消耗时间长、能量损耗大的问题。的问题。的问题。


技术研发人员：李一粟 海栋
受保护的技术使用者：臻驱科技（上海）有限公司
技术研发日：2022.03.07
技术公布日：2022/5/25