电池加热控制装置及方法和电动车辆与流程

1.本技术涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种电池加热控制装置及方法和电动车辆。


背景技术：

2.电池在低温下放电容易出现析锂现象，将会导致电池的容量衰减以及电池安全隐患。因此，在气温较低的情况下，电池需要加热到预设温度以上时，电动汽车才能开始行驶。
3.现有的加热控制方法是通过控制电池加热系统中逆变器的开关模块的占空比固定(例如d＝0.5)，电池可以处于快速的充电和放电的交替状态，由于电池内阻的存在，使得电池内部大量发热，温度快速升高。为保证加热功率，电机的磁钢损耗将会升高，将会导致电机的磁钢出现退磁现象，这对电机会产生极大的损伤，电机的加热安全性较低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供一种电池加热控制装置及方法和电动车辆，可以避免电池加热过程中电机的磁钢退磁的问题，可以确保电机的安全，并且还可以提高电池的加热效率。
5.第一方面，本技术的实施例提供一种电池加热控制装置，包括电机控制器和电机，所述电机控制器和所述电机和电池连接以形成加热回路，所述电机控制器包括逆变器和控制器；所述逆变器包括三相桥臂和母线电容，所述母线电容和所述三相桥臂并联，所述三相桥臂的六个开关模块的控制端分别与所述控制器连接，所述三相桥臂的中点分别电连接所述电机的三相定子绕组；所述控制器用于：检测所述电机的转子位置角度；确认所述转子位置角度所在的角度范围；根据所述转子位置角度所在的角度范围，调节所述逆变器中开关模块的开关频率或者占空比。
6.采用本技术的实施例，可以通过检测电机的转子位置，进而来确认电机转子位置所在的角度范围，由此，本技术实施例可以根据电机转子位置所在的角度范围对应调整开关模块的开关频率或者占空比。这样可以避免电池加热过程中电机的磁钢退磁的问题，可以确保电机的安全，并且还可以提高电池的加热效率。
7.作为一种可选的实现方式，所述控制器还用于：在所述电机的转子位置角度对应的电机损耗达到第一阈值时，提高所述开关模块的开关频率；在所述电机的转子位置角度对应的电机损耗达到第二阈值时，降低所述开关模块的开关频率，其中，所述第二阈值小于第一阈值。基于这样的设计，在电机损耗小的角度下提高开关频率，在电机损耗大的角度下降低开关频率，确保加热情况下电机的热安全，以及提高电池内阻加热的加热效率。
8.作为一种可选的实现方式，所述控制器还用于：在所述电机的转子位置角度对应的电机损耗达到第一阈值时，降低所述开关模块的占空比；在所述电机的转子位置角度对应的电机损耗达到第二阈值时，提高所述开关模块的占空比，其中，所述第二阈值小于第一阈值。基于这样的设计，在电机损耗小的角度下提高占空比，在电机损耗大的角度下降低占
空比，确保加热情况下电机的热安全，以及提高电池内阻加热的加热效率。
9.作为一种可选的实现方式，所述控制器还用于：在所述电机的转子位置角度对应的电机损耗达到第一阈值时，提高所述开关模块的开关频率，并降低所述开关模块的占空比；在所述电机的转子位置角度对应的电机损耗达到第二阈值时，降低所述开关模块的开关频率，并提高所述开关模块的占空比，其中，所述第二阈值小于第一阈值。基于这样的设计，本技术的实施例可以确保加热情况下电机的热安全，以及提高电池内阻加热的加热效率。
10.作为一种可选的实现方式，所述控制器还用于：在所述电机的转子位置角度对应的电机扭矩达到第三阈值时，提高所述开关模块的开关频率；在所述电机的转子位置角度对应的电机扭矩达到第四阈值时，降低所述开关模块的开关频率，其中，所述第四阈值小于第三阈值。基于这样的设计，在电机扭矩小的角度下提高开关频率，在电机扭矩大的角度下降低开关频率，确保加热情况下电机的热安全，以及提高电池内阻加热的加热效率。
11.作为一种可选的实现方式，所述控制器还用于：在所述电机的转子位置角度对应的电机扭矩达到第三阈值时，降低所述开关模块的占空比；在所述电机的转子位置角度对应的电机扭矩达到第四阈值时，提高所述开关模块的占空比，其中，所述第四阈值小于第三阈值。基于这样的设计，在电机扭矩小的角度下提高占空比，在电机扭矩大的角度下降低占空比，确保加热情况下电机的热安全，以及提高电池内阻加热的加热效率。
12.作为一种可选的实现方式，所述控制器还用于：在所述电机的转子位置角度对应的电机扭矩达到第三阈值时，提高所述开关模块的开关频率，并降低所述开关模块的占空比；在所述电机的转子位置角度对应的电机扭矩达到第四阈值时，降低所述开关模块的开关频率，并提高所述开关模块的占空比，其中，所述第四阈值小于第三阈值。基于这样的设计，本技术的实施例可以确保加热情况下电机的热安全，以及提高电池内阻加热的加热效率。
13.第二方面，本技术的实施例还提供一种电池加热控制方法，应用于电池加热控制装置中，所述电池加热控制装置包括电机控制器和电机，所述电机控制器和所述电机与电池连接以形成加热回路，所述电机控制器包括逆变器和控制器；所述逆变器包括三相桥臂和母线电容，所述母线电容和所述三相桥臂并联，所述三相桥臂的六个开关模块的控制端分别与所述控制器连接，所述三相桥臂的中点分别电连接所述电机的三相定子绕组，所述方法包括：检测所述电机的转子位置角度；确认所述转子位置角度所在的角度范围；根据所述转子位置角度所在的角度范围，调节所述逆变器中开关模块的开关频率或者占空比。
14.采用本技术的实施例，可以通过检测电机的转子位置，进而来确认电机转子位置所在的角度范围，由此，本技术实施例可以根据电机转子位置所在的角度范围对应调整开关模块的开关频率或者占空比。这样可以避免电池加热过程中电机的磁钢退磁的问题，可以确保电机的安全，并且还可以提高电池的加热效率。
15.作为一种可选的实现方式，在所述电机的转子位置角度对应的电机损耗达到第一阈值时，提高所述开关模块的开关频率；在所述电机的转子位置角度对应的电机损耗达到第二阈值时，降低所述开关模块的开关频率，其中，所述第二阈值小于第一阈值。基于这样的设计，在电机损耗小的角度下提高开关频率，在电机损耗大的角度下降低开关频率，确保加热情况下电机的热安全，以及提高电池内阻加热的加热效率。
16.作为一种可选的实现方式，在所述电机的转子位置角度对应的电机损耗达到第一阈值时，降低所述开关模块的占空比；在所述电机的转子位置角度对应的电机损耗达到第二阈值时，提高所述开关模块的占空比，其中，所述第二阈值小于第一阈值。基于这样的设计，在电机损耗小的角度下提高占空比，在电机损耗大的角度下降低占空比，确保加热情况下电机的热安全，以及提高电池内阻加热的加热效率。
17.作为一种可选的实现方式，在所述电机的转子位置角度对应的电机损耗达到第一阈值时，提高所述开关模块的开关频率，并降低所述开关模块的占空比；在所述电机的转子位置角度对应的电机损耗达到第二阈值时，降低所述开关模块的开关频率，并提高所述开关模块的占空比，其中，所述第二阈值小于第一阈值。基于这样的设计，本技术的实施例可以确保加热情况下电机的热安全，以及提高电池内阻加热的加热效率。
18.作为一种可选的实现方式，在所述电机的转子位置角度对应的电机扭矩达到第三阈值时，提高所述开关模块的开关频率；在所述电机的转子位置角度对应的电机扭矩达到第四阈值时，降低所述开关模块的开关频率，其中，所述第四阈值小于第三阈值。基于这样的设计，在电机扭矩小的角度下提高开关频率，在电机扭矩大的角度下降低开关频率，确保加热情况下电机的热安全，以及提高电池内阻加热的加热效率。
19.作为一种可选的实现方式，在所述电机的转子位置角度对应的电机扭矩达到第三阈值时，降低所述开关模块的占空比；在所述电机的转子位置角度对应的电机扭矩达到第四阈值时，提高所述开关模块的占空比，其中，所述第四阈值小于第三阈值。基于这样的设计，在电机扭矩小的角度下提高占空比，在电机扭矩大的角度下降低占空比，确保加热情况下电机的热安全，以及提高电池内阻加热的加热效率。
20.作为一种可选的实现方式，在所述电机的转子位置角度对应的电机扭矩达到第三阈值时，提高所述开关模块的开关频率，并降低所述开关模块的占空比；在所述电机的转子位置角度对应的电机扭矩达到第四阈值时，降低所述开关模块的开关频率，并提高所述开关模块的占空比，其中，所述第四阈值小于第三阈值。基于这样的设计，本技术的实施例可以确保加热情况下电机的热安全，以及提高电池内阻加热的加热效率。
21.第三方面，本技术的实施例还提供一种电动车辆，所述电动车辆包括上述所述的电池加热控制装置。
22.采用本技术的实施例，通过检测电机转子位置角度，并在不同电机转子位置角度下，控制逆变器中开关模块的开关频率和占空比不同。基于这样的设计，本技术的实施例可以提高开关频率，并且提高电池析锂阈值，进而可以提高电池加热的可靠性以及电池的加热效率。
附图说明
23.图1为根据本技术实施例提供的电池加热控制装置的示意图。
24.图2为根据本技术实施例提供的电池加热控制装置的另一示意图。
25.图3为根据本技术实施例提供的电池加热控制装置的另一示意图。
26.图4为根据本技术实施例提供的电池加热控制方法的流程图。
27.图5为电机的转子位置角度与电机损耗的关系图。
28.图6为电机的转子位置角度与电机扭矩的关系图。
29.图7为根据本技术实施例的电机在不同转子位置角度下的纹波电流的示意图。
30.图8为根据本技术实施例提供的电池加热控制方法的另一流程图。
31.图9为根据本技术实施例提供的电池加热控制方法的另一流程图。
32.图10为根据本技术实施例提供的电动车辆的示意图。
具体实施方式
33.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。
34.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
35.随着新能源的广泛使用，电池可以作为动力源应用在各个领域中。电池作为动力源使用的环境不同，电池的性能也会受到影响。例如，在低温环境下的电池的性能较常温会产生较大程度的降低。例如，在零点温度下电池的放电容量会随温度的降低而降低。在-30℃的条件下，电池的放电容量基本为0，导致电池无法使用。为了能够在低温环境下使用电池，需要在使用电池之前对电池进行预热。在一些场景中，电池作为供电源，电机电感作为负载储能，并且电机电感可以进行放电，给电池充电，使得电池内阻产生热量，从而给电池加热。
36.本技术的实施例提供一种电池加热控制装置、方法和电动车辆，在因电池温度较低需要对电池加热的具体场景中，可以应用本技术实施例提供的电池加热控制装置和方法对电池进行加热控制。可以理解，所述电池可以应用于电动汽车，以为电机供电，作为电动汽车的动力源。电池还可以为电动汽车中的其他用电器件供电，例如为车内空调、车载播放器等供电。
37.本技术实施例中的电池加热控制装置、方法和电动车辆，可以对电池的加热进行控制，可以避免电池加热过程中电机的磁钢退磁的问题，确保电机的安全，并且还可以提高电池的加热效率。采用本技术实施例提供的电池加热控制装置和方法，加热温度分布均匀，加热速度快，能量利用率高。
38.请参阅图1，图1所示为本技术的一个实施例提供的一种电池加热控制装置100的示意图。可以理解，本技术的实施例中，所述电池加热控制装置100可以应用于电动车辆中。
39.所述电池加热控制装置100可以包括电池10、电机控制器20和电机30。所述电机控制器20电连接于所述电池10与所述电机30之间。在一种可能的应用场景下，所述电池10提供的高压直流电可以通过所述电机控制器20后转化为交流电，提供给所述电机30，以驱动电动车辆。
40.本实施例中，所述电机控制器20可以包括逆变器22和控制器24。
41.所述逆变器22可以用于将电池10提供的直流电转换为交流电后传输至三相电机。逆变器22的输入端可以作为所述电机控制器20的输入端，所述逆变器22的输出端可以作为所述电机控制器20的输出端。
42.可以理解，当电动车辆行驶时，所述电池10放电，所述逆变器22的输入端接收所述电池10传输的交流电，输出端可以向所述电机30传输交流电。当电动车辆进行交流充电时，所述逆变器22的输出端接收交流电源输入的交流电，逆变器22的输入端向所述电池10输出直流电。
43.所述逆变器22可以包括并联的三相桥臂。三相桥臂的每一相均具有上桥臂和下桥臂，且每一上桥臂设置有开关模块，每一下桥臂设置有开关模块，所述开关模块具有二极管。
44.在一种可选的实现方式中，所述控制器24可以检测所述电机30的转子位置角度，并可以确认所述电机30的转子位置角度所在的角度范围。基于这样的设计，所述控制器24可以根据所述电机30的转子位置角度，调节所述逆变器22中开关模块的开关频率或者占空比。
45.如图1所示，三相桥臂可以分别为u相桥臂、v相桥臂和w相桥臂。其中，所述u相桥臂的上桥臂开关模块201为第一开关模块，所述u相桥臂的下桥臂开关模块202为第二开关模块。所述v相桥臂的上桥臂开关模块203为第三开关模块，所述v相桥臂的下桥臂开关模块204为第四开关模块。所述w相桥臂的上桥臂开关模块205为第五开关模块，所述w相桥臂的下桥臂开关模块206为第六开关模块。
46.可以理解，在一些可能的实现方式中，所述逆变器22中的各个开关模块均可以包括绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，igbt)芯片、igbt模块、金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，mosfet)等功率开关器件中的一种或多种。本技术的实施例对开关模块中各igbt器件和mosfet器件等的组合方式及连接方式并不限定。对上述功率开关器件的材料类型也不做限定，上述功率开关器件具有二极管。具体可以为寄生二极管或特意设置的二极管。
47.例如，所述上桥臂开关模块201可以包括开关q1和二极管d1，所述下桥臂开关模块202可以包括开关q2和二极管d2。所述开关q1的第一端可以电连接于所述控制器24，所述开关q1的第二端可以电连接于所述电池10的正极，所述开关q1的第三端可以电连接于所述开关q2的第二端，所述开关q2的第一端可以电连接于所述控制器24，所述开关q2的第三端可以电连接于所述电池10的负极，所述二极管d1的阴极电连接于所述电池10的正极，所述二极管d1的阳极电连接于所述开关q1的第三端。所述二极管d2的阴极电连接于所述开关q2的第二端，所述二极管d2的阳极电连接于所述电池10的负极。所述开关q1的第一端可以作为所述开关q1的控制端，所述开关q2的第一端可以作为所述开关q2的控制端。
48.所述上桥臂开关模块203可以包括开关q3和二极管d3，所述下桥臂开关模块204可以包括开关q4和二极管d4。所述开关q3的第一端可以电连接于所述控制器24，所述开关q3的第二端可以电连接于所述电池10的正极，所述开关q3的第三端可以电连接于所述开关q4的第二端，所述开关q4的第一端可以电连接于所述控制器24，所述开关q4的第三端可以电连接于所述电池10的负极，所述二极管d3的阴极电连接于所述电池10的正极，所述二极管d3的阳极电连接于所述开关q3的第三端。所述二极管d4的阴极电连接于所述开关q4的第二端，所述二极管d4的阳极电连接于所述电池10的负极。所述开关q3的第一端可以作为所述开关q3的控制端，所述开关q4的第一端可以作为所述开关q4的控制端。
49.所述上桥臂开关模块205可以包括开关q5和二极管d5，所述下桥臂开关模块206可以包括开关q6和二极管d6。所述开关q1的第一端可以电连接于所述控制器24，所述开关q1的第二端可以电连接于所述电池10的正极，所述开关q1的第三端可以电连接于所述开关q2的第二端，所述开关q2的第一端可以电连接于所述控制器24，所述开关q2的第三端可以电连接于所述电池10的负极，所述二极管d1的阴极电连接于所述电池10的正极，所述二极管d1的阳极电连接于所述开关q1的第三端。所述二极管d2的阴极电连接于所述开关q2的第二端，所述二极管d2的阳极电连接于所述电池10的负极。所述开关q5的第一端可以作为所述开关q5的控制端，所述开关q6的第一端可以作为所述开关q6的控制端。
50.本实施例中，所述电机30可以包括分别与所述三相桥臂对应的三相绕组。三相绕组的一端彼此相互连接，三相绕组的另一端分别与各自对应桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点相连接。在一种实现方式中，三相绕组可以为定子电感。
51.如图1所示，与u相桥臂对应的u相定子绕组l1，与v相桥臂对应的v相定子绕组l2和与w相桥臂对应的w相定子绕组l3。所述u相定子绕组l1的第一端，所述v相定子绕组l2的第一端和所述w相定子绕组l3的第一端相连接。所述u相定子绕组l1的第二端与所述上桥臂开关模块201和所述下桥臂开关模块202之间的连接点相连接，所述v相定子绕组l2的第二端与所述上桥臂开关模块203和所述下桥臂开关模块204之间的连接点相连接，所述w相定子绕组l3的第二端与所述上桥臂开关模块205和所述下桥臂开关模块206之间的连接点相连接。
52.可以理解，本实施例中，所述电池加热控制装置100还可以包括与所述逆变器22的各相桥臂相并联的母线电容c1。所述母线电容c1的第一端可以电连接于所述电池10的正极，所述母线电容c1的第二端可以电连接于所述电池10的负极。在一种可能的实现方式中，所述母线电容c1可以用于吸收所述逆变器22的开关模块断开时可能产生的高脉动电压电流，可以使得电池加热控制装置中的电压波动和电流波动保持在允许范围内，避免高压、电流过冲。
53.可以理解，在储能和续流状态下，脉冲电流可以流过电池内阻，电池内阻发热，从而可以实现电池加热。图2所示为所述电池加热控制装置在储能状态下的电流流向示意图。所述控制器24可以输出驱动信号给所述逆变器22，控制上桥臂开关模块201、下桥臂开关模块204和下桥臂开关模块206导通，并控制下桥臂开关模块202、上桥臂开关模块203、上桥臂开关模块205断开时，电流由所述电池10的正极流出，经所述上桥臂开关模块201后，流入u相定子绕组l1，而后电流从v相定子绕组l2和w相定子绕组l3流出，分别经下桥臂开关模块204和下桥臂开关模块206流出所述电机控制器20，最终流入所述电池10的负极，该过程可以对三相电机的u相定子绕组l1、v相定子绕组l2、w相定子绕组l3进行储能。此状态下的电池上的电流由正极流出、负极流入，通过调节上桥臂开关模块201、下桥臂开关模块204、下桥臂开关模块206的导通时间可以调节脉冲电流的大小，导通时间越长，脉冲电流越大。三相电机的u相定子绕组l1、v相定子绕组l2、w相定子绕组l3中储存的能量通过续流回路给电池进行充电。
54.图3所示为所述电池加热控制装置在续流状态下的电流流向示意图。当上桥臂开关模块201、下桥臂开关模块204和下桥臂开关模块206导通，且下桥臂开关模块202、上桥臂开关模块203、上桥臂开关模块205断开时，由于电感的特性，u相定子绕组l1、v相定子绕组
l2、w相定子绕组l3中的电流方向不会立即发生变化，电流由w相定子绕组l3流出后通过上桥臂开关模块205的续流二极管流出所述电机控制器20，再流入所述电池10的正极，电流由v相定子绕组l2流出后通过上桥臂开关模块203的续流二极管流出所述电机控制器20，再流入所述电池10的正极，由所述电池10的负极流出后经下桥臂开关模块202的续流二极管流入u相定子绕组l1，由此形成续流回路。此状态下电池上的电流由正极流入、负极流出，此过程流经电池的电流方向与储能状态相反。
55.在一种可能的场景下，当所述逆变器22中的开关频率保持固定时，所述电机30在电机损耗不同的转子位置角度下时，电感峰值电流将会发生变化。若电感峰值电流大，将会导致电机的发热量大，进而导致电机的磁钢退磁。若电感峰值小，将会导致电池的加热效率低。
56.可以理解，在一些可能的场景中，所述电机30在不同的转子位置角度时可以对应不同的电机损耗。
57.在一种可选地实现方式中，所述控制器24可以根据所述电机30在不同的转子位置角度下对应的电机损耗，调节所述逆变器22中开关模块的开关频率。例如，若所述电机30的转子位置角度对应的电机损耗达到第一阈值时，所述控制器24提高所述开关模块的开关频率。若所述电机30的转子位置角度对应的电机损耗达到所述第二阈值，所述控制器24降低所述开关模块的开关频率，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。
58.在一种可选地实现方式中，所述控制器24可以根据所述电机30在不同的转子位置角度对应的电机损耗，调节所述逆变器22中开关模块的占空比。例如，若所述电机30的转子位置角度对应的电机损耗达到第一阈值，所述控制器24降低所述开关模块的占空比。若所述电机的转子位置角度对应的电机损耗达到所述第二阈值，所述控制器24提高所述开关模块的占空比。
59.在另一种可选的实现方式中，所述控制器24可以根据所述电机30在不同的转子位置角度对应的电机损耗，调节所述逆变器22中开关模块的开关频率和占空比。例如，若所述电机30的转子位置角度对应的电机损耗达到第一阈值，所述控制器24提高所述开关模块的开关频率，并降低所述开关模块的占空比。若所述电机30的转子位置角度对应的电机损耗达到所述第二阈值，所述控制器24降低所述开关模块的开关频率，并提高所述开关模块的占空比。
60.可以理解，在上述多个可选的实现方式中，所述第二阈值小于所述第一阈值。
61.在另一些可能的场景中，所述电机30在不同的转子位置角度时可以对应不同的电机扭矩。
62.在一种可选地实现方式中，所述控制器24可以根据所述电机30在不同的转子位置角度对应的电机扭矩，调节所述逆变器22中开关模块的开关频率。例如，若所述电机30的转子位置角度对应的电机扭矩达到第三阈值时，所述控制器24提高所述开关模块的开关频率。若所述电机30的转子位置角度对应的电机扭矩达到第四阈值时，所述控制器24降低所述开关模块的开关频率。
63.在另一种可选地实现方式中，所述控制器24可以根据所述电机30在不同的转子位置角度对应的电机扭矩，调节所述逆变器22中开关模块的占空比。例如，若所述电机30的转子位置角度对应的电机扭矩达到第三阈值时，所述控制器24降低所述开关模块的占空比。
若所述电机30的转子位置角度对应的电机扭矩达到第四阈值，所述控制器24提高所述开关模块的占空比。
64.在一种可选地实现方式中，所述控制器24可以根据所述电机30在不同的转子位置角度对应的电机扭矩，调节所述逆变器22中开关模块的开关频率和占空比。例如，若所述电机30的转子位置角度对应的电机扭矩达到第三阈值，所述控制器24提高所述开关模块的开关频率，并降低所述开关模块的占空比。若所述电机30的转子位置角度对应的电机扭矩达到第四阈值，所述控制器24降低所述开关模块的开关频率，并提高所述开关模块的占空比。
65.可以理解，在上述多个可选的实现方式中，所述第四阈值小于所述第三阈值。所述控制器24控制开关模块的占空比或者开关频率的方法，具体可以参见以下图4至图9中的相关描述。
66.请参阅图4，图4所示为本技术的一个实施例提供的电池加热控制方法的步骤流程图。所述电池加热控制方法可以应用于所述电池加热控制装置100中，该方法可以包括以下步骤：
67.步骤s41：检测电机的转子位置角度。
68.以图1所示的电池加热控制装置100为例进行说明，所述控制器24可以实时检测所述电机30的转子位置角度。可以理解，转子位置角度的0度可以定义为a轴和d轴重合的角度。
69.步骤s42：确认所述电机的转子位置角度所在的角度范围。
70.本实施例中，所述控制器24可以设置多个角度范围。举例说明，角度范围1可以为30～70度，角度范围2可以为20～30度以及70～80度，角度范围3可以为15～20度以及80～85度。角度范围4可以为10～15度以及85～90度。角度范围5可以为0～10度以及90～120度。
71.因此，所述控制器24可以根据检测到的所述电机30的转子位置角度确认所述电机30的转子位置具体所在的角度范围。
72.举例说明，若所述控制器24检测到所述电机30的转子位置角度为40度，则所述控制器24可以确认所述电机30的转子位置角度处于角度范围1。若所述控制器24检测到所述电机30的转子位置角度为25度或者75度，则所述控制器24可以确认所述电机30的转子位置角度处于角度范围2。若所述控制器24检测到所述电机30的转子位置角度为82度或者17度，则所述控制器24可以确认所述电机30的转子位置角度处于角度范围3。若所述控制器24检测到所述电机30的转子位置角度为12度或者87度，则所述控制器24可以确认所述电机30的转子位置角度处于角度范围4。若所述控制器24检测到所述电机30的转子位置角度为95度或者5度，则所述控制器24可以确认所述电机30的转子位置角度处于角度范围5。
73.步骤s43：根据所述电机的转子位置角度所在的角度范围，调节所述逆变器中开关模块的开关频率。
74.在一种可选的实现方式中，所述电机30的转子位置角度在不同的角度范围可以对应不同的电机损耗。可以理解，在另一种可选的实现方式中，所述电机30的转子位置角度在不同的角度范围还可以对应不同的电机扭矩。
75.所述控制器24可以根据所述电机30的转子位置角度对应的电机损耗或者电机扭矩，来调节所述逆变器中开关模块的开关频率。
76.下面将以所述电机30的转子位置角度对应的电机损耗来调节开关频率为例进行
举例说明。
77.请参阅图5，图5为所述电机30的转子位置角度与电机损耗的关系图。当所述电机30的转子位置角度处于角度范围1内时，例如该角度范围1在30～70度，所述电机30的电机损耗p可以如图5中的曲线s1所示。当所述电机30的转子位置角度处于角度范围2内时，例如该角度范围2为20～30度以及70～80度，所述电机30的电机损耗p可以如图5中的曲线s2以及s3所示。当所述电机30的转子位置角度处于角度范围3内时，例如该角度范围3为15～20度以及80～85度，所述电机30的电机损耗p可以如图5中的曲线s4以及s5所示。当所述电机30的转子位置角度处于角度范围4内时，例如该角度范围4为10～15度以及85～90度，所述电机30的电机损耗p可以如图5中的曲线s6以及s7所示。当所述电机30的转子位置角度处于角度范围5内时，例如该角度范围5为0～10度以及90～120度，所述电机30的电机损耗p可以如图5中的曲线s8以及s9所示。本实施例中，所述电机损耗p可以包括绕组损耗、磁钢损耗以及硅钢损耗和涡流损耗等。
78.如图5所示，本实施例中，当所述电机30的转子位置角度对应的电机损耗p达到第一阈值p1时，所述控制器24将会对应提高所述逆变器22中开关模块的开关频率。当所述电机30的转子位置角度对应的电机损耗p达到第二阈值p2时，所述控制器24将会对应降低所述逆变器22中开关模块的开关频率。其中，所述第二阈值p2小于第一阈值p1。可以理解，所述第一阈值p1可以是所述绕组损耗、磁钢损耗以及硅钢损耗和涡流损耗对应的电机的温度上限。
79.可以理解，所述控制器24可以根据所述电机30的磁钢发热的温度上限，来确定所述第一阈值p1。
80.例如，当检测到的所述转子位置角度为40度时，则该转子位置角度处于角度范围1内，所述控制器24将控制所述逆变器22中的开关模块的开关频率为f1(例如1khz)，并且可以将占空比d设置为0.5。当检测到的所述转子位置角度为25度或者75度时，则该电机30的转子位置角度处于角度范围2内，所述控制器24将控制所述逆变器22中的开关模块的开关频率为f2(例如2khz)，并且将占空比d设置为0.5。当检测到的所述电机30的转子位置角度为82度或者17度时，则该转子位置角度处于角度范围3内，所述控制器24将控制所述逆变器22中的开关模块的开关频率为f3(例如3khz)，并且将占空比d设置为0.5。当检测到的所述电机30的转子位置角度为12度或者87度时，则该转子位置角度处于角度范围4内，所述控制器24将控制所述逆变器22中的开关模块的开关频率为f4(例如4khz)，并且将占空比d设置为0.5。当检测到的所述电机30的转子位置角度为95度或者5度时，则该电机的转子位置角度处于角度范围5内，所述控制器24将控制所述逆变器22中的开关模块的开关频率为f5(例如5khz)，并且将占空比d设置为0.5。
81.可以理解，所述逆变器22中开关模块的开关频率可以满足以下关系：f1《f2《f3《f4《f5。
82.请参阅图6，图6为所述电机30的转子位置角度与电机扭矩的关系图。当所述电机30的转子位置角度处于角度范围1内时，例如该角度范围1为30～90度，所述电机30的电机扭矩n可以如图6中的曲线s11所示。当所述电机30的转子位置角度处于角度范围2内时，例如该角度范围2为10～30度以及90～110度，所述电机30的电机扭矩n可以如图6中的曲线s12以及s13所示。当所述电机30的转子位置角度处于角度范围3内时，例如该角度范围3为0
～10度以及110～120度，所述电机30的电机扭矩n可以如图6中的曲线s14以及s15所示。
83.可以理解，在另一种可选的实现方式中，所述控制器24可以根据所述电机30的转子位置角度对应的电机扭矩，调整所述逆变器22中开关模块的开关频率。例如，当所述电机30的转子位置角度对应的电机扭矩达到第三阈值n1时，所述控制器24将会提高所述逆变器22中开关模块的开关频率。当所述电机30的转子位置角度的电机扭矩达到第四阈值n2时，所述控制器24将会降低所述逆变器22中开关模块的开关频率。其中，所述第四阈值n2小于所述第三阈值n1。
84.在另一种可选的实现方式中，如图7所示，所述电机30在不同转子位置角度下，所述电机30的峰值电流可以接近。基于这样的设计，本技术实施例的电池加热控制方法可以降低所述电机30的电机损耗，并且还可以确保加热情况下电机的热安全，还可以提高所述电池内阻的加热效率。
85.请参阅图8，图8所示为本技术的另一个实施例提供的电池加热控制方法的步骤流程图。所述电池加热控制方法可以应用于所述电池加热控制装置100中，该方法可以包括以下步骤：
86.步骤s81：检测电机的转子位置角度。
87.以图1所示的电池加热控制装置100为例进行说明，所述控制器24可以实时检测所述电机30的转子位置角度。
88.步骤s82：确认所述电机的转子位置角度所在的角度范围。
89.本实施例中，所述控制器24可以设置多个角度范围，举例说明，角度范围1可以为30～70度，角度范围2可以为20～30度以及70～80度，角度范围3可以为15～20度以及80～85度。角度范围4可以为10～15度以及85～90度。角度范围5可以为0～10度以及90～120度。
90.因此，所述控制器24可以根据检测到的所述电机30的转子位置角度来确认所述电机30的转子位置具体所在的角度范围。
91.举例说明，若所述控制器24检测到所述电机30的转子位置角度为40度，则所述控制器24可以确认所述电机30的转子位置角度处于角度范围1。若所述控制器24检测到所述电机30的转子位置角度为25度或者75度，则所述控制器24可以确认所述电机30的转子位置角度处于角度范围2。若所述控制器24检测到所述电机30的转子位置角度为82度或者17度，则所述控制器24可以确认所述电机30的转子位置角度处于角度范围3。若所述控制器24检测到所述电机30的转子位置角度为12度或者87度，则所述控制器24可以确认所述电机30的转子位置角度处于角度范围4。若所述控制器24检测到所述电机30的转子位置角度为95度或者5度，则所述控制器24可以确认所述电机30的转子位置角度处于角度范围5。
92.步骤s83：根据所述转子位置角度所在的角度范围，调节所述逆变器中开关模块的占空比。
93.可以理解，本实施例中的所述控制器24可以根据所述电机30的转子位置角度对应的电机损耗或者电机扭矩，来调节所述逆变器中开关模块的占空比。
94.下面将以所述电机30的转子位置角度对应的电机损耗来调节占空比为例进行举例说明。
95.请再次参阅图5，当所述电机30的转子位置角度处于角度范围1内时，所述电机30的电机损耗p可以如图5中的曲线s1所示。当所述电机30的转子位置角度处于角度范围2内
时，所述电机30的电机损耗p可以如图5中的曲线s2以及s3所示。当所述电机30的转子位置角度处于角度范围3内时，所述电机30的电机损耗p可以如图5中的曲线s4以及s5所示。当所述电机30的转子位置角度处于角度范围4内时，所述电机30的电机损耗p可以如图5中的曲线s6以及s7所示。当所述电机30的转子位置角度处于角度范围5内时，所述电机30的电机损耗p可以如图5中的曲线s8以及s9所示。
96.如图5所示，本实施例中，当所述电机30的转子位置角度对应的电机损耗达到第一阈值p1时，所述控制器24将会降低所述逆变器22中开关模块的占空比。例如，所述控制器24可以降低所述开关q1、开关q4、开关q6的占空比。可以理解，本实施例中，所述占空比可以为至少一个上桥臂和下桥臂的开关同时导通。
97.当所述电机30的转子位置角度对应的电机损耗达到第二阈值p2时，所述控制器24将会提高所述逆变器22中开关模块的占空比。例如，所述控制器24可以提高所述开关q1、开关q4、开关q6的占空比。
98.举例说明，当检测到的所述转子位置角度为40度时，则该转子位置角度处于角度范围1内，所述控制器24将会控制所述逆变器22中的开关模块(例如开关q1、开关q4、开关q6)的占空比为d1(例如0.5)。当检测到的所述转子位置角度为25度或者75度时，则该电机30的转子位置角度处于角度范围2内，所述控制器24将控制所述逆变器22中的开关模块(例如开关q1、开关q4、开关q6)的占空比为d2(例如0.45)。当检测到的所述电机30的转子位置角度为82度或者17度时，则该转子位置角度处于角度范围3内，所述控制器24将会控制所述逆变器22中的开关模块(例如开关q1、开关q4、开关q6)的占空比为d3(例如0.4)。当检测到的所述电机30的转子位置角度为12度或者87度时，则该转子位置角度处于角度范围4内，所述控制器24控制所述逆变器22中的开关模块(例如开关q1、开关q4、开关q6)的占空比为d4(例如0.35)。当检测到的所述电机30的转子位置角度为95度或者5度时，则该电机的转子位置角度处于角度范围5内，所述控制器24将会控制所述逆变器22中的开关模块(例如开关q1、开关q4、开关q6)的占空比为d5(例如0.3)。
99.本实施例中，所述逆变器22中开关模块的占空比可以满足以下关系：d1≥d2≥d3≥d4≥d5。
100.所述控制器24可以根据所述电机30的转子位置角度在不同的角度范围下，对应调整所述逆变器22中开关模块的占空比。
101.请再次参阅图6，当所述电机30的转子位置角度处于角度范围1内时，所述电机30的电机扭矩n可以如图6中的曲线s11所示。当所述电机30的转子位置角度处于角度范围2内时，所述电机30的电机扭矩n可以如图6中的曲线s12以及s13所示。当所述电机30的转子位置角度处于角度范围3内时，所述电机30的电机扭矩n可以如图6中的曲线s14以及s15所示。
102.可以理解，在另一种可选的实现方式中，所述控制器24可以根据所述电机30的转子位置角度对应的电机扭矩，调整所述逆变器22中开关模块的占空比。例如，当所述电机30的转子位置角度对应的电机扭矩达到第三阈值n1时，所述控制器24将会提高所述逆变器22中开关模块的占空比。当所述电机30的转子位置角度对应的电机扭矩达到第四阈值n2时，所述控制器24将会降低所述逆变器22中开关模块的占空比。其中，所述第四阈值n2小于所述第三阈值n1。
103.请参阅图9，图9所示为本技术的另一个实施例提供的电池加热控制方法的步骤流
程图。所述电池加热控制方法可以应用于所述电池加热控制装置100中，该方法可以包括以下步骤：
104.步骤s91：检测所述电机30的转子位置角度。
105.以图1所示的电池加热控制装置100为例进行说明，所述控制器24可以实时检测所述电机30的转子位置角度。
106.步骤s92：确认所述电机的转子位置角度所在的角度范围。
107.步骤s93：根据所述转子位置角度所在的角度范围，调节所述逆变器中开关模块的开关频率和占空比。
108.所述控制器24可以根据所述电机30的转子位置角度对应的电机损耗或者电机扭矩，来调节所述逆变器中开关模块的开关频率和占空比。
109.请再次参阅图5，当所述电机30的转子位置角度的电机损耗达到第一阈值p1时，所述控制器24将会提高所述逆变器22中开关模块(例如开关q1、开关q4、开关q6)的开关频率并降低开关模块的占空比。当所述电机30的转子位置角度的电机损耗达到第二阈值时，所述控制器24将会降低所述逆变器22中开关模块(例如开关q1、开关q4、开关q6)的开关频率并提高开关模块的占空比。其中，所述第二阈值p2小于所述第一阈值p1。
110.在另一种可能的场景下，请再次参阅图6，当所述电机30的转子位置角度的电机扭矩达到第三阈值n1时，所述控制器24将会提高所述逆变器22中开关模块(例如开关q1、开关q4、开关q6)的开关频率并降低开关模块的占空比。当所述电机30的转子位置角度的电机扭矩达到第四阈值n2时，所述控制器24将会降低所述逆变器22中开关模块(例如开关q1、开关q4、开关q6)的开关频率并提高开关模块的占空比。
111.可以理解，在电池的加热过程中，纹波峰峰值大时将会导致电机的磁钢温升风险，在电机的不同转子位置角下，由于所述电机30的电机损耗或者电机扭矩不同，加热的纹波峰峰值不同，本技术实施例可以根据电机的转子位置角度来调整开关频率或者占空比，确保纹波电流不超过磁钢耐受温度，提高加热功率，并且可以保证电机的磁钢不会出现退磁现象。
112.请参阅图10，本技术的实施例还提供一种电动车辆200，所述电动车辆200可以包括上述实施例中描述的电池加热控制装置100。
113.采用本技术的实施例，可以通过检测电机的转子位置角度，并在不同电机的转子位置角度下，调节逆变器中开关模块的开关频率和占空比。基于这样的设计，本技术的实施例可以提高开关频率，并且提高电池析锂阈值，进而可以提高电池加热的可靠性以及电池的加热效率。
114.以上所述，仅是本技术的较佳实施方式而已，并非对本技术任何形式上的限制，虽然本技术已是较佳实施方式揭露如上，并非用以限定本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本技术技术方案内容，依据本技术的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。