电池能量处理装置和车辆的制作方法

本公开涉及车辆，具体地，涉及一种电池能量处理装置和车辆。

背景技术：

1、目前，随着电动车辆发展越来越迅速，其应用的场景也是越来越广泛，需要动力电池可以适应各种温度变化的场景。但是电动车辆所装载的动力电池在低温环境下，充放电过程中，性能衰减较严重，导致驱动系统或充电系统在低温环境下能力受到限制，严重降低了用户使用体验度。

2、为了减小低温环境对动力电池的限制，从而提出了一些动力电池的加热方案。与此同时，动力电池的快充功能也是新能源车的必备功能。

3、因此，寻求一种兼顾充电和加热两种功能的技术方案，是当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种电池能量处理装置和车辆。

2、为了实现上述目的，第一方面，本公开提供一种电池能量处理装置，包括：

3、逆变器、储能元件以及控制器；

4、其中，所述逆变器，一端用于与电池连接，另一端与所述储能元件连接；

5、所述储能元件，用于与外部供电设备连接；

6、所述控制器，与所述逆变器连接，用于：

7、在第一预设状态下，控制所述逆变器使所述储能元件与所述电池进行充电和放电，以实现所述电池自加热；

8、在第二预设状态下，复用所述储能元件和所述逆变器形成电压适配充电模块，且控制所述逆变器，以对所述电池进行充电。

9、可选地，所述逆变器包括n相桥臂，所述储能元件包括n个线圈，n≥2；

10、其中，所述n相桥臂的第一汇流端连接所述电池的正极，所述n相桥臂的第二汇流端分别与所述电池的负极、所述外部供电设备的负极连接，所述n个线圈的第一端一一对应连接至所述n相桥臂的中点，所述n个线圈的第二端共接形成中性点，所述中性点用于与所述外部供电设备的正极连接。

11、可选地，所述控制器，用于：

12、在第一预设状态下，控制所述n相桥臂的至少两相桥臂，使所述n个线圈中与所述至少两相桥臂连接的线圈与所述电池进行充电和放电，以实现所述电池自加热；

13、在第二预设状态下，复用所述n个线圈中的至少一个线圈和与所述至少一个线圈对应连接的至少一相桥臂形成电压适配充电模块，且控制所述n相桥臂的至少一相桥臂，以对所述电池进行充电。

14、可选地，所述控制器，还用于检测所述外部供电设备的电压是否小于所述电池的电压；

15、所述控制器，用于：

16、在第二预设状态下，响应于检测到所述外部供电设备的电压小于所述电池的电压，复用所述n个线圈中的至少一个线圈和与所述至少一个线圈对应连接的至少一相桥臂形成电压适配充电模块，且控制所述n相桥臂的至少一相桥臂的上桥臂断开、所述至少一相桥臂的下桥臂交替通断，以对所述电池进行升压充电。

17、可选地，所述控制器，还用于：

18、在第二预设状态下，响应于检测到所述外部供电设备的电压不小于所述电池的电压，控制所述n相桥臂断开，以对所述电池进行直接充电。

19、可选地，所述装置还包括：与所述n个线圈一一对应连接的n个第一开关，其中，所述第一开关一端与所述中性点连接。

20、可选地，所述控制器，用于：

21、在第一预设状态下，控制所述n个第一开关中、与第一目标线圈对应连接的第一开关闭合，并控制所述n相桥臂的至少两相桥臂，使所述第一目标线圈与所述电池进行充电和放电，以实现所述电池自加热，其中，所述第一目标线圈包括所述n个线圈中、与所述至少两相桥臂连接的线圈；

22、在第二预设状态下，复用所述n个线圈中的至少一个线圈和与所述至少一个线圈对应连接的至少一相桥臂形成电压适配充电模块，且控制所述n个第一开关中、与所述至少一个线圈对应连接的第一开关闭合，并控制所述n相桥臂的至少一相桥臂，以对所述电池进行充电。

23、可选地，所述控制器，还用于在第二预设状态下，检测所述n相桥臂中的每一相桥臂是否故障；

24、所述控制器，用于在所述第二预设状态下，复用第二目标线圈和所述n相桥臂中、未发生故障的桥臂形成电压适配充电模块，且控制所述n个第一开关中、与第三目标线圈对应连接的第一开关断开，并控制所述n个第一开关中、与所述第二目标线圈对应连接的第一开关闭合，并控制所述n相桥臂中、未发生故障的桥臂，以对所述电池进行充电，其中，所述第二目标线圈包括所述n个线圈中、与未发生故障的桥臂连接的线圈，所述第三目标线圈包括所述n个线圈中、与发生故障的桥臂连接的线圈。

25、可选地，所述储能元件还包括第一电容；

26、所述第一电容，一端分别与所述中性点、所述外部供电设备的正极连接，另一端分别与所述电池的负极、所述外部供电设备的负极连接。

27、可选地，所述控制器，用于：

28、在第一预设状态下，控制所述n相桥臂的至少一相桥臂，使所述第一电容与所述电池进行充电和放电，以实现所述电池自加热；

29、在第二预设状态下，复用所述n个线圈中的至少一个线圈和与所述至少一个线圈对应连接的至少一相桥臂形成电压适配充电模块，且控制所述至少一相桥臂，以对所述电池进行充电。

30、可选地，所述装置还包括：与所述n个线圈一一对应连接的n个第一开关，其中，所述第一开关一端与所述中性点连接；

31、所述控制器，还用于检测所述n相桥臂中的每一相桥臂是否故障；

32、所述控制器，用于在所述第一预设状态下，控制所述n个第一开关中、与第三目标线圈对应连接的第一开关断开，并控制所述n个第一开关中、与第二目标线圈对应连接的第一开关闭合，并控制所述n相桥臂中、未发生故障的桥臂，使所述第一电容与所述电池进行充电和放电，以实现所述电池自加热，其中，所述第二目标线圈包括所述n个线圈中、与未发生故障的桥臂连接的线圈，所述第三目标线圈包括所述n个线圈中、与发生故障的桥臂连接的线圈。

33、可选地，所述装置还包括：

34、与所述n个线圈一一对应连接的n个第一开关，其中，所述第一开关一端与所述中性点连接；

35、第二开关，其中，所述第二开关，一端与所述中性点连接，另一端用于与所述外部供电设备的正极连接；

36、所述储能元件还包括第一电容，其中，所述第一电容，一端分别与所述中性点、所述外部供电设备的正极连接，另一端分别与所述电池的负极、所述外部供电设备的负极连接；

37、所述控制器，用于：

38、在第一预设状态下，响应于接收到用于指示对所述电池进行电感式自加热的第一控制指令，控制所述n个第一开关中、与第一目标线圈对应连接的第一开关闭合，控制所述第二开关断开，并控制所述n相桥臂的至少两相桥臂，使所述第一目标线圈与所述电池进行充电和放电，以实现所述电池自加热，其中，所述第一目标线圈包括所述n个线圈中、与所述至少两相桥臂连接的线圈；

39、在第一预设状态下，响应于接收到用于指示对所述电池进行电容式自加热的第二控制指令，控制所述n个第一开关中、与第二目标线圈对应连接的第一开关闭合，控制所述第二开关闭合，并控制所述n相桥臂的至少一相桥臂，使所述第一电容与所述电池进行充电和放电，以实现所述电池自加热，其中，所述第二目标线圈包括所述n个线圈中、与所述至少一相桥臂连接的线圈。

40、第二方面，本公开提供一种车辆，包括：

41、电池；以及

42、根据本公开第一方面提供的所述电池能量处理装置。

43、在上述技术方案中，电池能量处理装置包括：逆变器、储能元件以及控制器，其中，逆变器分别与电池、储能元件连接，储能元件与外部供电设备连接；控制器用于：在第一预设状态下，控制逆变器使储能元件与电池进行充电和放电，以实现电池自加热。这样，可以在第一预设状态下，利用储能元件将电池里的电量在电池和储能元件之间来回周转而实现电池充放电，从而实现电池自加热，以较好维持电池温度，提升锂离子电池电解液活性和电化学反应速率，保障电动车辆驱动系统的驱动能力。另外，电池自加热能量损耗小、传热均匀、且加热效率高。此外，在第二预设状态下，上述电池能量处理装置还可以复用储能元件和逆变器形成电压适配充电模块，并控制逆变器，以对电池进行充电。即电池充电和电池自加热共用一套电池能量处理装置，由此实现了电池能量处理装置的多功能复用，节省了零部件成本和体积空间。

44、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。