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CN111404245B - 能量转换装置及其安全控制方法 - Google Patents

能量转换装置及其安全控制方法 Download PDF

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CN111404245B
CN111404245B CN202010501054.1A CN202010501054A CN111404245B CN 111404245 B CN111404245 B CN 111404245B CN 202010501054 A CN202010501054 A CN 202010501054A CN 111404245 B CN111404245 B CN 111404245B
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BYD Co Ltd
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Abstract

本申请涉及一种能量转换装置及其安全控制方法，属于车辆领域，能够实现能量转换装置的安全控制。该能量转换装置包括：第一开关模块；电机逆变器，其第一和第二汇流端分别与电池的第一和第二端连接，第一开关模块控制第一汇流端与电池的第一端的通断和/或控制第二汇流端与电池的第二端的通断；电机绕组，其第一端与电机逆变器的中点端连接；第二开关模块和第一电容，两者串联连接，串联连接后的第二开关模块和第一电容的第一端连接电机绕组的第二端、而其第二端则连接第二汇流端；该方法包括：基于表征储能器泄放的命令，控制第一开关模块断开以断开电池与电机逆变器的连接，在第二开关模块导通的情况下，控制电机逆变器对第一电容进行能量泄放。

Description

能量转换装置及其安全控制方法
技术领域
本申请涉及车辆领域，具体地，涉及一种能量转换装置及其安全控制方法。
背景技术
随着新能源的广泛使用，电池可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。比如，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，需要对电池进行加热。
发明内容
本申请的目的是提供一种能量转换装置及其安全控制方法，能够实现能量转换装置的安全控制。
根据本申请的第一实施例，提供一种能量转换装置，所述能量转换装置包括：
第一开关模块；
电机逆变器，所述电机逆变器的第一汇流端与电池的第一端连接，所述电机逆变器的第二汇流端与所述电池的第二端连接，其中，所述第一开关模块用于控制所述电机逆变器的第一汇流端与所述电池的第一端的通断和/或用于控制所述电机逆变器的第二汇流端与所述电池的第二端的通断；
电机绕组，所述电机绕组的第一端与所述电机逆变器的中点端连接；
第二开关模块和第一电容，所述第二开关模块和所述第一电容串联连接，串联连接后的所述第二开关模块和所述第一电容的第一端连接所述电机绕组的第二端，串联连接后的所述第二开关模块和所述第一电容的第二端连接所述电机逆变器的第二汇流端；
控制器，所述控制器被配置为，基于表征储能器泄放的命令，控制所述第一开关模块断开，以断开所述电池与所述电机逆变器的连接，并在所述第二开关模块导通的情况下控制所述电机逆变器，以对所述第一电容进行能量泄放。
可选地，所述能量转换装置还包括第二电容，所述第二电容的第一端与所述电机逆变器的第一汇流端连接，所述第二电容的第二端与所述电机逆变器的第二汇流端连接；
所述控制器还被配置为，基于所述表征储能器泄放的命令，控制所述第一开关模块断开，以断开所述电池与所述第二电容和所述电机逆变器的连接，并在所述第二开关模块导通的情况下控制所述电机逆变器，以对所述第一电容和所述第二电容进行能量泄放。
根据本申请的第二实施例，提供一种能量转换装置安全控制方法，所述能量转换装置包括：
第一开关模块；
电机逆变器，所述电机逆变器的第一汇流端与电池的第一端连接，所述电机逆变器的第二汇流端与所述电池的第二端连接，其中，所述第一开关模块用于控制所述电机逆变器的第一汇流端与所述电池的第一端的通断和/或用于控制所述电机逆变器的第二汇流端与所述电池的第二端的通断；
电机绕组，所述电机绕组的第一端与所述电机逆变器的中点端连接；
第二开关模块和第一电容，所述第二开关模块和所述第一电容串联连接，串联连接后的所述第二开关模块和所述第一电容的第一端连接所述电机绕组的第二端，串联连接后的所述第二开关模块和所述第一电容的第二端连接所述电机逆变器的第二汇流端；
所述方法包括：基于表征储能器泄放的命令，控制所述第一开关模块断开，以断开所述电池与所述电机逆变器的连接，并在所述第二开关模块导通的情况下，控制所述电机逆变器对所述第一电容进行能量泄放。
可选地，所述能量转换装置还包括第二电容，所述第二电容的第一端与所述电机逆变器的第一汇流端连接，所述第二电容的第二端与所述电机逆变器的第二汇流端连接；
所述方法还包括：基于所述表征储能器泄放的命令，控制所述第一开关模块断开，以断开所述电池与所述第二电容和所述电机逆变器的连接，并在所述第二开关模块导通的情况下控制所述电机逆变器，以对所述第一电容和所述第二电容进行能量泄放。
可选地，所述控制所述电机逆变器，以对所述第一电容和所述第二电容进行能量泄放，包括：
控制所述电机逆变器对所述第一电容进行能量泄放，并控制所述电机逆变器通过所述第一电容对所述第二电容进行能量泄放。
可选地，所述电机逆变器包括上桥臂和下桥臂；
所述控制所述电机逆变器对所述第一电容进行能量泄放，包括：
控制所述上桥臂保持断开，并控制所述下桥臂交替导通和断开，以对所述第一电容进行能量泄放。
可选地，所述控制所述电机逆变器通过所述第一电容对所述第二电容进行能量泄放，包括：
控制所述电机逆变器的上桥臂导通，使所述第二电容对所述第一电容进行充电；
控制所述上桥臂保持断开，并控制所述电机逆变器的下桥臂交替导通和断开，以对充电后的所述第一电容进行能量泄放；
反复执行所述控制所述电机逆变器的上桥臂导通的步骤和所述控制所述上桥臂保持断开并控制所述电机逆变器的下桥臂交替导通和断开的步骤，直至所述第二电容的电压低于预设电压。
可选地，所述第二电容对所述第一电容进行充电的时间根据车辆车型、所述第一电容的容值、所述第二电容的容值进行标定。
可选地，所述下桥臂的交替导通和断开通过下述方式来调节：控制所述下桥臂的占空比从第一占空比逐渐增加到第二占空比，并然后控制所述下桥臂的占空比从所述第二占空比逐渐减小至所述第一占空比。
可选地，所述第二开关模块导通的情况包括下述中的至少一者：
所述第二开关模块烧结；
在利用所述能量转换装置对所述电池充电完成之后，所述第二开关模块未烧结，而且基于所述表征储能器泄放的命令控制所述第二开关模块导通；
在利用所述能量转换装置对所述电池进行自加热完成之后，所述第二开关模块未烧结，而且基于所述表征储能器泄放的命令控制所述第二开关模块导通；
在利用所述能量转换装置实现驱动功能之后，所述第二开关模块未烧结，而且基于所述表征储能器泄放的命令控制所述第二开关模块导通。
可选地，所述第二开关模块烧结通过下述方式来确定：控制所述第二开关模块断开，并控制所述第一开关模块使得所述电池与所述电机逆变器连通；控制所述电机逆变器的下桥臂断开，并控制所述电机逆变器的至少一个上桥臂导通；在所述电机逆变器中有电流流过的情况下，确定所述第二开关模块烧结。
可选地，所述第二开关模块烧结通过下述方式来确定：控制所述第二开关模块导通，并控制所述第一开关模块使得所述电池与所述电机逆变器连通；控制所述电机逆变器的下桥臂断开，并控制所述电机逆变器的至少一个上桥臂导通，以由所述电池对所述第二电容进行充电；控制所述第二开关模块断开，控制所述电机逆变器的上桥臂断开，并控制所述电机逆变器的至少一个下桥臂导通；在所述电机逆变器中有电流流过的情况下，确定所述第二开关模块烧结。
通过采用上述技术方案，具有以下有益效果。
（1）本申请中的能量转换装置可以通过控制第二开关模块断开实现电机驱动功能，通过控制第二开关模块导通实现电池加热功能。
（2）由于能够利用能量转换装置自身的零部件之间的联动来实现第一电容50的能量泄放，不需要增加额外的零部件，因此能够降低整车成本。
（3）由于是在第一开关模块将电池与电机逆变器之间的连接断开了而且第二开关模块处于导通状态的情况下，控制电机逆变器以对第一电容进行能量泄放，所以：一方面，在第一电容的能量泄放期间，电池导致的高压安全问题被解决了；另一方面，从图1的拓扑结构中也能够看出，由于在能量泄放期间，第一开关模块处于断开状态，第二开关模块处于导通状态，所以第一电容的能量是利用由电机逆变器、电机绕组、第二开关模块和第一电容构成的循环回路来进行泄放的，也就是说，电机逆变器的反复开关动作导致的能量损耗、电机逆变器导通状态下的能量消耗、以及电机绕组上的热损耗，使得第一电容上的高压能量被消耗掉，从而实现了第一电容的能量泄放。另外，由于在该泄放过程中，泄放电流不会很大，所以能够避免将软件bug带来的第二开关模块假烧结或者第二开关模块自身原因带来的不完全烧结变成第二开关模块的真烧结，避免了对第二开关模块造成二次损伤。
本申请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。
附图说明
附图是用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请，但并不构成对本申请的限制。在附图中：
图1是根据本申请一种实施例的能量转换装置的示意拓扑结构。
图2是根据本申请一种实施例的能量转换装置的又一示意拓扑结构。
图3是根据本申请一种实施例的能量转换装置的示意电路图。
图4是根据本申请一种实施例的能量转换装置安全控制方法的流程图。
图5是根据本申请一种实施例的能量转换装置安全控制方法的又一流程图。
图6示出了对电机逆变器的下桥臂的交替通断进行调节的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。
图1是根据本申请一种实施例的能量转换装置的示意拓扑结构。如图1所示，该能量转换装置包括第一开关模块10、电机逆变器20、电机绕组30、第二开关模块40、第一电容50和控制器60。图1中的虚线指的是，控制器60向第一开关模块10、电机逆变器20、第二开关模块40等传输控制信号，以控制第一开关模块10、电机逆变器20、第二开关模块40的动作。
如图1所示，电机逆变器20的第一汇流端M1与电池70的第一端连接，电机逆变器20的第二汇流端M2与电池70的第二端连接，其中，第一开关模块10用于控制电机逆变器20的第一汇流端M1与电池70的第一端的通断和/或用于控制电机逆变器20的第二汇流端M2与电池70的第二端的通断。电机绕组30的第一端与电机逆变器20的中点端M3连接。第二开关模块40和第一电容50串联连接，串联连接后的第二开关模块40和第一电容50的第一端连接电机绕组30的第二端，串联连接后的第二开关模块40和第一电容50的第二端连接电机逆变器20的第二汇流端M2。
控制器60被配置为，基于表征储能器泄放的命令，控制第一开关模块10断开，以断开电池70与电机逆变器20的连接，并在第二开关模块40导通的情况下控制电机逆变器20，以对第一电容50进行能量泄放。
基于上述能量转换装置，控制器60通过控制第一开关模块10导通、第二开关模块40断开以及电机逆变器20的通断状态，电池70、第一开关模块10、电机逆变器20和电机绕组30形成电机驱动电路。控制器60通过控制第一开关模块10导通、第二开关模块40导通以及电机逆变器20的通断状态，电池70、第一开关模块10、电机逆变器20、电机绕组30、第二开关模块40和第一电容50形成电池加热电路。其中，电池加热电路包括4个阶段，具体为：电池放电回路、电机绕组续流回路、电机绕组储能回路以及电池充电回路；其中，电池70通过电机逆变器20的上桥臂、电机绕组30和第二开关模块40向第一电容50放电形成所述电池放电回路；电机绕组30通过第二开关模块40、第一电容50和电机逆变器20的下桥臂续流形成所述电机绕组续流回路；第一电容50通过第二开关模块40、电机逆变器20的下桥臂向电机绕组30储能形成所述电机绕组储能回路；第一电容50通过第二开关模块40、电机绕组30和电机逆变器20的上桥臂向所述电池放电形成所述电池充电回路。
在本申请中，第二开关模块40导通的情况包括下述中的至少一者：
（1）第二开关模块40烧结。在第二开关模块40烧结的情况下，第二开关模块40相当于是短路状态，所以在这种情况下，认为第二开关模块40导通。
（2）在外部设备利用根据本申请实施例的能量转换装置对电池70充电完成之后，第二开关模块40未烧结，而且基于表征储能器泄放的命令（外部设备利用根据本申请实施例的能量转换装置对电池70充电完成之后，第一电容50中会残存有能量，安全起见，就需要对第一电容50进行能量泄放）控制第二开关模块40导通。在这种情况下，由于第二开关模块40未烧结，所以其通断仍然能够通过控制器60进行控制。而在第一电容50需要泄放能量的情况下，第二开关模块40需要处于导通状态才能使得能量泄放回路连通。所以，在这种情况下，需要基于表征储能器泄放的命令控制第二开关模块40导通。
（3）在利用根据本申请实施例的能量转换装置对电池70进行自加热完成之后，第二开关模块40未烧结，而且基于表征储能器泄放的命令（在利用根据本申请实施例的能量转换装置对电池70进行自加热完成之后，第一电容50中会残存有能量，安全起见，就需要对第一电容50进行能量泄放）控制第二开关模块40导通。在这种情况下，由于第二开关模块40未烧结，所以其通断仍然能够通过控制器60进行控制。而在第一电容50需要泄放能量的情况下，第二开关模块40需要处于导通状态才能使得能量泄放回路连通。所以，在这种情况下，需要基于表征储能器泄放的命令控制第二开关模块40导通。
（4）在利用根据本申请实施例的能量转换装置实现驱动功能之后，第二开关模块40未烧结，而且基于表征储能器泄放的命令（在利用根据本申请实施例的能量转换装置实现驱动功能之后，第二电容中会残存有能量，安全起见，就需要对第二电容进行能量泄放）控制第二开关模块40导通。在这种情况下，由于第二开关模块40未烧结，所以其通断仍然能够通过控制器60进行控制。而在第一电容50需要泄放能量的情况下，第二开关模块40需要处于导通状态才能使得能量泄放回路连通。所以，在这种情况下，需要基于表征储能器泄放的命令控制第二开关模块40导通。
通过采用上述技术方案，具有以下有益效果。
（1）本申请中的能量转换装置可以通过控制第二开关模块40断开实现电机驱动功能，通过控制第二开关模块40导通实现电池加热功能。
（2）由于能够利用能量转换装置自身的零部件之间的联动来实现第一电容50的能量泄放，不需要增加额外的零部件，因此能够降低整车成本。
（3）由于是在第一开关模块10将电池70与电机逆变器20之间的连接断开了而且第二开关模块40处于导通状态的情况下，控制电机逆变器20以对第一电容50进行能量泄放，所以：一方面，在第一电容50的能量泄放期间，电池70导致的高压安全问题被解决了；另一方面，从图1的拓扑结构中也能够看出，由于在能量泄放期间，第一开关模块10处于断开状态，第二开关模块40处于导通状态，所以第一电容50的能量是利用由电机逆变器20、电机绕组30、第二开关模块40和第一电容50构成的循环回路来进行泄放的，也就是说，电机逆变器20的反复开关动作导致的能量损耗、电机逆变器20导通状态下的能量消耗、以及电机绕组30上的热损耗，使得第一电容50上的高压能量被消耗掉，从而实现了第一电容50的能量泄放。另外，由于在该泄放过程中，泄放电流不会很大，所以能够避免将软件bug带来的第二开关模块40假烧结或者第二开关模块40自身原因带来的不完全烧结变成第二开关模块40的真烧结，避免了对第二开关模块40造成二次损伤。
图2是根据本申请一种实施例的能量转换装置的又一示意拓扑结构。如图2所示，该能量转换装置还包括第二电容80，其中第二电容80的第一端与电机逆变器20的第一汇流端M1连接，第二电容80的第二端与电机逆变器20的第二汇流端M2连接。
控制器60还被配置为，基于表征储能器泄放的命令，控制第一开关模块10断开，以断开电池70与第二电容80和电机逆变器20的连接，并在第二开关模块40导通的情况下控制电机逆变器20，以对第一电容50和第二电容80进行能量泄放。之所以也需要对第二电容80进行能量泄放，是因为在利用根据本申请实施例的能量转换装置对电池70进行充电结束之后、对电池70进行自加热结束之后、实现驱动功能之后，第二电容80中也会残留有高压能量，因此安全起见，就需要对第二电容80进行能量泄放。
由于对第二电容80的能量泄放也是利用能量转换装置自身的零部件之间的联动来实现的，不需要增加额外的零部件，因此能够降低整车成本。另外，对第二电容80的能量泄放原理与如上描述的对第一电容50的能量泄放原理类似，也是利用了电机逆变器20的反复开关动作导致的能量损耗、电机逆变器20导通状态下的能量消耗、以及电机绕组30上的热损耗，所以在泄放过程中，泄放电流不会很大，能够避免将软件bug带来的第二开关模块40假烧结或者第二开关模块40自身原因带来的不完全烧结变成第二开关模块40的真烧结，避免了对第二开关模块40造成二次损伤。
图3是根据本申请一种实施例的能量转换装置的示意电路图。如图3所示，电机逆变器20包括N相桥臂，电机绕组30包括N个绕组，N个绕组的第一端分别一一对应地连接到N相桥臂的中点端（也即图3中的A、B、C所示的位置处），其中N≥1。
继续参考图3。第一开关模块10包括连接在电池70的第一端与电机逆变器20的第一汇流端之间的正极接触器K1，还包括连接在电池70的第二端与电机逆变器20的第二汇流端之间的负极接触器K2。正极接触器K1可以断开电池70的第一端与电机逆变器20的第一汇流端，从而将电池70与电机逆变器的连接断开。负极接触器K2可以断开电池70的第二端与电机逆变器20的第二汇流端，从而将电池70与电机逆变器的连接断开。本领域技术人员可以理解的是，第一开关模块10可以只包括正极接触器K1，或者只包括负极接触器K2，或者包括正极接触器K1和负极接触器K2这两者。
另外，本领域技术人员还应当理解的是，图3所示的电机逆变器20的具体结构、电机绕组30的具体结构、第一开关模块10的具体结构仅是示例，本申请对此不做限制。
图4是根据本申请一种实施例的能量转换装置安全控制方法的流程图。该方法能够用于对图1-3所示的能量转换装置进行能量泄放。如图4所示，该方法包括以下步骤S41至S42。
在步骤S41中，基于表征储能器泄放的命令，控制第一开关模块10断开，以断开电池70与电机逆变器20的连接。
在步骤S42中，在第二开关模块40导通的情况下，控制电机逆变器20对第一电容50进行能量泄放。
在本申请中，第二开关模块40导通的情况包括下述中的至少一者：
（1）第二开关模块40烧结。在第二开关模块40烧结的情况下，第二开关模块40相当于是短路状态，所以在这种情况下，认为第二开关模块40导通。
（2）在外部设备利用根据本申请实施例的能量转换装置对电池70充电完成之后，第二开关模块40未烧结，而且基于表征储能器泄放的命令（外部设备利用根据本申请实施例的能量转换装置对电池70充电完成之后，第一电容50中会残存有能量，安全起见，就需要对第一电容50进行能量泄放）控制第二开关模块40导通。在这种情况下，由于第二开关模块40未烧结，所以其通断动作仍然能够受到控制。而在第一电容50需要泄放能量的情况下，第二开关模块40需要处于导通状态才能使得能量泄放回路连通。所以，在这种情况下，需要基于表征储能器泄放的命令控制第二开关模块40导通。
（3）在利用根据本申请实施例的能量转换装置对电池70进行自加热完成之后，第二开关模块40未烧结，而且基于表征储能器泄放的命令（在利用根据本申请实施例的能量转换装置对电池70进行自加热完成之后，第一电容50中会残存有能量，安全起见，就需要对第一电容50进行能量泄放）控制第二开关模块40导通。在这种情况下，由于第二开关模块40未烧结，所以其通断仍然能够受到控制。而在第一电容50需要泄放能量的情况下，第二开关模块40需要处于导通状态才能使得能量泄放回路连通。所以，在这种情况下，需要基于表征储能器泄放的命令控制第二开关模块40导通。
（4）在利用根据本申请实施例的能量转换装置实现驱动功能之后，第二开关模块40未烧结，而且基于表征储能器泄放的命令（在利用根据本申请实施例的能量转换装置实现驱动功能之后，第二电容中会残存有能量，安全起见，就需要对第二电容进行能量泄放）控制第二开关模块40导通。在这种情况下，由于第二开关模块40未烧结，所以其通断仍然能够受到控制。而在第一电容50需要泄放能量的情况下，第二开关模块40需要处于导通状态才能使得能量泄放回路连通。所以，在这种情况下，需要基于表征储能器泄放的命令控制第二开关模块40导通。
通过采用上述技术方案，具有以下有益效果。
（1）由于能够利用能量转换装置自身的零部件之间的联动来实现第一电容50的能量泄放，不需要增加额外的零部件，因此能够降低整车成本。
（2）由于是在第一开关模块10将电池70与电机逆变器20之间的连接断开了而且第二开关模块40处于导通状态的情况下，控制电机逆变器20以对第一电容50进行能量泄放，所以：一方面，在第一电容50的能量泄放期间，电池70导致的高压安全问题被解决了；另一方面，从图1的拓扑结构中也能够看出，由于在能量泄放期间，第一开关模块10处于断开状态，第二开关模块40处于导通状态，所以第一电容50的能量是利用由电机逆变器20、电机绕组30、第二开关模块40和第一电容50构成的循环回路来进行泄放的，也就是说，电机逆变器20的反复开关动作导致的能量损耗、电机逆变器20导通状态下的能量消耗、以及电机绕组30上的热损耗，使得第一电容50上的高压能量被消耗掉，从而实现了第一电容50的能量泄放。另外，由于在该泄放过程中，泄放电流不会很大，所以能够避免将软件bug带来的第二开关模块40假烧结或者第二开关模块40自身原因带来的不完全烧结变成第二开关模块40的真烧结，避免了对第二开关模块40造成二次损伤。
图5是根据本申请一种实施例的能量转换装置安全控制方法的又一流程图。该流程适用于对图2所示的能量转换装置进行能量泄放。如图5所示，该方法包括以下步骤S51至S52。
在步骤S51中，基于表征储能器泄放的命令，控制第一开关模块10断开，以断开电池70与第二电容80和电机逆变器20的连接。
在步骤S52中，在第二开关模块40导通的情况下控制电机逆变器20，以对第一电容50和第二电容80进行能量泄放。
第二开关模块40导通的情况已经在上文中进行了描述，不再赘述。
另外，步骤S52可以包括如下步骤。
首先，在步骤S52a中，控制电机逆变器20对第一电容50进行能量泄放。
然后，在步骤S52b中，控制电机逆变器20通过第一电容50对第二电容80进行能量泄放。
例如，先控制电机逆变器20的上桥臂导通，使第二电容80对第一电容50进行充电。然后，控制电机逆变器20的上桥臂保持断开，并控制电机逆变器20的下桥臂交替导通和断开，以对充电后的第一电容50进行能量泄放。通过反复执行控制电机逆变器20的上桥臂导通的步骤和控制上桥臂保持断开并控制电机逆变器20的下桥臂交替导通和断开的步骤，直至第二电容80的电压低于预设电压（例如60V或其他预设数值），就实现了第二电容80的能量泄放。
在电机逆变器20包括多个桥臂的情况下，本申请中提及的下桥臂的交替导通和断开指的是至少一个下桥臂的交替导通和断开。通过控制交替导通和断开的下桥臂的数量，就能够控制泄放电流的大小，避免泄放过程中第二开关模块40的二次损伤。
第二电容80对第一电容50进行充电的时间可以根据车辆车型、第一电容50的容值、第二电容80的容值进行标定。例如，可以为250ms、100ms或者其他数值。
在该步骤S52中，通过先对第一电容50进行能量泄放，然后再通过第一电容50对第二电容80进行能量泄放，能够避免第一电容50通过电机逆变器20的不可控二极管与第二电容80之间形成一个冲击电流，避免在泄放过程中对第二开关模块40造成损伤。
通过采用上述技术方案，由于对第二电容80的能量泄放也是利用能量转换装置自身的零部件之间的联动来实现的，不需要增加额外的零部件，因此能够降低整车成本。另外，对第二电容80的能量泄放原理与如上描述的对第一电容50的能量泄放原理类似，也是利用了电机逆变器20的反复开关动作导致的能量损耗、电机逆变器20导通状态下的能量消耗、以及电机绕组30上的热损耗，所以在泄放过程中，泄放电流不会很大，能够避免将软件bug带来的第二开关模块40假烧结或者第二开关模块40自身原因带来的不完全烧结变成第二开关模块40的真烧结，避免了对第二开关模块40造成二次损伤。
在一种实施例中，前述步骤S42和步骤S52a中所述的控制电机逆变器20对第一电容50进行能量泄放，可以包括：控制电机逆变器20的上桥臂保持断开，并控制电机逆变器20的下桥臂交替导通和断开，以对第一电容50进行能量泄放。
通过该技术方案，就能够利用电机逆变器20的下桥臂的反复开关动作导致的能量损耗、电机逆变器20的下桥臂导通状态下的能量消耗、以及电机绕组30上的热损耗，来消耗掉第一电容50上的高压能量，从而实现了第一电容50的能量泄放。而且，由于在该泄放过程中，泄放电流不会很大，所以能够避免将软件bug带来的第二开关模块40假烧结或者第二开关模块40自身原因带来的不完全烧结变成第二开关模块40的真烧结，避免了对第二开关模块40造成二次损伤。
图6示出了对电机逆变器20的下桥臂的交替通断进行调节的示意图。从图中可以看出，下桥臂的交替导通和断开的调节方式是，先控制下桥臂的占空比（也即，在同一个周期内，下桥臂导通的时间/（下桥臂导通的时间+下桥臂断开的时间））从第一占空比逐渐增加到第二占空比，并然后控制下桥臂的占空比从第二占空比逐渐减小至第一占空比。本申请对第一占空比和第二占空比的具体数值不做限制，只要满足以不同的占空比不断循环即可，例如第一占空比可以为20%或者其他数值，第二占空比可以为80%。而且，本申请也不限制从第一占空比增加至第二占空比的增加速率以及从第二占空比减小至第一占空比的减小速率。
通过第一占空比与第二占空比的不断循环，达到消耗第一电容50和第二电容80中的剩余能量的目的。而且，通过这种泄放方法，使得第一电容50和第二电容80中的能量能够在满足国标要求的时间内泄放完成。
本申请还提供了判断第二开关模块40是否烧结的方法。
第一种判断第二开关模块40是否烧结的方法包括如下步骤。首先，控制电机逆变器20进行自检。在电机逆变器20自检正常的情况下，控制第二开关模块40断开，并控制第一开关模块10使得电池70与电机逆变器20连通。然后，控制电机逆变器20的所有下桥臂断开，并控制电机逆变器20的至少一个上桥臂导通。然后，判断电机逆变器20中是否有电流流过，在电机逆变器20中有电流流过的情况下，确定第二开关模块40烧结，若没有电流流过，则确定第二开关模块40没有烧结。其中，可以利用电机逆变器20中已有的对电机逆变器的相电流进行检测的电流传感器来检测电机逆变器20中是否有电流流过，不需要增加额外的零部件，节省了成本。
第二种判断第二开关模块40是否烧结的方法包括如下步骤。首先，控制电机逆变器20进行自检。在电机逆变器20自检正常的情况下，控制第二开关模块40导通，并控制第一开关模块10使得电池70与电机逆变器20连通。然后，控制电机逆变器20的下桥臂断开，并控制电机逆变器20的至少一个上桥臂导通，以由电池70对第二电容80进行充电。然后，控制第二开关模块40断开，控制电机逆变器20的上桥臂断开，并控制电机逆变器20的至少一个下桥臂导通。然后，判断电机逆变器20中是否有电流流过，在电机逆变器20中有电流流过的情况下，确定第二开关模块40烧结，若没有电流流过，则确定第二开关模块40没有烧结。其中，可以利用电机逆变器20中已有的对电机逆变器的相电流进行检测的电流传感器来检测电机逆变器20中是否有电流流过，不需要增加额外的零部件，节省了成本。
上述第一种判断方法的优点在于控制方法简单。上述第二种判断方法的优点在于，其电流是可控的，能够避免在烧结检测过程中对第二开关模块40的二次损伤。
以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (7)

1.一种能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置包括：
第一开关模块；
电机逆变器，所述电机逆变器的第一汇流端与电池的第一端连接，所述电机逆变器的第二汇流端与所述电池的第二端连接，其中，所述第一开关模块用于控制所述电机逆变器的第一汇流端与所述电池的第一端的通断和/或用于控制所述电机逆变器的第二汇流端与所述电池的第二端的通断，所述电机逆变器包括上桥臂和下桥臂；
电机绕组，所述电机绕组的第一端与所述电机逆变器的中点端连接；
第二开关模块和第一电容，所述第二开关模块和所述第一电容串联连接，串联连接后的所述第二开关模块和所述第一电容的第一端连接所述电机绕组的第二端，串联连接后的所述第二开关模块和所述第一电容的第二端连接所述电机逆变器的第二汇流端；
控制器，所述控制器被配置为，基于表征储能器泄放的命令，控制所述第一开关模块断开，以断开所述电池与所述电机逆变器的连接，并在所述第二开关模块导通的情况下，控制所述上桥臂保持断开，并控制所述下桥臂交替导通和断开，以对所述第一电容进行能量泄放；
第二电容，所述第二电容的第一端与所述电机逆变器的第一汇流端连接，所述第二电容的第二端与所述电机逆变器的第二汇流端连接；
所述控制器还被配置为，基于所述表征储能器泄放的命令，控制所述第一开关模块断开，以断开所述电池与所述第二电容和所述电机逆变器的连接，并在所述第二开关模块导通的情况下，控制所述电机逆变器的上桥臂导通，使所述第二电容对所述第一电容进行充电；控制所述上桥臂保持断开，并控制所述电机逆变器的下桥臂交替导通和断开，以对充电后的所述第一电容进行能量泄放；反复执行所述控制所述电机逆变器的上桥臂导通的步骤和所述控制所述上桥臂保持断开并控制所述电机逆变器的下桥臂交替导通和断开的步骤，直至所述第二电容的电压低于预设电压。
2.一种能量转换装置安全控制方法，其特征在于，所述能量转换装置包括：
第一开关模块；
电机逆变器，所述电机逆变器的第一汇流端与电池的第一端连接，所述电机逆变器的第二汇流端与所述电池的第二端连接，其中，所述第一开关模块用于控制所述电机逆变器的第一汇流端与所述电池的第一端的通断和/或用于控制所述电机逆变器的第二汇流端与所述电池的第二端的通断，所述电机逆变器包括上桥臂和下桥臂；
电机绕组，所述电机绕组的第一端与所述电机逆变器的中点端连接；
第二开关模块和第一电容，所述第二开关模块和所述第一电容串联连接，串联连接后的所述第二开关模块和所述第一电容的第一端连接所述电机绕组的第二端，串联连接后的所述第二开关模块和所述第一电容的第二端连接所述电机逆变器的第二汇流端；
所述方法包括：基于表征储能器泄放的命令，控制所述第一开关模块断开，以断开所述电池与所述电机逆变器的连接，并在所述第二开关模块导通的情况下，控制所述上桥臂保持断开，并控制所述下桥臂交替导通和断开，以对所述第一电容进行能量泄放；
第二电容，所述第二电容的第一端与所述电机逆变器的第一汇流端连接，所述第二电容的第二端与所述电机逆变器的第二汇流端连接；
所述方法还包括：基于所述表征储能器泄放的命令，控制所述第一开关模块断开，以断开所述电池与所述第二电容和所述电机逆变器的连接，并在所述第二开关模块导通的情况下，控制所述电机逆变器的上桥臂导通，使所述第二电容对所述第一电容进行充电；控制所述上桥臂保持断开，并控制所述电机逆变器的下桥臂交替导通和断开，以对充电后的所述第一电容进行能量泄放；反复执行所述控制所述电机逆变器的上桥臂导通的步骤和所述控制所述上桥臂保持断开并控制所述电机逆变器的下桥臂交替导通和断开的步骤，直至所述第二电容的电压低于预设电压。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二电容对所述第一电容进行充电的时间根据车辆车型、所述第一电容的容值、所述第二电容的容值进行标定。
4.根据权利要求2至3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述下桥臂的交替导通和断开通过下述方式来调节：
控制所述下桥臂的占空比从第一占空比逐渐增加到第二占空比，并然后控制所述下桥臂的占空比从所述第二占空比逐渐减小至所述第一占空比。
5.根据权利要求2至3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述第二开关模块导通的情况包括下述中的至少一者：
所述第二开关模块烧结；
在利用所述能量转换装置对所述电池充电完成之后，所述第二开关模块未烧结，而且基于所述表征储能器泄放的命令控制所述第二开关模块导通；
在利用所述能量转换装置对所述电池进行自加热完成之后，所述第二开关模块未烧结，而且基于所述表征储能器泄放的命令控制所述第二开关模块导通；
在利用所述能量转换装置实现驱动功能之后，所述第二开关模块未烧结，而且基于所述表征储能器泄放的命令控制所述第二开关模块导通。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二开关模块烧结通过下述方式来确定：
控制所述第二开关模块断开，并控制所述第一开关模块使得所述电池与所述电机逆变器连通；
控制所述电机逆变器的下桥臂断开，并控制所述电机逆变器的至少一个上桥臂导通；
在所述电机逆变器中有电流流过的情况下，确定所述第二开关模块烧结。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二开关模块烧结通过下述方式来确定：
控制所述第二开关模块导通，并控制所述第一开关模块使得所述电池与所述电机逆变器连通；
控制所述电机逆变器的下桥臂断开，并控制所述电机逆变器的至少一个上桥臂导通，以由所述电池对所述第二电容进行充电；
控制所述第二开关模块断开，控制所述电机逆变器的上桥臂断开，并控制所述电机逆变器的至少一个下桥臂导通；
在所述电机逆变器中有电流流过的情况下，确定所述第二开关模块烧结。
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