CN107499165A - 一种基于级联磁耦合技术的车载多合一控制装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于级联磁耦合技术的车载多合一控制装置及系统，多合一控制装置包括：主控制器、检测控制模块、主切换开关、充放电单元矩阵以及对外接口模块。控制装置内部结合了磁耦合技术和级联技术，将电网电压整流或者将直流电压逆变成交流电，并将各级电压级联起来；体积大大减少，更适合在电动汽车上使用。通过将磁耦合技术和电机驱动技术相结合，实现了将电动汽车的车载充电主回路和电机驱动主回路复用集成。产品可兼容单相、三相充电；可实现换电模式，兼容相同电压、不同容量、不同类型的电池模组；以及自动识别充电模式。

Description

一种基于级联磁耦合技术的车载多合一控制装置及系统
技术领域
本申请属于电力电子变换技术领域，尤其涉及一种可车载的电动车充电、电机驱动、以及电能并网一体化控制装置及级联磁耦合系统。
背景技术
随着近几年国家对新能源汽车的政策鼓励和财政支持，新能源汽车也呈现爆发式的发展，随着新能源电动车技术的发展，充电模块和电动机的驱动模块是电动汽车的两个重要组成部分，其技术水平对电动汽车的发展起着举足轻重的作用。目前大量车载充电机和电动机驱动模块是两个独立的模块，系统集成化程度不高。而且目前车载充电机的功率很低，多采用boost电路，电源侧和电池侧无隔离。
此外，随着电网负荷的快速发展，电网峰谷差逐年增大，电网调峰压力越来越大。如今大力开发和利用新能源的发展战略进一步加大了电网调峰和调频的难度，电动汽车与电网互动(Vehicle to Grid，V2G)技术给未来电网的调峰和调频问题开辟了新思路。V2G技术是指电动汽车作为分布式储能单元，以充电和放电的形式参与电网的调控。据统计，大多数车辆一天当中只有5％左右的时间行驶在路上，即几乎95％的时间处于空闲状态，故可以控制电动汽车在负荷低谷期充电，而且电动汽车电池的容量一般来说远大于正常上下班行驶的电能消耗容量，电动汽车在不影响自身续驶里程要求的前提下，在负荷高峰时段还可以将部分能量回馈给电网，给车主也能带来一定的经济利益。因此，V2G技术的研究在环保、电力系统稳定及经济利益等多方面都具有重要意义。
除了V2G，还存在V2H(“车辆到家庭”)，其中该电池可以在网络电力故障期间从房屋的电力供应面板来提供或接收电力。或者，该电池可以放电到连接至车辆上的另一个负载(例如，另一个电池)中，即V2L(“车辆到负载”)。电动车辆在这些构型中的一些构型中需要具有双向充电器而不是单向充电器。
随着汽车技术和能源互联技术的不断发展，V2G和V2L的功能也在不断完善，传统非集成和非公共主回路的形式体积较大，不适合车载使用。
申请号为CN201710215944.4(“一种电动车充电与驱动一体化设备”)的中国发明专利申请公开了一种电动车充电与驱动一体化设备，包括动力电池、PFC电流控制板、IGBT模块及驱动电路和电动机，动力电池连接于DC/DC电路模块，DC/DC电路模块通过导线连接于IGBT模块及驱动电路，所述的IGBT模块及驱动电路连接于PFC电流控制板；所述的IGBT模块及驱动电路连接有电动机。能够实现电动车的充电、驱动、储能模块一体化，降低了硬件成本，减少了体积；也可对储能电池进行充放电，在用电低谷时将电存储起来，用电高峰时再将电送出去，平衡电力负荷的目的。但该技术存在功能相对单一，兼容性不足等缺点，不能兼容单相、三相充放电，带负载类型受限，无法自动识别充放电模式；也不具有换电模式，更不能解决相同电压、不同容量、不同类型的电池模组的兼容问题。
发明内容
本发明提供一种基于级联磁耦合技术的车载多合一控制装置。
所述控制装置包括：
主控制器、检测控制模块、主切换开关、充放电单元矩阵以及对外接口模块；其中，主控制器与充放电单元矩阵和主切换开关相连；主切换开关与充放电单元矩阵和对外接口模块相连，充放电单元矩阵包括三相充放电单元序列，每相充放电单元序列连接主切换开关的一个I/O接口，每相充放电单元序列包含至少一个充放电单元序列，每个充放电单元序列包含至少两个双向功率模块，每个双向功率模块均包括双桥DC/DC磁耦合变换器和H桥模块，同一个充放电单元序列内的各双向功率模块通过H桥模块级联。
可选地，主控制器与检测控制模块相连，检测控制模块连接主切换开关，检测控制模块包括具有检测主切换开关状态和主切换开关前后电压的传感器或检测电路，主控制器根据检测控制模块反馈信号，控制主切换开关动作。
可选地，所述综合控制器与整车控制器双向通讯连接，主切换开关与驱动电机连接。
可选地，所述主控制器、检测控制模块、主切换开关三者中的至少二者集成在一起。
可选地，所述双桥DC/DC磁耦合变换器和级联的H桥模块为双桥功率变换DC/DC结构和级联DC/AC变换器。
可选地，所述双向功率模块部分或全部具有可控旁路结构。
可选地，检测控制模块还包括单相/三相交流检测器。
可选地，对外接口模块的结构能够满足与电网、用电设备和其他车辆的电气连接；与电网、用电设备和其他车辆的连接为分时连接，能够进行双向能量流动，实现车辆与电网的互连、作为电源负载向用电设备供电、以及实现车辆与车辆之间的相互充电连接。
可选地，还具有驱动和控制电机的电机控制单元。
可选地，所述检测控制模块还包括外部连接模式的识别控制器。
可选地，充放电单元矩阵的三相充放电单元序列中，每相包含的充放电单元序列数相同，每个充放电单元序列中包含的级联的双向功率模块数也相同。
本发明还提供一种采用上述装置的级联磁耦合系统。
所述系统包括如上所述的控制装置，以及与双向功率模块对应连接的电池组，每个双向功率模块与一个电池组连接。
可选地，电池组采用模块化结构、能够分组拆卸和替换。
可选地，每个电池组的电池数量大于等于1。
可选地，三相充放电单元序列的每一相中，级联的双向功率模块的数量相同，每个双向功率模块作为一级，各相充放电单元序列中处于同一级的双向功率模块连接相同类型或电压的电池组；处于不同级的双向功率模块连接不同类型或电压的电池组，或者，处于不同级的双向功率模块连接相同类型或电压的电池组。
可选地，所述不同类型的电池组为磷酸铁锂电池组、三元锂电池组、铅酸电池组中的至少两种。
本发明提供又一种基于级联磁耦合技术的车载多合一控制装置，所述控制装置包括：
主控制器，用于控制检测控制模块、主切换开关和充放电单元矩阵；
检测控制模块，用于检测主开关状态和开关前后电压，并反馈给主控制器；
主切换开关，用于切换充放电单元矩阵的工作状态和/或工作模式；
充放电单元矩阵，用于储存或输出电能，包括三相充放电单元序列，每相充放电单元序列包含至少一个充放电单元序列，每个充放电单元序列包含至少两个双向功率模块，每个双向功率模块均包括双桥DC/DC磁耦合变换器和H桥模块，同一个充放电单元序列内的各双向功率模块通过H桥模块级联。
可选地，所述装置还包括对外接口模块，所述对外接口模块，能够分时与电网、用电设备和其他车辆相连，并实现双向能量流动。
可选地，所述对外接口模块的分时连接包括：
MCU—与车辆中驱动电机连接，作为电机控制器，控制车辆驱动电机的转动；
V2G—车辆与电网的互连，作为储能设备向电网回馈能量，和/或作为车载充电机；
V2L—将车辆作为电源负载向用电设备供电，并兼容单相交流设备和三相设备；
V2V—车辆与车辆之间相互连接充电。
可选地，所述检测控制模块能够识别接入的充电设备或外接负载是单相交流电还是三相交流电形式。
可选地，与每个双向功率模块连接的电池组均采用模块化结构、能够分组拆卸和替换。
本发明可实现不同类型的电池组模块混合使用，兼容相同电压、不同容量、不同类型的电池模组。
本发明提供的装置在满足便利驾驶的前提下，可将电动汽车的车载充电主回路和电机驱动主回路复用集成，具有兼容单相、三相充电，可实现换电模式、兼容相同电压、不同容量、不同类型的电池模组，且能自动识别充电模式等突出优点。
本发明兼具OBC功能，相当于为车辆集成了一个大功率车载充电机功能；此外，可使车辆与电网的互连，作为储能设备向电网回馈能量(V2G)；或将车辆作为电源负载向用电设备供电(V2L)，并兼容单相交流设备和三相设备；或者使车辆与车辆之间相互充电(V2V)；并集成了电机控制器(MCU)的功能，即可以作为车辆的动力系统。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为依照本申请实施例的带有车载多合一控制装置的一种系统组成示意图；
图2为依照本申请实施例的控制装置的一种示例的电路拓扑图；
图3为依照本申请实施例的双向功率模块的一种示例的电路拓扑图。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本领域技术人员可以理解，本申请中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同设备、模块或参数等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
此外，在本申请各实施例中，电路或器件的连接或相连，既包括直接连接，也包括通过常规手段实现的间接连接，这些常规手段包括但不限于出于保持信号、电压和/或电流稳定，阻抗匹配，电磁兼容性等常规电路问题考虑所采增加的过渡连接器件或模块；既包括有线连接，也包括现有技术常规方式中的无线连接(例如检测或控制信号的传输连接，一些小功率无线设备的充电等等)；既包括线路连接，也包括可行的集成电路内部连接。
图1为依照本申请实施例的带有车载多合一控制装置的一种系统组成示意图。大虚线框为车载多合一控制装置的主要组成，级联磁耦合模块的电路拓扑在图2中详述；KM1和KM2为主切换开关中的至少部分开关示意结构；位于KM2与电网间的电感元件为并网电抗器，既可以在主切换开关内部(如图1所示)，也可以在主切换开关外部(如图2所示)，既可以是集成元件，也可以是分立元件。所述控制装置最基本的功能为：当为电池模组充电时(图1中只画出了B1，……，Bn一个序列的电池组，其余未示出，详细布置见图2)，多合一控制装置切换到电池充电模式(KM1断开，KM2接通)，电网交流电通过级联磁耦合模块将电网电压整流并为电池组充电；当电动车行驶时，多合一控制装置切换到驾驶驱动模式(KM1接通，KM2断开)，将电池组的直流电压逆变成交流电，驱动电机工作。本发明的多合一控制装置，将磁耦合技术、级联技术和电机驱动技术相结合，实现了将电动汽车的车载充电主回路和电机驱动主回路复用集成。
图2为依照本申请实施例的控制装置的一种示例的电路拓扑图。参照图2，对本发明多合一控制装置的具体结构和工作过程进一步阐述：
所述控制装置包括主控制系统/主控制器、检测与控制模块、主切换开关以及充放电单元矩阵。其中，主控制系统/主控制器能够与车辆VCU实现双向通讯连接，主控制系统/主控制器与充放电单元矩阵和检测与控制模块相连，用于接收和发送传感信号和控制信号，实现充电、放电(并网馈电，带负载等)、驱动和控制三相电机3M等功能；检测与控制模块和主切换开关相连，用于检测充放电模式和负载类型，并控制主切换开关进行相应动作；主切换开关与充放电单元矩阵、三相电机(3M)相连，并有对外接口模块，用于连接电网、负载或其他车辆。
其中，主控制系统/主控制器、检测与控制模块、主切换开关中的至少任意两者可以集成在一起，并且其既可以采用硬件电路实现，也可以利用微处理器、微控制器(如DSP)以及其他可编程逻辑器件(如FPGA)实现。
本实施例中，充放电单元矩阵包含三相充放电单元序列，每相序列包含n个双向功率模块，每个双向功率模块分别与对应电池组连接(A1，……，An；B1，……，Bn；C1，……，Cn；n≥2)，每个电池组包含的电池数量大于等于1；同一相序列内的双向功率模块之间采用级联的方式连接，每相充放电单元序列中级联的双向功率模块数量相同。三相充放电单元序列采用星形连接，第一充放电单元序列(U相)、第二充放电单元序列(V相)和第三充放电单元序列(W相)分别包括两个端口，第一充放电单元序列的两个端口中的一个端口连接至主切换开关的R端，第一充放电单元序列的两个端口中的另一个端口分别与第二充放电单元序列和第三充放电单元序列的两个端口中的一个端口连接，共同接至主切换开关的N端。第二充放电单元序列和第三充放电单元序列的两个端口中的另一个端口分别连接至主切换开关的S端和T端。
充放电单元序列也可以是6个或3M个，M≥1。当为6个时，即M＝2时，充放电单元序列可两个并联，仍然为三相，每相与主切换开关的一个I/O接口相连。用以保证在常规的三相交流充放电过程中充放电单元矩阵的正常充电或放电。
同一序列内各双向功率模块级联，可以保证有相对高的输出电压，满足工作需求。不同序列中，同一数字标号的电池组为一单元组(如A1，B1，C1为第1组，An，Bn，Cn为第n组)或视为一级，同一单元组(同一级)内各电池组电压相同(UA1＝UB1＝UC1，UAn＝UBn＝UCn)，不同单元组间电池组的电压可以不同。各个电池组的类型可以相同或不同。
进一步地，检测与控制模块，还包括单相/三相交流检测器，用于检测接入的电源或负载是单相还是三相，以实现自动识别和切换充、放电模式。检测与控制模块，还可包括电池状态检测电路或相关温度电压传感器。所述切换通过主切换开关实现，主切换开关根据控制命令选通或切换不同I/O接口。所述主切换开关可以是微型继电器、MOS晶体管、可编程电路、微处理器/微控制器中的一种或几种组合，也可以是微处理器/微控制器或可编程逻辑器件的部分I/O接口。
进一步地，所述控制装置还具有驱动和控制3相电机(3M)的电机控制单元(MCU)。
图3为依照本申请实施例的双向功率模块的一种示例的电路拓扑图。其主要包括双向DC/DC磁耦合变换器和可控DC/AC变换器(H桥结构)，优选包括旁路控制电路，实现可控旁路，有效隔离器件和电池故障。且旁路模式可选择内旁路或内+外旁路模式，以实现有效隔离。
此外，在新能源电动车辆的应用中，由于现有电控系统安全性差，而作为其中的车载控制系统，其控制方式和控制需求有别于传统工业变换器系统，采用两电平拓扑，一旦某个电力电子器件或电容器出现故障，系统即停止工作，在车载控制系统中，这无疑将导致严重的安全隐患，例如，高速路上车辆突然失控。而基于本发明上述实施例，电控系统一旦遇到故障，例如电机过流、电池过欠压、电池过热等情况，如果相应信息由检测与控制模块采集则由与主控制器连接的分控制电路切断输出并向主控制器上传故障信号；如果相应信息由主控制器采集，则由主控制器切断输出并向分控制电路发送故障信号。如果电池过欠压或者温度情况不佳但依然在允许工作的范围内，则可以在主控制器和分控制电路之间相互传递报警信号，最终主控制器可以按照预先设定的输出曲线通过PWM调节，降低电控系统功率输出并可指示分控制电路开启分控制电路中的散热/加热系统、或采用旁路手段隔离状态不佳的电池组。通过上述方式一方面防止了情况恶化，另一方面又保证了不会出现整车突然失去动力的危险情况，具备良好的可靠性。其中，系统在出现故障的情况下依然可以保持一定的工作能力，称为容错，容错能力强的系统可靠性和安全性更佳，因此，本发明实施例的电控系统相对于现有技术容错能力更强。
进一步地，双向DC/DC磁耦合变换器可采用双主动桥(DAB)结构，隔离型双向DC/DC变换器是在两个端口加上了变压器等隔离器件，通过磁耦合，实现了输入输出的电气隔离，提高了系统的安全性。一种结构是采用两个全桥变换器，二个直流滤波电容，一个高频电感和一个高频隔离变压器组成。高频隔离变压器可以给变换器提供电气隔离和电压匹配，而高频电感作为瞬时能量存储环节。由于其在功能上相当于2个单向直流变换器，所以能大幅度减小系统体积、重量和成本，在直流电机驱动、不间断电源和电动汽车等需要进行能量双向流动的场合应用广泛。
本发明实施例还提供一种级联磁耦合系统，包括多合一控制装置和上述电池模组，其中电池模组中的每个电池组均可进行模块化设计，以使电池模组中的电池组可以拆卸和替换，以实现整体换电和部分换电。
与现有技术相比，本发明的技术方案无大规模的电池串联；由于各电池组中串联的电池单体数量少，例如可以8-13只电池单体作为一个电池组，仅要求这8-13个串联电池单体的特性尽量一致即可，而不同电池组之间的特性不必完全一致，可兼容不同电气特性的电池组，因此可兼容不同厂家、不同生产年限甚至是不同类型的电池，电池的生产、维护、更换时都比较方便，避免了大规模的电池串联存在的检测成本高、电池替换困难等问题；电池组的体积小、重量轻、散热容易设计，不易产生热积聚，不会再出现中心单体温度与周围单体差异很大的情况，有利于保持电池全寿命周期内的内阻稳定并减缓因电池衰减带来的不一致问题；解决了现有电动汽车电池组中电池大规模的串联所导致的检测成本高、电池替换困难、BMS均衡能力不足以满足大规模串联后电池组的动态均压的技术问题。
本发明一个较佳的实施例可以兼容磷酸铁锂电池组、三元锂电池组和铅酸电池组混合使用。
下面将描述一个实施例的具体工作过程：
在车辆需要行驶时，拔掉外接充电设备，主控制系统/主控制器根据检测与控制模块或其他模块的传感器或检测电路信号判知充电设备已经脱离开车辆，开始控制内部逻辑，控制主切换开关动作，将其切入驱动电机模式，作为车辆的动力系统。在车辆需要充电时，检测与控制模块检测接入的充电设备是单相还是三相，并将检测信号发送给主控制系统/主控制器，并根据主控制系统/主控制器的反馈，控制主切换开关进行相应动作，完成单相电与3相充放电单元序列输入端的并联，或三相电与3相充放电单元序列输入端分别对应连接，从而实现单相充电或三相充电。
电池模组充电完毕后，既可以通过系统向电网馈电，也可以将电池模组拆卸下来，作为其他电动汽车的换电模块，或者不进行拆卸，直接用于驱动电机或作为车载充电机使用。
进一步地，本发明向电网馈电的过程，是通过将电池组的直流电压逆变成交流电，从而作为储能设备(车载充电机OBC)向电网回馈能量(V2G)。既能将电网的交流转化成直流电给汽车电池或者储能电池组充电，也能将储能电池组的直流电转化成交流电并回馈到电网，在用电低谷时充电，在用电高峰时向电网馈电，以达到“削峰平谷”的目的；或将车辆作为电源负载向用电设备供电(V2L)，检测与控制模块检测接入的用电设备是单相还是三相，并将检测信号发送给主控制系统/主控制器，并根据主控制系统/主控制器的反馈，控制主切换开关进行相应动作，为单相交流用电设备或三相用电设备供电；也可以在车辆与车辆之间相互充电(V2V)，用于应急救援或一般充电。
本领域技术人员应当理解，单相/三相的判断和控制既可以由主控制系统/主控制器通过检测与控制模块来进行，也可以直接由检测与控制模块内部进行判断和自动切换。
本发明的控制装置可兼容单相、三相充电，可实现换电模式、兼容相同电压、不同容量、不同类型的电池模组；且能自动识别充电模式，方便实用。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (21)

1.一种基于级联磁耦合技术的车载多合一控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：
主控制器、检测控制模块、主切换开关、充放电单元矩阵以及对外接口模块；其中，主控制器与充放电单元矩阵和检测控制模块通过通讯相连，检测控制模块与主切换开关相连；主切换开关与充放电单元矩阵和对外接口模块相连，充放电单元矩阵包括三相充放电单元序列，每相充放电单元序列连接主切换开关的一个I/O接口，每相充放电单元序列包含至少一个充放电单元序列，每个充放电单元序列包含至少两个双向功率模块，每个双向功率模块均包括双桥DC/DC磁耦合变换器和H桥模块，同一个充放电单元序列内的各双向功率模块通过H桥模块级联。
2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，主控制器与检测控制模块相连，检测控制模块连接主切换开关，检测控制模块包括具有检测主切换开关状态和主切换开关前后电压的传感器或检测电路，主控制器根据检测控制模块反馈信号，控制主切换开关动作。
3.如权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述主控制器与整车控制器双向通讯连接，主切换开关与驱动电机连接。
4.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述主控制器、检测控制模块、主切换开关三者中的至少二者集成在一起。
5.如权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述双桥DC/DC磁耦合变换器和级联的H桥模块为双桥功率变化换DC/DC双向功率模块的H桥结构包括和级联DC/AC变换器。
6.如权利要求2或4所述的控制装置，其特征在于，所述双向功率模块部分或全部具有可控旁路结构。
7.如权利要求2或6所述的控制装置，其特征在于，检测控制模块还包括单相/三相交流检测器。
8.如权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，对外接口模块的结构能够满足与电网、用电设备和其他车辆的电气连接；与电网、用电设备和其他车辆的连接为分时连接，能够进行双向能量流动，实现车辆与电网的互连、作为电源负载向用电设备供电、以及实现车辆与车辆之间的相互充电连接。
9.如权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，还具有驱动和控制电机的电机控制单元。
10.如权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述检测控制模块还包括外部连接模式的识别控制器。
11.如权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，充放电单元矩阵的三相充放电单元序列中，每相包含的充放电单元序列数相同，每个充放电单元序列中包含的级联的双向功率模块数也相同。
12.一种级联磁耦合系统，其特征在于，包括如上任一项权利要求所述的控制装置，以及与双向功率模块对应连接的电池组，每个双向功率模块与一个电池组连接。
13.如权利要求12所述的级联磁耦合系统，其特征在于，电池组采用模块化结构、能够分组拆卸和替换。
14.如权利要求12或13所述的级联磁耦合系统，其特征在于，每个电池组的电池数量大于等于1。
15.如权利要求14所述的级联磁耦合系统，其特征在于，三相充放电单元序列的每一相中，级联的双向功率模块的数量相同，每个双向功率模块作为一级，各相充放电单元序列中处于同一级的双向功率模块连接相同类型或电压的电池组；处于不同级的双向功率模块连接不同类型或电压的电池组，或者，处于不同级的双向功率模块连接相同类型或电压的电池组。
16.如权利要求15所述的级联磁耦合系统，其特征在于，所述不同类型的电池组为磷酸铁锂电池组、三元锂电池组、铅酸电池组中的至少两种。
17.一种基于级联磁耦合技术的车载多合一控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：
主控制器，用于控制检测控制模块、主切换开关和充放电单元矩阵；
检测控制模块，用于检测主开关状态和开关前后电压，并反馈给主控制器；
主切换开关，用于切换充放电单元矩阵的工作状态和/或工作模式；
充放电单元矩阵，用于储存或输出电能，包括三相充放电单元序列，每相充放电单元序列包含至少一个充放电单元序列，每个充放电单元序列包含至少两个双向功率模块，每个双向功率模块均包括双桥DC/DC磁耦合变换器和H桥模块，同一个充放电单元序列内的各双向功率模块通过H桥模块级联。
18.如权利要求17所述的控制装置，其特征在于，所述装置还包括对外接口模块，所述对外接口模块，能够分时与电网、用电设备和其他车辆相连，并实现双向能量流动。
19.如权利要求18所述的控制装置，其特征在于，所述对外接口模块的分时连接包括：
MCU—与车辆中驱动电机连接，作为电机控制器，控制车辆驱动电机的转动；
V2G—车辆与电网的互连，作为储能设备向电网回馈能量，和/或作为车载充电机；
V2L—将车辆作为电源负载向用电设备供电，并兼容单相交流设备和三相设备；
V2V—车辆与车辆之间相互连接充电。
20.如权利要求17或18所述的控制装置，其特征在于，所述检测控制模块能够识别接入的充电设备或外接负载是单相交流电还是三相交流电形式。
21.如权利要求17或18所述的控制装置，其特征在于，与每个双向功率模块连接的电池组均采用模块化结构、能够分组拆卸和替换。
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