CN110350796A - 一种功率转换模块、车载充电机和电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开一种功率转换模块、车载充电机和电动汽车，可用于新能源汽车领域中，功率转换模块中包括功率因素校正PFC模块和第一直流‑直流DC‑DC变换器，第一DC‑DC变换器的第一初级电路中有第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂，在第一桥臂和PFC模块的接口处的电感之间设置了第一开关，在第三桥臂和PFC模块的另一接口之间设置了第二开关，在第一开关和第二开关导通时，第一DC‑DC变换器的次级电路可以实现第二DC‑DC变换器的初级电路的功能，第二桥臂和第四桥臂可以实现第二DC‑DC变换器的次级电路的功能，第一桥臂和第三桥臂、PFC模块的电感以及PFC模块的电容可以形成逆变模块，从而可以实现逆变放电功能。

Description

一种功率转换模块、车载充电机和电动汽车
技术领域
本申请涉及电子领域，尤其涉及一种功率转换模块、车载充电机和电动汽车。
背景技术
目前给电动汽车的电池充电的方式主要包括快充和慢充，其中，快充为直流充电桩直接给电池包充电；慢充为将交流电(alternating current，AC)直接接入电动汽车，通过车载充电机将交流电转换为直流电之后，再给电池包充电。具体的，车载充电机中设置有功率因素矫正(power factor correction，PFC)模块和直流-直流变换(direct current-direct current converter，DC-DC)器，PFC模块将接入的交流电转换为直流母线电压之后，DC-DC变换器将直流母线电压转换为高压直流电之后，给电池包充电。
由于电动汽车上配置的电池包可以携带大量的电量，则理论上可以将电池包携带的大量电能释放出来给其他设备供电，例如一辆电动汽车给另外一辆电动汽车充电(vehicle to vehicle，V2V)，再例如电动汽车给电饭煲等家用电气设备供电(vehicle toload，V2L)等；电池包还可以作为储能电池连接电网，在电网处于低谷状态时充电，在电网处于高峰状态时给电网输送电量(vehicle to grid，V2G)，以承担电网的削峰填谷的功能等。由于V2V、V2L以及V2G等存在应用价值，因此很多车企已经对车载充电机提出了可以实现逆变放电的功能需求。
但由于现有技术提供的车载充电机的PFC模块存在二极管，而二极管的单向导通特性使得母线电压无法反向逆变至输入口，因此，一种能够实现车载充电机逆变放电的方案亟待推出。
发明内容
本申请实施例提供了一种功率转换模块、车载充电机和电动汽车，用于旁路掉PFC模块中的二极管，并将DC-DC变换器的初级电路中部分桥臂与PFC模块中的电感和电容耦合形成逆变模块，以实现逆变放电功能。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供以下技术方案：
第一方面，本申请实施例提供一种功率转换模块，可用于新能源汽车领域中。功率转换模块可以包括：功率因素校正PFC模块和第一直流-直流DC-DC变换器，具体的，PFC模块可以包括单相整流电路、三相整流电路或其他多相整流电路，具体可以表现为维也纳整流电路，第一DC-DC变换器为双向型隔离变换器，可以表现为双向谐振变换CLLC电路；其中，PFC模块中有第一接口、第二接口和母线电容，第一接口处连接有第一电感，第一接口和第二接口中包括零线接口和火线接口，可以为第一接口为零线接口，第二接口为火线接口，也可以为第二接口为零线接口，第一接口为火线接口；第一DC-DC变换器包括第一初级电路和第一次级电路，第一初级电路包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂，功率转换模块还包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，第一开关设置于第一桥臂与第一电感之间，第二开关设置于第三桥臂和第二接口之间，第三开关设置于第一桥臂和第二桥臂之间，第四开关设置于第三桥臂和第四桥臂之间；在第一开关和第二开关均处于关断状态，且第三开关和第四开关均处于导通状态的情况下，PFC模块和第一DC-DC变换器用于进行正向充电；在第一开关和第二开关均处于导通状态，且第三开关和第四开关均处于关断状态的情况下，第一桥臂与第一电感耦合，第三桥臂与第二接口耦合，形成第二DC-DC变换器和逆变模块；其中，第二DC-DC变换器的第二初级电路为第一DC-DC变换器的第一次级电路，第二DC-DC变换器的第二次级电路包括第二桥臂和第四桥臂，逆变模块包括第一桥臂、第三桥臂、第一电感以及母线电容。
本实现方式中提供的功率转换模块中包括PFC模块和第一DC-DC变换器，可以将交流电转换为直流电之后给电池包充电，其中，第一DC-DC变换器的第一初级电路中有第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂，本申请实施例中在第一桥臂和PFC模块的接口处的电感之间设置了第一开关，在第三桥臂和PFC模块的另一接口之间设置了第二开关，则第一开关和第二开关导通时，第一DC-DC变换器的次级电路可以实现第二DC-DC变换器的初级电路的功能，第二桥臂和第四桥臂可以实现第二DC-DC变换器的次级电路的功能，第一桥臂和第三桥臂、PFC模块的电感以及PFC模块的电容可以形成逆变模块，从而旁路掉PFC模块中的二极管，电池包输出的直流电可以通过第二DC-DC变换器和逆变模块后转换为交流电输出，当前述电路应用于车载充电机上时，可以实现车载充电机的逆变放电功能。
在第一方面的一种可能实现方式中，第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂均可以包括两个开关管、四个开关管、六个开关管或其他偶数数量的开关管等；在第一桥臂至第四桥臂均包括两个开关管的情况下，第一开关的一端连接于第一桥臂的两个开关管之间，第一开关的另一端与第一电感耦合；第二开关的一端连接于第三桥臂的两个开关管之间，第二开关的另一端与第二接口耦合；第三开关的一端连接于第一桥臂的两个开关管之间，第三开关的另一端连接于第二桥臂的两个开关管之间；第四开关的一端连接于第三桥臂的两个开关管之间，第四开关的另一端连接于第四桥臂的两个开关管之间。本实现方式中提供了第一开关至第四开关的具体连接方式，提高了本方案的可实现性。
在第一方面的一种可能实现方式中，第一开关和第三开关为同一第一切换开关，第二开关和第四开关为同一第二切换开关。本实现方式中通过一个切换开关来实现两个开关的功能，不仅有利于降低功率转换模块的电路复杂度，而且由于一个切换开关同时只能处于一种状态，也即本实施例中第一开关和第三开关不会同时处于导通状态，从而进一步降低了功率转换模块出现电路故障的概率。
在第一方面的一种可能实现方式中，PFC模块中包括三相整流电路，三相整流电路中包括三个火线接口和零线接口，在第一接口为三个火线接口任一火线接口，第二接口为零线接口的情况下，三个火线接口还包括第三接口，第三接口为三个火线接口中除第一接口之外的任一火线接口；功率转换模块还包括第五开关，第五开关的一端与第二接口连接，第五开关的另一端与第二开关耦合；在第一开关、第二开关和第五开关均处于导通状态的情况下，第二接口旁路掉第三接口，与第三桥臂耦合。本实现方式中，在第二接口为零线接口的情况下，功率转换模块中仅需可以增设第五开关，则第二接口可以通过第五开关接入第三接口所在的分支电路，进而实现与第三桥臂的耦合，不仅提高了本方案的可实现性，而且提高了功率转换模块中现有元件的利用率；此外，本实现方式中尽量避免增加其他元器件，从而避免了增加电路的复杂度。
在第一方面的一种可能实现方式中，三相整流电路中包括三个分支电路，三个分支电路中有第一分支电路和第二分支电路，第一接口为第一分支电路的输入接口，第三接口为第二分支电路的输入接口；在在第三开关、第四开关和第五开关均处于导通状态的情况下，第二接口旁路掉第三接口，接入第二分支电路，形成单相整流电路，单相整流电路和第一DC-DC转换器用于进行正向充电，其中，单相整流电路包括第一分支电路、第三分支电路和母线电容，第三分支电路包括第二接口和第二分支电路中除第三接口之外的元件。本实现方式中利用现有的三相整流电路实现了单相整流电路的功能，从而本申请实施例提供的功率转换模块可以同时实现三相输入和单相输入，拓宽了本方案的应用场景，提高了本方案的全面性。
在第一方面的一种可能实现方式中，第三接口处连接有第二电感，第五开关的一端与第二接口连接，第五开关的另一端可以接于第三接口与第二电感之间，也可以接于第二电感与第二开关之间。本实现方式中提供的第五开关的连接方式，提高了本方案的可执行性，当第五开关的另一端可以接于第三接口与第二电感之间时，电路简单，避免提高电路复杂度。
在第一方面的一种可能实现方式中，PFC模块为维也纳整流电路，第一DC-DC变换器为双向谐振变换CLLC电路；功率转换模块还包括第三DC-DC变换器，第三DC-DC变换器可以为单向型隔离变换电路，也可以为双向型隔离变换电路，具体可以表现为谐振变换LLC电路，第三DC-DC变换器包括第三初级电路和第三次级电路，其中，第一初级电路与第一次级电路之间通过第一变压器连接，第三初级电路与第三次级电路之间通过第二变压器连接；第三初级电路与第一初级电路串联，第三次级电路与第一次级电路并联。本实现方式中功率转换模块还可以设置第三DC-DC变换器，且第一DC-DC变换器和第三DC-DC变换器的初级电路串联，次级电路并联，有利于降低第一DC-DC变换器和第三DC-DC变换器中每个开关管承担的电压数，既降低了第一DC-DC变换器和第三DC-DC变换器中元器件的损坏几率，又提高了功率转换模块输出的最大充电功率。
在第一方面的一种可能实现方式中，第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂中的所有开关管均为MOS管、三极管、碳化硅SiC晶体管或绝缘栅双极型晶体管IGBT。本实现方式中提供了第一桥臂至第四桥臂中包括的开关管的具体实现方式，提高了本方案的可执行性，且有利于降低功率转换模块的总面积，操作简单、容易实现，还有利于降低产品成本。
第二方面，本申请实施例还提供一种车载充电机，包括：电磁兼容EMI滤波模块、功率因素校正PFC模块和第一直流-直流DC-DC变换器；PFC模块中有第一接口、第二接口和母线电容，第一接口处连接有第一电感；第一DC-DC变换器包括第一初级电路和第一次级电路，第一初级电路包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂；功率转换模块还包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，第一开关设置于第一桥臂与第一电感之间，第二开关设置于第三桥臂和第二接口之间，第三开关设置于第一桥臂和第二桥臂之间，第四开关设置于第三桥臂和第四桥臂之间；在第一开关和第二开关均处于关断状态，且第三开关和第四开关均处于导通状态的情况下，EMI滤波模块、PFC模块和第一DC-DC变换器用于进行正向充电；在第一开关和第二开关均处于导通状态，且第三开关和第四开关均处于关断状态的情况下，第一桥臂与第一电感耦合，第三桥臂与第二接口耦合，形成第二DC-DC变换器和逆变模块；其中，第二DC-DC变换器的第二初级电路为第一DC-DC变换器的第一次级电路，第二DC-DC变换器的第二次级电路包括第二桥臂和第四桥臂，逆变模块包括第一桥臂、第三桥臂、第一电感以及母线电容。
在第二方面的一种可能实现方式中，第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂均包括两个开关管；第一开关的一端连接于第一桥臂的两个开关管之间，第一开关的另一端与第一电感耦合；第二开关的一端连接于第三桥臂的两个开关管之间，第二开关的另一端与第二接口耦合；第三开关的一端连接于第一桥臂的两个开关管之间，第三开关的另一端连接于第二桥臂的两个开关管之间；第四开关的一端连接于第三桥臂的两个开关管之间，第四开关的另一端连接于第四桥臂的两个开关管之间。
在第二方面的一种可能实现方式中，第一开关和第三开关为同一第一切换开关，第二开关和第四开关为同一第二切换开关。
在第二方面的一种可能实现方式中，PFC模块中包括三相整流电路，三相整流电路中包括三个火线接口和零线接口，第一接口为三个火线接口任一火线接口，第二接口为零线接口，三个火线接口还包括第三接口，第三接口为三个火线接口中除第一接口之外的任一火线接口；功率转换模块还包括第五开关，第五开关的一端与第二接口连接，第五开关的另一端与第二开关耦合；在第一开关、第二开关和第五开关均处于导通状态的情况下，第二接口旁路掉第三接口，与第三桥臂耦合。
在第二方面的一种可能实现方式中，三相整流电路中有第一分支电路和第二分支电路，第一接口为第一分支电路的输入接口，第三接口为第二分支电路的输入接口；在第三开关、第四开关和第五开关均处于导通状态的情况下，第二接口旁路掉第三接口，接入第二分支电路，形成单相整流电路；其中，单相整流电路包括第一分支电路、第三分支电路和母线电容，第三分支电路包括第二接口和第二分支电路中除第三接口之外的元件。
在第二方面的一种可能实现方式中，第三接口处连接有第二电感，第五开关的一端与第二接口连接，第五开关的另一端接于第三接口与第二电感之间。
在第二方面的一种可能实现方式中，PFC模块为维也纳整流电路，第一DC-DC变换器为CLLC电路；功率转换模块还包括第三DC-DC变换器，第三DC-DC变换器为LLC电路，第三DC-DC变换器包括第三初级电路和第三次级电路；第三初级电路与第一初级电路串联，第三次级电路与第一次级电路并联。
在第二方面的一种可能实现方式中，第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂中的所有开关管均为MOS管、三极管、碳化硅SiC晶体管或绝缘栅双极型晶体管IGBT。
本申请第二方面提供的电子组件中包含的各个部件的具体实现方式和有益效果可以参考第一方面，此处不再一一赘述。
第三方面，本申请实施例还提供一种电动汽车，包括：车载充电机和电池包，车载充电机包括电磁兼容EMI滤波模块、功率因素校正PFC模块和第一直流-直流DC-DC变换器；PFC模块中有第一接口、第二接口和母线电容，第一接口处连接有第一电感；第一DC-DC变换器包括第一初级电路和第一次级电路，第一初级电路包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂；功率转换模块还包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，第一开关设置于第一桥臂与第一电感之间，第二开关设置于第三桥臂和第二接口之间，第三开关设置于第一桥臂和第二桥臂之间，第四开关设置于第三桥臂和第四桥臂之间；在第一开关和第二开关均处于关断状态，且第三开关和第四开关均处于导通状态的情况下，EMI滤波模块、PFC模块和第一DC-DC变换器用于进行正向充电；在第一开关和第二开关均处于导通状态，且第三开关和第四开关均处于关断状态的情况下，第一桥臂与第一电感耦合，第三桥臂与第二接口耦合，形成第二DC-DC变换器和逆变模块；其中，第二DC-DC变换器的第二初级电路为第一DC-DC变换器的第一次级电路，第二DC-DC变换器的第二次级电路包括第二桥臂和第四桥臂，逆变模块包括第一桥臂、第三桥臂、第一电感以及母线电容。
在第三方面的一种可能实现方式中，第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂均包括两个开关管；第一开关的一端连接于第一桥臂的两个开关管之间，第一开关的另一端与第一电感耦合；第二开关的一端连接于第三桥臂的两个开关管之间，第二开关的另一端与第二接口耦合；第三开关的一端连接于第一桥臂的两个开关管之间，第三开关的另一端连接于第二桥臂的两个开关管之间；第四开关的一端连接于第三桥臂的两个开关管之间，第四开关的另一端连接于第四桥臂的两个开关管之间。
在第三方面的一种可能实现方式中，第一开关和第三开关为同一第一切换开关，第二开关和第四开关为同一第二切换开关。
在第三方面的一种可能实现方式中，PFC模块中包括三相整流电路，三相整流电路中包括三个火线接口和零线接口，第一接口为三个火线接口任一火线接口，第二接口为零线接口，三个火线接口还包括第三接口，第三接口为三个火线接口中除第一接口之外的任一火线接口；功率转换模块还包括第五开关，第五开关的一端与第二接口连接，第五开关的另一端与第二开关耦合；在第一开关、第二开关和第五开关均处于导通状态的情况下，第二接口旁路掉第三接口，与第三桥臂耦合。
在第三方面的一种可能实现方式中，三相整流电路中有第一分支电路和第二分支电路，第一接口为第一分支电路的输入接口，第三接口为第二分支电路的输入接口；在第三开关、第四开关和第五开关均处于导通状态的情况下，第二接口旁路掉第三接口，接入第二分支电路，形成单相整流电路；其中，单相整流电路包括第一分支电路、第三分支电路和母线电容，第三分支电路包括第二接口和第二分支电路中除第三接口之外的元件。
在第三方面的一种可能实现方式中，第三接口处连接有第二电感，第五开关的一端与第二接口连接，第五开关的另一端接于第三接口与第二电感之间。
在第三方面的一种可能实现方式中，PFC模块为维也纳整流电路，第一DC-DC变换器为CLLC电路；功率转换模块还包括第三DC-DC变换器，第三DC-DC变换器为LLC电路，第三DC-DC变换器包括第三初级电路和第三次级电路；第三初级电路与第一初级电路串联，第三次级电路与第一次级电路并联。
在第三方面的一种可能实现方式中，第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂中的所有开关管均为MOS管、三极管、碳化硅SiC晶体管或绝缘栅双极型晶体管IGBT。
本申请第三方面的提供的通信设备中包含的电子组件的各个部件的具体实现方式和有益效果可以参考第一方面，此处不再一一赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的电动汽车的一种结构示意图；
图2为本申请实施例提供的车载充电机的一种结构示意图；
图3为本申请实施例提供的功率转换模块的一种结构示意图；
图4为本申请实施例提供的功率转换模块的一种等效电路示意图；
图5为本申请实施例提供的功率转换模块的另一种等效电路示意图；
图6为本申请实施例提供的功率转换模块的另一种结构示意图；
图7为本申请实施例提供的功率转换模块的又一种等效电路示意图；
图8为本申请实施例提供的功率转换模块的又一种结构示意图；
图9为本申请实施例提供的功率转换模块的再一种等效电路示意图；
图10为本申请实施例提供的功率转换模块的再一种结构示意图；
图11为本申请实施例提供的功率转换模块的又一种结构示意图；
图12为本申请实施例提供的功率转换模块的又一种等效电路示意图；
图13为本申请实施例提供的功率转换模块的又一种等效电路示意图；
图14为本申请实施例提供的功率转换模块的又一种结构示意图；
图15为本申请实施例提供的功率转换模块的又一种等效电路示意图；
图16为本申请实施例提供的功率转换模块的又一种结构示意图；
图17为本申请实施例提供的功率转换模块的又一种等效电路示意图；
图18为本申请实施例提供的功率转换模块的又一种等效电路示意图；
图19为本申请实施例提供的功率转换模块的又一种等效电路示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种功率转换模块、车载充电机和电动汽车，用于旁路掉PFC模块中的二极管，并将DC-DC变换器的初级电路中部分桥臂与PFC模块中的电感和电容耦合形成逆变模块，以实现逆变放电功能。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本申请的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，以便包括一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请进行进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请实施例提供的功率转换模块可以应用于机器设备上设置的充电机中，所述机器设备可以为电动汽车、大型机床或其它内置有充电机的机器设备中，应当理解，本申请实施例中仅以功率转换模块应用于电动汽车中为例进行说明。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的电动汽车的一种结构示意图，电动汽车中至少包括车载充电机和电池包，具体的，请参见图2，图2位本申请实施例提供的车载充电机的一种结构示意图，车载充电机可以包括电磁兼容(electromagnetic compatibility，EMI)滤波模块1和功率转换模块2，功率转换模块2包括PFC模块10和DC-DC变换模块20；更具体的，EMI滤波模块1又可以称为“电源EMI滤波模块”，用于对电源中特定频率的频点或该频点之外的频率进行滤除操作，从而得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号；功率转换模块2中的PFC模块10用于将进行了滤除操作之后的电源交流电转换为母线直流电；功率转换模块2中的隔离DC-DC变换模块20用于将母线直流电转换为高压直流电后，给电池包充电。
为了使得所述车载充电机不仅有充电功能，还可以实现逆变放电功能，本申请实施例提供了一种功率转换模块2，所述功率转换模块2可以应用于图2示出的车载充电机中，请参阅图3至图7，图3至图7分别示出了本申请实施例提供的功率转换模块的三种不同的结构示意图，在图3至图7中，功率转换模块2均包括PFC模块10和第一DC-DC变换器200，也即DC-DC变换模块20包括第一DC-DC变换器200。具体的，PFC模块10中可以包括整流电路和PFC电路，所述整流电路用于将输入的交流电转换为母线直流电，具体可以表现为单相整流电路、三相整流电路或其他多相整流电路等等；PFC电路与所述整流电路对应，用于提高所述整流电路的功率因数；当所述整流电路为三相整流电路时，PFC模块10可以表现为维也纳(vienna)整流电路、三相六开关整流电路或三个单相并联整流电路等；当所述整流电路为单相整流电路时，PFC模块10还可以表现为其他电路等等，具体PFC模块10的展现形式，此处不做限定。第一DC-DC变换器200为双向型隔离变换器，用于将母线直流电进行隔离变换，转变为可以给电池包充电的直流电，具体可以表现为双向谐振变换(capacitor-inductor-inductor-capacitor，CLLC)电路、双向有源全桥(DAB)电路或其他类型的双向型隔离DC-DC变换器等等，此处不做限定。应当理解，本实施例中仅以PFC模块10表现为维也纳(vienna)整流电路，第一DC-DC变换器200表现为CLLC电路为例进行说明，当PFC模块10选择其他类型的整流电路和PFC电路时，或者第一DC-DC变换器200选择其他类型的隔离变换电路时，均可以参考本实施例中提供的方案，此处不再一一进行介绍。
本申请实施例中，PFC模块10中有第一接口、第二接口和母线电容，第一接口处连接有第一电感；第一DC-DC变换器200包括第一初级电路和第一次级电路，第一初级电路包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂；功率转换模块2还包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，第一开关设置于第一桥臂与第一电感之间，第二开关设置于第三桥臂和第二接口之间，第三开关设置于第一桥臂和第二桥臂之间，第四开关设置于第三桥臂和第四桥臂之间；在第一开关和第二开关均处于关断状态，且第三开关和第四开关均处于导通状态的情况下，PFC模块10和第一DC-DC变换器200用于进行正向充电；在第一开关和第二开关均处于导通状态，且第三开关和第四开关均处于关断状态的情况下，第一桥臂与第一电感耦合，第三桥臂与第二接口耦合，形成第二DC-DC变换器40和逆变模块50；其中，第二DC-DC变换器40的第二初级电路为第一DC-DC变换器200的第一次级电路，第二DC-DC变换器40的第二次级电路包括第二桥臂和第四桥臂，逆变模块50包括第一桥臂、第三桥臂、第一电感以及母线电容。
具体的，在图3的示例中，PFC模块10中包括三个分支电路、一个零线接口N和母线电容。每个分支电路中有一个火线接口，三个分支电路中的三个火线接口分别为L1、L2和L3，每个火线接口处都可以连接有电感，其中，火线接口L1处连接有电感L4，火线接口L2处连接有电感L5，火线接口L3处可以连接有电感L6，应当理解，虽然图3的示例中，每个火线接口处连接的为一个电感，但本申请实施例中不限定电感的数量，每个火线接口处也可以两个或者多个电感，具体电感的数量可以结合实际产品情况确定。每个分支电路中还可以包括二极管和开关管，具体的，结合图3，首先介绍火线接口L1所在的分支电路为例进行说明，火线接口L1所在的分支电路中还可以包括二极管D1、二极管D2、开关管Q1以及开关管Q2。其中，二极管D1和二极管D2的极性相反，当二极管D1导通时，二极管D2阻断；当二极管D1阻断时，二极管D2导通，作为示例，例如可以为二极管D1为PNP型二极管，二极管D2为NPN型二极管，或者二极管D1为NPN型二极管，二极管D2为PNP型二极管等，虽然图3中示出的二极管D1和二极管D2均为一个二极管，但本申请实施例中不限定二极管的数量。当PFC模块10用于正向充电时，开关管Q1和开关管Q2可以同时导通，同时关断，由于可以通过外接控制电路的方式来控制开关管Q1和开关管Q2的导通和关断，本申请实施例中不限定开关管Q1和开关管Q2的极性关系，开关管Q1和开关管Q2均可以表现为三极管、碳化硅(silicon carbide，SiC)晶体管、绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)或者金属-氧气-半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor，MOS)，也可以简称为“MOS管”，应当理解，虽然图3中示出开关管Q1和开关管Q2均为一个开关管，但也可以为三个或三个以上的开关管，具体此处不做限定。
对应的，火线接口L2所在的分支电路中还可以包括二极管D3、二极管D4、开关管Q3以及开关管Q4；火线接口L3所在的分支电路中还可以包括二极管D5、二极管D6、开关管Q5以及开关管Q6。其中，二极管D3和二极管D4的极性相反，二极管D5和二极管D6的极性相反，二极管D3、二极管D5和二极管D1的极性可以相同，二极管D4、二极管D6和二极管D2的极性可以相同，当功率转换模块用于进行三相充电时，在二极管D1导通的情况下，二极管D3和二极管D5导通，二极管D2、二极管D4和二极管D6阻断；在二极管D1阻断的情况下，二极管D3和二极管D5阻断，二极管D2、二极管D4和二极管D6导通。其中，二极管D3、二极管D5和二极管D1的具体表现形式可以类似，二极管D4、二极管D6和二极管D2的具体表现形式可以类似，此处不再对二极管D3、二极管D5、二极管D4和二极管D6的具体表现形式进行介绍，应当理解，本申请实施例中也不限定二极管D3、二极管D5、二极管D4和二极管D6的数量。
本申请实施例中也不限定开关管Q3和开关管Q4以及开关管Q5和开关管Q6的极性关系，当功率转换模块用于进行三相充电时，开关管Q1和开关管Q2、开关管Q3和开关管Q4以及开关管Q5和开关管Q6可以同时导通和关断。开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5和开关管Q6的具体表现形式可以参考开关管Q1和开关管Q2处的描述，此处也不再举例，应当理解，本申请实施例中也不限定开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5和开关管Q6的数量。
母线电容为设置于母线上的电容，具体可以为一个电容，也可以为至少两个电容，图3中以母线电容为电容C1和电容C2两个电容为例进行说明。
进一步的，二极管D1与电容C1串联，二极管D2与电容C2串联，开关管Q1和开关管Q2串联，二极管D1和电容C1、二极管D2和电容C2以及开关管Q1和开关管Q2之间互相并联，并联连接的二极管D1和电容C1、二极管D2和电容C2以及开关管Q1和开关管Q2的一侧与电感L4以及火线接口L1连接，另一侧可以通过母线与零线接口N连接。
对应的，二极管D3与电容C1串联，二极管D4与电容C2串联，开关管Q3和开关管Q4串联，二极管D3和电容C1、二极管D4和电容C2以及开关管Q3和开关管Q4之间互相并联，并联连接的二极管D3和电容C1、二极管D4和电容C2以及开关管Q3和开关管Q4的一侧与电感L5以及火线接口L2连接，另一侧可以通过母线与零线接口N连接。
二极管D5与电容C1串联，二极管D6与电容C2串联，开关管Q5和开关管Q6串联，二极管D5和电容C1、二极管D6和电容C2以及开关管Q5和开关管Q6之间互相并联，并联连接的二极管D5和电容C1、二极管D6和电容C2以及开关管Q5和开关管Q6的一侧与电感L6以及火线接口L3连接，另一侧可以通过母线与零线接口N连接。
接下来介绍第一DC-DC变换器200，第一DC-DC变换器200中可以包括第一初级电路、第一次级电路以及变压器T1，第一初级电路和第一次级电路通过变压器T1连接。第一初级电路可以包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第四桥臂、电容C3和电感L7，应当理解，虽然图3中第一初级电路中示出了四个桥臂，但实际产品中，第一初级电路中也可以包括六个桥臂、八个桥臂等，只要第一初级电路中包括至少四个桥臂即可，具体桥臂的数量可以结合实际情况灵活确定，此处不做限定。第一次级电路的四个桥臂中每个桥臂都可以包括互相对称的两个开关管，具体包括开关管Q7、开关管Q8、开关管Q9、开关管Q10、开关管Q11、开关管Q12、开关管Q13和开关管Q14，应当理解，虽然图3的示例中每个桥臂都包括对称的两个开关管，但实际产品中，每个桥臂中也可以包括对称的四个开关管、六个开关管等，此处对第一初级电路包括的每个桥臂中开关管的数量不做限定。具体的，开关管Q7、开关管Q8、开关管Q9、开关管Q10、开关管Q11、开关管Q12、开关管Q13、开关管Q14均可以表现为三极管、MOS管、SiC晶体管、IGBT或其他类型的开关管等，此处不做限定，通过前述方式，提供了开关管Q7至开关管Q14的具体实现方式，提高了本方案的可执行性，且有利于降低功率转换模块2的总面积，操作简单、容易实现，还有利于降低产品成本。
其中，开关管Q7和开关管Q9并联，开关管Q12和开关管Q14并联，开关管Q8和开关管Q10并联，开关管Q11和开关管Q13并联。开关管Q7、开关管Q8、开关管Q9、开关管Q10、开关管Q11、开关管Q12、开关管Q13和开关管Q14均可以通过外接控制电路的方式来实现导通可关断，当功率转换模块用于正向充电时，开关管Q7、开关管Q9、开关管Q12和开关管Q14可以同时导通和关断，开关管Q8、开关管Q10、开关管Q11和开关管Q13可以同时导通和关断，具体的，当开关管Q7、开关管Q9、开关管Q12和开关管Q14导通时，开关管Q8、开关管Q10、开关管Q11和开关管Q13关断；当开关管Q7、开关管Q9、开关管Q12和开关管Q14关断时，开关管Q8、开关管Q10、开关管Q11和开关管Q13导通。
更具体的，当开关管Q7、开关管Q9、开关管Q12和开关管Q14导通时，并联连接的开关管Q7和开关管Q9与并联连接的开关管Q12和开关管Q14之前串联有电容C3、电感L7以及变压器T1；当开关管Q8、开关管Q10、开关管Q11和开关管Q13导通时，并联连接的开关管Q8和开关管Q10与并联连接的开关管Q11和开关管Q13之间串联有电容C3、电感L7以及变压器T1。
第一次级电路也可以包括四个桥臂、电容C4和电感L8，第一次级电路包括的四个桥臂中每个桥臂中可以包括两个开关管，四个桥臂包括的8个开关管分别为开关管Q15、开关管Q16、开关管Q17、开关管Q18、开关管Q19、开关管Q20、开关管Q21、开关管Q22，对于开关管Q15至开关管Q22的具体表现形式可以参见上述对开关管Q7至开关管Q13的描述，此处不再赘述。与第一初级电路类似，第一次级电路中可以为包括两个桥臂、六个桥臂、八个桥臂或其他数量的桥臂等，至少要第一次级电路中包括至少两个桥臂即可，具体第一次级电路中包括的桥臂数量，此处不做限定；此外，每个桥臂中还可以为包括四个开关管、六个开关管等等，此处对第一次级电路包括的每个桥臂中开关管的数量不做限定。
其中，开关管Q15和开关管Q17并联，开关管Q19和开关管Q21并联，开关管Q16和开关管Q18并联，开关管Q20和开关管Q22并联。开关管Q15至开关管Q22均可以通过外接控制电路的方式来实现导通可关断，当功率转换模块用于正向充电时，开关管Q15、开关管Q17、开关管Q19和开关管Q21可以同时导通和关断，开关管Q16、开关管Q18、开关管Q20和开关管Q22可以同时导通和关断，具体的，当开关管Q15、开关管Q17、开关管Q19和开关管Q21导通时，开关管Q16、开关管Q18、开关管Q20和开关管Q22关断；当开关管Q15、开关管Q17、开关管Q19和开关管Q21关断时，开关管Q16、开关管Q18、开关管Q20和开关管Q22导通。
更具体的，当开关管Q15、开关管Q17、开关管Q19和开关管Q21导通时，并联连接的开关管Q15和开关管Q17与并联连接的开关管Q19和开关管Q21之前串联有电容C4、电感L8以及变压器T1；当开关管Q16、开关管Q18、开关管Q20和开关管Q22导通时，并联连接的开关管Q16和开关管Q18与并联连接的开关管Q20和开关管Q22之间串联有电容C4、电感L8以及变压器T1。
本申请实施例中，功率转换模块还可以包括第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关，第一开关设置于第一桥臂与第一电感之间，第二开关设置于第三桥臂和第二接口之间，第三开关设置于第一桥臂和第二桥臂之间，第四开关设置于第三桥臂和第四桥臂之间。其中，第一接口和第二接口中包括火线接口和零线接口，第一接口处连接有第一电感，由于可以为在零线接口处连接第一电感，也即第一接口为零线接口；也可以为在火线接口处连接第一电感，也即第一接口为火线接口，因此，图3至图9分别示出了在第一接口为火线接口和第一接口为零线接口这两种情况下，第一开关和第二开关的多种连接方式。
请先参阅图3至图7，图3至图7中均以第一接口为火线接口，第二接口为零线接口为例进行说明，其中，第一接口可以为L1、L2和L3三个火线接口中任意一个火线接口，图3至图7中仅以第一接口为L1火线接口为例进行说明，此外，图3至图7中均以第一开关为开关J1、第二开关为开关J2、第三开关为开关J3、第四开关为开关J4且第五开关为开关J5；对应的，第一桥臂为包括开关管Q7和开关管Q8的桥臂、第二桥臂为包括开关管Q9和开关管Q10的桥臂、第三桥臂为包括开关管Q11和开关管Q12的桥臂且第四桥臂为包括开关管Q13和开关管Q14的桥臂为例进行说明。
具体的，参见图3至图7，第三开关(也即图3和图6中的开关J3)的一端连接于开关管Q7和开关管Q8之间的导线上，另一端连接于开关管Q9和开关管Q10之间的导线上；对应的，第四开关(也即图3和图6中的开关J4)的一端连接于开关管Q11和开关管Q12之间的导线上，另一端连接于开关管Q13和开关管Q14之间的导线上。第一开关(也即图3和图6中的开关J1)设置于第一桥臂与第一电感之间，具体的，第一开关的一端可以连接于开关管Q7和开关管Q8之间，第一开关的另一端可以和第一电感耦合，在一种情况下，如图3所示，第一开关的另一端可以与第一电感直接连接；在另一种情况下，第一开关的另一端也可以连接于开关管Q1和开关管Q2之间，从而通过开关管Q1与第一电感连接等等，此处不对第一开关的另一端与第一电感耦合方式进行限定。
本实施例中，L1、L2和L3三个火线接口中还可以包括第三接口，第三接口为L1、L2和L3三个火线接口中除第一接口之外的任一火线接口，第三接口处连接有第二电感106，图3中以第三接口为火线接口L3、第二电感106为电感L6为例进行说明，功率转换模块还可以包括第五开关(也即图3和图6中的开关J5)，第五开关的一端与第二接口连接，第五开关的另一端与第二开关22耦合，则当第五开关处于导通状态时，第二接口(也即零线接口N)可以旁路掉第三接口(也即火线接口L3)，接入到火线接口L3所在的分支电路中，以实现第二接口与第三桥臂的耦合。通过上述方式，在第二接口为零线接口的情况下，功率转换模块2中仅需可以增设第五开关，则第二接口可以通过第五开关接入第三接口所在的分支电路，进而实现与第三桥臂的耦合，不仅提高了本方案的可实现性，而且提高了功率转换模块中现有元件的利用率；此外，本实施例提供的实现方案中尽量避免增加其他元器件，从而避免了增加电路的复杂度。
则第二开关设置于第三桥臂和第二接口之间，具体的实现电路可以为，第二开关的一端连接于开关管Q11和开关管Q12之间，第二开关的另一端与第二接口耦合，其中，在一种情况下，如图3所示，第二开关的另一端可以通过第五开关与第二接口直接连接；在另一种情况下，第二开关的一端可以连接于开关管Q5和开关管Q6之间，从而通过开关管Q5以及第五开关与第二接口连接等等，此处也不对第二开关的另一端与第二接口的耦合方式进行限定。通过上述方式，提供了第一开关至第四开关的具体连接方式，提高了本方案的可实现性。
具体的，图3和图6分别示出了第五开关的两种连接方式，在一种实现方式中，请先参阅图3，第五开关的一端与第二接口连接，第五开关的另一端连接于第二电感106与开关管Q5之间的导线上。更具体的，当第一开关、第二开关和第五开关均处于关断状态，且第三开关和第四开关均处于导通状态的情况下，PFC模块10和第一DC-DC变换器200用于进行正向充电，图3的等效电路可以为图4，图4为本申请实施例提供的功率转换模块的一种状态示意图，PFC模块10用于将输入的交流电转化为母线直流电压，之后由第一DC-DC转换器将母线直流电压进行隔离转换，从而输出稳定的直流电压给电池包C5充电，需要说明的是，虽然图3中未示出，但图3的PFC模块10中也包括零线接口N，当PFC模块10和第一DC-DC变换器200用于通过维也纳整流电路进行正向充电时，零线接口N与母线耦合。
在第一开关、第二开关和第五开关均处于导通状态，且第三开关和第四开关均处于关断状态的情况下，第一桥臂与第一电感耦合，第三桥臂与第二接口耦合，形成第二DC-DC变换器40和逆变模块50。具体的，图3的等效电路图可以为图5，图5为本申请实施例提供的功率转换模块的另一种状态示意图，第二DC-DC变换器40包括第二初级电路和第二次级电路，第二初级电路是通过第一DC-DC变换器200的第一次级电路实现的，对于第二初级电路包括哪些元件以及各个元件之间的连接关系的理解可以参见上述对第一次级电路的介绍，此处不再进行详细介绍。第二次级电路可以包括第二桥臂、第四桥臂、电容C3和电感L6，第二桥臂包括开关管Q9和开关管Q10，第四桥臂包括开关管Q13和开关管Q14，开关管Q9、开关管Q10、开关管Q13和开关管Q14均可以通过外接控制电路来实现导通和关断。当电池包C5进行逆变放电时，开关管Q9和开关管Q14同时导通和关断，开关管Q10和开关管Q13同时导通和关断，更具体的，当开关管Q9和开关管Q14导通时，开关管Q10和开关管Q13关断，开关管Q9、电容C3、电感L6和开关管Q14串联连接；当开关管Q9和开关管Q14关断时，开关管Q10和开关管Q13导通，开关管Q10、电容C3、电感L6和开关管Q13串联连接。
逆变模块50包括第一桥臂、第三桥臂、第一电感和母线电容(图5示例中的电容C1和电容C2)，第一桥臂包括开关管Q7和开关管Q8，第三桥臂包括开关管Q11和开关管Q12，开关管Q7、开关管Q8、开关管Q11和开关管Q12均可以通过外接控制电路来实现导通和关断。开关管Q7和开关管Q12可以同时导通和关断，开关管Q8和开关管Q11可以同时导通和关断，更具体的，当开关管Q7和开关管Q12导通时，开关管Q8和开关管Q11关断，开关管Q7、开关管Q12、母线电容和第一电感(图5示例中的电感L4)串联连接；当开关管Q7和开关管Q12关断时，开关管Q8和开关管Q11导通，开关管Q8、开关管Q11、母线电容和第一电感串联连接。
进一步的，在第一开关、第二开关和第五开关均处于导通状态，且第三开关和第四开关均处于关断状态的情况下，也即电池包C5进行逆变放电时，为了实现图3的电路与图5的电容等效，需要关断零线接口N与母线之间的连接；且由于图3中以第一接口为L1火线接口，第三接口为L3火线接口为例进行说明，则为了避免L2火线接口所在的分支电路对逆变模块20造成不良影响，需要使开关管Q3和开关管Q4均处于关断状态；此外，开关管Q1和/或开关管Q2可以处于关断状态，开关管Q5和/或开关管Q6可以处于关断状态。
更进一步的，请继续参阅图5，当电池包C5进行逆变放电时，第二DC-DC转换器40用于接入电池包C5输入的直流电压，并进行隔离变换，转换为母线直流电压，再通过逆变模块50将母线直流电压转换为交流电压从火线接口L1(也即第一接口)和零线接口N(也即第二接口)输出，当应用于车载充电机上时，可以实现车载充电机的逆变放电功能。
在另一种实现方式中，请参阅图6，第五开关的一端与第二接口连接，第五开关的另一端连接于第三接口与第二电感106之间的导线上，本方案中提供的第五开关的连接方式，电路简单，避免提高电路复杂度。具体的，当第一开关、第二开关和第五开关均处于关断状态，且第三开关和第四开关均处于导通状态的情况下，PFC模块10和第一DC-DC变换器200用于进行正向充电，图6的等效电路还是图5，具体实现方式可以参见上述对图5中的描述，此处不再一一赘述。
在第一开关、第二开关和第五开关均处于导通状态，且第三开关和第四开关均处于关断状态的情况下，图6的等效电路可以为图7，图7为本申请实施例提供的功率转换模块的另一种状态示意图，与图5类似，图7中的第二DC-DC变换器40包括第二初级电路和第二次级电路，第二初级电路也是通过第一DC-DC变换器200的第一次级电路实现的，且图7中示出的第二次级电路与图5中示出的第二次级电路也类似，均可以参考上述对图5中的描述，此处不再一一赘述。
与图5不同的是，图7示出的逆变模块50除了包括第一桥臂、第三桥臂、第一电感和母线电容(图7示例中的电容C1和电容C2)之外，还包括第二电感106。当开关管Q7和开关管Q12导通时，开关管Q8和开关管Q11关断，开关管Q7、开关管Q12、母线电容、第一电感(图7示例中的电感L4)以及第二电感106(图7示例中的电感L6)串联连接；当开关管Q7和开关管Q12关断时，开关管Q8和开关管Q11导通，开关管Q8、开关管Q11、母线电容、第一电感以及第二电感106串联连接。
在另一种实现方式中，当第二开关的J2的一端连接于开关管Q5和开关管Q6之间时，还可以为第五开关的一端与第二接口连接，第五开关的另一端可以连接于开关管Q5和开关管Q6之间的导线上等，均可以实现在第一开关、第二开关和第五开关处于导通状态的情况下，第二接口旁路掉第三接口与第三桥20003耦合，从而形成第二DC-DC转换器40和逆变模块50，此处不再对其他实现方式一一进行举例。
请再参阅图8和图9，图8和图9中以第一接口为零线接口，第二接口为火线接口为例进行说明，其中，第二接口可以为L1、L2和L3三个火线接口中任意一个火线接口，L1、L2和L3三个火线接口中还可以包括第三接口，第三接口处连接有电感L6，第三接口为L1、L2和L3三个火线接口中除第二接口之外的任一火线接口，图8和图9中仅以第一接口为零线接口N、第二接口为火线接口L1、第三接口为火线接口L3为例进行说明。此外，与图3至图7所示实施例类似，功率转换模块还可以包括第五开关，第五开关的一端与第一接口(也即图8中的零线接口N)连接，另一端连接于第三接口(也即图8中的火线接口L3)与电感L6之间的导线上，以实现第一接口处连接有第一电感(也即图8中的电感L6)。
图8和图9中以第一开关为开关J2、第二开关为开关J1、第三开关为开关J4、第四开关为开关J3且第五开关为开关J5；对应的，第一桥臂为包括开关管Q11和开关管Q12的桥臂、第二桥臂为包括开关管Q13和开关管Q14的桥臂、第三桥臂为包括开关管Q7和开关管Q8的桥臂且第四桥臂为包括开关管Q9和开关管Q10的桥臂为例进行说明。具体的，第三开关(也即图8中的开关J4)的一端连接于开关管Q11和开关管Q12之间的导线上，另一端连接于开关管Q13和开关管Q14之间的导线上；对应的，第四开关(也即图8中的开关J3)的一端连接于开关管Q7和开关管Q8之间的导线上，另一端连接于开关管Q9和开关管Q10之间的导线上。
第一开关设置于第一桥臂与第一电感之间的实现电路可以为，第一开关(也即图8中的开关J2)的一端连接于开关管Q11和开关管Q12之间，第一开关的另一端与第一电感耦合，具体的，一种情况下，可以如图8所示的，第一开关的另一端与第一电感直接连接；另一种情况下，也可以为第一开关的另一端连接于开关管Q5和开关管Q6之间的导线上，则第一开关通过开关管Q5与第一电感耦合。第二开关(也即图8中的开关J1)设置于第三桥臂和第二接口之间的实现电路可以为，第二开关的一端连接于开关管Q7和开关管Q8之间的导线上，第二开关的另一端与第二接口耦合，具体的，在一种实现方式中，可以如图8所示的，第二开关的另一端与第二接口直接连接。更具体的，在第一开关、第二开关和第五开关均处于关断状态，且第三开关和第四开关均处于导通状态的情况下，PFC模块10和第一DC-DC变换器200用于进行正向充电，图8的等效电路与图3的等效电路类似，具体可参阅上述对图4的描述，此处不再赘述。在第一开关、第二开关和第五开关均处于导通状态，且第三开关和第四开关均处于关断状态的情况下，第一桥臂与第一电感耦合，第三桥臂与第二接口耦合，形成第二DC-DC变换器40和逆变模块50。图8的等效电路可以为图9，图9为本申请实施例提供的功率转换模块的又一种状态示意图，与图5类似，图9中的第二DC-DC变换器40包括第二初级电路和第二次级电路，第二初级电路也是通过第一DC-DC变换器200的第一次级电路实现的，且图9中示出的第二次级电路与图5中示出的第二次级电路也类似，均可以参考上述对图5中的描述，此处不再一一赘述。
与图5不同的是，图9示出的逆变模块50中包括的第一电感为与零线接口N连接的电感L6。当开关管Q7和开关管Q12导通时，开关管Q8和开关管Q11关断，开关管Q7、开关管Q12、母线电容、第一电感(图9示例中的电感L6)串联连接；当开关管Q7和开关管Q12关断时，开关管Q8和开关管Q11导通，开关管Q8、开关管Q11、母线电容、第一电感以及第二电感106串联连接。
在另一种实现方式中，第二开关的一端连接于开关管Q7和开关管Q8之间的导线上，第二开关的另一端可以连接于电感L4与开关管Q1之间的导线上；在又一种实现方式中，第二开关的另一端可以连接于开关管Q1和开关管Q2之间的导线上，由于前述两种实现方式的等效电路分别与图4和图7类似，此处不对前述两种连接方式的工作原理再做赘述。
此外，在一种情况下，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关可以分别为四个独立的开关；在另一种情况下，请参阅图10，图10为本申请实施例提供的双向控制装置的又一结构示意图，第一开关和第三开关可以为同一第一切换开关31(也即图10中的切换开关J6)，第二开关和第四开关为同一第二切换开关32(也即图10中的切换开关J7)，当第一切换开关31和第二切换开关32均处于第一状态，也即切换开关J6与切换开关J7均打到触点1上时，第一开关和第二开关导通，第三开关和第四开关关断；当第一切换开关31和第二切换开关32均处于第二状态，也即切换开关J6与切换开关J7均打到触点2上时，第一开关和第二开关关断，第三开关和第四开关导通，通过一个切换开关来实现两个开关的功能，不仅有利于降低功率转换模块的电路复杂度，而且由于一个切换开关同时只能处于一种状态，也即本实施例中第一开关和第三开关不会同时处于导通状态，从而进一步降低了功率转换模块出现电路故障的概率，应当理解，图10中示出的仅为将图6中的第一开关和第三开关替换为第一切换开关31，以及将第二开关和第四开关替换为第二切换开关32，图3和图8中的开关也可以对应替换，此处不再一一进行说明；在又一种情况下，第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关也可以表现为一个开关，所述一个开关中包括两个通道，分别用于实现第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关的导通和关断功能等，本申请实施例中对上述各个开关的举例仅为方便理解本方案，不用于限定本方案。
可选的，DC-DC变换模块20还可以包括第三DC-DC变换器210，第三DC-DC变换器210可以为单向型隔离变换器，例如谐振变换(inductor-inductor-capacitor，LLC)电路；第三DC-DC变换器210也可以为双向型隔离变换器，例如CLLC电路等，第三DC-DC变换器210可以包括第三初级电路、第三次级电路以及变压器T2，第三初级电路和第三次级电路通过变压器T2连接。其中，第三初级电路与第一初级电路串联，第三次级电路与第一次级电路并联，本申请实施例中，功率转换模块2中还可以设置有第三DC-DC变换器210，且第一DC-DC变换器200和第三DC-DC变换器210的初级电路串联，次级电路并联，有利于降低第一DC-DC变换器200和第三DC-DC变换器210中每个开关管承担的电压数，既降低了第一DC-DC变换器200和第三DC-DC变换器210中元器件的损坏几率，又提高了功率转换模块输出的最大充电功率。
具体的，为了与图3、图6和图8对应，本申请实施例还提供了图11、图14和图16，分别展示了在功率转换模块同时包括第一DC-DC变换器200和第三DC-DC变换器210的情况下，功率转换模块的三种不同的结构示意图。图11至图17中均以第三DC-DC变换器210为LLC电路为例进行说明。更具体的，由于第三DC-DC变换器210的第三初级电路与第一初级电路类似，对于第三DC-DC变换器210中包括的元器件以及各个元器件之间的连接关系均可以参考对第一初级电路的描述，此处不再赘述。在图11、图14和图16中，第三次级电路可以包括四个桥臂，每个桥臂中可以包括两个二级管，具体的，第三次级电路包括的二级管可以为二级管D7、二级管D8、二级管D9、二级管D10、二级管D11、二级管D12、二级管D13和二级管D14，其中，二级管D7和二级管D9并联，二级管D8和二级管D10并联，二级管D11和二级管D13并联，二级管D12和二级管D14并联；更具体的，二级管D7和二级管D9与二级管D12和二级管D14可以同时导通和阻断，二极管D8和二级管D10与二级管D11和二级管D13同时导通和阻断，当二级管D7和二级管D9与二级管D12和二级管D14导通时，二极管D8和二级管D10与二级管D11和二级管D13阻断，并联连接的二级管D7和二级管D9与并联连接的二级管D12和二级管D14以及变压器T2串联连接；当二级管D7和二级管D9与二级管D12和二级管D14阻断时，二极管D8和二级管D10与二级管D11和二级管D13导通，并联连接的二级管D8和二级管D10与并联连接的二级管D11和二级管D13以及变压器T2串联连接，应当理解，虽然图11、图14和图16中，第三次级电路均包括四个桥臂，每个桥臂中包括两个二极管，但实际情况中，第三次级电路也可以包括两个桥臂、六个桥臂等，每个桥臂中也可以包括四个二极管、六个二极管等，图11、图14和图16中的示例仅为方便理解本方案，不用于限定本方案。
进一步的，首先介绍图11，图11中以第一接口为火线接口L1，第二接口为零线接口N，第二接口通过第五开关与第三桥臂(也即图11中包括开关管Q11和开关管Q12的桥臂)耦合，第五开关的一端与第二接口连接，第五开关的另一端连接于电感L6与开关管Q5之间的导线上为例进行说明。在第一切换开关31(也即图11中的开关J6)和第二切换开关32(也即图11中的开关J7)均打到触点2，且第五开关(也即图11中的开关J5)处于关断状态的情况下，也即在第一开关、第二开关和第五开关均处于关断状态，且第三开关和第四开关均处于导通状态的情况下，PFC模块10、第一DC-DC变换器200和第三DC-DC变换器210用于进行正向充电，图11的等效电路图可以为图12，图12为本申请实施例提供的功率转换模块的又一种状态示意图，图12所示的电路图与图4所示的电路图类似，区别在于，图4中的DC-DC变换器中只包括第一DC-DC变换器200；图12中的DC-DC变换器的初级电路中为第一初级电路和第二初级电路600串联，第一次级电路和第二次级电路610并联。对应的，在图4示出的电路图中，由第一DC-DC变换器200将母线直流电压进行隔离转换，从而输出稳定的直流电压给电池包C5充电；而图12示出的电路图中，由初级电路串联且次级电路并联的第一DC-DC变换器200和第三DC-DC变换器210将母线直流电压进行隔离转换，从而输出稳定的直流电压给电池包C5充电，图12所示电路图中的具体实现原理与图4所示电路图中的实现原理类似，此处也不再赘述。
在第一切换开关31和第二切换开关32均打到触点1，且第五开关处于导通状态的情况下，也即在第一开关、第二开关和第五开关均处于导通状态，且第三开关和第四开关均处于关断状态的情况下，图11的等效电路图可以为图13，图13所示的电路图与图5所示的电路图类似，区别仅在于图5中的母线电容包括电容C1和电容C2，而图13中的母线电容只包括电容C1，具体图13的实现原理可以参照上述对图5的实现原理的介绍，此处不再一一赘述。
其次是图14，图14中以第一接口为火线接口L1，第二接口为零线接口N，第二接口通过第五开关与第三桥臂(也即图14中包括开关管Q11和开关管Q12的桥臂)耦合，第五开关的一端与第二接口连接，第五开关的另一端连接于第三接口(也即图14中的火线接口L3)与第二电感106(也即图14中的电感L6)之间的导线上为例进行说明。在第一切换开关31(也即图14中的开关J6)和第二切换开关32(也即图14中的开关J7)均打到触点2，且第五开关(也即图14中的开关J5)处于关断状态的情况下，图14的等效电路可以为图12，此处不再介绍；在第一切换开关31和第二切换开关32均打到触点1，且第五开关处于导通状态的情况下，图14的等效电路为图15，图15所示的电路图与图7所示的电路图类似，区别也仅在于图7中的母线电容包括电容C1和电容C2，而图15中的母线电容只包括电容C1，具体图15的实现原理可以参照上述对图7的实现原理的介绍，此处不再一一赘述。
再次是图16，图16中以第一接口为零线接口N，第二接口为火线接口L1，第一接口通过第五开关与第一桥臂(也即图16中包括开关管Q11和开关管Q12的桥臂)耦合，第五开关的一端与第一接口连接，第五开关的另一端连接于第三接口(也即图16中的火线接口L3)与第一电感(也即图16中的电感L6)之间的导线上，第二开关(也即图16中的开关J1)与第二接口直接连接为例进行说明。在第一切换开关31(也即图16中的开关J7)和第二切换开关32(也即图16中的开关J6)均打到触点2，且第五开关(也即图16中的开关J5)处于关断状态的情况下，图16的等效电路可以为图12，此处不再介绍；在第一切换开关31和第二切换开关32均打到触点1，且第五开关处于导通状态的情况下，图16的等效电路为图17，图17所示的电路图与图9所示的电路图类似，区别也仅在于图9中的母线电容包括电容C1和电容C2，而图17中的母线电容只包括电容C1，具体图17的实现原理可以参照上述对图9的实现原理的介绍，此处不再一一赘述。
需要说明的是，图11至图17中均以第一开关和第三开关表现为同一第一切换开关31，第二开关和第四开关表现为同一第二切换开关32为例进行说明，对于第一开关、第二开关、第三开关和第四开关均表现为独立的开关的情况，可以直接对开关进行替换适用，此处不再对第一开关、第二开关、第三开关和第四开关均表现为独立的开关的情况进行一一赘述。
可选的，在图6和图14所示出的线路图中，PFC模块10中均包含三个分支电路，所述三个分支电路中可以包括第一分支电路和第二分支电路，其中，第一接口为第一分支电路的输入接口，第三接口为第二分支电路的输入接口，在第一开关和第二开关处于关断状态，且第五开关处于导通状态的情况下，第二接口能够旁路掉第三接口，接入第二分支电路，能够形成单相整流电路60，其中，单相整流电路60包括第一分支电路、第三分支电路和母线电容，第三分支电路包括第二接口以及第二分支电路中除第三接口之外的元件，本申请实施例中，当PFC模块10中包含三相整流电路时，在第一开关和第二开关关断、第三开关、第四开关和第五开关导通的情况下，可以形成单相整流电路60，也即利用现有的三相整流电路实现了单相整流电路60的功能，从而本申请实施例提供的功率转换模块可以同时实现三相输入和单相输入，拓宽了本方案的应用场景，提高了本方案的全面性。
具体的，图6和图14中均以第一接口为火线接口L1、第二接口为零线接口N且第三接口为火线接口L3为例进行说明，对应的，第一分支电路可以包括火线接口L1、电感L4、二极管D1、二极管D2、开关管Q1和二极管Q2，第二分支电路可以包括火线接口L3、电感L6、二极管D5、二极管D6、开关管Q5和二极管Q6，由于第一分支电路和第二分支电路中各个元件的具体实现方式，以及各个元件之间的连接关系在上述对图3的描述中已经有详细介绍，此处不再一一赘述。
在一种情况下，针对图6所示出的电路图，在第一开关和第二开关处于关断状态，且第五开关处于导通状态的情况下，图6的等效电路图可以为图18，图18为本申请实施例提供的功率转换模块的一种状态示意图，如图18所示，当第五开关25处于导通状态时，第二接口(也即图6和图18中的零线接口N)能够旁路掉第三接口(也即图6中的火线接口L3)接入第二分支电路中，形成第三分支电路，第三分支电路可以包括第二接口和第二分支电路中除第三接口之外的元件，也即第三分支电路可以包括零线接口N、电感L6、二极管D5、二极管D6、开关管Q5和二极管Q6，进而形成单相整流电路60。更具体的，二极管D1和二极管D6同时导通和阻断，二极管D2和二极管D5同时导通和阻断。当开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3和开关管Q4导通时，第一接口(也即图6和图18中的火线接口L1)、电感L4、开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4、电感L6和第二接口串联连接；当开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3和开关管Q4关断，且二极管D1和二极管D6导通时，二极管D2和二极管D5阻断，第一接口、电感L4、二极管D1、母线电容(也即图18中的电容C1和电容C2)、二极管D6、电感L6和第二接口串联连接；当开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3和开关管Q4关断，且二极管D1和二极管D6阻断时，二极管D2和二极管D5导通，第一接口、电感L4、二极管D2、母线电容、二极管D5、电感L6和第二接口串联连接。通过前述方式，单相整流电路60可以将输入的交流电转换为母线直流电压，进而在通过第一DC-DC变换器200将母线直流电压转换为高压直流电压之后，为电池包C5充电，由于上述上述在对图3的描述中已经对第一DC-DC变换器200进行了详细介绍，此处不再赘述。需要说明的是，当本申请实施例中提供的功率转换模块通过单相整流电路60进行充电时，零线接口N与母线之间不会直接连接。
在另一种情况下，针对图14所示出的电路图，在第一开关和第二开关处于关断状态，且第五开关处于导通状态的情况下，图14的等效电路图可以为图19，图19所示出的电路中的单相整流电路60与图18所示出的电路中的单相整流电路60中包括的各个元件的连接结构以及电路工作原理与图18所示出的电路类似，可以参考上述对图18中的单相整流电路60的介绍来理解图19所示出的单相整流电路60，此处不再一一赘述。如图19所示，在通过单相整流电路60将输入的交流电转换为母线直流电压之后，可以通过第一DC-DC变换器200和第三DC-DC变换器210将母线直流电压转换为高压直流电压，以为电池包C5充电，由于上述在对图11的描述中已经对第一DC-DC变换器200和第三DC-DC变换器210进行了详细介绍，此处不再赘述。
本申请实施例还提供一种车载充电机，车载充电机包括EMI滤波模块1和功率装换模块2，功率转换模块2包括PFC模块10和DC-DC变换器20，其中，DC-DC变换器20可以包括第一DC-DC变换器200；PFC模块中有第一接口、第二接口和母线电容，第一接口处连接有第一电感；第一DC-DC变换器200包括第一初级电路和第一次级电路，第一初级电路包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂；功率转换模块2还包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，第一开关设置于第一桥臂与第一电感之间，第二开关设置于第三桥臂和第二接口之间，第三开关设置于第一桥臂和第二桥臂之间，第四开关设置于第三桥臂和第四桥臂之间；在第一开关和第二开关均处于关断状态，且第三开关和第四开关均处于导通状态的情况下，EMI滤波模块1、PFC模块10和第一DC-DC变换器200用于进行正向充电；在第一开关和第二开关均处于导通状态，且第三开关和第四开关均处于关断状态的情况下，第一桥臂与第一电感耦合，第三桥臂与第二接口耦合，形成第二DC-DC变换器40和逆变模块50；其中，第二DC-DC变换器40的第二初级电路为第一DC-DC变换器200的第一次级电路，第二DC-DC变换器40的第二次级电路包括第二桥臂和第四桥臂，逆变模块50包括第一桥臂、第三桥臂、第一电感以及母线电容。
在一种可能实现方式中，第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂均包括两个开关管；第一开关的一端连接于第一桥臂的两个开关管之间，第一开关的另一端与第一电感耦合；第二开关的一端连接于第三桥臂的两个开关管之间，第二开关的另一端与第二接口耦合；第三开关的一端连接于第一桥臂的两个开关管之间，第三开关的另一端连接于第二桥臂的两个开关管之间；第四开关的一端连接于第三桥臂的两个开关管之间，第四开关的另一端连接于第四桥臂的两个开关管之间。
在一种可能实现方式中，第一开关和第三开关为同一第一切换开关31，第二开关和第四开关为同一第二切换开关32。
在一种可能实现方式中，PFC模块中包括三相整流电路，三相整流电路中包括三个火线接口和零线接口，第一接口为三个火线接口任一火线接口，第二接口为零线接口，三个火线接口还包括第三接口，第三接口为三个火线接口中除第一接口之外的任一火线接口；功率转换模块2还包括第五开关，第五开关的一端与第二接口连接，第五开关的另一端与第二开关耦合；在第一开关、第二开关和第五开关均处于导通状态的情况下，第二接口旁路掉第三接口，与第三桥臂耦合。
在一种可能实现方式中，三相整流电路中有第一分支电路和第二分支电路，第一接口为第一分支电路的输入接口，第三接口为第二分支电路的输入接口；在第三开关、第四开关和第五开关均处于导通状态的情况下，第二接口旁路掉第三接口，接入第二分支电路，形成单相整流电路60；其中，单相整流电路60包括第一分支电路、第三分支电路和母线电容，第三分支电路包括第二接口以及第二分支支路108中除第三接口之外的元件。
在一种可能实现方式中，第三接口处连接有第二电感106，第五开关的一端与第二接口连接，第五开关的另一端接于第三接口与第二电感106之间。
在一种可能实现方式中，PFC模块为维也纳整流电路，第一DC-DC变换器为CLLC电路；功率转换模块2还包括第三DC-DC变换器210，第三DC-DC变换器210为LLC电路，第三DC-DC变换器210包括第三初级电路和第三次级电路；第三初级电路与第一初级电路串联，第三次级电路与第一次级电路并联。
在一种可能实现方式中，第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂中的所有开关管均为MOS管、三极管、SiC晶体管或IGBT。
本申请实施例提供的车载充电机包含的各个电子元器件的形状、数量、位置、具体实现方式以及带来的有益效果，均可以参考图2至图19对应的实施例中的具体描述，此处不再一一赘述。
本申请实施例还提供一种电动汽车，电动汽车包括车载充电机和电池包，车载充电机包括EMI滤波模块1和功率装换模块2，功率转换模块2包括PFC模块10和DC-DC变换器20，其中，DC-DC变换器20可以包括第一DC-DC变换器200；PFC模块中有第一接口、第二接口和母线电容，第一接口处连接有第一电感；第一DC-DC变换器200包括第一初级电路和第一次级电路，第一初级电路包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂；功率转换模块2还包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，第一开关设置于第一桥臂与第一电感之间，第二开关设置于第三桥臂和第二接口之间，第三开关设置于第一桥臂和第二桥臂之间，第四开关设置于第三桥臂和第四桥臂之间；在第一开关和第二开关均处于关断状态，且第三开关和第四开关均处于导通状态的情况下，EMI滤波模块1、PFC模块10和第一DC-DC变换器200用于进行正向充电；在第一开关和第二开关均处于导通状态，且第三开关和第四开关均处于关断状态的情况下，第一桥臂与第一电感耦合，第三桥臂与第二接口耦合，形成第二DC-DC变换器40和逆变模块50；其中，第二DC-DC变换器40的第二初级电路为第一DC-DC变换器200的第一次级电路，第二DC-DC变换器40的第二次级电路包括第二桥臂和第四桥臂，逆变模块50包括第一桥臂、第三桥臂、第一电感以及母线电容；电池包用于存储车载充电机输入的电量，还用于通过车载充电机进行逆变放电。
在一种可能实现方式中，第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂均包括两个开关管；第一开关的一端连接于第一桥臂的两个开关管之间，第一开关的另一端与第一电感耦合；第二开关的一端连接于第三桥臂的两个开关管之间，第二开关的另一端与第二接口耦合；第三开关的一端连接于第一桥臂的两个开关管之间，第三开关的另一端连接于第二桥臂的两个开关管之间；第四开关的一端连接于第三桥臂的两个开关管之间，第四开关的另一端连接于第四桥臂的两个开关管之间。
在一种可能实现方式中，第一开关和第三开关为同一第一切换开关31，第二开关和第四开关为同一第二切换开关32。
在一种可能实现方式中，PFC模块中包括三相整流电路，三相整流电路中包括三个火线接口和零线接口，第一接口为三个火线接口任一火线接口，第二接口为零线接口，三个火线接口还包括第三接口，第三接口为三个火线接口中除第一接口之外的任一火线接口；功率转换模块2还包括第五开关，第五开关的一端与第二接口连接，第五开关的另一端与第二开关耦合；在第一开关、第二开关和第五开关均处于导通状态的情况下，第二接口旁路掉第三接口，与第三桥臂耦合。
在一种可能实现方式中，三相整流电路中有第一分支电路和第二分支电路，第一接口为第一分支电路的输入接口，第三接口为第二分支电路的输入接口；在第三开关、第四开关和第五开关均处于导通状态的情况下，第二接口旁路掉第三接口，接入第二分支电路，形成单相整流电路60；其中，单相整流电路60包括第一分支电路、第三分支电路和母线电容，第三分支电路包括第二接口以及第二分支支路108中除第三接口之外的元件。
在一种可能实现方式中，第三接口处连接有第二电感106，第五开关的一端与第二接口连接，第五开关的另一端接于第三接口与第二电感106之间。
在一种可能实现方式中，PFC模块为维也纳整流电路，第一DC-DC变换器为CLLC电路；功率转换模块2还包括第三DC-DC变换器210，第三DC-DC变换器210为LLC电路，第三DC-DC变换器210包括第三初级电路和第三次级电路；第三初级电路与第一初级电路串联，第三次级电路与第一次级电路并联。
在一种可能实现方式中，第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂中的所有开关管均为MOS管、三极管、SiC晶体管或IGBT。
本申请实施例提供的电动汽车中包含的各个电子元器件的形状、数量、位置、具体实现方式以及带来的有益效果，可以参考图1至图19对应的实施例中的具体描述，此处不再一一赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

Claims (17)

1.一种功率转换模块，其特征在于，所述功率转换模块包括：功率因素校正PFC模块和第一直流-直流DC-DC变换器；
所述PFC模块中有第一接口、第二接口和母线电容，所述第一接口处连接有第一电感；
所述第一DC-DC变换器包括第一初级电路和第一次级电路，所述第一初级电路包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂；
所述功率转换模块还包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，所述第一开关设置于所述第一桥臂与所述第一电感之间，所述第二开关设置于所述第三桥臂和所述第二接口之间，所述第三开关设置于所述第一桥臂和所述第二桥臂之间，所述第四开关设置于所述第三桥臂和所述第四桥臂之间；
在所述第一开关和所述第二开关均处于关断状态，且所述第三开关和所述第四开关均处于导通状态的情况下，所述PFC模块和所述第一DC-DC变换器用于进行正向充电；
在所述第一开关和所述第二开关均处于导通状态，且所述第三开关和所述第四开关均处于关断状态的情况下，所述第一桥臂与所述第一电感耦合，所述第三桥臂与所述第二接口耦合，形成第二DC-DC变换器和逆变模块；
其中，所述第二DC-DC变换器的第二初级电路为所述第一DC-DC变换器的第一次级电路，所述第二DC-DC变换器的第二次级电路包括所述第二桥臂和所述第四桥臂，所述逆变模块包括所述第一桥臂、所述第三桥臂、所述第一电感以及所述母线电容。
2.根据权利要求1所述的功率转换模块，其特征在于，所述第一桥臂、所述第二桥臂、所述第三桥臂和所述第四桥臂均包括两个开关管；
所述第一开关的一端连接于所述第一桥臂的两个开关管之间，所述第一开关的另一端与所述第一电感耦合；
所述第二开关的一端连接于所述第三桥臂的两个开关管之间，所述第二开关的另一端与所述第二接口耦合；
所述第三开关的一端连接于所述第一桥臂的两个开关管之间，所述第三开关的另一端连接于所述第二桥臂的两个开关管之间；
所述第四开关的一端连接于所述第三桥臂的两个开关管之间，所述第四开关的另一端连接于所述第四桥臂的两个开关管之间。
3.根据权利要求1所述的功率转换模块，其特征在于，所述第一开关和所述第三开关为同一第一切换开关，所述第二开关和所述第四开关为同一第二切换开关。
4.根据权利要求1所述的功率转换模块，其特征在于，所述PFC模块中包括三相整流电路，所述三相整流电路中包括三个火线接口和零线接口，所述第一接口为所述三个火线接口任一火线接口，所述第二接口为所述零线接口，所述三个火线接口还包括第三接口，所述第三接口为所述三个火线接口中除所述第一接口之外的任一火线接口；
所述功率转换模块还包括第五开关，所述第五开关的一端与所述第二接口连接，所述第五开关的另一端与所述第二开关耦合；
在所述第一开关、所述第二开关和所述第五开关均处于导通状态的情况下，所述第二接口旁路掉所述第三接口，与所述第三桥臂耦合。
5.根据权利要求4所述的功率转换模块，其特征在于，所述三相整流电路中有第一分支电路和第二分支电路，所述第一接口为所述第一分支电路的输入接口，所述第三接口为所述第二分支电路的输入接口；
在所述第三开关、所述第四开关和所述第五开关均处于导通状态的情况下，所述第二接口旁路掉所述第三接口，接入所述第二分支电路，形成单相整流电路；
其中，所述单相整流电路包括所述第一分支电路、第三分支电路和所述母线电容，所述第三分支电路包括所述第二接口和所述第二分支电路中除所述第三接口之外的元件。
6.根据权利要求4或5所述的功率转换模块，其特征在于，所述第三接口处连接有第二电感，所述第五开关的一端与所述第二接口连接，所述第五开关的另一端接于所述第三接口与所述第二电感之间。
7.根据权利要求1至5任一项所述的功率转换模块，其特征在于，
所述PFC模块为维也纳整流电路，所述第一DC-DC变换器为双向谐振变换CLLC电路；
所述功率转换模块还包括第三DC-DC变换器，所述第三DC-DC变换器为谐振变换LLC电路，所述第三DC-DC变换器包括第三初级电路和第三次级电路；
所述第三初级电路与所述第一初级电路串联，所述第三次级电路与所述第一次级电路并联。
8.根据权利要求1至5任一项所述的功率转换模块，其特征在于，所述第一桥臂、所述第二桥臂、所述第三桥臂以及所述第四桥臂中的所有开关管均为金属-氧气-半导体场效应晶体管MOS管、三极管、碳化硅SiC晶体管或绝缘栅双极型晶体管IGBT。
9.一种车载充电机，其特征在于，所述车载充电机包括电磁兼容EMI滤波模块、功率因素校正PFC模块和第一直流-直流DC-DC变换器；
所述PFC模块中有第一接口、第二接口和母线电容，所述第一接口处连接有第一电感；
所述第一DC-DC变换器包括第一初级电路和第一次级电路，所述第一初级电路包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂；
所述功率转换模块还包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，所述第一开关设置于所述第一桥臂与所述第一电感之间，所述第二开关设置于所述第三桥臂和所述第二接口之间，所述第三开关设置于所述第一桥臂和所述第二桥臂之间，所述第四开关设置于所述第三桥臂和所述第四桥臂之间；
在所述第一开关和所述第二开关均处于关断状态，且所述第三开关和所述第四开关均处于导通状态的情况下，所述EMI滤波模块、所述PFC模块和所述第一DC-DC变换器用于进行正向充电；
在所述第一开关和所述第二开关均处于导通状态，且所述第三开关和所述第四开关均处于关断状态的情况下，所述第一桥臂与所述第一电感耦合，所述第三桥臂与所述第二接口耦合，形成第二DC-DC变换器和逆变模块；
其中，所述第二DC-DC变换器的第二初级电路为所述第一DC-DC变换器的第一次级电路，所述第二DC-DC变换器的第二次级电路包括所述第二桥臂和所述第四桥臂，所述逆变模块包括所述第一桥臂、所述第三桥臂、所述第一电感以及所述母线电容。
10.根据权利要求9所述的车载充电机，其特征在于，所述第一桥臂、所述第二桥臂、所述第三桥臂和所述第四桥臂均包括两个开关管；
所述第一开关的一端连接于所述第一桥臂的两个开关管之间，所述第一开关的另一端与所述第一电感耦合；
所述第二开关的一端连接于所述第三桥臂的两个开关管之间，所述第二开关的另一端与所述第二接口耦合；
所述第三开关的一端连接于所述第一桥臂的两个开关管之间，所述第三开关的另一端连接于所述第二桥臂的两个开关管之间；
所述第四开关的一端连接于所述第三桥臂的两个开关管之间，所述第四开关的另一端连接于所述第四桥臂的两个开关管之间。
11.根据权利要求9所述的车载充电机，其特征在于，所述第一开关和所述第三开关为同一第一切换开关，所述第二开关和所述第四开关为同一第二切换开关。
12.根据权利要求9所述的车载充电机，其特征在于，所述PFC模块中包括三相整流电路，所述三相整流电路中包括三个火线接口和零线接口，所述第一接口为所述三个火线接口任一火线接口，所述第二接口为所述零线接口，所述三个火线接口还包括第三接口，所述第三接口为所述三个火线接口中除所述第一接口之外的任一火线接口；
所述功率转换模块还包括第五开关，所述第五开关的一端与所述第二接口连接，所述第五开关的另一端与所述第二开关耦合；
在所述第一开关、所述第二开关和所述第五开关均处于导通状态的情况下，所述第二接口旁路掉所述第三接口，与所述第三桥臂耦合。
13.根据权利要求12所述的车载充电机，其特征在于，所述三相整流电路中有第一分支电路和第二分支电路，所述第一接口为所述第一分支电路的输入接口，所述第三接口为所述第二分支电路的输入接口；
在所述第三开关、所述第四开关和所述第五开关均处于导通状态的情况下，所述第二接口旁路掉所述第三接口，接入所述第二分支电路，形成单相整流电路；
其中，所述单相整流电路包括所述第一分支电路、第三分支电路和所述母线电容，所述第三分支电路包括所述第二接口和所述第二分支电路中除所述第三接口之外的元件。
14.根据权利要求12或13所述的车载充电机，其特征在于，所述第三接口处连接有第二电感，所述第五开关的一端与所述第二接口连接，所述第五开关的另一端接于所述第三接口与所述第二电感之间。
15.根据权利要求9至14任一项所述的车载充电机，其特征在于，
所述PFC模块为维也纳整流电路，所述第一DC-DC变换器为双向谐振变换CLLC电路；
所述功率转换模块还包括第三DC-DC变换器，所述第三DC-DC变换器为谐振变换LLC电路，所述第三DC-DC变换器包括第三初级电路和第三次级电路；
所述第三初级电路与所述第一初级电路串联，所述第三次级电路与所述第一次级电路并联。
16.根据权利要求9至14任一项所述的车载充电机，其特征在于，所述第一桥臂、所述第二桥臂、所述第三桥臂以及所述第四桥臂中的所有开关管均为金属-氧气-半导体场效应晶体管MOS管、三极管、碳化硅SiC晶体管或绝缘栅双极型晶体管IGBT。
17.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括车载充电机和电池包，所述车载充电机为权利要求9至权利要求16任一项所述的车载充电机；
所述电池包用于存储所述车载充电机输入的电量，还用于通过所述车载充电机进行逆变放电。
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