CN112389214B - 能量转换装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种能量转换装置及车辆，能量转换装置包括可逆PWM整流器和电机线圈，电机线圈包括分别与可逆PWM整流器连接的第一绕组单元和第二绕组单元，第一电池的第一端与第一绕组单元连接，可逆PWM整流器的第一汇流端与第二电池的第一端、第一电容模块的第一端连接，可逆PWM整流器的第二汇流端分别与第一电池的第二端、第二电池的第二端、第一直流口的第二端、第一电容模块的第二端连接，第一直流口的第一端与第二绕组单元连接。该装置充放电和驱动时复用可逆PWM整流器和电机线圈，精简了电路结构，提升了集成度，达到体积减小和成本降低的目的，解决了现有包括电池充电电路和电机驱动电路的总体控制电路结构复杂、集成度低、体积大且成本高的问题。

Description

能量转换装置及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种能量转换装置及车辆。

背景技术

随着电动车辆的不断普及，越来越多的电动车辆将进入社会和家庭，为人们的出行带来很大便利，各地充电站建设的相关补贴政策也在规划甚至已经出台，充电基础设施无论是数量还是分布范围都有了很大提高。但是由于纯电动车辆续驶里程的限制，车辆使用者十分关心车辆由于动力电源耗尽而抛锚的问题。虽然许多车辆制造企业都通过车辆仪表或者其他方式提醒车辆驾驶员电池剩余电量信息和电量过低报警信息，但是不可避免的会出现车辆剩余电量不能满足车辆行驶到充电设施位置或者驾驶员无意识的把车辆电量耗尽的情况。

为了避免该问题影响车辆使用者对纯电动车辆使用的体验，甚至影响纯电动车辆的使用和推广，有必要开发移动供电设备对车辆进行充电的技术，满足车辆在电量耗尽或者电量低至车辆储能装置不再输出的情况下对车辆补充电能的需要。

发明内容

本申请的目的在于提供一种能量转换装置及车辆，能够实现对用电设备进行放电以及接收供电设备的充电。

本申请是这样实现的，本申请第一实施例提供一种能量转换装置，包括：可逆PWM整流器、电机线圈和第一电容模块，电机线圈包括第一绕组单元和第二绕组单元，可逆PWM整流器分别与第一绕组单元、第二绕组单元连接，外部的第一电池的第一端与第一绕组单元连接，外部的第一直流口的第一端与第二绕组单元连接，可逆PWM整流器的第一汇流端分别与外部的第二电池的第一端、第一电容模块的第一端连接，可逆PWM整流器的第二汇流端分别与第一电池的第二端、第二电池的第二端、第一直流口的第二端、第一电容模块的第二端连接。

本申请第二实施例提供一种能量转换装置，包括：可逆PWM整流器、电机线圈和第一电容模块，电机线圈包括第一绕组单元和第二绕组单元，可逆PWM整流器分别与第一绕组单元、第二绕组单元连接，外部的第一电池的第一端与第一绕组单元连接，第二绕组单元分别与外部的第一直流口的第一端、外部的第三电池的第一端连接，可逆PWM整流器的第一汇流端与第一电容模块的第一端连接，可逆PWM整流器的第二汇流端分别与第一电池的第二端、第三电池的第二端、第一直流口的第二端、第一电容模块的第二端连接。

本申请第三实施例提供一种车辆，该车辆包括本申请第一实施例提供的能量转换装置，或者包括本申请第二实施例提供的能量转换装置。

本申请提出了一种能量转换装置及车辆，通过采用包括可逆PWM整流器和电机线圈的能量转换装置，该能量转换装置接入外部的第一直流口、外部的第一电池、外部的第二电池后，能够使得该能量转换装置工作于驱动模式、加热模式、直流充电模式以及直流放电模式，该能量转换装置处于驱动模式时，第一电池或者第二电池、可逆PWM整流器、电机线圈形成驱动回路和/或加热回路，该能量转换装置处于直流充电模式时，第一直流口通过能量转换装置与第一电池或者第二电池形成直流充电电路，该能量转换装置处于直流放电模式时，第一电池或者第二电池通过能量转换装置与第一直流口形成直流放电电路，外部的直流口通过能量转换装置形成加热回路，通过驱动回路驱动电机输出功率，通过直流放电电路或者直流充电电路对外进行放电或者接收充电，实现了在第一电池或者第二电池电量不足时接收直流供电设备的充电，以及在第一电池或者第二电池电量充足时向直流用电设备进行放电，并且驱动回路、加热回路、直流充电回路和直流放电回路中均采用可逆PWM整流器以及电机线圈，从而既精简了电路结构，也提升了集成度，进而达到体积减小以及成本降低的目的，解决了现有包括电池充电电路和电机驱动电路的总体控制电路结构复杂、集成度低、体积大且成本高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请第一实施例所提供的装置的模块结构示意图；

图2是本申请第一实施例所提供的装置的又一模块结构示意图；

图3是本申请第一实施例所提供的装置的又一模块结构示意图；

图4是本申请第一实施例所提供的装置的又一模块结构示意图；

图5是本申请第一实施例所提供的装置的又一模块结构示意图；

图6是本申请第一实施例所提供的装置的又一模块结构示意图；

图7是本申请第一实施例所提供的装置的又一模块结构示意图；

图8是本申请第一实施例所提供的装置的又一模块结构示意图；

图9是本申请第一实施例所提供的装置的一电路结构示例图；

图10是本申请第一实施例所提供的装置的一电流流向示意图；

图11是本申请第一实施例所提供的装置的又一电流流向示意图；

图12是本申请第一实施例所提供的装置的又一电流流向示意图；

图13是本申请第一实施例所提供的装置的又一电流流向示意图；

图14是本申请第一实施例所提供的装置的又一电流流向示意图；

图15是本申请第一实施例所提供的装置的又一电流流向示意图；

图16是本申请第一实施例所提供的装置的一电路结构示例图；

图17是本申请第一实施例所提供的装置的又一电路结构示例图；

图18是本申请第一实施例所提供的装置的又一电路结构示例图；

图19是本申请第一实施例所提供的装置的又一电路结构示例图；

图20是本申请第一实施例所提供的装置的又一电路结构示例图；

图21是本申请第一实施例所提供的装置的又一电路结构示例图；

图22是本申请第一实施例所提供的装置的又一电路结构示例图；

图23是本申请第一实施例所提供的装置的又一电路结构示例图；

图24是本申请第一实施例所提供的装置的又一电路结构示例图；

图25是本申请第一实施例所提供的装置的又一电路结构示例图；

图26是本申请第一实施例所提供的装置的又一电路结构示例图；

图27是本申请第一实施例所提供的装置的一电流流向示意图；

图28是本申请第一实施例所提供的装置的又一电流流向示意图；

图29是本申请第一实施例所提供的装置的又一电流流向示意图；

图30是本申请第一实施例所提供的装置的又一电流流向示意图；

图31是本申请第一实施例所提供的装置的又一电流流向示意图；

图32是本申请第一实施例所提供的装置的又一电流流向示意图；

图33是本申请第一实施例所提供的装置的又一电流流向示意图；

图34是本申请第二实施例所提供的车辆的又一电流流向示意图。

图35是本申请第一实施例所提供的装置的又一电流流向示意图；

图36是本申请第二实施例所提供的装置的一模块结构示意图；

图37是本申请第二实施例所提供的装置的又一模块结构示意图；

图38是本申请第三实施例所提供的车辆的一模块结构示例图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

为了说明本申请的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本申请的第一实施例提供一种能量转换装置，如图1所示，该能量转换装置包括可逆PWM整流器11、电机线圈12和第一电容模块15。

具体地，电机线圈12包括第一绕组单元N1和第二绕组单元N2，可逆PWM整流器11分别与第一绕组单元N1、第二绕组单元N2连接，外部的第一电池21的第一端与第一绕组单元N1引出的中性线连接，外部的第一直流口31的第一端与第二绕组单元N2引出的中性线连接，可逆PWM整流器11的第一汇流端分别与外部的第二电池22的第一端、第一电容模块15的第一端连接，可逆PWM整流器11的第二汇流端分别与第一电池21的第二端、第二电池22的第二端、第一直流口31的第二端连接、第一电容模块15的第二端。

需要注意的是，本实施例中所出现的“充放电”是指“充电”或者“放电”，因此，“充放电电路”可以是“充电电路”，也可以是“放电电路”。同时，在本申请中，本实施例中所描述的“外部的第一电池”、“外部的第一直流口”是相对于能量转换装置而言的“外部”，并不是能量转换装置所在车辆的“外部”，同时，本申请中提到的“外部的第一电池”和“电池”表示的含义相同，本申请中提到的“外部的第一直流口”和“第一直流口”表示的含义也相同。

另外，在本实施例中，通过直流口能够连接直流供电设备或者直流用电设备，通过连接直流供电设备能够将直流供电设备输入的直流电通过直流口给能量转换装置供电，通过连接直流用电设备能够将能量转换装置输出的直流电经过直流口给直流用电设备供电，此处的直流口可以是第一直流口31，同时，直流应当不仅局限于第一直流口31。

其中，可逆PWM整流器11可以根据PWM控制信号对从外部的电池2输入的电流进行逆变或者对输出给外部的电池的电流进行整流，可逆PWM整流器11包括多相桥臂，桥臂数量根据电机线圈12的相数进行配置，每相逆变器桥臂包括两个功率开关单元，功率开关单元可以是晶体管、IGBT、MOS管、SiC等器件类型，桥臂中两个功率开关单元的连接点连接电机中的一相线圈，可逆PWM整流器11中的功率开关单元可以根据外部控制信号实现导通和关闭。另外，在可逆PWM整流器11中的各桥臂的第一端共接形成可逆PWM整流器11的第一汇流端，可逆PWM整流器11中的各桥臂的第二端共接形成可逆PWM整流器11的第二汇流端。

其中，第一电容模块15可以是由至少一个电容组成，还可以是由几个电容并联组成，通过第一电容模块15能够对可逆PWM整流器11输出的直流电进行储能，还可以释放电能到PWM整流器11。

以将该第一电容模块15应用到如图9所示的电路结构示例图中为例，此时，第一电容模块15为电容C1，电容C1的第一端与可逆PWM整流器11的第一汇流端连接，电容C1的第二端与可逆PWM整流器11的第二汇流端连接。

电机线圈12包含K个绕组单元，每一个绕组单元的所有相绕组作为一个基本单元，对每一个基本单元采用电机矢量控制都可以独立的控制电机运行，K≥2且为正整数，其中：

每一个绕组单元包括一套m_x相绕组，m_x相绕组中的每一相绕组包括n_x个线圈支路，每一相绕组的n_x个线圈支路共接形成一个相端点，m_x相绕组的相端点与M₁路桥臂中的m_x路桥臂的每路桥臂的中点一一对应连接，m_x相绕组中的每一相绕组的n_x个线圈支路中的一个线圈支路还分别与其他相绕组中的n_x个线圈支路中的一个线圈支路连接，以形成n_x个连接点，从n_x个连接点形成T_x个中性点，从T_x个中性点引出J_x条中性线，其中，n_x≥1，m_x≥2，n_x≥T_x≥1，T_x≥J_x≥1，且n_x，m_x，J_x均为正整数，下标x∈{1，2，…，K}是电机线圈12的第x绕组单元且x为正整数，每一套绕组单元的所有相绕组作为一个基本单元，对每一个基本单元采用电机矢量控制都可以独立的控制电机运行。。

在一些示例中，第一电池21与电机线圈12之间可以设置接触器开关，第二电池22与电机线圈12之间也可以设置接触器开关，当第一电池21与电机线圈12之间的接触器开关导通时，第一电池21、可逆PWM整流器11与电机线圈12可以形成驱动回路，当第二电池22与电机线圈12之间的接触器开关导通时，第二电池22、可逆PWM整流器11与电机线圈12可以形成驱动回路。

具体地，第一绕组单元N1包括至少两个相端点和至少一个中性点，并且从其中至少一个中性点分别引出至少一条中性线，第一绕组单元N1通过该至少一条中性线与第一电池21的第一端连接；第二绕组单元N2包括至少两个相端点和至少一个中性点，并且从其中至少一个中性点分别引出至少一条中性线，第二绕组单元通过该至少一条中性线与第一直流口31的第一端连接，第一绕组单元N1和第二绕组单元N2均通过相端点与可逆PWM整流器11连接。

在本实施例中，从一个中性点可以引出至少一条中性线，也可以从多个中性点分别引出一条中性线，此处不做具体限制。

具体地，第一绕组单元N1包括一套m₁相绕组，m₁相绕组中的每一相绕组包括n₁个线圈支路，每一相绕组的n₁个线圈支路共接形成一个相端点，m₁相绕组的相端点与M₁路桥臂中的m₁路桥臂的每路桥臂的中点一一对应连接，m₁相绕组中的每一相绕组的n₁个线圈支路中的一个线圈支路还分别与其他相绕组中的n₁个线圈支路中的一个线圈支路连接，以形成n₁个连接点，从n₁个连接点中引出T₁个中性点，从T₁个中性点引出J₁条中性线，其中，n₁≥1，m₁≥2，n₁≥T₁≥1，T₁≥J₁≥1且n₁，m₁，T₁，J₁均为正整数；第二绕组单元N2包括一套m₂相绕组，m₂相绕组中的每一相绕组包括n₂个线圈支路，每一相绕组的n₂个线圈支路共接形成一个相端点，m₂相绕组的相端点与M₁路桥臂中m₂路桥臂的每路桥臂的中点一一对应连接，m₂相绕组中的每一相绕组的n₂个线圈支路中的一个线圈支路还分别与其他相绕组中的n₂个线圈支路中的一个线圈支路连接，以形成n₂个连接点，从n₂个连接点中引出以形成T₂个中性点，从T₂个中性点引出J₂条中性线，其中，n₂≥1，m₂≥2，M₁≥m₁+m₂，n₂≥T₂≥1，T₂≥J₂≥1且n₂，m₂，T₂，M₁，J₂均为正整数，每一套绕组单元的所有相绕组作为一个基本单元，对每一个基本单元采用电机矢量控制都可以独立的控制电机运行。。

另外，在本实施例中，第一绕组单元N1和第二绕组单元N2可分别处于不同电机的电机线圈12中，也可以处于同一电机的电机线圈12中，也即，第一绕组单元N1处于一个电机的电机线圈12中时，第二绕组单元N2可以处于另一个电机的电机线圈12中；或者，第一绕组单元N1和第二绕组单元N2处于同一电机的电机线圈12中。

其中，能量转换装置还包括控制模块，控制模块与可逆PWM整流器11连接，并向可逆PWM整流器11发送控制信号，控制模块可以包括整车控制器、可逆PWM整流器11的控制电路和BMS电池管理器电路，三者通过CAN线连接，控制模块中的不同模块根据所获取的信息控制可逆PWM整流器11中功率开关的导通和关断以实现不同电流回路的导通。

具体地，该能量转换装置可以工作于驱动模式、加热模式、直流充电模式、和直流放电模式：

当该能量转换装置工作于驱动模式时，第一电池21与可逆PWM整流器11和电机线圈12中的第一绕组单元N1形成驱动回路或第一电池21与可逆PWM整流器11和电机线圈12中的第一绕组单元N1、第二绕组单元N2形成驱动回路，第一电池21向可逆PWM整流器11提供直流电，可逆PWM整流器11将直流电逆变为多相交流电，并将多相交流电输入电机线圈12中的第一绕组单元N1或者第一绕组单元N1、第二绕组单元N2以驱动电机运转。

当该能量转换装置工作于加热模式时，第一电池21或者第二电池22与可逆PWM整流器11和电机线圈12形成加热回路，第一电池21或者第二电池22向可逆PWM整流器11提供直流电，可逆PWM整流器11将直流电逆变为多相电流，并将多相电流输入电机线圈12，使电机线圈12通入电流，对电机线圈12进行加热，其中电机转子可以处于静止状态或者旋转状态或者来回转动状态或者小范围位置的摆动状态，电池通过电机绕组放电，电机绕组产热加热冷却介质给电池或者其它设备加热。此加热过程可以和直流充放电回路或者驱动回路同时进行。

或者当该能量转换装置工作于加热模式时，当该能量转换装置工作于加热模式时，直流口与可逆PWM整流器11和电机线圈12形成加热回路，直流口供电设备向可逆PWM整流器11提供直流电，可逆PWM整流器11将直流电逆变为多相电流，并将多相电流输入电机线圈12，使电机线圈12通入电流，对电机线圈12进行加热，其中电机转子可以处于静止状态或者旋转状态或者来回转动状态或者小范围位置的摆动状态，电池通过电机绕组放电，电机绕组产热加热冷却介质给电池或者其它设备加热。此加热过程可以和直流充放电回路或者驱动回路同时进行。

电池加热时，处于电池供电状态时，当电机处于耗电产热给电池加热时，可以通过增大电池的充放电纹波的幅值和改变电流纹波的频率来使电池快速产热，同时结合电机产热加热冷却液加热电机，可以达到快速加热电池的目的。

电池加热时，处于直流口供电状态时，当电机绕组处于充当电感的作用是，使电池对直流口放电或者直流口对电池进行充电，达到快速加热电池的目的，此时控制可逆PWM整流器11和电机线圈12相互配合，减小回路电流纹波。

当该能量转换装置处于直流充电模式时，第一直流口31、能量转换装置、第一电池21形成直流充电电路，或者，第一直流口31、能量转换装置、第二电池22形成直流充电电路，第一直流口31连接直流供电设备，并为直流充电电路提供直流电源。

当该能量转换装置处于直流放电模式时，第一电池21、能量转换装置、第一直流口31形成直流放电电路，或者，第二电池22、能量转换装置、第一直流口31形成直流放电电路，第一直流口31连接直流用电设备，直流放电电路为直流用电设备提供直流电源。

在本实施例中，通过采用包括可逆PWM整流器11和电机线圈12的能量转换装置，该能量转换装置接入外部的第一直流口31、外部的第一电池21、外部的第二电池22后，能够使得该能量转换装置工作于驱动模式、加热模式、直流充电模式以及直流放电模式，该能量转换装置处于驱动模式时，第一电池21或者第二电池22、可逆PWM整流器11、电机线圈12形成驱动回路，该能量转换装置处于加热模式时，第一电池21和第二电池22中的至少一者、可逆PWM整流器11、电机线圈12形成加热回路，该能量转换装置处于直流充电模式时，第一直流口31通过能量转换装置与第一电池21或者第二电池22形成直流充电电路，该能量转换装置处于直流放电模式时，第一电池21或者第二电池22通过能量转换装置与第一直流口31形成直流放电电路，通过驱动回路驱动电机输出功率，通过直流放电电路或者直流充电电路对外进行放电或者接收充电，实现了在第一电池21或者第二电池22电量不足时接收直流供电设备的充电，以及在第一电池21或者第二电池22电量充足时向直流用电设备进行放电，并且驱动回路、加热回路、直流充电回路和直流放电回路中均采用可逆PWM整流器11以及电机线圈12，从而既精简了电路结构，也提升了集成度，进而达到体积减小以及成本降低的目的，解决了现有包括电池充电电路和电机驱动电路的总体控制电路结构复杂、集成度低、体积大且成本高的问题。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，当第一直流口连接直流供电设备时，利用直流供电设备、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第一电容模块15、第一绕组单元N1、第一电池21形成第一直流充电电路，在第一直流充电电路中，直流供电设备、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第一电容模块15形成第一直流充电母线充电回路，直流供电设备、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11形成第一直流充电母线充电储能回路，直流供电设备、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第一电容模块15形成第一直流充电母线充电释能回路，将电能从第一直流口31转移到第一电容模块15；第一电容模块15、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第一电池21形成第一直流充电母线放电回路，其中，第一电容模块15、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第一电池21形成第一直流充电母线放电储能回路，可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第一电池21形成第一直流充电母线放电释能回路；

或者，直流供电设备、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第二电池22形成第二直流充电电路，其中，直流供电设备、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11形成直流充电储能回路，直流供电设备、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第二电池22形成直流充电释能回路。

第二电池22、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第一电池21形成第二电池对第一电池21放电加热回路，第二电池22、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第一电池21形成第二电池22对第一电池21放电加热储能回路，可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第一电池21形成第二电池对第一电池21放电加热储能释放回路，通过第二电池22对第一电池21放电产热，加热第二电池22和第一电池21。

第一电池21、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第二电池22形成第一电池21对第二电池22放电加热回路，第一电池21、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11形成第一电池21对第二电池22放电加热储能回路，第一电池21、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11形成第一电池21对第二电池22放电加热储能释放回路。通过第二电池22对第一电池21放电产热结合第一电池21对第二电池22放电产热来加热第二电池22和第一电池21。在第二电池22对第一电池21放电产热或者第一电池21对第二电池22放电产热的过程中，可以通过降低可逆PWM整流器11的开关频率，降低可逆PWM整流器11的开关损耗，同时增大放电电流纹波加速电池发热，减小放电过程中的损耗等能量损失，同时根据环境温度和电池的不同频率下的阻抗特性，调整放电过程中的电流的幅值和频率，使电流的幅值和频率下的电池的阻抗最大，发热功率最大。

其中，对于第一直流充电电路，直流供电设备能够为上述第一直流充电电路提供直流电，母线充电储能回路能够完成第二绕组单元N2的储能，母线充电储能回路能够完成第二绕组单元N2的释能，将电能从第一直流口31转移到第一电容模块15，第一直流口31、可逆PWM整流器11和第二绕组单元N2能够输出经过升压的直流电到第一电容模块15，第一电容模块15的电能再经过可逆PWM整流器11和第一绕组单元N1进行降压给第一电池21进行充电，通过调整升压和降压的比例，使得第一直流口31可以接受的充电电压范围宽，既可以比第一电池21两端的电压高，也可以比充入第一电池21两端的电压低，实现第一直流口31可以接受的宽电压范围的供电电压给第一电池21进行充电的功能，使得通过第一直流口31充电的兼容性大大提高。

对于第二直流充电电路，直流供电设备、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11形成直流充电储能回路，直流供电设备、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第二电池22形成直流充电释能回路。其中，直流充电储能回路能够完成第二绕组单元N2的储能，直流充电释能回路能够完成第二绕组单元N2的释能，可逆PWM整流器11能够输出经过升压的直流电，以供第二电池22充电，直流供电设备两端的电压大于第二电池22两端的电压。

在本实施方式中，直流供电设备能够通过第一直流口31为上述第一直流充电电路或者第二直流充电电路提供直流电，通过储能和释能过程完成上述直流充电电路，能够使用电机绕组充当电感，省去了外置电感和外置控制功率桥臂，节省控制器质量和空间，根据不同需求选择不同的充电电路，实现电机的多维度复用，集成度高。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，当第一直流口31连接直流用电设备时，通过第一电池21、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第一电容模块15、第二绕组单元N2、直流用电设备形成第一直流放电电路，在第一直流放电电路中，第一电池21、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第一电容模块15形成第一直流放电母线充电回路，第一电池21、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11形成第一直流放电母线充电储能回路，第一电池21、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、可逆PWM整流器11的第一电容模块15形成第一直流放电母线充电储能释放回路，将电能从第一电池21转移到第一电容模块15；第一电容模块15、可逆PWM整流器11、第二绕组单元N2、直流用电设备形成第一直流放电母线放电回路，其中，第一电容模块15、可逆PWM整流器11、第二绕组单元N2、直流用电设备形成第一直流放电母线放电储能回路，可逆PWM整流器11的功率桥臂、第二绕组单元N2、直流用电设备形成第一直流放电母线放电释能回路；

或者，第二电池22、可逆PWM整流器11、第二绕组单元N2、直流用电设备形成第二直流放电电路，其中，第二电池22、可逆PWM整流器11、第二绕组单元N2、直流用电设备形成直流放电储能回路，第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、直流用电设备形成直流放电释能回路。

对于上述第一直流放电电路，第一电池21能够为上述第一直流放电电路提供直流电，第一电池21、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第一电容模块15形成第一直流放电母线充电回路，第一电池21、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11形成第一直流放电母线充电储能回路，第一电池21、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第一电容模块15形成第一直流放电母线充电储能释放回路，将电能从第一电池21转移到第一电容模块15，可逆PWM整流器11能够输出经过升压的直流电到第一电容模块15，第一电容模块15再经过可逆PWM整流器11和第二绕组单元N2降压，通过调整升压和降压的比例，使得第一直流口31输出的电压范围宽，既可以比第一电池21两端输出的电压高，也可以比第一电池21两端输出的电压低，使得通过第一直流口31放电的兼容性大大提高，扩大了该能量转换装置直流放电的应用场景。

对于上述第二直流放电电路，第二电池22、可逆PWM整流器11、第二绕组单元N2、直流用电设备形成直流放电储能回路，第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、直流用电设备形成直流放电释能回路。其中，直流放电释能回路能够完成第二绕组单元N2的储能，直流放电储能回路能够完成第二绕组单元N2的释能，第二绕组单元N2能够输出经过降压的直流电，以给直流用电设备供电，直流用电设备两端的电压小于第二电池22两端的电压。

在本实施方式中，第一直流放电电路和第二直流放电电路能够为直流用电设备提供直流电，通过储能和释能过程完成上述直流放电电路，能够使用电机绕组充当电感，省去了外置电感和外置控制功率桥臂，节省控制器质量和空间，根据不同需求选择不同的放电电路，实现电机的多维度复用，集成度高。

需要注意的是，在选择第一直流充放电电路、第二直流充放电电路中的任意一者工作时，可逆PWM整流器的多相桥臂之间可以采用同相位或者错相位控制，同相位控制是指控制同一套绕组单元连接的多个桥臂同时导通，错相位控制是指控制同一套绕组单元连接的多个桥臂错时导通，保持周期一致，当采用同相位控制时，电机各相绕组电流大小基本一致且同相位电机所有绕组产生的合成磁场强度基本为零，电机转子没有退磁的风险，电机没有扭矩输出，合成磁场强度基本为零，极大降低了电机铁耗，提高充放电时的效率，并且可以继续使用电机的相电流采样霍尔采样充放电时的电流；当采用错相位控制时，可以进一步增大电机充放电使用时的等效感量，电机各相绕组电流大小基本一致且各相绕组错开一定的相位，电机所有绕组产生的合成磁场强度不为零，电机内部存在高频旋转的磁场，可以继续使用电机的相电流采样霍尔采样充放电时的电流。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，如图2所示，该能量转换装置还包括第二电容模块13，第二电容模块13分别与第二绕组单元N2和可逆PWM整流器11的第二汇流端连接。

需要注意的是，第二电容模块13可以是由至少一个电容组成，还可以是由几个电容并联组成，通过第二电容模块13能够对通过第一直流口31输入的电压或者输出到第一直流口31的电能进行储能并释能。

以将该第二电容模块13应用到如图9所示的电路结构示例图为例，此时，该第二电容模块13为电容C3。

在本实施方式中，通过在该能量转换装置中设置第二电容模块13，能够有效减少外部杂波为直流充放电路的干扰，完成直流充放电过程中的和充电桩的协议交互过程，提升该能量转换装置的充放电质量。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，如图3所示，该能量转换装置还包括第一开关模块141，第一开关模块141用于控制第二绕组单元N2和第一直流口31的第一端之间的导通状态，还用于控制可逆PWM整流器11的第二汇流端和第一直流口31的第二端之间的导通状态。

需要注意的是，第一开关模块141应当包括至少两个开关，其中的至少一个开关连接在第一直流口31的第一端和第二绕组单元N2之间，其中的另外至少一个开关连接在第一直流口31的第二端和可逆PWM整流器11的第二汇流端之间。

当该能量转换装置处于充放电模式时，连接在第一直流口31的第一端和第二绕组单元N2之间、连接在第一直流口31的第二端和可逆PWM整流器11的第二汇流端之间的开关导通，以使第一直流口31、第一开关模块141、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第一电容模块15、第一绕组单元N1、第一电池21能够形成第一直流充电电路或者第一直流放电电路，或者，以使第一直流口31、第一开关模块141、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第二电池22形成第二直流充电电路或者第二直流放电电路。

以图9所示的电路结构示例图为例，此时第一开关模块141包括开关K9和开关K10，开关K9连接在第一直流口31的第一端和第二绕组单元N2之间，开关K10连接在第一直流口31的第二端和可逆PWM整流器11的第二汇流端之间。

在本实施方式中，通过在该能量转换装置中设置第一开关模块141，能够确保第一直流充放电电路或者第二直流充放电电路能够安全进行。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，如图4所示，该能量转换装置还包括第二开关模块142，第二开关模块142连接在第一绕组单元N1的中性点引出线和第一电池21的第一端之间，第二开关模块142用于控制第一绕组单元N1和第一电池21的第一端之间的导通状态；

和/或，第三开关模块143，第三开关模块143连接在第二绕组单元N2的中性点引出线和第一直流口31的第一端之间，第三开关模块143用于控制第二绕组单元N2与第一直流口31的第一端之间的导通状态。

需要注意的是，可以第二开关模块142和第三开关模块143中的一者或两者应用到包含如图1所示的能量转换装置中。另外，第二开关模块142和第三开关模块143均应当具有至少一个开关。

以如图9所示的电路结构示例图为例，此时第二开关模块142和第三开关模块143同时应用到该电路结构示例图的能量转换装置中，第二开关模块142为开关K4，第三开关模块143为开关K5，开关K4用于控制第一绕组单元N1和第一电池21的第一端之间的导通状态，开关K5用于控制第二绕组单元N2和第一直流口31的第一端之间的导通状态。

以如图4所示的能量转换装置为例，当第二开关模块142和第三开关模块143导通时，使第一直流口31、第三开关模块143、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第一电容模块15、第一绕组单元N1、第二开关模块142、第一电池21能够形成第一直流充放电电路，当第三开关模块143导通，第二开关模块142断开时，使第一直流口31、第三开关模块143、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第二电池22形成第二直流充放电电路，当第三开关模块143断开，第二开关模块142导通，使第一电池21、第二开关模块142、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11形成驱动电路。

在本实施方式中，通过切换第二开关模块142和第三开关模块143的导通状态，能够选择第一直流充放电电路、第二直流充放电电路、驱动电路中的任意一者进行工作，使得可以根据不同需求选择不同的电路。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，如图5所示，该能量转换装置还包括第四开关模块144和第五开关模块145；

第四开关模块144用于控制第一电池21分别与第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11的第二汇流端的导通状态；第五开关模块145用于控制第二电池22与可逆PWM整流器11的第一汇流端、可逆PWM整流器11的第二汇流端之间的导通状态。

需要注意的是，第四开关模块144应当具有至少两个开关，其中至少一个开关连接在第一电池21的第一端和第一绕组单元N1之间，其中另外至少一个开关连接在第一电池21的第二端和可逆PWM整流器11的第二汇流端之间。同样的，第五开关模块145也应当具有至少两个开关，其中至少一个开关连接在第二电池22的第一端和可逆PWM整流器11的第一汇流端之间，其中另外至少一个开关连接在第二电池22的第二端和可逆PWM整流器11的第二汇流端之间。

以将第四开关模块144应用到如图9所示的电路结构示例图为例，此时第四开关模块144包括开关K1和开关K3，开关K1用于控制第一电池21的第一端和第一绕组单元N1之间的导通状态，开关K3用于控制第一电池21的第二端和可逆PWM整流器11的第二汇流端之间的导通状态。

以将第五开关模块145应用到如图9所示的电路结构示例图为例，此时第五开关模块145包括开关K11和开关K12，开关K11用于控制第二电池22的第一端和可逆PWM整流器11的第一汇流端之间的导通状态，开关K12用于控制第二电池22的第二端和可逆PWM整流器11的第二汇流端之间的导通状态。

当第一开关模块141、第四开关模块144导通，第五开关模块145断开时，第一直流口31、第一开关模块141、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第一电容模块15、第一绕组单元N1、第四开关模块144、第一电池21能够形成第一直流充放电电路；当第一开关模块141、第五开关模块145导通，第四开关模块144断开时，第一直流口31、第一开关模块141、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第五开关模块145、第二电池22形成第二直流充放电电路；当第四开关模块导通，第一开关模块141、第五开关模块145断开时，第一电池21、第四开关模块144、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1形成驱动电路。

在本实施方式中，通过在该能量转换装置中设置第四开关模块144、第五开关模块145，将第四开关模块144、第五开关模块145与第一开关模块141配合使用，切换第四开关模块144、第五开关模块145、第一开关模块141的导通状态，能够根据需求选择不同的电路进行工作，同时利用各个开关模块进行隔离和导通，提高了使用该能量转换装置的安全性。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，如图6所示，该能量转换装置还包括第六开关模块146，第一绕组单元N1引出的中性线和第四开关模块144的共接点与第六开关模块146连接，可逆PWM整流器11的第二汇流端和第四开关模块144的共接点与第六开关模块146连接；

第二直流口32通过第六开关模块146、第四开关模块144分别与第一电池21的第一端、第二端连接；

外部的第二直流口32、第六开关模块146、第四开关模块144与第一电池21形成第三直流充电电路或第一电池21、第四开关模块144、第六开关模块146与第二直流口32形成第三直流放电电路；第二直流口32、第六开关模块146、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第五开关模块145与第二电池22形成第四直流充电电路或者第二电池22、第五开关模块145、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第六开关模块146与第二直流口32形成第四直流放电电路。

需要注意的是，第六开关模块146应当至少包括两个开关，其中至少一个开关连接在第二直流口32的第一端和第一绕组单元N1之间，其中另外至少一个开关连接在第二直流口32的第二端和可逆PWM整流器11的第二汇流端之间。

以将该第六开关模块146应用于如图9所示的电路结构示例图为例，此时第六开关模块146包括开关K6和开关K7，开关K6连接在第二直流口32的第一端和第一绕组单元N1之间，开关K7连接在第二直流口32的第二端和可逆PWM整流器11的第二汇流端之间。

当第六开关模块146、第四开关模块144导通，第一开关模块141、第五开关模块145断开时，第二直流口31、第六开关模块146、第四开关模块144、第一电池21形成第三直流充放电电路；当第六开关模块146、第五开关模块145导通，第一开关模块141、第四开关模块144导通时，第二直流口32、第六开关模块146、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第五开关模块145、第二电池22形成第四直流充放电电路。

在本实施方式中，通过切换第六开关模块146、第四开关模块144、第一开关模块141、第五开关模块145的导通状态，能够自由切换到驱动电路、第一直流充放电电路、第二直流充放电电路、第三直流充放电电路、第四直流充放电电路，根据不同需求，从而选择不同的电路进行工作。

需要注意的是，在选择第一直流充放电路、第二直流充放电路、第四直流充放电路中的任意一者工作时，可逆PWM整流器连接同一套绕组单元连接的多个桥臂之间可以采用同相位或者错相位控制，同相位控制是指控制可逆PWM整流器连接同一套绕组单元连接的多个桥臂同时导通，错相位控制是指控制可逆PWM整流器连接同一套绕组单元连接的多个桥臂错时导通，保持周期一致，当采用同相位控制时，电机同一套绕组单元各相绕组电流大小基本一致且同相位电机所有绕组产生的合成磁场强度基本为零，电机转子没有退磁的风险，电机没有扭矩输出，合成磁场强度基本为零，极大降低了电机铁耗，提高充放电时的效率，并且可以继续使用电机的相电流采样霍尔采样充放电时的电流；当采用错相位控制时，可以进一步增大电机充放电使用时的等效感量，电机各相绕组电流大小基本一致且各相绕组错开一定的相位，电机所有绕组产生的合成磁场强度不为零，电机内部存在高频旋转的磁场，铁耗增加，效率降低，可以继续使用电机的相电流采样霍尔采样充放电时的电流。

进一步地，作为本实施的一种实施方式，当第二直流口32连接直流供电设备时，直流供电设备、第六开关模块146、第四开关模块144、第一电池21形成第三直流充电电路，或，直流供电设备、第六开关模块146、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第五开关模块145、第二电池22形成第四直流充电电路。

具体地，当直流供电设备、第六开关模块146、第四开关模块144、第一电池21形成第三直流充电电路时，直流供电设备两端的电压与第一电池21两端的电压相同，实现对第一电池21的直充，减少能量损耗。

当直流供电设备、第六开关模块146、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第五开关模块145、第二电池22形成第四直流充电电路时，直流供电设备、第六开关模块146、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11形成直流充电储能回路，直流供电设备、第六开关模块146、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第五开关模块145、第二电池22形成直流充电释能回路。其中，直流充电储能回路完成第一绕组单元N1的储能，直流充电释能回路完成第一绕组单元N1的释能，可逆PWM整流器11输出经过升压的直流电，此时，直流供电设备两端的电压大于第二电池22两端的电压，实现对第二电池22的升压充电，提高充电效率，满足升压充电的需求。

当第二直流口32连接直流用电设备时，第一电池21、第四开关模块144、第六开关模块146、直流用电设备形成第三直流放电电路，或，第二电池22、第五开关模块145、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第六开关模块146、直流用电设备形成第四直流放电电路。

具体的，当第一电池21、第四开关模块144、第六开关模块146、直流用电设备形成第三直流放电电路时，第一电池21两端的电压与直流用电设备两端的电压相同，此时实现对直流用电设备的直接供电。

当第二电池22、第五开关模块145、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第六开关模块146、直流用电设备形成第四直流放电电路时，第二电池22、第五开关模块145、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第六开关模块146、第二直流口32形成直流放电储能回路，第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第六开关模块146、第二直流口32形成直流放电释能回路，此时，第一绕组单元N1输出经过降压的直流电，第二电池22两端的电压大于直流用电设备两端的电压，实现对直流用电设备的直流降压供电，满足直流用电设备的供电需求。

在本实施方式中，通过第二直流口32能够实现对第一电池21进行直充，对第二电池22进行升压直流充电，还能够对第一电池21进行直接放电，还能够对第二电池进行降压放电。同时，还可以通过第一直流口31和第二直流口32同时进行充电和放电，当第二电池22通过第一直流口31进行放电或充电时，第一电池21通过第二直流口32进行充放电，提高了该能量转换装置充电和放电的效率，还实现同时充电或者放电，当以满足不同情况下，对充电和放电的需求，提高了该能量转换装置的应用场景。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，该能量转换装置还可以包括第三电容模块，该第三电容模块分别与第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11的第二汇流端连接。

需要注意的是，第三电容模块可以是由至少一个电容组成，还可以是由几个电容并联组成，通过第三电容模块能够对通过第二直流口32输入的电压或者输出到第二直流口32的电能进行储能并释能。

以将该第三电容模块应用到如图9所示的电路结构示例图为例，此时，该第三电容模块为电容C2。

在本实施方式中，通过在该能量转换装置中设置第三电容模块，能够有效减少外部杂波为直流充放电路的干扰，完成和充电桩或者用电设备的交互过程，提升该能量转换装置的充放电质量。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，如图7所示，该能量转换装置还包括第七开关模块147，第五开关模块145和可逆PWM整流器11的第一汇流端的共接点与第七开关模块147连接，第五开关模块145和可逆PWM整流器11的第二汇流端的共接点与第七开关模块147连接；

外部的第三直流口33通过第七开关模块147与可逆PWM整流器11连接；

第三直流口33、第七开关模块147、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第四开关模块144与第一电池21形成第五直流充电电路，或者，第一电池21、第四开关模块144、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第七开关模块147与第三直流口33形成第五直流放电电路；第三直流口33、第七开关模块147、第五开关模块145与第二电池22形成第六直流充电电路，或者，第二电池22、第五开关模块145、第七开关模块137与第三直流口33形成第六直流放电电路。

需要注意的是，第七开关模块147应当至少包括两个开关，其中至少一个开关连接在可逆PWM整流器11的第一汇流端和第三直流口33的第一端之间，其中另外至少一个开关连接在可逆PWM整流器11的第二汇流端和第三直流口33的第二端之间。

以将该第七开关模块147应用于如图9所示的能量转换装置中为例，此时，第七开关模块147包括开关K13和开关K14，开关K13连接在可逆PWM整流器11的第一汇流端和第三直流口33的第一端之间，开关K14连接在可逆PWM整流器11的第二汇流端和第三直流口33的第二端之间。

当第七开关模块147、第四开关模块144导通，第五开关模块145、第一开关模块141、第六开关模块146断开时，第三直流口33、第七开关模块147、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第四开关模块144、第一电池21形成第五直流充放电电路；当第七开关模块147、第五开关模块145导通，第四开关模块144、第一开关模块141、第六开关模块146断开时，第三直流口33、第七开关模块147、第五开关模块145、第二电池22形成第六直流充放电电路。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，第三直流口33连接直流供电设备，当直流供电设备、第七开关模块147、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第四开关模块144、第一电池21形成第五直流充电电路时，直流供电设备、第七开关模块147、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第四开关模块144、第一电池21形成直流充电储能回路，第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第四开关模块144、第一电池21形成直流充电释能回路。其中，上述直流充电储能回路完成第一绕组单元N1的储能，上述直流充电释能回路完成第一绕组单元N1的释能，第一绕组单元N1输出经过降压的直流电，以供第一电池21充电，此时直流供电设备两端的电压小于第一电池21两端的电压，实现对第一电池21的降压充电。

在一些示例中，第三直流口33连接直流用电设备，当第一电池21、第四开关模块144、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第七开关模块147、直流用电设备形成第五直流放电电路时，第一电池21、第四开关模块144、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11形成直流放电储能回路，第一电池21、第四开关模块144、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第七开关模块147、直流用电设备形成直流放电释能回路。其中，上述直流放电储能回路完成第一绕组单元N1的储能，上述直流放电释能回路完成第一绕组单元N1的释能，可逆PWM整流器11输出经过升压的直流电，给直流用电设备供电，此时直流用电设备两端的电压大于第一电池21两端的电压，实现对直流用电设备的升压供电，提高供电效率。

当直流供电设备、第七开关模块147、第五开关模块145、第二电池22形成第六直流充电电路时，直流供电设备两端的电压与第二电池22两端的电压相同，实现对第二电池22的直充，减少能量损耗。

当第二电池22、第五开关模块145、第七开关模块147、直流用电设备形成第六直流放电电路时，直流用电设备两端的电压与第二电池22两端的电压相同，实现对直流用电设备的直接供电，减少了能量损耗。

另外，需要注意的是，当第七开关模块147、第一开关模块141导通，第五开关模块145、第四开关模块144、第六开关模块146断开时，第三直流口33、第七开关模块147、可逆PWM整流器11、第二绕组单元N2、第一开关模块141、第一直流口31形成直流充放电电路；当第七开关模块147、第六开关模块146导通，第五开关模块145、第四开关模块144、第一开关模块141断开时，第三直流口33、第七开关模块147、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第六开关模块146、第二直流口32形成直流充放电电路；当第一开关模块141、第六开关模块146导通，第七开关模块147、第四开关模块144、第五开关模块145断开时，第一直流口31、第一开关模块141、第二绕组单元N2、K可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第六开关模块146、第二直流口32形成直流充放电电路。

在本实施方式中，通过切换第一开关模块141、第六开关模块146、第七开关模块147、第四开关模块144、第五开关模块145的导通状态，可以通过第一直流口31、第二直流口32、第三直流口33中的至少一个进行充电或放电，还可以实现边充电边放电，还可以实现几个直流口同时放电或者同时充电，大大扩展了该能量转换装置的应用范围，提高了使用该能量转换装置的灵活性。

需要注意的是，在选择第一直流充放电路、第二直流充放电路、第四直流充放电路、第五直流充放电路中的任意一者工作时，可逆PWM整流器的多相桥臂之间可以采用同相位或者错相位控制，同相位控制是指控制多相桥臂同时导通，错相位控制是指控制多相桥臂错时导通，保持周期一致，当采用同相位控制时，电机各相绕组电流大小基本一致且同相位电机所有绕组产生的合成磁场强度基本为零，电机转子没有退磁的风险，电机没有扭矩输出，合成磁场强度基本为零，极大降低了电机铁耗，提高充放电时的效率，并且可以继续使用电机的相电流采样霍尔采样充放电时的电流；当采用错相位控制时，可以进一步增大电机充放电使用时的等效感量，电机各相绕组电流大小基本一致且各相绕组错开一定的相位，电机所有绕组产生的合成磁场强度不为零，电机内部存在高频旋转的磁场，可以继续使用电机的相电流采样霍尔采样充放电时的电流。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，该能量转换装置还可以包括第一电容模块15，该第一电容模块15分别与可逆PWM整流器11的第一汇流端、可逆PWM整流器11的第二汇流端连接。

需要注意的是，第一电容模块15可以是由至少一个电容组成，还可以是由几个电容并联组成，通过第一电容模块15能够对通过第三直流口33输入的电压或者输出到第三直流口3的电能进行储能并释能。

以将该第一电容模块15应用到如图9所示的电路结构示例图为例，此时，该第一电容模块15为电容C1。

在本实施方式中，通过在该能量转换装置中设置第一电容模块，能够有效减少外部杂波为直流充放电路的干扰，提升该能量转换装置的充放电质量。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，如图8所示，该能量转换装置还包括第八开关模块148，第二绕组单元N2的中性点引出线和第一开关模块141的共接点与第八开关模块148连接，外部的第三电池23通过第八开关模块148与第二绕组单元N2连接，第三电池23通过第四开关模块144与可逆PWM整流器11的第二汇流端连接；第一直流口31、第一开关模块141、第八开关模块148、第四开关模块144与第三电池23形成第七直流充电电路，或者，第三电池23、第四开关模块144、第八开关模块148、第一开关模块141与第一直流口31形成第七直流放电电路；第二直流口32、第六开关模块146、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第一电容模块15、第二绕组单元N2、第八开关模块148、第四开关模块144与第三电池23形成第八直流充电电路，或者，第三电池23、第四开关模块144、第八开关模块148、第二绕组单元N2、第一电容模块15、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第六开关模块146与第二直流口32形成第八直流放电电路；第三直流口33、第七开关模块147、可逆PWM整流器11、第二绕组单元N2、第八开关模块148、第四开关模块144与第三电池23形成第九直流充电电路，或者，第三电池23、第四开关模块144、第八开关模块148、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第七开关模块147、第三直流口33形成第九直流放电电路。

需要注意的是，该第八开关模块148应当至少包括一个开关，其中至少一个开关连接在第二绕组单元N2和第三电池23的第一端之间。

以将该第八开关模块应用到如图9所示的电路结构示例图为例，此时，第八开关模块148为开关K8，开关K8连接在第三电池23的第一端与第二绕组单元N2之间。

另外，需要注意的是，第三电池23的第二端和可逆PWM整流器11的第二汇流端之间设置有第四开关模块144中的至少一个开关，仍以如图9所示的电路结构示例图为例，第三电池23的第二端和可逆PWM整流器11的第二汇流端之间设置有开关K3。

当第一直流口31、第一开关模块141、第八开关模块148、第四开关模块143与第三电池23形成第七直流充电电路时，第一直流口312两端的电压与第三电池23两端的电压相同，实现对第三电池23的直接充电，减少能量损耗。

当第三电池23、第四开关模块144、第八开关模块148、第一开关模块141、第一直流口31形成第七直流放电电路时，第一直流口312两端的电压与第三电池23两端的电压相同，实现对第一直流口31的直接供电，减少能量损耗。

在一些示例中，第二直流口32连接直流供电设备，当通过第二直流口32、第六开关模块146、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第二绕组单元N2、第八开关模块148、第四开关模块144与第三电池23形成第八直流充电电路时，第二直流口32、第六开关模块146、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第一电容模块15形成第八直流充电母线充电回路，第二直流口32、第六开关模块146、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11形成第八直流充电母线充电储能回路，第二直流口32、第六开关模块146、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第一电容模块15形成第八直流充电母线充电释能回路，将电能从第二直流口32转移到第一电容模块15；第一电容模块15、可逆PWM整流器11、第二绕组单元N2、第八开关模块148、第四开关模块144、第三电池23形成第八直流充电母线放电回路，其中，第一电容模块15、可逆PWM整流器11、第二绕组单元N2、第八开关模块148、第四开关模块144、第三电池23形成第八直流充电母线放电储能回路，可逆PWM整流器11、第二绕组单元N2、第八开关模块148、第四开关模块144、第三电池23形成第八直流充电母线放电释能回路。

其中，对于第八直流充电电路，通过第二直流口32能够为上述第八直流充电电路提供直流电，第八母线充电储能回路能够完成第一绕组单元N1的储能，第八母线充电储能回路能够完成第一绕组单元N1的释能，将电能从第二直流口32转移到第一电容模块15，第二直流口32、可逆PWM整流器11和第一绕组单元N1能够输出经过升压的直流电到第一电容模块15，第一电容模块15的电能再经过可逆PWM整流器11和第二绕组单元N2进行降压给第三电池23进行充电，通过调整升压和降压的比例，使得第二直流口32可以接受的充电电压范围宽，既可以比第三电池23两端的电压高，也可以比充入第三电池23两端的电压低，实现第二直流口32可以接受的宽电压范围的供电电压给第三电池23进行充电的功能，使得通过第二直流口32充电的兼容性大大提高。

在一些示例中，第二直流口32连接直流用电设备，当通过第三电池23、第八开关模块148、第四开关模块144、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第一电容模块15、第一绕组单元N1、第六开关模块146、直流用电设备形成第八直流放电电路时，第三电池23、第八开关模块148、第四开关模块144、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第一电容模块形成第八直流放电母线充电回路，其中，第三电池23、第八开关模块148、第四开关模块144、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11形成第八直流放电母线充电储能回路，第三电池23、第八开关模块148、第四开关模块144、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第一电容模块15形成第八直流放电母线充电释能回路，将电能从第三电池23转移到第一电容模块15；第一电容模块15、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第六开关模块146、直流用电设备形成第八直流放电母线放电回路，其中，第一电容模块15、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第六开关模块146、直流用电设备形成第八直流放电母线放电储能回路，可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第六开关模块146、直流用电设备形成第八直流放电母线放电释能回路。

其中，上述第八直流放电母线充电储能回路能够完成第二绕组单元N2的储能，上述第八直流放电母线充电释能回路能够完成第二绕组单元N2的释能过程，将电能从第三电池23转移到第一电容模块15，上述第八直流放电储能回路能够完成第一绕组单元N1的储能过程，上述第八直流放电释能回路能够完成第一绕组单元N1的释能过程，可逆PWM整流器11能够输出经过升压的直流电到第一电容模块15，第一电容模块15再经过可逆PWM整流器11和第一绕组单元N1降压，通过调整升压和降压的比例，使得直流用电设备输出的电压范围宽，既可以比第三电池23两端输出的电压高，也可以比第三电池23两端输出的电压低，使得通过第三电池23放电的兼容性大大提高，扩大了该能量转换装置直流放电的应用场景。

在一些示例中，第三直流口33连接直流充电设备，当直流充电设备、第七开关模块147、可逆PWM整流器11、第二绕组单元N2、第八开关模块148、第四开关模块144与第三电池23形成第九直流充电电路时，直流充电设备、第七开关模块147、可逆PWM整流器11、第二绕组单元N2、第八开关模块148、第四开关模块144与第三电池23形成直流充电储能回路，可逆PWM整流器11、第二绕组单元N2、第八开关模块148、第四开关模块144与第三电池23形成直流充电释能回路。其中，上述直流充电储能回路完成第二绕组单元N2的储能，上述直流充电释能回路完成第二绕组单元N2的释能，第二绕组单元N2输出经过降压的直流电，以供第三电池23充电，直流充电设备两端的电压大于第三电池23两端的电压，实现对第三电池23的降压充电。

当第三电池23、第八开关模块148、第四开关模块144、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第七开关模块147、直流充电设备形成第九直流放电电路时，第三电池23、第八开关模块148、第四开关模块144、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11形成直流放电储能回路，第三电池23、第八开关模块148、第四开关模块144、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第七开关模块147、直流充电设备形成直流放电释能回路。其中，上述直流放电储能回路完成第二绕组单元N2的储能，上述直流放电释能回路完成第二绕组单元N2的释能，可逆PWM整流器11输出经过升压的直流电，以给直流充电设备供电，直流充电设备两端的电压小于第三电池23两端的电压，实现对直流充电设备的升压供电。

需要注意的是，当第八开关模块148、连接在第一电池21的第二端和可逆PWM整流器11的第二汇流端之间的第四开关模块144导通，第七开关模块147、第五开关模块145、第一开关模块141、连接在第一电池21的第一端和第一绕组单元N1之间的第四开关模块144、第六开关模块146断开时，第三电池23、第四开关模块144、可逆PWM整流器11、第二绕组单元N2和/或者第一绕组单元N1、第八开关模块148形成驱动电路，第三电池23输出直流电，经过可逆PWM整流器11转换为多相交流电，输入到第二绕组单元N2和第一绕组单元N1中，以驱动电机运转。

在本实施方式中，通过在该能量转换装置中设置第八开关模块148，并外接外部的第三电池23，能够使得该能量转换装置能够同时利用几个电池进行充电或者放电，还可以实现边充边放，大大扩展了该能量转换装置的应用范围，提高了使用该能量转换装置的灵活性。

根据上述对第一直流充电电路、第二直流充电电路、第三直流充电电路、第四直流充电电路、第五直流充电电路、第六直流充电电路、第七直流充电电路、第八直流充电电路、第九直流充电电路、第一直流放电电路、第二直流放电电路、第三直流放电电路、第四直流放电电路、第五直流放电电路、第六直流放电电路、第七直流放电电路、第八直流放电电路、第九直流放电电路的储能回路和释能回路进行的描述可以获知：第一直流充电电路、第一直流放电电路、第八直流充电电路、第八直流放电电路的工作原理相同，此时，放电端两端的电压与用电端两点的电压之间的大小无限制；第二直流充电电路、第四直流充电电路、第五直流充电电路、第九直流放电电路的工作原理相同，此时，放电端两端的电压大于用电端两端的电压；第二直流放电电路、第四直流放电电路、第五直流充电电路、第九直流充电电路的工作原理相同，此时，放电端两端的电压小于用电端两端的电压；第三直流充电电路、第三直流放电电路、第六直流充电电路、第六直流放电电路、第七直流充电电路、第七直流放电电路的工作原理相同，此时，放电端两端的电压与用电端两端的电压相同。

需要注意的是，上述“放电端”指的是电路中提供电源的一端，上述“用电端”指的是电路中获取电能做功的一端。例如，以上述第三电池23、第八开关模块148、第四开关模块144、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第七开关模块147、第三直流口33形成的第九直流放电电路为例，此时，放电端为第三电池23，用电端为第三直流口33。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，该能量转换装置还可以包括开关K2和电阻R。

具体的，开关K2和电阻R串联后与第四开关模块144并联连接。

以将开关K2和电阻R应用到如图9所示的电路结构示例图中为例，当对电池2进行充电之前，开关K1断开，开关K2、K3闭合，通过电阻R完成电容C2预充后，开关K1闭合，开关K2断开，再向电池2提供电源。通过R进行预充，减小了电流对电池2的冲击，保护电路，降低了能量转换装置的故障率。

在本实施方式中，开关K2和电阻R形成了预充保护电路，有效降低了能量转换装置的故障率，提升了该能量转换装置的安全性。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，当第一直流口31、第二直流口32、第三直流口33均连接直流供电设备，形成第一直流充电电路，或者第二直流充电电路，或者第三直流充电电路，或者第四直流充电电路，或者第五直流充电电路，或者第六直流充电电路，或者第七直流充电电路，或者第八直流充电电路，或者第九直流充电电路；

能量转换装置根据外部控制信号选择第一直流充电电路、第二直流充电电路、第三直流充电电路、第四直流充电电路、第五直流充电电路、第六直流充电电路、第七直流充电电路、第八直流充电电路、第九直流充电电路中的任意一者工作。

其中，能量转换装置根据外部控制信号选择第一直流充电电路、第二直流充电电路、第三直流充电电路、第四直流充电电路、第五直流充电电路、第六直流充电电路、第七直流充电电路、第八直流充电电路、第九直流充电电路中的任意一者工作，是指能量转换装置根据外部控制信号通过控制可逆PWM整流器11和各个开关模块实现选择第一直流充电电路、第二直流充电电路、第三直流充电电路、第四直流充电电路、第五直流充电电路、第六直流充电电路、第七直流充电电路、第八直流充电电路、第九直流充电电路中的任意一者工作。

在本实施方式中，根据不同需求，通过外部外部控制信号选择任意一个充电电路对电池进行充电。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，当第一直流口31、第二直流口32、第三直流口33均连接直流用电设备，形成第一直流放电电路，或者第二直流放电电路，或者第三直流放电电路，或者第四直流放电电路，或者第五直流放电电路，或者第六直流放电电路，或者第七直流放电电路，或者第八直流放电电路，或者第九直流放电电路；

能量转换装置根据外部控制信号选择第一直流放电电路、第二直流放电电路、第三直流放电电路、第四直流放电电路、第五直流放电电路、第六直流放电电路、第七直流放电电路、第八直流放电电路、第九直流放电电路中的任意一者工作。

其中，能量转换装置根据外部控制信号选择第一直流放电电路、第二直流放电电路、第三直流放电电路、第四直流放电电路、第五直流放电电路、第六直流放电电路、第七直流放电电路、第八直流放电电路、第九直流放电电路中的任意一者工作，是指能量转换装置根据外部控制信号通过控制可逆PWM整流器11和各个开关模块实现选择第一直流放电电路、第二直流放电电路、第三直流放电电路、第四直流放电电路、第五直流放电电路、第六直流放电电路、第七直流放电电路、第八直流放电电路、第九直流放电电路中的任意一者工作。

在本实施方式中，根据不同需求，通过外部外部控制信号选择任意一个放电电路对电池进行充电。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，当第一直流口31、第二直流口32、第三直流口33均连接直流用电设备时，三个直流口同时进行放电；当第一直流口31和第三直流口33连接直流用电设备、第二直流口32连接直流供电设备时，利用三个直流口实现放电和充电同时进行；当第二直流口32连接直流供电设备、第一直流口31和第三直流口33连接直流用电设备时，利用三个直流口实现放电和充电同时进行；当第二直流口32和第三直流口33连接直流供电设备、第一直流口31连接直流放电设备时，利用三个直流口实现放电和充电同时进行。

具体的，以三个直流口与第一电池21为例进行说明，应当注意的是，三个直流口与第二电池22、第三电池23也可以形成边充边放的电路。

当第一直流口31、第二直流口32、第三直流口33均连接直流用电设备时，第一开关模块141、第四开关模块144、第六开关模块146和第七开关模块147均导通，通过第一电池21、第四开关模块144、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第一电容模块15、第二绕组单元N2、第一开关模块141、直流用电设备能够形成第一直流放电电路，第一电池21、第四开关模块144、第六开关模块146、直流用电设备形成第二直流放电电路，第一电池21、第四开关模块144、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第七开关模块147、直流用电设备形成第三直流放电电路，此时通过三个直流口同时进行放电，提升放电效率，并扩大应用场景。

当第一直流口31和第三直流口33连接直流用电设备、第二直流口32连接直流供电设备时，第一开关模块141、第四开关模块144、第六开关模块146和第七开关模块147均导通，通过第一电池21、第四开关模块144、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第一电容模块15、第二绕组单元N2、第一开关模块141、直流用电设备能够形成第一直流放电电路，直流供电设备、第六开关模块146、第四开关模块144、第一电池21形成第二直流充电电路，第一电池21、第四开关模块144、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第七开关模块147、直流用电设备形成第三直流放电电路，此时通过三个直流口中的两个进行放电，另外一个直流口进行充电，实现边充边放。

当第一直流口31连接直流供电设备、第二直流口32和第三直流口33连接直流用电设备时，第一开关模块141、第四开关模块144、第六开关模块146和第七开关模块147均导通，利用直流供电设备、第一开关模块141、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第一电容模块15、第一绕组单元N1、第四开关模块144、第一电池21能够形成第一直流充电电路，第一电池21、第四开关模块144、第六开关模块146、直流用电设备形成第二直流充电电路，第一直流口31、第一开关模块141、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第七开关模块147、直流用电设备形成直流放电电路，此时通过三个直流口中的两个进行放电，另外一个直流口进行充电，实现边充边放。

当第二直流口32和第三直流口33连接直流供电设备、第一直流口31连接直流用电设备时，第一开关模块141、第四开关模块144、第六开关模块146和第七开关模块147均导通，利用直流供电设备、第七开关模块147、可逆PWM整流器11、第一电容模块15、第二绕组单元N2、第一开关模块141、直流用电设备能够形成第一直流放电电路，直流供电设备、第六开关模块146、第四开关模块144、第一电池21形成第二直流充电电路，直流供电设备、第七开关模块147、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第四开关模块144、第一电池21形成第三直流充电电路，此时通过三个直流口中的两个进行充电，另外一个直流口进行放电，实现边充边放。

在本实施例中，通过控制第一开关模块141、第二开关模块142、第三开关模块143、第四开关模块144、第五开关模块145、第六开关模块146、第七开关模块147、第八开关模块148和可逆PWM整流器11中各个开关的导通状态，以实现三个直流口同时进行工作，使得该能量转换装置的应用更加灵活，有效扩大了该能量转换装置的应用范围。

需要注意的是，在选择第一直流充放电路、第二直流充放电路、第四直流充放电路、第五直流充放电路、第八直流充放电路、第九直流充放电路中的任意一者工作时，可逆PWM整流器的多相桥臂之间可以采用同相位或者错相位控制，同相位控制是指控制多相桥臂同时导通，错相位控制是指控制多相桥臂错时导通，保持周期一致，当采用同相位控制时，电机各相绕组电流大小基本一致且同相位电机所有绕组产生的合成磁场强度基本为零，电机转子没有退磁的风险，电机没有扭矩输出，合成磁场强度基本为零，极大降低了电机铁耗，提高充放电时的效率，并且可以继续使用电机的相电流采样霍尔采样充放电时的电流；当采用错相位控制时，可以进一步增大电机充放电使用时的等效感量，电机各相绕组电流大小基本一致且各相绕组错开一定的相位，电机所有绕组产生的合成磁场强度不为零，电机内部存在高频旋转的磁场，可以继续使用电机的相电流采样霍尔采样充放电时的电流。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，第一直流口31、第二直流口32、第三直流口33中的至少一者与能量转换装置、至少一个电池形成加热电路；或者，至少一个电池与能量转换装置形成加热电路。

其中，能量转换装置还包括与可逆PWM整流器11并联连接的储能模块，当直流口连接直流供电设备时，直流供电设备、电机线圈12、可逆PWM整流器11、储能模块形成加热电路，该加热电路的加热方式为直流供电设备向能量转换装置输出电流时，该电流流经电机线圈12使电机线圈12耗电产生热量，产生的热量可以用来加热电池2或者座椅等待加热设备。

其中，当直流口连接直流用电设备时，直流用电设备、电机线圈12、可逆PWM整流器11、储能模块形成加热电路，该加热电路的加热方式为电池2向能量转换装置输出电流，同时让在电机线圈12主动注入电流，使电机线圈12耗电产生热量，产生的热量可以用来加热电池2或者座椅等待加热设备。

在本实施例中，第一直流口31、第二直流口32、第三直流口33中的至少一者与能量转换装置、至少一个电池形成加热电路；或者，至少一个电池与能量转换装置形成加热电路。并从直流供电设备进行取电使电机线圈12耗电产生热量，进而对流经电机线圈12的冷却回路中的介质进行加热，使被加热的介质通过冷却回路流经其他模块时对其他模块进行加热。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，当第一直流口31、第二直流口32、第三直流口33中的至少一者与能量转换装置、至少一个电池形成加热电路时，可逆PWM整流器11根据外部控制信号使直流充电电路、放电电路和加热电路协同工作，或者使直流放电电路和加热电路协同工作，或者使直流充电电路和加热电路协同工作，或者使直流充电电路、加热电路以及驱动电路协同工作，或者使直流放电电路、加热电路以及驱动电路协同工作；

当至少一个电池与能量转换装置形成加热电路时，使驱动电路和加热电路协同工作。

需要注意的是，当通过第一直流口31、第二直流口32、第三直流口32、第一电池21、第二电池22、第三电池23中的任意一者或几者提供的电能输入到第一绕组单元N1和/或第二绕组单元N2时，均能够形成加热电路。也就是说，在本实施方式中，当第一绕组单元N1和/或第二绕组单元N2经过电流时，该能量转换装置可以形成加热电路。

在本实施例中，利用该能量转换装置能够形成多种加热电路，使得能够在不同情况下，选择不同的加热电路进行加热，增加了该能量转换装置的应用场景，使得该能量转换装置的功能更加全面。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，可逆PWM整流器11包括一组M₁路桥臂，一组M₁路桥臂中的每路桥臂的第一端共接形成可逆PWM整流器11的第一汇流端，一组M₁路桥臂中的每路桥臂的第二端共接形成可逆PWM整流器11的第二汇流端；

第一绕组单元N1包括一套m₁相绕组，m₁相绕组中的每一相绕组包括n₁个线圈支路，每一相绕组的n₁个线圈支路共接形成一个相端点，m₁相绕组的相端点与M₁路桥臂中的m₁路桥臂的每路桥臂的中点一一对应连接，m₁相绕组中的每一相绕组的n₁个线圈支路中的一个线圈支路还分别与其他相绕组中的n₁个线圈支路中的一个线圈支路连接，以形成n₁个连接点，n₁个连接点形成T₁个中性点，从T₁个中性点引出J₁条中性线，其中，n₁≥1，m₁≥2，n₁≥T₁≥1，T₁≥J₁≥1且n₁，m₁，T₁，J₁均为正整数。

第二绕组单元N2包括一套m₂相绕组，m₂相绕组中的每一相绕组包括n₂个线圈支路，每一相绕组的n₂个线圈支路共接形成一个相端点，m₂相绕组的相端点与M₁路桥臂中m₂路桥臂的每路桥臂的中点一一对应连接，m₂相绕组中的每一相绕组的n₂个线圈支路中的一个线圈支路还分别与其他相绕组中的n₂个线圈支路中的一个线圈支路连接，以形成n₂个连接点，从n₂个连接点中形成T₂个中性点，从T₂个中性点引出J₂条中性线，其中，n₂≥1，m₂≥2，M₁≥m₁+m₂，n₂≥T₂≥1，T₂≥J₂≥1且n₂，m₂，T₂，M₁，J₂均为正整数；每一套绕组单元的所有相绕组作为一个基本单元，对每一个基本单元采用电机矢量控制都可以独立的控制电机运行。

第四开关模块144和第六开关模块146的共接点与J₁条中性线连接，第八开关模块148和第一开关模块141的共接点与J₂条中性线连接。

在本申请的实施方式中，通过控制各绕组单元引出的中性线数量，能够调整在直流充电电路或直流放电电路电机线圈12产生的电感量和可以满足的充电电流，以满足电池2和直流用电设备对功率和感量的需求。本专利就是利用每套绕组单元并联数量不同的线圈支路n引出的中性线，中性线侧电机等效电感不同，中性线上通电流的能力不同，并联线圈支路n数量越少，从电机引出中性线的等效电感越大，中性线上电流纹波越小，性能越好，中性线线过电流的能力越小。每套绕组单元同一种中性线引出线方案：每套绕组单元所连接的多个桥臂之间的错相位导通控制(同套绕组之间错开相位＝360/m相，)比同相位导通控制中性线上等效电感大至少三倍以上。本专利就是利用电机绕组单元并联数量不同的线圈支路引出中性线，电机绕组等效相电感不同，中性线上通电流的能力不同，根据充电功率和感量的需求，根据充电功率和感量的需求，选择合适数量的线圈支路并联引出，得到需求的充电功率和电感，满足充电功率同时改善充放电性能，实现直流充放电的功能。

在本实施例中，通过设置第一绕组单元N1和第二绕组单元N2中构成的线圈支路的结构不同，使电机等效相电感不同以及电机中流过电流的不同，可以得到需求的充电功率和电感，满足充电功率的同时改善充放电性能。

为了能够更加清楚地理解本实施例中实施方式的详细内容，下面将以一些电路结构示例图对一些实施方式的工作原理进行详细描述。

如图9所示位本实施例的第一电路结构示例图，该能量转换装置包括可逆PWM整流器11和电机线圈12，并连接外部的第一电池21、第二电池22、第三电池23、外部的第一直流口31、外部的第二直流口32、外部的第三直流口33。

具体地，电机线圈12包括第一绕组单元N1和第二绕组单元N2，此时，第一绕组单元N1包含一套三相绕组(第一相绕组A、第二相绕组B、第三相绕组C)，每相绕组包括一个线圈支路，每一相绕组中的线圈支路的第一端形成一个相端点(此时形成三个相端点，分别为A、B、C)，三相绕组中的一个线圈支路的第二端与其他两相绕组中的线圈支路的第二端共接形成一个中性点，从该一个中性点引出第一中性线，该第一中性线通过开关K4、开关K1与第一电池21的第一端连接，该第一中性线通过开关K4、开关K6与第二直流口32的第一端连接，此时，电池2的第一端为正极，电池2的第二端为负极，串联后的开关K2和电阻R与开关K1并联连接；第二绕组单元N2包含一套三相绕组(第四相绕组U、第五相绕组V、第六相绕组W)，每相绕组包括一个线圈支路，每一相绕组中的线圈支路的第一端形成一个相端点(此时形成三个相端点，U、V、W)，三相绕组中的一个线圈支路的第二端与其他两相绕组中的线圈支路的第二端共接形成一个中性点，从该一个中性点引出第二中性线，该第二中性线通过开关K5、开关K8与第三电池23的第一端连接，该第二中性线通过开关K5、开关K9与第一直流口31的第一端连接；可逆PWM整流器11包括一组6路桥臂，一组6路桥臂中的三路桥臂分别与第一绕组单元N1的三个相端点一一对应连接，一组6路桥臂中的其他三路桥臂分别与第二绕组单元N2的三个相端点一一对应连接，一组6路桥臂中的各路桥臂的第一端共接形成可逆PWM整流器11的第一汇流端，一组6路桥臂中的各路桥臂的第二端共接形成可逆PWM整流器11的第二汇流端，可逆PWM整流器11的第一汇流端通过开关K13与第三直流口33的第一端连接，可逆PWM整流器11的第二汇流端通过开关K14与第三直流口33的第二端连接，可逆PWM整流器11的第一汇流端通过开关K11与第二电池22的第一端连接，可逆PWM整流器11的第二汇流端通过开关K12与第二电池22的第二端连接，可逆PWM整流器11的第一汇流端和可逆PWM整流器11的第二汇流端之间还设置有电容C1，在第一绕组单元N1和可逆PWM整流器11的第二汇流端之间还设置有电容C2，在第二绕组单元N2和可逆PWM整流器11的第二汇流端之间还设置有电容C3，可逆PWM整流器11的第二汇流端通过开关K3分别与第三电池23的第二端、第一电池21的第二端连接，可逆PWM整流器11的第二汇流端通过开关K10与第一直流口31的第二端连接，可逆PWM整流器11的第二汇流端通过开关K7与第二直流口32的第二端连接。

其中，该一组6路桥臂具体包括第一功率开关单元、第二功率开关单元、第三功率开关单元、第四功率开关单元、第五功率开关单元、第六功率开关单元、第七功率开关单元、第八功率开关单元、第九功率开关单元、第十功率开关单元、第十一功率开关单元、第十二功率开关单元，第一功率开关单元和第二功率开关单元的中点、第三功率开关单元和第四功率开关单元的中点、第五功率开关单元和第六功率开关单元的中点分别与第一绕组单元N1的三个相端点一一对应连接，第七功率开关单元和第八功率开关单元的中点、第九功率开关单元和第十功率开关单元的中点、第十一功率开关单元和第十二功率开关单元的中点分别与第二绕组单元N2的三个相端点一一对应连接，第一功率开关单元包括第一上桥臂VT1和第一上桥二极管VD1，第二功率开关单元包括第二下桥臂VT2和第二下桥二极管VD2，第三功率开关单元包括第三上桥臂VT3和第三上桥二极管VD3，第四功率开关单元包括第四下桥臂VT4和第四下桥二极管VD4，第五功率开关单元包括第五上桥臂VT5和第五上桥二极管VD5，第六功率开关单元包括第六下桥臂VT6和第六下桥二极管VD6，第七功率开关单元包括第七上桥臂VT7和第七上桥二极管VD7，第八功率开关单元包括第八下桥臂VT8和第八下桥二极管VD8，第九功率开关单元包括第九上桥臂VT9和第九上桥二极管VD9，第十功率开关单元包括第十下桥臂VT10和第十下桥二极管VD10，第十一功率开关单元包括第十一上桥臂VT11和第十一上桥二极管VD11，第十二功率开关单元包括第十二上桥臂VT12和第十二上桥二极管VD12。

需要注意的是，由于第一直流充电电路、第一直流放电电路、第八直流充电电路、第八直流放电电路的工作原理相同；第二直流充电电路、第四直流充电电路、第五直流充电电路、第九直流放电电路的工作原理相同；第二直流放电电路、第四直流放电电路、第五直流充电电路、第九直流充电电路的工作原理相同；第三直流充电电路、第三直流放电电路、第六直流充电电路、第六直流放电电路、第七直流充电电路、第七直流放电电路的工作原理相同。因此，下面将对第一直流充电电路、第二直流充电电路、第二直流放电电路、第三直流充电电路进行描述，以理解各种充放电电路的工作原理。

当该能量转换装置处于第一直流充电电路时，第一直流口31连接直流供电设备，开关K2、开关K3、开关K4、开关K5导通，开关K1、开关K11、开关K12、开关K13、开关K14、开关K6、开关K7、开关K9、开关K10断开，通过电阻R完成电容C1和电容C2的预充，开关K2断开，开关K1导通，控制可逆PWM整流器11对电容C3预充后，控制开关K9、开关K10导通，此时第八功率开关单元、第十功率开关单元、第十二功率开关单元导通，第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元断开，直流供电设备输出直流电，直流供电设备、第八功率开关单元、第十功率开关单元、第十二功率开关单元、第二绕组单元N2形成第一直流充电母线充电储能回路，完成对第二绕组单元N2的储能；控制第八功率开关单元、第十功率开关单元、第十二功率开关单元断开，第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元导通，直流供电设备输出直流电，直流供电设备、第二绕组单元N2、第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元、电容C1形成第一直流充电母线充电释能回路，将电能从第一直流口转移到电容C1，第一功率开关单元、第三功率开关单元、第五功率开关单元导通，第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元、第八功率开关单元、第十功率开关单元、第十二功率开关单元、第二功率开关单元、第四功率开关单元、第六功率开关单元断开，电容C1、第一功率开关单元、第三功率开关单元、第五功率开关单元、第一绕组单元N1、电池2形成第一直流充电母线放电回路，电容C1、第一功率开关单元、第三功率开关单元、第五功率开关单元、第一绕组单元N1、电池2形成第一直流充电母线放电储能回路，第二功率开关单元、第四功率开关单元、第六功率开关单元导通，第一功率开关单元、第三功率开关单元、第五功率开关单元、第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元、第八功率开关单元、第十功率开关单元、第十二功率开关单元断开，第二功率开关单元、第四功率开关单元、第六功率开关单元、第一绕组单元N1、电池2形成第一直流充电母线放电是能够回路。在上述充电过程中，第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元、电容C1输出经过升压的直流电，将电能从直流口转移到电容C1，第一绕组单元N1输出经过降压的直流电，通过控制升压和降压的比例，能够提高直流供电设备的兼容性，直流供电设备输出直流电的电压范围大。

当该能量转换装置处于第二直流充电电路时，第一直流口31连接直流供电设备，开关K11、开关K12导通，开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K1、开关K13、开关K14、开关K6、开关K7、开关K9、开关K10断开，第一电池21通过电阻R完成电容C1和C2的预充后，控制开关K2断开，开关K1导通，控制逆PWM整流器对C1预充到规定的电压后，控制开关K9、开关K10导通，此时第八功率开关单元、第十功率开关单元、第十二功率开关单元导通，第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元断开，直流供电设备输出直流电，直流供电设备、第八功率开关单元、第十功率开关单元、第十二功率开关单元、第二绕组单元N2形成直流充电储能回路，完成对第二绕组单元N2的储能，第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元导通，第八功率开关单元、第十功率开关单元、第十二功率开关单元断开，直流供电设备、第二绕组单元N2、第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元、第二电池22完成直流充电释能回路，可逆PWM整流器11输出经过升压的直流电，直流供电设备两端的电压小于第二电池22两端的电压，提高了对第二电池22的充电效率。

当该能能量转换装置处于第二直流放电电路时，第一直流口31连接直流用电设备，开关K11、开关K12导通，开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K1、开关K13、开关K14、开关K6、开关K7、开关K9、开关K10断开，第一电池21通过电阻R完成电容C1和C2的预充后，控制开关K2断开，开关K1导通，控制逆PWM整流器对C1预充到规定的电压后，控制开关K9、开关K10导通，此时第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元导通，第八功率开关单元、第十功率开关单元、第十二功率开关单元断开，第二电池22、第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元、第二绕组单元N2、直流用电设备形成直流放电储能回路，第二绕组单元N2完成储能，第八功率开关单元、第十功率开关单元、第十二功率开关单元导通，第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元断开，第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元、第一直流口31、第二绕组单元N2形成直流放电释能回路，第二绕组单元N2输出经过降压的直流电，直流用电设备两端的电压大于第二电池22两端的电压，满足了不同直流用电设备的用电需求。

当该能量转换装置处于第三直流充电模式时，第二直流口32连接直流供电设备，开关K2、开关K3导通，开关K11、开关K12、开关K4、开关K5、开关K1、开关K13、开关K14、开关K6、开关K7、开关K9、开关K10断开，通过电阻R完成电容C2的预充，开关K1、开关K6、开关K7导通，开关K2断开，直流供电设备32输出直流电，给第一电池21充电，直流供电设备两端的电压与第一电池21两端的电压相同，实现直接充电，能量损耗少。

由于第一直流充电电路与第一直流放电电路、第八直流充电电路、第八直流放电电路的工作原理相同；第二直流充电电路与第四直流充电电路、第五直流充电电路、第九直流放电电路的工作原理相同；第二直流放电电路与第四直流放电电路、第五直流充电电路、第九直流充电电路的工作原理相同；第三直流充电电路与第三直流放电电路、第六直流充电电路、第六直流放电电路、第七直流充电电路、第七直流放电电路的工作原理相同，故而对第一直流放电电路、第八直流充电电路、第八直流放电电路、第四直流充电电路、第五直流充电电路、第九直流放电电路、第四直流放电电路、第五直流充电电路、第九直流充电电路、第三直流放电电路、第六直流充电电路、第六直流放电电路、第七直流充电电路、第七直流放电电路的工作原理不再赘述。

需要注意的是，对于可逆PWM整流器11功率开关控制方式可以是如下任一种或几种的组合：如选择逆变器中至少一个一桥臂控制，灵活简单。

优选的选择控制器桥臂同步控制方式，同步开通、同步关断，这样电机电流开通时同时增加，关断时也同时减小，有利于电机电流在任一瞬时更趋于相等，从而电机合成磁动势更趋于为零，从而定子磁场更趋于为零，电机基本无转矩产生。当电机本身的感量不满足纹波要求时，可以采用控制器错相位控制，错开的角度＝360/电机相数，比如三相错开约120°相位控制，这样三相线圈的正负纹波相互叠加，相互抵消，从而可以使总的纹波大大降低，比如两相错开约180°相位控制，这样两相线圈的正负纹波相互叠加，相互抵消，从而可以使总的纹波大大降低。

在上述示例中，由于每个直流口与能量转换装置形成的电路不同，每个直流口具有充放电具有不同的性质，因此，根据不同的需求可以选择不同的直流口进行直流充电或者直流放电。

为能够更加清楚地理解第一直流充电电路的工作原理，下面对该能量转换装置在第一直流充电电路时电流的流向进行说明：

具体的，控制开关K9、开关K4、开关K5、开关K10、开关K1、开关K3、第八功率开关单元、第十功率开关单元、第十二功率开关单元导通，第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元断开，此时，如图10所示，电流流向为：第一直流口31的第一端→开关K9→开关K5→第二绕组单元N2→第八功率开关单元、第十功率开关单元、第十二功率开关单元→开关K10→第一直流口31的第二端。

控制第八功率开关单元、第十功率开关单元、第十二功率开关单元断开，第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元导通，此时，如图11所示，电流流向为：第一直流口31的第一端→开关K9→开关K5→第二绕组单元N2→第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元→电容C1的第一端→电容C1的第二端→开关K10→第一直流口31的第二端。

控制八功率开关单元、第十功率开关单元、第十二功率开关单元、第七功率开关单元、第九功率开关单元、第十一功率开关单元、第二功率开关单元、第四功率开关单元、第六功率开关单元断开，第一功率开关单元、第三功率开关单元、第五功率开关单元导通，此时，如图12所示，电流流向为：电容C1的第一端→第一功率开关单元、第三功率开关单元、第五功率开关单元→第一绕组单元N1→开关K4→开关K1→第一电池21的第一端→第一电池21的第二端→开关K3→电容C1的第二端。

控制第二功率开关单元、第四功率开关单元、第六功率开关单元导通，第一功率开关单元、第三功率开关单元、第五功率开关单元断开，此时，如图13所示，电流流向为：第二功率开关单元、第四功率开关单元、第六功率开关单元→第一绕组单元N1→开关K4→开关K1→第一电池21的第一端→第一电池21的第二端→开关K3→第二功率开关单元、第四功率开关单元、第六功率开关单元。

此外，由于第一直流放电电路的电流流向和第一直流充电电路的电流流向正好相反，此处不再对第一直流放电电路的电流流向进行描述。

进一步地，还可以实现边充电边放电，以通过第一直流口31和第三直流口33放电，通过第二直流口32进行充电为例对该能量转换装置的电流流向进行说明：

当第一绕组单元N1储能和第二绕组单元N2释能时，如图14所示，控制第二下桥臂VT2、第四下桥臂VT4、第六下桥臂VT6导通，第一上桥臂VT1、第三上桥臂VT3、第五上桥臂VT5关断，控制第七上桥臂VT7、第九上桥臂VT9、第十一上桥臂VT11，第八下桥臂VT8、第十下桥臂VT10、第十二上桥臂VT12关断。第二直流充电口32一部分电流流向：第二直流充电口32→开关K6→开关K1→第一电池21→开关K3→开关K7→第二直流充电口32；第二直流充电口32另一部分电流流向：第二直流充电口32→开关K6→开关K4→电机N1线→第一绕组单元N1→第二下桥臂VT2、第四下桥臂VT4、第六下桥臂VT6→开关K7。第一直流充电口31的电流流向：第二绕组单元N2→电机N2线→开关K5→开关K9→第一直流充电口31→开关K10→第八下桥二极管VD8、第十下桥二极管VD10、第十二上桥二极管VD12→第二绕组单元N2。第三直流充电口33的电流流向：电容C1的第一端→开关K13→第三直流充电口33→开关K14→电容C1的第二端。

当第一绕组单元N1释能和第二绕组单元N2储能时，如图15所示，控制第一上桥臂VT1、第三上桥臂VT3、第五上桥臂VT5导通，第二下桥臂VT2、第四下桥臂VT4、第六下桥臂VT6关断，控制第七上桥臂VT7、第九上桥臂VT9、第十一上桥臂VT11导通，第八下桥臂VT8、第十下桥臂VT10、第十二上桥臂VT12关断。第二直流充电口32一部分电流流向：第二直流充电口32→开关K6→开关K1→第一电池21→开关K3→开关K7→第二直流充电口32；第二直流充电口32另一部分电流流向：第二直流充电口32→开关K6→电机N1线→第一绕组单元N1→第一上桥二极管VD1、第三上桥二极管VD3、第五上桥二极管VD5→电容C1的第一端→电容C1的第二端→开关K7→第二直流充电口32。第一直流充电口31的电流流向：电容C1的第一端→第七上桥臂VT7、第九上桥臂VT9、第十一上桥臂VT11→第二绕组单元N2→电机N2线→开关K5→开关K9→第一直流充电口31→开关K10→电容C1的第二端。第三直流充电口33的电流流向：电容C1的第一端→开关K13→第三直流充电口33→开关K14→电容C1的第二端。

需要注意的是，按照图14和图15的过程交替进行，使第二直流充电口32进行充电，第一直流充电口31和第三直流充电口33进行放电。控制第二下桥臂VT2、第四下桥臂VT4、第六下桥臂VT6导通的PWM占空比大小控制直流母线电压大小，进而控制第三直流充电口33的电流大小或者电压大小。控制第七上桥臂VT7、第九上桥臂VT9、第十一上桥臂VT11导通的PWM占空比大小控制控制第一直流充电口31的电流大小或者电压大小。可以实现第二直流口32进行充电，同时第二直流口32多余的能量，还可以通过第一直流充电口31和第三直流充电口33进行释放转移给其他用电车辆或者设备。

另外，利用该能量转换装置实现边充边放，同时使用第一绕组单元N1和第二绕组单元N2，还可以使得加热的效果更加显著。

需要注意的是，第一电池21可以分别与第一直流口31、第二直流口32、第三直流口33形成直流充电电路或者直流放电电路，第二电池22可以分别与第一直流口31、第二直流口32、第三直流口33形成直流充电电路或者直流放电电路，第三电池23可以分别与第一直流口31、第二直流口32、第三直流口33形成直流充电电路或者直流放电电路，因此，第一电池21、第二电池22、第三电池23与第一直流口31、第二直流口32、第三直流口33之间可以相互搭配，形成直流充放电电路。例如，三个电池中的任意一个电池与三个直流口中的任意一个直流口、三个电池中的任意一个电池与三个直流口中的任意两个直流口、三个电池中的任意一个电池与三个直流口、三个电池中的任意两个电池与三个直流口中的任意一个直流口等等形成对应的能量转换装置，使得该能量转换装置可以形成利用一个以上直流口进行直流充电或者直流放电，还可以利用至少两个以上直流口边充边放。

如图16所示为本实施例的第二电路结构示例图，该第二电路结构示例图与第一电路结构示例图的区别在于，第二电路结构示例图中未设置第三直流口33，因此，在该第二电路结构示例图所展示的能量转换装置，不能通过第三直流口33进行充电或者放电。

如图17所示为本实施例的第三电路结构示例图，该第三电路结构示例图与第一电路结构示例图的区别在于，第三电路结构示例图中未设置第一直流口31，因此，在该第三电路结构示例图所展示的能量转换装置，不能通过第一直流口31进行充电或者放电。

如图18所示为本实施例的第四电路结构示例图，该第四电路结构示例图与第三电路结构示例图的区别在于，该第四电路结构示例图中未设置第二直流口32，因此，在该第四电路结构示例图所展示的能量转换装置，不能通过第二直流口进行充电或者放电，同时图18没有电容C2、C3。

如图19所示为本实施例的第五电路结构示例图，该第五电路结构示例图与第一电路结构示例图的区别在于，该第五电路结构示例图中未设置第三电池23，因此，在该第五电路结构示例图中，不能对第三电池23进行充电或放电。

如图20所示为本实施例的第六电路结构示例图，该第六电路结构示例图与第五电路结构示例图的区别在于，该第六电路结构示例图中的电机线圈12中的第一绕组单元N1和第二绕组单元N2中的各相绕组均具有两个线圈支路，第一绕组单元N1和第二绕组单元N2均形成两个中性点，第一绕组单元N1中的两个中性点共接后引出一条中性线，第二绕组单元N2中从两个中性点中的一个中性点引出一条中性线，通过控制接入中性点的数量，能够控制第一绕组单元N1和第二绕组单元N2在电路中产生的电感量，以满足不同电路对电感量的需求。

需要注意的是，在本实施例中，第一绕组单元N1中绕组单元的线圈支路的数量和第二绕组单元N2中绕组单元的线圈支路的数量可以是相同，也可以是不相同，此处不做具体限制。

另外，在本实施例中，各相电机线圈中的每相绕组中的线圈支路的个数可以相同，也可以不同，优选相同；引出中性线的中性点可以由相同或不同数量的连接点共接形成，优选相同，此处不做具体限制。

如图21所示为本实施例的第七电路结构示例图，该第七电路结构示例图与第二电路结构示例图的区别在于，该第七电路结构示例图中未设置第三电池23，因此，该第七电路结构示例图所展示的能量转换装置不能对电池23进行充电或者放电。

如图22所示为本实施例的第八电路结构示例图，该第八电路结构示例图与第三电路结构示例图的区别在于，该第八电路结构示例图中未设置第三电池23，因此，该第八电路结构示例图所展示的能量转换装置不能对电池23进行充电或者放电。

如图23所示为本实例的第九电路结构示例图，该第九电路结构示例图与第八电路结构示例图的区别在于，该电机线圈12中的第一绕组单元N1和第二绕组单元N2中的各相绕组均具有两个线圈支路，第一绕组单元N1和第二绕组单元N2均形成两个中性点，从第一绕组单元N1的两个中性点中的一个中性点引出一条中性线，第二绕组单元N2中的两个中性点共接后引出一条中性线，两条中性线共接后与第一电池21的第一端、第二直流口32的第一端连接，使得第二直流口32、电机线圈12、可逆PWM整流器11、第二电池22形成的充放电电路同时利用两个绕组单元，还使得第三直流口33、电机线圈12、可逆PWM整流器11、第一电池21形成的充放电电路同时利用两个绕组单元，提高电机线圈12产生的电感量，同时电流纹波小。

如图24所示为本实施例的第十电路结构示例图，该第十电路结构示例图与第八电路结构示例图的区别在于，该第十电路结构示例图中未设置第二直流口32，因此，该第十电路结构示例图所展示的能量转换装置不能通过第二直流口32进行充电或者放电。

如图25所示为本实施例的第十一电路结构示例图，该第十一电路结构示例图与第九电路结构示例图的区别在于，该第十一电路结构示例图中未设置第三直流口33，因此该第十一电路结构示例图所展示的能量转换装置不能通过第三直流口33进行充电或者放电。

如图26所示为本实施例的第十二电路结构示例图，该十二电路结构示例图与第十一电路结构示例图的区别在于，该十二电路结构示例图的第一绕组单元N1和第二绕组单元N2中的各相绕组均具有两个线圈支路，第一绕组单元N1和第二绕组单元N2均形成两个中性点，第一绕组单元N1中的两个中性点共接后引出一条中性线，该中性线与第一电池21的第一端、第二直流口32的第一端连接。

为能够更加清楚理解本实施例中的预充过程，以第十二电路结构示例图为例对其中一种预充过程的电流流向进行说明。

控制开关K2、开关K3导通，如图27所示，此时电流流向为：第一电池21的第一端→电阻R→开关K2→电容C2的第一端→电容C2的第二端→开关K3→第一电池21的第二端；第一电池21的第一端→电阻R→开关K2→电机N1→电机AB电容C三相绕组→第一上桥二极管VD1、第三上桥二极管VD3、第五上桥二极管VD5→电容C2的第一端→电容C1的第二端→开关K3→第一电池21的第二端；控制开关K1导通，开关K2断开，电流流向如图28所示；根据第二电池22和第一电池21的电压，控制第二下桥臂VT2、第四下桥臂VT4、第六下桥臂VT6导通和断开，第一电池21给电容C1进行充电，将电容C1的电压控制在第二电池22的电压相等，完成电容C1的预充电，此时电流流向如图29和图30所示；如图31所示，控制第二下桥臂VT2、第四下桥臂VT4、第六下桥臂VT6断开，控制开关K11、开关K12导通，预充过程结束。

另外，第一电池21和第二电池22相互充放电加热的过程见如图32至图35，加热的电流波形可以是正弦波或者三角波或者梯形波，根第一据电池21和第二电池22在不同温度下的阻抗不一样，不同电流频率下的阻抗不一样，控制加热电流的幅值和频率，控制电池发热的功率。其中，图32为第二电池22给电机线圈12储能的电流流向示意图，图33为电机线圈12释能给第一电池21的电流流向示意图，图34为第一电池21给电机线圈12储能的电流流向示意图，图35为电机线圈12释能给电池22储能的电流流向示意图。

在一些示例中，将第一电池21和第二电池22设计成不同的容量，通过本方案的加热方式，快速实现小容量电池的加热，小容量电池的加热完毕后，实现小容量电池供电供车辆行驶，大容量电池辅助供电供车辆行驶，同时边行驶边给大、小电池加热。可以实现小电池快速加热，供车辆行驶使用，行驶过程中实现大电池的快速加热，给车辆提供电能供车辆行驶，以及小电池加热后的保温，即可以在低温环境下快速启动车辆，又不影响车辆的动力性。

在本实施例中，通过在该能量转换装置中采用电机线圈12、可逆PWM整流器11、第一开关模块141、第二电容模块13、第三电容模块、第一电容模块15、第一开关模块141、第二开关模块142、第三开关模块143、第四开关模块144、第五开关模块145、第六开关模块146、第七开关模块147、第八开关模块148的能量转换装置，并外接外部的第一直流口31、第二直流口31、第三直流口33、第一电池21、第二电池22、第三电池23，使得该能量转换装置能够选择工作于第一直流充电电路、第二直流充电电路、第三直流充电电路、第四直流充电电路、第五直流充电电路、第六直流充电电路、第七直流充电电路、第八直流充电电路、第九直流充电电路、第一直流放电电路、第二直流放电电路、第三直流放电电路、第四直流放电电路、第五直流放电电路、第六直流放电电路、第七直流放电电路、第八直流放电电路、第九直流放电电路、驱动电路、加热电路中的任意一者进行工作，还能够使该能量转换装置同时进行直流充电和直流放电，实现边充边放，通过每个直流口进行充放电均具有不同的特点，根据不同需求选择不同的充放电电路，实现多样化充电和放电过程，在这些电路中采用了可逆PWM整流器11和电机线圈12，能够使用电机绕组充当电感，省去了外置电感，节省控制器质量和空间，实现大功率充放电，实现电机的多维度复用，从而既精简了电路结构，也提升了集成度，进而达到体积减小以及成本降低的目的，解决了现有包括电池2充电电路和电机驱动电路的总体控制电路结构复杂、集成度低、体积大且成本高的问题。

同时，采用多电池多直流口的能量转换装置，能够在其中一个电池出现故障，还可以从其他电池取电进行车，车辆高速行车时，其中某个电池故障，还可以将车辆的能量回收到其他电池，避免车辆高速动能回馈损坏其他器件，多电池可以充分利用车内空间进行布置，电池可以分时使用，均衡电动车动力电池的充放电次数，均衡和延长电池寿命，使用多块电池，每块电池的体积和质量可以进行分散，可以进行部分电池的快速更换，待到电池电量耗尽，进行更换电池即可，对更换的电池进行单独充电，每次都换电池，以使换电池就行加油一样方便和快速，多电池的能量转换装置中，不同电池可以设置成不同的电压等级，驱动时针对系统车速和电池电压等级进行匹配和切换使用的电池，以使系统效率最高，性能最优，比如低速时，使用低电压的电池进行驱动，高速的时候切换到高电压平台的电池进行驱动优化系统性能，另外，多直流口可以对车辆进行快速充电，可以匹配市面上所有的直流充电桩，车放电对车充电时，可以兼容市面上所有的车辆，已对其进行充电，进行救援，可以充分利用车辆的电池电压等级，根据不同的充电桩输出电压范围进行选择不同使用不同的充放电口进行充电，以便使系统充电效率最高，损耗最小，根据本车的电压等级和需要充电车辆的电压等级，选择不同的充放电口进行放电，以便使系统放电效率最高，损耗最小。

此外，在电机线圈11中的每相线圈中设置多相线圈支路，并使多相线圈中的部分线圈支路或者全部线圈支路分别构成第一绕组单元N1和第二绕组单元N2，增大了使用时的感量，能够充分利用电机绕组电感，增加电机的等效串联感量，扩展电机的功能，减少现有的功能器件，降低整车的成本，成本低，兼容性好。

本申请的第二实施例还提供一种能量转换装置，如图36所示，该能量转换装置包括可逆PWM整流器11、电机线圈12和第一电容模块15。

具体地，可逆PWM整流器11、电机线圈12和第一电容模块15，电机线圈12包括第一绕组单元N1和第二绕组单元N2，可逆PWM整流器11分别与第一绕组单元N1、第二绕组单元N2连接，外部的第一电池21的第一端与第一绕组单元N1连接，第二绕组单元N2分别与外部的第一直流口31的第一端、外部的第三电池23的第一端连接，可逆PWM整流器11的第一汇流端与第一电容模块15的第一端连接，可逆PWM整流器11的第二汇流端分别与第一电池21的第二端、第三电池23的第二端、第一直流口31的第二端、第一电容模块15的第二端连接。

通过第一直流口31、第一开关模块141、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第一电容模块15、第一绕组单元N1、第四开关模块144能够形成第一直流充电电路或者第一直流放电电路；第一直流口31、第一开关模块141、第八开关模块148、第四开关模块144、第三电池23形成第七直流充电电路或者第七直流放电电路。

需要注意的是，本实施例和中本申请第一实施例中的可逆PWM整流器11、电机线圈12、第一电容模块15、第一直流口31、第一电池21、第三电池23的结构相同，并且，可逆PWM整流器11、电机线圈12、第一电容模块15、第一直流口31、第一电池21、第三电池23之间的相互连接关系也相同。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，如图37所示，该能量转换装置还可以包括第三绕组单元N3。

具体的，第三绕组单元N3与可逆PWM整流器11连接，第四电池24的第一端与第三绕组单元N3连接，外部的第四电池24的第二端与可逆PWM整流器11的第二汇流端连接。

需要注意的是，第一绕组单元N1、第二绕组单元N2、第三绕组单元N3之间相互独立，可分别处于不同电机的电机线圈12中，也可以处于同一电机的电机线圈12中，例如，第一绕组单元N1处于一个电机的电机线圈12中时，第二绕组单元N2和第三绕组单元N3可以处于另一个电机的电机线圈12中；或者，第一绕组单元N1、第二绕组单元N2和第三绕组单元N3处于同一电机的电机线圈12中。

另外，本实施方式中第一直流口31对第四电池24充电的工作原理与本申请第一实施例中第二直流充电电路的工作原理相同，此处不再赘述。

在本实施方式中，通过在该能量转换装置中设置第三绕组单元N3，能够使得第一直流口31能够对第四电池24进行充电，在第一直流口31对第三电池23进行充电或放电时，还可以实现对第四电池进行充电或者放电，提高了该能量转换装置的充电或放电的效率，同时扩展了该能量转换装置的应用范围。

在一些示例中，该能量转换装置还可以包括第一开关模块141，第一开关模块141用于控制第二绕组单元N2和第一直流口31的第一端之间的导通状态，还用于控制可逆PWM整流器11的第二汇流端和第一直流口31的第二端之间的导通状态。

本示例中的第一开关模块141与本申请第一实施例中的第一开关模块141的结构、连接关系相同，作用也相同，此处不再赘述。

在一些示例中，该能量转换装置还包括第二开关模块142，第二开关模块142连接在第一绕组单元N1和第一电池21的第一端之间，第二开关模块142用于控制第一绕组单元N1和第一电池21的第一端之间的导通状态；

和/或，第三开关模块143，第三开关模块143连接在第二绕组单元N2和第一直流口31的第一端之间，第三开关模块143用于控制第二绕组单元N2与第一直流口31的第一端之间的导通状态。

本示例中的第二开关模块142和第三开关模块143与本申请第一实施例中的第二开关模块142和第三开关模块143的结构、连接关系相同，作用也相同，此处不再赘述。

在一些示例中，该能量转换装置还包括第四开关模块144，第四开关模块144用于控制第一电池21分别与第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11的第二汇流端的导通状态。

本示例中的第四开关模块144与本申请第一实施例中的第四开关模块144的结构、连接关系相同，作用也相同，此处不再赘述。

在一些示例中，该能量转换装置还包括第八开关模块148，第八开关模块148用于控制第三电池23的第一端与第二绕组单元N2之间的导通状态。

本示例中的第八开关模块148与本申请第一实施例中的第八开关模块148的结构、连接关系相同，作用也相同，此处不再赘述。

在一些示例中，该能量转换装置还可以包括第七开关模块147，第七开关模块147分别与可逆PWM整流器11的第一汇流端、可逆PWM整流器11的第二汇流端连接，外部的第二电池22通过第七开关模块147与可逆PWM整流器11连接；

第一直流口31、第一开关模块141、第二绕组单元N2、可逆PWM整流器11、第七开关模块147、第二电池22形成第二直流充电电路或者第二直流放电电路。

本示例中的第七开关模块147与本申请第一实施例中的第七开关模块147的结构、连接关系相同，作用也相同，此处不再赘述。

在一些示例中，该能量转换装置还可以包括第六开关模块146，第六开关模块146分别与第四开关模块144和第一绕组单元N1形成的共接点、可逆PWM整流器11的第二汇流端连接，外部的第二直流口32通过第六开关模块146与第四开关模块144和第一绕组单元N1形成的共接点、可逆PWM整流器11的第二汇流端连接。

第二直流口32、第六开关模块146、第四开关模块144、第一电池21形成第三直流充电电路或者第三直流放电电路；第二直流口32、第六开关模块146、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第五开关模块145、第二电池22形成第四直流充电电路或者第四直流放电电路；

通过第二直流口32、第六开关模块146、第一绕组单元N1、可逆PWM整流器11、第一电容模块15、第二绕组单元N2、第八开关模块148、第四开关模块144、第三电池23形成第八直流充电电路或者第八直流放电电路。

在一些示例中，该能量转换装置还可以包括第七开关模块147，第八开关模块148分别与可逆PWM整流器11的第一汇流端、可逆PWM整流器11的第二汇流端连接，外部的第三直流口33通过第七开关模块147分别与可逆PWM整流器11的第一汇流端、可逆PWM整流器11的第二汇流端连接；

第三直流口33、第七开关模块147、可逆PWM整流器11、第一绕组单元N1、第一电池21形成第五直流充电电路或者第五直流放电电路；第三直流口33、第七开关模块147、第五开关模块145、第二电池22形成第八直流充电电路或者第八直流放电电路；第三直流口33、第七开关模块147、可逆PWM整流器11、第二绕组单元N2、第八开关模块148、第四开关模块144、第三电池23形成第九直流充电电路或者第九直流放电电路。

需要注意的是，由于本申请第二实施例中的第一直流充电电路、第二直流充电电路、第三直流充电电路、第四直流充电电路、第五直流充电电路、第六直流充电电路、第七直流充电电路、第八直流充电电路、第九直流充电电路、第一直流放电电路、第二直流放电电路、第三直流放电电路、第四直流放电电路、第五直流放电电路、第六直流放电电路、第七直流放电电路、第八直流放电电路、第九直流放电电路与本申请第一实施例相同，因此，此处不再对个充电电路或者放电电路的工作原理进行描述。

在本实施例中，通过在该能量转换装置中采用电机线圈12、可逆PWM整流器11、第一开关模块141、第二电容模块13、第三电容模块、第一电容模块15、第一开关模块141、第二开关模块142、第三开关模块143、第四开关模块144、第五开关模块145、第六开关模块146、第七开关模块147、第八开关模块148的能量转换装置，并外接外部的第一直流口31、第二直流口31、第三直流口33、第一电池21、第二电池22、第三电池23，使得该能量转换装置能够选择工作于第一直流充电电路、第二直流充电电路、第三直流充电电路、第四直流充电电路、第五直流充电电路、第六直流充电电路、第七直流充电电路、第八直流充电电路、第九直流充电电路、第一直流放电电路、第二直流放电电路、第三直流放电电路、第四直流放电电路、第五直流放电电路、第六直流放电电路、第七直流放电电路、第八直流放电电路、第九直流放电电路、驱动电路、加热电路中的任意一者进行工作，还能够使该能量转换装置同时进行直流充电和直流放电，实现边充边放，通过每个直流口进行充放电均具有不同的特点，根据不同需求选择不同的充放电电路，实现多样化充电和放电过程，在这些电路中采用了可逆PWM整流器11和电机线圈12，能够使用电机绕组充当电感，省去了外置电感，节省控制器质量和空间，实现大功率充放电，实现电机的多维度复用，从而既精简了电路结构，也提升了集成度，进而达到体积减小以及成本降低的目的，解决了现有包括电池2充电电路和电机驱动电路的总体控制电路结构复杂、集成度低、体积大且成本高的问题。

同时，采用多电池多直流口的能量转换装置，能够在其中一个电池出现故障，还可以从其他电池取电进行车，车辆高速行车时，其中某个电池故障，还可以将车辆的能量回收到其他电池，避免车辆高速动能回馈损坏其他器件，多电池可以充分利用车内空间进行布置，电池可以分时使用，均衡电动车动力电池的充放电次数，均衡和延长电池寿命，使用多块电池，每块电池的体积和质量可以进行分散，可以进行部分电池的快速更换，待到电池电量耗尽，进行更换电池即可，对更换的电池进行单独充电，每次都换电池，以使换电池就行加油一样方便和快速，多电池的能量转换装置中，不同电池可以设置成不同的电压等级，驱动时针对系统车速和电池电压等级进行匹配和切换使用的电池，以使系统效率最高，性能最优，比如低速时，使用低电压的电池进行驱动，高速的时候切换到高电压平台的电池进行驱动优化系统性能，另外，多直流口可以对车辆进行快速充电，可以匹配市面上所有的直流充电桩，车放电对车充电时，可以兼容市面上所有的车辆，已对其进行充电，进行救援，可以充分利用车辆的电池电压等级，根据不同的充电桩输出电压范围进行选择不同使用不同的充放电口进行充电，以便使系统充电效率最高，损耗最小，根据本车的电压等级和需要充电车辆的电压等级，选择不同的充放电口进行放电，以便使系统放电效率最高，损耗最小。

此外，在电机线圈11中的每相线圈中设置多相线圈支路，并使多相线圈中的部分线圈支路或者全部线圈支路分别构成第一绕组单元N1和第二绕组单元N2，增大了使用时的感量，能够充分利用电机绕组电感，增加电机的等效串联感量，扩展电机的功能，减少现有的功能器件，降低整车的成本，成本低，兼容性好。

本申请第三实施例提供一种车辆，电动汽车还包括上述第一实施例提供的能量转换装置，或者包括如上述第二实施例所提供的能量转换装置。

如图38所示，电池包的加热和冷却回路包含以下回路：电机驱动系统冷却回路、电池冷却系统回路、空调系统的冷却回路。电池冷却系统回路通过换热板和空调冷却系统融合；电池冷却系统回路通过四通阀和电机驱动系统冷却回路贯通。电机驱动系统冷却回路通过三通阀的切换将散热器连接和断开。电机驱动系统冷却回路与电池冷却系统回路通过阀体切换，改变管道中冷却液流向，使电机驱动系统加热后的冷却液的流向电池冷却系统，完成热量从电机驱动系统到电池冷却的传递；电机驱动系统处于非加热模式，通过三通阀和四通阀切换，电机驱动系统冷却液走A回路，电池冷却系统的冷却液走C回路；电机处于加热模式，通过三通阀和四通阀切换，电机驱动系统冷却液走B回路，实现电机驱动系统加热后的冷却液流向电池包冷却回路来给电池加热。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种能量转换装置，其特征在于，包括可逆PWM整流器、电机线圈和第一电容模块，所述电机线圈包括第一绕组单元和第二绕组单元，所述可逆PWM整流器分别与所述第一绕组单元、所述第二绕组单元连接，外部的第一电池的第一端与所述第一绕组单元连接，外部的第一直流口的第一端与所述第二绕组单元连接，所述可逆PWM整流器的第一汇流端分别与外部的第二电池的第一端、所述第一电容模块的第一端连接，所述可逆PWM整流器的第二汇流端分别与所述第一电池的第二端、所述第二电池的第二端、所述第一直流口的第二端、所述第一电容模块的第二端连接。

2.如权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，当所述第一直流口连接直流供电设备时，利用直流供电设备、所述第二绕组单元、所述可逆PWM整流器、所述第一电容模块、所述第一绕组单元、所述第一电池形成第一直流充电电路，在第一直流充电电路中，直流供电设备、所述第二绕组单元、所述可逆PWM整流器、所述第一电容模块形成第一直流充电母线充电回路，所述直流供电设备、所述第二绕组单元、所述可逆PWM整流器形成第一直流充电母线充电储能回路，所述直流供电设备、所述第二绕组单元、所述可逆PWM整流器、所述第一电容模块形成第一直流充电母线充电释能回路，将电能从所述第一直流口转移到第一电容模块；所述第一电容模块、所述可逆PWM整流器、所述第一绕组单元、所述第一电池形成第一直流充电母线放电回路，其中，所述第一电容模块、所述可逆PWM整流器、所述第一绕组单元、所述第一电池形成第一直流充电母线放电储能回路，所述可逆PWM整流器、所述第一绕组单元、所述第一电池形成第一直流充电母线放电释能回路；

或者，所述直流供电设备、所述第二绕组单元、所述可逆PWM整流器、所述第二电池形成第二直流充电电路，其中，所述直流供电设备、所述第二绕组单元、所述可逆PWM整流器形成直流充电储能回路，所述直流供电设备、所述第二绕组单元、所述可逆PWM整流器、所述第二电池形成直流充电释能回路。

3.如权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，当所述第一直流口连接直流用电设备时，利用所述第一电池、所述第一绕组单元、所述可逆PWM整流器、所述第一电容模块、所述第二绕组单元、直流用电设备形成第一直流放电电路，在第一直流放电电路中，所述第一电池、所述第一绕组单元、所述可逆PWM整流器、所述第一电容模块形成第一直流放电母线充电回路，所述第一电池、所述第一绕组单元、所述可逆PWM整流器形成第一直流放电母线充电储能回路，所述第一电池、所述第一绕组单元、所述可逆PWM整流器、所述第一电容模块形成第一直流放电母线充电储能释放回路，将电能从第一电池转移到第一电容模块；所述第一电容模块、所述可逆PWM整流器、所述第二绕组单元、所述直流用电设备形成第一直流放电母线放电回路，其中，所述第一电容模块、所述可逆PWM整流器、所述第二绕组单元、所述直流用电设备形成第一直流放电母线放电储能回路，所述可逆PWM整流器的功率桥臂、所述第二绕组单元、所述直流用电设备形成第一直流放电母线放电释能回路；

或者，所述第二电池、所述可逆PWM整流器、所述第二绕组单元、所述直流用电设备形成第二直流放电电路，其中，所述第二电池、所述可逆PWM整流器、所述第二绕组单元、所述直流用电设备形成直流放电储能回路，所述第二绕组单元、所述可逆PWM整流器、所述直流用电设备形成直流放电释能回路。

4.如权利要求3所述的能量转换装置，其特征在于，该能量转换装置还包括第一开关模块，所述第一开关模块用于控制所述第二绕组单元和所述第一直流口的第一端之间的导通状态，还用于控制所述可逆PWM整流器的第二汇流端和所述第一直流口的第二端之间的导通状态。

5.如权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，该能量转换装置还包括第二电容模块，所述第二电容模块分别与所述第二绕组单元和所述可逆PWM整流器的第二汇流端连接。

6.如权利要求4所述的能量转换装置，其特征在于，该能量转换装置还包括第二开关模块，所述第二开关模块连接在所述第一绕组单元和所述第一电池的第一端之间，所述第二开关模块用于控制所述第一绕组单元和所述第一电池的第一端之间的导通状态；

和/或，第三开关模块，所述第三开关模块连接在所述第二绕组单元和所述第一直流口的第一端之间，所述第三开关模块用于控制所述第二绕组单元与所述第一直流口的第一端之间的导通状态。

7.如权利要求6所述的能量转换装置，其特征在于，该能量转换装置还包括第四开关模块和第五开关模块；

所述第四开关模块用于控制所述第一电池分别与所述第一绕组单元、所述可逆PWM整流器的第二汇流端的导通状态；

所述第五开关模块用于控制所述第二电池与所述可逆PWM整流器的第一汇流端、所述可逆PWM整流器的第二汇流端之间的导通状态。

8.如权利要求7所述的能量转换装置，其特征在于，该能量转换装置还包括第六开关模块，所述第一绕组单元和所述第四开关模块的共接点与所述第六开关模块连接，所述可逆PWM整流器的第二汇流端和所述第四开关模块的共接点与所述第六开关模块连接；

第二直流口通过所述第六开关模块、第四开关模块分别与所述第一电池的第一端、第二端连接；

外部的第二直流口、所述第六开关模块、所述第四开关模块与所述第一电池形成第三直流充电电路或所述第一电池、所述第四开关模块、所述第六开关模块、所述外部的第二直流口形成第三直流放电电路；所述第二直流口、所述第六开关模块、所述第一绕组单元、所述可逆PWM整流器、所述第五开关模块与所述第二电池形成第四直流充电电路或者所述第二电池、所述第五开关模块、所述可逆PWM整流器、所述第一绕组单元、所述第六开关模块、所述第二直流口形成第四直流放电电路。

9.如权利要求8所述的能量转换装置，其特征在于，当所述第二直流口连接直流供电设备时，所述直流供电设备、所述第六开关模块、所述第四开关模块、所述第一电池形成第三直流充电电路，或，所述直流供电设备、所述第六开关模块、所述第一绕组单元、所述可逆PWM整流器、所述第五开关模块、所述第二电池形成第四直流充电电路；

当所述第二直流口连接直流用电设备时，所述第一电池、所述第四开关模块、所述第六开关模块、所述直流用电设备形成第三直流放电电路，或，所述第二电池、所述第五开关模块、所述可逆PWM整流器、所述第一绕组单元、所述第六开关模块、所述直流用电设备形成第四直流放电电路。

10.如权利要求9所述的能量转换装置，其特征在于，该能量转换装置还包括第七开关模块，所述第五开关模块和所述可逆PWM整流器的第一汇流端的共接点与所述第七开关模块连接，所述第五开关模块和所述可逆PWM整流器的第二汇流端的共接点与所述第七开关模块连接；

外部的第三直流口通过所述第七开关模块与所述可逆PWM整流器连接；

通过所述第三直流口、所述第七开关模块、所述可逆PWM整流器、所述第一绕组单元、所述第四开关模块与所述第一电池形成第五直流充电电路或第五直流放电电路；

通过所述第三直流口、所述第七开关模块、所述第五开关模块与所述第二电池形成第六直流充电电路或者第六直流放电电路。

11.如权利要求10所述的能量转换装置，其特征在于，当所述第三直流口连接直流供电设备时，所述直流供电设备、所述第七开关模块、所述可逆PWM整流器、所述第一绕组单元、所述第一电池形成第五直流充电电路，或，所述直流供电设备、所述第七开关模块、所述第五开关模块、所述第二电池形成第六直流充电电路；

当所述第三直流口连接直流用电设备时，所述第一电池、所述第一绕组单元、所述可逆PWM整流器、所述第七开关模块、所述直流用电设备形成第五直流放电电路，或，所述第二电池、所述第五开关模块、所述第七开关模块、所述直流用电设备形成第六直流放电电路。

12.如权利要求11所述的能量转换装置，其特征在于，还包括第八开关模块，所述第二绕组单元和所述第一开关模块的共接点与所述第八开关模块连接，外部的第三电池通过所述第八开关模块与所述第二绕组单元连接，所述第三电池通过所述第四开关模块与所述可逆PWM整流器的第二汇流端连接；

通过所述第一直流口、所述第一开关模块、所述第八开关模块、第四开关模块与所述第三电池形成第七直流充电电路或者第七直流放电电路；

通过所述第二直流口、所述第六开关模块、所述第一绕组单元、所述可逆PWM整流器、第一电容模块、所述第二绕组单元、所述第八开关模块、所述第四开关模块与所述第三电池形成第八直流充电电路或者第八直流放电电路；

通过所述第三直流口、所述第七开关模块、所述可逆PWM整流器、所述第二绕组单元、所述第八开关模块、所述第四开关模块与所述第三电池形成第九直流充电电路或者第九直流放电电路。

13.如权利要求12所述的能量转换装置，其特征在于，当所述第一直流口、所述第二直流口、所述第三直流口均连接直流供电设备，形成所述第一直流充电电路，或者所述第二直流充电电路，或者所述第三直流充电电路，或者所述第四直流充电电路，或者所述第五直流充电电路，或者所述第六直流充电电路，或者所述第七直流充电电路，或者所述第八直流充电电路，或者所述第九直流充电电路；

所述能量转换装置根据外部控制信号选择所述第一直流充电电路、所述第二直流充电电路、所述第三直流充电电路、所述第四直流充电电路、所述第五直流充电电路、所述第六直流充电电路、所述第七直流充电电路、所述第八直流充电电路、所述第九直流充电电路中的任意一者工作。

14.如权利要求12所述的能量转换装置，其特征在于，当所述第一直流口、所述第二直流口、所述第三直流口均连接直流用电设备，形成所述第一直流放电电路，或者所述第二直流放电电路，或者所述第三直流放电电路，或者所述第四直流放电电路，或者所述第五直流放电电路，或者所述第六直流放电电路，或者所述第七直流放电电路，或者所述第八直流放电电路，或者所述第九直流放电电路；

所述能量转换装置根据外部控制信号选择所述第一直流放电电路、所述第二直流放电电路、所述第三直流放电电路、所述第四直流放电电路、所述第五直流放电电路、所述第六直流放电电路、所述第七直流放电电路、所述第八直流放电电路、所述第九直流放电电路中的任意一者工作。

15.如权利要求12所述的能量转换装置，当所述第一直流口、所述第二直流口、所述第三直流口均连接直流用电设备时，三个直流口同时进行放电；当所述第一直流口和所述第三直流口连接直流用电设备、所述第二直流口连接直流供电设备时，利用三个直流口实现放电和充电同时进行；当所述第二直流口连接直流用电设备、所述第一直流口和所述第三直流口连接直流供电设备时，利用三个直流口实现放电和充电同时进行；当所述第二直流口和所述第三直流口连接直流放电设备、所述第一直流口连接直流供电设备时，利用三个直流口实现放电和充电同时进行。

16.如权利要求12所述的能量转换装置，其特征在于，所述第一直流口、所述第二直流口、所述第三直流口中的至少一者与所述能量转换装置、至少一个电池形成加热电路；

或者，至少一个电池与所述能量转换装置形成加热电路。

17.如权利要求16所述的能量转换装置，其特征在于，当所述第一直流口、所述第二直流口、所述第三直流口中的至少一者与所述能量转换装置、至少一个电池形成加热电路时，所述可逆PWM整流器根据外部控制信号使直流充电电路、放电电路和所述加热电路协同工作，或者使所述直流放电电路和所述加热电路协同工作，或者使所述直流充电电路和所述加热电路协同工作，或者使所述直流充电电路、所述加热电路以及电机驱动电路协同工作，或者使所述直流放电电路、所述加热电路以及所述电机驱动电路协同工作；

当至少一个电池与所述能量转换装置形成加热电路时，使所述电机驱动电路和所述加热电路协同工作。

18.如权利要求12所述的能量转换装置，其特征在于，所述可逆PWM整流器包括一组M₁路桥臂，所述一组M₁路桥臂中的每路桥臂的第一端共接形成所述可逆PWM整流器的第一汇流端，所述一组M₁路桥臂中的每路桥臂的第二端共接形成所述可逆PWM整流器的第二汇流端；

所述第一绕组单元包括一套m₁相绕组，所述m₁相绕组中的每一相绕组包括n₁个线圈支路，每一相绕组的n₁个线圈支路共接形成一个相端点，所述m₁相绕组的相端点与所述M₁路桥臂中的m₁路桥臂的每路桥臂的中点一一对应连接，所述m₁相绕组中的每一相绕组的n₁个线圈支路中的一个线圈支路还分别与其他相绕组中的n₁个线圈支路中的一个线圈支路连接，以形成n₁个连接点，从n₁个连接点中形成T₁个中性点，从所述T₁个中性点引出J₁条中性线，其中，n₁≥1，m₁≥2，n₁≥T₁≥1，T₁≥J₁≥1且n₁，m₁，J₁，T₁均为正整数；

所述第二绕组单元包括一套m₂相绕组，所述m₂相绕组中的每一相绕组包括n₂个线圈支路，每一相绕组的n₂个线圈支路共接形成一个相端点，所述m₂相绕组的相端点与所述M₁路桥臂中m₂路桥臂的每路桥臂的中点一一对应连接，所述m₂相绕组中的每一相绕组的n₂个线圈支路中的一个线圈支路还分别与其他相绕组中的n₂个线圈支路中的一个线圈支路连接，以形成n₂个连接点，从n₂个连接点中形成T₂个中性点，从所述T₂个中性点引出J₂条中性线，其中，n₂≥1，m₂≥2，M₁≥m₁+m₂，n₂≥T₂≥1，T₂≥J₂≥1且n₂，m₂，T₂，M₁，J₂均为正整数；每一套绕组单元的所有相绕组作为一个基本单元，对每一个基本单元采用电机矢量控制都可以独立的控制电机运行；

所述第四开关模块和所述第五开关模块的共接点与所述J₁条中性线中至少一根连接，所述第一直流口的第一端通过所述第一开关模块与所述J₂条中性线中至少一根连接。

19.一种能量转换装置，其特征在于，包括可逆PWM整流器、电机线圈和第一电容模块，所述电机线圈包括第一绕组单元和第二绕组单元，所述可逆PWM整流器分别与所述第一绕组单元、所述第二绕组单元连接，外部的第一电池的第一端与所述第一绕组单元引出的中性线连接，所述第二绕组单元引出的中性线分别与外部的第一直流口的第一端、外部的第三电池的第一端连接，所述可逆PWM整流器的第一汇流端与所述第一电容模块的第一端连接，所述可逆PWM整流器的第二汇流端分别与所述第一电池的第二端、所述第三电池的第二端、所述第一直流口的第二端、所述第一电容模块的第二端连接。

20.如权利要求19所述的能量转换装置，其特征在于，还包括第三绕组单元，所述第三绕组单元与所述可逆PWM整流器连接，外部的第四电池的第一端与所述第三绕组单元连接，外部的第四电池的第二端与所述可逆PWM整流器的第二汇流端连接。

21.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1至18任意一项所述的能量转换装置，或者如权利要求19至20任意一项所述的能量转换装置。

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