CN112389234A - 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，包括第一可逆PWM整流器、第二可逆PWM整流器、第一电机线圈和第二电机线圈，外部的充放电口通过所述能量转换装置与外部的电池形成直流充电电路或者直流放电电路，外部的电池与所述能量转换装置中的所述第一可逆PWM整流器和所述第一电机线圈形成第一驱动回路，外部的电池与所述能量转换装置中的所述第二可逆PWM整流器和所述第二电机线圈形成第二驱动回路，驱动回路、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，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。

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，有必要开发移动充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充电设备的充电。

本申请是这样实现的，本申请第一方面提供一种能量转换装置，其特征在于，包括第一可逆PWM整流器、第二可逆PWM整流器、第一电机线圈和第二电机线圈，所述第一可逆PWM整流器连接所述第一电机线圈，所述第二可逆PWM整流器连接所述第二电机线圈，第一可逆PWM整流器还包括第一汇流端和第二汇流端，所述第二可逆整流器还包括第三汇流端和第四汇流端，所述第一汇流端连接所述第三汇流端，所述第二汇流端连接所述第四汇流端；

外部的充放电口通过所述能量转换装置与外部的电池形成直流充电电路或者直流放电电路，外部的电池与所述能量转换装置中的所述第一可逆PWM整流器和所述第一电机线圈形成第一驱动回路，外部的电池与所述能量转换装置中的所述第二可逆PWM整流器和所述第二电机线圈形成第二驱动回路；其中，所述第一电机线圈引出的至少一条中性线以及所述第二电机线圈引出的至少一条中性线共接于所述外部的充放电口的第一端，所述外部的电池的正极端连接所述第一汇流端，所述外部的电池的正极端连接所述第二汇流端和所述外部的充放电口的第二端。

本申请第二方面提供一种能量转换装置，包括：

能量存储连接端组，其包括第一能量存储连接端和第二能量存储连接端；

第一可逆PWM整流器，其第一汇流端与所述第一能量存储连接端连接，所述第一可逆PWM整流器的第二汇流端与所述第二能量存储连接端连接；

第二可逆PWM整流器，其第三汇流端与所述第一能量存储连接端连接，所述第二可逆PWM整流器的第四汇流端与所述第二能量存储连接端连接；

第一电机线圈，其与所述第一可逆PWM整流器连接；

第二电机线圈，其与所述第二可逆PWM整流器连接；

充放电连接端组，其包括第一充放电连接端和第二充放电连接端，所述第一充电放电连接端分别与所述第一电机线圈至少一条中性线的和第二电机线圈至少一条中性线，所述第二充放电连接端连接所述第一可逆PWM整流器的第二汇流端。

本申请第三方面提供一种车辆，所述车辆还包括第一方面或者第二方面提供的所述能量转换装置。

本申请提出了一种能量转换装置及车辆，通过采用包括第一可逆PWM整流器、第二可逆PWM整流器、第一电机线圈、第二电机线圈的能量转换装置，使得该能量转换装置工作于驱动模式、充电模式以及放电模式，当工作于驱动模式时，外部的电池与所述能量转换装置中的所述第一可逆PWM整流器和所述第一电机线圈形成第一驱动回路，外部的电池与所述能量转换装置中的所述第二可逆PWM整流器和所述第二电机线圈形成第二驱动回路，当工作于充电模式时，外部的充放电口通过能量转换装置与外部的电池形成直流充电电路，当工作于放电模式时，外部的充放电口通过能量转换装置与外部的电池形成直流放电电路，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，实现了在外部的电池电量不足时接收直流供电设备的充电，以及在外部的电池电量充足时向直流用电设备进行放电，并且驱动回路、直流充电回路和直流放电回路中均采用电机线圈，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回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是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的结构示意图；

图2是本申请实施例一提供的一种能量转换装置中的电机的结构示意图；

图3是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的电路图；

图4是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；

图5是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；

图6是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；

图7是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；

图8是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；

图9是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；

图10是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的电流流向图；

图11是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图12是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图13是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图14是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图15是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图16是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图17是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图18是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图19是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图20是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图21是本申请实施例二提供的一种车辆的结构示意图。

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。

本申请实施例一提供一种能量转换装置，如图1所示，包括第一可逆PWM整流器102、第二可逆PWM整流器105、第一电机线圈103和第二电机线圈106，第一可逆PWM整流器102连接第一电机线圈103，第二可逆PWM整流器105连接第二电机线圈106，第一可逆PWM整流器102还包括第一汇流端和第二汇流端，第二可逆整流器还包括第三汇流端和第四汇流端，第一汇流端连接第三汇流端，第二汇流端连接第四汇流端；

外部的充放电口104通过能量转换装置与外部的电池101形成直流充电电路或者直流放电电路，外部的电池101与能量转换装置中的第一可逆PWM整流器102和第一电机线圈103形成第一驱动回路，外部的电池101与能量转换装置中的第二可逆PWM整流器105和第二电机线圈106形成第二驱动回路；其中，第一电机线圈103引出的至少一条中性线以及第二电机线圈106引出的至少一条中性线共接于外部的充放电口104的第一端，外部的电池101的正极端连接第一汇流端，外部的电池101的正极端连接第二汇流端和外部的充放电口104的第二端。

其中，第一电机和第二电机可以是同步电机(含无刷同步机)或者异步电机，第一电机线圈103和第二电机线圈106的相数大于等于2(如三相电机、五相电机、六相电机、九相电机、十五相等等)，且第一电机线圈103和第二电机线圈106的连接点形成中性点引出中性线，第一电机线圈103和第二电机线圈106的中性线可以是多根数引出，具体第一电机线圈103和第二电机线圈106的连接点数量取决于电机内部绕组并联结构，第一电机线圈103和第二电机线圈106在电机内部的并联连接点的数量以及连接点形成中性点引出中性线的数量由实际方案的使用情况确定；第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105均包括多相桥臂，桥臂数量根据电机的相数进行配置，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、MOSFET管、SiC管等器件类型，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，第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105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；外部的充放电口104可以为直流充放电口104，也可以为交流充放电口104，直流充放电口104用于连接直流供电设备或者直流用电设备，可以接收直流供电设备输出的电流或者向直流用电设备输出电流，交流充放电口104用于连接交流供电设备或者交流用电设备，可以接收交流供电设备输出的电流或者向交流用电设备输出电流，外部的电池101可以为车辆内的电池，例如动力电池等，能量转换装置还包括控制模块，控制模块分别与第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105连接，并向第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105发送控制信号，控制模块可以包括整车控制器、可逆PWM整流器的控制电路和BMS电池101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第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105中功率开关单元的导通和关断以实现不同电流回路的导通。

其中，该能量转换装置可以工作于驱动模式、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，外部的电池101与能量转换装置中的第一可逆PWM整流器102和第一电机线圈103形成第一驱动回路，外部的电池101与能量转换装置中的第二可逆PWM整流器105和第二电机线圈106形成第二驱动回路，外部的电池101向第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105提供直流电，第一可逆PWM整流器102将直流电逆变为三相交流电，并将三相交流电输入第一电机线圈103以驱动电机运转，第二可逆PWM整流器105将直流电逆变为三相交流电，并将三相交流电输入第二电机线圈106以驱动电机运转。

当该能量转换装置工作于直流充电模式时，外部的充放电口104、能量转换装置、外部的电池101形成直流充电电路，外部的充放电口104连接直流供电设备，并为直流充电电路提供直流电源，当该能量转换装置工作于直流放电模式时，外部的充放电口104、能量转换装置、外部的电池101形成直流放电电路，外部的充放电口104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。

本申请实施例一种能量转换装置的技术效果在于：通过采用包括第一可逆PWM整流器102、第二可逆PWM整流器105、第一电机线圈103、第二电机线圈106的能量转换装置，使得该能量转换装置工作于驱动模式、充电模式以及放电模式，当工作于驱动模式时，外部的电池101与能量转换装置中的第一可逆PWM整流器102和第一电机线圈103形成第一驱动回路，外部的电池101与能量转换装置中的第二可逆PWM整流器105和第二电机线圈106形成第二驱动回路，当工作于充电模式时，外部的充放电口104通过能量转换装置与外部的电池101形成直流充电电路，当工作于放电模式时，外部的充放电口104通过能量转换装置与外部的电池101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，实现了在外部的电池101电量不足时接收直流供电设备的充电，以及在外部的电池101电量充足时向直流用电设备进行放电，并且驱动回路、直流充电回路和直流放电回路中均采用电机线圈，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回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。

对于能量转换装置与外部的电池101、供电设备或者用电设备形成的电路结构包括以下实施方式：

作为第一种实施方式，外部的充放电口104连接直流供电设备时，直流供电设备通过能量转换装置中的第一可逆PWM整流器102和第一电机线圈103与外部的电池101形成第一直流充电电路；

直流供电设备通过能量转换装置中的第二可逆PWM整流器105和第二电机线圈106与外部的电池101形成第二直流充电电路；

能量转换装置根据外部控制信号选择第一直流充电电路或者第二直流充电电路工作。

其中，在直流充电模式下，外部的充放电口104连接直流供电设备，直流供电设备通过能量转换装置中的第一可逆PWM整流器102和第一电机线圈103与外部的电池101形成第一直流充电电路，当第一直流充电电路工作时，直流供电设备为第一直流充电电路提供直流电源，直流供电设备、第一电机线圈103、第一可逆PWM整流器102形成第一直流充电储能回路，直流供电设备、第一电机线圈103、第一可逆PWM整流器102、外部的电池101形成第一直流充电储能释放回路，第一直流充电电路包括第一直流充电储能回路和第一直流充电储能释放回路，在第一直流充电储能回路工作过程中，直流供电设备通过向第一直流充电储能回路输出电能将电能存储在第一电机线圈103中，在第一直流充电储能释放回路工作过程中，直流供电设备与第一电机线圈103一同通过第一直流充电储能释放回路为外部的电池101进行充电，实现了直流供电设备通过第一直流充电电路对外部的电池101进行充电的过程。

其中，在直流充电模式下，外部的充放电口104连接直流供电设备，直流供电设备通过能量转换装置中的第二可逆PWM整流器105和第二电机线圈106与外部的电池101形成第二直流充电电路，当第二直流充电电路工作时，直流供电设备为第二直流充电电路提供直流电源，直流供电设备、第二电机线圈106、第二可逆PWM整流器105形成第二直流充电储能回路，直流供电设备、第二电机线圈106、第二可逆PWM整流器105、外部的电池101形成第二直流充电储能释放回路，第二直流充电电路包括第二直流充电储能回路和第二直流充电储能释放回路，在第二直流充电储能回路工作过程中，直流供电设备通过向第二直流充电储能回路输出电能将电能存储在第二电机线圈106中，在第二直流充电储能释放回路工作过程中，直流供电设备与第二电机线圈106一同通过第二直流充电储能释放回路为外部的电池101进行充电，实现了直流供电设备通过第二直流充电电路对外部的电池101进行充电的过程。

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工作或者第二直流充电电路工作或者第一直流充电电路和第二直流充电电路同时工作，是指能量转换装置根据外部控制信号通过控制第一可逆PWM整流器102实现选择第一直流充电电路工作，控制第二可逆PWM整流器105实现选择第二直流充电电路工作，控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流充电电路和第二直流充电电路同时工作。

表1

如表1所示，第一种实施方式为能量转换装置根据外部控制信号通过控制第一可逆PWM整流器102实现选择第一直流充电电路工作，包括：

第一种情况，能量转换装置根据外部控制信号同相控制第一可逆PWM整流器102中的桥臂导通使第一直流充电电路工作，并控制第二可逆PWM整流器105中的桥臂使第二直流充电电路停止工作。

第二种情况，能量转换装置根据外部控制信号错相控制第一可逆PWM整流器102中的桥臂导通使第一直流充电电路工作，并控制第二可逆PWM整流器105中的桥臂使第二直流充电电路停止工作。

第二种实施方式为能量转换装置根据外部控制信号通过控制第二可逆PWM整流器105实现选择第二直流充电电路工作，包括：

第三种情况，能量转换装置根据外部控制信号同相控制第二可逆PWM整流器105中的桥臂导通使第二直流充电电路工作，并控制第一可逆PWM整流器102中的桥臂使第一直流充电电路停止工作。

第四种情况，能量转换装置根据外部控制信号错相控制第二可逆PWM整流器105中的桥臂导通使第二直流充电电路工作，并控制第一可逆PWM整流器102中的桥臂使第一直流充电电路停止工作。

上述四种情况中可以采用对可逆PWM整流器中的桥臂进行同步控制，即同步开通和同步关断，这样电机电流在同步开通时同时增加，同步关断时也同时减小，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，可以采用对可逆PWM整流器中的桥臂进行错相位控制，错开的角度＝360/电机相数，比如三相桥臂错开约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，但是可能会存在一定转矩脉动。

表2

第三种实施方式为控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流充电电路和第二直流充电电路同时工作，包括以下8种情况：

第五种情况，能量转换装置根据外部控制信号同相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流充电电路和第二直流充电电路同时工作时，并且使第一可逆PWM整流器102的桥臂同相导通，以及使第二可逆PWM整流器105同相导通；

第六种情况，能量转换装置根据外部控制信号同相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流充电电路和第二直流充电电路同时工作时，并且使第一可逆PWM整流器102的桥臂错相导通，以及使第二可逆PWM整流器105同相导通；

第七种情况，能量转换装置根据外部控制信号同相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流充电电路和第二直流充电电路同时工作时，并且使第一可逆PWM整流器102的桥臂同相导通，以及使第二可逆PWM整流器105错相导通；

第八种情况，能量转换装置根据外部控制信号同相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流充电电路和第二直流充电电路同时工作时，并且使第一可逆PWM整流器102的桥臂错相导通，以及使第二可逆PWM整流器105错相导通；

第九种情况，能量转换装置根据外部控制信号错相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流充电电路和第二直流充电电路同时工作时，并且使第一可逆PWM整流器102的桥臂同相导通，以及使第二可逆PWM整流器105同相导通；

第十种情况，能量转换装置根据外部控制信号错相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流充电电路和第二直流充电电路同时工作时，并且使第一可逆PWM整流器102的桥臂错相导通，以及使第二可逆PWM整流器105同相导通；

第十一种情况，能量转换装置根据外部控制信号错相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流充电电路和第二直流充电电路同时工作时，并且使第一可逆PWM整流器102的桥臂同相导通，以及使第二可逆PWM整流器105错相导通；

第十二种情况，能量转换装置根据外部控制信号错相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流充电电路和第二直流充电电路同时工作时，并且使第一可逆PWM整流器102的桥臂错相导通，以及使第二可逆PWM整流器105错相导通。

上述八种情况中，控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105时可以采用同相控制；也可以进行错相控制，即错开一定的角度，比如第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105错开180或者90度，优选错开180度；每个PWM整流器的桥臂开关又可以分别采用同相位控制和错相位控制。

本实施方式的技术效果在于：当外部的充电口连接直流供电设备时，通过直流供电设备、第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103以及外部的电池101形成的第一直流充电电路，并通过直流供电设备、第二可逆PWM整流器105、第二电机线圈106以及外部的电池101形成第二直流充电电路，可以根据不同的需求选择第一直流充电电路工作或者第二直流充电电路工作或者第一直流充电电路和第二直流充电电路同时工作，第一直流充电电路和第二直流充电电路中可以实现电机绕组的串联使用，增大电机绕组使用时的等效感量，充放电纹波小，控制方式简单，且省去外置电感，节省控制器质量，实现电机的多维度复用，集成度高。

此外，第一直流充电电路和第二直流充电电路中的第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105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。

需要说明的是，第一直流充电电路和第二直流充电电路无论采用同相位或者错相位控制，都可以同时实现电池101的充放电、电池101的加热、电机的扭矩输出的协同控制。

作为第二种实施方式，外部的充放电口104连接直流用电设备时，外部的电池101通过能量转换装置中的第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103与直流用电设备形成第一直流放电电路；外部的电池101通过能量转换装置中的第二可逆PWM整流器105和第二电机线圈106与直流用电设备形成第二直流放电电路；能量转换装置根据外部控制信号选择第一直流放电电路工作或者第二直流放电电路工作或者第一直流放电电路和第二直流放电电路同时工作。

其中，在直流放电模式下，外部的电池101、第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103与直流用电设备形成第一直流放电电路，外部的电池101、第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103、直流用电设备形成第一直流放电储能回路，第一电机线圈103、第一可逆PWM整流器102以及直流用电设备形成第一直流放电储能释放回路，第一放电电路包括第一直流放电储能回路和第一直流放电储能释放回路，在第一直流放电储能回路工作过程中，外部的电池101通过向第一直流放电储能回路输出电能将电能存储在第一电机线圈103中同时对直流用电设备进行放电，在第一直流放电储能释放回路工作过程中，第一电机线圈103通过第一直流放电储能回路对直流用电设备进行放电，实现了外部的电池101通过第一直流放电电路对直流用电设备进行放电的过程。

其中，在直流放电模式下，外部的电池101、第二可逆PWM整流器105、第二电机线圈106与直流用电设备形成第二直流放电电路，外部的电池101、第二可逆PWM整流器105、第二电机线圈106、直流用电设备形成第二直流放电储能回路，第二电机线圈106、第二可逆PWM整流器105以及直流用电设备形成第二直流放电储能释放回路，第二放电电路包括第二直流放电储能回路和第二直流放电储能释放回路，在第二直流放电储能回路工作过程中，外部的电池101通过向第一直流放电储能回路输出电能将电能存储在第二电机线圈106中同时对直流用电设备进行放电，在第二直流放电储能释放回路工作过程中，第二电机线圈106通过第二直流放电储能回路对直流用电设备进行放电，实现了外部的电池101通过第二直流放电电路对直流用电设备进行放电的过程。

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工作或者第二直流放电电路工作或者第一直流放电电路和第二直流放电电路同时工作，是指能量转换装置根据外部控制信号通过控制第一可逆PWM整流器102实现选择第一直流放电电路工作，控制第二可逆PWM整流器105实现选择第二直流放电电路工作，控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流放电电路和第二直流放电电路同时工作。

第一种实施方式为能量转换装置根据外部控制信号通过控制第一可逆PWM整流器102实现选择第一直流放电电路工作，包括：

第一种情况，能量转换装置根据外部控制信号同相控制第一可逆PWM整流器102中的桥臂导通使第一直流放电电路工作，并控制第二可逆PWM整流器105中的桥臂使第二直流放电电路停止工作。

第二种情况，能量转换装置根据外部控制信号错相控制第一可逆PWM整流器102中的桥臂导通使第一直流放电电路工作，并控制第二可逆PWM整流器105中的桥臂使第二直流放电电路停止工作。

第二种实施方式为能量转换装置根据外部控制信号通过控制第二可逆PWM整流器105实现选择第二直流放电电路工作，包括：

第三种情况，能量转换装置根据外部控制信号同相控制第二可逆PWM整流器105中的桥臂导通使第二直流放电电路工作，并控制第一可逆PWM整流器102中的桥臂使第一直流放电电路停止工作。

第四种情况，能量转换装置根据外部控制信号错相控制第二可逆PWM整流器105中的桥臂导通使第二放电放电电路工作，并控制第一可逆PWM整流器102中的桥臂使第一放电电路停止工作。

第三种实施方式为控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流放电电路和第二直流放电电路同时工作，包括以下8种情况：

第五种情况，能量转换装置根据外部控制信号同相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流放电电路和第二直流放电电路同时工作时，并且使第一可逆PWM整流器102的桥臂同相导通，以及使第二可逆PWM整流器105同相导通；

第六种情况，能量转换装置根据外部控制信号同相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流放电电路和第二直流放电电路同时工作时，并且使第一可逆PWM整流器102的桥臂错相导通，以及使第二可逆PWM整流器105同相导通；

第七种情况，能量转换装置根据外部控制信号同相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流放电电路和第二直流放电电路同时工作时，并且使第一可逆PWM整流器102的桥臂同相导通，以及使第二可逆PWM整流器105错相导通；

第八种情况，能量转换装置根据外部控制信号同相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流放电电路和第二直流放电电路同时工作时，并且使第一可逆PWM整流器102的桥臂错相导通，以及使第二可逆PWM整流器105错相导通；

第九种情况，能量转换装置根据外部控制信号错相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流放电电路和第二直流放电电路同时工作时，并且使第一可逆PWM整流器102的桥臂同相导通，以及使第二可逆PWM整流器105同相导通；

第十种情况，能量转换装置根据外部控制信号错相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流放电电路和第二直流放电电路同时工作时，并且使第一可逆PWM整流器102的桥臂错相导通，以及使第二可逆PWM整流器105同相导通；

第十一种情况，能量转换装置根据外部控制信号错相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流放电电路和第二直流放电电路同时工作时，并且使第一可逆PWM整流器102的桥臂同相导通，以及使第二可逆PWM整流器105错相导通；

第十二种情况，能量转换装置根据外部控制信号错相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105使第一直流放电电路和第二直流放电电路同时工作时，并且使第一可逆PWM整流器102的桥臂错相导通，以及使第二可逆PWM整流器105错相导通。

上述八种情况中，控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105时可以采用同相控制；也可以进行错相控制，即错开一定的角度，比如第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105错开180或者90度，优选错开180度；每个PWM整流器的桥臂开关又可以分别采用同相位控制和错相位控制。

本申请第二种实施方式的技术效果在于：当外部的充放电口104连接直流用电设备时，通过外部的电池101、第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103以及直流用电设备形成的第一放电电路，并通过外部的电池101、第二可逆PWM整流器105、第二电机线圈106以及直流用电设备形成第二放电电路，可以根据不同的需求选择第一放电电路或者第二放电电路工作。

此外，第一直流放电电路同第一直流充电电路中绕组单元的连接方式以及对可逆PWM整流器的控制所带来的技术效果一致，第二放电电路同第二直流充电电路中绕组单元的连接方式以及对可逆PWM整流器的控制所带来的技术效果一致，可以参照上文的第一直流充电电路和第二直流充电电路的技术效果，在此不再赘述。

作为第三种实施方式，外部的充放电口104包括第一外部充放电口和第二外部充放电口，分别连接直流供电设备和直流用电设备时，直流供电设备通过能量转换装置中的第一可逆PWM整流器102和第一电机线圈103与外部的电池101形成第一直流充电电路；

外部的电池101通过能量转换装置中的第二可逆PWM整流器105和第二电机线圈106与直流用电设备形成第二直流放电电路；

能量转换装置根据外部控制信号选择第一直流充电电路工作或者第二直流放电电路工作或者第一直流充电电路和第二直流放电电路同时工作。

其中，在直流充电模式下，外部的充放电口104连接直流供电设备，直流供电设备通过能量转换装置中的第一可逆PWM整流器102和第一电机线圈103与外部的电池101形成第一直流充电电路，当第一直流充电电路工作时，直流供电设备为第一直流充电电路提供直流电源，直流供电设备、第一电机线圈103、第一可逆PWM整流器102形成第一直流充电储能回路，直流供电设备、第一电机线圈103、第一可逆PWM整流器102、外部的电池101形成第一直流充电储能释放回路，第一直流充电电路包括第一直流充电储能回路和第一直流充电储能释放回路，在第一直流充电储能回路工作过程中，直流供电设备通过向第一直流充电储能回路输出电能将电能存储在第一电机线圈103中，在第一直流充电储能释放回路工作过程中，直流供电设备与第一电机线圈103一同通过第一直流充电储能释放回路为外部的电池101进行充电，实现了直流供电设备通过第一直流充电电路对外部的电池101进行充电的过程。

其中，在直流放电模式下，外部的电池101、第二可逆PWM整流器105、第二电机线圈106与直流用电设备形成第二直流放电电路，外部的电池101、第二可逆PWM整流器105、第二电机线圈106、直流用电设备形成第二直流放电储能回路，第二电机线圈106、第二可逆PWM整流器105以及直流用电设备形成第二直流放电储能释放回路，第二放电电路包括第二直流放电储能回路和第二直流放电储能释放回路，在第二直流放电储能回路工作过程中，外部的电池101通过向第一直流放电储能回路输出电能将电能存储在第二电机线圈106中同时对直流用电设备进行放电，在第二直流放电储能释放回路工作过程中，第二电机线圈106通过第二直流放电储能回路对直流用电设备进行放电，实现了外部的电池101通过第二直流放电电路对直流用电设备进行放电的过程。

本申请第三种实施方式的技术效果在于：当外部的充放电口104连接直流供电设备和直流用电设备时，直流供电设备、第一可逆PWM整流器102和第一电机线圈103与外部的电池101形成第一直流充电电路，并通过外部的电池101、第二可逆PWM整流器105、第二电机线圈106以及直流用电设备形成第二放电电路，可以根据不同的需求选择直流供电设备对外部的电池101进行充电的同时或者外部的电池101对直流用电设备进行放电。

作为第四种实施方式，外部的电池101通过能量转换装置中的第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103与直流用电设备形成第一直流放电电路；

直流供电设备通过能量转换装置中的第二可逆PWM整流器105和第二电机线圈106与外部的电池101形成第二直流充电电路；

能量转换装置根据外部控制信号选择第一直流放电电路工作或者第二直流充电电路工作或者第一直流放电电路和第二直流充电电路同时工作。

其中，在直流放电模式下，外部的电池101、第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103与直流用电设备形成第一直流放电电路，外部的电池101、第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103、直流用电设备形成第一直流放电储能回路，第一电机线圈103、第一可逆PWM整流器102以及直流用电设备形成第一直流放电储能释放回路，第一放电电路包括第一直流放电储能回路和第一直流放电储能释放回路，在第一直流放电储能回路工作过程中，外部的电池101通过向第一直流放电储能回路输出电能将电能存储在第一电机线圈103中同时对直流用电设备进行放电，在第一直流放电储能释放回路工作过程中，第一电机线圈103通过第一直流放电储能回路对直流用电设备进行放电，实现了外部的电池101通过第一直流放电电路对直流用电设备进行放电的过程。

其中，在直流充电模式下，外部的充放电口104连接直流供电设备，直流供电设备、第二可逆PWM整流器105、第二电机线圈106与外部的电池101形成第二直流充电电路，当第二直流充电电路工作时，直流供电设备为第二直流充电电路提供直流电源，直流供电设备、第二电机线圈106、第二可逆PWM整流器105形成第二直流充电储能回路，直流供电设备、第二电机线圈106、第二可逆PWM整流器105、外部的电池101形成第二直流充电储能释放回路，第二直流充电电路包括第二直流充电储能回路和第二直流充电储能释放回路，在第二直流充电储能回路工作过程中，直流供电设备通过向第二直流充电储能回路输出电能将电能存储在第二电机线圈106中，在第二直流充电储能释放回路工作过程中，直流供电设备与第二电机线圈106一同通过第二直流充电储能释放回路为外部的电池101进行充电，实现了直流供电设备通过第二直流充电电路对外部的电池101进行充电的过程。

本申请第四种实施方式的技术效果在于：当外部的充放电口104连接直流供电设备和直流用电设备时，外部的电池101、第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103与直流用电设备形成第一直流放电电路，并通过直流供电设备、第二可逆PWM整流器105、第二电机线圈106与外部的电池101形成第二直流充电电路，可以根据不同的需求选择直流供电设备对外部的电池101进行充电的同时或者外部的电池101对直流用电设备进行放电。

作为第五种实施方式，外部的充放电口104通过能量转换装置与外部的电池101形成交流充电电路或者交流放电电路。

其中，外部的充放电口104通过能量转换装置中的第一电机线圈103、第一可逆PWM整流器102、第二可逆PWM整流器105、第二电机线圈106与外部的电池101形成交流充电电路或者交流放电电路。外部的交流口、所述第二电机线圈、所述第二可逆PWM整流器、所述功率开关模块与外部的电池形成交流充电电路或者所述外部的电池、所述第二可逆PWM整流器、所述第二电机线圈、所述功率开关模块与所述外部的交流口形成交流放电电路。

其中，在交流充电模式下，外部的充放电口104、第一电机线圈103、第一可逆PWM整流器102、第二可逆PWM整流器105、第二电机线圈106与外部的电池101形成交流充电电路，在上述充电模式下，外部充电口连接交流供电设备，为交流充电电路提供交流电源，交流供电设备、第一电机线圈103、第一可逆PWM整流器102、第二可逆PWM整流器105、第二电机线圈106形成交流充电储能回路，交流供电设备、第一电机线圈103、第一可逆PWM整流器102、第二可逆PWM整流器105、第二电机线圈106、外部的电池101形成交流充电储能释放回路，交流充电电路包括交流充电储能回路和交流充电储能释放回路，在交流充电储能回路工作过程中，交流供电设备通过向交流充电储能回路输出电能将电能存储在第一电机线圈103和第二电机线圈106中，在交流充电储能释放回路工作过程中，交流供电设备与第一电机线圈103、第二电机线圈106一同通过交流充电储能释放回路为外部的电池101进行充电，实现了交流供电设备通过交流充电电路对外部的电池101进行充电的过程。

其中，在交流放电模式下，外部的电池101、第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103、第二电机线圈106、第二可逆PWM整流器105、外部的充放电口104形成交流放电电路，在上述放电模式下，外部充放电口104连接交流用电设备，外部的电池101通过交流放电电路为交流用电设备提供交流电源，外部的电池101、第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103、第二电机线圈106、第二可逆PWM整流器105、交流用电设备形成交流放电储能回路，第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103、第二电机线圈106、第二可逆PWM整流器105、交流用电设备形成交流放电储能释放回路，交流放电电路包括交流放电储能回路和交流放电储能释放回路，在交流放电储能回路工作过程中，外部的电池101通过向交流放电储能回路输出电能将电能存储在第一电机线圈103和第二电机线圈106中，在交流放电储能释放回路工作过程中，第一电机线圈103和第二电机线圈106为交流用电设备进行放电，实现了外部的电池101通过交流放电电路对交流用电设备进行放电的过程。

本申请第五种实施方式的技术效果在于：当外部的充放电口104连接交流供电设备时，通过外部的电池101、第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103、第二电机线圈106、第二可逆PWM整流器105、外部的充放电口104形成交流充放电电路，可以根据外部的充电口连接不同的模块选择能量转换装置进行交流充电或者交流放电的过程。

作为第六种实施方式，当外部的充放电口104与能量转换装置形成加热回路时，外部的充放电口104与能量转换装置中的第一可逆PWM整流器102和第一电机线圈103形成第一加热回路，外部的充放电口104与能量转换装置中的第二可逆PWM整流器105和第二电机线圈106形成第二加热回路，外部的充放电口104与能量转换装置中的第一可逆PWM整流器102和第一电机线圈103形成第三驱动回路，外部的充放电口104与能量转换装置中的第二可逆PWM整流器105和第二电机线圈106形成第四驱动回路，可逆PWM整流器根据外部控制信号控制使第一直流放电电路和第二加热回路协同工作，或者使第二直流放电电路和第一加热回路协同工作，或者使第一直流放电电路、第二加热回路以及第三驱动回路协同工作，或者使第二直流放电电路、第一加热回路以及第四驱动回路协同工作。

其中，能量转换装置根据外部控制信号控制第一加热回路或者第二加热回路工作时，直流供电设备向述第一加热回路或者第二加热回路输出电流，该电流流经电机线圈使电机线圈耗电产生热量，产生的热量可以用来加热电池101或者座椅等待加热设备，实现了加热回路和充电电路协同工作以及实现加热回路、充电电路以及驱动回路的协同工作。

作为第七种实施方式，电池101与能量转换装置形成加热回路时，外部的电池101与能量转换装置中的第一可逆PWM整流器102和第一电机线圈103形成第三加热回路，外部的电池101与能量转换装置中的第二可逆PWM整流器105和第二电机线圈106形成第四加热回路，可逆PWM整流器根据外部控制信号控制使第一直流充电电路和第四加热回路协同工作，或者使第二直流充电电路和第三加热回路协同工作，或者使第一直流充电电路、第四加热回路以及第一驱动回路协同工作，或者使第二直流充电电路、第三加热回路以及第二驱动回路协同工作。

其中，能量转换装置根据外部控制信号控制第三加热回路或者第四加热回路工作时，外部的电池101向述第三加热回路或者第四加热回路输出电流，该电流流经电机线圈使电机线圈耗电产生热量，产生的热量可以用来加热电池101或者座椅等待加热设备，实现了加热回路和放电电路协同工作以及实现加热回路、放电电路以及驱动回路的协同工作。

作为第八种实施方式，外部的充放电口104通过能量转换装置与第一电机线圈103和第二电机线圈106形成第五加热回路时，可逆PWM整流器根据外部控制信号控制使交流充电电路和第五加热回路协同工作。

其中，能量转换装置根据外部控制信号控制第五加热回路工作时，交流供电设备向述第五加热回路输出电流，该电流流经电机线圈使电机线圈耗电产生热量，产生的热量可以用来加热电池101或者座椅等待加热设备，实现了加热回路和交流充电电路协同工作。

作为第九种实施方式，外部的电池101通过能量转换装置中的第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103、第二电机线圈106、第二可逆PWM整流器105形成第六加热电路。

本实施方式中，外部的电池101、第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103、第二电机线圈106、第二可逆PWM整流器105形成加热储能回路，第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103、第二电机线圈106、第二可逆PWM整流器105形成储能释放回路，能量转换装置根据外部控制信号通过加热储能回路和储能释放回路交替工作，实现外部的电池101向能量转换装置输出电流对电机线圈进行加热。

作为第十种实施方式，能量转换装置包括功率开关模块，外部的充放电口104通过能量转换装置与外部的电池101形成交流充电电路或者交流放电电路，其中，功率开关模块的第一端与第一汇流端连接，功率开关模块的第二端连接第二汇流端，功率开关模块的第三端连接外部的充放电口104的第二端。

对于功率开关模块，功率开关模块包括第七功率开关单元和第八功率开关单元，第七功率开关单元的第一端为功率开关模块的第一端，第八功率开关单元的第二端为功率开关模块的第二端，第七功率开关单元的第二端与第八功率开关单元的第一端共接并形成功率开关模块的第三端。

其中，第七功率开关单元和第八功率开关单元可以是晶体管、IGBT、MOSFET管、SiC管等器件类型，两个功率开关单元构成一相桥臂，可以通过控制模块向第七功率开关单元和第八功率开关单元输出PWM信号使第七功率开关单元或者第八功率开关单元导通或者关断，当第七功率开关单元或者第八功率开关单元其中一者导通时，可以使交流供电设备、功率开关模块、第二电机线圈106，第二可逆PWM整流器105、外部电池101形成交流充放电回路。

本实施方式的技术效果在于：通过在功率开关模块中设置第七功率开关单元和第八功率开关单元，控制第七功率开关单元和第八功率开关单元与交流供电设备、功率开关模块、第二电机线圈106，第二可逆PWM整流器105、外部电池101形成，实现了交流功能供电设备对外部的电池101的交流充电。

对于第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105，作为一种实施方式，如图2所示，第一可逆PWM整流器102包括一组M₁路桥臂，第一电机线圈103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个连接点形成的中性点引出至少一条中性线，其中，n₁≥2，m₁≥2，M₁≥2，M₁≥m₁，且n₁，m₁，M₁均为整数；

第二可逆PWM整流器105包括一组M₂路桥臂，第二绕组单元包括一套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M₂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，n₂个连接点形成的中性点引出至少一条中性线，其中，n₂≥2，m₂≥2，M₂≥m₂且n₂，m₂，M₂均为整数。

作为一种实施方式，能量转换装置还包括第一开关、第二开关以及直流充放电开关模块，第一电机线圈103引出第一中性线，第二电机线圈106引出第二中性线，第一中性线通过第一开关连接直流充放电开关模块的第一端，第二中性线通过第二开关连接直流充放电开关模块的第一端，第一可逆PWM整流器102的第二汇流端连接直流充放电开关模块的第二端，直流充放电开关模块的第三端连接外部的充放电口104的第一端，直流充放电开关模块的第四端连接外部的充放电口104的第二端。

图3为本实施方式提供的能量转换装置的电路图，以m₁＝M₁＝3，n₁＝4为例，电机线圈形成4个连接点，能量转换装置包括第一可逆PWM整流器102、第一电机线圈103、第二可逆PWM整流器105、第二电机线圈106，还包括开关K1、开关K2，电阻R、开关K3、电容C1以及电容C21，电池101的正极连接开关K1的第一端和开关K2的第一端，K2的第二端连接电阻R的第一端，开关K1的第二端和电阻R的第二端共接后连接电容C1的第一端和电容C21的第一端，电池101的负极连接开关K3的第一端，开关K3的第二端连接电容C1的第二端，第一可逆PWM整流器102包括三相桥臂，第一相桥臂包括串联连接的第一功率开关单元和第二功率开关单元，第二相桥臂包括串联连接的第三功率开关单元和第四功率开关单元，第三相桥臂包括串联连接的第五功率开关单元和第六功率开关单元，第一功率开关单元的输入端、第三功率开关单元的输入端、第五功率开关单元的输入端共接于电容C2的第一端并形成第一汇流端，第二功率开关单元的输出端、第四功率开关单元的输出端、第六功率开关单元的输出端共接于电容C2的第二端并形成第二汇流端，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，第一电机线圈103包括一套三相绕组，每相绕组包括四个线圈，第一相线圈中的线圈A1、线圈A2、线圈A3、线圈A4共接于第一相桥臂的中点A，第二相线圈中线圈B1、线圈B2、线圈B3、线圈B4共接于第二相桥臂的中点B，第三相线圈中线圈C1、线圈C2、线圈C3、线圈C4共接于第三相桥臂的中点C，线圈A1、线圈B1、线圈C1共接形成第一连接点n1，线圈A2、线圈B2、线圈C2共接形成第二连接点n2，线圈A3、线圈B3、线圈C3共接形成第三连接点n3，线圈A4、线圈B4、线圈C4共接形成第四连接点n4，第一连接点n1、第二连接点n2和第二连接点n3共接形成第一中性点并引出第一中性线。

第二可逆PWM整流器105包括三相桥臂，第四相桥臂包括串联连接的第二十一功率开关单元和第二十二功率开关单元，第五相桥臂包括串联连接的第二十三功率开关单元和第二十四功率开关单元，第六相桥臂包括串联连接的第二十五功率开关单元和第二十六功率开关单元，第二十一功率开关单元的输入端、第二十三功率开关单元的输入端、第二十五功率开关单元的输入端共接于电容C21的第一端并形成第三汇流端，第二十二功率开关单元的输出端、第二十四功率开关单元的输出端、第二十六功率开关单元的输出端共接于电容C21的第二端并形成第四汇流端，第二十一功率开关单元包括第二十一上桥臂VT21和第二十一上桥二极管VD21，第二十二功率开关单元包括第二下桥臂VT22和第二十二下桥二极管VD22，第二十三功率开关单元包括第二十三上桥臂VT23和第二十三上桥二极管VD23，第二十四功率开关单元包括第二十四下桥臂VT24和第二十四下桥二极管VD24，第二十五功率开关单元包括第二十五上桥臂VT25和第二十五上桥二极管VD25，第二十六功率开关单元包括第二十六下桥臂VT26和第二十六下桥二极管VD26，第二电机线圈106包括一套三相绕组，每相绕组包括四个线圈，第一相线圈中的线圈U1、线圈U2、线圈U3、线圈U4共接于第四相桥臂的中点U，第二相线圈中线圈V1、线圈V2、线圈V3、线圈V4共接于第五相桥臂的中点V，第三相线圈中线圈W1、线圈W2、线圈W3、线圈W4共接于第六相桥臂的中点W，线圈U1、线圈V1、线圈W1共接形成第五连接点n5，线圈U2、线圈V2、线圈W2共接形成第六连接点n6，线圈U3、线圈V3、线圈W3共接形成第七连接点n7，线圈U4、线圈V4、线圈W4共接形成第八连接点n8，第五连接点n5和第七连接点n7共接形成第二中性点并引出第二中性线，第一开关为开关K4，第二开关为开关K24，能量转换装置还包括开关K5、开关K6、电容C2，外部的充放电口104为直流充放电口104，直流充放电口104的第一端连接开关K5的第一端和开关K6的第一端，开关K5的第二端连接电容C2的第一端和开关K4的第一端，开关K4的第二端连接第一中性线，开关K24的第二端连接第二中性线。

作为一种实施方式，能量转换装置还包括交流充放电开关模块，第一中性线连接交流充放电开关模块的第一端，第二中性线连接交流充放电开关模块的第二端，交流充放电开关模块的第三端连接外部的充放电口104的第一端，交流充放电开关模块的第四端连接外部的充放电口104的第二端。

具体的，本实施方式如图4所示，与图3的区别在于交流充放电开关模块包括开关K10和开关K11，开关K10的第一端的第二端分别为交流充放电开关模块的第一端和第三端，开关K12的第一端的第二端分别为交流充放电开关模块的第二端和第四端，第一中性线连接开关K10的第一端，第二中性线连接开关K11的第一端，开关K10的第二端连接充放电口104的第一端，开关K11的第二端连接充放电口104的第二端。

作为一种实施方式，能量转换装置还包括功率开关模块和交流充放电开关模块，功率开关模块的第一端连接第一可逆PWM整流器102的第一汇流端，功率开关模块的第二端连接第一可逆PWM整流器102的第二汇流端，第三中性线连接交流充放电开关模块的第一端，功率开关模块的第三端连接交流充放电开关模块的第二端，交流充放电开关模块的第三端连接外部的充放电口104的第一端，交流充放电开关模块的第四端连接外部的充放电口104的第二端。

具体的，本实施方式如图5所示，与图3的区别在于功率开关模块包括第七功率开关单元和第八功率开关单元，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，第七功率开关单元的输入端连接第三汇流端，第八功率开关单元的输出端连接第四汇流端，交流充放电开关模块包括开关K10和开关K11，开关K10的第一端的第二端分别为交流充放电开关模块的第一端和第三端，开关K12的第一端的第二端分别为交流充放电开关模块的第二端和第四端，第三中性线连接开关K10的第一端，第七功率开关单元的输出端和第八功率开关单元的输入端共接于开关K11的第一端，开关K10的第二端连接充放电口104的第一端，开关K11的第二端连接充放电口104的第二端。

作为一种实施方式，能量转换装置还包括交流充放电开关模块，第一电机线圈103还引出第三中性线，第二电机线圈106还引出第四中性线，第三中性线连接交流充放电开关模块的第一端，第四中性线连接交流充放电开关模块的第二端，交流充放电开关模块的第三端连接外部的充放电口104的第一端，交流充放电开关模块的第四端连接外部的充放电口104的第二端。

本实施方式如图6所示，与图3的区别在于第一电机线圈103的第一连接点n1和第二连接点n2共接成第一中性点，第一中性点形成第一中性线，第三连接点n3形成第二中性点，第二中性点引出第二中性线，第二电机线圈106的第五连接点n5形成第三中性点，第三中性点引出第三中性线，第七连接点n7和第八连接点n8共接成第四中性点，第四中性点形成第四中性线，交流充放电开关模块包括开关K10和开关K11，开关K10的第一端的第二端分别为交流充放电开关模块的第一端和第三端，开关K12的第一端的第二端分别为交流充放电开关模块的第二端和第四端，第二中性线连接开关K10的第一端，第三中性线连接开关K11的第一端，开关K10的第二端连接充放电口104的第一端，开关K11的第二端连接充放电口104的第二端。

作为一种实施方式，外部的充放电口104为直流充放电口104，能量转换装置还包括交流充放电开关模块，第一电机线圈103还引出第三中性线，第二电机线圈106还引出第四中性线，第三中性线连接交流充放电开关模块的第一端，第四中性线连接交流充放电开关模块的第二端，交流充放电开关模块的第三端连接外部的交流充放电口104的第一端，交流充放电开关模块的第四端连接外部的交流充放电口104的第二端。

本实施方式如图7所示，与图3的区别在于充放电口104为直流充放电口104，第一电机线圈103的第一连接点n1和第二连接点n2共接成第一中性点，第一中性点形成第一中性线，第三连接点n3形成第二中性点，第二中性点引出第二中性线，第二电机线圈106的第五连接点n5形成第三中性点，第三中性点引出第三中性线，第七连接点n7和第八连接点n8共接成第四中性点，第四中性点形成第四中性线，交流充放电开关模块包括开关K10和开关K11，开关K10的第一端和第二端分别为交流充放电开关模块的第一端和第三端，开关K12的第一端的第二端分别为交流充放电开关模块的第二端和第四端，第二中性线连接开关K10的第一端，第三中性线连接开关K11的第一端，开关K10的第二端连接交流充放电口104的第一端，开关K11的第二端连接交流充放电口104的第二端。

作为一种实施方式，能量转换装置还包括第一开关、第二开关、直流充放电开关模块以及交流充放电开关模块，第一电机线圈103引出第一中性线，第二电机线圈106引出第二中性线，第一中性线通过第一开关连接直流充放电开关模块的第一端和交流充放电开关模块的第一端，第二中性线通过第二开关连接交流充放电开关模块的第一端，第二中性线连接交流充放电开关模块的第二端，直流充放电开关模块的第二端连接第二汇流端，直流充放电开关模块的第三端连接外部的充放电口104的第二端，交流充放电开关模块的第三端连接外部的充放电口104的第一端，交流充放电开关模块的第四端连接外部的充放电口104的第二端。

本实施方式如图8所示，与图3的区别在于直流开关模块包括电容C2和开关K6，电容C2的第一端为直流开关模块的第一端，电容C2的第二端连接开关K6的第一端并为直流开关模块的第二端，开关K6的第二端并为直流开关模块的第三端，交流充放电开关模块包括开关K10和开关K11，开关K10的第一端和第二端分别为交流充放电开关模块的第一端和第三端，开关K11的第一端的第二端分别为交流充放电开关模块的第二端和第四端，第一中性线连接开关K10的第一端，第三中性线连接开关K11的第一端，开关K10的第二端连接交流充放电口104的第一端，开关K11的第二端连接交流充放电口104的第二端。

作为一种实施方式，能量转换装置还包括第一电感和第二电感，第一中性线通过第一电感连接第一开关，第二中性线通过第二电感连接第二开关。

本实施方式如图9所示，与图8的区别在于还包括电感L1和电感L2，电感L1连接在第一中性线和开关K4的第一端，电感L2连接在第三中性线和开关K24的第一端。

作为一种实施方式，能量转换装置还包括第一开关模块和第一储能模块，第一开关模块包括第一开关器件和预充模块，第一储能模块与可逆PWM整流器并联连接，外部的电池101通过第一开关模块中的第一开关器件和预充模块与第一储能模块连接。

具体的，第一开关模块的第一端和第二端分别连接外部的电池101的正极和负极，第一开关模块的第三端和第四端分别连接第一储能模块的第一端和第二端，第一开关模块包括第一开关、第二开关、电阻以及第三开关，第一开关的第一端连接第二开关的第一端并构成第一开关模块的第一端，第二开关的第二端连接电阻的第一端，电阻的第二端连接第一开关的第二端并构成为第一开关模块的第三端，第三开关的第一端为第一开关模块的第二端，第三开关的第二端为第一开关模块的第四端。

本实施方式增加了一条支路，该条支路上设有第二开关和电阻，该条支路用于实现外部的电池101对第一储能模块进行预充电，即先导通第二开关使外部的电池101对第一储能模块进行充电时，由于设置电阻，可以控制预充电的电流大小，当预充电完成后再控制第一开关导通后，再控制第二开关断开。

本实施方式的技术效果在于：通过在第一开关模块中设置用于进行预充电的支路，实现了对外部的电池101输出至第一储能模块的充电电流的控制，减小储能模块上电时的冲击电流，提升了充电过程中外部的电池101和第一储能模块的充电安全性和第一储能模块的使用寿命。

作为一种实施方式，第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105均包括六个功率开关单元，功率开关单元可以是晶体管、IGBT、MOS管等器件类型，两个功率开关单元构成一相桥臂，共形成三相桥臂，每相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；电机的三相线圈连接于一个连接点，该连接点形成电机的输出端。

对于可逆PWM整流器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。

对三相桥臂的控制方式可以是如下任一种或几种的组合：如可以实现A、B、C三相任一桥臂或任两桥臂，以及三桥臂共7种控制加热方式，灵活简单。通过桥臂的切换可以有利于实现加热功率的大中小选择，1、可以选择任一相桥臂功率开关进行控制，且三相桥臂可以轮流切换，例如A相桥臂先单独工作，控制第一功率开关单元和第四功率开关单元实施加热一段时间，然后B相桥臂单独工作，控制第三功率开关单元和第六功率开关单元实施加热同样长的时间，再然后C相桥臂单独工作，控制第五功率开关单元和第二功率开关单元实施加热同样长的时间，再切换到A相桥臂工作，如此循环以实现三相逆变器和三相线圈轮流通电发热；2、可以选择任两相桥臂功率开关进行控制，且三相桥臂可以轮流切换，例如AB相桥臂先工作，控制第一功率开关单元、第四功率开关单元、第三功率开关单元和第六功率开关单元实施加热一段时间，然后BC相桥臂工作，控制第三功率开关单元、第六功率开关单元、第六功率开关单元和第二功率开关单元实施加热同样长的时间，再然后CA相桥臂工作，控制第五功率开关单元、第二功率开关单元、第一功率开关单元和第四功率开关单元实施加热同样长的时间，再然后切换到AB相桥臂工作，如此循环以实现三相逆变器；3、优选的可以选择三相桥臂功率开关同时进行控制，即三相上桥臂同时导通，三相下桥臂同时关断；以及三相上桥臂同时关断，三相下桥臂同时导通，此时三相功率桥臂相当于一个单DC/DC，且由于三相回路理论上均衡，从而三相电流均衡，实现三相逆变器和三相线圈发热均衡三相电流基本为直流，其平均值基本一致，以及由于三相绕组对称，此时电机内部的三相合成磁动势基本为零，从而定子磁场基本为零，电机基本无转矩产生，这有利于大大减小传动系的应力。

下面通过具体的电路结构对本申请实施例的技术方案进行具体说明：

如图10所示，当能量转换装置的直流充放电口104连接直流供电设备时，直流供电设备对能量转换装置进行直流充电，同相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105工作，其实现过程如下：

控制开关K2、开关K3导通给电容C1进行预充，保持开关K1、开关K4、开关K5、开关K6、开关K10、开关K11断开，预充完毕后控制开关K1导通后，控制开关K2断开，接收到电池101101管理器发送的目标电压范围值后，控制开关K4闭合，对电容C2进行电压控制，达到设定电压后，控制开关K5和K6闭合，判断电容C2上电压采样U在发送的目标值范围内时，控制外部的电池101正式开始放电，否则断开所有开关，停止充放电。

如图10所示，控制第一可逆PWM整流器102中的第二下桥臂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，控制第二可逆PWM整流器105中的第二十二下桥臂VT22、第二十四下桥臂VT24、第二十六下桥臂VT26导通，第二十一上桥臂VT21、第二十三上桥臂VT23、第二十五上桥臂VT25关断，第一直流充电电路中的第一直流充电储能电路工作，电流流向：直流充放电口104正极→开关K5→电容C2回到直流充电口同时开关K4→电机N1线→第一电机线圈103→第一可逆PWM整流器102中的第二下桥臂VT2、第四下桥臂VT4、第六下桥臂VT6→开关K6→直流充放电口104负极；第二直流充电电路中的第二直流充电储能电路工作，电流流向：直流充放电口104正极→开关K5→电容C2至直流充电口同时流经开关K24→第二电机线圈106→第一可逆PWM整流器102中的第二十二下桥臂VT22、第二十四下桥臂VT24、第二十六下桥臂VT26→开关K6→直流充放电口104负极。

如图11所示，控制第一可逆PWM整流器102中的第二下桥臂VT2、第四下桥臂VT4、第六下桥臂VT6关断，第一上桥臂VT1、第三上桥臂VT3、第五上桥臂VT5导通，控制第二可逆PWM整流器105中的第二十二下桥臂VT22、第二十四下桥臂VT24、第二十六下桥臂VT26关断，第二十一上桥臂VT21、第二十三上桥臂VT23、第二十五上桥臂VT25导通，第一直流充电电路中的第一直流充电储能释放电路工作，电流流向：直流充放电口1041正极→开关K5→电容C2→开关K4→电机N1线→第一电机线圈103→第一上桥二极管VD1、第三上桥二极管VD3、第五上桥二极管VD5→开关K1→外部的电池101→开关K3→开关K6→直流充放电口1041负极；第二直流充电电路中的第二直流充电储能释放电路工作，直流充放电口104正极→开关K5→电容C2→开关K24→电机N2线→第二电机线圈106→第二十一上桥臂VT21、第二十三上桥臂VT23、第二十五上桥臂VT25→开关K1→外部的电池101→开关K6→直流充放电口104负极。

通过控制图10和图11的过程交替进行对车辆进行控制，控制VT2、VT4、VT6，VT22、VT24、VT26导通的PWM占空比大小控制电池101充电的电流的大小。

如图12所示，当能量转换装置的直流充放电口104连接直流供电设备时，直流供电设备对能量转换装置进行直流充电，同相控制第一可逆PWM整流器102和第二可逆PWM整流器105工作，其实现过程如下：

控制开关K2、开关K3导通给电容C1进行预充，保持开关K1、开关K4、开关K5、开关K6、开关K10、开关K11断开，预充完毕后控制开关K1导通后，控制开关K2断开，接收到电池101101管理器发送的目标电压范围值后，控制开关K4闭合，对电容C2进行电压控制，达到设定电压后，控制开关K5和K6闭合，判断电容C2上电压采样U在发送的目标值范围内时，控制外部的电池101正式开始放电，否则断开所有开关，停止充放电。

如图12所示，控制第一可逆PWM整流器102中的第二下桥臂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，控制第二可逆PWM整流器105中的第二十二下桥臂VT22、第二十四下桥臂VT24、第二十六下桥臂VT26关断，第二十一上桥臂VT21、第二十三上桥臂VT23、第二十五上桥臂VT25关断，第一直流充电电路中的第一直流充电储能电路工作，电流流向：直流充放电口104正极→开关K5→电容C2回到直流充电口同时开关K4→电机N1线→第一电机线圈103→第一可逆PWM整流器102中的第二下桥臂VT2、第四下桥臂VT4、第六下桥臂VT6→开关K6→直流充放电口104负极；第二直流充电电路中的第二直流充电储能释放电路工作，电流流向：直流充放电口104正极→开关K5→电容C2至直流充电口同时流经开关K24→电机N2线→第二电机线圈106→第一可逆PWM整流器102中的第二十一上桥二极管VD21、第二十三上桥二极管VD23、第二十五上桥二极管VD25→开关K1→电池101101→开关K6→直流充放电口104负极。

如图13所示，控制第一可逆PWM整流器102中的第二下桥臂VT2、第四下桥臂VT4、第六下桥臂VT6关断，第一上桥臂VT1、第三上桥臂VT3、第五上桥臂VT5关断，控制第二可逆PWM整流器105中的第二十二下桥臂VT22、第二十四下桥臂VT24、第二十六下桥臂VT26导通，第二十一上桥臂VT21、第二十三上桥臂VT23、第二十五上桥臂VT25关断，第一直流充电电路中的第一直流充电储能释放电路工作，电流流向：直流充放电口104正极→开关K5→电容C2→开关K4→电机N1线→第一电机线圈103→第一上桥二极管VD1、第三上桥二极管VD3、第五上桥二极管VD5→开关K1→外部的电池101→开关K3→开关K6→直流充放电口104负极；第二直流充电电路中的第二直流充电储能释放电路工作，直流充放电口104正极→开关K5→电容C2→开关K24→电机N2线→第二电机线圈106→第二十二下桥臂VT22、第二十四下桥臂VT24、第二十六下桥臂VT26→开关K1→外部的电池101→二十K6→直流充放电口104负极。

通过控制图12和图13的过程交替进行对车辆进行控制，控制VT2、VT4、VT6，VT22、VT24、VT26导通的PWM占空比大小控制电池101充电的电流的大小。

如图14和图15所示，为充放电口104连接交流供电设备时的电流流向图。

如图14所示，充放电口104连接交流充电设备时，检测到开关K10为正，开关K11为负时，控制第一可逆PWM整流器102中的第二下桥臂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，控制第二可逆PWM整流器105中的第二十二下桥臂VT22、第二十四下桥臂VT24、第二十六下桥臂VT26关断，第二十一上桥臂VT21、第二十三上桥臂VT23、第二十五上桥臂VT25关断，交流充电电路中的交流充电储能电路工作，电流流向：充放电口104正极→开关K10→电机N1线→第一电机线圈103→VT2、VT4、VT6→VD22、VD24、VD26→第二电机线圈106→开关K11→充放电口104负极。

如图15所示，检测到开关K10为正，开关K11为负时，控制第一可逆PWM整流器102中的第二下桥臂VT2、第四下桥臂VT4、第六下桥臂VT6关断，第一上桥臂VT1、第三上桥臂VT3、第五上桥臂VT5导通，控制第二可逆PWM整流器105中的第二十二下桥臂VT22、第二十四下桥臂VT24、第二十六下桥臂VT26关断，第二十一上桥臂VT21、第二十三上桥臂VT23、第二十五上桥臂VT25关断，交流充电电路中的交流充电储能释放电路工作，电流流向：充放电口104正极→开关K10→电机N1线→第一电机线圈103→VT1、VT3、VT5→开关K1→外部的电池101→VD22、VD24、VD26→第二电机线圈106→开关K11→充放电口104负极。

如图16和图17所示为外部的电池101通过能量转换装置进行加热回路的电流流向图。

如图16所示，外部的电池101进行放电，控制第一可逆PWM整流器102中的第二下桥臂VT2、第四下桥臂VT4、第六下桥臂VT6关断，第一上桥臂VT1、第三上桥臂VT3、第五上桥臂VT5导通，控制第二可逆PWM整流器105中的第二十二下桥臂VT22、第二十四下桥臂VT24、第二十六下桥臂VT26关断，第二十一上桥臂VT21、第二十三上桥臂VT23、第二十五上桥臂VT25导通，加热回路中的储能电路工作，电流流向：外部的电池101→VT1、VT3、VT5→第一电机线圈103→开关K4→开关K24→第二电机线圈106→VT22、VT24、VT26→开关K3→外部的电池101。

如图17所示，控制第一可逆PWM整流器102中的第二下桥臂VT2、第四下桥臂VT4、第六下桥臂VT6关断，第一上桥臂VT1、第三上桥臂VT3、第五上桥臂VT5导通，控制第二可逆PWM整流器105中的第二十二下桥臂VT22、第二十四下桥臂VT24、第二十六下桥臂VT26导通，第二十一上桥臂VT21、第二十三上桥臂VT23、第二十五上桥臂VT25关断，直流放电充电电路中的直流放电储能电路工作，电流流向：第一电机线圈103→开关K4→开关K24→第二电机线圈106→VD21、VD23、VD25→VT1、VT3、VT5流回至第一电机线圈103。

图18和图19为直流放电的同时进行直流充电，充放电口104同时连接直流充电设备和直流用电设备。

如图18所示，控制第一可逆PWM整流器102中的第二下桥臂VT2、第四下桥臂VT4、第六下桥臂VT6关断，第一上桥臂VT1、第三上桥臂VT3、第五上桥臂VT5导通，控制第二可逆PWM整流器105中的第二十二下桥臂VT22、第二十四下桥臂VT24、第二十六下桥臂VT26导通，第二十一上桥臂VT21、第二十三上桥臂VT23、第二十五上桥臂VT25关断，直流充电电路中的直流放电储能回路工作，电流流向：充放电口104→开关K5→开关K24→第二电机线圈106→VT22、VT24、VT26→开关K6流回至充放电口104，直流放电电路中的直流放电储能回路工作，电流流向：电容C1→VT1、VT3、VT5→第一电机线圈103→开关K4→电容C2流回至电容C1，电容C1→VT1、VT3、VT5→第一电机线圈103→开关K4→开关K24→第二电机线圈106→VT22、VT24、VT26→开关K6流回至充放电口104。

如图19所示，控制第一可逆PWM整流器102中的第二下桥臂VT2、第四下桥臂VT4、第六下桥臂VT6关断，第一上桥臂VT1、第三上桥臂VT3、第五上桥臂VT5关断，控制第二可逆PWM整流器105中的第二十二下桥臂VT22、第二十四下桥臂VT24、第二十六下桥臂VT26关断，第二十一上桥臂VT21、第二十三上桥臂VT23、第二十五上桥臂VT25关断，直流充电电路中的直流放电储能释放回路工作，电流流向：充放电口104→开关K5→开关K24→第二电机线圈106→VD21、VD23、VD25→电容C1→开关K6流回至充放电口104，直流放电电路中的直流放电储能释放回路工作，电流流向：第一电机线圈103→开关K4→电容C2，第一电机线圈103→开关K4→电容C2→开关K24→第二电机线圈106→VD21、VD23、VD25→电容C1→开关K6流回至充放电口104。

本发明实施例二提供一种能量转换装置，如图20所示，包括：

能量存储连接端组，其包括第一能量存储连接端和第二能量存储连接端；

第一可逆PWM整流器，其第一汇流端与第一能量存储连接端连接，第一可逆PWM整流器的第二汇流端与第二能量存储连接端连接；

第二可逆PWM整流器，其第三汇流端与第一能量存储连接端连接，第二可逆PWM整流器的第四汇流端与第二能量存储连接端连接；

第一电机线圈，其与第一可逆PWM整流器连接；

第二电机线圈，其与第二可逆PWM整流器连接；

充放电连接端组，其包括第一充放电连接端和第二充放电连接端，所述第一充电放电连接端分别与所述第一电机线圈至少一条中性线的和第二电机线圈至少一条中性线，所述第二充放电连接端连接所述第一可逆PWM整流器的第二汇流端。

其中，能量存储连接端组201用于连接外部的电池，充电或放电连接端组202用于连接外部的充电口，本实施例的具体工作方式请参照实施例一，在此不再赘述。

本申请实施例三提供一种车辆，电动汽车还包括上述实施例一提供的能量转换装置。

如图19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。

本专利的方案是双驱动系统结合的方案，电驱系统、电池系统和空调系统的冷却回路通过阀体、管道、换热板相连接，通过阀体切换，改变管道中冷却液流向，使电驱系统加热后的冷却液的流向电池，完成热量从电驱系统到电池系统的传输。系统处于非加热模式：

通过四通阀切换将电池系统的冷却液和电机系统的冷却液隔离开来，无论单电机工作还是双电机工作，电机系统的冷却液走A回路，电池的冷却系统走单独的A回路，电驱系统冷却液给电机散热，空调系统热换板给电池系统散热，这样控制的好处是只有一个电机工作时，另一个电机里面也有冷却液流过，可以增加一部分散热；优选的将主要工作的电机系统布置在电控1和电机1的位置，电控1在电机1的前面，可以达到主电机驱动系统1较好的散热效果；

系统处于加热模式：

1、单电机系统1加热时：通过三通阀2的切换，第二电驱系统的冷却液走C通道流过，屏蔽掉电机驱动系统2，避免电机驱动系统2散失热量，通过三通阀1的切换，使冷却液走B通道流过，将散热器屏蔽掉，避免热量损失，通过四通阀的切换使冷却液走B通道流过，冷却液流入电池包冷却回路来给电池加热；

2、双电机系统加热时：通过三通阀2的切换，使冷却液走D通道流过，通过三通阀1的切换，使冷却液走B通道流过，通过四通阀的切换使冷却液走B通道流过，冷却液流入电池包冷却回路来给电池加热，这样双电机产热，加热的冷却液流入了电池包冷却液回路；

三：所用电机方案的介绍

本专利涉及一种多相交流电机多N点引出，电机可以是同步电机(含无刷同步机)、异步电机，所述电机相数大于等于2(如三相电机、五相电机、六相电机、十五相等等)，所用逆变器桥臂数量根据电机的相数进行配置；且电机的中性点引出，电机的中性点可以是多根数引出，电机的极数(P)，电机的极点n，极点数量是极数的公约数，具体电机的极点数量取决于电机内部绕组并联结构，引出中心线的数量以及中性线在电机内部的并联极点数量由实际方案的使用情况确定。

本发明就是利用引出的并联数量不同的极点n，电机等效相电感不同，N线上通电流的能力不同；相同的控制方式：同一套绕组并联的极点数量越多，N线上通电流能力越强，电感越小，电感上的纹波越大；根据充电功率和感量的需求，选择合适数量的极点n并联引出，将引线方法和控制算法结合，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。

通过上述方式，本专利提出的电机定子的绕组接法，能够充分利用电机绕组电感，扩展电机的功能，减少现有的功能器件，降低整车的成本。

四、控制系统电路介绍：

采用双电机驱动系统单充电口的方案，双直流充、放电和单相交流充、放电结合，利用直流充放电功率大，电流大，直流充放电口的N线对电机的多个极点进行并联连接；利用交流充放电功率小，电流小，交流充放电口的N线连接电机的单个极点，每个电机分两条N线引出，分别供直流和交流充放电使用。根据充电功率和感量的需求，选择合适数量的极点n并联引出，将引线方法和控制算法结合，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。实际使用情况，对n点并联情况和N线的引出数量情况可以做一定的变形，且都属于本专利的范畴。本方案的单充电口可以双系统同时工作进行直流充电、放电；可以双系统同时工作进行交流充电、放电；直流充电放电和交流充放电分时使用。

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 (24)

1.一种能量转换装置，其特征在于，包括第一可逆PWM整流器、第二可逆PWM整流器、第一电机线圈和第二电机线圈，所述第一可逆PWM整流器连接所述第一电机线圈，所述第二可逆PWM整流器连接所述第二电机线圈，第一可逆PWM整流器还包括第一汇流端和第二汇流端，所述第二可逆整流器还包括第三汇流端和第四汇流端，所述第一汇流端连接所述第三汇流端，所述第二汇流端连接所述第四汇流端；

外部的充放电口通过所述能量转换装置与外部的电池形成直流充电电路或者直流放电电路，外部的电池与所述能量转换装置中的所述第一可逆PWM整流器和所述第一电机线圈形成第一驱动回路，外部的电池与所述能量转换装置中的所述第二可逆PWM整流器和所述第二电机线圈形成第二驱动回路；其中，所述第一电机线圈引出的至少一条中性线以及所述第二电机线圈引出的至少一条中性线共接于所述外部的充放电口的第一端，所述外部的电池的正极端连接所述第一汇流端，所述外部的电池的正极端连接所述第二汇流端和所述外部的充放电口的第二端。

2.如权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，外部的充放电口连接直流供电设备时，所述直流供电设备通过所述能量转换装置中的所述第一可逆PWM整流器和所述第一电机线圈与外部的电池形成第一直流充电电路；

所述直流供电设备通过所述能量转换装置中的所述第二可逆PWM整流器和所述第二电机线圈与外部的电池形成第二直流充电电路；

所述能量转换装置根据外部控制信号使所述第一直流充电电路工作或者使所述第二直流充电电路工作或者使所述第一直流充电电路和所述第二直流充电电路同时工作。

3.如权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，当述能量转换装置根据外部控制信号使所述第一直流充电电路工作时，所述能量转换装置根据外部控制信号同相控制或者错相控制所述第一可逆PWM整流器中的桥臂导通使所述第一直流充电电路工作，并控制所述第二可逆PWM整流器中的桥臂使所述第二直流充电电路停止工作；

或者，当述能量转换装置根据外部控制信号使所述第二直流充电电路工作时，所述能量转换装置根据外部控制信号同相控制或者错相控制所述第二可逆PWM整流器中的桥臂导通使所述第二直流充电电路工作，并控制所述第一可逆PWM整流器中的桥臂关断使所述第一直流充电电路停止工作；

或者，所述能量转换装置根据外部控制信号同相控制所述第一可逆PWM整流器和第二可逆PWM整流器使所述第一直流充电电路和所述第二直流充电电路同时工作时，并且使所述第一可逆PWM整流器的桥臂同相导通，以及使所述第二可逆PWM整流器同相导通；

或者，所述能量转换装置根据外部控制信号同相控制所述第一可逆PWM整流器和第二可逆PWM整流器使所述第一直流充电电路和所述第二直流充电电路同时工作时，并且使所述第一可逆PWM整流器的桥臂错相导通，以及使所述第二可逆PWM整流器同相导通；

或者，所述能量转换装置根据外部控制信号同相控制所述第一可逆PWM整流器和第二可逆PWM整流器使所述第一直流充电电路和所述第二直流充电电路同时工作时，并且使所述第一可逆PWM整流器的桥臂同相导通，以及使所述第二可逆PWM整流器错相导通；

或者，所述能量转换装置根据外部控制信号同相控制所述第一可逆PWM整流器和第二可逆PWM整流器使所述第一直流充电电路和所述第二直流充电电路同时工作时，并且使所述第一可逆PWM整流器的桥臂错相导通，以及使所述第二可逆PWM整流器错相导通；

或者，所述能量转换装置根据外部控制信号错相控制所述第一可逆PWM整流器和第二可逆PWM整流器使所述第一直流充电电路和所述第二直流充电电路同时工作时，并且使所述第一可逆PWM整流器的桥臂同相导通，以及使所述第二可逆PWM整流器同相导通；

或者，所述能量转换装置根据外部控制信号错相控制所述第一可逆PWM整流器和第二可逆PWM整流器使所述第一直流充电电路和所述第二直流充电电路同时工作时，并且使所述第一可逆PWM整流器的桥臂错相导通，以及使所述第二可逆PWM整流器同相导通；

或者，所述能量转换装置根据外部控制信号错相控制所述第一可逆PWM整流器和第二可逆PWM整流器使所述第一直流充电电路和所述第二直流充电电路同时工作时，并且使所述第一可逆PWM整流器的桥臂同相导通，以及使所述第二可逆PWM整流器错相导通；

或者，所述能量转换装置根据外部控制信号错相控制所述第一可逆PWM整流器和第二可逆PWM整流器使所述第一直流充电电路和所述第二直流充电电路同时工作时，并且使所述第一可逆PWM整流器的桥臂错相导通，以及使所述第二可逆PWM整流器错相导通。

4.如权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，外部的充放电口连接直流用电设备时，所述外部的电池通过所述能量转换装置中的所述第一可逆PWM整流器、所述第一电机线圈与直流用电设备形成第一直流放电电路；

所述外部的电池通过所述能量转换装置中的所述第二可逆PWM整流器和所述第二电机线圈与直流用电设备形成第二直流放电电路；

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工作或者所述第二直流放电电路工作或者第一直流放电电路和第二直流放电电路同时工作。

5.如权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，外部的充放电口包括第一外部充放电口和第二外部充放电口，分别连接直流供电设备和直流用电设备时，所述直流供电设备通过所述能量转换装置中的所述第一可逆PWM整流器和所述第一电机线圈与外部的电池形成第一直流充电电路；

所述外部的电池通过所述能量转换装置中的所述第二可逆PWM整流器和所述第二电机线圈与直流用电设备形成第二直流放电电路；

所述能量转换装置根据外部控制信号选择所述第一直流充电电路工作或者所述第二直流放电电路工作或者所述第一直流充电电路和所述第二直流放电电路同时工作；

或者，

所述外部的电池通过所述能量转换装置中的所述第一可逆PWM整流器、所述第一电机线圈与直流用电设备形成第一直流放电电路；

所述直流供电设备通过所述能量转换装置中的所述第二可逆PWM整流器和所述第二电机线圈与外部的电池形成第二直流充电电路；

所述能量转换装置根据外部控制信号选择所述第一直流放电电路工作或者所述第二直流充电电路工作或者所述第一直流放电电路和所述第二直流充电电路同时工作。

6.如权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，外部的充放电口通过所述能量转换装置与外部的电池形成交流充电电路或者交流放电电路。

7.如权利要求6所述的能量转换装置，其特征在于，外部的充放电口通过所述能量转换装置中的所述第一电机线圈、所述第一可逆PWM整流器、所述第二可逆PWM整流器、所述第二电机线圈与外部的电池形成交流充电电路或者交流放电电路。

8.如权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置包括功率开关模块，外部的充放电口通过所述能量转换装置与外部的电池形成交流充电电路或者交流放电电路，其中，所述功率开关模块的第一端与所述第一汇流端连接，所述功率开关模块的第二端连接所述第二汇流端，所述功率开关模块的第三端连接所述外部的充放电口的第二端。

9.如权利要求8所述的能量转换装置，其特征在于，外部的充放电口通过所述能量转换装置中的所述第二电机线圈、所述第二可逆PWM整流器、所述功率开关模块与外部的电池形成交流充电电路或者交流放电电路。

10.如权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，当所述外部的充放电口与所述能量转换装置形成加热回路时，外部的充放电口与所述能量转换装置中的所述第一可逆PWM整流器和所述第一电机线圈形成第一加热回路，外部的充放电口与所述能量转换装置中的所述第二可逆PWM整流器和所述第二电机线圈形成第二加热回路，外部的充放电口与所述能量转换装置中的所述第一可逆PWM整流器和所述第一电机线圈形成第三驱动回路，外部的充放电口与所述能量转换装置中的所述第二可逆PWM整流器和所述第二电机线圈形成第四驱动回路，所述可逆PWM整流器根据外部控制信号控制使所述第一直流放电电路和所述第二加热回路协同工作，或者使所述第二直流放电电路和所述第一加热回路协同工作，或者使所述第一直流放电电路、所述第二加热回路以及所述第三驱动回路协同工作，或者使所述第二直流放电电路、所述第一加热回路以及所述第四驱动回路协同工作。

11.如权利要求4所述的能量转换装置，其特征在于，所述电池与所述能量转换装置形成加热回路时，外部的电池与所述能量转换装置中的所述第一可逆PWM整流器和所述第一电机线圈形成第三加热回路，外部的电池与所述能量转换装置中的所述第二可逆PWM整流器和所述第二电机线圈形成第四加热回路，所述可逆PWM整流器根据外部控制信号控制使所述第一直流充电电路和所述第四加热回路协同工作，或者使所述第二直流充电电路和所述第三加热回路协同工作，或者使所述第一直流充电电路、所述第四加热回路以及所述第一驱动回路协同工作，或者使所述第二直流充电电路、所述第三加热回路以及所述第二驱动回路协同工作。

12.如权利要求7所述的能量转换装置，其特征在于，所述外部的充放电口通过所述能量转换装置与所述第一电机线圈和所述第二电机线圈形成第五加热回路时，所述可逆PWM整流器根据外部控制信号控制使所述交流充电电路和所述第五加热回路协同工作。

13.如权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，外部的电池通过所述能量转换装置中的所述第一可逆PWM整流器、所述第一电机线圈、所述第二电机线圈、所述第二可逆PWM整流器形成第六加热电路。

14.如权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述第一可逆PWM整流器包括一组M₁路桥臂，所述第一电机线圈包括一套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，所述n₁个连接点形成的中性点引出至少一条中性线，其中，n₁≥2，m₁≥2，M₁≥2，M₁≥m₁，且n₁，m₁，M₁均为整数；

所述第二可逆PWM整流器包括一组M₂路桥臂，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M₂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，所述n₂个连接点形成的中性点引出至少一条中性线，其中，n₂≥2，m₂≥2，M₂≥m₂且n₂，m₂，M₂均为整数。

15.如权利要求14所述的能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置还包括第一开关、第二开关以及直流充放电开关模块，所述第一电机线圈引出第一中性线，所述第二电机线圈引出第二中性线，所述第一中性线通过所述第一开关连接所述直流充放电开关模块的第一端，所述第二中性线通过所述第二开关连接所述直流充放电开关模块的第一端，所述第一可逆PWM整流器的第二汇流端连接所述直流充放电开关模块的第二端，所述直流充放电开关模块的第三端连接所述外部的充放电口的第一端，所述直流充放电开关模块的第四端连接所述外部的充放电口的第二端。

16.如权利要求15所述的能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置还包括交流充放电开关模块，所述第一中性线连接所述交流充放电开关模块的第一端，所述第二中性线连接所述交流充放电开关模块的第二端，所述交流充放电开关模块的第三端连接所述外部的充放电口的第一端，所述交流充放电开关模块的第四端连接外部的充放电口的第二端。

17.如权利要求15所述的能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置还包括功率开关模块和交流充放电开关模块，所述功率开关模块的第一端连接所述第一可逆PWM整流器的第一汇流端，所述功率开关模块的第二端连接所述第一可逆PWM整流器的第二汇流端，所述第一中性线连接所述交流充放电开关模块的第一端，所述功率开关模块的第三端连接所述交流充放电开关模块的第二端，所述交流充放电开关模块的第三端连接所述外部的充放电口的第一端，所述交流充放电开关模块的第四端连接外部的充放电口的第二端。

18.如权利要求15所述的能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置还包括交流充放电开关模块，所述第一电机线圈还引出第三中性线，所述第二电机线圈还引出第四中性线，所述第三中性线连接所述交流充放电开关模块的第一端，所述第四中性线连接所述交流充放电开关模块的第二端，所述交流充放电开关模块的第三端连接所述外部的充放电口的第一端，所述交流充放电开关模块的第四端连接外部的充放电口的第二端。

19.如权利要求15所述的能量转换装置，其特征在于，所述外部的充放电口为直流充放电口，所述能量转换装置还包括交流充放电开关模块，所述第一电机线圈还引出第三中性线，所述第二电机线圈还引出第四中性线，所述第三中性线连接所述交流充放电开关模块的第一端，所述第四中性线连接所述交流充放电开关模块的第二端，所述交流充放电开关模块的第三端连接外部的交流充放电口的第一端，所述交流充放电开关模块的第四端连接外部的交流充放电口的第二端。

20.如权利要求15所述的能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置还包括第一开关、第二开关、直流充放电开关模块以及交流充放电开关模块，所述第一电机线圈引出第一中性线，所述第二电机线圈引出第二中性线，所述第一中性线通过所述第一开关连接所述直流充放电开关模块的第一端和所述交流充放电开关模块的第一端，所述第二中性线通过所述第二开关连接所述交流充放电开关模块的第一端，所述第二中性线连接所述交流充放电开关模块的第二端，所述直流充放电开关模块的第二端连接所述第二汇流端，所述直流充放电开关模块的第三端连接所述外部的充放电口的第二端，所述交流充放电开关模块的第三端连接所述外部的充放电口的第一端，所述交流充放电开关模块的第四端连接所述外部的充放电口的第二端。

21.如权利要求20所述的能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置还包括第一电感和第二电感，所述第一中性线通过所述第一电感连接所述第一开关，所述第二中性线通过所述第二电感连接所述第二开关。

22.如权利要求14所述的能量转换装置，其特征在于，当m₁＝M₁＝3，n₁＝4，m₂＝M₂＝3，n₂＝4时，所述第一电机线圈形成第一连接点、第二连接点、第三连接点以及第四连接点，所述第一连接点和所述第二连接点共接形成第一非独立中性点，所述第一非独立中性点引出第一中性线，所述第三连接点形成第一独立中性点，所述第一独立中性点引出第三中性线，所述第二电机线圈形成第五连接点、第六连接点、第七连接点以及第八连接点，所述第五连接点形成第二独立中性点，所述第二独立中性点引出第四中性线，所述第七连接点和所述第八连接点共接形成第二非独立中性点，所述第二非独立中性点引出第二中性线；

或者，所述第一电机线圈形成第一连接点、第二连接点、第三连接点以及第四连接点，所述第一连接点和所述第二连接点共接形成第一非独立中性点，所述第一非独立中性点引出第一中性线，所述第二电机线圈形成第五连接点、第六连接点、第七连接点以及第八连接点，所述第七连接点和所述第八连接点共接形成第二非独立中性点，所述第二非独立中性点引出第二中性线；

或者，所述第一电机线圈形成第一连接点、第二连接点、第三连接点以及第四连接点，所述第一连接点、所述第二连接点和第三连接点共接形成第一非独立中性点，所述第一非独立中性点引出第一中性线，所述第二电机线圈形成第五连接点、第六连接点、第七连接点以及第八连接点，所述第五连接点和所述第七连接点共接形成第二非独立中性点，所述第二非独立中性点引出第二中性线；

或者，所述第一电机线圈形成第一连接点、第二连接点、第三连接点以及第四连接点，所述第一连接点和第三连接点共接形成第一非独立中性点，所述第一非独立中性点引出第一中性线，所述第二电机线圈形成第五连接点、第六连接点、第七连接点以及第八连接点，所述第五连接点形成第一独立中性点，所述第一独立中性点引出第二中性线。

23.一种能量转换装置，其特征在于，包括：

能量存储连接端组，其包括第一能量存储连接端和第二能量存储连接端；

第一可逆PWM整流器，其第一汇流端与所述第一能量存储连接端连接，所述第一可逆PWM整流器的第二汇流端与所述第二能量存储连接端连接；

第二可逆PWM整流器，其第三汇流端与所述第一能量存储连接端连接，所述第二可逆PWM整流器的第四汇流端与所述第二能量存储连接端连接；

第一电机线圈，其与所述第一可逆PWM整流器连接；

第二电机线圈，其与所述第二可逆PWM整流器连接；

充放电连接端组，其包括第一充放电连接端和第二充放电连接端，所述第一充电放电连接端分别与所述第一电机线圈至少一条中性线的和第二电机线圈至少一条中性线，所述第二充放电连接端连接所述第一可逆PWM整流器的第二汇流端。

24.一种车辆，其特征在于，所述车辆还包括权利要求1至23任意一项所述的能量转换装置。

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