CN112398183B

CN112398183B - 预充电路、能量转换装置及车辆

Info

Publication number: CN112398183B
Application number: CN201910755463.1A
Authority: CN
Inventors: 凌和平; 李吉成; 黄日; 赵志盟; 金雪虎
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2019-08-15
Filing date: 2019-08-15
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2039-08-15
Also published as: CN112398183A

Abstract

本申请提出了一种预充电路、能量转换装置及车辆，预充电路包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块、第一储能模块以及第二储能模块，外部的电池与第一开关模块中的预充模块和第一储能模块形成第一预充回路，外部的电池与所述第一开关模块中的预充模块、第三开关模块、第二储能模块以及第二开关模块形成第二预充回路，实现了预充模块的复用，提升了预充模块的利用率，并且在该预充电路中通过控制第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块全部断开，可以使电池和用电电路完全断开电气联系，抗干扰性能强，EMC特性好，减小漏电流，减弱电池和放电电路之间的电气联系，可避免人受到电击伤害，更高的安全性和可靠性。

Description

预充电路、能量转换装置及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种预充电路、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，为了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，在车辆中设置储能电感和能量转换电路与外部的电池和外部的充放电口形成充放电回路，其中，外部的电池和储能电感形成预充电回路，但是目前由于储能电感的预充电只是在电路启动阶段起作用，利用率非常低。

发明内容

本申请的目的在于提供一种预充电路、能量转换装置及车辆，能够实现提高预充电回路的利用率。

本申请是这样实现的，本申请第一方面提供一种包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块、第一储能模块、第二储能模块以及交流隔离模块，所述第一开关模块连接所述第一储能模块和第三开关模块，所述第二开关模块连接所述第三开关模块和所述第二储能模块；

所述第一开关模块包括第一开关器件和预充模块，所述第一开关器件和所述预充模块共接于所述第一储能模块，所述预充模块还连接所述第三开关模块；

外部的电池与所述第一开关模块中的预充模块和所述第一储能模块形成第一预充回路，外部的电池与所述第一开关模块中的第一开关器件和所述第一储能模块形成第一充电回路，外部的电池与所述第一开关模块中的预充模块、所述第三开关模块、所述第二储能模块以及所述第二开关模块形成第二预充回路，外部的电池与所述第二开关模块和所述第二储能模块形成第二充电回路；其中，所述外部的电池分别与所述第一开关器件和所述预充模块连接，所述外部的电池还与所述第二开关模块连接。

本发明基于第一方面，作为第一种实施方式，所述预充电路还包括交流隔离模块，所述交流隔离模块与所述第二储能模块并联连接，所述交流隔离模块还连接所述第三开关模块；

所述外部的电池与所述第一开关模块中的预充模块、所述第三开关模块、所述第二储能模块以及所述第二开关模块形成加热电路。

本申请第二方面提供一种能量转换装置，包括第一方面的第一种实施方式提供的预充电路，所述能量转换装置还包括可逆PWM整流器、电机线圈、功率开关模块以及交流隔离模块；

所述第一储能模块与所述可逆PWM整流器并联连接，所述可逆PWM整流器与所述功率开关模块并联连接，所述电机线圈连接所述可逆PWM整流器和所述功率开关模块，所述第二储能模块与所述交流隔离模块并联连接；

外部的交流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，外部的电池与所述能量转换装置中的所述可逆PWM整流器和所述电机线圈形成驱动回路；其中，所述电机线圈、所述功率开关模块以及所述交流隔离模块均与外部的交流口连接。

本申请第二方面提供一种能量转换装置，包括第一方面的第一种实施方式提供的预充电路，所述能量转换装置还包括第四开关模块、可逆PWM整流器、电机线圈以及功率开关模块；

所述第一储能模块与所述可逆PWM整流器并联连接，所述可逆PWM整流器与所述功率开关模块并联连接，所述电机线圈包括第一绕组单元和第二绕组单元，所述第一绕组单元连接所述可逆PWM整流器和所述功率开关模块，所述第二绕组单元分别连接所述可逆PWM整流器和所述功率开关模块，所述第一绕组单元和所述第二绕组单元之间通过所述第四开关模块连接；

外部的交流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，外部的电池与所述能量转换装置中的所述可逆PWM整流器和所述电机线圈形成驱动回路；其中，所述第一绕组单元以及所述所述第二绕组单元与外部的交流口连接。

本申请第四方面提供一种车辆，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。

本申请提出了一种预充电路、能量转换装置及车辆，预充电路包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块、第一储能模块以及第二储能模块，外部的电池与第一开关模块中的预充模块和第一储能模块形成第一预充回路，外部的电池与所述第一开关模块中的预充模块、第三开关模块、第二储能模块以及第二开关模块形成第二预充回路，通过外部的电池和预充模块分别与第一储能模块和第二储能模块形成第一预充回路和第二预充回路，实现了预充模块的复用，提升了预充模块的利用率，并且在该预充电路中通过控制第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块全部断开，可以使电池和用电电路完全断开电气联系，抗干扰性能强，EMC特性好，减小漏电流，减弱电池和放电电路之间的电气联系，可避免人受到电击伤害，更高的安全性和可靠性。

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预充电路的结构示意图；

图2是本申请实施例一提供的一种预充电路的另一结构示意图；

图3是本申请实施例一提供的一种预充电路的另一结构示意图；

图4是本申请实施例一提供的一种预充电路的另一结构示意图；

图5是本申请实施例一提供的一种预充电路的另一结构示意图；

图6是本申请实施例二提供的一种能量转换装置的结构示意图；

图7是本申请实施例二提供的一种能量转换装置的另一结构示意图；

图8是本申请实施例二提供的一种能量转换装置中的电机的一结构示意图；

图9是本申请实施例二提供的一种能量转换装置的电路图；

图10是本申请实施例二提供的一种能量转换装置的另一电路图；

图11是本申请实施例二提供的一种能量转换装置的电流流向示意图；

图12是本申请实施例二提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；

图13是本申请实施例二提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；

图14是本申请实施例二提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；

图15是本申请实施例二提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；

图16是本申请实施例三提供的一种能量转换装置的结构示意图；

图17是本申请实施例三提供的一种能量转换装置中的电机的一结构示意图；

图18是本申请实施例三提供的一种能量转换装置的电路图；

图19是本申请实施例三提供的一种能量转换装置的电流流向示意图；

图20是本申请实施例三提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；

图21是本申请实施例三提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；

图22是本申请实施例三提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；

图23是本申请实施例三提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；

图24是本申请实施例四提供的一种预充电路的结构示意图；

图25是本申请实施例五提供的一种能量转换装置的结构示意图；

图26是本申请实施例五提供的一种能量转换装置的电路图；

图27是本申请实施例五提供的一种能量转换装置的电流流向示意图；

图28是本申请实施例六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预充电路，如图1所示，包括第一开关模块107、第二开关模块108、第三开关模块109、第一储能模块110以及第二储能模块120，第一开关模块107连接第一储能模块110和第三开关模块109，第二开关模块108连接第三开关模块109和第二储能模块120；

第一开关模块107包括第一开关器件171和预充模块172，第一开关器件171和预充模块172共接于第一储能模块110，预充模块172还连接第三开关模块109；

外部的电池101与第一开关模块107中的预充模块172和第一储能模块110形成第一预充回路，外部的电池101与第一开关模块107中的第一开关器件171和第一储能模块110形成第一充电回路，外部的电池101与第一开关模块107中的预充模块172、第三开关模块109、第二储能模块120以及第二开关模块108形成第二预充回路，外部的电池101与第二开关模块108和第二储能模块120形成第二充电回路；其中，外部的电池101分别与第一开关器件171和预充模块172连接，外部的电池101还与第二开关模块108连接。

其中，第一储能模块110和第二储能模块120可以为电容等储能器件，第一开关模块107和第二开关模块108模块中均至少包括一个开关器件，用于根据外部控制信号实现导通和关断，第一开关模块107用于实现外部的电池101和第一储能模块110之间的导通和关断，第二开关模块108用于实现外部的电池101和第二储能模块120之间的导通和关断，第一开关模块107还包括预充模块172，预充模块172可以包括电阻和开关器件，用于实现外部的电池101对第一储能模块110充电前的低电流预充，第三开关模块109用于实现预充模块172与第二储能模块120之间的导通和关断，当控制外部的电池101对第一储能模块110进行充电时，首先控制预充模块172导通使外部的电池101与第一开关模块107中的预充模块172和第一储能模块110形成第一预充回路，使外部的电池101通过第一预充回路对第一储能模块110进行预充电，在控制预充模块172关断控制第一开关器件171导通，使外部的电池101与第一开关模块107中的第一开关器件171和第一储能模块110形成第一充电回路，使外部的电池101通过第一充电回路对第一储能模块110进行充电，当控制外部的电池101对第二储能模块120进行充电时，控制预充模块172、第三开关模块109以及第二开关模块108导通，使外部的电池101与第一开关模块107中的预充模块172、第三开关模块109、第二储能模块120以及第二开关模块108形成第二预充回路，控制外部的电池101通过第二预充回路对第二储能模块120进行预充，再控制预充模块172关断，控制第二开关模块108导通，外部的电池101与第二开关模块108和第二储能模块120形成第二充电回路，实现了外部的电池101对第一储能模块110和第二储能模块120的预充电和充电。

本发明第一种实施例提供一种预充电路，包括第一开关模块107、第二开关模块108、第三开关模块109、第一储能模块110以及第二储能模块120，外部的电池101与第一开关模块107中的预充模块172和第一储能模块110形成第一预充回路，外部的电池101与第一开关模块107中的预充模块172、第三开关模块109、第二储能模块120以及第二开关模块108形成第二预充回路，通过外部的电池101和预充模块172分别与第一储能模块110和第二储能模块120形成第一预充回路和第二预充回路，实现了预充模块172的复用，提升了预充模块172的利用率，并且在该预充电路中通过控制第一开关模块107、第二开关模块108、第三开关模块109全部断开，可以使电池101和用电电路完全断开电气联系，抗干扰性能强，EMC特性好，减小漏电流，减弱电池101和放电电路之间的电气联系，可避免人受到电击伤害，更高的安全性和可靠性。

作为一种实施方式，如图2所示，预充电路还包括交流隔离模块111，交流隔离模块111与第二储能模块120并联连接，交流隔离模块111还连接第三开关模块109；

外部的电池101与第一开关模块107中的预充模块172、第三开关模块109、交流隔离模块111、第二储能模块120以及第二开关模块108形成加热电路。

其中，预充模块172包括电阻和开关器件，当预充模块172中有电流流经电阻时产生热量，当外部的电池101与第一开关模块107中的预充模块172、第三开关模块109、交流隔离模块111、第二储能模块120以及第二开关模块108形成加热电路。

本实施方式通过实现对预充模块172的复用形成不同的加热电路，进而对电池101或者座椅等待加热部件进行加热。

作为一种实施方式，如图1所示，外部的电池101的正极连接第一开关器件171的第一端和预充模块172的第一端，第一储能模块110的第一端连接第一开关器件171的第二端和预充模块172的第二端，外部的电池101的负极连接第一储能模块110的第二端，预充模块172的第三端连接第三开关模块109；

或者，如图3所示，第一开关模块107还包括第三开关器件173，外部的电池101的正极连接第一开关器件171的第一端和预充模块172的第一端，第一储能模块110的第一端连接第一开关器件171的第二端和预充模块172的第二端，外部的电池101的负极通过第三开关器件173连接第一储能模块110的第二端。

本实施方式即可以使外部的电池101、第一开关器件171、预充模块172、第一储能模块110形成预充电回路，也可以使外部的电池101、第一开关器件171、预充模块172、第三开关器件173，第一储能模块110形成预充电回路，实现了不同的器件组成不同的预充电回路。

作为一种实施方式，如图4所示，预充模块172包括电阻175和第二开关器件176，电阻175的第一端为预充模块172的第一端，电阻175的第二端与第二开关器件176的第一端共接并构成预充模块172的第三端，第二开关器件176的第二端为预充模块172的第二端；

或者，如图5所示，预充模块172包括电阻175和第二开关器件176，第二开关器件176的第一端为预充模块172的第一端，第二开关器件176的第二端与电阻175的第一端共接并构成预充模块172的第三端，电阻175的第二端为预充模块172的第二端。

本实施方式在预充模块172设有第二开关器件176和电阻175，用于实现外部的电池101对第一储能模块110进行预充电，即先导通第二开关使电池101对第一储能模块110进行充电时，由于设置电阻175，可以控制预充电的电流大小，当预充电完成后再控制第二开关器件176断开以及第一开关器件171导通，其中，第二开关器件176和电阻175在电路中的连接方式可以不同。

本实施方式的技术效果在于：通过在第一开关模块107中设置用于进行预充电的支路，实现了对电池101输出至第一储能模块110的充电电流的控制，提升了充电过程中充电电池101和第一储能模块110的充电安全性，并且通过设置第二开关器件176和电阻175在电路中的不同的连接方式实现不同的连接电路。

作为一种实施方式，第二开关模块108包括第四开关器件181，外部的电池101的正极连接第四开关器件181的第一端，第四开关器件181的第二端连接第二储能模块120的第一端；

或者，第二开关模块108包括第四开关器件181和第五开关器件182，外部的电池101的正极连接第四开关器件181的第一端，第四开关器件181的第二端连接第二储能模块120的第一端，外部的电池101的负极连接第五开关器件182的第一端，第五开关器件182的第二端连接第二储能模块120的第二端。

其中，第二开关模块108可以包括一个开关器件，也可以包括两个开关器件，通过不同数量的开关器件可以组成不同的回路。

作为一种实施方式，如图4所示，第一开关模块107还包括第三开关器件173，外部的电池101的正极连接第一开关器件171的第一端和预充模块172的第一端，第一储能模块110的第一端连接第一开关器件171的第二端和预充模块172的第二端，外部的电池101的负极通过第三开关器件173连接第一储能模块110的第二端；

预充模块172包括电阻175和第二开关器件176，电阻175的第一端为预充模块172的第一端，电阻175的第二端与第二开关器件176的第一端共接并构成预充模块172的第三端，第二开关器件176的第二端为预充模块172的第二端；

第二开关模块108包括第四开关器件181和第五开关器件182，外部的电池101的正极连接第四开关器件181的第一端，第四开关器件181的第二端连接第二储能模块120的第一端，外部的电池101的负极连接第五开关器件182的第一端，第五开关器件182的第二端连接第二储能模块120的第二端；

外部的电池101、电阻175、第二开关器件176、第一储能模块110、第三开关器件172构成第一预充电路；

外部的电池101、第一开关器件171、第一储能模块110、第三开关器件173构成第一直流充电电路；

外部的电池101、电阻175、第三开关模块109、第二储能模块120、第五开关器件182构成第二预充电路；

外部的电池101、第四开关器件181、第二储能模块120、第五开关器件182构成第二直流充电电路。

作为一种实施方式，如图5所示，第一开关模块107还包括第三开关器件173，外部的电池101的正极连接第一开关器件171的第一端和预充模块172的第一端，第一储能模块110的第一端连接第一开关器件171的第二端和预充模块172的第二端，外部的电池101的负极通过第三开关器件173连接第一储能模块110的第二端；

预充模块172包括电阻175和第二开关器件176，第二开关器件176的第一端为预充模块172的第一端，第二开关器件176的第二端与电阻175的第一端共接并构成预充模块172的第三端，电阻175的第二端为预充模块172的第二端；

外部的电池101、电阻175、第二开关器件176、第一储能模块110、第三开关器件173构成第一预充电路；

外部的电池101、第一开关器件171、电阻175、第三开关模块109、第二储能模块120、第五开关器件182构成第三预充电路；

上述两种实施方式中，第一种实施方式均可以实现同时对第一储能模块110和第二储能模块120进行预充，此外第一中实施方式还可以实现启动预充电路给其中一个储能模块进行完成预充后，再给另外一个储能模块进行预充，避免直接充电会有大电流产生损耗储能电容，同时在驱动过程中可以复用预充模块172中的电阻作为加热器来加热。

进一步的，外部的电池101、电阻175、交流隔离模块111、第五开关器件182构成加热电路。

本实施方式将预充电路和加热电路功能结合，可以实现电阻器件的高度复用，减小成本好系统空间、质量等，提高了预充电电路的利用率。

本发明实施例二提供给一种能量转换装置，如图6所示，包括第一开关模块107、第二开关模块108、第三开关模块109、第一储能模块110、第二储能模块120、可逆PWM整流器102、电机线圈103、功率开关模块104以及交流隔离模块111，第一开关模块107包括第一开关器件171和预充模块172；

第一储能模块110与可逆PWM整流器102并联连接，可逆PWM整流器102与功率开关模块104并联连接，电机线圈103连接可逆PWM整流器102和功率开关模块104，第二储能模块120与交流隔离模块111并联连接，交流隔离模块111连接第一储能模块110、可逆PWM整流器102以及功率开关模块104；

外部的交流口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，外部的电池101与能量转换装置中的可逆PWM整流器102和电机线圈103形成驱动回路；其中，电机线圈103、功率开关模块104以及交流隔离模块111均与外部的交流口连接，外部的电池101通过第一开关模块107中的第一开关器件171和预充模块172与第一储能模块110连接，外部的电池101通过第二开关模块108与第二储能模块120连接，预充模块172通过第三开关模块109与第二储能模块120连接。

其中，电机可以是同步电机(含无刷同步机)或者异步电机，电机线圈103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)，且电机线圈103的连接点形成中性点引出中性线，电机的中性线可以是多根数引出，具体电机线圈103的中性点数量取决于电机内部绕组并联结构，引出中性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；可逆PWM整流器102可以根据PWM控制信号对从外部的电池101输入的电流进行整流或者对输出给外部的电池101的电流进行整流，可逆PWM整流器102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至少一相线圈，可逆PWM整流器102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；功率开关模块104包括至少两个功率开关单元，功率开关模块104根据控制信号可以实现能量转换装置中不同的回路导通；外部的直流口106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，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，控制模块分别与可逆PWM整流器102和功率开关模块104连接，并向可逆PWM整流器102和功率开关模块104块发送控制信号，控制模块可以包括整车控制器、可逆PWM整流器102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功率开关模块104和可逆PWM整流器102中功率开关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、交流充电模式和交流放电模式：

当该能量转换装置工作于驱动模式时，外部的电池101与可逆PWM整流器102和电机线圈103形成驱动回路，外部的电池101向可逆PWM整流器102提供直流电，可逆PWM整流器102将直流电整流为三相交流电，并将三相交流电输入电机线圈103以驱动电机运转。

当该能量转换装置工作于交流充电模式时，外部的交流口、能量转换装置、外部的电池101形成交流充电电路，外部交流口连交流供电设备，并为交流充电电路提供交流电源，当该能量转换装置工作于交流放电模式时，外部的电池101、能量转换装置、外部的交流口形成交流放电电路，外部交流口连接交流用电设备，交流放电电路为交流用电设备提供直流电源。

其中，外部的电池101通过第一开关模块107与第一储能模块110形成第一预充电路，控制第一开关模块107断开，外部的电池101通过第一开关模块107中的预充模块172对第一储能模块110进行预充电，预充完成后再控制第一开关闭合，使外部的电池101对第一储能模块110充电；外部的电池101、预充模块172、第三开关模块109、第二储能模块120、第二开关模块108形成第二预充电路，外部的电池101通过第二预充电路可以实现对第二储能模块120的预充电。

其中，交流隔离模块111连接在外部的电池101与外部的交流口之间，用于实现减弱电池101和交流放电电路之间的电气联系，减小电网和电池101之间的干扰，减小漏电流。

本申请实施例一种能量转换装置的技术效果在于：通过采用包括可逆PWM整流器102、电机线圈103、功率开关模块104的能量转换装置，使得该能量转换装置工作于驱动模式、交流充电模式以及交流放电模式，当工作于驱动模式时，外部的电池101与可逆PWM整流器102和电机线圈103形成驱动回路，当工作于交流充电模式时，外部的交流口通过能量转换装置与外部的电池101形成交流充电电路，当工作于交流放电模式时，外部的交流口通过能量转换装置与外部的电池101形成交流放电电路，通过驱动回路驱动电机输出功率，通过交流放电电路或者交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电量不足时接收交流供电设备的充电，以及在外部的电池101电量充足时向交流用电设备进行放电，并且驱动回路、交流充电回路和交流放电回路中均采用可逆PWM整流器102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，解决了现有包括电池101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，控制第一开关模块107、第二开关模块108、第三开关模块109全部断开，可以使电池101和用电电路完全断开电气联系；控制第一开关模块107可以使电池101和可逆PWM整流器102之间断开电气联系，当采用交流充放电时，可以使第一储能模块110作为交流充放电电路整流桥臂的母线储能电容，通过交流隔离电路进行隔离将第一储能模块110上存储的能量隔离的传递到电池101，减弱电池101和交流放电电路之间的电气联系，减小电网和电池101之间的干扰，减小漏电流。

作为第一种实施方式，外部的交流口105通过能量转换装置中的功率开关模块104、电机线圈103、可逆PWM整流器102、第一开关模块107、交流隔离模块111、第二开关模块108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，在交流充电模式下，断开第一开关模块107，外部的交流口105、功率开关模块104、电机线圈103、可逆PWM整流器102、第一开关模块107与外部的电池101形成交流充电电路，在上述充电模式下，外部的交流口105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、功率开关模块104、可逆PWM整流器102、电机线圈103形成储能回路，交流供电设备、功率开关模块104、第一储能模块110、可逆PWM整流器102、电机线圈103形成充电回路，交流充电电路包括储能回路和充电回路，在储能回路工作过程中，交流供电设备通过向储能回路输出电能将电能存储在电机线圈103中，在充电回路工作过程中，交流供电设备与电机线圈103一同通过充电回路为第一储能模块110、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，再使第一开关模块107导通，使第一储能模块110通过第一开关模块107对外部的电池101进行充电。

其中，在交流放电模式下，控制第一开关模块107导通使外部的电池101对第一储能模块110进行预充电和充电，完成对第一储能模块110的充电后断开第一开关模块107，第一储能模块110、功率开关模块104、电机线圈103、可逆PWM整流器102、外部的交流口105形成交流放电电路，在上述放电模式下，外部交流口连接交流用电设备，第一储能模块110通过交流放电电路为交流用电设备提供交流电源，第一储能模块110、功率开关模块104、交流用电设备、电机线圈103、可逆PWM整流器102形成储能回路，功率开关模块104、交流用电设备、电机线圈103、可逆PWM整流器102形成放电回路，交流放电电路包括储能回路和放电回路，在储能回路工作过程中，第一储能模块110通过向储能回路输出电能将电能存储在电机线圈103中，在放电回路工作过程中，电机线圈103为交流用电设备进行放电，实现了第一储能模块110通过交流放电电路对交流用电设备进行放电的过程。

本实施方式的技术效果在于：当外部的交流口105连接交流供电设备时，通过外部的交流口105、功率开关模块104、电机线圈103、可逆PWM整流器102与第一储能模块110形成交流充电电路，当外部的交流口105连接交流用电设备时，并通过第一储能模块110、功率开关模块104、电机线圈103、可逆PWM整流器102、外部的交流口105形成交流放电电路，可以使第一储能模块110作为交流充放电电流整流桥臂的母线储能电容，通过隔离电路进行隔离并将第一储能模块110上存储的能量隔离的传递到外部的电池101或者将外部的电池101的能量隔离的传递到第一储能模块110，减弱电池101和交流放电电路之间的电气联系，减小电网和电池101之间的干扰，减小漏电流。

作为第二种实施方式，外部的直流口106连接电机线圈103和可逆PWM整流器102，外部的直流口106通过能量转换装置中的电机线圈103、可逆PWM整流器102、第一储能模块110、第一开关模块107与外部的电池101形成直流充电电路或者直流放电电路。

其中，在直流充电模式下，外部的直流口106、电机线圈103、功率开关模块104与外部的电池101形成直流充电电路，在上述充电模式下，外部充电口连接直流供电设备，为直流充电电路提供直流电源，直流供电设备、电机线圈103、功率开关模块104形成储能回路，直流供电设备、电机线圈103、功率开关模块104、外部的电池101形成充电回路，直流充电电路包括储能回路和充电回路，在储能回路工作过程中，直流供电设备通过向储能回路输出电能将电能存储在电机线圈103中，在充电回路工作过程中，直流供电设备与电机线圈103一同通过充电回路为外部的电池101进行充电，实现了直流供电设备通过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、功率开关模块104、电机线圈103、外部的直流口106形成直流放电电路，在上述放电模式下，外部直流口106连接直流用电设备，外部的电池101通过直流放电电路为直流用电设备提供直流电源，外部的电池101、功率开关模块104、电机线圈103形成储能回路，功率开关模块104、电机线圈103、直流用电设备形成放电回路，直流放电电路包括储能回路和放电回路，在储能回路工作过程中，外部的电池101通过向储能回路输出电能将电能存储在电机线圈103中，在放电回路工作过程中，电机线圈103为直流用电设备进行放电，实现了外部的电池101通过直流放电电路对直流用电设备进行放电的过程。

本实施方式的技术效果在于：通过外部的直流口106、电机线圈103、功率开关模块104以及外部的电池101形成充电电路或者放电电路，使得该能量转换装置分时工作于驱动模式、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与可逆PWM整流器102和电机线圈103形成驱动回路，当工作于充电模式时，外部的直流口106、电机线圈103、功率开关模块104与外部的电池101形成直流充电电路，当工作于放电模式时，外部的电池101、功率开关模块104、电机线圈103、外部的直流口106形成直流放电电路，通过驱动回路驱动电机输出功率，通过直流放电电路和直流充电电路对外进行放电和接收充电，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103，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，解决了现有控制电路结构复杂、集成度低、体积大且成本高的问题。

作为第三种实施方式，外部的直流口106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电机线圈103和功率开关模块104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电机线圈103、可逆PWM整流器102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，直流供电设备、电机线圈103、功率开关模块104以及外部的电池101形成的第一直流充电电路的工作过程，请参见第一种实施方式，在此不再赘述。

其中，在直流充电模式下，直流供电设备、电机线圈103、可逆PWM整流器102以及外部的电池101形成第二直流充电电路，直流供电设备、电机线圈103、可逆PWM整流器102形成储能回路，直流供电设备、电机线圈103、可逆PWM整流器102以及外部的电池101形成充电回路，第二直流充电电路包括储能回路和充电回路，在储能回路工作过程中，直流供电设备通过向储能回路输出电能将电能存储在电机线圈103中，在充电回路工作过程中，直流供电设备与电机线圈103一同通过充电回路为外部的电池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或者第二直流充电电路工作，是指能量转换装置根据外部控制信号通过控制功率开关模块104或者可逆PWM整流器102实现选择第一直流充电电路或者第二直流充电电路工作，当控制功率开关模块104处于工作状态时实现选择第一直流充电电路工作，当控制可逆PWM整流器102处于工作状态时实现选择第二直流充电电路工作。

其中，第一直流充电电路和第二直流充电电路的区别在于第一直流充电电路通过功率开关模块104形成回路，第二直流充电电路通过可逆PWM整流器102形成回路，采用第一直流充电电路仅需要控制功率开关模块104即可实现，无需控制可逆PWM整流器102，控制方式简单。

本申请第三种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、电机线圈103、功率开关模块104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、电机线圈103、可逆PWM整流器102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或者第二直流充电电路工作。

第一直流充电电路技术效果是将电机中的绕组单元串联连接使用所达到的感量是绕组单元的感量之和，进一步增大了电机使用时的等效感量，充放电电流纹波小，损耗小，对外辐射小；电机各相绕组电流大小基本一致且同相位，绕组单元产生的合成磁场强度基本为零零，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电机铁耗，提高充放电时的效率。同时由于电机的相电流采样霍尔采样不到电机相电流，需要增加一个电流霍尔传感器在其中任意一根电机引出中性线上。

第二直流充电电路技术效果是：可以多相桥臂之间可以采用同相位或者错相位控制。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电机铁耗，提高充放电时的效率，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，第二直流充电电路同相位控制所达到的感量是第二直流充电电路所达到的感量的一半。

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，电机铁耗增加，降低了充放电时的效率。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。

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充放电、电池101加热、电机扭矩的协同控制

作为第四种实施方式，外部的直流口106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电机线圈103和功率开关模块104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可逆PWM整流器102、电机线圈103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或者第二直流放电电路工作。

其中，外部的电池101、功率开关模块104、电机线圈103以及直流用电设备形成的第一直流放电电路的工作过程，请参见第二种实施方式，在此不再赘述。

其中，在直流放电模式下，外部的电池101、可逆PWM整流器102、电机线圈103以及直流用电设备形成第二直流放电电路，外部的电池101、可逆PWM整流器102、电机线圈103、直流用电设备形成储能回路，电机线圈103、可逆PWM整流器102以及直流用电设备形成放电回路，第二直流放电电路包括储能回路和放电回路，在储能回路工作过程中，外部的电池101通过向储能回路输出电能将电能存储在电机线圈103中同时对直流用电设备进行放电，在放电回路工作过程中，电机线圈103通过放电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或者第二直流放电电路工作，是指能量转换装置根据外部控制信号通过控制功率开关模块104或者可逆PWM整流器102实现选择第一直流放电电路或者第二直流放电电路工作，当控制功率开关模块104处于工作状态时实现选择第一直流放电电路工作，当控制可逆PWM整流器102处于工作状态时实现选择第二直流放电电路工作。

其中，第一直流放电电路和第二直流放电电路的区别在于第一直流放电电路通过功率开关模块104形成回路，第二直流放电电路通过可逆PWM整流器102形成回路，采用第一直流放电电路仅需要控制功率开关模块104即可实现，无需控制可逆PWM整流器102，控制方式简单。

本申请第四种实施方式的技术效果在于：当外部的直流口106连接直流用电设备时，通过外部的电池101、功率开关模块104、电机线圈103以及直流用电设备形成的第一直流放电电路，并通过外部的电池101、可逆PWM整流器102、电机线圈103以及直流用电设备形成第二直流放电电路，可以根据不同的需求选择第一直流放电电路或者第二直流放电电路工作。

其中，第一直流放电电路同第一直流充电电路效果一致，第二直流放电电路同第二直流充电电路效果一致，可以参照上文的第一直流充电电路和第二直流充电电路。

本实施方式即可以使外部的电池101、第一开关器件171、预充模块172、第一储能模块110形成预充电回路，也可以使外部的电池101、第一开关器件171、预充模块172、第三开关器件，第一储能模块110形成预充电回路，实现了不同的器件组成不同的预充电回路。

本实施方式的技术效果在于：通过在第一开关模块107中设置用于进行预充电的支路，实现了对电池101输出至第一储能模块110的充电电流的控制，提升了充电过程中充电电池101和第一储能模块110的充电安全性，并且通过设置第二开关和电阻在电路中的不同的连接方式实现不同的连接电路。

上述两种实施方式中，第一种实施方式均可以实现同时对第一储能模块110和第二储能模块120进行预充，此外第一中实施方式还可以实现启动预充电路给其中一个储能模块进行完成预充后，再给另外一个储能模块进行预充，避免直接充电会有大电流产生损耗储能电容，同时在驱动过程中可以复用电阻R作为加热器来加热。

作为一种实施方式，如图8所示，可逆PWM整流器102包括一组M₁路桥臂，电机包括一套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，其中，n₁≥2，m₁≥2，M₁≥2，m₁＝M₁，且n₁，m₁，M₁均为整数；

n₁个连接点形成T个中性点，T个中性点包括一个连接点形成的独立中性点和/或至少两个以上的连接点连接形成的非独立中性点，T个中性点引出第一中性线和第二中性线，第一中性线连接功率开关模块104，第二中性线连接交流口。

当m₁＝M₁＝3，n₁＝4时，电机线圈103形成4个连接点，4个连接点中的2个连接点分别形成第一独立中性点和第二独立中性点，第一独立中性点引出第一中性线，第二独立中性点引出第二中性线。

作为能量转换装置内部模块连接关系的一种实施方式，电池101的正极端分别连接可逆PWM整流器102中多相桥臂的第一汇流端和功率开关模块104的第一端，电池101的负极端分别连接可逆PWM整流器102中多相桥臂的第二汇流端和功率开关模块104的第二端，第一中性线连接功率开关模块104的第三端和交流口的第一端，第二中性线连接交流口的第二端。

功率开关模块104包括第二十七功率开关单元和第二十八功率开关单元，第二十七功率开关单元的输入端为功率开关模块104的第一端，第二十八功率开关单元的输出端为功率开关模块104的第二端，第二十七功率开关单元的输出端与第二十八功率开关单元的输入端共接并形成功率开关模块104的第三端。

其中，第二十七功率开关单元和第二十八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，可以通过控制模块向第二十七功率开关单元和第二十八功率开关单元输出PWM信号使第二十七功率开关单元或者第二十八功率开关单元导通或者关断，当第二十七功率开关单元或者第二十八功率开关单元其中一者导通时，可以使电机线圈103中的第一绕组单元和第二绕组单元形成串联结构，进而使第一绕组单元和第二绕组单元与功率开关模块104、可逆PWM整流器102、外部电池101形成直流充放电回路，同时还可以与使第一绕组单元、可逆PWM整流器102、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104中设置第二十七功率开关单元和第二十八功率开关单元，控制第二十七功率开关单元和第二十八功率开关单元与外部电池101、可逆PWM整流器102、电机线圈103以及充电口构成交流充放电回路和直流充放电回路，实现了供电设备通过该充放电回路对动力电池101进行交流充电或者直流充电，以及外部的电池101通过该充放电回路对用电设备进行交流放电或者直流放电。

具体的，交流隔离模块111的第一端和第二端分别连接电池101的正极和负极，交流隔离模块111的第三端连接第三开关模块109，交流隔离模块111的第四端和第五端分别连接功率开关模块104的第一端和直流口106的第二端，交流隔离模块111还连接低压蓄电池充电模块112。

交流隔离模块111包括第一双相桥、变压器以及第二双相桥，第一双相桥包括第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂和第二桥臂并联连接并形成第一汇流端和第二汇流端，第二双相桥包括第三桥臂和第四桥臂，第三桥臂和第四桥臂并联连接并形成第三汇流端和第四汇流端；

第一双相桥的第一汇流端和第二汇流端分别连接第二储能模块120的第一端和第二端，第一桥臂的中点和第二桥臂的中点分别连接变压器的第一初级线圈的第一端和第二端，变压器的次级线圈的第一端和第二端分别连接第三桥臂的中点和第四桥臂的中点，第三汇流端为交流隔离模块111的第四端，第四汇流端为交流隔离模块111的第五端。

其中，交流隔离模块111与外部的电池101相连，可以用于外部的电池101对可逆PWM整流器102中的储能模块进行预充电，也可以用于对交流隔离模块111中的储能模块进行充电，可逆PWM整流器102中的储能模块和交流隔离模块111中的储能模块的预充可以分别进行控制进行预充电，没有次序要求，最好不要同时充电；进一步使交流隔离模块111通过低压蓄电池充电模块112对低压蓄电池充电模块112进行充电，交流隔离模块111还连接在外部的电池101与交流口之间，实现外部的电池101与交流口进行隔离。

进一步的，能量转换装置还包括低压蓄电池充电模块112，低压蓄电池充电模块112连接变压器的第二初级线圈；

外部的电池101、交流隔离模块111以及低压蓄电池充电模块112形成放电电路。

本实施方式的技术效果在于：可以实现外部电池101对第一储能模块110和第二储能模块120进行预充，进而实现外部的电池101通过交流隔离模块111对低压蓄电池充电模块112进行充电，同时通过设置变压器实现了外部电池101与交流口之间的隔离。

图9为本实施方式提供的能量转换装置的电路图，能量转换装置包括电机可逆PWM整流器102、电机线圈103、功率开关模块104，还包括开关K1、开关K2，电阻R、开关K3以及电容C1，外部的电池101的正极连接开关K1的第一端和电阻R的第一端，电阻R的第二端连接开关K2的第一端，开关K1的第二端和开关K2的第二端连接电容C1的第一端，外部的电池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，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、第二功率开关单元的输入端、第三功率开关单元的输入端共接于电容C1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C1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，功率开关模块104包括串联连接的第二十七功率开关单元和第二十八功率开关单元，第二十七功率开关单元包括第二十七上桥臂VT27和第二十七上桥二极管VD27，第二十八功率开关单元包括第二十八下桥臂VT28和第二十七下桥二极管VD28，第二十七功率开关单元连接第一汇流端，第二十八功率开关单元连接第二汇流端，电机线圈103包括一套三相绕组，每相线圈绕组包括两个线圈，每相线圈绕组包括四个线圈，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，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，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，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，第一绕组单元包括线圈A1、线圈B1、线圈C1，第一连接点n1形成第一中性点，第一中性点引出第一中性线，第二绕组单元包括线圈A3、线圈B3、线圈C3，线圈A3、线圈B3、线圈C3共接形成第三连接点n3，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，能量转换模块还包括开关K4、开关K5、电容C2，外部的直流口106的第一端连接开关K4的第一端和电容C2的第一端，外部的直流口106的第二端连接开关K5的第一端，开关K5的第二端连接电容C2的第二端和电机控制器的第二汇流端，交流隔离模块111包括第一双相桥、变压器以及第二双相桥，第一双相桥包括第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂包括串联连接的第十五功率开关单元和第十六功率开关单元，第十五功率开关单元包括第十五上桥臂VT15和第十五上桥二极管VD15，第十六功率开关单元包括第十六下桥臂VT16和第十六下桥二极管VD16，第二桥臂包括串联连接的第十七功率开关单元和第十八功率开关单元，第十七功率开关单元包括第十七上桥臂VT17和第十七上桥二极管VD17，第十八功率开关单元包括第十八下桥臂VT18和第十八下桥二极管VD18，第十五上桥臂VT15的输入端和第十七上桥臂VT17的输入端形成第一汇流端并连接电容C3的第二端，该第一汇流端通过开关K11连接开关K2，该第一汇流端还通过开关K9连接电池101的正极，第十六下桥臂VT16的输出端和第十八下桥臂VT18的输出端形成第二汇流端并连接电容C3的第二端，该第二汇流端通过开关K10连接电池101的负极，第十五上桥臂VT15的输出端和第十六下桥臂VT16的输入端共接为第一桥臂的中点并通过电感L3连接变压器的初级线圈的第一端，第十七上桥臂VT17的输出端和第十八下桥臂VT18的输入端共接为第二桥臂的中点并通过电容C4连接变压器的初级线圈的第二端，第二双相桥包括第三桥臂和第四桥臂，第三桥臂包括串联连接的第十九功率开关单元和第二十功率开关单元，第十九功率开关单元包括第十九上桥臂VT19和第十九上桥二极管VD19，第二十功率开关单元包括第二十下桥臂VT20和第二十下桥二极管VD20，第四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二十二下桥臂VT22和第二十二下桥二极管VD22，第十九上桥臂VT19的输入端和第二十上桥臂VT20的输入端共接于可逆PWM整流器102的第一汇流端，第十九下桥臂VT19的输出端和第二十下桥二极管VD20的输出端共接电机线圈103的第一中性线，第十九上桥臂VT19的输出端和第二十下桥臂VT20的输入端共接为第三桥臂的中点并通过电感L5连接变压器的次级线圈的第一端，第二十一上桥臂VT21的输出端和第二十二下桥臂VT22的输入端共接为第四桥臂的中点并通过电容C5连接变压器的次级线圈的第二端。

作为另一种实施方式，如图10所示，与上述实施方式的不同点在于开关K2和电阻R在电路中连接的方式不同，开关K2的第一端连接电池101的正极，开关K2的第二端连接开关K11的第一端和电阻R的第一端，电阻R的第二端连接电容C1的第一端。

如图11所示，预充电过程如下：控制开关K2导通，开关K1断开，外部的电池101输出的电流经过电阻R、开关K2、电容C1、开关K3形成预充电回路，对电容C1进行预充电。

如图12所示，预充结束后控制开关K2断开再控制开关K1导通，外部的电池101输出的电流经过开关K1、电容C1、开关K3形成充电回路。

如图13所示，控制开关K11导通，开关K1、开关K2、开关K3断开，外部的电池101输出的电流经过电阻R、开关K11、电容C3、开关K10形成预充电回路，完成预充电后控制开关K11断开，

如图14所示，预充结束后再控制开关K1导通，外部的电池101输出的电流经过开关K1、电容C1、开关K3形成充电回路。

如图15所示，闭合开关K11和开关K10，控制交流隔离电路VT15、VT16、VT17、VT18四个功率器件同时导通，外部的电池101输出的电流经过电阻R、开关K11、第十五上桥臂VT15、第十六下桥臂VT16、第十七上桥臂VT17、第十八下桥臂VT18、开关K10，控制电阻R中流过电流，进行产热，当不需要电阻R产热断开开关K11和开关K10。

本申请实施例二提供一种能量转换装置，如图16所示，包括第一开关模块107、第二开关模块108、第三开关模块109、第四开关模块121、第一储能模块110、第二储能模块120、可逆PWM整流器102、电机线圈103、功率开关模块104以及交流隔离模块111，第一开关模块107包括第一开关器件171和预充模块172；

第一储能模块110与可逆PWM整流器102并联连接，可逆PWM整流器102与功率开关模块104并联连接，电机线圈103包括第一绕组单元131和第二绕组单元132，第一绕组单元131连接可逆PWM整流器102和功率开关模块104，第二绕组单元132分别连接可逆PWM整流器102和功率开关模块104，第一绕组单元131和第二绕组单元132之间通过第四开关模块121连接；

外部的交流口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，外部的电池101与能量转换装置中的可逆PWM整流器102和电机线圈103形成驱动回路；其中，第一绕组单元131以及第二绕组单元132与外部的交流口连接，外部的电池101通过第一开关模块107中的第一开关器件171和预充模块172与第一储能模块110连接，外部的电池101通过第二开关模块108与第二储能模块120连接，预充模块172通过第三开关模块109与第二储能模块120连接。

其中，可逆PWM整流器102可以根据PWM控制信号对从外部的电池101输入的电流进行整流或者对输出给外部的电池101的电流进行整流，可逆PWM整流器102包括多相桥臂，桥臂数量根据电机线圈103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至少一相线圈，可逆PWM整流器102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；外部的直流口106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，外部的电池101可以为车辆内的电池，例如动力电池等。

其中，第一绕组单元131也可以是由两个或者两个以上连接点形成的中性点的线圈支路，第二绕组单元132也可以是由两个或者两个以上连接点形成的中性点的线圈支路，形成第一绕组单元131的连接点和形成第二绕组单元132的连接点为不同的连接点，即第一绕组单元131和第二绕组单元132具有不同的中性点。

其中，第一绕组单元131包括至少两个相端点和至少两个中性点，并且其中两个中性点分别引出第一中性线和第二中性线，第二绕组单元132包括至少两个相端点和至少两个中性点，并且其中两个中性点引出第三中性线，第一绕组单元131和第二绕组单元132具有不同的相端点，并且第一绕组单元131和第二绕组单元132均通过相端点连接可逆PWM整流器102，第一绕组单元131和第二绕组单元132通过第二中性线和第三中性线连接外部的交流口105，可以看出第一绕组单元131和第二绕组单元132并接于可逆PWM整流器102，当可逆PWM整流器102处于关断状态开关模块处于导通状态时，从外部的交流口105输入的电流依次经过第一绕组单元131、第二绕组单元132、功率开关模块104对电池101进行充电，此时，第一绕组单元131和第二绕组单元132串联于电路中。

其中，能量转换装置还包括控制模块，控制模块分别与可逆PWM整流器102、功率开关模块104以及开关模块连接，并向可逆PWM整流器102、功率开关模块104以及开关模块发送控制信号，控制模块可以包括整车控制器、可逆PWM整流器102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功率开关模块104、开关模块、可逆PWM整流器102中功率开关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与可逆PWM整流器102和第一绕组单元131形成第一驱动回路，外部的电池101与可逆PWM整流器102和第二绕组单元132形成第二驱动回路，外部的电池101与可逆PWM整流器102和第一绕组单元131以及第二绕组单元132形成第三驱动回路，外部的电池101向可逆PWM整流器102提供直流电，可逆PWM整流器102将直流电整流为三相交流电，并将三相交流电输入电机线圈103以驱动电机运转。

当该能量转换装置工作于交流充电模式时，外部的交流口105、能量转换装置、外部的电池101形成交流充电电路，外部交流口105连接交流供电设备，并为交流充电电路提供交流电源，当该能量转换装置工作于交流放电模式时，外部的电池101、能量转换装置、外部的交流口105形成交流放电电路，外部交流口105连接交流用电设备，交流放电电路为交流用电设备提供直流电源。

其中，交流隔离模块111用于实现减弱电池101和交流放电电路之间的电气联系，减小电网和电池101之间的干扰，减小漏电流。

本申请实施例一种能量转换装置的技术效果在于：通过采用包括可逆PWM整流器102、第一绕组单元131、第二绕组单元132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与可逆PWM整流器102、第一绕组单元131、第二绕组单元132形成驱动回路，当工作于充电模式时，外部的交流口通过能量转换装置与外部的电池101形成交流充电电路，当工作于放电模式时，外部的交流口通过能量转换装置与外部的电池101形成交流放电电路，通过驱动回路驱动电机输出功率，通过交流放电电路或者交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电量不足时接收交流供电设备的充电，以及在外部的电池101电量充足时向交流用电设备进行放电，并且驱动回路、交流充电回路和交流放电回路中均采用可逆PWM整流器102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，解决了现有包括电池101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，此外，在电机线圈103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131和第二绕组单元132，通过电机定子绕组串联接法，使第一绕组单元131和第二绕组单元132串联在交流充放电电路中，以增大使用时的感量，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。同时，控制第一开关模块107、第二开关模块108、第三开关模块109全部断开，可以使电池101和用电电路完全断开电气联系；控制第一开关模块107使电池101和可逆PWM整流器102之间断开电气联系，当采用交流充放电时，可以使第一储能模块110作为交流充放电电流整流桥臂的母线储能电容，通过交流隔离电路将第一储能模块110上存储的能量隔离的传递到电池101，减弱电池101和交流放电电路之间的电气联系，减小电网和电池101之间的干扰，减小漏电流。

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，外部的交流口105通过能量转换装置中的第一绕组单元131和第二绕组单元132、功率开关模块104、可逆PWM整流器102、外部的电池101形成交流充电电路或者交流放电电路。

其中，外部的交流口通过能量转换装置中的第一绕组单元131和第二绕组单元132、功率开关模块104、可逆PWM整流器102、外部的电池101形成交流充电电路或者交流放电电路。

其中，在交流充电模式下，断开第一开关模块107，外部的交流口105、第二绕组单元132、功率开关模块104、可逆PWM整流器102以及第一绕组单元131与外部的电池101形成交流充电电路，在上述充电模式下，外部的交流口105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、第二绕组单元132、功率开关模块104、可逆PWM整流器102以及第一绕组单元131形成储能回路，交流供电设备、第二绕组单元132、功率开关模块104、第一储能模块110、可逆PWM整流器102以及第一绕组单元131形成充电回路，交流充电电路包括储能回路和充电回路，在储能回路工作过程中，交流供电设备通过向储能回路输出电能将电能存储在第一绕组单元131和第二绕组单元132中，在充电回路工作过程中，交流供电设备与第一绕组单元131和第二绕组单元132一同通过充电回路为第一储能模块110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，通过可逆PWM整流器102和功率开关模块104的桥臂控制实现PFC功率因数校正控制，再使第一开关模块107导通，使第一储能模块110通过第一开关模块107对外部的电池101进行充电。

其中，在交流放电模式下，控制第一开关模块107导通使外部的电池101对第一储能模块110进行预充电和充电，完成对第一储能模块110的充电后断开第一开关模块107，第一储能模块110、功率开关模块104、第二绕组单元132、可逆PWM整流器102、第一绕组单元131、外部的交流口105形成交流放电电路，在上述放电模式下，外部的交流口105连接交流用电设备，第一储能模块110通过交流放电电路为交流用电设备提供交流电源，第一储能模块110、功率开关模块104、交流用电设备、电机线圈103、可逆PWM整流器102形成储能回路，功率开关模块104、交流用电设备、电机线圈103、可逆PWM整流器102形成放电回路，交流放电电路包括储能回路和放电回路，在储能回路工作过程中，第一储能模块110通过向储能回路输出电能将电能存储在电机线圈103中同时对交流用电设备进行放电，在放电回路工作过程中，电机线圈103为交流用电设备进行放电，实现了第一储能模块110通过交流放电电路对交流用电设备进行放电的过程。

本申请第一种实施方式的技术效果在于：当外部的交流口105连接交流供电设备时，通过外部的交流口105、功率开关模块104、第一绕组单元131、第二绕组单元132、可逆PWM整流器102与第一储能模块110形成交流充电电路，可以使第一储能模块110作为交流充放电电流整流桥臂的母线储能电容，通过隔离电路进行隔离并将第一储能模块110上存储的能量隔离的传递到外部的电池101或者将外部的电池101的能量隔离的传递到第一储能模块110，减弱电池101和交流放电电路之间的电气联系，减小电网和电池101之间的干扰，减小漏电流。

作为第二种实施方式，外部的直流口106通过能量转换装置中的第一绕组单元131、开关模块、第二绕组单元132和功率开关模块104与外部的电池101形成直流充电电路或者直流放电电路。

其中，在直流充电模式下，控制开关模块导通，外部的直流口106、第一绕组单元131、开关模块、第二绕组单元132、功率开关模块104与外部的电池101形成直流充电电路，在上述充电模式下，外部的直流口106连接直流供电设备，为直流充电电路提供直流电源，直流供电设备、第一绕组单元131、开关模块、第二绕组单元132、功率开关模块104形成储能回路，直流供电设备、第一绕组单元131、开关模块、第二绕组单元132、功率开关模块104、外部的电池101形成充电回路，直流充电电路包括储能回路和充电回路，在储能回路工作过程中，直流供电设备通过向储能回路输出电能将电能存储在第一绕组单元131和第二绕组单元132中，在充电回路工作过程中，直流供电设备、第一绕组单元131和第二绕组单元132一同通过充电回路为外部的电池101进行充电，实现了直流供电设备通过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，控制开关模块导通，外部的电池101、功率开关模块104、第二绕组单元132、开关模块、第一绕组单元131、外部的直流口106形成直流放电电路，在上述放电模式下，外部的直流口106连接直流用电设备，外部的电池101通过直流放电电路为直流用电设备提供直流电源，外部的电池101、功率开关模块104、第二绕组单元132、开关模块、第一绕组单元131形成储能回路，功率开关模块104、第二绕组单元132、开关模块、第一绕组单元131、直流用电设备形成放电回路，直流放电电路包括储能回路和放电回路，在储能回路工作过程中，外部的电池101通过向储能回路输出电能将电能存储在第一绕组单元131和第二绕组单元132中，在放电回路工作过程中，第一绕组单元131和第二绕组单元132为直流用电设备进行放电，实现了外部的电池101通过直流放电电路对直流用电设备进行放电的过程。

本申请第二种实施方式的技术效果在于：通过外部的直流口106、第一绕组单元131、开关模块、第二绕组单元132、功率开关模块104以及外部的电池101形成充电电路或者放电电路，使得该能量转换装置分时工作于驱动模式、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与可逆PWM整流器102、第一绕组单元131和第二绕组单元132形成驱动回路，当工作于充电模式时，外部的直流口106、第一绕组单元131、开关模块、第二绕组单元132、功率开关模块104与外部的电池101形成直流充电电路，当工作于放电模式时，外部的电池101、功率开关模块104、第二绕组单元132、开关模块、第一绕组单元131、外部的直流口106形成直流放电电路，通过驱动回路驱动电机输出功率，通过直流放电电路和直流充电电路对外进行放电和接收充电，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第一绕组单元131和第二绕组单元132，实现了电机的高度复用，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，解决了现有控制电路结构复杂、集成度低、体积大且成本高的问题。

作为第三种实施方式，外部的直流口106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绕组单元131、第四开关模块121、第二绕组单元132和功率开关模块104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一绕组单元131、可逆PWM整流器102与外部的电池101形成第二直流充电电路；直流供电设备通过能量转换装置中的第一绕组单元131、第四开关模块121、第二绕组单元132、可逆PWM整流器102与外部的电池101形成第三直流充电电路；能量转换装置根据外部控制信号选择第一直流充电电路、第二直流充电电路以及第三直流充电电路中的任意一者工作。

其中，直流供电设备、第一绕组单元131、第四开关模块121、第二绕组单元132、功率开关模块104以及外部的电池101形成的第一直流充电电路的工作过程，请参见第一种实施方式，在此不再赘述。

其中，在直流充电模式下，控制开关模块处于断开状态，直流供电设备、第一绕组单元131、可逆PWM整流器102以及外部的电池101形成第二直流充电电路，直流供电设备、第一绕组单元131、可逆PWM整流器102形成储能回路，直流供电设备、第一绕组单元131、可逆PWM整流器102以及外部的电池101形成充电回路，第二直流充电电路包括储能回路和充电回路，在储能回路工作过程中，直流供电设备通过向储能回路输出电能将电能存储在第一绕组单元131中，在充电回路工作过程中，直流供电设备与第一绕组单元131一同通过充电回路为外部的电池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，在直流充电模式下，控制开关模块处于导通状态，直流供电设备、第一绕组单元131、第四开关模块121、第二绕组单元132、可逆PWM整流器102以及外部的电池101形成第三直流充电电路，直流供电设备、第一绕组单元131、开关模块、第二绕组单元132、可逆PWM整流器102形成储能回路，直流供电设备、第一绕组单元131、第四开关模块121、第二绕组单元132、可逆PWM整流器102以及外部的电池101形成充电回路，第三直流充电电路包括储能回路和充电回路，在储能回路工作过程中，直流供电设备通过向储能回路输出电能将电能存储在第一绕组单元131和第二绕组单元132中，在充电回路工作过程中，直流供电设备、第一绕组单元131、第二绕组单元132一同通过充电回路为外部的电池101进行充电，实现了直流供电设备通过第三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、第二直流充电电路以及第三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功率开关模块104、第四开关模块121、可逆PWM整流器102实现选择第一直流充电电路、第二直流充电电路或者第三直流充电电路工作，当控制功率开关模块104、开关模块处于工作状态以及控制可逆PWM整流器102处于不工作状态时实现选择第一直流充电电路工作，当控制功率开关模块104、开关模块处于不工作状态以及控制可逆PWM整流器102处于工作状态时实现选择第二直流充电电路工作，当控制开关模块以及控制可逆PWM整流器102均处于工作状态时实现选择第三直流充电电路工作，第一直流充电电路和第二直流充电电路不能处于同时工作状态。

其中，第一直流充电电路、第二直流充电电路以及第三直流充电电路的区别在于第一直流充电电路通过功率开关模块104和开关模块形成回路，第二直流充电电路通过可逆PWM整流器102形成回路，第三直流充电电路通过开关模块和可逆PWM整流器102形成回路，其中采用第一直流充电电路仅需要控制功率开关模块104和开关模块即可实现，实现第一绕组单元131内绕组串联，第二绕组单元132内绕组串联，同时第一绕组单元131和第二绕组单元132外部再串联，增大电机使用时的等效感量，减小电流纹波，回路损耗和EMC，电机各相绕组电流大小基本一致且同相位，第一绕组单元131产生的合成磁场强度基本为零和第二绕组单元132产生的合成磁场强度基本为零，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电机铁耗，提高充放电时的效率，无需控制可逆PWM整流器102，控制方式简单，并且功率开关模块104的成本和功耗均较低，充放电效率高。

本申请第三种实施方式的技术效果在于：当外部的直流口016连接直流供电设备时，通过直流供电设备、第一绕组单元131、第四开关模块121、第二绕组单元132、功率开关模块104以及外部的电池101形成的第一直流充电电路，通过直流供电设备、第一绕组单元131、可逆PWM整流器102以及外部的电池101形成第二直流充电电路，通过直流供电设备、第一绕组单元131、开关模块、第二绕组单元132、可逆PWM整流器102以及外部的电池101形成第三直流充电电路，可以根据不同的需求选择第一直流充电电路或者第二直流充电电路或者第三直流充电电路工作，尤其是当可逆PWM整流器102处于驱动模式时或者加热模式，无法实现第一直流充电电路或者第三直流充电电路进行充电，此时可以选择第二直流充电电路工作，实现了电机输出驱动功率和第二直流充电电路进行充电的同时进行或者电机输出加热功率和第二直流充电电路进行充电的同时进行或者电机输出驱动功率和加热功率和第二直流充电电路进行充电的同时进行。

作为第四种实施方式，外部的直流口106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功率开关模块104、第二绕组单元132、开关模块、第一绕组单元131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可逆PWM整流器102、第一绕组单元131与直流用电设备形成第二直流放电电路；外部的电池101通过能量转换装置中的可逆PWM整流器102、第二绕组单元132、第四开关模块121、第一绕组单元131与直流用电设备形成第三直流放电电路；能量转换装置根据外部控制信号选择第一直流放电电路、第二直流放电电路以及第三直流放电电路中的任意一者工作。

其中，外部的电池101、功率开关模块104、第二绕组单元132、开关模块、第一绕组单元131以及直流用电设备形成的第一直流放电电路的工作过程，请参见第一种实施方式，在此不再赘述。

其中，在直流放电模式下，控制开关模块处于关断状态，外部的电池101、可逆PWM整流器102、第一绕组单元131以及直流用电设备形成第二直流放电电路，外部的电池101、可逆PWM整流器102、第一绕组单元131、直流用电设备形成储能放电回路，可逆PWM整流器102、第一绕组单元131以及直流用电设备形成放电回路，第二直流放电电路包括储能回路和放电回路，在储能回路工作过程中，外部的电池101通过向储能回路输出电能将电能存储在第一绕组单元131中同时对直流用电设备进行放电，在放电回路工作过程中，第一绕组单元131通过放电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，在直流放电模式下，控制开关模块处于导通状态，外部的电池101、可逆PWM整流器102、第二绕组单元132、第四开关模块121、第一绕组单元131以及直流用电设备形成第三直流放电电路，外部的电池101、可逆PWM整流器102、第二绕组单元132、第四开关模块121、第一绕组单元131、直流用电设备形成储能放电回路，可逆PWM整流器102、第二绕组单元132、开关模块、第一绕组单元131以及直流用电设备形成放电回路，第三直流放电电路包括储能回路和放电回路，在储能回路工作过程中，外部的电池101通过向储能回路输出电能将电能存储在第一绕组单元131、第二绕组单元132中同时对直流用电设备进行放电，在放电回路工作过程中，第一绕组单元131、第二绕组单元132通过放电回路对直流用电设备进行放电，实现了外部的电池101通过第三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、第二直流放电电路以及第三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功率开关模块104、第四开关模块121、可逆PWM整流器102实现选择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工作，当控制功率开关模块104处于工作状态时实现选择第一直流放电电路工作，当控制可逆PWM整流器102处于工作状态时实现选择第二直流放电电路工作，第一直流放电电路和第二直流放电电路不能处于同时工作状态。

其中，第一直流放电电路、第二直流放电电路以及第三直流放电电路的区别在于第一直流放电电路通过功率开关模块104和开关模块形成回路，第二直流放电电路通过可逆PWM整流器102形成回路，第三直流放电电路通过开关模块和可逆PWM整流器102形成回路，其中采用第一直流放电电路仅需要控制功率开关模块104和开关模块即可实现，实现第一绕组单元131内绕组串联，第二绕组单元132内绕组串联，同时第一绕组单元131和第二绕组单元132外部再串联，增大电机使用时的等效感量，减小电流纹波，回路损耗和EMC，电机各相绕组电流大小基本一致且同相位，第一绕组单元131产生的合成磁场强度基本为零和第二绕组单元132产生的合成磁场强度基本为零，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电机铁耗，提高充放电时的效率，无需控制可逆PWM整流器102，控制方式简单，并且功率开关模块104的成本和功耗均较低，充放电效率高。

本申请第四种实施方式的技术效果在于：当外部的直流口106连接直流用电设备时，通过外部的电池101、功率开关模块104、第二绕组单元132、开关模块、第一绕组单元131以及直流用电设备形成的第一直流放电电路，通过外部的电池101、可逆PWM整流器102、第一绕组单元131以及直流用电设备形成第二直流放电电路，通过外部的电池101、可逆PWM整流器102、第二绕组单元132、第四开关模块121、第一绕组单元131与直流用电设备形成第三直流放电电路，可以根据不同的需求选择第一直流放电电路或者第二直流放电电路工作，尤其是当可逆PWM整流器102处于驱动模式或者加热模式时，无法实现第一直流放电电路或者第三直流放电电路进行放电，此时可以选择第二直流放电电路工作，实现了电机输出驱动功率和第二放电直流电路进行放电的同时进行或者电机输出加热功率和第二直流放电电路进行放电的同时进行或者电机输出驱动功率和加热功率和第二直流放电电路进行放电的同时进行。

作为一种实施方式，外部的电池101的正极连接第一开关器件171的第一端和预充模块172的第一端，第一储能模块110的第一端连接第一开关器件171的第二端和预充模块172的第二端，外部的电池101的负极连接第一储能模块110的第二端，预充模块172的第三端连接第三开关模块109；

或者，第一开关模块107还包括第三开关器件，外部的电池101的正极连接第一开关器件171的第一端和预充模块172的第一端，第一储能模块110的第一端连接第一开关器件171的第二端和预充模块172的第二端，外部的电池101的负极通过第三开关器件连接第一储能模块110的第二端。

作为一种实施方式，预充模块172包括电阻和第二开关器件176，电阻的第一端为预充模块172的第一端，电阻的第二端与第二开关器件176的第一端共接并构成预充模块172的第三端，第二开关器件176的第二端为预充模块172的第二端；

或者，预充模块172包括电阻和第二开关器件176，第二开关器件176的第一端为预充模块172的第一端，第二开关器件176的第二端与电阻的第一端共接并构成预充模块172的第三端，电阻的第二端为预充模块172的第二端。

本实施方式在预充模块172设有第二开关和电阻，用于实现电池101对第一储能模块110进行预充电，即先导通第二开关使电池101对第一储能模块110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二开关断开以及第一开关导通，其中，第二开关和电阻在电路中的连接方式可以不同。

作为一种实施方式，第一开关模块107还包括第三开关器件，外部的电池101的正极连接第一开关器件171的第一端和预充模块172的第一端，第一储能模块110的第一端连接第一开关器件171的第二端和预充模块172的第二端，外部的电池101的负极通过第三开关器件连接第一储能模块110的第二端；

预充模块172包括电阻和第二开关器件176，电阻的第一端为预充模块172的第一端，电阻的第二端与第二开关器件176的第一端共接并构成预充模块172的第三端，第二开关器件176的第二端为预充模块172的第二端；

外部的电池101、电阻、第二开关器件176、第一储能模块110、第三开关器件构成第一预充电路；

外部的电池101、第一开关器件171、第一储能模块110、第三开关器件构成第一直流充电电路；

外部的电池101、电阻、第三开关模块109、第二储能模块120、第五开关器件182构成第二预充电路；

预充模块172包括电阻和第二开关器件176，第二开关器件176的第一端为预充模块172的第一端，第二开关器件176的第二端与电阻的第一端共接并构成预充模块172的第三端，电阻的第二端为预充模块172的第二端；

外部的电池101、第一开关器件171、电阻、第三开关模块109、第二储能模块120、第五开关器件182构成第三预充电路；

进一步的，外部的电池101、电阻、交流隔离模块111、第五开关器件182构成加热电路。

作为一种实施方式，如图17所示，可逆PWM整流器102包括一组M₁路桥臂；

第一绕组单元131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，T₁个中性点引出第一中性线和第二中性线，其中，n₁≥2，m₁≥2，T₁≥2且n₁，m₁，T₁均为整数；

第二绕组单元132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，n₂个连接点形成T₂个中性点，T₂个中性点引出第三中性线和第四中性线，其中，n₂≥2，m₂≥2，M₁≥m₁+m₂，T₂≥2且n₁，m₁，M₁，T₂均为整数；

第一中性线连接直流口106的第一端连接，第二中性线连接开关模块的第一端和交流口的第一端，第三中性线连接开关模块的第二端和交流口的第二端，第四中性线连接功率开关模块104。

其中，第一绕组单元131和第二绕组单元132可以包括连接形成独立中性点的线圈支路或者形成非独立中性点的线圈支路，独立中性点是指一个连接点形成的中性点，非独立中性点是指至少两个连接点共接形成的中性点，第一绕组单元131和第二绕组单元132之间的通过开关模块的串联可以是两个独立中性点引出的中性线之间的串联、两个非独立中性点引出的中性线之间的串联或者独立中性点引出的中性线与非独立中性点引出的中性线之间的串联。

本实施方式的技术技术效果在于：通过设置第一绕组单元131和第二绕组单元132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。

如图18所示，当m₁＝m₂＝3，M₁＝6，n₁＝2时，第一绕组单元131形成2个连接点，2个连接点分别形成第一中性线和第二中性线，第二绕组单元132形成2个连接点，2个连接点分别形成第三中性线和第四中性线，第二中性线和第三中性线通过开关K8连接。

作为能量转换装置内部模块连接关系的一种实施方式，可逆PWM整流器102包括M₁路桥臂中每路桥臂的第一端共接形成的第一汇流端和M₁路桥臂中每路桥臂的第二端共接形成的第二汇流端；

功率开关模块104包括第一双向桥臂和第二双向桥臂，第一双向桥臂的第一端连接、第二双向桥臂的第一端、电池101的正极端以及第一汇流端，第一双向桥臂的第二端连接第二双向桥臂的第二端、电池101的负极端和第二汇流端，第一双向桥臂的第三端连接第四中性线，连接第一双向桥臂的第一端，第二双向桥臂的第三端连接第一中性线和直流口106的第一端。

第一双向桥臂包括第二十七功率开关单元和第二十八功率开关单元，第二十七功率开关单元的输入端为功率开关模块104的第一端，第二十八功率开关单元的输出端为功率开关模块104的第二端，第二十七功率开关单元的输出端与第二十八功率开关单元的输入端共接并形成功率开关模块104的第三端；

第二双向桥臂包括第二十九功率开关单元和第三十功率开关单元，第三十功率开关单元的输入端为功率开关模块104的第一端，第十六功率开关单元的输出端为功率开关模块104的第二端，第三十功率开关单元的输出端与第十六功率开关单元的输入端共接并形成功率开关模块104的第四端。

其中，第二十七功率开关单元、第二十八功率开关单元、第二十九功率开关单元和第三十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，可以通过控制模块向第二十七功率开关单元、第二十八功率开关单元、第二十九功率开关单元和第三十功率开关单元输出PWM信号使第二十七功率开关单元或者第二十八功率开关单元导通或者关断，当第二十七功率开关单元或者第二十八功率开关单元其中一者导通以及第二十九功率开关单元或者第三十功率开关单元其中一者导通时，可以使电机线圈103中的第一绕组单元131和第二绕组单元132形成串联结构，进而使第一绕组单元131和第二绕组单元132与功率开关模块104、可逆PWM整流器102、外部电池101形成直流充放电回路，同时还可以与使第一绕组单元131、可逆PWM整流器102、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104中设置第二十七功率开关单元、第二十八功率开关单元、第二十七功率开关单元和第二十八功率开关单元，控制第二十七功率开关单元、第二十八功率开关单元、第二十七功率开关单元和第二十八功率开关单元与外部电池101、可逆PWM整流器102、电机线圈103以及充电口构成交流充放电回路和直流充放电回路，实现了供电设备通过该充放电回路对动力电池101进行交流充电或者直流充电，以及外部的电池101通过该充放电回路对用电设备进行交流放电或者直流放电。

具体的，交流隔离模块111的第一端和第二端分别连接电池101的正极和负极，交流隔离模块111的第三端连接可逆PWM整流器102的第一端，交流隔离模块111的第四端和第五端分别连接功率开关模块104的第一端和直流口106的第二端，交流隔离模块111还连接低压蓄电池充电模块112。

其中，交流隔离模块111与外部的电池101相连，可以用于外部的电池101对可逆PWM整流器102中的储能模块进行预充电，也可以用于对交流隔离模块111中的储能模块进行充电，可逆PWM整流器102中的储能模块和交流隔离模块111中的储能模块的预充可以分别进行控制进行预充电，没有次序要求，最好不要同时充电；进一步使交流隔离模块111通过低压蓄电池充电模块112对低压蓄电池进行充电，交流隔离模块111还连接在外部的电池101与交流口之间，实现外部的电池101与交流口进行隔离。

图19为本实施方式提供的能量转换装置的电路图，能量转换装置包括可逆PWM整流器102、电机线圈103、功率开关模块104，还包括开关K1、开关K2，电阻R、开关K3以及电容C1，外部的电池101的正极连接开关K1的第一端和电阻R的第一端，电阻R的第二端连接开关K2的第一端，开关K1的第二端和开关K2的第二端连接电容C1的第一端，电池101的负极连接开关K3的第一端，开关K1的第二端连接电容C1的第二端，可逆PWM整流器102包括六相桥臂，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，第四相桥臂包括串联连接的第七功率开关单元和第八功率开关单元，第五相桥臂包括串联连接的第九功率开关单元和第十功率开关单元，第四相桥臂包括串联连接的第十一功率开关单元和第十二功率开关单元，第一功率开关单元的输入端、第二功率开关单元的输入端、第三功率开关单元的输入端、第四功率开关单元的输入端、第五功率开关单元的输入端、第六功率开关单元的输入端共接于电容C1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、第八功率开关单元的输出端、第十功率开关单元、第十二功率开关单元的输出端的输出端共接于电容C1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下桥臂VT12和第十二下桥二极管VD12，功率开关模块104包括第四相桥臂和第五相桥臂，第四相桥臂包括串联连接的第二十七功率开关单元和第二十八功率开关单元，第二十七功率开关单元包括第二十七上桥臂VT27和第二十七上桥二极管VD27，第二十八功率开关单元包括第二十八下桥臂VT28和第二十八下桥二极管VD28，第五相桥臂包括串联连接的第二十九功率开关单元和第三十功率开关单元，第二十九功率开关单元包括第二十九上桥臂VT29和第二十九上桥二极管VD29，第三十功率开关单元包括第三十下桥臂VT30和第三十下桥二极管VD30，第二十七功率开关单元和第二十九功率开关连接第一汇流端，第二十九功率开关单元和第三十功率开关单元连接第二汇流端，第一绕组单元131包括一套三相绕组，每相绕组包括两个线圈，第一相线圈中的线圈U1、线圈U2共接于第四相桥臂的中点U，第二相线圈中线圈V1、线圈V2共接于第五相桥臂的中点V，第三相线圈中线圈W1、线圈W2共接于第六相桥臂的中点W，线圈U2、线圈V2、线圈W2共接形成第一连接点n1，线圈U1、线圈V1、线圈W1共接形成第二连接点n2，第二绕组单元132一套三相绕组，每相绕组包括两个线圈，第一相线圈中的线圈A1、线圈A2共接于第一相桥臂的中点A，第二相线圈中线圈B1、线圈B2共接于第二相桥臂的中点B，第三相线圈中线圈C1、线圈C2共接于第三相桥臂的中点C，线圈A1、线圈B1、线圈C1共接形成第四连接点n4，线圈A2、线圈B2、线圈C2共接形成第三连接点n3，第一中性点引出第一中性线，第二中性点引出的第二中性线与第三中性点引出的第三中性线通过开关K8连接，能量转换模块还包括开关K4、开关K5、电容C2，外部的直流口106的第一端连接开关K4的第一端和电容C2的第一端，外部的直流口106的第二端连接开关K5的第一端，开关K5的第二端连接电容C2的第二端和电机控制器的第二汇流端，交流隔离模块111包括第一双相桥、变压器以及第二双相桥，第一双相桥包括第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂包括串联连接的第十五功率开关单元和第十六功率开关单元，第十五功率开关单元包括第十五上桥臂VT15和第十五上桥二极管VD15，第十六功率开关单元包括第十六下桥臂VT16和第十六下桥二极管VD16，第二桥臂包括串联连接的第十七功率开关单元和第十八功率开关单元，第十七功率开关单元包括第十七上桥臂VT17和第十七上桥二极管VD17，第十八功率开关单元包括第十八下桥臂VT18和第十八下桥二极管VD18，第十五上桥臂VT15的输入端和第十七上桥臂VT17的输入端形成第一汇流端并连接电容C3的第二端，该第一汇流端通过开关K11连接开关K2，该第一汇流端还通过开关K9连接电池101的正极，第十六下桥臂VT16的输出端和第十八下桥二极管VD18的输出端形成第二汇流端并连接电容C3的第二端，该第二汇流端通过开关K10连接电池101的负极，第十五上桥臂VT15的输出端和第十六下桥臂VT16的输入端共接为第一桥臂的中点并通过电感L3连接变压器的初级线圈的第一端，第十七上桥臂VT17的输出端和第十八下桥臂VT18的输入端共接为第二桥臂的中点并通过电容C4连接变压器的初级线圈的第二端，第二双相桥包括第三桥臂和第四桥臂，第三桥臂包括串联连接的第十九功率开关单元和第二十功率开关单元，第十九功率开关单元包括第十九上桥臂VT19和第十九上桥二极管VD19，第二十功率开关单元包括第二十下桥臂VT20和第二十下桥二极管VD20，第四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二十二下桥臂VT22和第二十二下桥二极管VD22，第十九上桥臂VT19的输入端和第二十上桥臂VT20的输入端共接于可逆PWM整流器102的第一汇流端，第十九下桥臂VT19的输出端和第二十下桥二极管VD20的输出端共接电机线圈103的第一中性线，第十九上桥臂VT19的输出端和第二十下桥臂VT20的输入端共接为第三桥臂的中点并通过电感L5连接变压器的次级线圈的第一端，第二十一上桥臂VT21的输出端和第二十二下桥臂VT22的输入端共接为第四桥臂的中点并通过电容C5连接变压器的次级线圈的第二端。

作为另一种实施方式，如图20所示，与上述实施方式的不同点在于开关K2和电阻R在电路中连接的方式不同，开关K2的第一端连接电池101的正极，开关K2的第二端连接开关K11的第一端和电阻R的第一端，电阻R的第二端连接电容C1的第一端。

如图20所示，预充电过程如下：控制开关K2导通，开关K1断开，外部的电池101输出的电流经过开关K2、电阻R、电容C1、开关K3形成预充电回路。

如图21所示，预充结束后再控制开关K2断开、开关K1导通，外部的电池101输出的电流经过开关K1、电容C1、开关K3形成充电回路。

如图22所示，控制开关K1、开关K11导通，开关K2、开关K3断开，外部的电池101输出的电流经过开关K1、电阻R、开关K11、电容C3、开关K10形成预充电回路，完成预充电后控制开关K11断开。

如图23所示，预充结束后再控制开关K1导通，外部的电池101输出的电流经过开关K1、电容C1、开关K3形成充电回路。

本发明实施例四提供一种预充电路，如图24所示，包括第一开关模块107、第一储能模块110、第二储能模块120、低压蓄电池充电模块112以及交流隔离模块111，第一开关模块107连接第一储能模块110，第二储能模块120与交流隔离模块111并联连接，交流隔离模块111还连接低压蓄电池充电模块112；

第一开关模块107包括第一开关器件171和预充模块172，第一开关器件171和预充模块172共接于第一储能模块110；

外部的电池101与第一开关模块107中的预充模块172和第一储能模块110形成第一预充回路，外部的电池101与第一开关模块107中的第一开关器件171和第一储能模块110形成第一充电回路，低压蓄电池充电模块112、交流隔离模块111以及第一储能模块110形成第三预充回路，低压蓄电池充电模块112、交流隔离模块111以及第二储能模块120形成第四预充回路，低压蓄电池充电模块112、交流隔离模块111、第一储能模块110以及第二储能模块120形成第五预充回路，其中，外部的电池101分别与第一开关器件171和预充模块172连接。

本申请提出了一种预充电路预充电路包括包括第一开关模块、第一储能模块、第二储能模块、低压蓄电池充电模块以及交流隔离模块，除了外部的电池与第一开关模块中的预充模块和第一储能模块形成第一预充回路外，低压蓄电池充电模块还通过交流隔离模块与第一储能模块和/或第二储能模块形成第三预充回路、第四预充回路以及第五预充回路，实现了通过低压蓄电池对第一储能模块和/或第二储能模块进行预充。

本发明实施例五提供一种能量转换装置，如图25所示，能量转换装置包括上述实施例的预充电路，能量转换装置还包括可逆PWM整流器102、电机线圈103以及变换模块；

第一储能模块110与可逆PWM整流器102并联连接，可逆PWM整流器102与电机线圈103连接，第二储能模块120与交流隔离模块111并联连接；

外部的交流口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，外部的电池101与能量转换装置中的可逆PWM整流器102和电机线圈103形成驱动回路；其中，外部的交流口通过变换模块与第二储能模块120连接。

图26为本实施方式提供的能量转换装置的电路图，能量转换装置包括可逆PWM整流器102、电机线圈103、还包括开关K1、开关K2、电容C1，外部的电池101的正极连接开关K1的第一端和开关K2的第一端，K2的第二端连接电容C1的第一端，开关K1的第二端连接电容C1的的第二端,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、第二功率开关单元的输入端、第三功率开关单元的输入端共接于电容C1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C1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，电机线圈103包括一套三相绕组，每相线圈绕组包括两个线圈，每相线圈绕组包括四个线圈，第一相线圈中的线圈A1、线圈A2共接于第一相桥臂的中点，第二相线圈中线圈B1、线圈B2共接于第二相桥臂的中点，第三相线圈中线圈C1、线圈C2共接于第三相桥臂的中点，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，能量转换模块还包括开关K5、开关K6，外部的直流口106的第一端连接开关K6的第一端，外部的直流口106的第二端连接开关K5的第一端，开关K6的第二端连接第一汇流端，开关K5的第二端连接第二汇流端，交流隔离模块111包括第一双相桥、变压器以及第二双相桥，第一双相桥包括第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂包括串联连接的第十五功率开关单元和第十六功率开关单元，第十五功率开关单元包括第十五上桥臂VT15和第十五上桥二极管VD15，第十六功率开关单元包括第十六下桥臂VT16和第十六下桥二极管VD16，第二桥臂包括串联连接的第十七功率开关单元和第十八功率开关单元，第十七功率开关单元包括第十七上桥臂VT17和第十七上桥二极管VD17，第十八功率开关单元包括第十八下桥臂VT18和第十八下桥二极管VD18，第十五上桥臂VT15的输入端和第十七上桥臂VT17的输入端形成第一汇流端并连接电容C3的第二端，第十六下桥臂VT16的输出端和第十八下桥二极管VD18的输出端形成第二汇流端并连接电容C3的第二端，该第二汇流端通过开关K10连接电池101的负极，第十五上桥臂VT15的输出端和第十六下桥臂VT16的输入端共接为第一桥臂的中点并通过电感L3连接变压器的初级线圈的第一端，第十七上桥臂VT17的输出端和第十八下桥臂VT18的输入端共接为第二桥臂的中点并通过电容C4连接变压器的初级线圈的第二端，第二双相桥包括第三桥臂和第四桥臂，第三桥臂包括串联连接的第十九功率开关单元和第二十功率开关单元，第十九功率开关单元包括第十九上桥臂VT19和第十九上桥二极管VD19，第二十功率开关单元包括第二十下桥臂VT20和第二十下桥二极管VD20，第四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二十二下桥臂VT22和第二十二下桥二极管VD22，第十九上桥臂VT19的输入端和第二十上桥臂VT20的输入端共接于可逆PWM整流器102的第一汇流端，第十九下桥臂VT19的输出端和第二十下桥二极管VD20的输出端共接电机线圈103的第一中性线，第十九上桥臂VT19的输出端和第二十下桥臂VT20的输入端共接为第三桥臂的中点并通过电感L5连接变压器的次级线圈的第一端，第二十一上桥臂VT21的输出端和第二十二下桥臂VT22的输入端共接为第四桥臂的中点并通过电容C5连接变压器的次级线圈的第二端，变换模块包括开关K7、开关K8、电感L1、电感L2、第三双相桥，第三双相桥包括第五桥臂和第六桥臂，第五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，第六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，外部的交流口连接开关K7的第一端和开关K8的第一端，开关K7的第二端连接电感L1的第一端，开关K8的第二端连接电感L2的第一端，电感L1的第二端连接第五桥臂的中点，电感L2的第二端连接第六桥臂的中点，第五桥臂和第六桥臂形成的第一汇流端连接电容C3的第一端，第五桥臂和第六桥臂形成的第二汇流端连接电容C3的第二端。

如图27所示，本电路的工作过程为低压蓄电池通过交流隔离模块111中的变压器对电容C3和电容C1进行预充电。

本申请实施例六提供一种车辆，电动汽车还包括上述实施例一提供的能量转换装置。

如图28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；如图28所示，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

1.一种预充电路，其特征在于，包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块、第一储能模块以及第二储能模块，所述第一开关模块连接所述第一储能模块和第三开关模块，所述第二开关模块连接所述第三开关模块和所述第二储能模块；

2.如权利要求1所述的预充电路，其特征在于，所述预充电路还包括交流隔离模块，所述交流隔离模块与所述第二储能模块并联连接，所述交流隔离模块还连接所述第三开关模块；

所述外部的电池与所述第一开关模块中的预充模块、所述第三开关模块、所述交流隔离模块以及所述第二开关模块形成加热电路。

3.如权利要求1或者2所述的预充电路，其特征在于，所述外部的电池的正极连接所述第一开关器件的第一端和所述预充模块的第一端，所述第一储能模块的第一端连接所述第一开关器件的第二端和所述预充模块的第二端，所述外部的电池的负极连接所述第一储能模块的第二端，所述预充模块的第三端连接所述第三开关模块；

或者，所述第一开关模块还包括第三开关器件，所述外部的电池的正极连接所述第一开关器件的第一端和所述预充模块的第一端，所述第一储能模块的第一端连接所述第一开关器件的第二端和所述预充模块的第二端，所述外部的电池的负极通过所述第三开关器件连接所述第一储能模块的第二端。

4.如权利要求3所述的预充电路，其特征在于，所述预充模块包括电阻和第二开关器件，所述电阻的第一端为所述预充模块的第一端，所述电阻的第二端与所述第二开关器件的第一端共接并构成所述预充模块的第三端，所述第二开关器件的第二端为所述预充模块的第二端；

或者，所述预充模块包括电阻和第二开关器件，所述第二开关器件的第一端为所述预充模块的第一端，所述第二开关器件的第二端与所述电阻的第一端共接并构成所述预充模块的第三端，所述电阻的第二端为所述预充模块的第二端。

5.如权利要求1或者2所述的预充电路，其特征在于，所述第二开关模块包括第四开关器件，所述外部的电池的正极连接所述第四开关器件的第一端，所述第四开关器件的第二端连接所述第二储能模块的第一端。

6.如权利要求5所述的预充电路，其特征在于，所述第二开关模块还包括第五开关器件，所述外部的电池的负极连接所述第五开关器件的第一端，所述第五开关器件的第二端连接所述第二储能模块的第二端。

7.如权利要求1或者2所述的预充电路，其特征在于，所述第一开关模块还包括第三开关器件，所述外部的电池的正极连接所述第一开关器件的第一端和所述预充模块的第一端，所述第一储能模块的第一端连接所述第一开关器件的第二端和所述预充模块的第二端，所述外部的电池的负极通过所述第三开关器件连接所述第一储能模块的第二端；

所述预充模块包括电阻和第二开关器件，所述电阻的第一端为所述预充模块的第一端，所述电阻的第二端与所述第二开关器件的第一端共接并构成所述预充模块的第三端，所述第二开关器件的第二端为所述预充模块的第二端；

所述第二开关模块包括第四开关器件和第五开关器件，所述外部的电池的正极连接所述第四开关器件的第一端，所述第四开关器件的第二端连接所述第二储能模块的第一端，所述外部的电池的负极连接所述第五开关器件的第一端，所述第五开关器件的第二端连接所述第二储能模块的第二端；

所述外部的电池、所述电阻、所述第二开关器件、所述第一储能模块、所述第三开关器件构成第一预充电路；

所述外部的电池、所述第一开关器件、所述第一储能模块、所述第三开关器件构成第一直流充电电路；

所述外部的电池、所述电阻、所述第三开关模块、所述第二储能模块、所述第五开关器件构成第二预充电路；

所述外部的电池、所述第四开关器件、所述第二储能模块、所述第五开关器件构成第二直流充电电路。

8.如权利要求2所述的预充电路，其特征在于，所述第一开关模块还包括第三开关器件，所述外部的电池的正极连接所述第一开关器件的第一端和所述预充模块的第一端，所述第一储能模块的第一端连接所述第一开关器件的第二端和所述预充模块的第二端，所述外部的电池的负极通过所述第三开关器件连接所述第一储能模块的第二端；

所述外部的电池、所述第四开关器件、所述第二储能模块、所述第五开关器件构成第二直流充电电路；

所述外部的电池、所述电阻、所述第三开关模块、所述交流隔离模块、所述第五开关器件构成加热电路。

9.如权利要求1或者2所述的预充电路，其特征在于，所述第一开关模块还包括第三开关器件，所述外部的电池的正极连接所述第一开关器件的第一端和所述预充模块的第一端，所述第一储能模块的第一端连接所述第一开关器件的第二端和所述预充模块的第二端，所述外部的电池的负极通过所述第三开关器件连接所述第一储能模块的第二端；

所述预充模块包括电阻和第二开关器件，所述第二开关器件的第一端为所述预充模块的第一端，所述第二开关器件的第二端与所述电阻的第一端共接并构成所述预充模块的第三端，所述电阻的第二端为所述预充模块的第二端；

所述外部的电池、所述第一开关器件、所述电阻、所述第三开关模块、所述第二储能模块、所述第五开关器件构成第三预充电路；

10.如权利要求2所述的预充电路，其特征在于，所述第一开关模块还包括第三开关器件，所述外部的电池的正极连接所述第一开关器件的第一端和所述预充模块的第一端，所述第一储能模块的第一端连接所述第一开关器件的第二端和所述预充模块的第二端，所述外部的电池的负极通过所述第三开关器件连接所述第一储能模块的第二端；

所述外部的电池、所述第一开关器件、所述电阻、所述第三开关模块、所述交流隔离模块、所述第五开关器件构成加热电路。

11.如权利要求2所述的预充电路，其特征在于，所述交流隔离模块包括第一双相桥、变压器以及第二双相桥，所述第一双相桥包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂和所述第二桥臂并联连接并形成第一汇流端和第二汇流端，所述第二双相桥包括第三桥臂和第四桥臂，所述第三桥臂和所述第四桥臂并联连接并形成第三汇流端和第四汇流端；

所述第一双相桥的第一汇流端和第二汇流端分别连接所述第二储能模块的第一端和第二端，所述第一桥臂的中点和所述第二桥臂的中点分别连接所述变压器的第一初级线圈的第一端和第二端，所述变压器的次级线圈的第一端和第二端分别连接所述第三桥臂的中点和所述第四桥臂的中点。

12.如权利要求11所述的预充电路，其特征在于，所述变压器还包括第三电感、第五电感、第四电容以及第五电容，所述变压器的第一初级线圈的第一端通过所述第三电感连接所述第一桥臂的中点，所述变压器的第一初级线圈的第二端通过所述第四电容连接所述第二桥臂的中点，所述变压器的次级线圈的第一端通过所述第五电感连接所述第三桥臂的中点，所述变压器的次级线圈的第一端通过所述第五电容连接所述第三桥臂的中点。

13.如权利要求11所述的预充电路，其特征在于，所述预充电路还包括低压蓄电池充电模块，所述低压蓄电池充电模块连接所述变压器的第二初级线圈；

所述外部的电池、所述交流隔离模块以及所述低压蓄电池充电模块形成放电电路；

或者，所述低压蓄电池充电模块、所述交流隔离模块以及所述第一储能模块形成第三预充回路；

或者，所述低压蓄电池充电模块、所述交流隔离模块以及所述第二储能模块形成第四预充回路；

或者，所述低压蓄电池充电模块、所述交流隔离模块、所述第一储能模块以及所述第二储能模块形成第五预充回路。

14.一种能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置包括权利要求2、权利要求8、权利要求10、权利要求11、权利要求12以及权利要求13中任意一项所述的预充电路，所述能量转换装置还包括可逆PWM整流器、电机线圈以及功率开关模块；

15.如权利要求14所述的能量转换装置，其特征在于，外部的交流口通过所述能量转换装置中的所述功率开关模块、所述电机线圈、所述可逆PWM整流器、所述第一开关模块、所述交流隔离模块、第二储能模块、所述第二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。

16.如权利要求15所述的能量转换装置，其特征在于，外部的直流口连接所述电机线圈和所述可逆PWM整流器，所述外部的直流口通过所述能量转换装置中的所述电机线圈、所述可逆PWM整流器、所述第一储能模块、所述第一开关模块与外部的电池形成直流充电电路或者直流放电电路。

17.如权利要求14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，所述电机包括一套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，其中，n₁≥2，m₁≥2，M₁≥2，m₁＝M₁，且n₁，m₁，M₁均为整数；

所述n₁个连接点形成T个中性点，所述T个中性点包括一个连接点形成的独立中性点和/或至少两个以上的连接点连接形成的非独立中性点，所述T个中性点引出第一中性线和第二中性线，所述第一中性线连接所述功率开关模块，所述第二中性线连接所述交流口。

18.如权利要求17所述的能量转换装置，其特征在于，当m₁＝M₁＝3，n₁＝4时，所述电机线圈形成4个连接点，所述4个连接点中的2个连接点分别形成第一独立中性点和第二独立中性点，所述第一独立中性点引出第一中性线，所述第二独立中性点引出第二中性线。

19.如权利要求18所述的能量转换装置，其特征在于，所述电池的正极端分别连接所述可逆PWM整流器中多相桥臂的第一汇流端和所述功率开关模块的第一端，所述电池的负极端分别连接所述可逆PWM整流器中多相桥臂的第二汇流端和所述功率开关模块的第二端，所述第二中性线通过第七开关连接所述功率开关模块的第三端和所述交流口的第一端，所述第一中性线连接所述交流口的第二端。

20.如权利要求19所述的能量转换装置，其特征在于，所述功率开关模块包括第二十七功率开关单元和第二十八功率开关单元，所述第二十七功率开关单元的输入端为所述功率开关模块的第一端，所述第二十八功率开关单元的输出端为所述功率开关模块的第二端，所述第二十七功率开关单元的输出端与所述第二十八功率开关单元的输入端共接并形成所述功率开关模块的第三端。

21.如权利要求16所述的能量转换装置，其特征在于，所述交流隔离模块的第一端和第二端分别连接所述第二储能模块的正极和负极，所述交流隔离模块的第三端连接所述第三开关模块，所述交流隔离模块的第四端和第五端分别连接所述功率开关模块的第一端和所述直流口的第二端。

22.一种能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置包括权利要求2至13任意一项所述的预充电路，所述能量转换装置还包括第四开关模块、可逆PWM整流器、电机线圈以及功率开关模块；

外部的交流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，外部的电池与所述能量转换装置中的所述可逆PWM整流器和所述电机线圈形成驱动回路；其中，所述第一绕组单元以及所述第二绕组单元与外部的交流口连接。

23.如权利要求22所述的能量转换装置，其特征在于，当所述预充电路设有交流隔离模块时，外部的交流口通过所述能量转换装置中的所述第一绕组单元、所述第二绕组单元、所述功率开关模块、所述可逆PWM整流器、所述第一开关模块、所述交流隔离模块、所述第二开关模块形成交流充电电路或者交流放电电路。

24.如权利要求22所述的能量转换装置，其特征在于，外部的直流口连接所述第一绕组单元、所述功率开关模块以及所述可逆PWM整流器；

外部的直流口通过所述能量转换装置中的所述第一绕组单元、所述开关模块、所述第二绕组单元和所述功率开关模块与外部的电池形成第一直流充电电路或者第一直流放电电路；

外部的直流口通过所述能量转换装置中的所述第一绕组单元、所述可逆PWM整流器与外部的电池形成第二直流充电电路；

外部的直流口备通过所述能量转换装置中的所述第一绕组单元、所述开关模块、所述第二绕组单元、所述可逆PWM整流器与外部的电池形成第三直流充电电路。

25.如权利要求24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，所述n₁个连接点形成T₁个中性点，所述T₁个中性点引出第一中性线和第二中性线，其中，n₁≥2，m₁≥2，T₁≥2且n₁，m₁，T₁均为整数；

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，所述n₂个连接点形成T₂个中性点，所述T₂个中性点引出第三中性线和第四中性线，其中，n₂≥2，m₂≥2，M₁≥m₁+m₂，T₂≥2且n₂，m₂，M₁，T₂均为整数；

所述第一中性线连接所述直流口的第一端和所述功率开关模块，所述第二中性线连接所述开关模块的第一端和所述交流口的第一端，所述第三中性线连接所述开关模块的第二端和所述交流口的第二端，所述第四中性线连接所述功率开关模块。

26.如权利要求25所述的能量转换装置，其特征在于，当m₁＝m₂＝3，M₁＝6，n₁＝2时，所述第一绕组单元形成2个连接点，所述2个连接点分别引出第一中性线和第二中性线，所述第二绕组单元形成2个连接点，所述2个连接点分别引出第三中性线和第四中性线。

27.如权利要求25所述的能量转换装置，其特征在于，所述可逆PWM整流器包括M₁路桥臂中每路桥臂的第一端共接形成的第一汇流端和M₁路桥臂中每路桥臂的第二端共接形成的第二汇流端；

所述功率开关模块包括第一双向桥臂和第二双向桥臂，所述第一双向桥臂的第一端连接、所述第二双向桥臂的第一端、所述电池的正极端以及所述第一汇流端，所述第一双向桥臂的第二端连接所述第二双向桥臂的第二端、所述电池的负极端和所述第二汇流端，所述第一双向桥臂的第三端连接所述第四中性线，连接所述第一双向桥臂的第一端，所述第二双向桥臂的第三端连接所述第一中性线和所述直流口的第一端。

28.如权利要求27所述的能量转换装置，其特征在于，所述第一双向桥臂包括第二十七功率开关单元和第二十八功率开关单元，所述第二十七功率开关单元的输入端为所述功率开关模块的第一端，所述第二十八功率开关单元的输出端为所述功率开关模块的第二端，所述第二十七功率开关单元的输出端与所述第二十八功率开关单元的输入端共接并形成所述功率开关模块的第三端；

所述第二双向桥臂包括第二十九功率开关单元和第三十功率开关单元，所述第三十功率开关单元的输入端为所述功率开关模块的第一端，所述第二十九功率开关单元的输出端为所述功率开关模块的第二端，所述第三十功率开关单元的输出端与所述第二十九功率开关单元的输入端共接并形成所述功率开关模块的第四端。

29.如权利要求25所述的能量转换装置，其特征在于，当所述预充电路设有交流隔离模块时，所述交流隔离模块的第一端和第二端分别连接所述电池的正极和负极，所述交流隔离模块的第三端连接所述第三开关模块，所述交流隔离模块的第四端和第五端分别连接所述功率开关模块的第一端和所述外部的直流口的第二端。

30.一种预充电路，其特征在于，包括第一开关模块、第一储能模块、第二储能模块、低压蓄电池充电模块以及交流隔离模块，所述第一开关模块连接所述第一储能模块，所述第二储能模块与所述交流隔离模块并联连接，所述交流隔离模块还连接所述低压蓄电池充电模块；

所述第一开关模块包括第一开关器件和预充模块，所述第一开关器件和所述预充模块共接于所述第一储能模块；

外部的电池与所述第一开关模块中的预充模块和所述第一储能模块形成第一预充回路，外部的电池与所述第一开关模块中的第一开关器件和所述第一储能模块形成第一充电回路，所述低压蓄电池充电模块、所述交流隔离模块以及所述第一储能模块形成第三预充回路，所述低压蓄电池充电模块、所述交流隔离模块以及所述第二储能模块形成第四预充回路，所述低压蓄电池充电模块、所述交流隔离模块、所述第一储能模块以及所述第二储能模块形成第五预充回路，其中，所述外部的电池分别与所述第一开关器件和所述预充模块连接。

31.一种能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置包括权利要求30所述的预充电路，所述能量转换装置还包括可逆PWM整流器、电机线圈以及变换模块；

所述第一储能模块与所述可逆PWM整流器并联连接，所述可逆PWM整流器与所述电机线圈连接，所述第二储能模块与所述交流隔离模块并联连接；

外部的交流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，外部的电池与所述能量转换装置中的所述可逆PWM整流器和所述电机线圈形成驱动回路；其中，所述外部的交流口通过所述变换模块与所述第二储能模块连接。

32.一种车辆，其特征在于，所述车辆还包括权利要求14至21任意一项或者权利要求22至29任意一项或者权利要求31所述的能量转换装置。