CN112448515B - 一种汽车、电机及能量转换装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种汽车、电机及能量转换装置，应用于汽车领域，用于提出一种新的电机结构，使得满足充电功率同时改善充放电性能。本申请提供的电机包括f套绕组，其中，f≥1且f为整数，每套绕组的相数为Mg相，每相绕组包括n个并联连接的线圈支路，每套绕组中的Mg相绕组依次首尾连接，相邻两相绕组的线圈支路共接形成Mg个相端点，从每个相端点引出有用于连接外部逆变器的相线，从至少一套绕组的至少一相绕组中引出有相线圈引出线，该相线圈引出线的一端连接一相绕组中一个线圈支路或共接一相绕组中多个线圈支路，该相线圈引出线的另一端连接外部充放电口，通过控制至少一套绕组使电机工作；其中，n≥1，Mg≥3，且n与Mg均为整数。

Description

一种汽车、电机及能量转换装置
技术领域
本申请涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车、电机及能量转换装置。
背景技术
目前新能源车使用的是永磁同步电机，该永磁同步电机定子绕组一般采用星形接法。一般而言，星形接法的电机绕组的中性线的接出方式比较单一，电机绕组的线圈接法并不灵活导致使用星形接法的电机的工作功率不易调节。
现丞待研发一种新型的电机结构，以使得电机的工作功率的调节更加灵活。
发明内容
本申请实施例提供一种汽车、电机及能量转换装置，以解决现有电机线圈的接法不灵活导致的充放电的使用功率不易调节的技术问题。
根据本发明的一个方面提供的一种电机，所述电机包括f套绕组，其中，f≥1，且f为整数；
每套所述绕组的相数为Mg相，每一相绕组包括n个并联连接的线圈支路，每套所述绕组中的Mg相绕组依次首尾连接，相邻两相绕组的线圈支路共接形成Mg个相端点，从每个所述相端点引出有用于连接外部逆变器的相线，从至少一套绕组的至少一相绕组中引出有至少一条相线圈引出线，所述相线圈引出线的一端连接一相绕组中至少一个线圈支路，通过电机矢量控制至少一套绕组使所述电机工作；
其中，Mg表示第g套绕组中绕组的相数，1≤g≤f，n≥1，Mg≥3，且n与Mg均为整数。
根据本发明的另一个方面提供的一种能量转换装置，该能量转换装置包括上述的电机，还包括逆变器，该逆变器分别与外部电池及该电机的相端点连接，该电机的相线圈引出线连接外部充放电口；
该外部充放电口、该能量转换装置与外部电池形成充电电路或者放电电路。
根据本发明的又一个方面提供了一种能量转换装置，该能量转换装置包括上述的电机，还包括逆变器、能量存储连接端组及充放电连接端组，该逆变器分别与该能量存储连接端组及该电机连接，该电机的相线圈引出线连接该充放电连接端组，通过该能量存储连接端组连接外部电池，通过该充放电连接端组连接外部充放电口；
该外部充放电口、该充放电连接端组、该电机、该逆变器、该能量存储连接端组及该外部电池形成充电电路或放电电路。
根据本发明的还一个方面提供了一种汽车，该汽车包括上述的能量转换装置。
本发明提供的汽车、电机及其能量转换装置，通过将每套绕组中的多相绕组依次首尾连接形成闭圈，并从相邻相共接形成的相端点引出有用于连接外部逆变器的相线，并从一相绕组中一个线圈支路或多个线圈支路共接后引出相线圈引出线，通过该相线圈引出线连接外部充放电口，通过利用相线圈引出线共接的线圈支路数量不同使得该相线圈引出线的等效相电感不同，进一步使得该相线圈引出线通电流的能力不同，使得电机能够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，得到所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。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的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是根据本申请一实施例电机线圈的结构示意图；
图2是根据本申请另一实施例电机线圈的接线示意图；
图3是根据本申请又一实施例电机线圈的接线示意图；
图4是根据本申请再一实施例电机线圈的接线示意图；
图5是根据本申请还一实施例电机线圈的接线示意图；
图6是根据本申请一实施例的能量转换装置的电路连接示意框图；
图7是根据本申请一实施例中外接一个外部直流充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意图；
图8是根据本申请另一实施例中外接一个外部直流充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意图；
图9是根据本申请又一实施例中外接一个外部直流充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意图；
图10是根据本申请一实施例中外接两个外部直流充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意框图；
图11是根据本申请一实施例中外接两个外部直流充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意图；
图12是根据本申请一实施例中外接三个外部充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意框图；
图13是根据本申请一实施例中外接三个外部充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意图；
图14是根据本申请一实施例中外接一个外部交流充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意框图；
图15是根据本申请一实施例中外接一个外部交流充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意图；
图16是根据本申请一实施例中同时外接外部交流充放电口和外部直流充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意框图；
图17是根据本申请一实施例中同时外接外部交流充放电口和外部直流充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意图；
图18是根据本申请一实施例中同时外接多个外部充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意框图；
图19是根据本申请一实施例中同时外接多个外部充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意图；
图20是根据本申请另一实施例中同时外接多个外部充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意图；
图21是根据本申请一实施例中外接三相交流充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意框图；
图22是根据本申请一实施例的三相电机交错式第一充电控制阶段的电流流向示意图；
图23是根据本申请一实施例的三相电机交错式第二充电控制阶段的电流流向示意图；
图24是根据本申请一实施例的三相电机交错式第一放电控制阶段的电流流向示意图；
图25是根据本申请一实施例的三相电机交错式第二放电控制阶段的电流流向示意图；
图26是根据本申请一实施例的三相电机同相位控制充电储能阶段的电流流向示意图；
图27是根据本申请一实施例的三相电机同相位控制充电储能释放阶段的电流流向示意图；
图28是根据本申请第二实施例的能量转换装置的电路连接示意框图；
图29是根据本申请一实施例中汽车的结构示意框图。
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。
以下结合具体附图对本申请的实现进行详细的描述：
图1是根据本申请一实施例电机线圈的结构示意图，下面结合图1详细描述根据本申请一实施例电机，所述电机包括f套绕组，其中，f≥1，且f为整数；
每套所述绕组的相数为Mg相，每一相绕组包括n个并联连接的线圈支路，每套所述绕组中的Mg相绕组依次首尾连接，相邻两相绕组的线圈支路共接形成Mg个相端点，从每个所述相端点引出有用于连接外部逆变器的相线，从至少一套绕组的至少一相绕组中引出有至少一条相线圈引出线，所述相线圈引出线的一端连接一相绕组中至少一个线圈支路，通过电机矢量控制至少一套绕组使所述电机工作；所述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。
其中，Mg表示第g套绕组中绕组的相数，1≤g≤f，n≥1，Mg≥3，且n与Mg均为整数。其中，更为详细的电机实施例的接线参照图1至图5。
图1是根据本申请一实施例电机线圈的结构示意图，图1示出了电机包括f套绕组，每套绕组均引出一条相线圈引出线时，电机线圈的电路结构示意图，其中每相绕组具有二条线圈支路，相线圈引出线从一线圈支路引出，相线圈引出线的一端连接在该条线圈支路的中点。
图2是根据本申请另一实施例电机线圈的接线示意图，图2示出了f＝1、Mg＝3、n＝2时电机线圈的电路结构示意图，其中，该相线圈引出线可以从相互并联连接的线圈支路中的任一支路引出。
图3是根据本申请又一实施例电机线圈的接线示意图，图3示出了f＝1、Mg＝3、n＝2时电机线圈的电路结构示意图，其中，该相线圈引出线可以从相互并联连接的线圈支路中的任一相绕组的线圈支路引出，且引出的相线圈引出线同时连接两个线圈支路。
图4是根据本申请再一实施例电机线圈的接线示意图，图4示出了f＝2、Mg＝3、n＝2时电机线圈的电路结构示意图，其中，该相线圈引出线可以从相互并联连接的线圈支路中的任一支路引出，每套绕组均引出有一条相线圈引出线，可以理解的是，引出的相线圈引出线根据需要也可以同时连接两个线圈支路。
图5是根据本申请还一实施例电机线圈的接线示意图，图5示出了f＝3、Mg＝3、n＝2时电机线圈的电路结构示意图，其中，该相线圈引出线可以从相互并联连接的线圈支路中的任一支路引出，每套绕组均引出有一条相线圈引出线。
在进行充电和放电时，该电机01及与该电机01连接的外部逆变器02可以复用，使得本实施例提供的电机01既可以实现大功率充放电，又可以减少器件、降低成本。
本实施例中，每套所述绕组的相数为Mg相，每一相绕组包括n个并联连接的线圈支路，每套绕组的相数相同，每相绕组的线圈支路数量相同，电机的结构设置为对称式，电机每相绕组的参数一致，性能参数(如线圈的感量)一致性好，便于电机的控制。
本实施例中，多相绕组依次首尾连接形成闭圈，并从一相绕组中一个线圈支路或多个线圈支路共接后引出相线圈引出线，电机绕组的首尾连接设计可以设计多种相线圈引出线，根据需要选择合适的连接关系，引出不同的相线圈引出线，电机通用性好。
本实施例中，通过将每套绕组中的多相绕组依次首尾连接形成闭圈，并从相邻相共接形成的相端点引出有用于连接外部逆变器的相线，并从一相绕组中一个线圈支路或多个线圈支路共接后引出相线圈引出线，通过该相线圈引出线连接外部充放电口，通过利用相线圈引出线共接的线圈支路数量不同使得该相线圈引出线的等效相电感不同，进一步使得该相线圈引出线通电流的能力不同，使得电机能够根据需要的工作需求如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，得到所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。
在其中的一个实施例中，如图1至图5所示，各套绕组引出的相线圈引出线连接对应线圈支路的支路数相同或不同。
其中，各套绕组引出的相线圈引出线连接对应线圈支路的支路数相同使得连接该相线圈引出线的外部充放电口的充电功率或放电功率也相同，使得不同的外部充放电口具有通用性。各套绕组引出的相线圈引出线连接对应线圈支路的支路数不同，电机同时具有多套绕组，可引出连接不同线圈支路的相线圈引出线，根据工作需要选择连接的相线圈引出线，如根据连接该相线圈引出线的外部充放电口的充电功率或放电功率选择性的连接各相线圈引出线，电机的工作功率调节灵活，使用方便。在其中的一个实施例中，该Mg相绕组包括至少三相定子绕组，该相线圈引出线的一端连接该Mg相绕组的任一相绕组中一个线圈支路的中间点或共接一相绕组中多个线圈支路的中间点，该相线圈引出线的另一端连接外部充放电口04。
在本实施例中，相线圈引出线的另一端连接外部充放电口，电机除可用于实现驱动，还可以复用电机线圈，作为充放电电路中的电感使用，相线圈引出线引出的位置优选在所用相线绕组所有线圈支路的中间点，这样可以使相线圈引出线到相线两端的感量相同，在复用电机线圈作为电感进行充放电控制时，对相线圈引出线连接的绕组连接的两相桥臂进行相同的占空比控制时，相线圈引出线到两桥臂的电流一基本一致，磁场方向相反，便于实现磁场抵消，零转矩输出，提高能量转换率。
在其中的一个实施例中，不同的相线圈引出线连接相同或不同的外部充放电口04。不同的相线圈引出线连接相同的外部充放电口04如图9所示，不同的相线圈引出线连接不同的外部充放电口04如图11所示。
由于不同的相线圈引出线连接相同的充放电口使得充放电口的功率更大，通过将不同的相线圈引出线连接相同或不同的外部充放电口使得外部充放电口的数量、功率可以根据实际需求对应配置，进一步提高了能量转换装置的充放电性能。
在其中的一个实施例中，如图13所示，同一相线圈引出线还可以连接不同的外部充放电口，根据实际工作需求，控制设置在相线圈引出线和外部充放电口之间的开关导通与关断。
在其中的一个实施例中，每套该绕组的相数均为三相，该三相绕组成三角形连接。
本实施例给出了绕组的相数为三相时，绕组之间的连接关系，提供了电机绕组的一种实现手段。
图6是根据本申请一实施例的能量转换装置的电路连接示意框图，下面结合图6详细描述根据本申请一实施例的能量转换装置，该能量转换装置包括上述的电机01，还包括逆变器02，该逆变器02分别与外部电池03及该电机01的相端点连接，该电机01的相线圈引出线连接外部充放电口04；
该外部充放电口04、该能量转换装置与外部电池03形成充电电路或者放电电路。
在本实施例中，能量转换装置与外部的电池和外部充放电口连接时形成充电电路或放电电路，通过电机的相线圈引出线与外部充放电口连接，实现能量转换装置的电机线圈的复用，相线圈引出线引出的位置优选在所用相线绕组所有线圈支路的中间点，这样可以使相线圈引出线到相线两端的感量相同，在复用电机线圈作为电感进行充放电控制时，对相线圈引出线连接的绕组连接的两相桥臂进行相同的占空比控制时，相线圈引出线到两桥臂的电流一基本一致，磁场方向相反，便于实现磁场抵消，零转矩输出，提高能量转换率。
在其中的一个实施例中，该外部充放电口连接外部供电设备时，该外部充放电口04、该电机01、该逆变器02形成对该外部电池03进行充电的充电电路；
该外部充放电口连接外部用电设备时，该逆变器02、该电机01及该外部充放电口04形成该外部电池03进行放电的放电电路。
其中，上述的外部供电设备包括但不限于车辆、充电桩等，当外部供电设备为车辆时的一个使用场景例如车对车充放电，当外部供电设备为充电桩时的一个使用场景例如通过充电桩为该能量转换装置所在的车辆充电。
在其中的一个实施例中，参照图6至图21所示，该逆变器02包括多相桥臂，各相该桥臂并联形成第一汇流端和第二汇流端，该第一汇流端连接该外部电池的正极，该第二汇流端连接该外部电池的负极，该桥臂的相数与该电机绕组的总相数相同，每相该桥臂的中点与每套该电机的绕组的相端点一一对应连接。当电机包括一套绕组时，如图7所示，逆变器02中桥臂的个数与该一套绕组中绕组的相数相同，图7示出了桥臂的个数与绕组的相数均为3时，电机线圈与逆变器02的连接关系，电机绕组包括首尾相连的三相绕组，逆变器02包括三相桥臂，第一相桥臂、第二相桥臂及第三相桥臂并联形成第一汇流端和第二汇流端，第一相桥臂包括第一功率开关单元和第二功率开关单元，第二相桥臂包括第三功率开关单元和第四功率开关单元，第三相桥臂包括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01包括第一相线圈、第二相线圈和第三相线圈，第一相线圈、第二相线圈和第三相线圈分别连接第一相桥臂的中点、第二相桥臂的中点以及第三相桥臂的中点，第三相线圈中的两个线圈支路的中点共接并引出连接相线圈引出线，能量转换装置还包括开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、第一电容C1和第二电容C2，外部的直流充放电口的第一端连接开关K4的第一端，开关K4的第二端连接第二电容C2的第一端和开关K3的第一端，开关K3的第二端连接连接相线圈引出线，外部的直流充放电口的第二端连接开关K5的第一端，开关K5的第二端连接第二电容C2的第二端和第二汇流端，开关K1的第一端连接外部电池的正极，开关K1的第二端连接第一电容C1的第一端和第一汇流端，开关K2的第一端连接外部电池的负极，开关K2的第二端连接第一电容C1的第二端和逆变器的第二汇流端。
当有电流流过该能量转换装置时，桥臂变换器通过控制其中各个桥臂的导通情况导通对应的线圈，使得该能量转换装置可以工作于不同的工作状态，例如交流充/放电、或直流充/放电等。
当电机包括多套绕组时，如图9和图19所示，逆变器02中桥臂的个数与电机绕组的总相数相同，例如绕组的套数为f、每套该绕组的相数为Mg相，则桥臂变换器中桥臂的个数等于f*Mg，每相桥臂与每相绕组一一对应连结，桥臂变换器通过控制其中各相桥臂的导通情况导通对应的线圈，使得该能量转换装置可以工作于不同的工作状态。
在其中的一个实施例中，还包括第一电容C1，该第一电容C1的一端连接该第一汇流端，该第一电容C1的另一端连接该第二汇流端，该第一汇流端与该外部电池03的正极之间设有第一开关K1，该第二汇流端与该外部电池03的负极之间设有第二开关K2。
其中，该第一开关K1和该第二开关K2用于连接外部电池。
在其中的一个实施例中，该外部充放电口04包括至少一外部直流充放电口，该外部直流充放电口的一端连接至少一条该相线圈引出线，该外部直流充放电口的另一端与该逆变器02的一端及该外部电池03的负极共接。
图7示出了外部直流充放电口的数量为1、相线圈引出线为一条时相线圈引出线与外部直流充放电口的连接关系，根据图7的一个使用场景例如通过该外部直流充放电口对外部电池进行充电、或该外部电池通过该外部直流充放电口进行放电。
图11和图19示出了外部直流充放电口的数量为多个时，外部直流充放电口与对应相线圈引出线一一对应连接的连接关系，根据图11的一个使用场景例如通过多个外部直流充放电口同时对外部电池进行充电、或该外部电池通过多个外部直流充放电口同时进行放电。进一步地，可通过控制连接相线圈引出线上的直流控制开关的通断控制对应的外部直流充放电口是否接入到电路中。
在其中的一个实施例中，该电机包括至少两套绕组，该电机的第一套绕组引出有第一相线圈引出线，该电机的第二套绕组引出有第二相线圈引出线，该第一相线圈引出线的一端连接对应绕组中任一相绕组的至少一个线圈支路，该第一相线圈引出线的另一端连接第一外部直流充放电口的正极，该第二相线圈引出线的一端连接对应绕组中任一相绕组的至少一个线圈支路，该第二相线圈引出线的另一端连接第二外部直流充放电口的正极，该第一外部直流充放电口的负极及该第二外部直流充放电口的负极均连接该第二汇流端。
根据本实施例的一个使用场景如图11所示，图11示出了外部直流充放电口的数量为两个时，两个外部直流充放电口与对应的两条相线圈引出线一一对应连接的连接关系，每条相线圈引出线均设有直流控制开关，分别为开关K3和开关K6，通过控制开关K3和开关K6的通断可以控制对应的绕组和外部直流充放电口是否接入电路中，当开关K3和开关K6同时导通时，电路可实现通过两个外部直流充放电口同时进行充电或放电，当其中一个开关导通、另一个开关断开时，可实现通过其中一个外部直流充放电口进行充电或放电。
在其中的一个实施例中，还包括电容和直流控制开关，每条该相线圈引出线与该外部直流充放电口之间均设有该直流控制开关，该电容并联在该外部直流充放电口的正极与负极之间。
该电容表示与外部直流充放电口连接的电容，其中，当外部直流充放电口包括多个时，该电容也包括多个，各个电容与该多个外部直流充放电口一一对应配置，如图11所示，该电容例如电容C2和电容C3，在外部直流充放电口的正极与电容之间设有正极控制开关，例如开关K4、开关K7，在外部直流充放电口的负极与电容之间设有负极控制开关，例如开关K5、开关K8，通过开关控制实现外部直流充放电口的选通，该电容用于在充电过程和放电过程中进行电流的预充和预放，起到保护电路的作用。
如图7、图9、图11所示，该直流控制开关例如图7中的开关K3、图9和图11中的开关K6、再如图19中的开关K9，连接外部直流充放电口的相线圈引出线上均可设置该直流控制开关，该直流控制开关用于控制对应的外部直流充放电口和相线圈引出线对应的绕组是否连接到电路中。
如图19所示，该电容例如电容C2、电容C3及电容C4。
在其中的一个实施例中，还包括正极控制开关和负极控制开关，该电容与该外部直流充放电口的正极之间设有该正极控制开关，该电容与该外部直流充放电口的负极之间设有该负极控制开关，该相线圈引出线连接外部交流充放电口，该外部交流充放电口与每条该相线圈引出线之间均设有交流控制开关。
如图7、图9、图11所示，该正极控制开关例如图7中的开关K4、图11中的开关K7、图19中的开关K10，该正极控制开关用于控制外部直流充放电口正极的通断，该负极控制开关例如图11中的开关K5、开关K8以及开关K11，该负极控制开关用于控制外部直流充放电口负极的通断。
如图19所示，该交流控制开关如图19中的开关K12、开关K13及开关K14，该交流控制开关用于控制对应的电机绕组是否接入到交流充电电路或放电电路中，控制连接同一外部交流充放电口的交流控制开关中导通的开关越多则该外部交流充放电口的充放电的功率越大，本实施例可以实现通过控制交流控制开关导通的数量调节接入电路的绕组的相数，通过外部交流充放电口的充放电功率，进一步提高该能量转换装置的充放电功率可调的性能。
在其中的一个实施例中，如图8所示，在相线圈引出线和外部充放电口之间连接有电感L，电感L设置可以增加充电电路或放电电路的电感的感量，增加充放电的功率。
在其中的一个实施例中，该外部充放电口04、该电机01、该逆变器形成对该外部电池03进行充电的阶段包括充电储能阶段和充电储能释放阶段，通过控制该能量转换装置同时处于该充电储能阶段和充电储能释放阶段实现对该外部电池充电，该能量转换装置处于该充电储能阶段和该充电储能释放阶段时共用与相线圈引出线连接的同一相线圈，其中：
当该能量转换装置处于该充电储能阶段时，该充电电路中的电流流经外部充放电口的正极、相线圈引出线、与相线圈引出线连接的电机线圈的一部分及逆变器流回外部充放电口的负极；
当该能量转换装置处于该充电储能释放阶段时，该充电电路中的电流流经外部充放电口的正极、相线圈引出线、与相线圈引出线连接的电机线圈的另一部分、逆变器及外部电池流回外部充放电口的负极。
在其中一个实施例中，可以将上述充电储能阶段和充电储能释放阶段分为两个阶段，分别为第一充电控制阶段和第二充电控制阶段，在第一充电控制阶段时，电机线圈中的一部分线圈用作储能、另一部分线圈用作储能释放，在第二充电控制阶段时，电机线圈中的另一部分线圈用作储能、一部分线圈用作储能释放，通过交错式控制所述能量转换装置分别处于所述第一充电控制阶段和第二充电控制阶段对外部电池进行充电，可以使得电机线圈中各部分绕组的通电时间更加均衡，一方面使得电机线圈中各部分绕组的发热也更加均衡，提高电机线圈的使用寿命，另一方面使得在一个绕组通相反方向的电流时，磁场可以抵消，使得电机可以零转矩输出，提高该能量转换装置的能量转换率。
具体地，能量转换装置上电稳定工作后，如图22和23所示，以Mg＝3，n＝2，通过C相绕组引出相线圈引出线和相线为例，该第一充电控制阶段包括第一充电储能阶段和第一充电储能释放阶段，该第一充电储能阶段和该第一充电储能释放阶段同时进行；
如图22所示，该充电电路处于该第一充电储能阶段时，开关K3、K4、K5导通，该充电电路中的电流依次流经该外部充放电口04的正极、该相线圈引出线、该电机01的绕组C2、相线A、该逆变器02和该外部充放电口04的负极；
该充电电路处于该第一充电储能释放阶段时，开关K1和开关K2导通，导通，该充电电路中的电流依次流经该外部充放电口04的正极、该相线圈引出线、该电机01的绕组C1、相线C、该逆变器02、该外部电池03和该外部充放电口04的负极。
具体地电流流向如图22所示，该充电电路处于该第一充电控制阶段时，直流升压充电边储能边释放，C相线圈储能部分电流流向：外部直流充放电口正极→开关K4→开关K3→相线圈引出线p1→C相绕组C2→相线A→开关VT2→开关K5→外部直流充放电口负极；C相线圈储能释放部分电流流向：外部直流充放电口正极→开关K4→开关K3→相线圈引出线p1→C相绕组C1→相线C→二极管VD5→第一开关K1→电池→第二开关K2→开关K5→外部直流充放电口负极。在该第一充电控制阶段，电流流经的开关导通，其它开关断开。
其中，针对多相电机的使用情况类似，多相电机可以引出多条相线圈引出线，多条相线圈引出线可以分别接在不同的外部充放电口位置使用，还可以接在同一个外部充放电口位置使用，每条相线圈引出线连接的绕组连接的两个桥臂可以同相位或者错相位控制，多条相线圈引出线之间还可以同相位或者错相位控制，根据使用的桥臂数量决定错相位的角度，具体的控制角度参见以下表(1)。
Figure BDA0002168688300000141
表(1)
相邻的两个桥臂可以同相位控制也可以错相位控制，两相桥臂错相位优选错180°进行控制，达到相线圈引出线上等效电感最大，充、放电电流纹波最小。
同一能量转换装置中的两套绕组还可以错相位控制，如图9所示，可通过与引出相线圈引出线的绕组连接的四个桥臂错相位控制，进一步使得充放电的纹波小。
图26是根据本申请一实施例的三相电机同相位控制充电储能阶段的电流流向示意图，如图26所示，当充电电路处于该同相位控制充电储能阶段时，一部分电流流经外部充放电口的正极、连接相线圈引出线的一部分绕组、逆变器流回外部充放电口的负极；另一部分电流经外部充放电口的正极、连接相线圈引出线的另一部分绕组、逆变器流回外部充放电口的负极。
如图26所示，当充电电路处于该同相位控制充电储能阶段时，一部分电流流经外部充放电口的正极、开关K4、开关K3、相线圈引出线、C相线圈的C2部分绕组、第一相桥臂的第二功率开关单元、开关K5流回外部充放电口的负极。另一部分电流流经外部充放电口的正极、开关K4、开关K3、相线圈引出线、C相线圈的C1部分绕组、第三相桥臂的第六功率开关单元、开关K5流回外部充放电口的负极。
图27是根据本申请一实施例的三相电机同相位控制充电储能释放阶段的电流流向示意图，如图27所示，当充电电路处于该同相位控制充电储能释放阶段时，一部分电流流经外部充放电口的正极、连接相线圈引出线的一部分绕组、逆变器、外部电池流回外部充放电口的负极；另一部分电流经外部充放电口的正极、连接相线圈引出线的另一部分绕组、逆变器、外部电池流回外部充放电口的负极。
如图27所示，当充电电路处于该同相位控制充电储能释放阶段时，一部分电流流经外部充放电口的正极、开关K4、开关K3、相线圈引出线、C相线圈的C2部分绕组、第一相桥臂的第一功率开关单元、开关K1、外部电池、开关K2、开关K5流回外部充放电口的负极。另一部分电流流经外部充放电口的正极、开关K4、开关K3、相线圈引出线、C相线圈的C1部分绕组、第三相桥臂的第五功率开关单元、开关K1、外部电池、开关K2、开关K5流回外部充放电口的负极。
本实施例中，同相位控制使得通过电机绕组的电流同时增加，或同时减小，有利于电机绕组的电流在任一瞬时更趋于0，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，电机无转矩产生，电机铁耗小，充放电效率高。如果充放电电路的感量需求不大，则优先采用同相位控制，一相绕组的上下两部分电感并联，等效感量小，可根据感量(纹波)和充放电功率需求选择同相位或错相位控制，控制方式多样灵活。
如图22-25所示的充放电电路中，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/升压所用桥臂数，比如三相绕组两相桥臂错开约180°相位控制，这样电机某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，从而可以使总的纹波大大降低。
在其中的一个实施例中，该外部充放电口04、该电机01、该逆变器形成对该外部电池03进行充电的阶段包括交错式第二充电控制阶段，如图23所示，该交错式第二充电控制阶段包括第二储能阶段和第二储能释放阶段，该交错式第一充电控制阶段与该交错式第二充电控制阶段交替进行，该第二充电储能阶段和该第二充电储能释放阶段同时进行；
该充电电路处于该第二充电储能释放阶段时，该充电电路中的电流依次流经该外部充放电口04的正极、该相线圈引出线、该电机01的绕组C2、相线A、该逆变器02、外部电池03和该外部充放电口04的负极；
该充电电路处于该第二充电储能阶段时，该充电电路中的电流依次流经该外部充放电口04的正极、该相线圈引出线、该电机01的绕组C1、相线C、该逆变器02和该外部充放电口04的负极。
更进一步地，该充电电路处于该第二充电控制阶段时，具体地电流流向如图23所示，直流升压充电边释放边储能，C相线圈储能释放部分电流流向：外部直流充放电口正极→开关K4→开关K3→相线圈引出线p1→C相绕组C2→相线A→二极管VD1→第一开关K1→电池→第二开关K2→开关K5→外部直流充放电口负极；C相线圈储能部分电流流向：外部直流充放电口正极→开关K4→开关K3→相线圈引出线p1→C相绕组C1→开关VT6→开关K5→外部直流充放电口负极。在该第二充电控制阶段，电流流经的开关导通，其它开关断开。
在其中的一个实施例中，该外部电池03、该逆变器02及该电机形成通过该外部充放电口04进行放电的放电阶段包括放电储能阶段和放电储能释放阶段，控制该能量转换装置同时处于该放电储能阶段和放电储能释放阶段实现对该外部电池放电，该能量转换装置处于该放电储能控制阶段和该放电储能释放阶段时共用与相线圈引出线连接的同一相线圈，其中：
当该能量转换装置处于该放电储能阶段时，该放电电路中外部电池的正极的电流流经逆变器、与相线圈引出线连接的电机线圈的一部分、相线圈引出线、外部充放电口的正极、外部用电设备、外部充放电口的负极流回外部电池的负极；
当该能量转换装置处于该放电储能释放阶段时，该放电电路中的电流流经与相线圈引出线连接的电机线圈的另一部分、相线圈引出线、外部充放电口的正极、外部用电设备、外部充放电口的负极流回与相线圈引出线连接的电机线圈的另一部分。
在其中一个实施例中，可以将上述放电储能阶段和放电储能释放阶段分为两个阶段，分别为第一放电控制阶段和第二放电控制阶段，在第一放电控制阶段时，电机线圈中的一部分线圈用作储能、另一部分线圈用作储能释放，在第二放电控制阶段时，电机线圈中的另部分线圈用作储能、一部分线圈用作储能释放，通过交错式控制所述能量转换装置分别处于所述第一放电控制阶段和第二放电控制阶段对外部电池进行放电，可以使得电机线圈中各部分绕组的通电时间更加均衡，使得电机线圈中各部分绕组的发热也更加均衡，进一步地提高电机线圈的使用寿命。
本实施例中，放电电路的错相位和同相位控制与上述充电电路的控制类似，此处不再赘述。
具体地，该第一放电控制阶段包括第一放电储能阶段和第一放电储能释放阶段，该第一放电储能阶段和该第一放电储能释放阶段同时进行；
该放电电路处于该第一放电储能阶段时，该放电电路中的电流依次流向该外部电池03的正极、该逆变器02、相线A、该电机01的绕组C2、该相线圈引出线、该外部充放电口04的正极、外部用电设备、该外部充放电口04的负极及该电池的负极；
该放电电路处于该第一放电储能释放阶段时，该放电电路中的电流依次流向该电机01的绕组C1、该相线圈引出线、该外部充放电口04的正极、外部用电设备、该外部充放电口04的负极、该逆变器02、相线C及该电机01的绕组C1。
具体地电流流向如图24所示，该放电电路处于该第一放电控制阶段时，该能量转换装置降压放电边储能边释放，C相线圈储能部分电流流向：电池正极→第一开关K1→开关VT1→相线A→C相绕组C2→相线圈引出线p1→开关K3→开关K4→外部直流充放电口正极→外部用电设备→外部直流充放电口负极→开关K5→第二开关K2→电池负极；C相线圈储能释放部分电流流向：C相绕组C1→相线圈引出线p1→开关K3→开关K4→外部直流充放电口正极→外部用电设备→外部直流充放电口负极→开关K5→二极管VD6→相线C→C相绕组C1。在该第一放电控制阶段，电流流经的开关导通，其它开关断开。
在其中的一个实施例中，该外部电池03、该逆变器02及该电机01形成通过该外部充放电口04进行放电的放电阶段包括交错式第二放电控制阶段，该交错式第二放电控制阶段包括第二放电储能释放阶段和第二放电储能阶段，该第二放电储能阶段和该第二放电储能释放阶段同时进行；
该放电电路处于该第二放电储能释放阶段时，该放电电路中的电流依次流向该电机01的绕组C2、该相线圈引出线、该外部充放电口04的正极、外部用电设备、该外部充放电口04的负极、该逆变器02、相线A及该电机01的绕组C2；
该放电电路处于该第二放电储能阶段时，该放电电路中的电流依次流向该外部电池03的正极、该逆变器02、相线C、该电机01的绕组C1、该相线圈引出线、该外部充放电口04的正极、外部用电设备、该外部充放电口04的负极及该电池的负极。
更进一步地，如图25所示，该充电电路处于交错式第二放电控制阶段时，该能量转换装置实现降压放电边释放边储能，C相线圈储能释放部分电流流向：C相绕组C2→相线圈引出线p1→开关K3→开关K4→外部直流充放电口正极→外部用电设备→外部直流充放电口负极→开关K5→二极管VD2→相线A→C相绕组C2；C相线圈储能部分电流流向：电池正极→第一开关K1→开关VT5→相线C→C相绕组C1→相线圈引出线p1→开关K3→开关K4→外部直流充放电口正极→外部用电设备→外部直流充放电口负极→开关K5→第二开关K2→电池负极。在该第二放电控制阶段，电流流经的开关导通，其它开关断开。
在其中的一个实施例中，当该电机01包括至少两套绕组时，该外部充放电口包括外部交流充放电口，从该电机01的每套绕组均引出有至少一条相线圈引出线，各条该相线圈引出线分别与该外部交流充放电口连接。
如图19所示，同一条相线圈引出线既可以连接外部直流充放电口，还可以连接外部交流充放电口，当该能量转换装置既连接外部直流充放电口又连接外部交流充放电口时，即可直流充放电又可以交流充放电，当通过多条相线圈引出线连接多个外部直流充放电口时，可以选择任一直流充放电口进行充放电，当通过多条相线圈引出线既连接外部直流充放电口又连接外部交流充放电口时，可以选择任意一种交流或直流的充放电方式进行充放电，使得该能量转换装置可以适用不同的充放电场景，进一步提高该能量转换装置的适应性。
在其中的一个实施例中，还包括控制模块05，该控制模块05分别与该逆变器02、该第一开关K1、该第二开关K2、该直流控制开关、该正极控制开关、该负极控制开关及该交流控制开关连接；
该控制模块05用于控制各个开关的通断及导通的时长从而控制该外部充放电口04、该电机01、该逆变器02形成对该外部电池03进行充电的充电电路，并控制该外部电池03、该逆变器02及该电机01形成通过该外部充放电口04进行放电的放电电路。
该控制模块通过控制各个开关的导通时长可以控制该能量转换装置在不同工作模式下的通电时间，使得该能量转换装置的工作状态可根据实际需要的充放电功率实时调节。
当至少两条所述相线圈引出线连接同一外部直流充放电口时，每条连接所述外部直流充放电口的相线圈引出线上均设有所述直流控制开关，所述控制模块通过控制所述直流控制开关导通的数量控制所述能量转换装置的能量转换功率。
其中，该能量转换功率包括但不限于充电功率、放电功率等。如图9所示，该直流控制开关包括开关K3和开关K6，该控制模块可以控制开关K3和开关K6的其中一个导通，也可以控制开关K3和开关K6同时导通，从而达到调节充电功率或放电功率的效果。
在其中的一个实施例中，当该电机01包括至少两套绕组时，该外部充放电口包括至少一外部交流充放电口和至少一个外部直流充放电口，每套该绕组均引出有至少一条相线圈引出线，该至少一条相线圈引出线与至少一个该外部直流充放电口的正极一一对应连接，该外部直流充放电口的负极均连接该第二汇流端，至少两条该相线圈引出线连接该外部交流充放电口。
图10和图11示出了外部直流充放电口的数量为两个时，两个外部直流充放电口与对应的两条相线圈引出线一一对应连接的连接关系，每条相线圈引出线均设有直流控制开关，分别为开关K3和开关K6，通过控制开关K3和开关K6的通断可以控制对应的外部直流充放电口是否接入电路中，当开关K3和开关K6同时导通时，电路可实现通过两个外部直流充放电口同时进行充电或放电，当其中一个开关导通、另一个开关断开时，可实现通过其中一个外部直流充放电口进行充电或放电。本实施例使得该能量转换装置可以通过两个外部直流充放电口进行直流充放电，也可以选择其中一个外部直流充放电口进行充放电。图12和图13示出了外部直流充放电口的数量为两个、外部交流充放电口为一个时，各条相线圈引出线与外部充放电口的对应连接的连接关系，可通过控制开关K3和开关K6的导通情况控制对应的外部直流充放电口是否接入到电路中，通过同时控制开关K9和开关K10的导通情况控制该外部交流充放电口是否接入到电路中。本实施例使得该能量转换装置可以通过两个外部直流充放电口进行直流充放电，也可以选择其中一个外部直流充放电口或该外部交流充放电口进行充放电。
作为可选地，如图13所示，两个外部直流充放电口之间也可以错相位控制，即可通过与引出相线圈引出线的绕组连接的四个桥臂错相位控制，进一步减小该能量转换装置的充放电纹波。
图16和图17示出了外部直流充放电口的数量为一个、外部交流充放电口为一个时，各条相线圈引出线与外部充放电口的对应连接的连接关系，其中，可以将至少两个相线圈引出线并接同一外部直流充放电口，通过控制该相线圈引出线上的直流控制开关(开关K3和开关K6)导通的数量控制该直流充放电口的功率。本实施例使得可以通过控制直流控制开关导通的数量控制直流充放电功率，也可以选择单独通过外部直流充放电口或外部交流充放电口进行充放电。
图14是根据本申请一实施例中外接一个外部交流充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意框图，图15是根据本申请一实施例中外接一个外部交流充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意图，如图14和图15所示，当电机包括两套绕组时，该两套绕组可以引出两条相线圈引出线，该两条相线圈引出线可连接同一外部交流充放电口，在两条相线圈引出线上均设有交流控制开关，分别为开关K9和K10，可通过同时导通开关K9和K10使得该外部交流充放电口接入到电路中，如图14和图15所示提供了仅通过外部交流充放电口进行充放电是实施方式。
图18是根据本申请一实施例中同时外接多个外部充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意框图，如图18和图19所示，当电机包括三套绕组时，该三套绕组可以引出三条相线圈引出线，该三条相线圈引出线可连接同一外部交流充放电口，在三条相线圈引出线上均设有交流控制开关，分别为开关K12、K13和K14，可通过同时导通K12、K13和K14中的任意两个使得该外部交流充放电口接入到电路中，也可以通过同时导通K12、K13和K14提高该能量转换装置的充放电功率。其中，每条相线圈引出线分别连接不同的外部直流充放电口，在连接外部直流充放电口的相线圈引出线上设有直流控制开关，分别为开关K3、K6和K9，通过控制直流控制开关的导通情况可以控制是否将对应的外部直流充放电口接入到电路中。
图20是根据本申请另一实施例中同时外接多个外部充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意图，图20示出的能量转换装置与图19的区别在于可选择其中两条相线圈引出线连接到外部直流充放电口的正极，并在对应的相线圈引出线上设有直流控制开关，分比为开关K3和开关K6，通过导通开关K3和开关K6其中之一可以将对应的外部直流充放电口接入到电路中，通过同时导通开关K3和开关K6可以提高该能量转换装置的充放电功率。
图21是根据本申请一实施例中外接三相交流充放电口的能量转换装置的电路连接关系示意框图，图21示出的能量转换装置与图19和图20的区别在于可将三条相线圈引出线连接同一外部直流充放电口的正极，并在对应的相线圈引出线上设有直流控制开关，分比为开关K3、开关K6和开关K9，通过导通开关K3、开关K6和开关K9其中之一可以将对应的外部直流充放电口接入到电路中，通过导通开关K3、开关K6和开关K9中的任意两个开关可以提高该能量转换装置的充放电功率，通过同时导通开关K3、开关K6和开关K9可进一步提高该能量转换装置的充放电功率。
图10和图11、图12和图13、图14和图15、图16和图17、图18和图19、图20及图21示出的实施例使得该能量转换装置可以根据实际需要选择仅通过交流或直流充放电，也可以选择同时通过交流及直流进行充放电，同时还可以使得交流及直流充放电的功率根据需求任意调解，进一步提供本申请的适用性。
根据本实施例的另一个方面提供的另一能量转换装置，如图28所示，根据本公开一个实施例的能量转换装置，该能量转换装置包括上述的电机01，还包括逆变器02、能量存储连接端组06及充放电连接端组07，该逆变器02分别与该能量存储连接端组及该电机01连接，该电机01的相线圈引出线连接该充放电连接端组，通过该能量存储连接端组06连接外部电池03，通过该充放电连接端组07连接外部充放电口04，该外部充放电口04、该充放电连接端组07、该电机01、该逆变器02、该能量存储连接端组06及该外部电池形成充电电路或者放电电路。
具体地，该外部充放电口04、该充放电连接端组07、该电机01、该逆变器02及该能量存储连接端组06形成对该外部电池03进行充电的充电电路；该外部电池03、该能量存储连接端组06、该逆变器02、该电机01及该充放电连接端组形成通过该外部充放电口04进行放电的放电电路。
根据本实施例的另一个方面提供了一种汽车20，如图28所示，该汽车包括上述的电机01或上述的能量转换装置10。
本申请利用引出相线圈引出线可以从相绕组支路的任意一支或者多支并联引出，电机01等效相电感不同，对于充放电时充电的纹波有影响，对充电性能有影响。相线圈引出线并联的支路越少，相线圈引出线的等效电感越大，充放电电流纹波越小，性能越好。本发明就是利用相线圈引出线并联的支路数量不同，相线圈引出线等效相电感不同，相线圈引出线上通电流的能力不同；根据充电功率和感量的需求，选择合适数量的相绕组支路并联引出，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。
通过上述方式，本专利提出的电机定子的绕组接法，能够利用电机绕组电感，扩展电机的功能，减少现有的功能器件，降低整车的成本。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述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 (17)

1.一种电机，其特征在于，所述电机包括f套绕组，其中，f≥1，且f为整数；
每套所述绕组的相数为Mg相，每一相绕组包括n个并联连接的线圈支路，每套所述绕组中的Mg相绕组依次首尾连接，相邻两相绕组的线圈支路共接形成Mg个相端点，从每个所述相端点引出有用于连接外部逆变器的相线，从至少一套绕组的至少一相绕组中引出有至少一条相线圈引出线，所述相线圈引出线的一端连接一相绕组中至少一个线圈支路，通过电机矢量控制至少一套绕组使所述电机工作；
其中，Mg表示第g套绕组中绕组的相数，1≤g≤f，n≥1，Mg≥3，且n与Mg均为整数；
其中，引出的每条所述相线圈引出线连接对应线圈支路的支路数相同或不同；
所述Mg相绕组包括至少三相定子绕组，所述相线圈引出线的一端连接所述Mg相绕组的任一相绕组中一个线圈支路的中间点或共接一相绕组中多个线圈支路的中间点，所述相线圈引出线的另一端连接外部充放电口。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，每套所述绕组的相数均为三相，所述三相绕组成三角形连接。
3.一种能量转换装置，其特征在于，包括权利要求1至2任一项所述的电机，还包括逆变器，所述逆变器分别与外部电池及所述电机的相端点连接，所述电机的相线圈引出线连接外部充放电口；
所述外部充放电口、所述能量转换装置与外部电池形成充电电路或者放电电路。
4.根据权利要求3所述的能量转换装置，其特征在于，所述外部充放电口连接外部供电设备时，所述外部充放电口、所述电机、所述逆变器形成对所述外部电池进行充电的充电电路；
所述外部充放电口连接外部用电设备时，所述逆变器、所述电机及所述外部充放电口形成所述外部电池进行放电的放电电路。
5.根据权利要求4所述的能量转换装置，其特征在于，所述逆变器包括多相桥臂，各相所述桥臂并联形成第一汇流端和第二汇流端，所述第一汇流端连接所述外部电池的正极，所述第二汇流端连接所述外部电池的负极，所述桥臂的相数与所述电机绕组的总相数相同，每相所述桥臂的中点与每套所述电机的绕组的相端点一一对应连接。
6.根据权利要求3所述的能量转换装置，其特征在于，所述外部充放电口包括至少一外部直流充放电口，所述外部直流充放电口的一端连接至少一条所述相线圈引出线，所述外部直流充放电口的另一端与所述逆变器的一端及所述外部电池的负极共接。
7.根据权利要求5所述的能量转换装置，其特征在于，所述电机包括至少两套绕组，所述电机的第一套绕组引出有第一相线圈引出线，所述电机的第二套绕组引出有第二相线圈引出线，所述第一相线圈引出线的一端连接对应绕组中任一相绕组的至少一个线圈支路，所述第一相线圈引出线的另一端连接第一外部直流充放电口的正极，所述第二相线圈引出线的一端连接对应绕组中任一相绕组的至少一个线圈支路，所述第二相线圈引出线的另一端连接第二外部直流充放电口的正极，所述第一外部直流充放电口的负极及所述第二外部直流充放电口的负极均连接所述第二汇流端。
8.根据权利要求7所述的能量转换装置，其特征在于，还包括电容和直流控制开关，每条所述相线圈引出线与所述外部直流充放电口之间均设有所述直流控制开关，所述电容并联在所述外部直流充放电口的正极与负极之间。
9.根据权利要求8所述的能量转换装置，其特征在于，还包括正极控制开关和负极控制开关，所述电容与所述外部直流充放电口的正极之间设有所述正极控制开关，所述电容与所述外部直流充放电口的负极之间设有所述负极控制开关，所述相线圈引出线连接外部交流充放电口，所述外部交流充放电口与每条所述相线圈引出线之间均设有交流控制开关。
10.根据权利要求3至9任一项所述的能量转换装置，其特征在于，所述外部充放电口、所述电机、所述逆变器形成对所述外部电池进行充电的阶段包括充电储能阶段和充电储能释放阶段，通过控制所述能量转换装置同时处于所述充电储能阶段和充电储能释放阶段实现对所述外部电池充电，所述能量转换装置处于所述充电储能阶段和所述充电储能释放阶段时共用与相线圈引出线连接的同一相线圈，其中：
当所述能量转换装置处于所述充电储能阶段时，所述充电电路中的电流流经外部充放电口的正极、相线圈引出线、与相线圈引出线连接的电机线圈的一部分及逆变器流回外部充放电口的负极；
当所述能量转换装置处于所述充电储能释放阶段时，所述充电电路中的电流流经外部充放电口的正极、相线圈引出线、与相线圈引出线连接的电机线圈的另一部分、逆变器及外部电池流回外部充放电口的负极。
11.根据权利要求3至9任一项所述的能量转换装置，其特征在于，所述外部电池、所述逆变器及所述电机形成通过所述外部充放电口进行放电的放电阶段包括放电储能阶段和放电储能释放阶段，控制所述能量转换装置同时处于所述放电储能阶段和放电储能释放阶段实现对所述外部电池放电，所述能量转换装置处于所述放电储能控制阶段和所述放电储能释放阶段时共用与相线圈引出线连接的同一相线圈，其中：
当所述能量转换装置处于所述放电储能阶段时，所述放电电路中外部电池的正极流出的电流流经逆变器、与相线圈引出线连接的电机线圈的一部分、相线圈引出线、外部充放电口的正极、外部用电设备、外部充放电口的负极流回外部电池的负极；
当所述能量转换装置处于所述放电储能释放阶段时，所述放电电路中的电流流经与相线圈引出线连接的电机线圈的另一部分、相线圈引出线、外部充放电口的正极、外部用电设备、外部充放电口的负极流回与相线圈引出线连接的电机线圈的另一部分。
12.根据权利要求3所述的能量转换装置，其特征在于，当所述电机包括至少两套绕组时，所述外部充放电口包括外部交流充放电口，从所述电机的每套绕组均引出有至少一条相线圈引出线，各条所述相线圈引出线分别与所述外部交流充放电口连接。
13.根据权利要求9所述的能量转换装置，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块分别与所述逆变器、所述直流控制开关、所述正极控制开关、所述负极控制开关及所述交流控制开关连接；
所述控制模块用于控制所述外部充放电口、所述电机、所述逆变器形成对所述外部电池进行充电的充电电路；
所述控制模块还用于控制所述外部电池、所述逆变器及所述电机形成通过所述外部充放电口进行放电的放电电路。
14.根据权利要求13所述的能量转换装置，其特征在于，当至少两条所述相线圈引出线连接同一外部直流充放电口时，连接所述外部直流充放电口的每条相线圈引出线上均设有所述直流控制开关，所述控制模块通过控制所述直流控制开关导通的数量控制所述能量转换装置的充电功率或放电功率。
15.根据权利要求5所述的能量转换装置，其特征在于，当所述电机包括至少两套绕组时，所述外部充放电口包括至少一外部交流充放电口和至少一个外部直流充放电口，每套所述绕组均引出有至少一条相线圈引出线，所述至少一条相线圈引出线与至少一个所述外部直流充放电口的正极一一对应连接，所述外部直流充放电口的负极均连接所述第二汇流端，至少两条所述相线圈引出线连接所述外部交流充放电口。
16.一种能量转换装置，其特征在于，包括权利要求1至2任一项所述的电机，还包括逆变器、能量存储连接端组及充放电连接端组，所述逆变器分别与所述能量存储连接端组及所述电机连接，所述电机的相线圈引出线连接所述充放电连接端组，通过所述能量存储连接端组连接外部电池，通过所述充放电连接端组连接外部充放电口；
所述外部充放电口、所述充放电连接端组、所述电机、所述逆变器、所述能量存储连接端组及所述外部电池形成充电电路或者放电电路。
17.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求1至2任一项所述的电机或权利要求3至16任一项所述的能量转换装置。
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