CN113978280A - 一种双向充电机以及一种车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种双向充电机,包括ACDC模块、功率因数校正模块以及DCDC模块,所述功率因数校正模块包括:第一电感、第一开关管、第二开关管以及第一电容,所述第一电感的第二端分别与所述第一开关管的第二端和所述第二开关管的第一端连接,所述第二开关管的第二端与所述第一电容的第一端连接,所述第一电容的第二端与所述第一开关管的第一端连接,所述第一电感的第一端和所述第一开关管的第一端作为所述功率因数校正模块的第一端,所述功率因数校正模块的第一端与所述ACDC模块的直流侧连接,所述第一电容的第一端和第二端作为所述功率因数校正模块的第二端,所述功率因数校正模块的第二端与所述DCDC模块的原边侧连接。
Description
技术领域
本发明涉及双向充电领域,尤其涉及一种双向充电机以及使用所述双向充电机的车辆。
背景技术
随着环境问题越来越受到关注,国家正在大力发展新能源电动车。其中,纯电动车辆成为我国的重点发展对象。为达到纯电动车辆的续航里程要求,纯电动车辆的电池容量也越来越高,每辆纯电动车辆都是一个移动的能量站。可以想象,假设有100万辆新能源车辆,每辆新能源车辆上均搭载20kw充电机,如果该100万辆新能源车辆同时充电则将会有2000万瓦的耗电量,相当于一座三峡大坝的发电量;反之,如果在电网处于耗电高峰时,100万辆新能源车辆可同时向电网放电,则会为电网提供一座三峡大坝的发电量。
另外,若新能源车辆之间可实现相互充电,那么对于剩余电量不足的新能源车辆而言则是非常便利的充电方式。
上述应用场景均需新能源车辆的充电机可支持双向充电,然而现有的新能源车辆采用的充电机为单向充电机。市场上现有的双向充电机的技术方案采用非隔离方案为主,并不成熟,具有极大的安全风险。
为实现新能源车辆与供电电网、其他新能源车辆或其他负载的双向供电,本发明旨在提出一种双向充电机的基础电气架构,可应用于车对负载放电V2L(Vehicle toLoad)、车对车放电V2V(Vehicle to Vehicle)以及车对电网放电V2G(Vehicle to Grid)等场景。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览,并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
根据本发明的一方面,提供了一种双向充电机,包括ACDC模块、功率因数校正模块以及DCDC模块,所述功率因数校正模块包括:第一电感、第一开关管、第二开关管以及第一电容,所述第一电感的第二端分别与所述第一开关管的第二端和所述第二开关管的第一端连接,所述第二开关管的第二端与所述第一电容的第一端连接,所述第一电容的第二端与所述第一开关管的第一端连接,所述第一电感的第一端和所述第一开关管的第一端作为所述功率因数校正模块的第一端,所述功率因数校正模块的第一端与所述ACDC模块的直流侧连接,所述第一电容的第一端和第二端作为所述功率因数校正模块的第二端,所述功率因数校正模块的第二端与所述DCDC模块的原边侧连接。
进一步地,所述第一开关管和所述第二开关管为MOS管。
进一步地,响应于所述双向充电机处于充电状态,所述ACDC模块的交流侧与交流电网连接,所述ACDC模块的直流侧为输出端,所述功率因数校正模块的第一端为输入端,所述功率因数校正模块的第二端为输出端,所述DCDC模块的原边侧为输入端,所述DCDC模块的副边侧与电池包连接,所述交流电网经过所述ACDC模块、所述功率因数校正模块以及所述DCDC模块向所述电池包充电。
进一步地,响应于所述双向充电机处于放电状态,所述ACDC模块的交流侧与交流电网连接,所述ACDC模块的直流侧为输入端,所述功率因数校正模块的第一端为输出端,所述功率因数校正模块的第二端为输入端,所述DCDC模块的原边侧为输出端,所述DCDC模块的副边侧与电池包连接,所述电池包经过所述DCDC模块、所述功率因数校正模块以及所述ACDC模块向所述交流电网放电。
进一步地,基于所述双向充电机的工作状态控制所述第一开关管和所述第二开关管的开关特性以调整所述功率因数校正模块的电压输出方向。
进一步地,所述双向充电机还包括:控制模块,所述控制模块基于所述双向充电机的工作状态控制所述第一开关管和所述第二开关管的开关特性。
进一步地,所述ACDC模块包括:全桥整流电路,用于在充电状态下将交流侧输入的交流电转换为直流侧输出的直流电以及在放电状态下将直流侧输入的直流电转换为交流侧输出的交流电;以及第二电感,连接于所述全桥整流电路的交流侧,用于实现交流侧的滤波。
进一步地,所述DCDC模块包括:变压器,用于实现所述DCDC模块的原边侧和副边侧的电气隔离和电压变换;原边控制开关组,用于实现所述DCDC模块的原边侧的直流电压的换向控制;以及副边控制开关组,用于实现所述DCDC模块的副边侧的直流电压的换向控制。
进一步地,所述原边控制开关组包括第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管,所述第三开关管的两端分别连接所述第一电容的第一端和所述变压器的原边侧的负极,所述第四开关管的两端分别连接所述第一电容的第二端和所述变压器的原边侧的正极,所述第三开关管和所述第四开关管同时导通以实现所述变压器的原边侧与所述功率因数校正模块的第一端的反向接通,所述第五开关管的两端分别连接所述第一电容的第一端和所述变压器的原边侧的正极,所述第六开关管的两端分别连接所述第一电容的第二端和所述变压器的原边侧的负极,所述第五开关管和所述第六开关管同时导通以实现所述变压器的原边侧与所述功率因数校正模块的第一端的正向接通;以及所述副边控制开关组包括第七开关管、第八开关管、第九开关管和第十开关管,所述第七开关管的两端分别连接所述双向充电机的输出端的正极和所述变压器的副边的正极,所述第八开关管的两端分别连接所述双向充电机的输出端的负极和所述变压器的副边的负极,所述第七开关管和所述第八开关管同时导通以实现所述变压器的副边与所述双向充电机的输出端的正向接通,所述第九开关管的两端分别连接所述双向充电机的输出端的正极和所述变压器的副边的负极,所述第十开关管的两端分别连接所述双向充电机的输出端的负极和所述变压器的副边的正极,所述第九开关管和所述第十开关管同时导通以实现所述变压器的副边与所述双向充电机的输出端的反向接通,所述双向充电机的输出端为所述双向充电机与电池包的连接端。
进一步地,所述双向充电机还包括:保护电容,跨接于所述双向充电机的输出端的正极和负极之间以防止所述双向充电机的输出端的电压突变,所述双向充电机的输出端为所述双向充电机与电池包的连接端。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种车辆,所述车辆采用电池包作为动力电源以及上述任一项所述的双向充电机,所述双向充电机的输出端的正极和负极分别与所述电池包的正极和负极连接,响应于所述电池包处于充电状态下,所述双向充电机的输入端与交流电网连接以接入交流电,响应于所述电池包处于放电状态下,所述双向充电机的输入端与所述交流电网连接以输出交流电。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后,更能够更好地理解本发明的上述特征和优点。
图1是根据本发明的一个方面绘示的一实施例中的双向充电机的模块示意图;
图2是根据本发明的一个方面绘示的一实施例中的双向充电机的电路结构示意图。
具体实施方式
给出以下描述以使得本领域技术人员能够实施和使用本发明并将其结合到具体应用背景中。各种变型、以及在不同应用中的各种使用对于本领域技术人员将是容易显见的,并且本文定义的一般性原理可适用于较宽范围的实施例。由此,本发明并不限于本文中给出的实施例,而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征相一致的最广义的范围。
在以下详细描述中,阐述了许多特定细节以提供对本发明的更透彻理解。然而,对于本领域技术人员显而易见的是,本发明的实践可不必局限于这些具体细节。换言之,公知的结构和器件以框图形式示出而没有详细显示,以避免模糊本发明。
请读者注意与本说明书同时提交的且对公众查阅本说明书开放的所有文件及文献,且所有这样的文件及文献的内容以参考方式并入本文。除非另有直接说明,否则本说明书(包含任何所附权利要求、摘要和附图)中所揭示的所有特征皆可由用于达到相同、等效或类似目的的可替代特征来替换。因此,除非另有明确说明,否则所公开的每一个特征仅是一组等效或类似特征的一个示例。
注意,在使用到的情况下,标志左、右、前、后、顶、底、正、反、顺时针和逆时针仅仅是出于方便的目的所使用的,而并不暗示任何具体的固定方向。事实上,它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和/或方向。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
注意,在使用到的情况下,进一步地、较优地、更进一步地和更优地是在前述实施例基础上进行另一实施例阐述的简单起头,该进一步地、较优地、更进一步地或更优地后带的内容与前述实施例的结合作为另一实施例的完整构成。在同一实施例后带的若干个进一步地、较优地、更进一步地或更优地设置之间可任意组合的组成又一实施例。
以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意,以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的,而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。
根据本发明的一个方面,提供一种双向充电机,可用于实现双向充电,假设该双向充电机的一端为输入端,另一端为输出端,则该双向充电机可由输入端作为供电端,输出端连接负载,以实现供电端向负载充电;还可以由输入端连接负载,输出端作为供电端,以实现供电端向负载充电。
在一实施例中,如图1所示,双向充电机包括ACDC模块、功率因数校正模块以及DCDC模块。
该双向充电机包括输入端和输出端,该输入端和输出端是以交流端和直流端来划分的,即输入端为交流电,输出端为直流电,并不是以供电和充电来划分的。即双向充电机可支持从输入端供电、输出端充电,也支持从输出端供电、输入端充电。
输入端为ACDC模块的交流侧,ACDC模块的直流侧与功率因数校正模块的第一端连接。当双向充电机用于交流电为直流负载充电时,ACDC模块用于将交流电转换为直流电;当双向充电机用于直流电为交流负载充电时,ACDC模块用于将直流电转换为交流电。
输出端为DCDC模块的副边侧,DCDC模块的原边侧与功率因数校正模块的第二端连接。其中,DCDC模块的原边侧和副边侧是以双向充电机的输入端和输出端来划分的,即经过功率校正模块及ACDC模块与输入端连接的为原边侧,与输出端连接的副边侧,并不以DCDC模块中的具体器件变压器的原边和副边来划分。DCDC模块用于实现功率校正模块和输出端连接的负载或电源的电气隔离以及DCDC模块的原边侧和副边侧的电压变换。当双向充电机用于交流电为直流负载充电时,DCDC模块基于直流负载的电压调节副边侧电压,使得直流负载的充电电压稳定并可实现以恒定电流向直流负载充电;当双向充电机用于直流电为交流负载充电时,DCDC模块的原边侧与功率因数校正模块连接以向功率因数校正模块输出恒定电压,使连接到功率因数校正模块的电压稳定。
功率因数校正模块可实现功率因数的校正,以及ACDC模块的直流侧的电压以及DCDC模块的原边侧的电压之间的升高或降低。当双向充电机用于交流电为直流负载充电时,功率因数校正模块在实现功率因数的校正的同时,还实现从ACDC模块的直流侧的电压至DCDC模块的原边侧的电压的稳定升高;当双向充电机用于直流电为交流负载充电时,功率因数校正模块在实现功率因数的校正的同时,还可根据ACDC模块的直流侧的电压需求动态调节输出至ACDC模块的直流侧的电压。
具体地,功率校正因数的电路结构示意图可如图1所示,包括第一电感L1、第一开关管M1、第二开关管M2以及第一电容C1。第一电感L1的第二端2分别与第一开关管M1的第二端2和第二开关管M2的第一端1连接,第二开关管M1的第二端2与第一电容C1的第一端1连接,第一电容C1的第二端2与第一开关管M1的第一端1连接,第一电感L1的第一端1和第一开关管M1的第一端1作为功率因数校正模块的第一端,功率因数校正模块的第一端与ACDC模块的直流侧连接,第一电容C1的第一端1和第二端2作为功率因数校正模块的第二端,功率因数校正模块的第二端与DCDC模块的原边侧连接。
假设双向充电机用于新能源车辆的车载充电机,则当新能源车辆的电池包处于充电状态时,双向充电机的输入端与交流电网连接,即ACDC模块的交流侧与交流电网连接,交流电网向ACDC模块输入交流电,ACDC模块的直流侧为ACDC模块的输出端,ACDC模块将交流电转换为直流电后通过直流侧向功率因数校正模块的第一端输入直流电,功率因数校正模块的第一端输入的直流电压经功率因数校正模块升压后输出至DCDC模块的原边侧,DCDC模块将原边侧输入的直流电压稳压后输出至双向充电机的输出端,双向充电机的输出端与新能源车辆的电池包连接以向电池包充电。则交流电网经过ACDC模块、功率因数校正模块以及DCDC模块向电池包充电。
假设双向充电机用于新能源车辆的车载充电机,则当新能源车辆的电池包处于放电状态时,双向充电机的输入端与交流电网连接,即ACDC模块的交流侧与交流电网连接,双向充电机的输出端与新能源车辆的电池包连接,即DCDC模块副边侧与新能源车辆的电池包连接以输入电池包的直流电,DCDC模块将副边侧的电池包的直流电压稳压后输出至功率因数校正模块的第二端,功率因数校正模块将DCDC模块的原边侧的电压降压后输出至ACDC模块的直流侧,ACDC模块将直流侧的直流电转换为交流侧的交流电并输出至双向充电机的输入端以向交流电网馈电。则电池包经过DCDC模块、功率因数校正模块以及ACDC模块向交流电网充放电。
可以理解,可通过控制功率因数校正模块的第一开关管M1和第二开关管M2的开关特性来调整功率因数校正模块的电压输出方向。第一开关管M1和第二开关管M2的开关特性包括导通与否以及导通时序的控制。
较优地,双向充电机还可包括控制模块(未示出),该控制模块与控制功率因数校正模块的第一开关管M1和第二开关管M2的控制端3连接,并基于双向充电机的工作状态控制第一开关管M1和第二开关管M2的控制端3的电压以实现对第一开关管M1和第二开关管M2的开关特性的控制。
更进一步地,双向充电机的具体电路结构示意图可如图2所示。
其中,ACDC模块包括全桥整流电路和第二电感L2。
全桥整流电路可采用常用的全桥整流电路结构,比如图2所示的包括4个开关管M11~M14,开关管M11的第一端1与开关管M12的第二端2连接,开关管M11的第二端2与开关管M13的第二端2连接,开关管M13的第一端1与开关管M14的第二端2连接,开关管M14的第一端1与开关管M12的第一端1连接,且,开关管M11的第一端1以及开关管M13的第一端1为ACDC模块的交流侧的两个端子,开关管M11的第二端2与开关管M13的第二端2的连接端以及开关管M14的第一端1与开关管M12的第一端1的连接端构成ACDC模块的直流侧的两个端子。
第二电感L2串联于全桥整流电路的交流侧的两个端子与双向充电机的输入端的两个端子之间,即可串联于开关管M11的第一端1双向充电机的一输入端的端子之间,或开关管M13的第一端1与双向充电机的另一输入端的端子之间。
进一步地,ACDC模块可包括变压器T1、原边控制开关组以及副边控制开关组。
可以理解,变压器的原边和副边是基于绕组与电源或负载的连接关系来划分的,即与电源连接的绕组为原边,与负载连接的绕组为副边。由于双向充电机可支持双向充电,即双向充电机与电源或负载的连接关系不是唯一的,因此变压器T1的原边和副边可分别对应于DCDC模块的原边侧(副边侧)和副边侧(原边侧)。变压器T1用于实现原边侧和副边侧的电气隔离,以及原边侧到副边侧或副边侧到原边侧的电压变换。
由于变压器只能应用于交流电,而DCDC模块的原边侧和副边侧均为直流电,因此需要适配的开关组来实现转换过程中的变压器的原边和副边的直流电压的换向控制。原边控制开关组用于实现DCDC模块的原边侧的直流电压的换向控制,副边控制开关组用于实现DCDC模块的副边侧的直流电压的换向控制。
具体地,如图2所示,原边控制开关组可包括第三开关管M3~第六开关管M6。第三开关管M3的两端分别连接功率因数校正模块的第一电容C1的第一端1和变压器T1的原边侧的负极,第四开关管M4的两端分别连接功率因数校正模块的第一电容C1的第二端2和变压器T1的原边侧的正极,第三开关管M3和第四开关管M4同时导通以实现变压器T1的原边侧与功率因数校正模块的第一端的反向接通,第五开关管M5的两端分别连接第一电容C1的第一端1和变压器T1的原边侧的正极,第六开关管M6的两端分别连接第一电容C1的第二端2和变压器T1的原边侧的负极,第五开关管M5和第六开关管M6同时导通以实现变压器T1的原边侧与功率因数校正模块的第一端的正向接通。
可以理解,为使得功率因数校正模块的第二端的电压为正,当变压器T1的原边侧的正极和负极之间的电压V1为正向电压时,控制第五开关管M5和第六开关管M6导通;当变压器T1的原边侧的正极和负极之间的电压V1为反向电压时,控制第三开关管M3和第四开关管M4导通。
进一步地,副边控制开关组可包括第七开关管M7~第十开关管M10。第七开关管M7的两端分别连接双向充电机的输出端的正极和变压器T1的副边侧的正极,第八开关管M8的两端分别连接和变压器T1的副边侧的负极,第七开关管M7和第八开关管M8同时导通以实现变压器T1的副边侧与双向充电机的输出端的反向接通,第九开关管M9的两端分别连接双向充电机的输出端的正极和变压器T1的副边侧的负极,第十开关管M10的两端分别连接双向充电机的输出端的负极和变压器T1的副边侧的正极,第九开关管M9和第十开关管M10同时导通以实现变压器T1的副边侧与的双向充电机的输出端的正向接通。
可以理解,为使得双向充电机的输出端的电压为正,当变压器T1的副边侧的正极和负极之间的电压V2为正向电压时,控制第九开关管M9和第十开关管M10导通;当变压器T1的副边侧的正极和负极之间的电压V2为反向电压时,控制第七开关管M7和第八开关管M8导通。
较优地,上述各个开关管为MOS管。并基于各个模块的特性需求可采用不同参数和品质的MOS管。上述开关管的第一端1或第二端2是基于MOS管的电子的移动方向来标定的。
进一步地,双向充电机中的控制模块可与双向充电机中的所有开关管的控制端连接,并基于各个模块的特性需求来控制各个模块中的开关管的控制端的电压来实现对各个模块中的开关管的开关特性的控制。
较优地,如图2所示,双向充电机还可包括保护电容C2,跨接于双向充电机的输出端的正极和负极之间以防止双向充电机的输出端的电压突变。
根据本发明的另一个方面,还提供一种车辆,该车辆为新能源车辆,采用电池包作为动力电源,还包括如上述任一实施例中所述的双向充电机,该双向充电机的输出端的正极和负极分别与电池包的正极和负极连接。
响应于电池包处于充电状态下,双向充电机的输入端与交流电网连接以接入交流电;响应于电池包处于放电状态下,双向充电机的输入端与交流电网连接以输出交流电。
本领域技术人员将可理解,信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如,以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。
本领域技术人员将进一步领会,结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性,各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性,但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。
结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但在替换方案中,该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合,例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中,存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中,处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性实施例中,所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品,则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者,其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定,这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来,则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟,其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据,而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解,本发明的保护范围应当以所附权利要求书为准,而不应被限定于以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本发明的精神和范围内,可以对各实施例进行各种变动和修改,这些变动和修改也落在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种双向充电机,包括ACDC模块、功率因数校正模块以及DCDC模块,所述功率因数校正模块包括:
第一电感、第一开关管、第二开关管以及第一电容,所述第一电感的第二端分别与所述第一开关管的第二端和所述第二开关管的第一端连接,所述第二开关管的第二端与所述第一电容的第一端连接,所述第一电容的第二端与所述第一开关管的第一端连接,所述第一电感的第一端和所述第一开关管的第一端作为所述功率因数校正模块的第一端,所述功率因数校正模块的第一端与所述ACDC模块的直流侧连接,所述第一电容的第一端和第二端作为所述功率因数校正模块的第二端,所述功率因数校正模块的第二端与所述DCDC模块的原边侧连接。
2.如权利要求1所述的双向充电机,其特征在于,所述第一开关管和所述第二开关管为MOS管。
3.如权利要求1所述的双向充电机,其特征在于,响应于所述双向充电机处于充电状态,所述ACDC模块的交流侧与交流电网连接,所述ACDC模块的直流侧为输出端,所述功率因数校正模块的第一端为输入端,所述功率因数校正模块的第二端为输出端,所述DCDC模块的原边侧为输入端,所述DCDC模块的副边侧与电池包连接,所述交流电网经过所述ACDC模块、所述功率因数校正模块以及所述DCDC模块向所述电池包充电。
4.如权利要求1所述的双向充电机,其特征在于,响应于所述双向充电机处于放电状态,所述ACDC模块的交流侧与交流电网连接,所述ACDC模块的直流侧为输入端,所述功率因数校正模块的第一端为输出端,所述功率因数校正模块的第二端为输入端,所述DCDC模块的原边侧为输出端,所述DCDC模块的副边侧与电池包连接,所述电池包经过所述DCDC模块、所述功率因数校正模块以及所述ACDC模块向所述交流电网放电。
5.如权利要求3或4所述的双向充电机,其特征在于,基于所述双向充电机的工作状态控制所述第一开关管和所述第二开关管的开关特性以调整所述功率因数校正模块的电压输出方向。
6.如权利要求5所述的双向充电机,其特征在于,所述双向充电机还包括:
控制模块,所述控制模块基于所述双向充电机的工作状态控制所述第一开关管和所述第二开关管的开关特性。
7.如权利要求1所述的双向充电机,其特征在于,所述ACDC模块包括:
全桥整流电路,用于在充电状态下将交流侧输入的交流电转换为直流侧输出的直流电以及在放电状态下将直流侧输入的直流电转换为交流侧输出的交流电;以及
第二电感,连接于所述全桥整流电路的交流侧,用于实现交流侧的滤波。
8.如权利要求1所述的双向充电机,其特征在于,所述DCDC模块包括:
变压器,用于实现所述DCDC模块的原边侧和副边侧的电气隔离和电压变换;
原边控制开关组,用于实现所述DCDC模块的原边侧的直流电压的换向控制;以及
副边控制开关组,用于实现所述DCDC模块的副边侧的直流电压的换向控制。
9.如权利要求8所述的双向充电机,其特征在于,
所述原边控制开关组包括第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管,所述第三开关管的两端分别连接所述第一电容的第一端和所述变压器的原边侧的负极,所述第四开关管的两端分别连接所述第一电容的第二端和所述变压器的原边侧的正极,所述第三开关管和所述第四开关管同时导通以实现所述变压器的原边侧与所述功率因数校正模块的第一端的反向接通,所述第五开关管的两端分别连接所述第一电容的第一端和所述变压器的原边侧的正极,所述第六开关管的两端分别连接所述第一电容的第二端和所述变压器的原边侧的负极,所述第五开关管和所述第六开关管同时导通以实现所述变压器的原边侧与所述功率因数校正模块的第一端的正向接通;以及
所述副边控制开关组包括第七开关管、第八开关管、第九开关管和第十开关管,所述第七开关管的两端分别连接所述双向充电机的输出端的正极和所述变压器的副边的正极,所述第八开关管的两端分别连接所述双向充电机的输出端的负极和所述变压器的副边的负极,所述第七开关管和所述第八开关管同时导通以实现所述变压器的副边与所述双向充电机的输出端的正向接通,所述第九开关管的两端分别连接所述双向充电机的输出端的正极和所述变压器的副边的负极,所述第十开关管的两端分别连接所述双向充电机的输出端的负极和所述变压器的副边的正极,所述第九开关管和所述第十开关管同时导通以实现所述变压器的副边与所述双向充电机的输出端的反向接通,所述双向充电机的输出端为所述双向充电机与电池包的连接端。
10.如权利要求1所述的双向充电机,其特征在于,还包括:
保护电容,跨接于所述双向充电机的输出端的正极和负极之间以防止所述双向充电机的输出端的电压突变,所述双向充电机的输出端为所述双向充电机与电池包的连接端。
11.一种车辆,其特征在于,所述车辆采用电池包作为动力电源以及如权利要求1~10中任一项所述的双向充电机,所述双向充电机的输出端的正极和负极分别与所述电池包的正极和负极连接,响应于所述电池包处于充电状态下,所述双向充电机的输入端与交流电网连接以接入交流电,响应于所述电池包处于放电状态下,所述双向充电机的输入端与所述交流电网连接以输出交流电。
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