CN116345621A - 电能转换装置和电动两轮车 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种电能转换装置和电动两轮车，该装置应用于电动两轮车的充放电，电能转换装置包括：相连接的输入模块和充电模块，及相连接的输出模块和放电模块；充电模块与电动两轮车中的电池的充电接口相连接；放电模块与电池的放电接口相连接；输入模块包括至少一个输入接口，输出模块包括至少一个输出接口；输入模块通过至少一个输入接口接收外部电源输入的充电电流，并将充电电流输送给充电模块，使充电模块对电池进行充电；放电模块接收电池输出的放电电流，并利用放电电流对连接在输出接口的用电设备进行供电。应用本申请提供的电能转换装置可以通过多种方式对电池充电，且可以通过电池对用电设备充电。

Description

电能转换装置和电动两轮车

技术领域

本申请实施例涉及电能转换技术领域，尤其涉及一种电能转换装置和电动两轮车。

背景技术

电动两轮车，是一种新型二轮车辆，电动两轮车车身上安有电机，并具备动力辅助系统，在骑行时以电池驱动电机作为辅助动力来源，能实现人力骑行和电机助动一体化，提高骑行体验。

目前，通过充电线连接市电对电动两轮车中的电池进行充电。

但是，在骑行中途或者在偏远地区，当电动两轮车上的电池电量耗尽时，或者用电设备电量耗尽时，由于没有市电接口，导致无法通过市电及时对电动两轮车的电池或用电设备进行充电，从而导致骑行不便。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种电能转换装置和电动两轮车，以至少部分解决上述问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种电能转换装置，应用于电动两轮车中电池的充放电，所述电能转换装置包括：输入模块、充电模块、输出模块和放电模块；所述输入模块与所述充电模块相连接，所述输出模块与所述放电模块相连接；所述充电模块，被构造为与所述电动两轮车中的电池的充电接口相连接；所述放电模块，被构造为与所述电池的放电接口相连接；所述输入模块包括至少一个输入接口，所述输出模块包括至少一个输出接口；所述输入模块，被构造为通过至少一个所述输入接口接收外部电源输入的充电电流，并将所述充电电流输送给所述充电模块，使所述充电模块对所述电池进行充电；所述放电模块，被构造为接收所述电池输出的放电电流，并利用所述放电电流对连接在所述输出接口的用电设备进行供电。

在一种可能的实现方式中，所述充电模块包括：升压电路和转换电路；所述升压电路的输入端与所述输入模块相连接，所述升压电路的输出端与所述转换电路的输入端相连接，所述转换电路的输出端被构造为与所述充电接口相连接；所述升压电路，被构造为对所述输入模块输出的第一直流电进行升压处理，并将进行升压处理后获得的第二直流电输送至所述转换电路；所述转换电路，被构造为将所述第二直流电转换为恒压或恒流的第三直流电，以通过所述第三直流电对所述电池进行充电。

在一种可能的实现方式中，所述放电模块包括：降压电路；所述降压电路的输入端被构造为与所述放电接口相连接，所述降压电路的输出端与所述输出模块相连接；所述降压电路，被构造为对所述电池输出的第四直流电进行降压处理，并将进行降压后获得的第五直流电传输至所述输出模块，以通过所述第五直流电对用电设备进行供电。

在一种可能的实现方式中，所述放电模块还包括：协议转换单元；所述协议转换单元的输入端与所述降压电路的输出端相连接，所述协议转换单元的输出端与至少一个所述输出接口相连接；所述协议转化单元，被构造为对所述第五直流电进行协议转换，并将进行协议转换后获得的第六直流电传输至与所述协议转换单元相连接的至少一个输出接口，以匹配用电设备的充电协议。

在一种可能的实现方式中，所述电能转换装置还包括：管理模块；所述管理模块分别与所述充电模块和所述放电模块相连接；所述管理模块，被构造为采集所述充电模块和所述放电模块的工作状态信息，并获取所述电池的电池状态信息，及根据所述工作状态信息和所述电池状态信息向所述充电模块和/或所述放电模块发送控制信息，以控制所述充电模块和/或所述放电模块对所述电池进行充电和/或放电。

在一种可能的实现方式中，所述电能转换装置还包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；第一开关管设置于所述输入模块与所述充电模块之间，第二开关管设置于所述充电模块与所述充电接口之间，第三开关管设置于所述放电接口与所述放电模块之间，第四开关管设置于所述放电模块与所述输出模块之间；所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管分别与所述管理模块相连接；所述管理模块，被构造为控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的通断状态，以控制所述充电模块和所述放电模块对所述电池进行充电和放电。

在一种可能的实现方式中，所述管理模块被构造为执行如下处理：在对所述电池进行充电的过程中，若所述输入模块发生故障，则控制所述第一开关管断开，以使所述输入模块和所述充电模块断开；在对所述电池进行充电的过程中，若所述充电模块发生故障，则控制所述第二开关管断开，以使所述充电模块与所述充电接口断开；在对所述用电设备进行充电的过程中，若所述放电模块发生故障，则控制所述第三开关管断开，以使所述放电模块与所述放电接口断开；在对所述用电设备进行充电的过程中，若所述输出模块发生故障，则控制所述第四开关管断开，以使所述放电模块与所述输出模块断开。

在一种可能的实现方式中，所述电能转换装置还包括人机交互模块；所述人机交互模块与所述管理模块相连接；所述人机交互模块，被构造为接收用户的操作指令，并将所述操作指令发送给所述管理模块，以使所述管理模块控制所述充电模块和/或所述放电模块对所述电池进行充电和/或放电。

在一种可能的实现方式中，所述人机交互模块包括无线连接单元；所述无线连接单元与所述管理模块相连接；所述无线连接单元，被构造为通过无线通信网络接收来自操控设备的控制指令，并将所述控制指令发送给所述管理模块，以使所述管理模块控制所述充电模块和/或所述放电模块对所述电池进行充电和/或放电。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种电动两轮车，包括如本申请实施例的第一方面所述的电能转换装置。

根据本申请实施例提供的电能转换装置，该装置包括输入模块、充电模块、放电模块和输出模块，通过输入模块和充电模块可以实现对电动两轮车的电池充电，且由于输入模块具有多个输入接口，由此可以以多种方式对电动两轮车的电池进行充电，无需通过充电线连接市电对电池充电，实现在骑行中途或者偏远地区对电池充电。通过放电模块和输出模块可以实现通过电动两轮车的电池对用电设备进行充电，由此在骑行中途可以通过电动两轮车的电池对用电设备进行应急充电，因此可以提高骑行体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种电能转换装置的示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种电能转换装置的示意图；

图3是本申请实施例提供的一种升压电路的电路图；

图4是本申请实施例提供的一种转换电路的电路图；

图5是本申请实施例提供的一种降压电路的电路图；

图6是本申请实施例提供的另一种降压电路的电路图；

图7是本申请实施例提供的又一种电能转换装置的示意图；

图8是本申请实施例提供的一种包括管理模块的电能转换装置的示意图；

图9是本申请实施例提供的一种包括开关管的电能转换装置的示意图；

图10是本申请实施例提供的一种包括人机交互模块的电能转换装置的示意图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

图1是本申请实施例提供的一种电能转换装置的示意图，该电能转换装置应用于电动两轮车的充放电，如图1所示，电能转换装置100包括：输入模块101、充电模块102、输出模块103和放电模块104。

输入模块101与充电模块102相连接，输出模块103与放电模块104相连接。充电模块102可以与电动两轮车中的电池20的充电接口相连接，放电模块104可以与电池20的放电接口相连接。输入模块101包括一个以上不同接口型号的输入接口，输出模块103包括一个以上不同接口型号的输出接口，输入模块101可以通过至少一个输入接口接收外部电源输入的充电电流，并将充电电流输送给充电模块102，使充电模块102对电池20进行充电，放电模块104可以接收电池20输出的放电电流，并利用放电电流对连接在输出接口的用电设备进行供电。

输入模块101包括至少一个输入接口，包括但不限于：车充接口、太阳能板接口等等，输入模块101可以通过至少一个输入接口接收外部电源输入的充电电流，例如：通过输入接口接收太阳能板输出的充电电流，通过车充接口接收车载充电电流等。

可选地，输入模块101可以包括至少两个不同接口型号的输入接口，此时可以通过不同的外部电源输入充电电流，例如：可以一个输入接口对应于车充接口、另一个输入接口对应于太阳能接口等等。

充电模块102的一端和输入模块101相连接，充电模块102的另一端可以和电动两轮车上电池的充电接口相连接，当充电模块102的另一端与充电接口相连接时，充电模块102接收输入模块101传输的充电电流，即通过输入接口接收外部电源输出的充电电流，并将充电电流传输至电动两轮车上电池的充电接口，以对电动两轮车的电池20充电。

放电模块104的一端可以与电动两轮车中电池20的放电接口相连接，放电模块104的另一端与输出模块103相连接，当放电模块104和放电接口相连接时，放电模块104接收电动两轮车的电池20输出的放电电流，并将该放电电流传输至输出模块103。

需要说明的是，在一些电动两轮车上仅包括一个总的充电接口，该接口既可以起到充电接口的作用，也可以起到放电接口的作用，此时充电模块102和放电模块104均与该接口相连接，即通过同一个接口相连接，例如：可以设定不同的触点触发不同模式，以此实现连接同一个接口实现电能转换装置100的充放电功能。

可选地，可以将电池20从电动两轮车中拆出使用，此时可以直接通过电池20的充放电接口对电池20进行充放电处理，无需通过电动两轮车上的接口进行电池20的充放电，提高了便携性和电能转化效率。

输出模块103包括一个或更多不同接口型号的输出接口，包括但不限于：车充接口、直流插座、USB接口等等，输出模块103与放电模块104相连接，输出模块103接收放电模块104传输的放电电流，并通过输出接口对连接于输出接口的用电设备进行充电，例如：可以将手机等设备连接于USB接口等，实现对手机等设备的充电。

在本申请实施例中，电能转换装置100包括输入模块101、充电模块102、放电模块104和输出模块103，通过输入模块101和充电模块102可以实现对电动两轮车的电池20充电，且由于输入模块101具有一个或多个输入接口，由此可以以多种方式对电动两轮车的电池20进行充电，无需通过充电线连接市电对电池20充电，实现在骑行中途或者偏远地区对电池20充电。通过放电模块104和输出模块103可以实现通过电动两轮车的电池20对用电设备进行充电，由此在骑行中途可以通过电动两轮车的电池20对用电设备进行应急充电，因此可以提高骑行体验。

图2是本申请实施例提供的另一种电能转换装置的示意图，如图2所示，充电模块102包括：升压电路1021和转换电路1022。

升压电路1021的输入端与输入模块101相连接，升压电路1021的输出端与转换电路1022的输入端相连接，转换电路1022的输出端可以与充电接口相连接。升压电路1021可以对输入模块101输出的第一直流电进行升压处理，并将进行升压处理后获得的第二直流电输送至转换电路1022，转换电路1022可以将第二直流电转换为恒流或恒压的第三直流电，以通过第三直流电对电池20进行充电。

充电模块102包括升压电路1021和转换电路1022，升压电路1021接收输入模块101输入的充电电流，即第一直流电，升压电路1021将第一直流电升压，获得第二直流电，其中，第一直流电为外部电源输入的直流电，该第一直流电的电压根据外部电源的不同一般在12V至24V之间，例如：太阳能充电板一般输出12V电流，车充一般输出12V～24V电流等等，而电动两轮车的电池20的充电电压一般为36V至48V，因此需要进行升压。

升压后的第二直流电一般为电压不稳定的直流电，具体的，以外部电源为太阳能板为例，由于太阳光照的强弱随时间会发生变化，因此输入的电压不稳定，会在一定范围内波动，此时升压后的电压也会在一定范围内波动，将第二直流电输入至转换电路1022，转换电路1022将第二直流电转换为恒压或恒流的第三直流电，从而可以使用第三直流电对电动两轮车的电池20进行充电。

需要说明是，升压电路1021可以有多种形式，例如：升压电路1021为标准DC-DC升压电路，或者boost升压电路等等，转换电路1022也可以有多种形式，例如：转换电路为标准CC-CV转换电路，或者采用稳压器等等，在此本申请不作限定。

在本申请实施例中，充电模块102包括：升压电路1021和转换电路1022，充电电流由输入模块101输入后先经过升压电路1021升压，然后经过转换电路1022转换后对电动两轮车的电池20进行充电，由此可以适配多种外部电源输入的不同电压的充电电流，且由于设置有转换电路1022，可以实现将充电电流转换为恒压或恒流的充电电流，由此可以使充电模块102对电池20充电更加稳定，因此实用性较高。

在一种可能的实现方式中，图3是本申请实施例提供的一种升压电路的电路图，如图3所示，升压电路1021包括：第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电感L1、二极管Q1和升压芯片X1；

第一电容C1的第一端与外部电源的输出端相连接，第一电容C1的第二端接地；

第一电阻R1的第一端与外部电源的输出端相连接，第一电阻R1的第二端分别与第二电阻R2的第一端和升压芯片X1的使能脚EN相连接，第二电阻R2的第二端接地；

升压芯片X1的电源输入脚Vin与外部电源的输出端相连接；

第一电感L1的第一端与外部电源的输出端相连接，第一电感L1的第二端分别与升压芯片X1的开关控制脚SW和二极管Q1的第一端相连接，二极管Q1的第二端分别与第二电容C2的第一端、第一正极输出端和第三电阻R3的第一端相连接，第二电容C2的第二端接地，第三电阻R3的第二端分别与升压芯片X1的输出电压反馈脚FB和第四电阻R4的第一端相连接，第四电阻R4的第二端分别与第一负极输出端和地线相连接。

在本申请实施例中，可以通过上述电路连接关系实现DC-DC升压功能，以对外部电源输入的充电电流进行升压，从而可以适配多种外部电源输入的不同电压的充电电流，因此适用性较高。

在一种可能的实现方式中，图4是本申请实施例提供的一种转换电路的电路图，如图4所示，转换电路1022包括：第一MOS管M1、第三电容C3、第五电阻R5和转换芯片X2；

第一MOS管M1的漏极与第一正极输出端相连接，第一MOS管M1的源极分别与第二正极输出端和第三电容C3的第一端相连接，第一MOS管M1的栅极与转换芯片X2的第一引脚相连接；

第一负极输出端分别与转换芯片X2的第二引脚和第五电容R5的第一端相连接，第五电容R5的第二端分别与转换芯片X2的第三引脚、第三电容C3的第二端和第二负极输出端相连接。

在本申请实施例中，可以通过上述电路连接关系实现CC-CV转换功能，以将外部电源输入的充电电流转换为恒压或恒流的充电电流，由此可以使充电模块102对电池20充电更加稳定，因此实用性较高。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，放电模块104包括：降压电路1041。

降压电路1041的输入端可以与放电接口相连接，降压电路1041的输出端与输出模块103相连接，降压电路1041可以对电池20输出的第四直流电进行降压处理，并将进行降压后获得的第五直流电传输至输出模块103，以通过第五直流电对用电设备进行供电。

由于电动两轮车的电池20输出的电压一般为36V至48V，而用电设备一般的充电电压在12V以下，因此需要对电池20输出的电压进行降压，当降压电路1041的输入端与放电接口相连接时，可以接收电动两轮车的电池20输出的第四直流电，并对第四直流电进行降压，获得降压后的第五直流电，然后将第五直流电传输至输出模块103，以使输出模块103通过输出接口对用电设备进行充电。

需要说明的是，降压电路1041可以有多种实现方式，例如：降压电路1041为DC-DC变压电路，或者为buck降压电路等等，在此本申请实施例不作限定。

在本申请实施例中，放电模块104包括降压电路1041，电动两轮车电池20输出的放电电流经过降压电路1041降压后传输至输出模块103，实现了通过电动两轮车的电池20为用电设备进行充电，由此可以在骑行时对用电设备进行应急供电，提高了骑行体验。

在一种可能的实现方式中，图5是本申请实施例提供的一种降压电路的电路图，如图5所示，降压电路1041包括：第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第二电感L2和第一降压芯片X3；

第四电容C4的第一端与电池20的放电接口相连接，第四电容C4的第二端接地；

第六电阻R6的第一端与电池20的放电接口相连接，第六电阻R6的第二端分别与第七电阻R7的第一端和第一降压芯片X3的使能脚EN相连接，第七电阻R7的第二端接地；

第一降压芯片X3的电源输入脚Vin与电池20的放电接口相连接；

第二电感L2的第一端分别与第一降压芯片X3的开关控制脚SW和第五电容C5的第一端相连接，第五电容C5的第二端与第一降压芯片X3的自举引脚BST相连接，第二电感L2的第二端分别与第八电阻R8的第一端、第六电容C6的第一端和第三正极输出端相连接，第六电容C6的第二端接地，第八电阻R8的第二端分别与第一降压芯片X3的输出电压反馈脚FB和第九电阻R9的第一端相连接，第九电阻R9的第二端分别与第三负极输出端和地线相连接。

在本申请实施例中，可以通过上述电路连接关系实现降压功能，从而电动两轮车电池20输出的放电电流可以通过上述电路降压后传输至输出模块103，实现了通过电动两轮车的电池20为用电设备进行充电。

在一种可能的实现方式中，图6是本申请实施例提供的另一种降压电路的电路图，如图6所示，降压电路1041包括：第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14，第三电感L3、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第二降压芯片X4；

第七电容C7的第一端与电池20的放电接口相连接，第七电容C7的第二端接地；

第十电阻R10的第一端与电池20的放电接口相连接，第十电阻R10的第二端分别与第十一电阻R11的第一端和第二降压芯片X4的使能脚EN相连接，第十一电阻R11的第二端接地；

第二降压芯片X4的电源输入脚Vin与电池20的放电接口相连接；

第二MOS管M2的漏极与电池20的放电接口相连接，第二MOS管M2的栅极与第二降压芯片X4的上桥门极驱动脚TG相连接，第二MOS管M2的源极分别与第三MOS管M3的漏极、第二降压芯片X4的开关控制脚SW和第三电感L3的第一端相连接，第三MOS管M3的源极接地，第三MOS管M3的栅极与第二降压芯片X4下桥门极驱动脚BG相连接，第八电容C8的第一端与第二降压芯片X4的开关控制脚SW相连接，第八电容C8的第二端与第二降压芯片X4的自举引脚BST相连接，第十二电阻R12的第一端分别与第三电感L3的第二端和第二降压芯片X4的第一电流取样脚S+相连接，第十二电阻R12的第二端分别与第十三电阻R13的第一端、第二降压芯片X4的第二电流取样脚S-、第九电容C9第一端和第四正极输出端相连接，第九电容C9的第二端接地，第十三电阻R13的第二端分别与第二降压芯片X4的输出电压反馈脚FB和第十四电阻R14的第一端相连接，第十四电阻R14的第二端分别与第四负极输出端和地线相连接。

在本申请实施例中，可以通过上述电路连接关系实现降压功能，从而电动两轮车电池20输出的放电电流可以通过上述电路降压后传输至输出模块103，实现了通过电动两轮车的电池20为用电设备进行充电。

图7是本申请实施例提供的又一种电能转换装置的示意图，如图7所示，放电模块104还包括：协议转换单元1042。

协议转换单元1042的输入端与降压电路1041的输出端相连接，协议转换单元1042的输出端与至少一个输出接口相连接，协议转化单元可以对第五直流电进行协议转换，并将进行协议转换后获得的第六直流电传输至与协议转换单元1042相连接的至少一个输出接口，以匹配用电设备的充电协议。

协议转换单元1042与至少一个输出接口相连接，例如：与一个USB-A口相连接，或者与一个USB-C口连接等等，协议转换单元1042可以对第五直流电进行协议转换，获得第六直流电，以满足用电设备的充电协议，例如：QC快充协议，PD快充协议等等。

可选地，在协议转换单元之前，还可以连接一个DC-DC变压电路，由此可以对降压电路1041输出的第五直流电进行变压，以满足小型设备的低电压充电需求。

在本申请实施例中，放电模块104还包括协议转换单元1042，协议转换单元1042串联在降压电路1041和至少一个输出接口之间，由此可以将降压电路1041传输的直流电转换为满足特定协议的直流电，以匹配用电设备的充电协议，从而实现对用电设备充电，且满足特定协议后用电设备可以享受快速充电，从而可以加快充电速度，使对用电设备应急充电所耗费的时间变短，提高了骑行体验。

图8是本申请实施例提供的一种包括管理模块的电能转换装置的示意图，如图8所示，电能转换装置100还包括：管理模块105。

管理模块105可以为微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)等，管理模块105分别与充电模块102和放电模块104相连接，管理模块105可以采集充电模块102和放电模块104的工作状态信息，并获取电池20的电池状态信息，及根据工作状态信息和电池状态信息向充电模块102和/或放电模块104发送控制信息，以控制充电模块102和/或放电模块104对电池20进行充电和/或放电。

管理模块105可以采集充电模块102和放电模块104工作时的工作状态信息，例如：充电模块102和放电模块104工作时的温度、以及输入电压输出电压的大小等等，且管理模块105可以获取电动两轮车电池20的电池状态信息，例如：电动两轮车电池20的温度、剩余电量等等。

管理模块105采集工作状态信息和电池状态信息后，根据工作状态信息和电池状态信息向充电模块102和/或放电模块104发送控制信息，从而实现控制充电模块102和/或放电模块104对电池20进行充电和/或放电，例如：可以通过控制信息控制充电模块102中的电路，或者控制放电模块104中的电路，使其停止工作，实现充放电的控制。

应理解，管理模块105可以与电动两轮车中的电池20进行IO通信或者逻辑通信，从而实现对电池状态信息的采集，或者管理模块105通过充电模块102和放电模块104所连接的充放电接口获取电池状态信息。

在本申请实施例中，电能转换装置100还包括管理模块105，管理模块105采集电能转换装置100中各模块的工作状态信息和电动两轮车电池20的电池状态信息，从而可以通过工作状态信息和电池状态信息控制电能转换装置100工作，从而可以实现对电动两轮车的充放电管理，防止电池20过冲或者过放，因此可以提高电能转换装置100的安全性。

图9是本申请实施例提供的一种包括开关管的电能转换装置的示意图，如图9所示，在图8所示的电能转换装置100的基础上，该电能转换装置100还包括第一开关管K1、第二开关管K2、第三开关管K3和第四开关管K4。

第一开关管K1设置于输入模块101与充电模块102之间，第二开关管K2设置于充电模块102与充电接口之间，第三开关管K3设置于放电接口与放电模块104之间，第四开关管K4设置于放电模块104与输出模块103之间。第一开关管K1、第二开关管K2、第三开关管K3和第四开关管K4分别与管理模块105相连接，管理模块105可以控制第一开关管K1、第二开关管K2、第三开关管K3和第四开关管K4的通断状态，以控制充电模块102和放电模块104对电池20进行充电和放电。

第一开关管K1串联在输入模块101与充电模块102之间，第二开关管K2串联在充电模块102与充电接口之间，第三开关管K3串联在放电接口与放电模块104之间，第四开关管K4串联在放电模块104与输出模块103之间。

第一开关管K1、第二开关管K2、第三开关管K3和第四开关管K4可以为MOS管或其他的开关管，管理模块105通过控制各开关管的通断可以实现控制充电模块102和放电模块104的连接通断，具体地，在各开关管断开时，各模块之间的连接断开，电路断开，从而可以实现电动两轮车电池20的充放电管理。

在本申请实施例中，电能转换装置100包括第一开关管K1、第二开关管K2、第三开关管K3和第四开关管K4，由于设置有切断各模块连接的开关管，因此能够在需要时，独立或者完全关闭各个模块的输入和输出，使在一个或多个模块发生故障时，及时切断与故障模块的连接，防止发生短路起火等情况，保证了电能转换装置100的安全性。

在一种可能的实现方式中，管理模块105可以执行如下处理：

在对电池20进行充电的过程中，若输入模块101发生故障，则控制第一开关管K1断开，以使输入模块101和充电模块102断开。

在对电池20进行充电的过程中，若充电模块102发生故障，则控制第二开关管K2断开，以使充电模块102与充电接口断开。

在对用电设备进行充电的过程中，若放电模块104发生故障，则控制第三开关管K3断开，以使放电模块104与放电接口断开。

在对用电设备进行充电的过程中，若输出模块103发生故障，则控制第四开关管K4断开，以使放电模块104与输出模块103断开。

管理模块105采集各模块的工作状态信息，当采集到有模块发生故障时，切断对应的开关管，以使故障的模块与装置断开连接。

应理解，当第一开关管K1和第二开关管K2均闭合时，才能通过输入模块101和充电模块102对电动两轮车的电池20充电，第一开关管K1和/或第二开关管K2断开，对电动两轮车的电池20充电过程会被打断。当第三开关管K3和第四开关管K4均闭合时，才能通过放电模块104和输出模块103对用电设备充电，第三开关和/或第四开关管K4断开，对用电设备充电会被打断。从而可以保证用电装置的安全。

可选地，可以在输出模块103的每个型号的接口前均设置开关管，在有接口发生故障后切断对应的开关管，以将故障接口隔离，此时可以不影响其他接口的使用，输入模块101同理，在此不在赘述。

可选地，当管理模块105检测到电池20的电量充满，或者检测到电池20当前已经到达预先设定的放电最低电量，也可以通过切断开关管切断整个电路，以防止电池20的过冲或者过放，提高电池20的使用寿命。

在本申请实施例中，在电能转换装置100中的模块发生故障时，管理模块105切断对应模块与其他模块之间的开关管，实现了电动两轮车电池20的充放电管理，且切断开关管可以及时独立故障模块，防止电能转换装置的其他模块被故障模块影响，提高了电能转换装置100的安全性。

图10是本申请实施例提供的一种包括人机交互模块的电能转换装置的示意图，如图10所示，电能转换装置100还包括人机交互模块106。

人机交互模块106与管理模块105相连接，人机交互模块106可以接收用户操作指令，并将操作指令发送给管理模块105，以使管理模块105控制充电模块102和/或放电模块104对电池20进行充电和/或放电。

本申请实施例中的电能转换装置100设置有人机交互模块106，示例性的，人机交互模块106可以设置有按键和显示屏幕，在按键被触发后，人机交互模块106向管理模块105发送用户操作指令，管理模块105接收到用户操作指令后，控制对电动两轮车电池20的充放电，显示屏幕可以显示电能转换装置100的工作状态，例如：处于充电模式，处于放电模式等等。

可选地，人机交互模块106可以根据不同的操作指令切换电能转换装置的工作状态，例如：短按按键为充电模式，长按按键为放电模式等等。

应理解，上述仅给出了一个示例，人工交互模块具有多种实现方式，包括但不限于按键、语音和遥控装置等等，在此本申请实施例不作限定。

在本申请实施例中，电能转换装置100包括人机交互模块106，人机交互模块106接收用户的操作指令，并将操作指令发送至管理模块105，以使电能转换装置100开始工作，用户可以控制电能转换装置的工作，用户自由度较高，因此可以提高骑行体验。

在一种可能的实现方式中，人机交互模块106包括无线连接单元。

无线连接单元与管理模块105相连接，无线连接单元可以通过无线通信网络接收来自操控设备的控制指令，并将控制指令发送给管理模块105，以使管理模块105控制充电模块102和/或放电模块104对电池20进行充电和/或放电。

无线连接单元包括但不限于蓝牙模块、无线网络模块等等，无线连接单元可以通过无线网络与操控设备相连接，该操控设备包括但不限于手机、遥控器等等，用户操作操控设备后，操控设备通过无线网络向管理模块105发送控制指令。相应的，管理模块105也可以将相应的工作状态信息通过无线网络发送至操控设备，以在操控设备上显示对应的状态信息，例如：电池的剩余电量，电池的温度等等，以使用户了解相关信息。

在本申请实施例中，人机交互模块106包括无线连接单元，无线连接单元可以通过无线通信网络接收来自操控设备的控制指令，并将控制指令发送给管理模块105，使用户可以通过操控设备控制电能转换装置的工作，且可以通过操控设备了解电能转换装置100的工作状态，用户自由度较高，因此可以提高骑行体验。

本申请还提供一种电动两轮车，该电动两轮车应用上述任一实施例中的电能转换装置100。

该电能转换装置100还可以应用于对电池进行电能转换，此时可以直接通过电池的充放电接口对电池进行充放电处理，从而该电能转换装置100可以和电池组合成为便携式移动电源，例如：户外电源等等，满足外出用电需求。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请实施例的范围。

以上实施方式仅用于说明本申请实施例，而并非对本申请实施例的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请实施例的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请实施例的范畴，本申请实施例的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种电能转换装置，应用于电动两轮车中电池的充放电，其特征在于，所述电能转换装置包括：输入模块、充电模块、输出模块和放电模块；

所述输入模块与所述充电模块相连接，所述输出模块与所述放电模块相连接；

所述充电模块，被构造为与所述电动两轮车中的电池的充电接口相连接；

所述放电模块，被构造为与所述电池的放电接口相连接；

所述输入模块包括至少一个输入接口，所述输出模块包括至少一个输出接口；

所述输入模块，被构造为通过至少一个所述输入接口接收外部电源输入的充电电流，并将所述充电电流输送给所述充电模块，使所述充电模块对所述电池进行充电；

所述放电模块，被构造为接收所述电池输出的放电电流，并利用所述放电电流对连接在所述输出接口的用电设备进行供电。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述充电模块包括：升压电路和转换电路；

所述升压电路的输入端与所述输入模块相连接，所述升压电路的输出端与所述转换电路的输入端相连接，所述转换电路的输出端被构造为与所述充电接口相连接；

所述升压电路，被构造为对所述输入模块输出的第一直流电进行升压处理，并将进行升压处理后获得的第二直流电输送至所述转换电路；

所述转换电路，被构造为将所述第二直流电转换为恒压或恒流的第三直流电，以通过所述第三直流电对所述电池进行充电。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放电模块包括：降压电路；

所述降压电路的输入端被构造为与所述放电接口相连接，所述降压电路的输出端与所述输出模块相连接；

所述降压电路，被构造为对所述电池输出的第四直流电进行降压处理，并将进行降压后获得的第五直流电传输至所述输出模块，以通过所述第五直流电对用电设备进行供电。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述放电模块还包括：协议转换单元；

所述协议转换单元的输入端与所述降压电路的输出端相连接，所述协议转换单元的输出端与至少一个所述输出接口相连接；

所述协议转化单元，被构造为对所述第五直流电进行协议转换，并将进行协议转换后获得的第六直流电传输至与所述协议转换单元相连接的至少一个输出接口，以匹配用电设备的充电协议。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电能转换装置还包括：管理模块；

所述管理模块分别与所述充电模块和所述放电模块相连接；

所述管理模块，被构造为采集所述充电模块和所述放电模块的工作状态信息，并获取所述电池的电池状态信息，及根据所述工作状态信息和所述电池状态信息向所述充电模块和/或所述放电模块发送控制信息，以控制所述充电模块和/或所述放电模块对所述电池进行充电和/或放电。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电能转换装置还包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；

第一开关管设置于所述输入模块与所述充电模块之间，第二开关管设置于所述充电模块与所述充电接口之间，第三开关管设置于所述放电接口与所述放电模块之间，第四开关管设置于所述放电模块与所述输出模块之间；

所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管分别与所述管理模块相连接；

所述管理模块，被构造为控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的通断状态，以控制所述充电模块和所述放电模块对所述电池进行充电和放电。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述管理模块被构造为执行如下处理：

在对所述电池进行充电的过程中，若所述输入模块发生故障，则控制所述第一开关管断开，以使所述输入模块和所述充电模块断开；

在对所述电池进行充电的过程中，若所述充电模块发生故障，则控制所述第二开关管断开，以使所述充电模块与所述充电接口断开；

在对所述用电设备进行充电的过程中，若所述放电模块发生故障，则控制所述第三开关管断开，以使所述放电模块与所述放电接口断开；

在对所述用电设备进行充电的过程中，若所述输出模块发生故障，则控制所述第四开关管断开，以使所述放电模块与所述输出模块断开。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电能转换装置还包括人机交互模块；

所述人机交互模块与所述管理模块相连接；

所述人机交互模块，被构造为接收用户的操作指令，并将所述操作指令发送给所述管理模块，以使所述管理模块控制所述充电模块和/或所述放电模块对所述电池进行充电和/或放电。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述人机交互模块包括无线连接单元；

所述无线连接单元与所述管理模块相连接；

所述无线连接单元，被构造为通过无线通信网络接收来自操控设备的控制指令，并将所述控制指令发送给所述管理模块，以使所述管理模块控制所述充电模块和/或所述放电模块对所述电池进行充电和/或放电。

10.一种电动两轮车，其特征在于，包括如上述权利要求1-9任一项所述的电能转换装置。

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