CN117134471A - 一种充电机、车辆、充电方法及介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种充电机、车辆、充电方法及介质，具有较低成本，可以减少母线电容处的电流纹波，提升充电质量。充电机包括：功率因数校正模块、母线电容模块、模式切换模块；其中功率因数校正模块可以用于对接收的目标交流电进行整流，目标交流电为三相交流电或者单相交流电。在目标交流电为三相交流电时，模式切换模块可以使功率因数校正模块中的任意相支路与零线断开，使功率因数校正模块、正极母线、母线电容模块、以及负极母线形成充电回路；或者，在目标交流电为单相交流电时，功率因数校正模块可以通过模式切换模块使非接入单相交流电的一相支路耦合至零线，使功率因数校正模块、正极母线、母线电容模块、负极母线、零线形成充电回路。

Description

一种充电机、车辆、充电方法及介质

技术领域

本申请涉及充电技术领域，尤其涉及一种充电机、车辆、充电方法及介质。

背景技术

车辆中的车载充电机(on board charger，OBC)可以将电网侧提供的三相交流电，转换为直流电并对车辆的电池进行充电。OBC通常包括功率因数校正(power factorcorrection，PFC)模块、母线电容、及直流转直流模块。PFC模块对三相交流电进行整流，整流后的电能经由母线电容输出至直流转直流模块，直流转直流模块对母线电容处的电能进行功率变换后对电池充电。

PFC模块可以调整输入直流母线电容的波形，减少谐波，减少无功功率。在一些充电场景中，电网侧仅能提供单相交流电。因此要求OBC能够既具备使用三相交流电对车辆的电池进行充电的能力，也具备使用单相交流电对车辆的电池进行充电的能力。现有OBC使用单相交流电对车辆的电池充电时，直流母线电容处的电流纹波较大，充电质量较差。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种充电机、车辆、充电方法及介质，具有成本较低，可以减少母线电容处的电流纹波，提升充电质量的优点。

第一方面，本申请提供一种充电机，可以包括：功率因数校正模块、母线电容模块、模式切换模块；其中，功率因数校正模块可以包括多相支路，在单相交流电充电模式下，功率因数校正模块可以通过模式切换模块使非接入单相交流电的一相支路耦合至零线。具体地，功率因数校正模块可以包括第一相支路、第二相支路以及第三相支路，模式切换模块的第一端分别与第二相支路的第一端和第三相支路的第一端耦合，模式切换模块的第二端耦合至零线。功率因数校正模块的第一端耦合至正极母线，功率因数校正模块的第二端耦合至负极母线，功率因数校正模块的第三端耦合至母线电容模块的第一端；母线电容模块的第二端耦合至正极母线，母线电容模块的第三端耦合至负极母线。功率因数校正模块用于对接收的目标交流电进行整流，目标交流电为三相交流电或者单相交流电。模式切换模块用于：在目标交流电为三相交流电时，将第二相支路的第一端和第三相支路的第一端分别与零线断开，使功率因数校正模块、正极母线、母线电容模块、以及负极母线形成充电回路；在目标交流电为单相交流电时，当第一相支路的第一端或第二相支路的第一端接收单相交流电时，将第三相支路的第一端与零线导通，当第三相支路的第一端接收单相交流电时，将第二相支路的第一端与零线导通，使功率因数校正模块、正极母线、母线电容模块、负极母线、零线形成充电回路。

本申请实施例中，充电机工作在三相交流电充电模式下，功率因数校正模块可以支持对三相交流电进行整流。充电机工作在单相交流电充电模式下，功率因数校正模块可以支持对单相交流电进行整流。充电机还可以包括控制模块，控制模块可以对功率因数校正模块和模式切换模块进行控制，使充电机工作在三相交流电充电模式，或者工作在单相交流电充电模式。

一种可能的设计中，母线电容模块通常包括第一电容和第二电容，其中，第一电容和第二电容串连在正极母线与负极母线之间。第一电容的第一极耦合至母线电容模块的第一端或者说第一电容的第一极可以作为母线电容模块的第一端。第一电容的第二极可以耦合至母线电容模块的第二端，或者说第一电容的第二极可以作为母线电容模块的第二端。第二电容的第一极与第一电容的第一极耦合，第二电容的第二极可以耦合至母线电容模块的第三端，或者说第二母线电容的第二极可以作为母线电容模块的第三端。

在三相交流电充电模式下，模式切换模块可以将功率因数校正模块的全部单相支路与零线断开，使三相交流电源侧与功率因数校正模块、正极母线、负极母线、母线电容模块可以形成充电回路，对母线电容模块进行充电。此时，功率因数校正模块的第一端、第一电容以及功率因数校正模块的第三端之间形成第一充电回路，实现功率因数校正模块对第一电容充电，功率因数校正模块的第二端、第二电容以及功率因数校正模块的第三端之间可以形成第二充电回路，功率因数校正模块对第二电容充电。

在单相交流电充电模式下，模式切换模块可以将功率因数校正模块的非接入单相交流电的一相支路与零线之间导通，可使单相交流电源侧与功率因数校正模块、母线电容模块以及零线形成充电回路，对母线电容模块进行充电。此时，功率因数校正模块的第一端、第一电容、第二电容以及功率因数校正模块的第二端之间形成充电回路，对第一电容和第二电容一同充电。

相比于现有充电机，本申请实施例提供的充电机中，模式切换模块在单相交流电充电模式下，将功率因数校正模块的一相支路与零线连通，使得功率因数校正模块的第一端和第二端对母线电容模块充电。这样的设计可避免第一电容和第二电容的中点处出现电压电力波纹，提升充电质量。并且第一电容和第二电容2可以为较小容量的电容，而非大容量的电容，使得充电机的成本较低。

在一些场景中，功率因数校正模块中的三电平整流电路可以支持半波整流。另一些场景中，功率因数校正模块中的三电平整流电路可以支持全波整流。本申请实施例提供的充电机中，功率因数校正模块中的三电平整流电路可以支持全波整流。

一种可能的设计中，第一相支路、第二相支路和第三相支路中的每相支路的第一端与功率因数校正模块的第三端之间设置有依次耦合的电感和双向开关；电感与双向开关耦合的第一端通过第一二极管耦合至功率因数校正模块的第一端，以及通过第二二极管耦合至功率因数校正模块的第二端。功率因数校正模块中多相支路可以形成维也纳(Vienna)拓扑结构。通常，维也纳拓扑结构可以实现对三相交流电整流。例如，控制模块可以控制上述各相支路的双向开关。在三相交流电充电模式下，控制模块可以通过控制各相支路中双向开关的导通/断路，实现对三相交流电整流。控制模块可以基于维也纳拓扑工作原理对各相支路的开关进行控制，实现对三相交流电进行整流。控制模块可以基于预先存储的对三相交流电整流控制方法，对各相支路进行控制。

一种可能的设计中，模式切换模块可以包括第一开关和第二开关；第二相支路的第一端通过第一开关耦合至零线；第三相支路的第一端通过第二开关耦合至零线，控制模块可以对模式切换模块中的第一开关和第二开关的导通/断路进行控制。

第一开关处于断路状态，第二开关处于断路状态，使得功率因数校正模块的第三相支路的第一端与零线之间断路，功率因数校正模块的第二相支路的第一端与零线之间断路。功率因数校正模块的各相支路可以与母线电容模块形成充电回路，可使功率因数校正模块对三相交流电进行整流。

当第一相支路的第一端或第二相支路的第一端接收单相交流电时，第一开关处于断路状态，第二开关处于导通状态，使得功率因数校正模块的第三相支路的第一端与零线之间连通，功率因数校正模块的第二相支路的第一端与零线之间断路。此时，功率因数校正模块的第三相支路与零线之间形成充电回路，可使功率因数校正模块对单相交流电进行整流，并且第一电容和第二电容的中点处的电压电流纹波较小。

当第三相支路的第一端接收单相交流电时，第一开关处于导通状态，第二开关处于断路状态，使得功率因数校正模块的第二相支路的第一端与零线之间导通，功率因数校正模块的第三相支路的第一端与零线之间断路。此时，功率因数校正模块的第二相支路与零线之间形成充电回路，可使功率因数校正模块对单相交流电进行整流，并且第一电容和第二电容的中点处的电压电流纹波较小。

一种可能的设计中，充电机还可以包括：输入切换模块；输入切换模块分别与第一相支路的第一端、第二相支路的第一端和第三相支路的第一端耦合；输入切换模块用于在接收三相交流电时，分别向第一相支路、第二相支路和第三相支路提供三相交流电中的一相交流电；在接收单相交流电时，向第一相支路、第二相支路和第三相支路中的任意一相支路提供单相交流电。

输入切换模块可以分别耦合第一相输入端、第二相输入端以及第三相输入端，可以在控制模块的控制下接收第一相输入端、第二相输入端以及第三相输入端提供的交流电，例如三相交流电或者单相交流电。在三相交流电充电模式下，控制模块可以控制输入切换模块接收三相交流电，并将三相交流电分别提供至功率因数校正模块的各相支路。在单相交流电充电模式下，控制模块可以控制输入切换模块接收单相交流电，并将单相交流电提供至功率因数校正模块的任意一相支路。

一种可能的设计中，在充电机工作在单相交流电充电模式下，输入切换模块可以将第一相输入、第二相输入端、第三相输入端中任意一个输入端接收的单相交流电提供至功率因数校正模块。输入切换模块可以包括第三开关、第四开关、以及第五开关。其中，第一相输入端通过第三开关耦合至第一相支路的第一端。第二相输入端通过第四开关耦合至第二相支路的第一端。第三相输入端通过第五开关耦合至第三相支路的第一端。

控制模块可以控制第三开关处于导通状态，使得第一相输入端接收的交流电可以传输至第一相支路；控制模块也可以控制第三开关处于断路状态，使得第一相输入端与第一相支路之间断路。类似地，控制模块可以控制第四开关处于导通状态，使得第二相输入端接收的交流电可以传输至第二相支路；控制模块也可以控制第四开关处于断路状态，使得第二相输入端与第二相支路之间断路。控制模块可以控制第五开关处于导通状态，使得第三相输入端接收的交流电可以传输第三相支路；控制模块也可以控制第五开关处于断路状态，使得第三相输入端与第三相支路之间断路。

一种可能的设计中，在单相交流电充电模式下，为提高对母线电容模块的充电功率，输入切换模块还可以包括第六开关；第一相输入端通过第六开关耦合至第二相支路的第一端。若第一相输入端接收到单相交流电时，控制模块可以控制第六开关处于导通状态时，使得第一输入端处的单相交流电可以传输至第一相支路和第二相支路。或者，若第二相输入端接收到单相交流电时，控制模块可以控制第六开关K6处于导通状态时，使得第二输入端处的单相交流电可以传输至第一相支路和第二相支路。

一种可能的设计中，充电机还可以包括控制模块；控制模块与切换模块耦合；控制模块用于：在检测到与充电机耦合的目标电源为三相交流电源时，控制模式切换模块将第二相支路的第一端和第三相支路的第一端分别与零线断开；在检测到目标电源为单相交流电源时，当检测到第一相支路的第一端或第二相支路的第一端接收单相交流电时，控制模式切换模块将第三相支路的第一端与零线导通，当检测到第三相支路的第一端接收单相交流电时，控制模式切换模块将第二相支路的第一端与零线导通。

第二方面，本申请实施例提供一种车辆，包括电池，以及如上述第一方面中任一可能的设计中的充电机。充电机用于对接收的交流电进行功率转换后向电池供电，其中交流电为三相交流电或者单相交流电。

第三方面，本申请实施例提供一种充电方法，可以应用于如上述第一方面中任一可能的设计中的充电机，可以由控制模块执行。该方法可以包括：控制模块在充电机接收三相交流电时，控制模式切换模块将第二相支路的第一端和第三相支路的第一端分别与零线断开；在充电机接收单相交流电时，当检测到第一相支路的第一端或第二相支路的第一端接收单相交流电时，控制模式切换模块将第三相支路的第一端与零线导通，当检测到第三相支路的第一端接收单相交流电时，控制模式切换模块将第二相支路的第一端与零线导通。

一种可能的设计中，在控制模式切换模块将第二相支路的第一端和第三相支路的第一端分别与零线断开后，该方法还包括：控制模块控制功率因数校正模块对三相交流电进行整流。

一种可能的设计中，在控制模式切换模块将第二相支路的第一端与零线导通，以及控制模式切换模块将第三相支路的第一端与零线导通后，方法还包括：控制模块控制功率因数校正模块对单相交流电进行整流。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机执行，当计算机可读存储介质中的计算机指令被控制模块执行时，使得控制模块执行上述第三方面中任一项所提供的方法。

第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机指令，当计算机指令被执行时，使得第三方面中任一设计的方法被执行。

第二方面及第五方面中任一方面中的任一可能设计可以达到的技术效果，请参照上述第一方面中的任一可能设计可以达到的技术效果，这里不再重复赘述。本申请的这些方面或其它方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

图1为一种车辆充电场景示意图；

图2为现有充电机的结构示意图；

图3为现有一种充电机的具体结构示意图；

图4为本申请提供的一种充电机的结构示意图；

图5为本申请提供的一种充电机的具体结构示意图；

图6为本申请提供的一种充电机的具体电路示意图；

图7a至图7d分别为本申请提供的一种充电机中第一相支路的局部电路示意图；

图8a至图8d分别为本申请提供的充电机中在第一相输入端接收到单相交流电时各模态下的工作示意图；

图9a至图9d分别为本申请提供的充电机中在第二相输入端接收到单相交流电时各模态下的工作示意图；

图10a至图10d分别为本申请提供的充电机中在第三相输入端接收到单相交流电时各模态下的工作示意图；

图11为本申请提供的一种充电方法的示意流程图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例或系统实施例中。需要说明的是，在本申请的描述中“至少一个”是指一个或多个，其中，多个是指两个或两个以上。鉴于此，本发明实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，需要理解的是，在本申请的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。

需要指出的是，本申请实施例中“耦合”可以理解为电连接，两个电学元件耦合可以是两个电学元件之间的直接或间接耦合。例如，A与B连接，既可以是A与B直接耦合，也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元件间接耦合，例如A与B耦合，也可以是A与C直接耦合，C与B直接耦合，A与B之间通过C实现了耦合。在一些场景下，“耦合”也可以理解为连接。总之，A与B之间耦合，可以使A与B之间能够传输电能。

需要指出的是，本申请实施例中的开关管和开关可以是继电器、金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor，MOSFET)，双极结型管(bipolar junction transistor，BJT)，绝缘栅双极型晶体管(insulated gatebipolar transistor，IGBT)等多种类型的开关管中的一种或多种，本申请实施例对此不再一一列举。每个开关管皆可以包括第一电极、第二电极和控制电极，其中，控制电极用于控制开关管的导通或断开。当开关管导通时，开关管的第一电极和第二电极之间可以传输电流，当开关管断开时，开关管的第一电极和第二电极之间无法传输电流。以MOSFET为例，开关管的控制电极为栅极，开关管的第一电极可以是开关管的源极，第二电极可以是开关管的漏极，或者，第一电极可以是开关管的漏极，第二电极可以是开关管的源极。

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。

新能源汽车多以电能驱动，图1示例性示出了一种新能源汽车的系统结构示意图。如图1所示，新能源汽车10主要包括车载充电OBC11、低压负载12、动力电池13、电机14和车轮15。

其中，动力电池13为大容量、高功率的蓄电池。在新能源汽车行驶时，动力电池13可以为电机14供电，电机14进而可以驱动车轮15转动，从而实现车辆移动。

低压负载12为车辆(新能源汽车10)内部的功能电路或车载设备，且低压负载12的额定电压远低于动力电池13的额定电压。示例性的，低压负载12可以包括但不限于新能源汽车10内部的铅酸蓄电池、车载收音机、车载导航器等等，本申请实施例对此不再一一列举。

在新能源汽车10充电时，一般可以通过充电桩20为新能源汽车10充电。如图1所示，充电桩20主要包括电源电路21和充电枪22。电源电路21的输入端可以接收工频电网30提供的交流电能，电源电路21的输出端通过线缆与充电枪22连接。一般来说，电源电路21可以将接收到的交流电转换为与新能源汽车10相适配的充电电能。经电源电路21转换后的充电电能可以通过充电枪22输入OBC11。

OBC11将接收到的一部分充电电能提供给动力电池13，动力电池13进而存储该部分电能。在一些场景中，OBC11还可以将接收到的另一部分充电电能提供给低压负载12，以供低压负载12使用，例如，低压负载12中的铅酸蓄电池可以存储该部分电能，低压负载12中的车载收音机也可以使用该部分电能工作。

图2示例性示出了一种OBC11的结构示意图，如图2所示，OBC11主要包括控制模块111和OBC电路112。

其中，控制模块111与OBC电路112连接，控制模块111可以生成多种控制信号以控制OBC电路112工作。示例性的，控制模块111可以是OBC11内部的微处理器(microcontroller unit，MCU)、通用中央处理器(central processing unit，CPU)、通用处理器、数字信号处理(digital signal processing，DSP)、专用集成电路(applicationspecific integrated circuits，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gatearray，FPGA)等其中的任意一种，也可以是其它可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件中的任意一种或多种的组合。

如图2所示，OBC电路112主要包括功率因数校正模块1121、母线电容模块1122、直流转直流模块1123。功率因数校正模块1121通过母线电容模块1122与直流转直流模块1123耦合。功率因数校正模块1121可以在控制模块111的控制下，对交流电能进行功率校准，将功率校准后的交流电能转换为直流电能，并将直流电能提供给母线电容模块1122。

直流转直流模块1123可以从母线电容模块1122获取电能，并进行直流转直流处理，如升压处理或者降压处理等。直流转直流模块1123可以将直流转直流处理后的电能提供给动力电池13或者低压负载12。

通常直流转直流模块1123可以包括原边电路1123A、变压器1123B以及至少一个副边电路1123C。原边电路1123A可以接收输入电能，该输入电能可以是直流电能。原边电路1123A为逆变电路，能够将接收到的直流电能转换为交流电能，并输出给变压器1123B。变压器1123B可以对接收到的交流电能进行变压，并将变压后的一部分交流电能提供给至少一个副边电路1123C。各副边电路1123C可以为整流电路。至少一个副边电路1123C中的第一副边电路可以将接收到的交流电能整流为第一直流电能，并将该第一直流电能输出给动力电池13。在一些示例中，至少一个副边电路1123C为多个副边电路，至少一个副边电路1123C的第二副边电路可以将接收到的交流电能整流为第二直流电能，并将该第一直流电能输出给低压负载12。本申请实施例中，对直流转直流模块1123的介绍仅用于说明OBC对动力电池13充电过程，并不作为对OBC中直流转直流模块结构的具体限定。

在一些可能的实现方式中，OBC电路112还可以包括电磁兼容性模块1124，电磁兼容性(electromagnetic compatibility，EMC)通常指OBC在其所处电磁环境中符合要求运行并不对其所处环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。电磁兼容性模块1124可以用于对输入功率因数校正模块1121的交流电进行滤波。

图3示例性示出了一种OBC11的具体结构示意图，如图3所示，现有OBC11中的功率因数校正模块1121通常包括三电平整流电路。母线电容模块1122一般包括串连的两个电容，分别记为电容CB1和电容CB2。三电平整流电路的第一端通过正极母线与电容CB1的一极耦合，三电平整流电路的第二端通过负极母线与电容CB2的一极耦合，三电平整流电路的第三端分别与电容CB1的另一极和电容CB2的另一极耦合。其中，三电平整流电路的第三端耦合至零线，使得电容CB1和电容CB2的中点电位被零线钳位。

三电平整流电路对单相交流电整流后，对电容CB1和电容CNB2进行充电。该过程中，在单相交流电的正半周期内，三电平整流电路的第一端向正极母线输出功率，在单相交流电的负半周期内，三电平整流电路的第二端向负极母线输出功率，由于电容CB1和电容CB2的中点电位被零线钳位，造成正极母线以及负极母线上有较大的电压电流波动，也即电流纹波。正极母线和负极母线电压的不平衡，需要加大容量的电容CB1和电容CB2进行滤波，成本较高，并且电流波纹的产生不利于直流转直流模块1123工作。

有鉴于此，本申请实施例提供一种OBC，具有较低成本，并且可减少母线电容处的电流纹波，提升充电质量。

图4示例性示出了本申请提供的一种OBC21的结构示意图，如图4所示，本申请实施例提供的OBC21可以包括功率因数校正模块2121、母线电容模块2122和模式切换模块2123。功率因数校正模块2121可以包括多相支路，在单相交流电充电模式下，功率因数校正模块2121可以通过模式切换模块2123使非接入单相交流电的一相支路耦合至零线。

OBC21还可以包括直流转直流模块2124，可以从母线电容模块2122获取直流电能，并进行功率转换后，对动力电池13充电。直流转直流模块2124可以包括前述原边电路、前述变压器、前述副边电路等结构，实现功率转换功能，本申请实施例对此不作过多限定。

OBC21工作在三相交流电充电模式下，功率因数校正模块2121可以支持对三相交流电进行整流。OBC21工作在单相交流电充电模式下，功率因数校正模块2121可以支持对单相交流电进行整流。OBC21还可以包括控制模块211。控制模块211可以对功率因数校正模块2121和模式切换模块2123进行控制，使OBC21工作在三相交流电充电模式，或者工作在单相交流电充电模式。

图5示例性示出了本申请提供的一种OBC21的具体结构示意图，请参见图5，功率因数校正模块2121的第一端耦合至正极母线，功率因数校正模块2121的第二端耦合至负极母线，功率因数校正模块2121的第三端耦合至母线电容模块2122的第一端；母线电容模块2122的第二端耦合至正极母线，母线电容模块2122的第三端耦合至负极母线。

图6示例性示出了本申请提供的一种OBC21的具体电路示意图，请参见图6，母线电容模块2122通常包括第一电容C1和第二电容C2，其中，第一电容C1和第二电容C2串连在正极母线与负极母线之间。第一电容C1的第一极耦合至母线电容模块2122的第一端或者说第一电容C1的第一极可以作为母线电容模块2122的第一端。第一电容C1的第二极可以耦合至母线电容模块2122的第二端，或者说第一电容C1的第二极可以作为母线电容模块2122的第二端。第二电容C2的第一极与第一电容C1的第一极耦合，第二电容C2的第二极可以耦合至母线电容模块2122的第三端，或者说第二母线电容C2的第二极可以作为母线电容模块2122的第三端。为了便于介绍，将第一电容C1与第二电容C2耦合的节点记为节点P。

在三相交流电充电模式下，模式切换模块2123可以将功率因数校正模块2121的全部单相支路与零线N断开，使三相交流电源侧与功率因数校正模块2121、正极母线、负极母线、母线电容模块2122可以形成充电回路，对母线电容模块2122进行充电。此时，功率因数校正模块2121的第一端、第一电容C1以及功率因数校正模块2121的第三端之间形成第一充电回路，实现功率因数校正模块2121对第一电容C1充电，功率因数校正模块2121的第二端、第二电容C2以及功率因数校正模块2121的第三端之间可以形成第二充电回路，功率因数校正模块2121对第二电容C2充电。

在单相交流电充电模式下，模式切换模块2123可以将功率因数校正模块2121的非接入单相交流电的一相支路与零线N之间导通，可使单相交流电源侧与功率因数校正模块2121、母线电容模块2122以及零线N形成充电回路，对母线电容模块2122进行充电。此时，功率因数校正模块2121的第一端、第一电容C1、第二电容C2以及功率因数校正模块2121的第二端之间形成充电回路，对第一电容C1和第二电容C2一同充电。

相比于现有OBC11，本申请实施例提供的OBC21中，模式切换模块2123在单相交流电充电模式下，将功率因数校正模块2121的一相支路与零线N连通，使得功率因数校正模块2121的第一端和第二端对母线电容模块2122充电。这样的设计可避免第一电容C1和第二电容C2的中点P处出现电压电力波纹，提升充电质量。并且第一电容C1和第二电容C2可以为较小容量的电容，而非大容量的电容，使得OBC21的成本较低。

在一些场景中，功率因数校正模块2121中的三电平整流电路可以支持半波整流。另一些场景中，功率因数校正模块2121中的三电平整流电路可以支持全波整流。本申请实施例提供的OBC21中，功率因数校正模块2121中的三电平整流电路可以支持全波整流。

一种可能的设计中，请参见图6，功率因数校正模块2121可以包括多相支路。在一些示例中，功率因数校正模块2121可以包括三相支路。为了便于介绍，三相支路可以分别对应三相交流电。例如三相支路分别记为第一相支路、第二相支路以及第三相支路。

在三相交流电充电模式下，三相支路中，每相支路可以接收对应的一相交流电。例如，第一相支路可以接收三相电网侧提供的A相交流电，第二相支路可以接收B相交流电，第三相支路可以接收C相交流电。

每相支路的电路结构相同。每相支路的第一端与功率因数校正模块2121的第三端之间设置有依次耦合的电感、和双向开关。电感与双向开关耦合的第一端通过第一二极管耦合至功率因数校正模块2121的第一端，以及通过第二二极管耦合至功率因数校正模块2121的第二端。

例如，第一相支路的第一端PA与功率因数校正模块2121的第三端之间设置有依次耦合的电感LA和双向开关SA。电感LA与双向开关SA耦合的第一端通过二极管DA1耦合至功率因数校正模块2121的第一端。二极管DA1的正极与双向开关SA耦合，二极管DA1的负极与功率因数校正模块2121的第一端耦合。电感LA与双向开关SA耦合的第一端通过二极管DA2耦合至功率因数校正模块2121的第二端。二极管DA2的负极与电感LA耦合，二极管DA2的正极与功率因数校正模块2121的第二端耦合。

类似地，第二相支路的第一端PB与功率因数校正模块2121的第三端之间设置有依次耦合的电感LB和双向开关SB。电感LB与双向开关SB耦合的第一端通过二极管DB1耦合至功率因数校正模块2121的第一端。二极管DB1的正极与双向开关SB耦合，二极管DB1的负极与功率因数校正模块2121的第一端耦合。电感LB与双向开关SB耦合的第一端通过二极管DB2耦合至功率因数校正模块2121的第二端。二极管DB2的负极与电感LB耦合，二极管DB2的正极与功率因数校正模块2121的第二端耦合。

类似地，第三相支路的第一端PC与功率因数校正模块2121的第三端之间设置有依次耦合的电感LC和双向开关SC。电感LC与双向开关SC耦合的第一端通过二极管DC1耦合至功率因数校正模块2121的第一端。二极管DC1的正极与双向开关SC耦合，二极管DC1的负极与功率因数校正模块2121的第一端耦合。电感LC与双向开关SC耦合的第一端通过二极管DC2耦合至功率因数校正模块2121的第二端。二极管DC2的负极与电感LC耦合，二极管DC2的正极与功率因数校正模块2121的第二端耦合。

为了便于介绍，将第一相支路中的电感LA、二极管DA1、双向开关SA、二极管DA2之间耦合的节点记为节点A。将第二相支路中的电感LB、二极管DB1、双向开关SB、二极管DB2之间耦合的节点记为节点B。将第三相支路中的电感LC、二极管DC1、双向开关SC、二极管DC2之间耦合的节点记为节点C。

可见，本申请实施例提供的OBC21的功率因数校正模块2121中多相支路可以形成维也纳(Vienna)拓扑结构。通常，维也纳拓扑结构可以实现对三相交流电整流。例如，控制模块211可以控制上述各相支路的双向开关。在三相交流电充电模式下，控制模块211可以通过控制各相支路中双向开关的导通/断路，实现对三相交流电整流。控制模块211可以基于维也纳拓扑工作原理对各相支路的开关进行控制，实现对三相交流电进行整流。控制模块211可以基于预先存储的对三相交流电整流控制方法，对各相支路进行控制。本申请实施例对此不作过多限定。

图7a至图7d分别示例性示出了本申请提供的一种OBC21中第一相支路的局部电路示意图。

具体地，请参见图6，每相支路中的双向开关可以具体包括串联的第一子开关和第二子开关，第一子开关和第二子开关自身的体二极管的负极可以相互连接。或者，请参见图7a，第一子开关和第二子开关自身的体二极管的正极可以相互连接。例如，第一相支路中，第一子开关QA1的第一极与节点A耦合，第一子开关QA1的第二极与第二子开关QA2的第一极耦合，第二子开关QA2的第二极与中点P耦合。第一子开关QA1的控制电极以及第二子开关QA2的控制电极用于接收控制信号。在三相交流电充电模式下，或者在单相交流电充电模式下第一子开关QA1和第二子开关QA2接收的控制信号可以相同。

或者，请参见图7a和图7b，每相支路中的双向开关可以具体包括并联的第一子开关和第二子开关，与第一子开关串联的第三二极管，与第二子开关串联的第四二极管；第一子开关和第三二极管耦接的第一端通过第一二极管耦合至功率因数校正模块2121的第一端，第二子开关和第四二极管耦接的第一端通过第二二极管耦合至功率因数校正模块2121的第二端。例如第一相支路中，请参见图7a，第一子开关QA1的第一极与节点A耦合，第一子开关QA1的第二极与第三二极管DA3的负极耦合，第三二极管DA3的正极与中点P耦合，第二子开关QA2的第一极与节点A耦合，第二子开关QA2的第二极与第四二极管DA4的正极耦合，第四二极管DA4的负极与中点P耦合。或者，请参见图7b，第三二极管DA3的正极与节点A耦合，第三二极管DA3的负极与第一子开关QA1的第一极耦接，第一子开关QA1的第二极与中点P耦合，第四二极管DA4的负极与节点A耦合，第四二极管DA4的正极与第二子开关QA2的第一极耦接，第二子开关QA2的第二极与中点P耦合。

或者，请参见图7d，每相支路中的双向开关可以具体包括并联的第一子开关和四个二极管。例如，第一相支路中，第三二极管DA3的正极和第四二极管DA4的负极分别与节点A耦接，第五二极管DA5的正极和第六二极管DA6的负极分别与中点P耦接，第三二极管DA3的负极、第五二极管DA5的负极、第一子开关QA1的第一极分别与第一二极管DA1的正极耦接，第四二极管DA4的正极、第六二极管DA6的正极、第一子开关QA1的第二极分别与第二二极管DA2的负极耦接。

一种可能的实施方式中，请参见图6，模式切换模块2123可以包括第一开关K1和第二开关K2，第二相支路的第一端通过第一开关K1耦合至零线N，第三相支路的第一端通过第二开关K2耦合至零线N，控制模块211可以对模式切换模块2123中的第一开关K1和第二开关K2的导通/断路进行控制。

第一开关K1处于断路状态，第二开关K2处于断路状态，使得功率因数校正模块2121的第三相支路的第一端与零线N之间断路，功率因数校正模块2121的第二相支路的第一端与零线N之间断路。功率因数校正模块2121的各相支路可以与母线电容模块2122形成充电回路，可使功率因数校正模块2121对三相交流电进行整流。

当第一相支路的第一端或第二相支路的第一端接收单相交流电时，第一开关K1处于断路状态，第二开关K2处于导通状态，使得功率因数校正模块2121的第三相支路的第一端与零线N之间连通，功率因数校正模块2121的第二相支路的第一端与零线N之间断路。此时，功率因数校正模块2121的第三相支路与零线之间形成充电回路，可使功率因数校正模块2121对单相交流电进行整流，并且第一电容C1和第二电容C2的中点P处的电压电流纹波较小。

当第三相支路的第一端接收单相交流电时，第一开关K1处于导通状态，第二开关K2处于断路状态，使得功率因数校正模块2121的第二相支路的第一端与零线N之间导通，功率因数校正模块2121的第三相支路的第一端与零线N之间断路。此时，功率因数校正模块2121的第二相支路与零线之间形成充电回路，可使功率因数校正模块2121对单相交流电进行整流，并且第一电容C1和第二电容C2的中点P处的电压电流纹波较小。

一种可能的实施方式中，如图4所示，本申请实施例提供的OBC21还可以包括输入切换模块2125。输入切换模块2125可以接收三相交流电或者单相交流电并提供至功率因数校正模块2121。一种可能的设计中，请参见图6，输入切换模块2125可以包括用于接入交流电源的多个输入端，分别记为第一相输入端MA、第二相输入端MB以及第三相输入端MC。交流电源为三相交流电源时，第一相输入端MA、第二相输入端MB以及第三相输入端MC可以分别用于接收对应的一相交流电。目标交流电源为单相交流电源时，第一相输入端MA、第二相输入端MB以及第三相输入端MC中的任意一个，可以用于接收单相交流电。

输入切换模块2125可以分别耦合第一相输入端MA、第二相输入端MB以及第三相输入端MC，可以在控制模块211的控制下接收第一相输入端MA、第二相输入端MB以及第三相输入端MC提供的交流电，例如三相交流电或者单相交流电。在三相交流电充电模式下，控制模块211可以控制输入切换模块2125接收三相交流电，并将三相交流电分别提供至功率因数校正模块2121的各相支路。在单相交流电充电模式下，控制模块211可以控制输入切换模块2125接收单相交流电，并将单相交流电提供至功率因数校正模块2121的任意一相支路。

一种可能的设计中，若OBC21工作在单相交流电充电模式下，输入切换模块2125可以将第一相输入M1、第二相输入端M2、第三相输入端M3中任意一个输入端接收的单相交流电提供至功率因数校正模块2121。在一些示例中，如图6所示，输入切换模块2125可以包括第三开关K3、第四开关K4、以及第五开关K5。其中，第一相输入端MA通过第三开关K3耦合至第一相支路的第一端PA。第二相输入端MB通过第四开关K4耦合至第二相支路的第一端PB。第三相输入端MC通过第五开关K5耦合至第三相支路的第一端PC。

控制模块211可以控制第三开关K3处于导通状态，使得第一相输入端MA接收的交流电可以传输至第一相支路；控制模块211也可以控制第三开关K3处于断路状态，使得第一相输入端MA与第一相支路之间断路。类似地，控制模块211可以控制第四开关K4处于导通状态，使得第二相输入端MB接收的交流电可以传输至第二相支路；控制模块211也可以控制第四开关K4处于断路状态，使得第二相输入端MB与第二相支路之间断路。控制模块211可以控制第五开关K5处于导通状态，使得第三相输入端MC接收的交流电可以传输第三相支路；控制模块211也可以控制第五开关K5处于断路状态，使得第三相输入端MC与第三相支路之间断路。

通过上述介绍可见，本申请实施例提供的OBC21的任意一相输入端接收到单相交流电时，功率因数校正模块2121都可以对该单相交流电进行整流，实现单相交流电充电模式。

一种可能的实施方式中，如图6所示，在单相交流电充电模式下，为提高对母线电容模块2122的充电功率，输入切换模块2125还可以包括第六开关K6，第六开关K6可以设置在第一相输入端MA和第二相支路的第一端PB之间。若第一相输入端MA接收到单相交流电时，控制模块211可以控制第六开关K6处于导通状态时，使得第一输入端MA处的单相交流电可以传输至第一相支路和第二相支路。或者，若第二相输入端MB接收到单相交流电时，控制模块211可以控制第六开关K6处于导通状态时，使得第二输入端MB处的单相交流电可以传输至第一相支路和第二相支路。

下面对OBC21支持单相交流电充电模式进行介绍，也即对单相交流电充电模式下功率因数校正模块2121的工作过程进行介绍。

在第一相输入端MA接收到单相交流电时，控制模块211可以控制第二开关K2、第三开关K3、第六开关K6均处于导通状态，使得单相交流电可以传输至第一相支路和第二相支路。

图8a至图8d分别示例性示出了本申请提供的OBC21中在第一相输入端MA接收到单相交流电时各模态下的工作示意图。

请参见图8a，在共模模态1的状态下，控制模块211可以控制第一相支路中的双向开关SA、第二相支路中的双向开关SB、第三相支路中的双向开关SC均处于导通状态，使得第一相输入端MA、电感LA、双向开关SA、双向开关SC、电感LC、零线N形成第一回路，对电感LA和电感LC充电；以及使得第一相输入端MA、电感LB、双向开关SB、双向开关SC、电感LC、零线N形成第一回路，对电感LB和电感LC充电。

请参见图8b，在共模模态2的状态下，控制模块211可以控制第一相支路中的双向开关SA和第二相支路中的开关SB均处于断开状态，控制模块211可以控制第三相支路中的双向开关SC保持导通状态，使得第一相输入端MA、电感LA、第一二极管DA1、第一电容C1、双向开关SC、电感LC、零线N形成第一回路，实现单相交流电、电感LA、电感LC一同对第一电容C1充电；以及使得第一相输入端MA、电感LB、第一二极管DB1、第一电容C1、双向开关SC、电感LC、零线N形成第二回路，实现单相交流电、电感LB、电感LC一同对第一电容C1充电。从而实现，功率因数校正模块2121对单相交流电进行整流。

请参见图8c，在共模模态3的状态下，控制模块211可以控制第一相支路中的双向开关SA、第二相支路中的双向开关SB、第三相支路中的双向开关SC均处于断路状态，使得第一相输入端MA、电感LA、第一二极管DA1、第一电容C1、第二电容C2、第二二极管DC2、电感LC、零线N形成第一回路，实现单相交流电、电感LA、电感LC一同对第一电容C1和第二电容C2充电；使得第一相输入端MA、电感LB、第一二极管DB1、第一电容C1、第二电容C2、第二二极管DC2、电感LC、零线N形成第二回路，实现单相交流电、电感LB、电感LC一同对第一电容C1和第二电容C2充电。从而实现，功率因数校正模块2121对单相交流电进行整流。

请参见图8d，在共模模态4的状态下，控制模块211可以控制第一相支路中的双向开关SA和第二相支路中的开关SB均处于导通状态，控制模块211可以控制第三相支路中的双向开关SC保持断开状态，使得第一相输入端MA、电感LA、双向开关SA、第二电容C2、第二二极管DC2、电感LC、零线N形成第一回路，实现单相交流电、电感LA、电感LC一同对第二电容C2充电；使得第一相输入端MA、电感LB、双向开关SB、第二电容C2、第二二极管DC2、电感LC、零线N形成第一回路，实现单相交流电、电感LB、电感LC一同对第二电容C2充电。从而实现，功率因数校正模块2121对单相交流电进行整流。

在第二相输入端MB接收到单相交流电时，控制模块211可以控制第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第六开关K6均处于导通状态，使得单相交流电可以传输至第一相支路和第二相支路。

图9a至图9d分别示例性示出了本申请提供的OBC21中在第二相输入端MB接收到单相交流电时各模态下的工作示意图。

请参见图9a，在共模模态1的状态下，控制模块211可以控制第一相支路中的双向开关SA、第二相支路中的双向开关SB、第三相支路中的双向开关SC均处于导通状态，使得第二相输入端MB、电感LA、双向开关SA、双向开关SC、电感LC、零线N形成第一回路，对电感LA和电感LC充电；以及使得第二相输入端MB、电感LB、双向开关SB、双向开关SC、电感LC、零线N形成第一回路，对电感LB和电感LC充电。

请参见图9b，在共模模态2的状态下，控制模块211可以控制第一相支路中的双向开关SA和第二相支路中的开关SB均处于断开状态，控制模块211可以控制第三相支路中的双向开关SC保持导通状态，使得第二相输入端MB、电感LA、第一二极管DA1、第一电容C1、双向开关SC、电感LC、零线N形成第一回路，实现单相交流电、电感LA、电感LC一同对第一电容C1充电；以及使得第二相输入端MB、电感LB、第一二极管DB1、第一电容C1、双向开关SC、电感LC、零线N形成第二回路，实现单相交流电、电感LB、电感LC一同对第一电容C1充电。从而实现，功率因数校正模块2121对单相交流电进行整流。

请参见图9c，在共模模态3的状态下，控制模块211可以控制第一相支路中的双向开关SA、第二相支路中的双向开关SB、第三相支路中的双向开关SC均处于断路状态，使得第二相输入端MB、电感LA、第一二极管DA1、第一电容C1、第二电容C2、第二二极管DC2、电感LC、零线N形成第一回路，实现单相交流电、电感LA、电感LC一同对第一电容C1和第二电容C2充电；使得第二相输入端MB、电感LB、第一二极管DB1、第一电容C1、第二电容C2、第二二极管DC2、电感LC、零线N形成第二回路，实现单相交流电、电感LB、电感LC一同对第一电容C1和第二电容C2充电。从而实现，功率因数校正模块2121对单相交流电进行整流。

请参见图9d，在共模模态4的状态下，控制模块211可以控制第一相支路中的双向开关SA和第二相支路中的开关SB均处于导通状态，控制模块211可以控制第三相支路中的双向开关SC保持断开状态，使得第二相输入端MB、电感LA、双向开关SA、第二电容C2、第二二极管DC2、电感LC、零线N形成第一回路，实现单相交流电、电感LA、电感LC一同对第二电容C2充电；使得第二相输入端MB、电感LB、双向开关SB、第二电容C2、第二二极管DC2、电感LC、零线N形成第一回路，实现单相交流电、电感LB、电感LC一同对第二电容C2充电。从而实现，功率因数校正模块2121对单相交流电进行整流。

在第三相输入端MC接收到单相交流电时，控制模块211可以控制第一开关K1和第五开关K5均处于导通状态，使得单相交流电可以传输至第三相支路。

图10a至图10d分别示例性示出了本申请提供的OBC21中在第三相输入端MC接收到单相交流电时各模态下的工作示意图。

请参见图10a，在共模模态1的状态下，控制模块211可以控制第三相支路中的双向开关SC和第二相支路中的双向开关SB均处于导通状态，使得第三相输入端MC、电感LC、双向开关SC、双向开关SB、电感LB、零线N形成回路，对电感LB和电感LC充电。

请参见图10b，在共模模态2的状态下，控制模块211可以控制第二相支路中的开关SB处于断开状态，控制模块211可以控制第三相支路中的双向开关SC保持导通状态，使得第三相输入端MC、电感LC、双向开关SC、第一电容C1、第一二极管DB1、电感LB、零线N形成回路，实现单相交流电、电感LC、电感LB一同对第一电容C1充电。从而实现，功率因数校正模块2121对单相交流电进行整流。

请参见图10c，在共模模态3的状态下，控制模块211可以控制第二相支路中的双向开关SB、第三相支路中的双向开关SC均处于断路状态，使得第三相输入端MC、电感LC、第二二极管DC2、第二电容C2、第一电容C1、第一二极管DB1、电感LB、零线N形成回路，实现单相交流电、电感LC、电感LB一同对第一电容C1和第二电容C2充电。从而实现，功率因数校正模块2121对单相交流电进行整流。

请参见图10d，在共模模态4的状态下，控制模块211可以控制第二相支路中的开关SB处于导通状态，控制模块211可以控制第三相支路中的双向开关SC保持断开状态，使得第三相输入端MC、电感LC、第二二极管DC2、第二电容C2、双向开关SB、电感LB、零线N形成回路，实现单相交流电、电感LC、电感LB一同对第二电容C2充电。从而实现，功率因数校正模块2121对单相交流电进行整流。

通过上述介绍可见，在单相交流电充电模式下多相支路同时工作，实现提升OBC21在单相交流电充电模式下的充电速度或者充电效率。

基于上述任意一个实施例提供的OBC21，控制模块211可以具有电压或电流检测能力，可以检测输入至OBC21的交流电为三相交流电或者为单相交流电。例如控制模块211可以分别检测第一相输入端MA、第二相输入端MB、以及第三相输入端MC处的电压或者电流。控制模块211可以根据第一相输入端MA处的电压或者电流、第二相输入端MB处的电压或者电流、以及第三相输入端MC处的电压或者电流，确定输入至OBC21的交流电为三相交流电，或者为单相交流电。

一种可能的情形中，控制模块211可以确定输入至OBC21的交流电为三相交流电，并按照三相交流电充电模式，对模式切换模块2123进行控制，使模式切换模块2123将功率因数校正模块2121的任意相支路与零线断开，并且可以控制输入切换模块2125将接收的三相交流电分别提供至功率因数校正模块2121中的各相支路，以及可以对功率因数校正模块2121中的各相支路进行控制，使得功率因数校正模块2121对三相交流电进行整流。

另一种可能的情形中，控制模块211可以确定输入至OBC21的交流电为单相交流电，并按照单相交流电充电模式，对模式切换模块2123进行控制，实现模式切换模块2123将功率因数校正模块2121的非接入单相交流电的一相支路与零线N连通，并且可以控制输入切换模块2125将接收的单相交流电提供至功率因数校正模块2121中的一相支路，以及可以对功率因数校正模块2121进行控制，实现上述任意一个实施例中提供的功率因数校正模块2121在单相交流电充电模式下的工作过程，此处不再赘述。

基于对上述实施例进行介绍，可见本申请实施例提供的OBC21中的功率因数校正模块2121可以采用维也纳拓扑结构。功率因数校正模块2121的各相支路采用低功率管，使得OBC21具有较低的成本。OBC21可以支持三相交流电充电模式，也可以支持单相交流电充电模式。由于OBC21支持单相交流电充电模式时，母线电容模块2122的第一电容C1和第二电容C2的中点P功率因数校正电路2121的第三端之间断路，中点P处的电压电流波纹较低，不需要第一电容C1和第二电容C2具有较大容量，进一步减少OBC21的成本。

在一些可能的实现方式中，OBC21还可以包括电磁兼容性模块2126，电磁兼容性(electromagnetic compatibility，EMC)通常指OBC在其所处电磁环境中符合要求运行并不对其所处环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。电磁兼容性模块2126可以用于对输入功率因数校正模块2121的交流电进行滤波。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种车辆，该车辆中包括电池和上述任意实施例提供的OBC21，OBC21可以对车辆中的电池充电。示例性的，该车辆可以是新能源汽车、网联车、智能汽车等等。

基于上述实施例，本申请还提供一种充电方法。图11根据一示例性实施例示出一种充电方法，控制模块211可以执行该充电方法的部分或全部步骤。充电方法可以包括如下步骤：

步骤S101，控制模块211检测充电机接收的交流电。

控制模块211可以检测输入切换模块2125的各输入端处的电流或者电压，以便判断充电机接收的交流电为三相交流电或者为单相交流电。

步骤S102，控制模块211判断接收的交流电是否为三相交流电，若是，下一步执行步骤S103，若否，下一步执行步骤S104。

控制模块211若确定充电机接收的交流电为三相交流电，可以控制充电机使用三相交流电对电池充电，也即使充电机工作在三相交流电模式下，下一步可以执行步骤S103。若确定充电机接收的交流电为单相交流电，可以充电机使用单相交流电对电池充电，也即使充电机工作在单相交流电模式下，下一步可以执行步骤104。

步骤S103，控制模块211控制模式切换模块2123将第二相支路的第一端和第三相支路的第一端分别与零线断开。

控制模块211可以控制模式切换模块2123将第二相支路的第一端和第三相支路的第一端分别与零线断开，可使功率因数校正模块2121、正极母线、母线电容模块2122、以及负极母线形成充电回路。

控制模块211还可以控制功率因数校正模块2121对三相交流电进行整流。

步骤S104，控制模块211判断是否为第一相支路的第一端或第二相支路的第一端接收单相交流电，若是，下一步执行步骤S105，若否，则说明第三相支路的第一端接收单相交流电，下一步执行步骤S106。

步骤S105，控制模块211控制模式切换模块2123将第三相支路的第一端与零线N导通。

步骤S106，控制模块211控制模式切换模块2123将第二相支路的第一端与零线导通。

控制模块211可以控制模式切换模块2123将第三相支路的第一端或第二相支路的第一端与零线导通，使功率因数校正模块2121、正极母线、母线电容模块2122、负极母线以及零线形成充电回路，对第一电容C1和第二电容C2一同充电。此时第一电容C1和第二电容C2的中点P处的电压电流波纹较小，提升OBC21使用单相交流电对电池充电的充电质量。

控制模块211还可以控制功率因数校正模块2121对单相交流电进行整流。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digitalsubscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包括一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid statedisk，SSD))等。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，用于存储上述实施例提供的方法或算法。例如，随机存取存储器(random access memory，RAM)、闪存、只读存储器(read onlymemory，ROM)、EPROM存储器、非易失性只读存储器(Electronic Programmable ROM，EPROM)、寄存器、硬盘、可移动磁盘或本领域中其它任意形式的存储媒介。

本申请实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入OBC。OBC可以包括RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘或本领域中其它任意形式的存储媒介，用于存储本申请实施例提供的方法或算法的步骤。示例性地，存储媒介可以与OBC中的控制模块或者处理器(或控制器)连接，以使得控制模块、处理器(或控制器)可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到控制模块、处理器(或控制器)中。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种充电机，其特征在于，包括：功率因数校正模块、母线电容模块、模式切换模块；其中，

所述功率因数校正模块包括第一相支路、第二相支路以及第三相支路，所述模式切换模块的第一端分别与所述第二相支路的第一端和所述第三相支路的第一端耦合，所述模式切换模块的第二端耦合至零线；

所述功率因数校正模块的第一端耦合至正极母线，所述功率因数校正模块的第二端耦合至负极母线，所述功率因数校正模块的第三端耦合至所述母线电容模块的第一端；所述母线电容模块的第二端耦合至所述正极母线，所述母线电容模块的第三端耦合至所述负极母线；

所述功率因数校正模块，用于对接收的目标交流电进行整流，所述目标交流电为三相交流电或者单相交流电；

所述模式切换模块，用于：

在所述目标交流电为所述三相交流电时，将所述第二相支路的第一端和所述第三相支路的第一端分别与所述零线断开，使所述功率因数校正模块、所述正极母线、所述母线电容模块、以及所述负极母线形成充电回路；

在所述目标交流电为所述单相交流电时，当所述第一相支路的第一端或第二相支路的第一端接收所述单相交流电时，将所述第三相支路的第一端与所述零线导通，当所述第三相支路的第一端接收所述单相交流电时，将所述第二相支路的第一端与所述零线导通，使所述功率因数校正模块、所述正极母线、所述母线电容模块、所述负极母线、所述零线形成充电回路。

2.如权利要求1所述的充电机，其特征在于，所述模式切换模块包括第一开关和第二开关；

所述第二相支路的第一端通过所述第一开关耦合至所述零线；

所述第三相支路的第一端通过所述第二开关耦合至所述零线。

3.如权利要求1或2所述的充电机，其特征在于，还包括：输入切换模块；所述输入切换模块分别与所述第一相支路的第一端、所述第二相支路的第一端和所述第三相支路的第一端耦合；

所述输入切换模块用于在接收所述三相交流电时，分别向所述第一相支路、所述第二相支路和所述第三相支路提供所述三相交流电中的一相交流电；在接收所述单相交流电时，向所述第一相支路、所述第二相支路和所述第三相支路中的任意一相支路提供所述单相交流电。

4.如权利要求3所述的充电机，其特征在于，所述输入切换模块包括第一相输入端、第二相输入端、第三相输入端、第三开关、第四开关、以及第五开关；

其中，所述第一相输入端通过第三开关耦合至所述第一相支路的第一端；所述第二相输入端通过所述第四开关耦合至所述第二相支路的第一端；所述第三相输入端通过所述第五开关耦合至所述第三相支路的第一端。

5.如权利要求4所述的充电机，其特征在于，所述输入切换模块还包括第六开关；所述第一相输入端通过所述第六开关耦合至所述第二相支路的第一端。

6.如权利要求5所述的充电机，其特征在于，当所述第一相输入端或第二相输入端接收所述单相交流电时，所述第六开关处于导通状态。

7.如权利要求1-6任一项所述的充电机，其特征在于，所述第一相支路、所述第二相支路和所述第三相支路中的每相支路的第一端与所述功率因数校正模块的第三端之间设置有依次耦合的电感和双向开关；所述电感与所述双向开关耦合的第一端通过第一二极管耦合至所述功率因数校正模块的第一端，以及通过第二二极管耦合至所述功率因数校正模块的第二端。

8.如权利要求1-7任一项所述的充电机，其特征在于，所述母线电容模块包括第一电容和第二电容；

所述第一电容的第一极与所述母线电容模块的第一端耦合，所述第一电容的第二极与所述母线电容模块的第二端耦合；

所述第二电容的第一极与所述母线电容模块的第一端耦合，所述第二电容的第二极与所述母线电容模块的第三端耦合。

9.如权利要求1-8任一项所述的充电机，其特征在于，还包括控制模块；所述控制模块与所述模式切换模块耦合；所述控制模块用于：

在检测到与所述充电机耦合的目标电源为三相交流电源时，控制所述模式切换模块将所述第二相支路的第一端和所述第三相支路的第一端分别与所述零线断开；

在检测到所述目标电源为单相交流电源时，当检测到所述第一相支路的第一端或第二相支路的第一端接收所述单相交流电时，控制所述模式切换模块将所述第三相支路的第一端与所述零线导通，当检测到所述第三相支路的第一端接收所述单相交流电时，控制所述模式切换模块将所述第二相支路的第一端与所述零线导通。

10.一种车辆，其特征在于，包括电池，以及如权利要求1-9任一项所述的充电机；所述充电机用于对接收的交流电进行功率转换后向所述电池供电，其中所述交流电为三相交流电或者单相交流电。

11.一种充电方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的充电机；所述方法包括：

在所述充电机接收三相交流电时，控制所述模式切换模块将所述第二相支路的第一端和所述第三相支路的第一端分别与所述零线断开；

在所述充电机接收单相交流电时，当检测到所述第一相支路的第一端或第二相支路的第一端接收所述单相交流电时，控制所述模式切换模块将所述第三相支路的第一端与所述零线导通，当检测到所述第三相支路的第一端接收所述单相交流电时，控制所述模式切换模块将所述第二相支路的第一端与所述零线导通。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在控制所述模式切换模块将所述第二相支路的第一端和所述第三相支路的第一端分别与所述零线断开后，所述方法还包括：

控制所述功率因数校正模块对所述三相交流电进行整流。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在控制所述模式切换模块将所述第二相支路的第一端与所述零线导通，以及控制所述模式切换模块将所述第三相支路的第一端与所述零线导通后，所述方法还包括：

控制所述功率因数校正模块对所述单相交流电进行整流。

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被执行时，使得所述权利要求11-13任一项权利要求所述的方法被执行。