能量转换装置及车辆制造方法及图纸

本申请提出了一种能量转换装置及车辆，能量转换装置包括可逆PWM整流器、电机线圈和功率开关模块，外部的电池与可逆PWM整流器和电机线圈形成驱动回路，外部的直流口通过能量转换装置与外部的电池形成直流充电电路，外部的直流口通过能量转换装置与外部的电池形成直流放电电路，通过驱动回路驱动电机输出功率，通过直流放电电路或者直流充电电路对外进行放电或者接收充电，并且驱动回路、直流充电回路和直流放电回路中均采用可逆PWM整流器以及电机，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。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
能量转换装置及车辆


[0001]本申请涉及车辆
，尤其涉及一种能量转换装置及车辆。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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，有必要开发移动供电设备对车辆进行充电的技术，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。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种能量转换装置、充放电方法及车辆，能够实现对用电设备进行放电以及接收供电设备的充电。
[0005]本申请是这样实现的，本申请第一方面提供一种能量转换装置，包括可逆PWM整流器、电机线圈和功率开关模块，所述可逆PWM整流器以及所述功率开关模块并联连接，所述电机线圈分别与所述可逆PWM整流器、所述功率开关模块连接；
[0006]外部的直流口通过所述能量转换装置与外部的电池形成直流充电电路或者直流放电电路，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，所述电机线圈以及所述功率开关模块、所述可逆PWM整流器均与外部的直流口连接，所述可逆PWM整流器、所述功率开关模均与外部的电池连接。
[0007]本申请第二方面提供一种车辆，所述车辆还包括第一方面提供的所述能量转换装置。
[0008]本申请提出了一种能量转换装置及车辆，通过采用包括可逆PWM整流器、电机线圈、功率开关模块的能量转换装置，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，外部的电池与可逆PWM整流器和电机线圈形成驱动回路，当工作于充电模式时，外部的直流口通过能量转换装置与外部的电池形成直流充电电路，当工作于放电模式时，外部的直流口通过能量转换装置与外部的电池形成直流放电电路，通过驱动回路驱动电机输出功率，通过直流放电电路或者直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电量不足时接收直流供电设备的充电，以及在外部的电池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可逆PWM整流器以及电机，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。
附图说明
[0009]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。
[0010]图1是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的结构示意图；
[0011]图2是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一结构示意图；
[0012]图3是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一结构示意图；
[0013]图4是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一结构示意图；
[0014]图5是本申请实施例一提供的一种能量转换装置中的电机的一结构示意图；
[0015]图6是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的电路图；
[0016]图7是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；
[0017]图8是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；
[0018]图9是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一结构示意图；
[0019]图10是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一结构示意图；
[0020]图11是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；
[0021]图12是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；
[0022]图13是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；
[0023]图14是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；
[0024]图15是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的电流流向示意图；
[0025]图16是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；
[0026]图17是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；
[0027]图18是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；
[0028]图19是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；
[0029]图20是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；
[0030]图21是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；
[0031]图22是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；
[0032]图23是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；
[0033]图24是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向示意图；
[0034]图25是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的结构示意图；
[0035]图26是本申请实施例三提供的一种车辆的一结构示意图。
具体实施方式
[0036]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。
[0037]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。
[0038]本申请实施例一提供一种能量转换装置，如图1所示，包括可逆PWM整流器102、电机线圈103和功率开关模块104，可逆PWM整流器102以及功率开关模块104并联连接，电机线圈103分别与可逆PWM整流器102、功率开关模块104连接；
[0039]外部的直流口105通过能量转换装置与外部的电池101形成直流充电电路或者直流放电电路，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以及功率开关模块104、可逆PWM整流器102均与外部的直流口105连接，可逆PWM整流器102、功率开关模均与外部的电池101连接。
[0040]其中，电机可以是同步电机(含无刷同步机)或者异步电机，电机中的电机线圈103的相数大于等于2(如三相电机、五相电机、六相电机、九相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能量转换装置，其特征在于，包括可逆PWM整流器、电机线圈和功率开关模块，所述可逆PWM整流器以及所述功率开关模块并联连接，所述电机线圈分别与所述可逆PWM整流器、所述功率开关模块连接；外部的直流口通过所述能量转换装置与外部的电池形成直流充电电路或者直流放电电路，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，所述电机线圈以及所述功率开关模块、所述可逆PWM整流器均与外部的直流口连接，所述可逆PWM整流器、所述功率开关模均与外部的电池连接。2.如权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，外部的直流口通过所述能量转换装置中的所述电机线圈和所述功率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。3.如权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，外部的直流口连接直流供电设备时，所述直流供电设备通过所述能量转换装置中的所述电机线圈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；所述直流供电设备通过所述能量转换装置中的所述电机线圈、可逆PWM整流器与外部的电池形成第二直流充电电路；所述能量转换装置根据外部控制信号选择所述第一直流充电电路或者所述第二直流充电电路工作。4.如权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，外部的直流口连接直流用电设备时，所述外部的电池通过所述能量转换装置中的所述功率开关模块和所述电机线圈与直流用电设备形成第一直流放电电路；所述外部的电池通过所述能量转换装置中的可逆PWM整流器、所述电机线圈与直流用电设备形成第二直流放电电路；所述能量转换装置根据外部控制信号选择所述第一直流放电电路或者所述第二直流放电电路工作。5.如权利要求1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与外部的电池形成交流充电电路或者交流放电电路，其中，所述电机线圈以及所述功率开关模块均与外部的交流口连接。6.如权利要求5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电机线圈、所述功率开关模块、所述可逆PWM整流器与外部的电池形成交流充电电路或者交流放电电路。7.如权利要求5所述的能量转换装置，其特征在于，外部的直流口通过所述能量转换装置与外部的电池形成加热电路；或者，外部的交流口通过所述能量转换装置与外部的电池形成加热电路。8.如权利要求7所述的能量转换装置，其特征在于，所述可逆PWM整流器根据外部控制信号使所述直流充电电路和所述加热电路协同工作，或者使所述驱动电路和所述加热电路协同工作，或者使所述直流充电电路、所述加热电路以及所述驱动电路协同工作，或者使所述直流放电电路和所述加热电路协同工作，或者使所述直流放电电路、所述加热电路以及所述驱动电路协同工作，或者使所述交流充电电路和所述加热电路协同工作，或者使所述交流充电电路、所述加热电路以及所述驱动电路协同工作，或者使所述交流放电电路和所
述加热电路协同工作，或者使所述交流放电电路、所述加热电路以及所述驱动电路协同工作。9.如权利要求5所述的能量转换装置，其特征在于，所述电机线圈包括第一绕组单元和第二绕组单元，所述第一绕组单元分别连接所述可逆PWM整流器以及所述外部的直流口，所述第二绕组单元分别连接所述可逆PWM整流器、所述第一绕组单元和所述功率开关模块；所述外部的直流口、所述第一绕组单元、所述第二绕组单元、所述功率开关模块以及所述电池形成直流充放电电路。10.如权利要求9所述的能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置还包括开关器件，所述第二绕组单元通过所述开关器件连接所述功率开关模块；所述外部的直流口、所述第一绕组单元、所述第二绕组单元、所述开关器件、所述功率开关模块以及所述电池形成直流充放电电路。11.如权利要求9所述的能量转换装置，其特征在于，所述外部的直流口连接直流供电设备时，所述直流供电设备、所述第一绕组单元、所述第二绕组单元以及所述功率开关模块形成直流充电储能回路，所述直流供电设备、所述第一绕组单元、所述第二绕组单元、所述功率开关模块以及所述电池形成直流充电续流回路；或者，所述外部的直流口连接直流用电设备时，所述电池、所述功率开关模块、所述第二绕组单元、所述第一绕组单元、所述外部的直流口以及所述直流用电设备形成直流放电储能回路，所述功率开关模块、所述第二绕组单元、所述第一绕组单元、所述外部的直流口以及所述直流用电设备形成直流放电续流回路。12.如权利要求9所述的能量转换装置，其特征在于，所述第一绕组单元还连接外部的交流口的一端，所述第二绕组单元连接所述功率开关模块，所述功率开关模块还连接外部的交流口的另一端，所述外部的交流口连接交流供电设备时，所述交流供电设备、所述第一绕组单元、所述可逆PWM整流器以及所述功率开关模块形成交流充电储能回路，所述交流供电设备、所述第一绕组单元、所述可逆PWM整流器、所述外部的电池以及所述功率开关模块形成交流充电储能释放回路；或者，所述交流供电设备、所述功率开关模块、所述可逆PWM整流器、所述第一绕组单元形成交流充电储能回路，所述交流供电设备、所述功率开关模块、所述电池以及所述可逆PWM整流器、所述第一绕组单元形成交流充电储能释放回路。13.如权利要求9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外部的直流口，所述第二中性线连接所述功率开关模块，所述第一绕组单元包括引出第一中性线的线圈支路，所述第二绕组单元包括引出第二中性线的线圈支路。14.如权利要求13所述的能量转换装置，其特征在于，当m1＝M1＝3，n1＝2时，所述电机
线圈形成2个连接点，所述2个连接点分别形成第一中性点和第二中性点，所述第一中性点引出第一中性线，所述第二中性点引出第二中性线；或者，当m1＝M1＝3，n1＝4时，所述电机线圈形成4个连接点，所述4个连接点形成4个独立中性点，其中2独立中性点分别引出第一中性线和第二中性线；或者，当m1＝M1＝3，n1＝4时，所述电机线圈形成4个连接点，所述4个连接点中的每2个连接点共接形成2个非独立中性点，所述2个非独立中性点分别引出第一中性线和第二中性线。15.如权利要求13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、所述功率开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌和平，潘华，李吉成，谢飞跃，黄丹丹，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：