能量转换装置和电动汽车制造方法及图纸

本公开涉及一种能量转换装置和电动汽车，涉及充放电技术领域，包括充放电电路和控制器，电路包括用于形成充电通路和放电通路的动力电池、充放电插座、双向DC/DC模块、第一功率模块、第二功率模块和整流变压模块，其中，在放电通路接通的情况下，选取双向DC/DC模块和第一功率模块中的一个或多个桥臂作为PFC模块，选取第一功率模块中的目标桥臂和第二功率模块中的目标桥臂作为逆变模块，控制器用于：在能量转换装置处于连接充电枪的状态下，获取能量转换装置的工作模式；在工作模式为充电模式的情况下，通过充电通路对能量转换装置充电；或者，在工作模式为放电模式的情况下，通过放电通路对外供电。电通路对外供电。电通路对外供电。

【技术实现步骤摘要】
能量转换装置和电动汽车


[0001]本公开实施例涉及充放电
，更具体地，涉及能量转换装置和电动汽车。

技术介绍

[0002]随着新能源的普及和发展，轻量化、集成化逐渐成为新能源电动汽车的设计目标。新能源汽车的高压系统拓扑如附图1所示，其主要包括DC模块、电动机控制模块、发电机控制模块、PFC模块、整流逆变模块和为小电池供电的DC模块，虽然此拓扑结构较为成熟，但是其内部的结构复杂，器件数量较多，电路占用的空间较大，且成本高。

技术实现思路

[0003]本公开实施例的一个目的是提供一种能量转换装置和电动汽车的新的技术方案。
[0004]根据本公开的第一方面，提供了一种能量转换装置，所述装置包括充放电电路和控制器，所述充放电电路包括用于形成充电通路和放电通路的动力电池、充放电插座、双向DC/DC模块、第一功率模块、第二功率模块和整流变压模块，所述动力电池、双向DC/DC模块、第一功率模块和第二功率模块依次连接，所述充放电插座连接所述双向DC/DC模块和所述第一功率模块，所述整流变压模块连接所述第一功率模块、第二功率模块和所述动力电池；所述双向DC/DC模块、第一功率模块、第二功率模块均包括多个桥臂，其中，在所述放电通路接通的情况下，所述双向DC/DC模块和第一功率模块中的一个或多个桥臂作为第一目标桥组，所述第一目标桥组被配置为PFC模块，所述第一功率模块中的目标桥臂和所述第二功率模块中的目标桥臂作为第二目标桥组，所述第二目标桥组被配置为逆变模块，所述控制器用于：在所述能量转换装置处于连接充电枪的状态下，获取所述能量转换装置的工作模式；在所述工作模式为充电模式的情况下，通过所述充电通路对所述能量转换装置充电；或者，在所述工作模式为放电模式的情况下，通过所述放电通路对外供电。
[0005]可选地，所述双向DC/DC模块包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一功率模块用于控制电动机工作，所述第一功率模块包括第三桥臂、第四桥臂和第五桥臂，所述第二功率模块用于控制发电机工作，所述第二功率模块包括第六桥臂、第七桥臂和第八桥臂，所述第一桥臂的第一端至所述第八桥臂的第一端均电连接，所述第一桥臂的第二端至所述第八桥臂的第二端均电连接，所述动力电池的正极连接所述第一桥臂的中点和所述第二桥臂的中点，所述动力电池的负极与所述第一桥臂的第二端相连；其中，在所述充放电电路进行放电的情况下，所述第一目标桥组包括所述双向DC/DC模块的第一桥臂和第二桥臂，以及，所述第一功率模块的第三桥臂；所述第五桥臂为所述第一功率模块的目标桥臂，所述第六桥臂为所述第二功率模块的目标桥臂，所述第五桥臂和所述第六桥臂组成所述第二目标桥组。
[0006]可选地，所述整流变压模块包括整流模块和变压器模块，所述整流模块连接所述动力电池和所述变压器模块，用于对所述动力电池输出的电信号进行整流后输出至所述变压器模块；所述变压器模块包括第一绕组和第二绕组，所述第一绕组连接所述整流模块，所述第二绕组的第一端连接第五桥臂的中点，所述第二绕组的第二端连接第六桥臂的中点；
所述充放电插座包括直流插座和交流插座，所述直流插座的正极和所述交流插座的第一端连接至所述动力电池的正极，所述直流插座的负极连接至所述动力电池的负极，所述交流插座的第二端连接第三桥臂的中点。
[0007]可选地，所述充放电电路还包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关和第八开关，所述第一开关的第一端连接所述动力电池的正极，所述第一开关的第二端连接第一桥臂的中点和第二桥臂的中点的交点；所述第二开关设置在所述动力电池的正极与整流模块的第一端之间；所述第三开关设置的第一端连接所述动力电池的负极，所述第三开关的第二端连接第一桥臂的第二端；所述第四开关设置在所述动力电池的负极与所述整流模块的第二端之间；所述第五开关设置在直流插座的正极与所述第一开关的第二端之间；所述第六开关设置在所述直流插座的负极与所述第三开关的第二端之间；所述第七开关设置在交流插座的负极与第三桥臂的中点之间；所述第八开关设置在第二绕组的第一端与第五桥臂的中点之间，或者所述第八开关设置在所述第二绕组的第二端与第六桥臂中点之间。
[0008]可选地，所述充放电电路还包括蓄电池模块，变压器模块还包括第三绕组，所述第三绕组与所述蓄电池模块连接，所述第三绕组的第一端连接有第一整流二极管，所述第三绕组的第二端连接有第二整流二极管，所述第一整流二极管和所述第二整流二极管相连的输出端连接至所述蓄电池模块的正极，所述蓄电池模块的负极连接所述第三绕组的第三端。
[0009]可选地，所述通过所述充电通路对所述能量转换装置充电，包括：向所述充放电电路发送禁止电动机工作指令以及第一开关控制指令，所述禁止电动机工作指令用于控制所述第一功率模块处于截止状态，所述开关控制指令用于控制第二开关、第四开关、第七开关和第八开关处于断开状态，并控制第一开关、第三开关、第五开关和第六开关处于导通状态，以进行直流充电；或者，所述开关控制指令用于控制第二开关、第四开关、第五开关、第七开关和第八开关处于导通状态，并控制第一开关和第三开关处于断开状态，以进行交流充电。
[0010]可选地，所述通过所述放电通路对外供电，包括：向所述充放电电路发送禁止电动机工作指令以及第二开关控制指令，所述禁止电动机工作指令用于控制所述第一功率模块处于截止状态，所述第二开关控制指令用于控制第一开关、第三开关和第六开关处于断开状态，并控制第二开关、第四开关、第五开关、第七开关和第八开关处于导通状态。
[0011]可选地，所法控制器还用于：在所述能量转换装置由充放电模式转换为驱动模式时，控制所述动力电池与整流变压模块之间、所述充电插座与所述双向DC/DC模块之间、所述充电插座与所述第一功率模块之间断开；再控制所述动力电池与双向DC/DC模块之间导通；在所述能量转换装置由驱动模式转换为充电模式时，控制所述动力电池与整流变压模块之间、所述充电插座与所述第一功率模块之间断开；再控制所述充电插座与所述动力电池之间导通；在所述能量转换装置由驱动模式转换为放电模式时，控制所述动力电池与双向DC/DC模块之间断开，再控制所述动力电池与整流变压模块之间、所述充电插座与所述双向DC/DC模块之间、所述充电插座与所述第一功率模块之间、所述整流变压模块与所述第一功率模块之间导通。
[0012]可选地，所述控制器还用于：获取所述能量转换装置的充放电进程；在所述充放电
进程表征所述能量转换装置充放电完成的情况下，向所述充放电电路发送第三开关控制指令，所述第三开关控制指令用于控制第二开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关和第八开关处于断开状态，以及在所述第二开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关和第八开关处于断开状态的情况下，控制第一开关和第三开关处于导通状态。
[0013]可选地，在控制第一开关和第三开关处于导通状态之后，所述控制器还用于：撤回禁止电动机工作指令，或者，向所述充放电电路发送允许电动机工作指令。
[0014]根据本公开的第二本文档来自技高网...

【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，所述装置包括充放电电路和控制器，所述充放电电路包括用于形成充电通路和放电通路的动力电池、充放电插座、双向DC/DC模块、第一功率模块、第二功率模块和整流变压模块，所述动力电池、双向DC/DC模块、第一功率模块和第二功率模块依次连接，所述充放电插座连接所述双向DC/DC模块和所述第一功率模块，所述整流变压模块连接所述第一功率模块、第二功率模块和所述动力电池；所述双向DC/DC模块、第一功率模块、第二功率模块均包括多个桥臂，其中，在所述放电通路接通的情况下，所述双向DC/DC模块和第一功率模块中的一个或多个桥臂作为第一目标桥组，所述第一目标桥组被配置为PFC模块，所述第一功率模块中的目标桥臂和所述第二功率模块中的目标桥臂作为第二目标桥组，所述第二目标桥组被配置为逆变模块，所述控制器用于：在所述能量转换装置处于连接充电枪的状态下，获取所述能量转换装置的工作模式；在所述工作模式为充电模式的情况下，通过所述充电通路对所述能量转换装置充电；或者，在所述工作模式为放电模式的情况下，通过所述放电通路对外供电。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双向DC/DC模块包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一功率模块用于控制电动机工作，所述第一功率模块包括第三桥臂、第四桥臂和第五桥臂，所述第二功率模块用于控制发电机工作，所述第二功率模块包括第六桥臂、第七桥臂和第八桥臂，所述第一桥臂的第一端至所述第八桥臂的第一端均电连接，所述第一桥臂的第二端至所述第八桥臂的第二端均电连接，所述动力电池的正极连接所述第一桥臂的中点和所述第二桥臂的中点，所述动力电池的负极与所述第一桥臂的第二端相连；其中，在所述充放电电路进行放电的情况下，所述第一目标桥组包括所述双向DC/DC模块的第一桥臂和第二桥臂，以及，所述第一功率模块的第三桥臂；所述第五桥臂为所述第一功率模块的目标桥臂，所述第六桥臂为所述第二功率模块的目标桥臂，所述第五桥臂和所述第六桥臂组成所述第二目标桥组。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述整流变压模块包括整流模块和变压器模块，所述整流模块连接所述动力电池和所述变压器模块，用于对所述动力电池输出的电信号进行整流后输出至所述变压器模块；所述变压器模块包括第一绕组和第二绕组，所述第一绕组连接所述整流模块，所述第二绕组的第一端连接第五桥臂的中点，所述第二绕组的第二端连接第六桥臂的中点；所述充放电插座包括直流插座和交流插座，所述直流插座的正极和所述交流插座的第一端连接至所述动力电池的正极，所述直流插座的负极连接至所述动力电池的负极，所述交流插座的第二端连接第三桥臂的中点。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述充放电电路还包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关和第八开关，所述第一开关的第一端连接所述动力电池的正极，所述第一开关的第二端连接第一桥臂的中点和第二桥臂的中点的交点；所述第二开关设置在所述动力电池的正极与整流模块的第一端之间；所述第三开关设置的第一端连接所述动力电池的负极，所述第三开关的第二端连接第一桥臂的第二端；所述第四开关设置在所述动力电池的负极与所述整流模块的第二端之间；
所述第五开关设置在直流插座的正极与所述第一开关的第二端之间；所述第六开关设置在所述直流插座的负极与所述第三开...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯俊楷，郑乐平，王亮，王俊龙，薛鹏辉，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：