能量转换装置、动力系统及车辆

摘要

本发明涉及电子技术领域，提供一种能量转换装置、动力系统及车辆，能量转换装置包括：电感，其一端与外部充电口连接；桥臂变换器，其连接在外部电池和外部充电口之间，桥臂变换器包括并联的第一相桥臂、第二相桥臂、第三相桥臂，电感的另一端与第一相桥臂连接；变压单元，其输入端分别与第二相桥臂和第三相桥臂连接；以及，第一双向H桥，其连接在变压单元的输出端与外部电池之间。通过本发明的实施，车辆的电机驱动电路和电池充电电路复用桥臂变换器，提高电路集成度，从而降低了电路成本，减小了电路体积，解决了现有的电机驱动与充电系统总体电路集成度低、体积大且成本高的问题。

权利要求

1.一种能量转换装置，其特征在于，包括：电感，其一端与外部充电口连接；

桥臂变换器，其连接在外部电池和所述外部充电口之间，所述桥臂变换器包括并联的第一相桥臂、第二相桥臂、第三相桥臂，所述电感的另一端与所述第一相桥臂连接；

变压单元，其输入端分别与所述第二相桥臂和所述第三相桥臂连接；以及，第一双向H桥，其连接在所述变压单元的输出端与所述外部电池之间；

所述外部电池通过所述桥臂变换器与外部电机连接，所述外部充电口通过所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥与所述外部电池连接；

所述外部电池通过能量转换装置驱动所述外部电机，所述外部充电口外接电源，并通过能量转换装置为所述外部电池充电；

所述外部电池、所述桥臂变换器和所述外部电机形成驱动所述外部电机的驱动电路；

所述外部充电口、所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥形成对所述外部电池充电的充电电路；

所述驱动电路和所述充电电路复用所述桥臂变换器；

在所述充电电路中，通过所述电感和所述桥臂变换器的第一相桥臂进行升压，输出直流电；

通过复用所述桥臂变换器的第二相桥臂和第三相桥臂将所述直流电转化为交流电，以使所述变压单元和所述第一双向H桥对所述交流电进行处理并输出直流电以为所述外部电池充电。

2.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述第一相桥臂包括串联连接的第一功率开关和第二功率开关，所述第一功率开关和所述第二功率开关的第一中点与所述电感连接；

所述第二相桥臂包括串联连接的第三功率开关和第四功率开关，所述第三功率开关和所述第四功率开关的第二中点与所述变压单元连接；

所述第三相桥臂包括串联连接的第五功率开关和第六功率开关，所述第五功率开关和所述第六功率开关的第三中点与所述变压单元连接；

所述第一功率开关的第一端、所述第三功率开关的第一端、所述第五功率开关的第一端共接形成所述桥臂变换器的第一汇流端；所述第二功率开关的第二端、所述第四功率开关的第二端、所述第六功率开关的第二端共接形成所述桥臂变换器的第二汇流端，所述第二汇流端与所述外部充电口连接；所述第一汇流端与所述外部电池的一端连接，所述第二汇流端与所述外部电池的另一端连接；

所述外部电机包括电机线圈，所述第一中点与所述电机线圈的第一相线圈连接，所述第二中点与所述电机线圈的第二相线圈连接，所述第三中点与所述电机线圈的第三相线圈连接。

3.根据权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，其还包括：第一电容，其连接在所述第一汇流端和所述第二汇流端之间。

4.根据权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，所述变压单元包括：初级线圈，其一端与所述第二中点连接，另一端与所述第三中点连接；

第一次级线圈，其与所述第一双向H桥连接。

5.根据权利要求4所述的能量转换装置，其特征在于，所述变压单元包括：第二次级线圈，其通过第二双向H桥与蓄电池或车载放电口连接。

6.根据权利要求4所述的能量转换装置，其特征在于，所述初级线圈与所述第二中点之间设有第一电感，所述初级线圈与所述第三中点之间设有第二电容。

7.根据权利要求4所述的能量转换装置，其特征在于，所述第一双向H桥包括：第七相桥臂，其包括串联连接的第七功率开关和第八功率开关，所述第七功率开关和所述第八功率开关的第四中点与所述第一次级线圈的一端连接；

第八相桥臂，其包括串联连接的第九功率开关和第十功率开关，所述第九功率开关和所述第十功率开关的第五中点与所述第一次级线圈的另一端连接；

所述第七功率开关的第一端、所述第九功率开关的第一端共接形成所述第一双向H桥的第三汇流端；所述第八功率开关的第二端、所述第十功率开关的第二端共接形成所述第一双向H桥的第四汇流端；所述第三汇流端与所述外部电池的一端连接，所述第四汇流端与所述外部电池的另一端连接。

8.根据权利要求7所述的能量转换装置，其特征在于，所述第一次级线圈与所述第四中点之间设有第二电感，所述第一次级线圈与所述第五中点之间设有第三电容。

9.根据权利要求7所述的能量转换装置，其特征在于，其还包括：第四电容，其连接在所述第三汇流端和所述第四汇流端之间。

10.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述外部充电口为交流充电口，所述能量转换装置还包括：

第一整流模块，其分别与所述交流充电口、所述电感、所述桥臂变换器连接；

所述交流充电口、所述第一整流模块、所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成交流充电电路或交流放电电路。

11.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述外部充电口为交流充电口和直流充电口，所述能量转换装置还包括：第二整流模块，其分别与所述交流充电口、所述电感、所述桥臂变换器连接；所述直流充电口分别与所述电感、所述桥臂变换器连接；

所述交流充电口、所述第二整流模块、所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成交流充电电路或交流放电电路；

所述直流充电口、所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成直流充电电路或直流放电电路；或，所述直流充电口、所述电感、所述第一相桥臂、所述外部电池形成直流充电或直流放电电路。

12.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述外部充电口为交流充电口和直流充电口，所述能量转换装置还包括：双向桥臂，其分别与所述交流充电口、所述桥臂变换器连接；

所述直流充电口分别与所述电感、所述桥臂变换器连接；

所述交流充电口、所述电感、所述桥臂变换器、所述双向桥臂、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成交流充电电路或交流放电电路；

所述直流充电口、所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成直流充电电路或直流放电电路；或，所述直流充电口、所述电感、所述第一相桥臂、所述外部电池形成直流充电电路或直流放电电路。

13.根据权利要求12所述的能量转换装置，其特征在于，其还包括：所述双向桥臂包括：串联连接的第十一功率开关和第十二功率开关，所述第十一功率开关和所述第十二功率开关的第六中点与所述外部充电口连接，所述第十一功率开关的第一端与所述桥臂变换器的第一汇流端连接，所述第十二功率开关的第二端与所述桥臂变换器的第二汇流端连接。

14.一种动力系统，其特征在于，其包括权利要求1‑13任意一项所述的能量转换装置和控制模块，其中，所述能量转换装置包括：车载充电模块，包括电感，所述电感与外部充电口连接；

电机控制模块，包括桥臂变换器，所述桥臂变换器分别与所述外部充电口、所述电感、外部电机、外部电池连接；

双向DC/DC模块，包括变压单元和第一双向H桥，所述变压单元的一端与所述桥臂变换器连接，所述变压单元的另一端与所述第一双向H桥一端连接，所述第一双向H桥的另一端与所述外部电池连接；

所述外部电池通过所述桥臂变换器与电机连接，所述外部充电口通过所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥与所述外部电池连接；

所述控制模块用于控制所述能量转换装置，以驱动所述外部电机，所述外部充电口外接电源时，所述控制模块还用于控制所述能量转换装置为所述外部电池充电；

所述能量转换装置还包括开关模块，所述控制模块用于控制所述开关模块，以实现直流充电模式和驱动模式的切换；

在所述驱动模式下，所述外部电池、所述桥臂变换器和所述外部电机形成驱动电路；

在所述直流充电模式下，所述外部充电口、所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成直流充电电路或直流放电电路；或所述外部充电口、所述电感、所述桥臂变换器的第一相桥臂、所述外部电池形成直流充电电路或直流放电电路。

15.根据权利要求14所述的动力系统，其特征在于，所述外部充电口为交流充电口，所述能量转换装置还包括第一整流模块，所述第一整流模块分别与所述交流充电口、所述电感、所述桥臂变换器连接；

所述控制模块用于控制所述开关模块，以实现交流充电模式和驱动模式的切换；

在所述交流充电模式下，所述控制模块用于控制所述交流充电口、所述第一整流模块、所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成的交流充电电路或交流放电电路；

在所述驱动模式下，所述外部电池、所述桥臂变换器和所述外部电机形成驱动电路。

16.根据权利要求14所述的动力系统，其特征在于，所述外部充电口为交流充电口和直流充电口，所述能量转换装置还包括第二整流模块，所述第二整流模块分别与所述交流充电口、所述电感、所述桥臂变换器连接；所述直流充电口分别与所述电感、所述桥臂变换器连接；

所述控制模块用于控制所述开关模块，以实现交流充电模式、直流充电模式、驱动模式的切换；

在所述交流充电模式下，所述控制模块用于控制所述交流充电口、所述第二整流模块、所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成的交流充电电路或交流放电电路；

在所述驱动模式下，所述外部电池、所述桥臂变换器和所述外部电机形成驱动电路；

在所述直流充电模式下，所述直流充电口、所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成直流充电电路或直流放电电路；或所述直流充电口、所述电感、所述第一相桥臂、所述外部电池形成直流充电电路或直流放电电路。

17.根据权利要求14所述的动力系统，其特征在于，所述外部充电口为交流充电口和直流充电口，所述能量转换装置还包括双向桥臂，所述双向桥臂分别与所述外部充电口、所述桥臂变换器连接；

所述控制模块用于控制所述开关模块，以实现交流充电模式、直流充电模式、驱动模式的切换；

在所述交流充电模式下，所述控制模块用于控制所述交流充电口、所述电感、所述桥臂变换器、所述双向桥臂、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成的交流充电电路或交流放电电路；

在所述驱动模式下，所述外部电池、所述桥臂变换器和所述外部电机形成驱动电路；

在所述直流充电模式下，所述直流充电口、所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成直流充电电路或直流放电电路；或所述直流充电口、所述电感、所述第一相桥臂、所述外部电池形成直流充电电路或直流放电电路。

18.根据权利要求14所述的动力系统，其特征在于，所述车载充电模块、电机控制模块和所述双向DC/DC模块集成在第一箱体中。

19.根据权利要求18所述的动力系统，其特征在于，还包括：减速机，其与所述外部电机动力耦合，所述减速机和所述外部电机集成于第二箱体中。

20.根据权利要求19所述的动力系统，其特征在于，还包括：所述能量转换装置的第一电容与所述外部电机控制模块并联，所述第一电容集成在所述第一箱体中。

21.根据权利要求20所述的动力系统，其特征在于，所述第一箱体与所述第二箱体固定连接。

22.一种能量转换装置，其特征在于，包括：充电连接端组，其包括第一充电连接端和第二充电连接端；

桥臂变换器，其包括第一相桥臂、第二相桥臂、第三相桥臂，所述第一相桥臂、所述第二相桥臂、所述第三相桥臂并联形成第一汇流端和第二汇流端，所述第二汇流端与所述第二充电连接端连接；

电感，其一端与所述第一充电连接端连接，另一端与所述第一相桥臂的中点连接；

驱动输出连接端组，其包括第一驱动输出连接端、第二驱动输出连接端和第三驱动输出连接端，所述第一驱动输出连接端与所述第一相桥臂的中点连接，所述第二驱动输出连接端与所述第二相桥臂的中点连接，所述第三驱动输出连接端与所述第三相桥臂的中点连接；

变压单元，其输入端分别与所述第二相桥臂的中点和所述第三相桥臂的中点连接；

第一双向H桥，其输入端与所述变压单元的输出端连接；以及，能量存储连接端组，其包括第一能量存储连接端和第二能量存储连接端，所述第一能量存储连接端与所述第一汇流端连接，所述第二能量存储连接端与所述第二汇流端连接，所述第一双向H桥的输出端分别与所述第一能量存储连接端、所述第二能量存储连接端连接；

所述充电连接端组、所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述能量存储连接端组形成充电电路；所述能量存储连接端组、所述桥臂变换器、所述驱动输出连接端组形成驱动电路，所述充电电路和所述驱动电路复用所述桥臂变换器；

在所述充电电路中，通过所述电感和所述桥臂变换器的第一相桥臂进行升压，输出直流电；

通过复用所述桥臂变换器的第二相桥臂和第三相桥臂将所述直流电转化为交流电，以使所述变压单元和所述第一双向H桥对所述交流电进行处理并输出直流电以为外部电池充电。

23.根据权利要求22所述的能量转换装置，其特征在于，所述充电连接端组、所述驱动输出连接端组、所述能量存储连接端组采用连接线、接插件或连接接口中的一种。

24.根据权利要求22所述的能量转换装置，其特征在于，所述第一相桥臂包括串联连接的第一功率开关和第二功率开关，所述第一功率开关和所述第二功率开关的中点与所述电感连接；

所述第二相桥臂包括串联连接的第三功率开关和第四功率开关，所述第三功率开关和所述第四功率开关的中点与所述变压单元连接；

所述第三相桥臂包括串联连接的第五功率开关和第六功率开关，所述第五功率开关和所述第六功率开关的中点与所述变压单元连接；

所述第一功率开关的第一端、所述第三功率开关的第一端、所述第五功率开关的第一端共接形成所述第一汇流端；所述第二功率开关的第二端、所述第四功率开关的第二端、所述第六功率开关的第二端共接形成所述第二汇流端。

25.根据权利要求22所述的能量转换装置，其特征在于，所述变压单元包括：初级线圈，其一端与所述第二相桥臂的中点连接，另一端与所述第三相桥臂的中点连接；

第一次级线圈，其与所述第一双向H桥连接。

26.根据权利要求25所述的能量转换装置，其特征在于，所述变压单元还包括：第二次级线圈，其通过第二双向H桥与蓄电池或车载放电口连接。

27.根据权利要求25所述的能量转换装置，其特征在于，所述第一双向H桥包括：第七相桥臂，其包括串联连接的第七功率开关和第八功率开关，所述第七功率开关和所述第八功率开关的中点与所述第一次级线圈的一端连接；

第八相桥臂，其包括串联连接的第九功率开关和第十功率开关，所述第九功率开关和所述第十功率开关的中点与所述第一次级线圈的另一端连接；

所述第七功率开关的第一端、所述第九功率开关的第一端共接形成所述第一双向H桥的第三汇流端；所述第八功率开关的第二端、所述第十功率开关的第二端共接形成所述第一双向H桥的第四汇流端；所述第一能量存储连接端与所述第三汇流端连接，所述第二能量存储连接端与所述第四汇流端连接。

28.一种动力系统，其特征在于，其包括权利要求22‑27任意一项所述的能量转换装置和控制模块，其中，所述能量转换装置包括：车载充电模块，包括电感和充电连接端组，所述充电连接端组包括第一充电连接端和第二充电连接端，所述电感的一端与所述第一充电连接端连接；

电机控制模块，包括桥臂变换器和驱动输出连接端组，所述桥臂变换器包括第一相桥臂、第二相桥臂、第三相桥臂，所述第一相桥臂的中点与所述电感的另一端连接，所述第一相桥臂、所述第二相桥臂、所述第三相桥臂并联形成第一汇流端和第二汇流端，所述第二汇流端与所述第二充电连接端连接；所述驱动输出连接端组包括第一驱动输出连接端、第二驱动输出连接端和第三驱动输出连接端，所述第一驱动输出连接端与所述第一相桥臂的中点连接，所述第二驱动输出连接端与所述第二相桥臂的中点连接，所述第三驱动输出连接端与所述第三相桥臂的中点连接；

双向DC/DC模块，包括变压单元、第一双向H桥和能量存储连接端组，所述变压单元的输入端分别与所述第二相桥臂的中点、所述第三相桥臂的中点连接，所述变压单元的输出端与所述第一双向H桥的输入端连接；所述能量存储连接端组包括第一能量存储连接端和第二能量存储连接端，所述第一能量存储连接端与所述第一汇流端连接，所述第二能量存储连接端与所述第二汇流端连接，所述第一双向H桥的输出端分别与所述第一能量存储连接端、所述第二能量存储连接端连接；

所述第一充电连接端、所述第二充电连接端分别与外部充电口连接，所述第一驱动输出连接端、所述第二驱动输出连接端、所述第三驱动输出连接端分别与外部电机的第一相线圈、第二相线圈、第三相线圈连接，外部电池分别与所述第一能量存储连接端、所述第二能量存储连接端连接；

所述能量转换装置还包括开关模块，所述控制模块用于控制所述开关模块，以实现直流充电模式和驱动模式的切换；

在所述驱动模式下，所述外部电池、所述桥臂变换器和所述外部电机形成驱动电路；

在所述直流充电模式下，所述外部充电口、所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成直流充电电路或直流放电电路；或直流外部充电口、所述电感、所述桥臂变换器的第一相桥臂、所述外部电池形成直流充电电路或直流放电电路。

29.根据权利要求28所述的动力系统，其特征在于，所述外部充电口为交流充电口，所述能量转换装置还包括第一整流模块，所述第一整流模块分别与所述交流充电口、所述第一充电连接端、所述第二充电连接端连接；

所述控制模块用于控制所述开关模块，以实现交流充电模式和驱动模式的切换；

在所述交流充电模式下，所述控制模块用于控制所述交流充电口、所述第一整流模块、所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成的交流充电电路或交流放电电路；

在所述驱动模式下，所述外部电池、所述桥臂变换器和所述外部电机形成驱动电路。

30.根据权利要求28所述的动力系统，其特征在于，所述外部充电口为交流充电口和直流充电口，所述能量转换装置还包括第二整流模块，所述第二整流模块分别与所述交流充电口、所述第一充电连接端、所述第二充电连接端连接；所述直流充电口分别与所述第一充电连接端、所述第二充电连接端连接；

所述控制模块用于控制所述开关模块，以实现交流充电模式、直流充电模式、驱动模式的切换；

在所述交流充电模式下，所述控制模块用于控制所述交流充电口、所述第二整流模块、所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成的交流充电电路或交流放电电路；或，所述交流充电口、所述第二整流模块、所述电感、所述第一相桥臂形成交流充电电路或交流放电电路；

在所述驱动模式下，所述外部电池、所述桥臂变换器和所述外部电机形成驱动电路；

在所述直流充电模式下，所述直流充电口、所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成直流充电电路或直流放电电路；或所述直流充电口、所述电感、所述第一相桥臂、所述外部电池形成直流充电电路或直流放电电路。

31.根据权利要求28所述的动力系统，其特征在于，所述外部充电口为交流充电口和直流充电口，所述能量转换装置还包括双向桥臂，所述双向桥臂分别与所述第二充电连接端、所述第一汇流端、所述第二汇流端连接；

所述控制模块用于控制所述开关模块，以实现交流充电模式、直流充电模式、驱动模式的切换；

在所述交流充电模式下，所述控制模块用于控制所述交流充电口、所述电感、所述桥臂变换器、所述双向桥臂、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成的交流充电电路或交流放电电路；

在所述驱动模式下，所述外部电池、所述桥臂变换器和所述外部电机形成驱动电路；

在所述直流充电模式下，所述直流充电口、所述电感、所述桥臂变换器、所述变压单元、所述第一双向H桥、所述外部电池形成直流充电电路或直流放电电路；或所述直流充电口、所述电感、所述第一相桥臂、所述外部电池形成直流充电电路或直流放电电路。

32.根据权利要求28所述的动力系统，其特征在于，所述车载充电模块、电机控制模块和所述双向DC/DC模块集成在第一箱体中。

33.根据权利要求32所述的动力系统，其特征在于，其还包括：减速机，其与所述外部电机动力耦合，所述减速机和所述外部电机集成于第二箱体中。

34.根据权利要求33所述的动力系统，其特征在于，所述第一箱体与所述第二箱体固定连接。

35.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求14至21任一项所述的动力系统，或包括权利要求28至34任一项所述的动力系统。

说明书

能量转换装置、动力系统及车辆

技术领域

[0001] 本申请属于电子技术领域，尤其涉及一种能量转换装置、动力系统及车辆。

背景技术

[0002] 近些年来，对电动汽车的投入不断增加，与电动汽车相关的技术得到了快速的发展，市场对电动汽车的接受程度不断提升，而电池充电和电机驱动作为电动汽车中的核心
技术，得到了广泛关注。目前，市场上现有的电动汽车中的电池充电电路和电机驱动电路一
般是分开的，电池充电电路用于给电动汽车的电池充电，电机驱动电路用于驱动电动汽车
的电机，两种电路互不干涉，相互独立。

[0003] 然而，虽然分别采用两种电路能够完成电动汽车的电池充电和电机驱动过程，但是由于上述方法中的两种电路互不干涉，相互独立，导致包括电池充电电路和电机驱动电
路的控制电路结构复杂，集成度低，体积大且成本高。

[0004] 综上所述，现有技术存在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。

发明内容

[0005] 本申请的目的在于提供一种能量转换装置、动力系统及车辆，旨在解决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。

[0006] 本申请是这样实现的，一种能量转换装置，其包括：

[0007] 电感，其一端与外部充电口连接；

[0008] 桥臂变换器，其连接在外部电池和外部充电口之间，桥臂变换器包括并联的第一相桥臂、第二相桥臂、第三相桥臂，电感的另一端与第一相桥臂连接；

[0009] 变压单元，其输入端分别与第二相桥臂和第三相桥臂连接；以及，

[0010] 第一双向H桥，其连接在变压单元的输出端与外部电池之间；

[0011] 外部电池通过桥臂变换器与外部电机连接，外部充电口通过电感、桥臂变换器、变压单元、第一双向H桥与外部电池连接；

[0012] 外部电池通过能量转换装置驱动外部电机，外部充电口外接电源，并通过能量转换装置为外部电池充电。

[0013] 本申请的另一目的在于提供一种动力系统，其包括上述能量转换装置和控制模块，其中，能量转换装置包括：

[0014] 车载充电模块，包括电感，电感与外部充电口连接；

[0015] 电机控制模块，包括桥臂变换器，桥臂变换器分别与外部充电口、电感、外部电机、外部电池连接；

[0016] 双向DC/DC模块，包括变压单元和第一双向H桥，变压单元的一端与桥臂变换器连接，变压单元的另一端与第一双向H桥一端连接，第一双向H桥的另一端与外部电池连接；

[0017] 外部电池通过桥臂变换器与电机连接，外部充电口通过电感、桥臂变换器、变压单元、第一双向H桥与外部电池连接；

[0018] 控制模块用于控制能量转换装置，以驱动电机，外部充电口外接电源时，控制模块还用于控制能量转换装置为外部电池充电。

[0019] 本申请的另一目的在于提供一种能量转换装置，其包括：

[0020] 充电连接端组，其包括第一充电连接端和第二充电连接端；

[0021] 桥臂变换器，包括第一相桥臂、第二相桥臂、第三相桥臂，第一相桥臂、第二相桥臂、第三相桥臂并联形成第一汇流端和第二汇流端，第二汇流端与第二充电连接端连接；

[0022] 电感，其一端与第一充电连接端连接，另一端与第一相桥臂的中点连接；

[0023] 驱动输出连接端组，其包括第一驱动输出连接端、第二驱动输出连接端和第三驱动输出连接端，第一驱动输出连接端与第一相桥臂的中点连接，第二驱动输出连接端与第
二相桥臂的中点连接，第三驱动输出连接端与第三相桥臂的中点连接；

[0024] 变压单元，其输入端分别与第二相桥臂的中点和第三相桥臂的中点连接；

[0025] 第一双向H桥，其输入端与变压单元的输出端连接；以及，

[0026] 能量存储连接端组，其包括第一能量存储连接端和第二能量存储连接端，第一能量存储连接端与第一汇流端连接，第二能量存储连接端与第二汇流端连接，第一双向H桥的
输出端分别与第一能量存储连接端、第二能量存储连接端连接。

[0027] 本申请的另一目的在于提供一种动力系统，其包括上述能量转换装置和控制模块，其中，能量转换装置包括：

[0028] 车载充电模块，包括电感和充电连接端组，充电连接端组包括第一充电连接端和第二充电连接端，电感的一端与第一充电连接端连接；

[0029] 电机控制模块，包括桥臂变换器和驱动输出连接端组，桥臂变换器包括第一相桥臂、第二相桥臂、第三相桥臂，第一相桥臂的中点与电感的另一端连接，第一相桥臂、第二相
桥臂、第三相桥臂并联形成第一汇流端和第二汇流端，第二汇流端与第二充电连接端连接；
驱动输出连接端组包括第一驱动输出连接端、第二驱动输出连接端和第三驱动输出连接
端，第一驱动输出连接端与第一相桥臂的中点连接，第二驱动输出连接端与第二相桥臂的
中点连接，第三驱动输出连接端与第三相桥臂的中点连接；

[0030] 双向DC/DC模块，包括变压单元、第一双向H桥和能量存储连接端组，变压单元的输入端分别与第二相桥臂的中点、第三相桥臂的中点连接，变压单元的输出端与第一双向H桥
的输入端连接；能量存储连接端组包括第一能量存储连接端和第二能量存储连接端，第一
能量存储连接端与第一汇流端连接，第二能量存储连接端与第二汇流端连接，第一双向H桥
的输出端分别与第一能量存储连接端、第二能量存储连接端连接。

[0031] 本申请的另一目的在于提供一种车辆，车辆包括上述动力系统。

[0032] 本申请提供了一种能量转换装置、动力系统及车辆，通过在能量转换装置中采用电感、桥臂变换器、变压单元和第一双向H桥，使得该能量转换装置可分时工作于驱动模式
和充电模式，当用于进行驱动电机时，电池、桥臂变换器和电机形成驱动电机的驱动电路，
当用于充电时，充电口、电感、桥臂变换器、变压单元、第一双向H桥和电池形成充电电路，因
此，在驱动电路和充电电路中，复用了桥臂变换器，既精简了电路结构，也提升了集成度，从
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。

[0033] 本案中的桥臂变换器可以分拆为两部分，第一相桥臂与电感配合，作为升压DC使用，余下的两相桥臂构成一个双向H桥，用于将直流转换为交流，因此，本案中的桥臂变换器
的所有桥臂均被利用，从而提升了开关管的利用率和电路的集成度。

[0034] 本案的桥臂变换器和电池之间设置了变压单元和第一双向H桥，以达到隔离充电的目的，从而提升了电动汽车的充电安全性能，与此同时，本案中的双向DC利用桥臂变换器
余下的两相桥臂作为前置双向H桥，从而减少了开关管的需求量，进而降低了成本，也提升
了电路的集成度。

附图说明

[0035] 图1是本申请第一实施例所提供的装置的模块结构示意图；

[0036] 图2是本申请第一实施例所提供的装置的结构示意图；

[0037] 图3是本申请第一实施例所提供的装置的另一电路结构示意图；

[0038] 图4是本申请第一实施例所提供的装置的另一模块结构示意图；

[0039] 图5是本申请第二实施例所提供的装置的结构示意图；

[0040] 图6是本申请第三实施例所提供的装置的一电路结构示意图；

[0041] 图7是本申请第三实施例所提供的装置的又一电路结构示意图；

[0042] 图8是本申请第四实施例所提供的装置的一电路结构示意图；

[0043] 图9是本申请第四实施例所提供的装置的又一电路结构示意图；

[0044] 图10是本申请第五实施例所提供的装置的一电路结构示意图；

[0045] 图11是本申请第五实施例提供的装置的另一电路结构示意图；

[0046] 图12是本申请第六实施例所提供的装置的一电路结构示意图；

[0047] 图13是本申请第六实施例所提供的装置的又一电路结构示意图；

[0048] 图14是本申请第六实施例所提供的装置的另一电路结构示意图；

[0049] 图15是本申请第七实施例所提供的装置的一电路结构示意图；

[0050] 图16是本申请第七实施例所提供的装置的又一电路结构示意图；

[0051] 图17是本申请第八实施例所提供的装置的一电路结构示意图；

[0052] 图18是本申请第八实施例所提供的装置的又一电路结构示意图；

[0053] 图19是本申请实施例所提供的装置的工作原理示意图；

[0054] 图20是本申请实施例所提供的装置的又一工作原理示意图；

[0055] 图21是本申请第九实施例所提供的动力系统的模结构示意图；

[0056] 图22是本申请第十二实施例所提供的动力系统的结构示意图；

[0057] 图23是本申请第十三实施例所提供的装置的模块示意图；

[0058] 图24是本申请第十四实施例所提供的装置的一电路结构示意图；

[0059] 图25是本申请第十五实施例所提供的装置的一电路结构示意图；

[0060] 图26是本申请第十六实施例所提供的装置的一电路结构示意图；

[0061] 图27是本申请第十七实施例所提供的装置的一电路结构示意图；

[0062] 图28是本申请第十八实施例所提供的动力系统的结构示意图。

具体实施方式

[0063] 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。

[0064] 以下结合具体附图对本申请的实现进行详细的描述：

[0065] 图1‑图3示出了本申请第一实施例所提供的能量转换装置1的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

[0066] 如图1所示，本申请实施例所提供的能量转换装置1包括电感12、桥臂变换器13、变压单元14和第一双向H桥15。

[0067] 具体地，参见图1，桥臂变换器13包括依次连接的第一相桥臂131、第二相桥臂132、第三相桥臂133。外部充电口2一端与电感12的一端连接，外部充电口2的另一端与桥臂变换
器13连接；电感12的另一端与第一相桥臂131连接。第一相桥臂131、第二相桥臂132、第三相
桥臂133并联连接，第二相桥臂132和第三相桥臂133分别与变压单元14的输入端连接，变压
单元14的输出端与第一双向H桥15的输入端连接，第一双向H桥15的输出端与外部电池3连
接。桥臂变换器13还连接在外部电池3和外部电机4之间。

[0068] 该能量转换装置1分时工作于驱动模式和充电模式。

[0069] 当该能量转换装置1工作于驱动模式时，如图2所示，在驱动模式下，外部电池3、桥臂变换器13和外部电机4形成驱动外部电机4的驱动电路，外部电池3向桥臂变换器13提供
直流电，桥臂变换器13中的第一相桥臂131将直流电转换三相交流电，将三相交流电输入外
部电机4以驱动外部电机4运转，外部电机4输出交流电，并经由桥臂变换器13中的第二相桥
臂132和第三相桥臂133转换输出直流电，回流给外部电池3。

[0070] 当该能量转换装置1工作于充电模式时，如图3所示，在充电模式下，外部充电口2、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15形成对外部电池3充电的充电电路。其
中，对于外部充电口2，在上述充电模式下，外部充电口2为充电电路提供的电源可以是直流
电源。

[0071] 当外部充电口2提供的是直流电源时，如图3所示，外部充电口2、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15以及外部电池3形成直流充电电路，此时，外部充电口2输
出的直流电经过电感12和桥臂变换器13中的第一相桥臂131进行升压，并输出直流电，桥臂
变换器13中的第二相桥臂132和第三相桥臂133将第一相桥臂131输出的直流电转换并输出
交流电，变压单元14将高频交流电转换并输出另一高频交流电，第一双向H桥15对变压单元
14输出的高频交流电进行整流并输出直流电以为外部电池3充电。

[0072] 或者，外部充电口2、电感12、第一相桥臂131、外部电池3形成直流充电电路，此时，外部充电口2输出的直流电经过电感12和桥臂变换器13中的第一相桥臂131进行升压，并输
出直流电以为外部电池3充电。

[0073] 其中，对于电感12，在上述充电模式下，电感12用于电能的储存和释放。

[0074] 其中，对于桥臂变换器13，桥臂变换器13至少包括并联连接的三相桥臂，每相桥臂均与外部电池3和外部电机4连接，每相桥臂包括串联连接的两个功率开关，在上述驱动模
式下，桥臂变换器13用于将外部电池3输入的电能转换并输出三相交流电，以驱动外部电机
4；在上述充电模式下，桥臂变换器13用于将充电回路中的电能转换并输出直流电或者高频
交流电，同时增加充电功率，以对外部电池3充电。

[0075] 需要说明的是，参见图4，本实施例中的桥臂变换器13还可以是其他的多相桥臂变换器，譬如：六相桥臂变换器。此时，桥臂变换器13具有六相桥臂，分别是相互并联的第一相
桥臂131、第二相桥臂132、第三相桥臂133、第四相桥臂134、第五相桥臂135和第六相桥臂
136，每相桥臂均与外部电池3和外部电机4连接，每相桥臂包括串联连接的两个功率开关。
另外，如图4所示，与变压单元连接的桥臂不仅限于第二相桥臂132和第三相桥臂133，还可
以是能够将第一相桥臂131输出的直流电转换为交流电的其他桥臂，例如可以是第三相桥
臂133和第四相桥臂134，此处不做具体限制。

[0076] 其中，对于变压单元14，在上述充电模式下，变压单元14用于将充电回路中输入的交流电转换成另一交流电输出，实现对变压单元14两侧电路的隔离。

[0077] 其中，对于第一双向H桥15，第一双向H桥15至少包括两个并联的桥臂，每个桥臂包括串联连接的两个功率开关，在上述充电模式中，第一双向H桥15用于将充电回路中的交流
电进行整流输出直流电以对外部电池3充电。

[0078] 具体实施时，直流电源通过外接充电口2向该能量转换装置1提供直流电，并且直流电源可以是外部交流电源经过整流后的直流电，也可以是外部充电桩输出的直流电，此
处不做具体限制。

[0079] 此外，需要说明的是，具体工作时，该能量转换装置1不仅可以工作于上述的驱动模式和充电模式，后续将对该能量转换装置1的各种工作模式进行详细说明，此处不再赘
述。

[0080] 在本实施例中，通过采用包括电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15的能量转换装置1，使得该能量转换装置1分时工作于驱动模式和充电模式，当用于进行驱
动外部电机4时，外部电池3、桥臂变换器13和外部电机4形成驱动外部电机4的驱动电路；当
用于充电时，外部充电口2、电感12、第一相桥臂131和外部电池3形成充电电路，或者，外部
充电口2、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15以及外部电池3形成充电电
路，因此，在驱动电路和充电电路中，复用了桥臂变换器13，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。

[0081] 进一步地，作为本申请一种实施方式，如图5所示，外部电机4包括电机线圈41，第一相桥臂131包括串联连接的第一功率开关Q1和第二功率开关Q2，第二相桥臂132包括串联
连接的第三功率开关Q3和第四功率开关Q4，第三相桥臂133包括串联连接的第五功率开关
Q5和第六功率开关Q6。

[0082] 具体地，第一功率开关Q1和第二功率开关Q2的第一中点与电感12连接，第三功率开关Q3和第四功率开关Q4的第二中点与变压单元14连接，第五功率开关Q5和第六功率开关
Q6的第三中点与变压单元14连接，第一功率开关Q1的第一端、第三功率开关Q3的第一端、第
五功率开关Q5的第一端共接形成桥臂变换器13的第一汇流端，第二功率开关Q2的第二端、
第四功率开关Q4的第二端、第六功率开关Q6的第二端共接形成桥臂变换器13的第二汇流
端，第二汇流端与外部充电口2连接，第一汇流端与外部电池3的一端连接，第二汇流端与外
部电池3的另一端连接，第一中点与电机线圈41的第一相线圈连接，第二中点与电机线圈41
的第二相线圈连接，第三中点与电机线圈41的第三相线圈连接。

[0083] 其中，第一功率开关Q1和第二功率开关Q2的第一中点是指位于第一功率开关Q1与第二功率开关Q2的连接线上的点，电感12通过该点同时与第一功率开关Q1和第二功率开关
Q2连接，同理，可以推知第二中点和第三中点的位置，在此不再赘述。

[0084] 需要说明的是，在本实施方式中，桥臂变换器13中的多个功率开关可采用并联有二极管、且能执行开关动作的器件实现，例如功率三极管、金属‑氧化层半导体场效晶体管
(Metal‑Oxide‑Semiconductor Field‑Effect Transistor，MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管
(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)等开关器件。

[0085] 进一步地，当桥臂变换器13工作时，第一相桥臂131中的功率开关、第二相桥臂132中的功率开关以及第三相桥臂133中的功率开关接收相差预设相位的控制信号；需要说明
的是，在本实施例中，预设相位优选为120度角，而该优选的角度并不对预设相位造成限制。

[0086] 进一步地，作为本申请一种实施方式，当能量转换装置1中的电感12接收到直流电时，通过切换第一功率开关Q1和第二功率开关Q2的通断状态，电感12能够进行电能的储存
和释放，实现功率因数校正(Power Factor Correction，以下简称PFC)。

[0087] 在本实施方式中，采用三相交错控制工作方式控制桥臂变换器13的三相桥臂，可使得该能量转换装置1在充电时，直流侧纹波减小，且充电功率增大。另外，在充电模式时，
第一相桥臂131能够与电感12配合，完成PFC，并通过第一功率开关Q1进行升压并输出直流
电压，通过控制第二相桥臂132和第三相桥臂133中的功率开关配合作用，第二相桥臂132和
第三相桥臂133能够将直流电转换为高频交流电，在驱动模式下，通过控制桥臂变换器13中
的三相桥臂，将外部电池3输入的电能进行转换，调整电机线圈41的电压电流，实现对外部
电机4的驱动。

[0088] 进一步地，作为本申请一种实施方式，如图5所示，该能量转换装置1还包括第一电容C1，第一电容C1连接在第一汇流端和第二汇流端之间。

[0089] 具体工作时，当该能量转换装置1处于充电模式时，第一电容C1对桥臂变换器13输出的电压进行滤波处理，并可根据桥臂变换器13输出的电压进行储能，以完成外部电池3的
直流充电过程。同时，当能量转换装置1处于驱动模式时，第一电容C1为桥臂变换器13输入
到的电压进行滤波处理。

[0090] 在本实施方式中，通过在能量转换装置1中设置第一电容C1，使得该第一电容C1在对桥臂变换器13输出的电压进行滤波外，同时可根据桥臂变换器13输出的电压进行储能，
以完成外部电池3的充电，以此保证能量转换装置1的正常充电功能外，还可保障其他杂波
不会对充电过程进行干扰，同时，还能在能量转换装置1处于驱动模式时，对输入到桥臂变
换器13的电压进行滤波处理。

[0091] 进一步地，作为本申请一种实施方式，如图6所示，该能量转换装置1中的变压单元14包括还初级线圈T0和第一次级线圈T1。

[0092] 参见图6，初级线圈T0的一端与第二中点连接，初级线圈T0的另一端与第三中点连接，第一次级线圈T1与第一双向H桥15连接，使外部充电口2、电感12、桥臂变换器13、初级线
圈T0、第一次级线圈T1、第一双向H桥15以及外部电池3组成一直流充电回路。

[0093] 具体地，作为本申请一种实施方式，如图7所示，该能量转换装置1还包括第一电感L1和第二电容C2。

[0094] 参见图7，第一电感L1设置于初级线圈T0的一条边和和第二中点之间，第二电容C2设置于初级线圈T0的另一条边和和第三中点之间。

[0095] 在本实施方式中，外部充电口2、电感12、第一相桥臂131、第二相桥臂132、第三相桥臂133、第一电感L1、第二电容C2、初级线圈T0、第一次级线圈T1、第一双向H桥15以及外部
电池3形成直流充电电路，第一电感L1和第二电容C2在该直流充电电路产生谐振作用，协助
第二相桥臂132和第三相桥臂133中的功率开关实现软开关。

[0096] 作为本申请一种实施方式，参见图7，该能量转换装置1还包括第二电感L2和第三电容C3。

[0097] 第二电感L2设置于第一次级线圈T1的一条边和第四中点之间，第三电容C3设置于第一次级线圈T1的另一条边和第五中点之间。

[0098] 在本实施例中，外部充电口2、电感12、第一相桥臂131、第二相桥臂132、第三相桥臂133、初级线圈T0、第一次级线圈T1、第二电感L2、第三电容C3、第七功率开关Q7、第八功率
开关Q8、第九功率开关Q9、第十功率开关Q10以及外部电池3形成直流充电电路，第二电感L2
和第三电容C3在该直流充电电路产生谐振作用，协助第七相桥臂151和第八相桥臂152中的
功率开关实现软开关。

[0099] 作为本申请一种实施方式，如图8所示，该能量转换装置1中的第一双向H桥15包括第七相桥臂151和第八相桥臂152。

[0100] 第七相桥臂151包括串联连接的第七功率开关Q7和第八功率开关Q8，第八相桥臂152包括串联连接的第九功率开关Q9和第十功率开关Q10。

[0101] 其中，第七功率开关Q7和第八功率开关Q8的第四中点与第一次级线圈T1的一端连接，第九功率开关Q9和第十功率开关Q10的第五中点与第一次级线圈T1的另一端连接，第七
功率开关Q7的第一端、第九功率开关Q9的第一端共接形成第一双向H桥15的第三汇流端，第
八功率开关Q8的第二端、第十功率开关Q10的第二端共接形成第一双向H桥15的第四汇流
端，第三汇流端与外部电池3的一端连接，第四汇流端与外部电池3的另一端连接。

[0102] 在本实施方式中，外部充电口2、电感12、第一相桥臂131、第二相桥臂132、第三相桥臂133、初级线圈T0、第一次级线圈T1、第七功率开关Q7、第八功率开关Q8、第九功率开关
Q9、第十功率开关Q10以及外部电池3形成直流充电电路，在其中，第七功率开关Q7、第八功
率开关Q8、第九功率开关Q9以及第十功率开关Q10形成全桥整流电路，通过该全桥整流电
路，将第一次级线圈T1输出的高频交流电整流为直流电，输出具有高频能量的直流电压，以
对外部电池3进行充电。

[0103] 需要说明的是，在本申请实施例中，第一双向H桥15中的多个功率开关可采用并联有二极管、且能执行开关动作的器件实现，例如功率三极管、金属‑氧化层半导体场效晶体
管(Metal‑Oxide‑Semiconductor Field‑Effect Transistor，MOSFET)、绝缘栅双极型晶体
管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)等开关器件。

[0104] 作为本申请一种实施方式，如图9所示，该能量转换装置1还包括第四电容C4。

[0105] 在本实施例中，外部充电口2、电感12、第一相桥臂131、第二相桥臂132、第三相桥臂133、初级线圈T0、第一次级线圈T1、第七功率开关Q7、第八功率开关Q8、第九功率开关Q9、
第十功率开关Q10、第四电容C4以及外部电池3形成直流充电电路，通过第四电容C4对第一
双向H桥15输出的电压进行滤波处理并给外部电池3充电。

[0106] 在本实施方式中，通过采用包括初级线圈T0和第一次级线圈T1的变压单元14，可以在其构成的直流充电回路中将输入的高频交流电转换成另一高频交流电输出，并且实现
了对变压单元14两侧电路的隔离，避免两侧电路之间出现的静电干扰，同时，在直流充电回
路中，复用了第二相桥臂132和第三相桥臂133，将直流电转换为交流电，从而精简了电路结
构，从而达到体积减小以及成本降低的目的。

[0107] 进一步地，作为本申请一种实施方式，如图10所示，该能量转换装置1中的变压单元14还包括第二次级线圈T2。

[0108] 具体地，第二次级线圈T2通过第二双向H桥16与蓄电池或车载放电口连接，当对蓄电池进行充电时，外部充电口2、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第二双向H桥16形成对
蓄电池的充电电路，当外部充电口2连接充电设备且车载放电口连接用电设备时，外部充电
口2、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第二双向H桥16形成对用电设备的充电电路，当外
部充电口2未连接充电设备且车载放电口连接用电设备时，外部电池3、第一双向H桥15、变
压单元14、第二双向H桥16形成对用电设备的放电电路。

[0109] 在本实施例中，通过采用包括初级线圈T0、第一次级线圈T1和第二次级线圈T2的变压单元14，使得该能量转换装置1在工作时，可通过外部充电口2、电感12、桥臂变换器13、
初级线圈T0、第二次级线圈T2、第二双向H桥16、以及蓄电池或车载放电口组成蓄电池充电
回路或者车载放电口回路，进而使得直流充电回路与蓄电池充电回路或者车载放电口回路
在工作时，彼此之间不会发生相互干扰，提高了电路可靠性，并且还可以使外部电池3对车
载放电口连接的用电设备进行放电，增加了整体控制电路的功能。

[0110] 进一步地，作为本申请一种实施方式，如图11所示，该能量转换装置1中的第二双向H桥16包括第九相桥臂161和第十相桥臂162。

[0111] 具体地，第九相桥臂161包括串联连接的第十三功率开关Q13和第十四功率开关Q14，第十相桥臂162包括串联连接的第十五功率开关Q15和第十六功率开关Q16。

[0112] 其中，第十三功率开关Q13和第十四功率开关Q14的第七中点与第二次级线圈T2的一端连接，第十五功率开关15和第十六功率开关Q16的第八中点与第二次级线圈T2的另一
端连接，第十三功率开关Q13的第一端和第十四功率开关Q14的第一端共接形成第二双向H
桥16的第五汇流端，第十四功率开关Q14的第二端和第十六功率开关Q16的第二端共接形成
第二双向H桥16的第六汇流端，第五汇流端与蓄电池或车载放电口的一端连接，第六汇流端
与蓄电池或车载放电口的另一端连接。

[0113] 在本实施方式中，在外部充电口2、电感12、桥臂变换器13、初级线圈T0、第二次级线圈T2、第二双向H桥16以及蓄电池或车载放电口组成蓄电池充电回路或者车载放电口回
路中，通过采用由第九相桥臂161和第十相桥臂162构成的第二双向H桥16，能够将第二次级
线圈T2输出的交流电转换为直流电，以对蓄电池或者车载放电口进行充电。

[0114] 需要说明的是，在本申请实施例中，第二双向H桥16中的多个功率开关可采用并联有二极管、且能执行开关动作的器件实现，例如功率三极管、金属‑氧化层半导体场效晶体
管(Metal‑Oxide‑Semiconductor Field‑Effect Transistor，MOSFET)、绝缘栅双极型晶体
管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)等开关器件。

[0115] 进一步地，作为本申请一种实施方式，如图12所示，当外部充电口2为交流充电口21，该能量转换装置1还包括第一整流模块17a。

[0116] 具体地，第一整流模块17a分别与交流充电口21、电感12、桥臂变换器13连接。其中，如图13所示，第一整流模块17a可以包含整流桥，整流桥的第一输入端和第二输入端分
别与交流充电口21连接，整流桥的一个输出端与电感12连接，整流桥的另一个输出端与桥
臂变换器13连接。

[0117] 在本实施例中，交流充电口21、第一整流模块17a、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15以及外部电池3形成交流充电电路，或者，交流充电口21、第一整流模
块17a、电感12、第一相桥臂131以及外部电池3形成交流充电电路，在上述交流充电电路中，
第一整流模块17a将交流充电口21输入的交流电整流为直流电以供给外部电池3充电。

[0118] 在本实施例中，外部电池3、第一双向H桥15、变压单元14、桥臂变换器13、电感12、第一整流模块17a以及交流充电口21形成交流放电电路，或者，外部电池3、第一相桥臂131、
电感12、第一整流模块17a以及交流充电口21形成交流放电电路，在上述交流放电电路中，
通过切换第一整流模块17a中的功率开关，将直流电转换为交流电以供交流充电口21放电。

[0119] 进一步地，作为本申请一种实施方式，如图14所示，外部充电口2为交流充电口21和直流充电口22，该能量转换装置1还包括第二整流模块17b。

[0120] 具体地，第二整流模块17b分别与交流充电口21、电感12、桥臂变换器13连接。

[0121] 在本实施方式中，交流充电口21、第二整流模块17b、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15以及外部电池3形成交流充电电路，或者，交流充电口21、第二整流
模块17b、电感12、第一相桥臂131以及外部电池3形成交流充电电路，在上述交流充电电路
中，第二整流模块17b将交流充电口21输入的交流电整流为直流电以供给外部电池3充电。

[0122] 在本实施例中，外部电池3、第一双向H桥15、变压单元14、桥臂变换器13、电感12、第二整流模块17b以及交流充电口21形成交流放电电路，或者，外部电池3、第一相桥臂131、
电感12、第二整流模块17b以及交流充电口21形成交流放电电路，在上述交流放电电路中，
通过切换第二整流模块17b中的功率开关，将直流电转换为交流电以供交流充电口21放电。

[0123] 在本实施方式中，直流充电口22、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15以及外部电池3形成直流充电电路，或者，直流充电口22、电感12、第一相桥臂131以及
外部电池3形成直流充电电路。

[0124] 在本实施例中，外部电池3、第一双向H桥15、变压单元14、桥臂变换器13、电感12以及直流充电口22形成直流放电电路，或者，外部电池3、第一相桥臂131、电感12以及直流充
电口22形成直流放电电路。

[0125] 进一步地，作为本申请一种实施方式，如图15所示，外部充电口2为交流充电口21和直流充电口22，该能量转换装置1还包括双向桥臂18。

[0126] 具体地，双向桥臂18分别与交流充电口21、桥臂变换器13连接。

[0127] 在本实施例中，交流充电口21、电感12、桥臂变换器13、双向桥臂18、变压单元14、第一双向H桥15以及外部电池3形成交流充电电路，在该能量转换装置1中，双向桥臂18和第
一相桥臂131配合作用，形成一个双向H桥，将交流电转换为直流电，然后利用第二相桥臂
132和第三相桥臂133将直流电转换为交流电，以使变压单元14接收到高频交流电，继而经
过第一双向H桥整流为直流电，以供外部电池3充电。

[0128] 在本实施例中，外部电池3、第一双向H桥、变压单元14、双向桥臂18、桥臂变换器13、电感12以及交流充电口21形成交流放电电路。在该交流放电电路中，双向桥臂18和第一
相桥臂131配合作用，形成一个双向H桥，将直流电转换为交流电，以供交流充电口21放电。

[0129] 另外，在本实施例中，直流充电口22、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15以及外部电池3形成直流充电电路；或者，直流充电口22、电感12、第一相桥臂131以
及外部电池3形成直流充电电路。

[0130] 在本实施例中，外部电池3、第一双向H桥15、变压单元14、桥臂变换器13、电感12以及直流充电口22形成直流放电电路，或者，外部电池3、第一相桥臂131、电感12以及直流充
电口22形成直流放电电路。

[0131] 进一步地，作为本申请一种实施方式，如图16所示，该能量转换装置1中的双向桥臂18包括串联连接的第十一功率开关Q11和第十二功率开关Q12。

[0132] 具体地，第十一功率开关Q11和第十二功率开关Q12的第六中点与交流电充电口21连接，第十一功率开关Q11的第一端与桥臂变换器13的第一汇流端连接，第十二功率开关
Q12的第二端与桥臂变换器13的第二汇流端连接。

[0133] 在本实施例中，交流充电口21、电感12、桥臂变换器13、第十一功率开关Q11、第十二功率开关Q12、变压单元14、第一双向H桥15以及外部电池3形成交流充电电路，在该能量
转换装置1中，第十一功率开关Q11和第十二功率开关Q12能够配合第一相桥臂131中的第一
功率开关Q1和第二功率开关Q2形成双向H桥，以将交流电转换为直流电。

[0134] 进一步地，由于交流充电时一般采用家用插排，并且常用的交流电源功率一般为7千瓦(kW)，而直流充电一般采用的是专业充电桩，其功率一般为60kW至150kW，且大于100kW
以上的快速直流充电桩是一种发展趋势，此外，电机驱动时的功率一般在100kW左右，因此
从上述描述可以得知，车辆在电机驱动、直流充电以及交流充电这三种情况下的功率等级
差异很大，而功率差异对于功率开关的选择至关重要。

[0135] 在本实施例中，桥臂变换器13中的功率开关的类型与双向桥臂18中的功率开关的类型可以是相同的，也可以是不同的。具体地，由于大功率的功率开关比小功率的功率开关
价格昂贵，因此基于能量转换装置1工作于电机驱动模式、直流充电模式以及交流充电模式
时所需要的不同功率考虑，桥臂变换器13中的功率开关的类型与双向桥臂18中的功率开关
的类型可以不同，即双向桥臂18和桥臂变换器13可以采用不同功率等级的功率开关(例如
高电流等级的MOSFET功率开关、低电流等级的MOSFET功率开关)或不同类型开关(例如大功
率的IGBT功率开关、小功率的MOSFET功率开关)。具体的，在本实施例中，由于直流充电和电
机驱动等大功率模式均用到桥臂变换器13，因此本实施例中桥臂变换器13采用大功率的
IGBT功率开关实现，或高电流等级的MOSFET功率开关实现，而由于双向桥臂18主要工作于
交流充电时，因此双向桥臂18可采用小功率的MOSFET实现，如此在保证能量转换装置1有效
工作的同时可减少电路成本。

[0136] 另一方面，由于交流充电时，双向桥臂18所需的开关频率较高(比如60kHz)，因此需要采用可实现高频工作时效率较高的MOSFET功率开关或碳化硅MOSFET功率开关，而由于
桥臂变换器13具有三相桥臂，并且其工作方式为三相交错控制，因此桥臂变换器13的功率
开关所需频率较低，故桥臂变换器13中的功率开关类型与双向桥臂18中的功率开关类型可
以不同。

[0137] 进一步地，作为本申请的一种实施方式，如图17所示，该能量转换装置1还包括开关模块19。

[0138] 具体地，开关模块19包括第一开关单元191、第二开关单元192和第三开关单元193，其中，第一开关单元191设置于交流充电口21和第一整流模块17a之间，第二开关单元
192设置于直流充电口21和桥臂变换器13之间；第三开关单元193设置于电机线圈41和桥臂
变换器13之间。

[0139] 进一步地，第一开关单元191包括开关K1和开关K2，其中，开关K1的一端与交流充电口21连接，开关K1的另一端与第一整流模块17a连接，开关K2的一端与交流充电口21连
接，开关K1的另一端与第一整流模块17a连接。第二开关单元192包括开关K3和开关K4，其
中，开关K3的一端与直流充电口22连接，开关K3的另一端与电感12连接，开关K4的一端与直
流充电口22连接，开关K3的另一端与第一相桥臂131连接。第三开关单元193包括开关K5、开
关K6和开关K7，其中，开关K5的一端与第一中点连接，开关K5的另一端与第一相线圈连接，
开关K6的一端与第二中点连接，开关K6的另一端与第二相线圈连接，开关K7的一端与第三
中点连接，开关K7的另一端与第三相线圈连接。

[0140] 需要注意的是，本实施例中交流充电口21、第一整流模块17a、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15以及外部电池3形成的交流充电电路中，第一整流模块17a
也可以与第二整流模块17b采用相同的电路结构，还可以是其它具有整流功能的电路。

[0141] 在本实施例中，当第一开关单元191中的开关K1和开关K2闭合，第二开关单元192中的开关K3和开关K4断开且第三开关单元193中的开关K5、开关K6和开关K7断开时，交流充
电口21、第一整流模块17a、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15以及外部电
池3形成交流充电电路。

[0142] 在本实施例中，当第一开关单元191中的开关K1和开关K2断开，第二开关单元192中的开关K3和开关K4闭合且第三开关单元193中的开关K5、开关K6和开关K7断开时，直流充
电口22、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15以及外部电池3形成直流充电
电路，或者，直流充电口22、电感12、第一相桥臂131以及外部电池3形成直流充电电路。

[0143] 在本实施例中，当第一开关单元191中的开关K1和开关K2断开，第二开关单元192中的开关K3和开关K4断开且第三开关单元193中的开关K5、开关K6和开关K7闭合时，外部电
池3、桥臂变换器13、外部电机4形成电机驱动电路。

[0144] 需要注意的是，在该能量转换装置1中，外部电池3和桥臂变换器13之间设置有接触器开关。当接触器开关为闭合状态时，外部电池3、桥臂变换器、外部电机4形成电机驱动
电路。

[0145] 进一步地，作为本申请的一种实施方式，如图18所示，该能量转换装置1还包括电阻R1，该能量转换装置1中的开关模块19还包括第四开关单元194。

[0146] 具体地，第四开关单元194包括开关K8、开关K9和开关K10，开关K8的一端和开关K9的一端与第一双向H桥15连接，开关K8的另一端与电阻R1的一端连接，开关K9的另一端和电
阻R1的另一端与外部电池3的一端连接，开关K10的一端与第一双向H桥15连接，开关K10的
另一端与外部电池3的另一端。进一步地，开关K8的一端和开关K9的一端与第一双向H桥15
的第三汇流端连接，开关K10的一端与第一双向H桥15的第四汇流端连接。

[0147] 在本实施例中，该能量转换装置1中的开关K8与电阻R1组成预充模块，当第一开关单元191中的开关K1和开关K2闭合，第二开关单元192中的开关K3和开关K4断开，第三开关
单元193中的开关K5、开关K6和开关K7断开，或者第一开关单元191中的开关K1和开关K2断
开，第二开关单元192中的开关K3和开关K4闭合，第三开关单元193中的开关K5、开关K6和开
关K7断开时，开关K8闭合，R1完成预充后，开关K9和开关K10闭合。通过R1进行预充，以防止
开关K9和开关K10发生故障，进而降低了能量转换装置1的故障率。

[0148] 在本实施例中，在该能量转换装置1中，通过控制开关模块19中各个开关单元的通断状态，能够实现切换该能量转换装置1的工作模式。

[0149] 为了能够更好理解本申请的内容，下面以图19所示的能量转换装置1为例，对本申请提供的能量转换装置1的工作原理进行具体说明，详述如下：

[0150] 具体地，如图19所示，当能量转换装置1进行交流充电时，开关K1和开关K2闭合，开关K3和开关K4、开关K5、开关K6以及开关K7断开，同时外部电池3与桥臂变换器13之间的接
触器开关断开，通过开关K8和电阻R1完成预充，开关K9和开关K10闭合，此时交流充电口21
输入交流电，第一整流模块17a将交流电进行整流并输出直流电，通过电感12、第一功率开
关Q1和第二功率开关Q2完成PFC，并通过第三功率开关Q3、第四功率开关Q4、第五功率开关
Q5和第六功率开关Q6实现直流交流转换(Direct Current to Alternating Current，以下
简称DC‑AC)，第三功率开关Q3和第四功率开关Q4输出高频交流正波，第五功率开关Q5和第
六功率开关Q6输出高频交流负波，变压单元14和第一双向H桥15将桥臂变换器13输出的高
频交流电进行变压整流处理，实现交流直流转换(Alternating Current to Direct 
Current，以下简称AC‑DC)，输出直流电压，第四电容C4对直流电压进行滤波并给外部电池3
充电。

[0151] 或者，如图19，当能量转换装置1进行交流充电时，开关K1和K2闭合，开关K3、开关K4、开关K5、开关K6以及开关K7断开，同时外部电池3与桥臂变换器13之间的接触器开关闭
合，通过开关K8和电阻R1完成预充，开关K9和开关K10闭合，此时交流充电口21输入交流电，
第一整流模块17a将交流电进行整流并输出直流电，通过电感12、第一功率开关Q1和第二功
率开关Q2完成PFC，第一功率开关Q1整流并通过第一电容C1滤波输出直流电压给外部电池3
充电。

[0152] 在本实施例中，本申请提供的能量转换装置1通过控制各个开关的通断，以使交流充电口21接收的交流电经过第一整流模块17a、电感12、桥臂变换器13、第一电容C1、变压单
元14、第一双向H桥15、第四电容C4后向外部电池3进行交流充电，并且交流充电方式不局限
于一种方式，即该能量转换装置1的交流充电方式多方案冗余，并且工作电压可以自行调
节，以此提高了充电效率的同时，且可使得能量转换装置1的交流充电功能得到有效保障。

[0153] 进一步地，如图19，能量转换装置1为直流充电时，开关K3和K4闭合，开关K1和开关K2、开关K5、开关K6以及开关K7断开，同时外部电池3与桥臂变换器13之间的接触器开关断
开，同时外部电池3与桥臂变换器13之间的接触器开关断开，通过开关K8和电阻R1完成预
充，开关K9和开关K10闭合，此时直流充电口22输出直流电，通过电感12、第一功率开关Q1和
第二功率开关Q2完成PFC，并通过第三功率开关Q3、第四功率开关Q4、第五功率开关Q5和第
六功率开关Q6实现DC‑AC转换，第三功率开关Q3和第四功率开关Q4输出高频交流正波，第五
功率开关Q5和第六功率开关Q6输出高频交流负波，变压单元14和第一双向H桥15将桥臂变
换器13输出的高频交流电进行变压整流处理，实现AC‑DC转换，输出直流电压，第四电容C4
对直流电压进行滤波并给外部电池3充电。

[0154] 或者，如图19，能量转换装置1为直流充电时，开关K3和K4闭合，开关K1和开关K2、开关K5、开关K6以及开关K7断开，同时外部电池3与桥臂变换器13之间的接触器开关闭合，
通过开关K8和电阻R1完成预充，开关K9和开关K10闭合，此时直流充电口22输出直流电，通
过电感12、第一功率开关Q1和第二功率开关Q2完成PFC，第一功率开关Q1整流并通过第一电
容C1滤波输出直流电压给外部电池3充电。

[0155] 进一步地，如图19，当能量转换装置1工作于电机驱动模式时，开关K5、开关K6以及开关K7吸合，开关K1、开关K2、开关K3、K4、开关K8、开关K9和开关K10断开，同时外部电池3与
桥臂变换器13之间的接触器开关闭合，此时外部电池3输出高压直流电，该高压直流电通过
桥臂转换器12的三相电机驱动桥输出三相交流至电机线圈41的三相绕组，以此实现外部电
机4的驱动。

[0156] 进一步的，如图20所示，能量转换装置1的变压单元14压单元14还包括第二次级线圈T2。

[0157] 能量转换装置1为直流充电或交流充电时，外部充电口2、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第二双向H桥16形成对蓄电池或与车载放电口用电设备充电的充电电路。

[0158] 进一步地，该能量转换装置1还可以工作于放电模式，为能够更好地理解本申请的工作原理，下面以图20所示的能量转换装置1为例，对本申请的工作原理进行说明。

[0159] 具体地，参见图20，当能量转换装置1工作于交流放电模式时，开关K1、开关K2、开关K9和开关K10闭合，开关K3、开关K4、开关K5、开关K6和开关K7断开，以使外部电池3输出的
高压直流电在第一双向H桥15、变压单元14、桥臂变换器13、电感12的作用下通过交流充电
口22向外放电。

[0160] 进一步地，参见图20，当能量转换装置1工作于直流放电模式时，开关K3、开关K4、开关K9和开关K10闭合，开关K1、开关K2、开关K5、开关K6和开关K7断开，以使外部电池3输出
的高压直流电在第一双向H桥15、变压单元14、桥臂变换器13、电感12的作用下通过直流充
电口22向外放电。

[0161] 进一步地，参见图20，当该能量转换装置1通过蓄电池或车载放电口进行放电时，开关K1和开关K2闭合，开关K3、开关K4、开关K5、开关K6、开关K7、开关K8、开关K9和开关K10
断开，交流充电口21、第一整流模块17a、电感12、桥臂变换器13、初级线圈T0、第二次级线圈
T2、第二双向H桥16以及蓄电池或车载放电口形成交流放电电路；

[0162] 或者，开关K3和开关K4闭合，开关K1、开关K2、开关K5、开关K6、开关K7、开关K8、开关K9和开关K10断开，直流充电口22、第一整流模块17a、电感12、桥臂变换器13、初级线圈
T0、第二次级线圈T2、第二双向H桥16以及蓄电池或车载放电口形成直流放电电路；

[0163] 或者，开关K9和开关K10闭合，开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K6、开关K7和开关K8断开，外部电池3、桥臂变换器13、初级线圈T0、第二次级线圈T2、第二双向H桥
16以及蓄电池或车载放电口形成外部电池3的放电电路。

[0164] 需要说明的是，在本实施例中，能量转换装置1的交流放电工作模式与其的交流充电工作模式原理相反，因此该能量转换装置1的交流放电工作模式的具体工作原理可参考
其交流充电模式的具体工作过程，此处不再赘述。

[0165] 在本实施例中，本申请提供的能量转换装置1通过将电感12、桥臂变换器13、变压单元14以及第一双向H桥15集成在一个电路中，可以利用桥臂变换器13实现外部电机4驱
动，还可以利用桥臂变换器13中的第一相桥臂131与电感12进行配合，实现PFC的同时，增加
第一相桥臂131输出的电压，又可以利用桥臂变换器13中的第二相桥臂132和第三相桥臂
133将直流电转换为交流电，同时还能够通过该能量转换装置1进行车辆电池的交流充放电
和直流充放电，复用了桥臂变换器13，精简了电路结构，提高了电路集成度的同时，降低了
电路成本，减小了电路体积，并且电路结构简单。

[0166] 此外，由于本申请提供的能量转换装置1既可以工作在交流充电模式，又可以工作在交流放电模式，从而将增加了充电的应用场景，拓展了应用范围。

[0167] 如图21所示，本申请还提出了一种动力系统5，该动力系统5包括能量转换装置1和控制模块54，其中，能量转换装置1包括车载充电模块51、电机控制模块52和双向DC/DC模块
53。

[0168] 其中，车载充电模块51包括电感12；电感12与外部充电口2连接。电机控制模块52包括桥臂变换器13；桥臂变换器13分别与外部充电口2、电感12、外部电机4、外部电池3连
接。双向DC/DC模块53包括变压单元14和第一双向H桥15，变压单元14的一端与桥臂变换器
13连接，变压单元14的另一端与第一双向H桥15一端连接，第一双向H桥15的另一端与外部
电池3连接。控制模块54分别与桥臂变换器13、第一双向H桥15连接，控制模块用于控制外部
电池3、桥臂变换器13和外部电机4形成的驱动电路和用于控制外部充电口2、电感12、桥臂
变换器13、变压单元14、第一双向H桥532、外部电池3形成的充电电路。

[0169] 进一步地，该系统5中的能量转换装置1还包括开关模块19，控制模块54用于控制开关模块19，以实现充电模式和驱动模式的切换。

[0170] 需要注意的是，开关模块19中的各个开关单元可参见图18和图19，控制模块54控制开关模块19中的各个开关单元和能量转换装置1中的功率开关，以切换能量转换装置1的
工作模式。

[0171] 具体地，当该能量转换装置1工作于驱动模式时，外部电池3通过桥臂变换器13驱动外部电机4工作，具体地，外部电池3向桥臂变换器13提供直流电，桥臂变换器13中的第一
相桥臂131将直流电转换三相交流电，将三相交流电输入外部电机4以驱动外部电机4运转，
外部电机4输出交流电，并经由桥臂变换器13中的第二相桥臂132和第三相桥臂133转换输
出直流电，回流给外部电池3。

[0172] 进一步地，当该能量转换装置1工作于充电模式时，具体地，在充电模式下，外部充电口2、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15形成对外部电池3充电的充电电
路。

[0173] 外部充电口2提供的电源是直流电源，当外部外部充电口2提供的电源是直流电源时，外部充电口2、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15以及外部电池3形成
直流充电电路，此时，外部充电口2输出的直流电经过电感12和桥臂变换器13中的第一相桥
臂131进行升压，并输出直流电，桥臂变换器13中的第二相桥臂132和第三相桥臂133将第一
相桥臂131输出的直流电转换并输出交流电，变压单元14将高频交流电转换并输出另一高
频交流电，第一双向H桥15对变压单元14输出的高频交流电进行整流并输出直流电以为外
部电池3充电。

[0174] 或者，外部充电口2、电感12、第一相桥臂131、外部电池3形成直流充电电路，此时，外部充电口2输出的直流电经过电感12和桥臂变换器13中的第一相桥臂131进行升压，并输
出直流电以为外部电池3充电。

[0175] 另外，外部电池3、第一双向H桥15、变压单元14、桥臂变换器13、电感12以及直流充电口22形成直流放电电路，或者外部电池3、第一相桥臂131、电感12以及直流充电口22形成
直流放电电路。

[0176] 需要说明的是，在本实施例中，直流放电工作模式与直流充电工作模式原理相反，直流放电工作模式的具体工作原理可参考直流充电模式的具体工作过程，此处不再赘述。

[0177] 具体实施时，直流电源或者交流电源通过外接充电口2向动力系统5提供直流电或者交流电，并且直流电源可以是外部交流电源经过整流后的直流电，也可以是外部充电桩
输出的直流电，此处不做具体限制。

[0178] 在本实施例中，通过采用包括能量转换装置1和控制模块54的动力系统5，使得该动力系统5在可分时工作于驱动模式和直流充电模式，采用同一电路结构进行车辆的电机
驱动和电池充电，电路集成度高且电路结构简单，从而降低了电路成本，减小了电路体积，
解决了现有的电机驱动与充电系统总体电路结构复杂、集成度低、体积大且成本高的问题。

[0179] 进一步地，作为本申请一种实施方式，该动力系统5中的能量转换装置1还包括第一整流模块17a，此时外部充电口2为交流充电口21。

[0180] 具体地，第一整流模块17a分别与交流充电口21、电感12、桥臂变换器13连接。通过控制模块54控制开关模块中各个开关的通断状态，以实现交流充电模式和驱动模式的切
换，当切换到交流充电模式时，控制模块54用于控制交流充电口21、第一整流模块17a、电感
12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15、外部电池3形成的交流充电电路，或者，交
流充电口21、第一整流模块17a、电感12、第一相桥臂131以及外部电池3形成交流充电电路。
当控制模块54切换到驱动模式时，外部电池3、桥臂变换器13和外部电机4形成驱动电路。

[0181] 进一步地，外部电池3、第一双向H桥15、变压单元14、桥臂变换器13、电感12、第一整流模块17a以及交流充电口21形成交流放电电路，或者，外部电池3、第一相桥臂131、电感
12、第一整流模块17a以及交流充电口21形成交流放电电路，在上述交流放电电路中，通过
切换第一整流模块17a中的功率开关，将直流电转换为交流电以供交流充电口21放电。

[0182] 在本实施例中，通过第一整流模块17a将交流充电口21输出的交流电整流为直流电，以对外部电池3进行充电，或者，第一整流模块17a将将直流电转换为交流电，以供交流
充电口21放电。

[0183] 进一步地，作为本申请一种实施方式，该动力系统5中的能量转换装置1还包括第二整流模块，此时外部充电口2为交流充电口21和直流充电口22。

[0184] 具体地，第二整流模块分别与交流充电口21、电感12、桥臂变换器13连接，直流充电口22分别与电感12、桥臂变换器13连接，通过控制模块54控制开关模块中各个开关的通
断状态，以实现交流充电模式、直流充电模式和驱动模式的切换，当切换到交流充电模式
时，交流充电口21、第二整流模块17b、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15、
外部电池3形成交流充电电路，或者，交流充电口21、第二整流模块17b、电感12、第一相桥臂
131以及外部电池3形成交流充电电路。

[0185] 进一步地，外部电池3、第一双向H桥15、变压单元14、桥臂变换器13、电感12、第二整流模块17b以及交流充电口21形成交流放电电路，或者，外部电池3、第一相桥臂131、电感
12、第二整流模块17b以及交流充电口21形成交流放电电路，在上述交流放电电路中，通过
切换第二整流模块17b中的功率开关，将直流电转换为交流电以供交流充电口21放电。

[0186] 当切换到直流充电模式时，直流充电口22、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15、外部电池3形成直流充电电路；或，直流充电口22、电感12、桥臂变换器13的第
一相桥臂、外部电池3形成直流充电电路。

[0187] 进一步地，外部电池3、第一双向H桥15、变压单元14、桥臂变换器13、电感12以及直流充电口22形成直流放电电路，或者，外部电池3、第一相桥臂131、电感12以及直流充电口
22形成直流放电电路。

[0188] 当切换到驱动模式时，外部电池3、桥臂变换器13和外部电机4形成驱动电路。

[0189] 在本实施例中，第二整流模块17b将交流充电口21输出的交流电整流为直流电，以对外部电池3进行充电，或者，第二整流模块17b将直流电转换为交流电，以供交流充电口21
放电。

[0190] 进一步地，作为本申请一种实施方式，该动力系统5中的能量转换装置1还包括双向桥臂18。

[0191] 具体地，双向桥臂18分别与外部充电口2、桥臂变换器13连接，通过控制模块54控制开关模块中各个开关的通断状态，以实现交流充电模式、直流充电模式和驱动模式的切
换，当切换到交流充电模式时，交流充电口21、电感12、桥臂变换器13、双向桥臂、变压单元
14、第一双向H桥15、外部电池3形成交流充电电路。

[0192] 进一步地，外部电池3、第一双向H桥、变压单元14、双向桥臂18、桥臂变换器13、电感12以及交流充电口21形成交流放电电路。在该交流放电电路中，双向桥臂18和第一相桥
臂131配合作用，形成一个双向H桥，将直流电转换为交流电，以供交流充电口21放电。

[0193] 当切换到直流充电模式时，直流充电口21、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15、外部电池3形成直流充电电路，或，直流外部充电口2、电感12、第一相桥臂、外
部电池3形成直流充电。

[0194] 进一步地，外部电池3、第一双向H桥15、变压单元14、桥臂变换器13、电感12以及直流充电口22形成直流放电电路，或者，外部电池3、第一相桥臂131、电感12以及直流充电口
22形成直流放电电路。

[0195] 当切换到驱动模式时，外部电池3、桥臂变换器13和外部电机4形成驱动电路。

[0196] 在本实施例中，交流充电口21、电感12、桥臂变换器13、双向桥臂18、变压单元14、第一双向H桥15以及外部电池3形成交流充电电路，在该能量转换装置1中，双向桥臂18与桥
臂变换器13中的第一相桥臂配合作用，形成一个双向H桥，将交流电转换为直流电，然后利
用桥臂变换器13中的第二相桥臂和第三相桥臂将直流电转换为交流电，以使变压单元14接
收到高频交流电，继而经过第一双向H桥15整流为直流电，以供外部电池3充电。

[0197] 进一步地，作为本申请一种实施方式，参见图22，车载充电模块51、电机控制模块52、双向DC/DC模块53集成在第一箱体6中；需要说明的是，在本身请的其他实施例中，车载
充电模块51、电机控制模块52、双向DC/DC模块53也可以分开设置在两个或三个箱体中，此
处不做具体限制。

[0198] 进一步地，作为本申请一种实施方式，动力系统5还包括第一电容C1，第一电容C1与电机控制模块52并联，第一电容集成在第一箱体6中。

[0199] 具体工作时，当该动力系统5工作于直流充电模式或者交流充电模式时，第一电容C1在外部电池3的直流充电过程中或者交流充电过程中，除了对电机控制模块52输出的电
压进行滤波外，并可根据电机控制模块52输出的电压进行储能，以完成外部电池3的直流充
电或交流充电。

[0200] 在本实施例中，通过在动力系统5中设置第一电容，使得该第一电容C1在电机控制模块52或者电机控制模块52和车载充电模块51输出的电压进行滤波外，同时可根据电机控
制模块52或者电机控制模块52和车载充电模块51输出的电压进行储能，以完成外部电池3
的直流充电或交流充电，以此保证动力系统5的正常充电功能外，还可保障其他杂波不会对
充电过程进行干扰。

[0201] 在本实施例中，将车载充电模块51、电机控制模块52、双向DC/DC模块53集成在第一箱体6中，可使得动力系统5的整体结构更加紧凑，进而缩小了动力系统5的体积，从而减
小了应用该动力系统5的车辆的重量。

[0202] 进一步地，作为本申请一种实施方式，如图22所示，动力系统5还包括减速机56，该减速机56与电机动力耦合，并且减速机56、电机集成在第二箱体7中。

[0203] 进一步地，作为本申请一种实施方式，第一箱体6与第二箱体7固定连接。

[0204] 具体实施时，第一箱体6和第二箱体7可采用任何具有固定作用的连接件连接，或者第一箱体6上设置有可与第二箱体7连接的固定件，或者第二箱体7上设置有可与第一箱
体6连接的固定件，此处不做具体限制。

[0205] 在本实施例中，将第一箱体6和第二箱体7固定，可有效防止第一箱体6和第二箱体7之间分离，从而保证车载充电模块51、电机控制模块52、双向DC/DC模块53、外部电机4以及
减速机56之间不会因箱体脱落而发生故障，提高了动力系统5的工作可靠性与稳定性。

[0206] 需要注意的是，在本实施例中的动力系统5中的能量转换装置1、控制模块54以及开关模块的详细工作原理具体工作过程可参考前述关于能量转换装置1的详细描述，此处
不再赘述。

[0207] 在本申请中，本申请提供的车辆通过采用包括车载充电模块51、电机控制模块52以及双向DC/DC模块53的动力系统5，使得车辆在应用该动力系统5时，可分时工作于驱动模
式、直流充电模式以及交流充电模式，进而实现采用同一电路结构进行车辆的电机驱动和
电池充电，电路集成度高且电路结构简单，从而降低了电路成本，减小了电路体积，解决了
现有的电机驱动与充电系统总体电路结构复杂、集成度低、体积大且成本高的问题。

[0208] 如图23所示，本申请还提出了一种能量转换装置8，该能量转换装置8包括充电连接端组81、桥臂变换器13、电感12、驱动输出连接端组82、变压单元14、第一双向H桥15、能量
存储连接端组83。

[0209] 具体地，参见图23，充电连接端组81包括第一充电连接端811和第二充电连接端812，桥臂变换器13，包括第一相桥臂131、第二相桥臂132、第三相桥臂133，第一相桥臂131、
第二相桥臂132、第三相桥臂133并联形成第一汇流端和第二汇流端，第二汇流端与第二充
电连接端812连接，电感12的一端与第一充电连接端811连接，电感12的另一端与第一相桥
臂131的中点连接，驱动输出连接端组82包括第一驱动输出连接端821、第二驱动输出连接
端822和第三驱动输出连接端823，第一驱动输出连接端821与第一相桥臂131的中点连接，
第二驱动输出连接端822与第二相桥臂132的中点连接，第三驱动输出连接端823与第三相
桥臂133的中点连接，变压单元14的输入端分别与第二相桥臂132的中点和第三相桥臂133
的中点连接，第一双向H桥15的输入端与变压单元的输出端连接，能量存储连接端组83包括
第一能量存储连接端831和第二能量存储连接端832，第一能量存储连接端831与第一汇流
端连接，第二能量存储连接端832与第二汇流端连接，第一双向H桥15的输出端分别与第一
能量存储连接端931、第二能量存储连接端832连接。

[0210] 进一步地，充电连接端组81中的第一充电连接端811和第二充电连接端812可以分别与外部充电口2连接，驱动输出连接端组82中的第一驱动输出连接端821、第二驱动输出
连接端822和第三驱动输出连接端823可以分别与外部电机4连接，能量存储连接端组83中
的第一能量存储连接端831和第二能量存储连接端832可以分别与外部电池3连接。

[0211] 在本实施例中，通过充电连接端组81向电感12、桥臂变换器13供电，电感12、桥臂变换器13、变压单元14以及第一双向H桥15通过能量存储连接端组83形成对外部电池3充电
的充电电路，外部电池3和桥臂变换器13通过驱动输出连接端组82和能量存储连接端组83
向外部电机4供电，以驱动外部电机4。

[0212] 进一步地，作为本申请一种实施方式，充电连接端组81与外部充电口2连接，充电连接端组81采用连接线、接插件或连接接口中的一种，驱动输出连接端组82与外部电机4连
接，驱动输出连接端组82采用连接线、接插件或连接接口中的一种，能量存储连接端组83与
外部电池3连接，能量存储连接端组83采用连接线、接插件或连接接口中的一种。

[0213] 进一步地，作为本申请一种实施方式，第一驱动输出连接端821、第二驱动输出连接端822和第三驱动输出连接端823分别与外部电机4中的电机线圈41中的第一相线圈、第
二相线圈、第三相线圈连接，第一驱动输出连接端821、第二驱动输出连接端822和第三驱动
输出连接端823均包括驱动连接线、驱动输出接插件或者能量储存连接接口。

[0214] 进一步地，作为本申请一种实施方式，外部电池3分别与第一能量存储连接端831、第二能量存储连接端832连接，第一能量存储连接端831、第二能量存储连接端832均包括能
量存储连接线、能量存储接插件或能量存储连接接口。

[0215] 进一步地，作为本申请一种实施方式，如图24所示，第一相桥臂131包括串联连接的第一功率开关Q1和第二功率开关Q2，第二相桥臂132包括串联连接的第三功率开关Q3和
第四功率开关Q4，第三相桥臂133包括串联连接的第五功率开关Q5和第六功率开关Q6。

[0216] 具体地，具体地，第一功率开关Q1和第二功率开关Q2的第一中点与电感12连接，第三功率开关Q3和第四功率开关Q4的第二中点与变压单元14连接，第五功率开关Q5和第六功
率开关Q6的第三中点与变压单元14连接，第一功率开关Q1的第一端、第三功率开关Q3的第
一端、第五功率开关Q5的第一端共接形成桥臂变换器13的第一汇流端，第二功率开关Q2的
第二端、第四功率开关Q4的第二端、第六功率开关Q6的第二端共接形成桥臂变换器13的第
二汇流端。

[0217] 在本实施方式中，采用三相交错控制工作方式控制桥臂变换器13的三相桥臂，可使得该能量转换装置1在充电时，直流侧纹波减小，且充电功率增大。另外，在充电模式时，
第一相桥臂131能够与电感12配合，完成PFC，并通过第一功率开关Q1进行升压并输出直流
电压，通过控制第二相桥臂132和第三相桥臂133中的功率开关配合作用，第二相桥臂132和
第三相桥臂133能够将直流电转换为高频交流电，在驱动模式下，通过控制桥臂变换器13中
的三相桥臂，将外部电池3输入的电能进行转换，调整电机线圈41的电压电流，实现对外部
电机4的驱动。

[0218] 进一步地，作为申请一种实施方式，如图25所示，该能量转换装置8中的变压单元14包括还初级线圈T0和第一次级线圈T1。

[0219] 参见图25，初级线圈T0的一端与第二中点连接，初级线圈T0的另一端与第三中点连接，第一次级线圈T1与第一双向H桥15连接。

[0220] 在本实施方式中，通过采用包括初级线圈T0和第一次级线圈T1的变压单元14，可以在其构成的直流充电回路中将输入的高频交流电转换成另一高频交流电输出，并且实现
了对变压单元14两侧电路的隔离，避免两侧电路之间出现的静电干扰，同时，在直流充电回
路中，复用了第二相桥臂132和第三相桥臂133，将直流电转换为交流电，从而精简了电路结
构，从而达到体积减小以及成本降低的目的。

[0221] 进一步地，作为申请一种实施方式，如图26所示，该能量转换装置8中的变压单元14包括第二次级线圈T2。

[0222] 具体地，第二次级线圈T2通过第二双向H桥16与蓄电池或车载放电口连接，当对蓄电池进行充电时，外部充电口2、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第二双向H桥16形成对
蓄电池的充电电路，当外部充电口2连接充电设备且车载放电口连接用电设备时，外部充电
口2、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第二双向H桥16形成对用电设备的充电电路，当外
部充电口2未连接充电设备且车载放电口连接用电设备时，外部电池3、第一双向H桥15、变
压单元14、第二双向H桥16形成对用电设备的放电电路。

[0223] 在本实施例中，通过采用包括初级线圈T0、第一次级线圈T1和第二次级线圈T2的变压单元14，使得该能量转换装置1在工作时，可通过外部充电口2、电感12、桥臂变换器13、
初级线圈T0、第二次级线圈T2、第二双向H桥16、以及蓄电池或车载放电口组成蓄电池充电
回路或者车载放电口回路，进而使得直流充电回路与蓄电池充电回路或者车载放电口回路
在工作时，彼此之间不会发生相互干扰，提高了电路可靠性，并且还可以使外部电池3对车
载放电口连接的用电设备进行放电，增加了整体控制电路的功能。

[0224] 需要注意的是，第二双向H桥16的结构和连接方式可以参见图11所示。

[0225] 进一步地，作为本申请一种实施方式，如图27所示，该能量转换装置8中的第一双向H桥15包括第七相桥臂151和第八相桥臂152。

[0226] 第七相桥臂151包括串联连接的第七功率开关Q7和第八功率开关Q8，第八相桥臂152包括串联连接的第九功率开关Q9和第十功率开关Q10。

[0227] 其中，第七功率开关Q7和第八功率开关Q8的第四中点与第一次级线圈T1的一端连接，第九功率开关Q9和第十功率开关Q10的第五中点与第一次级线圈T1的另一端连接，第七
功率开关Q7的第一端、第九功率开关Q9的第一端共接形成第一双向H桥15的第三汇流端，第
八功率开关Q8的第二端、第十功率开关Q10的第二端共接形成第一双向H桥15的第四汇流
端，第三汇流端与第一能量存储连接端831连接，第四汇流端与第二能量存储连接端832连
接。

[0228] 在本实施方式中，外部充电口2、电感12、第一相桥臂131、第二相桥臂132、第三相桥臂133、初级线圈T0、第一次级线圈T1、第七功率开关Q7、第八功率开关Q8、第九功率开关
Q9、第十功率开关Q10以及外部电池3形成直流充电回路电路，在其中，第七功率开关Q7、第
八功率开关Q8、第九功率开关Q9以及第十功率开关Q10形成全桥整流电路，通过该全桥整流
电路，将第一次级线圈T1输出的高频交流电整流为直流电，输出具有高频能量的直流电压，
以对外部电池3进行充电。

[0229] 另外，在本实施例中，外部电池3、第八功率开关Q8、第九功率开关Q9、第十功率开关Q10、变压单元14、桥臂变换器13、电感12以及外部充电口2形成直流放电电路，在其中，第
七功率开关Q7、第八功率开关Q8、第九功率开关Q9以及第十功率开关Q10形成全桥整流电
路，通过该全桥电路，将外部电池3输入的直流电转换为交流电。

[0230] 需要注意的是，由于能量转换装置8和上述能量转换装置1的工作原理相同，且，电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15和第二双向H桥16之间的连接关系和结构
相同，因此此处不再详细描述能量转换装置8工作原理。

[0231] 在本实施例中，本申请提供的能量转换装置8通过将充电连接端组81、桥臂变换器13、电感12、驱动输出连接端组82、变压单元14、第一双向H桥15、能量存储连接端组83集成
在一个电路中，可以利用桥臂变换器13实现外部电机4驱动，还可以利用桥臂变换器13中的
第一相桥臂131与电感12进行配合，实现PFC的同时，增加第一相桥臂131输出的电压，又可
以利用桥臂变换器13中的第二相桥臂132和第三相桥臂133将直流电转换为交流电，同时还
能够通过该能量转换装置8进行车辆电池的交流充放电和直流充放电，复用了桥臂变换器
13，精简了电路结构，提高了电路集成度的同时，降低了电路成本，减小了电路体积，并且电
路结构简单。

[0232] 此外，由于本申请提供的能量转换装置1既可以工作在交流充电模式，又可以工作在交流放电模式，从而将增加了充电的应用场景，拓展了应用范围。

[0233] 如图28所示，本申请还提出了一种动力系统9，该动力系统9包括能量转换装置8和控制模块54，其中，能量转换装置8包括车载充电模块91、电机控制模块92和双向DC/DC模块
93。

[0234] 车载充电模块91包括电感12和充电连接端组81，充电连接端组81包括第一充电连接端81和第二充电连接端82，电感12的一端与第一充电连接端81连接；电机控制模块92包
括桥臂变换器13和驱动输出连接端组82，桥臂变换器13包括第一相桥臂131、第二相桥臂
132、第三相桥臂133，第一相桥臂131的中点与电感12的另一端连接，第一相桥臂131、第二
相桥臂132、第三相桥臂133并联形成第一汇流端和第二汇流端，第二汇流端与第二充电连
接端82连接；驱动输出连接端组82包括第一驱动输出连接端821、第二驱动输出连接端822
和第三驱动输出连接端823，第一驱动输出连接端821与第一相桥臂131的中点连接，第二驱
动输出连接端822与第二相桥臂132的中点连接，第三驱动输出连接端823与第三相桥臂133
的中点连接；双向DC/DC模块93包括变压单元14、第一双向H桥15和能量存储连接端组83，变
压单元14的输入端分别与第二相桥臂132的中点、第三相桥臂133的中点连接，变压单元14
的输出端与第一双向H桥15的输入端连接；能量存储连接端组83包括第一能量存储连接端
831和第二能量存储连接端832，第一能量存储连接端831与第一汇流端连接，第二能量存储
连接端832与第二汇流端连接，第一双向H桥15的输出端分别与第一能量存储连接端831、第
二能量存储连接端832连接。

[0235] 进一步地，作为本申请一种实施方式，可参见图8，第一充电连接端811、第二充电连接端812分别与外部充电口2连接，第一驱动输出连接端821、第二驱动输出连接端822、第
三驱动输出连接端823分别与外部电机4中电机线圈41的第一相线圈、第二相线圈、第三相
线圈连接，外部电池3分别与第一能量存储连接端831、第二能量存储连接端连接832。

[0236] 进一步地，该系统9中的能量转换装置8还包括开关模块19，控制模块54用于控制开关模块19，以实现充电模式和驱动模式的切换。

[0237] 需要注意的是，能量转换装置8和能量转换装置1的开关模块19的结构相同，所述处置也相同，同时起的作用也相同，能量转换装置8中的各个开关单元可参见图18和图19，
控制模块54控制开关模块19中的各个开关单元和能量转换装置1中的功率开关，以切换能
量转换装置1的工作模式。

[0238] 具体地，当该能量转换装置8工作于驱动模式时，外部电池3通过桥臂变换器13驱动外部电机4工作，具体地，外部电池3向桥臂变换器13提供直流电，桥臂变换器13中的第一
相桥臂131将直流电转换三相交流电，将三相交流电输入外部电机4以驱动外部电机4运转，
外部电机4输出交流电，并经由桥臂变换器13中的第二相桥臂132和第三相桥臂133转换输
出直流电，回流给外部电池3。

[0239] 进一步地，当该能量转换装置8工作于充电模式时，具体地，在充电模式下，外部充电口2、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15形成对外部电池3充电的充电电
路。

[0240] 外部充电口2提供的电源是直流电源，当外部外部充电口2提供的电源是直流电源时，外部充电口2、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15以及外部电池3形成
直流充电电路，此时，外部充电口2输出的直流电经过电感12和桥臂变换器13中的第一相桥
臂131进行升压，并输出直流电，桥臂变换器13中的第二相桥臂132和第三相桥臂133将第一
相桥臂131输出的直流电转换并输出交流电，变压单元14将高频交流电转换并输出另一高
频交流电，第一双向H桥15对变压单元14输出的高频交流电进行整流并输出直流电以为外
部电池3充电。

[0241] 或者，外部充电口2、电感12、第一相桥臂131、外部电池3形成直流充电电路，此时，外部充电口2输出的直流电经过电感12和桥臂变换器13中的第一相桥臂131进行升压，并输
出直流电以供外部电池3充电。

[0242] 另外，外部电池3、第一双向H桥15、变压单元14、桥臂变换器13、电感12以及直流充电口22形成直流放电电路，或者外部电池3、第一相桥臂131、电感12以及直流充电口22形成
直流放电电路。

[0243] 需要说明的是，在本实施例中，直流放电工作模式与直流充电工作模式原理相反，直流放电工作模式的具体工作原理可参考直流充电模式的具体工作过程，此处不再赘述。

[0244] 具体实施时，直流电源或者交流电源通过外接充电口2向动力系统9提供直流电或者交流电，并且直流电源可以是外部交流电源经过整流后的直流电，也可以是外部充电桩
输出的直流电，此处不做具体限制。

[0245] 进一步地，作为本申请一种实施方式，参见图12，外部充电口2为交流充电口21，该能量转换装置8还包括第一整流模块17a。

[0246] 具体地，第一整流模块17a分别与交流充电口21、第一充电连接端811、第二充电连接端812连接，第一整流模块17a连接在交流充电口21与充电连接端组81之间。

[0247] 通过控制模块54控制开关模块中各个开关的通断状态，以实现交流充电模式和驱动模式的切换，当切换到交流充电模式时，控制模块54用于控制交流充电口21、第一整流模
块17a、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15、外部电池3形成的交流充电电
路，或者，交流充电口21、第一整流模块17a、电感12、第一相桥臂131以及外部电池3形成交
流充电电路。当控制模块54切换到驱动模式时，外部电池3、桥臂变换器13和外部电机4形成
驱动电路。

[0248] 进一步地，外部电池3、第一双向H桥15、变压单元14、桥臂变换器13、电感12、第一整流模块17a以及交流充电口21形成交流放电电路，或者，外部电池3、第一相桥臂131、电感
12、第一整流模块17a以及交流充电口21形成交流放电电路，在上述交流放电电路中，通过
切换第一整流模块17a中的功率开关，将直流电转换为交流电以供交流充电口21放电。

[0249] 在本实施例中，通过第一整流模块17a将交流充电口21输出的交流电整流为直流电，以对外部电池3进行充电，或者，第一整流模块17a将将直流电转换为交流电，以供交流
充电口21放电。

[0250] 进一步地，作为本申请一种实施方式，参见图14，外部充电口2为交流充电口21和直流充电口22，该能量转换装置8还包括第二整流模块17b。

[0251] 具体地，第二整流模块17b分别与交流充电口21、第一充电连接端811、第二充电连接端812连接，第一整流模块17a连接在交流充电口21与充电连接端组81之间，直流充电口
22分别与第一充电连接端811、第二充电连接端812连接。

[0252] 通过控制模块54控制开关模块中各个开关的通断状态，以实现交流充电模式、直流充电模式和驱动模式的切换，当切换到交流充电模式时，交流充电口21、第二整流模块
17b、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15、外部电池3形成交流充电电路，或
者，交流充电口21、第二整流模块17b、电感12、第一相桥臂131以及外部电池3形成交流充电
电路。

[0253] 进一步地，外部电池3、第一双向H桥15、变压单元14、桥臂变换器13、电感12、第二整流模块17b以及交流充电口21形成交流放电电路，或者，外部电池3、第一相桥臂131、电感
12、第二整流模块17b以及交流充电口21形成交流放电电路，在上述交流放电电路中，通过
切换第二整流模块17b中的功率开关，将直流电转换为交流电以供交流充电口21放电。

[0254] 当切换到直流充电模式时，直流充电口22、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15、外部电池3形成直流充电电路；或，直流充电口22、电感12、桥臂变换器13的第
一相桥臂、外部电池3形成直流充电电路。

[0255] 进一步地，外部电池3、第一双向H桥15、变压单元14、桥臂变换器13、电感12以及直流充电口22形成直流放电电路，或者，外部电池3、第一相桥臂131、电感12以及直流充电口
22形成直流放电电路。

[0256] 当切换到驱动模式时，外部电池3、桥臂变换器13和外部电机4形成驱动电路。

[0257] 在本实施例中，第二整流模块17b将交流充电口21输出的交流电整流为直流电，以对外部电池3进行充电，或者，第二整流模块17b将直流电转换为交流电，以供交流充电口21
放电。

[0258] 进一步地，作为本申请一种实施方式，参见图15，该能量转换装置8还包括双向桥臂18。

[0259] 具体地，双向桥臂18分别与第二充电连接端812、第一汇流端、第二汇流端连接。

[0260] 通过控制模块54控制开关模块中各个开关的通断状态，以实现交流充电模式、直流充电模式和驱动模式的切换，当切换到交流充电模式时，交流充电口21、电感12、桥臂变
换器13、双向桥臂、变压单元14、第一双向H桥15、外部电池3形成交流充电电路。

[0261] 进一步地，外部电池3、第一双向H桥、变压单元14、双向桥臂18、桥臂变换器13、电感12以及交流充电口21形成交流放电电路。在该交流放电电路中，双向桥臂18和第一相桥
臂131配合作用，形成一个双向H桥，将直流电转换为交流电，以供交流充电口21放电。

[0262] 当切换到直流充电模式时，直流充电口21、电感12、桥臂变换器13、变压单元14、第一双向H桥15、外部电池3形成直流充电电路，或，直流外部充电口2、电感12、第一相桥臂、外
部电池3形成直流充电。

[0263] 进一步地，外部电池3、第一双向H桥15、变压单元14、桥臂变换器13、电感12以及直流充电口22形成直流放电电路，或者，外部电池3、第一相桥臂131、电感12以及直流充电口
22形成直流放电电路。

[0264] 当切换到驱动模式时，外部电池3、桥臂变换器13和外部电机4形成驱动电路。

[0265] 在本实施例中，交流充电口21、电感12、桥臂变换器13、双向桥臂18、变压单元14、第一双向H桥15以及外部电池3形成交流充电电路，在该能量转换装置1中，双向桥臂18与桥
臂变换器13中的第一相桥臂131配合作用，形成一个双向H桥，将交流电转换为直流电，然后
利用桥臂变换器13中的第二相桥臂132和第三相桥臂133将直流电转换为交流电，以使变压
单元14接收到高频交流电，继而经过第一双向H桥15整流为直流电，以供外部电池3充电。

[0266] 进一步地，作为本申请一种实施方式，车载充电模块91、电机控制模块92、双向DC/DC模块93集成在第一箱体6中；需要说明的是，在本身请的其他实施例中，车载充电模块91、
电机控制模块92、双向DC/DC模块93也可以分开设置在两个或三个箱体中，此处不做具体限
制。

[0267] 在本实施例中，将车载充电模块91、电机控制模块92、双向DC/DC模块93集成在第一箱体6中，可使得动力系统9的整体结构更加紧凑，进而缩小了动力系统9的体积，从而减
小了应用该动力系统9的车辆的重量。

[0268] 进一步地，作为本申请一种实施方式，动力系统9还包括减速机56，该减速机56与电机动力耦合，并且减速机56、电机集成在第二箱体7中。

[0269] 进一步地，作为本申请一种实施方式，第一箱体6与第二箱体7固定连接。

[0270] 具体实施时，第一箱体6和第二箱体7可采用任何具有固定作用的连接件连接，或者第一箱体6上设置有可与第二箱体7连接的固定件，或者第二箱体7上设置有可与第一箱
体6连接的固定件，此处不做具体限制。

[0271] 在本实施例中，将第一箱体6和第二箱体7固定，可有效防止第一箱体6和第二箱体7之间分离，从而保证车载充电模块91、电机控制模块92、双向DC/DC模块93、外部电机4以及
减速机56之间不会因箱体脱落而发生故障，提高了动力系统9的工作可靠性与稳定性。

[0272] 需要注意的是，在本实施例中的动力系统9中的能量转换装置8、控制模块54以及开关模块的详细工作原理具体工作过程可参考前述关于能量转换装置8的详细描述，此处
不再赘述。

[0273] 进一步地，本申请还提供了一种车辆，该车辆包括上述实施例描述的动力系统5或动力系统9。本申请实施例车辆中的动力系统9的具体工作原理，可参考前述关于动力系统5
或动力系统9详细描述，此处不再赘述。

[0274] 在本申请中，本申请提供的车辆通过采用包括车载充电模块51、电机控制模块52、双向DC/DC模块53以及控制模块54的动力系统5或采用包括车载充电模块91、电机控制模块
92、双向DC/DC模块93以及控制模块94的动力系统9，使得车辆在应用动力系统5或者动力系
统9时，可分时工作于驱动模式、直流充电模式以及交流充电模式，进而实现采用同一电路
结构进行车辆的电机驱动和电池充电，电路集成度高且电路结构简单，从而降低了电路成
本，减小了电路体积，解决了现有的电机驱动与充电系统总体电路结构复杂、集成度低、体
积大且成本高的问题。

[0275] 以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。