CN112389235B - 能量转换装置及车辆 - Google Patents

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Abstract

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，电机线圈包括第一绕组单元和第二绕组单元，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或者直流放电电路，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可采用可逆PWM整流器以及电机，或直流充电回路和直流放电回路可采用了功率开关模块以及电机，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。

Description

能量转换装置及车辆
技术领域
本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种能量转换装置及车辆。
背景技术
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。
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。
发明内容
本申请的目的在于提供一种能量转换装置及车辆，能够实现对用电设备进行放电以及接收供电设备的充电。
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、功率开关模块和开关模块，所述可逆PWM整流器以及所述功率开关模块并联连接，所述电机线圈包括第一绕组单元和第二绕组单元，所述第一绕组单元连接所述可逆PWM整流器，所述第二绕组单元分别连接所述可逆PWM整流器和所述功率开关模块，所述第一绕组单元和所述第二绕组单元之间通过所述开关模块连接；
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，所述第一绕组单元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。
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。
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、第一绕组单元、第二绕组单元、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、加热模式、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、第一绕组单元、第二绕组单元形成驱动回路，当工作于加热模式时，外部的电池与可逆PWM整流器、第一绕组单元、第二绕组单元形成加热回路，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、加热回路中均采用可逆PWM整流器以及电机，直流充电回路和直流放电回路中可采用可逆PWM整流器以及电机或者直流充电回路和直流放电回路中可采用电机、功率开关模块和开关模块，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回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，此外，在电机线圈中的每相线圈中设置多相线圈支路，并使多相线圈中的部分线圈支路或者全部线圈支路分别构成第一绕组单元和第二绕组单元，通过电机定子绕组串联接法，使第一绕组单元和第二绕组单元串联在直流充放电电路中，以增大使用时的感量，能够充分利用电机绕组电感，增加电机的等效串联感量，扩展电机的功能，减少现有的功能器件，降低整车的成本，成本低，兼容性好。
附图说明
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。
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；
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；
图3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；
图4是本申请实施例一提供的一种能量转换装置中的电机的另一结构示意图；
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另一结构示意图；
图6是本申请实施例一提供的一种能量转换装置中的电机的另一结构示意图；
图7是本申请实施例一提供的一种能量转换装置中的电机的另一结构示意图；
图8是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的电路图；
图9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；
图10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；
图11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；
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；
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；
图14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；
图15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；
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；
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；
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；
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；
图20是本申请实施例二提供的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
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。
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。
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、功率开关模块104和开关模块105，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包括第一绕组单元131和第二绕组单元132，第一绕组单元131连接可逆PWM整流器102，第二绕组单元132分别连接可逆PWM整流器102和功率开关模块104，第一绕组单元131和第二绕组单元132之间通过开关模块105连接；
外部的直流口106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，第一绕组单元131以及功率开关模块104、可逆PWM整流器102均与外部的直流口106连接，可逆PWM整流器102、功率开关模均与外部的电池101连接。
其中，可逆PWM整流器102包括多相桥臂，桥臂数量根据电机线圈103的相数进行配置，每相逆变器桥臂包括两个功率开关单元，功率开关单元可以是晶体管、IGBT、MOSFET管、SiC等器件类型，桥臂中两个功率开关单元的连接点连接电机中的一相线圈，可逆PWM整流器102中的功率开关单元可以根据外部控制信号实现导通和关闭；功率开关模块104包括至少两个功率开关单元，功率开关模块104根据控制信号可以实现能量转换装置中不同的回路导通；外部的直流口106用于连接直流供电设备或者直流用电设备，可以接收直流供电设备输出的电流或者向直流用电设备输出电流，外部的电池101可以为车辆内的电池，例如动力电池等。
其中，形成第一绕组单元131的连接点和形成第二绕组单元132的连接点为不同的连接点，即第一绕组单元131和第二绕组单元132具有不同的中性点。
其中，第一绕组单元131包括至少两个相端点和至少两个中性点，并且其中两个中性点分别引出第一中性线和第二中性线，第二绕组单元132包括至少两个相端点和至少两个中性点，并且其中两个中性点分别引出第三中性线和第四中性线，第一绕组单元131和第二绕组单元132具有不同的相端点，并且第一绕组单元131和第二绕组单元132均通过相端点连接可逆PWM整流器102，第一绕组单元131通过第一中性线连接直流口106，并且其第二中性线通过开关模块105连接第二绕组单元132的第三中性线，第二绕组单元132通过第四中性线连接功率开关模块104，可以看出第一绕组单元131和第二绕组单元132分别接于可逆PWM整流器102，当可逆PWM整流器102处于关断状态开关模块105处于导通状态时，从直流口106输入的电流依次经过第一绕组单元131、开关模块105、第二绕组单元132、功率开关模块104对电池101进行充电，此时，第一绕组单元131和第二绕组单元132串联于电路中。
其中，能量转换装置还包括控制模块，控制模块分别与可逆PWM整流器102、功率开关模块104以及开关模块105连接，并向可逆PWM整流器102、功率开关模块104以及开关模块105发送控制信号，控制模块可以包括整车控制器、可逆PWM整流器102的控制电路和BMS电池管理器电路，三者通过CAN线连接，控制模块中的不同模块根据所获取的信息控制功率开关模块104、开关模块105、可逆PWM整流器102中功率开关的导通和关断以实现不同电流回路的导通。
其中，该能量转换装置可以工作于驱动模式、直流充电模式和直流放电模式：
当该能量转换装置工作于驱动模式时，外部的电池101与可逆PWM整流器102和第一绕组单元131形成第一驱动回路，外部的电池101与可逆PWM整流器102和第二绕组单元132形成第二驱动回路，外部的电池101与可逆PWM整流器102和第一绕组单元131以及第二绕组单元132形成第三驱动回路，外部的电池101向可逆PWM整流器102提供直流电，可逆PWM整流器102将直流电逆变为三相交流电，并将三相交流电输入电机线圈103以驱动电机运转。
当该能量转换装置工作于直流充电模式时，外部的直流口106、能量转换装置、外部的电池101形成直流充电电路，外部直流口106连接直流供电设备，并为直流充电电路提供直流电源，当该能量转换装置工作于直流放电模式时，外部的电池101、能量转换装置、外部的直流口106形成直流放电电路，外部直流口106连接直流用电设备，直流放电电路为直流用电设备提供直流电源。
当该能量转换装置工作于加热模式时，外部的电池101与可逆PWM整流器102、第一绕组单元131、第二绕组单元132形成加热回路，外部的电池101向可逆PWM整流器102提供直流电，可逆PWM整流器102将直流电逆变为多相电机相电流，并将多相电机相电流输入第一绕组单元131和第二绕组单元132以对电机线圈进行加热，其中电机转子可以处于静止状态或者旋转状态或者来回转动状态或者小范围位置的摆动状态，电池通过电机绕组放电，电机绕组产热加热冷却介质给电池或者其它设备加热。
本申请实施例一种能量转换装置的技术效果在于：通过采用包括可逆PWM整流器102、第一绕组单元131、第二绕组单元132、功率开关模块104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101与可逆PWM整流器102、第一绕组单元131、第二绕组单元132形成驱动回路，当工作于充电模式时，外部的直流口106通过能量转换装置与外部的电池101形成直流充电电路，当工作于放电模式时，外部的电池101通过能量转换装置与外部的直流口106形成直流放电电路，当工作于加热模式时，外部的电池与可逆PWM整流器、第一绕组单元、第二绕组单元形成加热回路，通过驱动回路可以实现驱动电机输出功率，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101电量不足时接收直流供电设备的充电，以及在外部的电池101电量充足时向直流用电设备进行放电，通过加热电路可以实现对车辆内部待加热设备的加热，驱动回路、直流充电回路、直流放电回路以及加热回路中均采用电机线圈103，实现了电机的高度复用，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回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，此外，在电机线圈103中的每相线圈中设置多相线圈支路，并使多相线圈中的部分线圈支路或者全部线圈支路分别构成第一绕组单元131和第二绕组单元132，通过电机定子绕组串联接法，使第一绕组单元131和第二绕组单元132串联在直流充放电电路中，以增大使用时的感量，能够充分利用电机绕组电感，增加电机的等效串联感量，扩展电机的功能，减少现有的功能器件，降低整车的成本，成本低，兼容性好。
对于能量转换装置与外部的电池101、供电设备或者用电设备形成的电路结构包括以下实施方式：
作为第一种实施方式，外部的直流口106通过能量转换装置中的第一绕组单元131、开关模块105、第二绕组单元132和功率开关模块104与外部的电池101形成第一直流充电电路或者第一直流放电电路。
其中，在直流充电模式下，控制开关模块105导通，外部的直流口106、第一绕组单元131、开关模块105、第二绕组单元132、功率开关模块104与外部的电池101形成第一直流充电电路，在上述充电模式下，外部的直流口106连接直流供电设备，为第一直流充电电路提供直流电源，直流供电设备、第一绕组单元131、开关模块105、第二绕组单元132、功率开关模块104形成第一直流充电储能回路，直流供电设备、第一绕组单元131、开关模块105、第二绕组单元132、功率开关模块104、外部的电池101形成第一直流充电续流回路，第一直流充电电路包括第一直流充电储能回路和第一直流充电续流回路，在第一直流充电储能回路工作过程中，直流供电设备通过向第一直流充电储能回路输出电能将电能存储在第一绕组单元131和第二绕组单元132中，在第一直流充电续流回路工作过程中，直流供电设备、第一绕组单元131和第二绕组单元132一同通过第一直流充电续流回路为外部的电池101进行充电，实现了直流供电设备通过第一直流充电电路对外部的电池101进行充电的过程。
其中，在直流放电模式下，控制开关模块105导通，外部的电池101、功率开关模块104、第二绕组单元132、开关模块105、第一绕组单元131、外部的直流口106形成第一直流放电电路，在上述放电模式下，外部的直流口106连接直流用电设备，外部的电池101通过第一直流放电电路为直流用电设备提供直流电源，外部的电池101、功率开关模块104、第二绕组单元132、开关模块105、第一绕组单元131形成第一直流放电储能回路，功率开关模块104、第二绕组单元132、开关模块105、第一绕组单元131、直流用电设备形成第一直流放电续流回路，直流放电电路包括第一直流放电储能回路和第一直流放电续流回路，在第一直流放电储能回路工作过程中，外部的电池101通过向第一直流放电储能回路输出电能将电能存储在第一绕组单元131和第二绕组单元132中，在第一直流放电续流回路工作过程中，第一绕组单元131和第二绕组单元132为直流用电设备进行放电，实现了外部的电池101通过第一直流放电电路对直流用电设备进行放电的过程。
本申请第一种实施方式的技术效果在于：通过外部的直流口106、第一绕组单元131、开关模块105、第二绕组单元132、功率开关模块104以及外部的电池101形成第一直流充电电路或者第一直流放电电路，使得该能量转换装置分时工作于驱动模式、充电模式以及放电模式，当工作于驱动模式时，外部的电池101与可逆PWM整流器102、第一绕组单元131和第二绕组单元132形成驱动回路，当工作于充电模式时，外部的直流口106、第一绕组单元131、开关模块105、第二绕组单元132、功率开关模块104与外部的电池101形成直流充电电路，当工作于放电模式时，外部的电池101、功率开关模块104、第二绕组单元132、开关模块105、第一绕组单元131、外部的直流口106形成直流放电电路，通过驱动回路驱动电机输出功率，通过直流放电电路和直流充电电路对外进行放电和接收充电，实现了在外部的电池101电量不足时接收直流供电设备的充电，以及在外部的电池101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第一绕组单元131和第二绕组单元132，实现了电机的高度复用，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，解决了现有控制电路结构复杂、集成度低、体积大且成本高的问题。
作为第二种实施方式，外部的直流口106连接直流供电设备时，直流供电设备通过能量转换装置中的第一绕组单元131、开关模块105、第二绕组单元132和功率开关模块104与外部的电池101形成第一直流充电电路；直流供电设备通过能量转换装置中的第一绕组单元131、可逆PWM整流器102与外部的电池101形成第二直流充电电路；直流供电设备通过能量转换装置中的第一绕组单元131、开关模块105、第二绕组单元132、可逆PWM整流器102与外部的电池101形成第三直流充电电路；能量转换装置根据外部控制信号选择第一直流充电电路、第二直流充电电路以及第三直流充电电路中的任意一者工作。
其中，直流供电设备、第一绕组单元131、开关模块105、第二绕组单元132、功率开关模块104以及外部的电池101形成的第一直流充电电路的工作过程，请参见第一种实施方式，在此不再赘述。
其中，在直流充电模式下，控制开关模块105处于断开状态，直流供电设备、第一绕组单元131、可逆PWM整流器102以及外部的电池101形成第二直流充电电路，直流供电设备、第一绕组单元131、可逆PWM整流器102形成第二直流充电储能回路，直流供电设备、第一绕组单元131、可逆PWM整流器102以及外部的电池101形成第二直流充电续流回路，第二直流充电电路包括第二直流充电储能回路和第二直流充电续流回路，在第二直流充电储能回路工作过程中，直流供电设备通过向第二直流充电储能回路输出电能将电能存储在第一绕组单元131中，在第二直流充电续流回路工作过程中，直流供电设备与第一绕组单元131一同通过第二直流充电续流回路为外部的电池101进行充电，实现了直流供电设备通过第二直流充电电路对外部的电池101进行充电的过程。
其中，在直流充电模式下，控制开关模块105处于导通状态，直流供电设备、第一绕组单元131、开关模块105、第二绕组单元132、可逆PWM整流器102以及外部的电池101形成第三直流充电电路，直流供电设备、第一绕组单元131、开关模块105、第二绕组单元132、可逆PWM整流器102形成第三直流充电储能回路，直流供电设备、第一绕组单元131、开关模块105、第二绕组单元132、可逆PWM整流器102以及外部的电池101形成第三直流充电续流回路，第三直流充电电路包括第三直流充电续流回路和第三直流充电续流回路，在第三直流充电续流回路工作过程中，直流供电设备通过向第三直流充电续流回路输出电能将电能存储在第一绕组单元131和第二绕组单元132中，在第三直流充电续流回路工作过程中，直流供电设备、第一绕组单元131、第二绕组单元132一同通过第三直流充电续流回路为外部的电池101进行充电，实现了直流供电设备通过第三直流充电电路对外部的电池101进行充电的过程。
其中，能量转换装置根据外部控制信号选择第一直流充电电路、第二直流充电电路以及第三直流充电电路中的任意一者工作，是指能量转换装置根据外部控制信号通过控制功率开关模块104、开关模块105、可逆PWM整流器102实现选择第一直流充电电路、第二直流充电电路或者第三直流充电电路工作，当控制功率开关模块104、开关模块105处于工作状态以及控制可逆PWM整流器102处于不工作状态时实现选择第一直流充电电路工作，当控制功率开关模块104、开关模块105处于不工作状态以及控制可逆PWM整流器102处于工作状态时实现选择第二直流充电电路工作，当控制开关模块105以及控制可逆PWM整流器102均处于工作状态时实现选择第三直流充电电路工作，第一直流充电电路和第二直流充电电路不能处于同时工作状态。
其中，第一直流充电电路、第二直流充电电路以及第三直流充电电路的区别在于第一直流充电电路通过功率开关模块104和开关模块105形成回路，第二直流充电电路通过可逆PWM整流器102形成回路，第三直流充电电路通过开关模块105和可逆PWM整流器102形成回路，其中采用第一直流充电电路仅需要控制功率开关模块104和开关模块105即可实现，实现第一绕组单元131内绕组串联，第二绕组单元132内绕组串联，同时第一绕组单元131和第二绕组单元132外部再串联，增大电机使用时的等效感量，减小电流纹波，回路损耗和EMC，电机各相绕组电流大小基本一致且同相位，第一绕组单元131产生的合成磁场强度基本为零和第二绕组单元132产生的合成磁场强度基本为零，电机所有绕组产生的合成磁场强度基本为零，电机转子没有退磁的风险，电机没有扭矩输出，合成磁场强度基本为零极大降低电机铁耗，提高充放电时的效率，无需控制可逆PWM整流器102，控制方式简单，并且功率开关模块104的成本和功耗均较低，充放电效率高。
本申请第二种实施方式的技术效果在于：当外部的充电口连接直流供电设备时，通过直流供电设备、第一绕组单元131、开关模块105、第二绕组单元132、功率开关模块104以及外部的电池101形成的第一直流充电电路，通过直流供电设备、第一绕组单元131、可逆PWM整流器102以及外部的电池101形成第二直流充电电路，通过直流供电设备、第一绕组单元131、开关模块105、第二绕组单元132、可逆PWM整流器102以及外部的电池101形成第三直流充电电路，可以根据不同的需求选择第一直流充电电路或者第二直流充电电路或者第三直流充电电路工作，尤其是当可逆PWM整流器102处于驱动模式时或者加热模式，无法实现第一直流充电电路或者第三直流充电电路进行充电，此时可以选择第二直流充电电路工作，实现了电机输出驱动功率和第二直流充电电路进行充电的同时进行或者电机输出加热功率和第二直流充电电路进行充电的同时进行或者电机输出驱动功率和加热功率和第二直流充电电路进行充电的同时进行。
作为第三种实施方式，外部的直流口106连接直流用电设备时，外部的电池101通过能量转换装置中的功率开关模块104、第二绕组单元132、开关模块105、第一绕组单元131与直流用电设备形成第一直流放电电路；外部的电池101通过能量转换装置中的可逆PWM整流器102、第一绕组单元131与直流用电设备形成第二直流放电电路；外部的电池101通过能量转换装置中的可逆PWM整流器102、第二绕组单元132、开关模块105、第一绕组单元131与直流用电设备形成第三直流放电电路；能量转换装置根据外部控制信号选择第一直流放电电路、第二直流放电电路以及第三直流放电电路中的任意一者工作。
其中，外部的电池101、功率开关模块104、第二绕组单元132、开关模块105、第一绕组单元131以及直流用电设备形成的第一放电电路的工作过程，请参见第一种实施方式，在此不再赘述。
其中，在直流放电模式下，控制开关模块105处于关断状态，外部的电池101、可逆PWM整流器102、第一绕组单元131以及直流用电设备形成第二直流放电电路，外部的电池101、可逆PWM整流器102、第一绕组单元131、直流用电设备形成第二直流放电储能回路，可逆PWM整流器102、第一绕组单元131以及直流用电设备形成第二直流放电续流回路，第二放电电路包括第二直流放电储能回路和第二直流放电续流回路，在第二直流放电储能回路工作过程中，外部的电池101通过向第二直流放电储能回路输出电能将电能存储在第一绕组单元131中同时对直流用电设备进行放电，在第二直流放电续流回路工作过程中，第一绕组单元131通过第二直流放电续流回路对直流用电设备进行放电，实现了外部的电池101通过第二直流放电电路对直流用电设备进行放电的过程。
其中，在直流放电模式下，控制开关模块105处于导通状态，外部的电池101、可逆PWM整流器102、第二绕组单元132、开关模块105、第一绕组单元131以及直流用电设备形成第三直流放电电路，外部的电池101、可逆PWM整流器102、第二绕组单元132、开关模块105、第一绕组单元131、直流用电设备形成第三直流放电储能回路，可逆PWM整流器102、第二绕组单元132、开关模块105、第一绕组单元131以及直流用电设备形成第三直流放电续流回路，第三直流放电电路包括第三直流放电储能回路和第三直流放电续流回路，在第三直流放电储能回路工作过程中，外部的电池101通过向第三直流放电储能回路输出电能将电能存储在第一绕组单元131、第二绕组单元132中同时对直流用电设备进行放电，在第三直流放电续流回路工作过程中，第一绕组单元131、第二绕组单元132通过第三直流放电续流回路对直流用电设备进行放电，实现了外部的电池101通过第三直流放电电路对直流用电设备进行放电的过程。
其中，能量转换装置根据外部控制信号选择第一直流放电电路、第二直流放电电路以及第三直流放电电路中的任意一者工作，是指能量转换装置根据外部控制信号通过控制功率开关模块104、开关模块105、可逆PWM整流器102实现选择第一直流放电电路或者第二直流放电电路或者第三直流放电电路工作，当控制功率开关模块104处于工作状态时实现选择第一直流放电电路工作，当控制可逆PWM整流器102处于工作状态时实现选择第二直流放电电路工作，第一直流放电电路和第二直流放电电路不能处于同时工作状态。
其中，第一直流放电电路、第二直流放电电路以及第三直流放电电路的区别在于第一直流放电电路通过功率开关模块104和开关模块105形成回路，第二直流放电电路通过可逆PWM整流器102形成回路，第三直流放电电路通过开关模块105和可逆PWM整流器102形成回路，其中采用第一直流放电电路仅需要控制功率开关模块104和开关模块105即可实现，实现第一绕组单元131内绕组串联，第二绕组单元132内绕组串联，同时第一绕组单元131和第二绕组单元132外部再串联，增大电机使用时的等效感量，减小电流纹波，回路损耗和EMC，电机各相绕组电流大小基本一致且同相位，第一绕组单元131产生的合成磁场强度基本为零和第二绕组单元132产生的合成磁场强度基本为零，电机所有绕组产生的合成磁场强度基本为零，电机转子没有退磁的风险，电机没有扭矩输出，合成磁场强度基本为零极大降低电机铁耗，提高充放电时的效率，无需控制可逆PWM整流器102，控制方式简单，并且功率开关模块104的成本和功耗均较低，充放电效率高。
本申请第三种实施方式的技术效果在于：当外部的直流口106连接直流用电设备时，通过外部的电池101、功率开关模块104、第二绕组单元132、开关模块105、第一绕组单元131以及直流用电设备形成的第一放电电路，通过外部的电池101、可逆PWM整流器102、第一绕组单元131以及直流用电设备形成第二放电电路，通过外部的电池101、可逆PWM整流器102、第二绕组单元132、开关模块105、第一绕组单元131与直流用电设备形成第三直流放电电路，可以根据不同的需求选择第一直流放电电路或者第二直流放电电路工作，尤其是当可逆PWM整流器102处于驱动模式或者加热模式时，无法实现第一直流放电电路或者第三直流放电电路进行放电，此时可以选择第二放电电路工作，实现了电机输出驱动功率和第二放电直流电路进行放电的同时进行或者电机输出加热功率和第二直流放电电路进行放电的同时进行或者电机输出驱动功率和加热功率和第二直流放电电路进行放电的同时进行，其中电机转子可以处于静止状态或者旋转状态或者来回转动状态或者小范围位置的摆动状态，电池通过电机绕组放电，电机绕组产热加热冷却介质给电池或者其它设备加热。。
作为第四种实施方式，如图2所示，外部的交流口107通过能量转换装置与外部的电池101形成交流充电电路或者交流放电电路，其中，电机线圈103以及功率开关模块104均与外部的交流口107连接。
其中，外部的交流口107通过能量转换装置中的第一绕组单元131和第二绕组单元132、功率开关模块104、可逆PWM整流器102、外部的电池101形成交流充电电路或者交流放电电路，其中，所述开关模块和第一绕组单元、所述第二绕组单元均与外部的交流口连接。
其中，在交流充电模式下，外部的交流口107、第二绕组单元132、功率开关模块104、可逆PWM整流器102以及第一绕组单元131与外部的电池101形成交流充电电路，在上述充电模式下，外部充电口连接交流供电设备，为交流充电电路提供交流电源，交流供电设备、第二绕组单元132、功率开关模块104、可逆PWM整流器102以及第一绕组单元131形成交流充电储能回路，交流供电设备、第二绕组单元132、功率开关模块104、外部的电池101、可逆PWM整流器102以及第一绕组单元131形成交流充电续流回路，交流充电电路包括交流充电储能回路和交流充电续流回路，在交流充电储能回路工作过程中，交流供电设备通过向交流充电续流储能回路输出电能将电能存储在第一绕组单元131和第二绕组单元132中，在交流充电续流回路工作过程中，交流供电设备与第一绕组单元131和第二绕组单元132一同通过交流充电续流回路为外部的电池101进行充电，实现了交流供电设备通过交流充电电路对外部的电池101进行充电的过程，通过可逆PWM整流器102和功率开关模块104的桥臂控制实现PFC功率因数校正控制。
其中，在交流放电模式下，外部的电池101、功率开关模块104、第二绕组单元132、可逆PWM整流器102、第一绕组单元131、外部的交流口107形成交流放电电路，在上述放电模式下，外部的交流口107连接交流用电设备，外部的电池101通过交流放电电路为交流用电设备提供交流电源，外部的电池101、功率开关模块104、交流用电设备、电机线圈103、可逆PWM整流器102形成交流放电储能回路，功率开关模块104、交流用电设备、电机线圈103、可逆PWM整流器102形成交流放电续流回路，交流放电电路包括交流放电储能回路和交流放电续流回路，在交流放电储能回路工作过程中，外部的电池101通过向交流放电储能回路输出电能将电能存储在电机线圈103中同时对交流用电设备进行放电，在交流放电续流回路工作过程中，电机线圈103为交流用电设备进行放电，实现了外部的电池101通过交流放电电路对交流用电设备进行放电的过程。
本申请第四种实施方式的技术效果在于：当外部的充电口连接交流供电设备时，通过外部的交流口107、功率开关模块104、第一绕组单元131、第二绕组单元132、可逆PWM整流器102与外部的电池101形成交流充电电路，当外部的充电口连接交流用电设备时，并通过外部的电池101、功率开关模块104、第一绕组单元131、第二绕组单元132、可逆PWM整流器102、外部的直流口106形成交流放电电路，可以根据外部的充电口连接不同的模块选择直流充电、直流放电、交流充电或者交流放电，增加了能量转换装置的功能。
作为第五种实施方式，外部的直流口106通过能量转换装置与外部的电池101形成加热电路；
或者，外部的交流口107通过能量转换装置与外部的电池101形成加热电路。
其中，能量转换装置还包括与可逆PWM整流器102并联连接的储能模块，当外部的直流口106连接直流供电设备时，直流供电设备、电机线圈103、可逆PWM整流器102、储能模块形成加热电路，该加热电路的加热方式为直流供电设备向能量转换装置输出电流时，该电流流经电机线圈103使电机线圈103耗电产生热量，电机产热加热冷却水或者油等介质，介质将热量传递到其他设备模块，其中电机转子可以处于静止状态或者旋转状态或者来回转动状态或者小范围位置的摆动状态，电池通过电机绕组放电，电机绕组产热加热冷却介质给电池或者其它设备加热。例如用来加热电池101或者座椅等待加热设备。
其中，当外部的交流口107连接交流供电设备时，交流供电设备、电机线圈103、可逆PWM整流器102、储能模块形成加热电路，该加热电路的加热方式为交流供电设备向能量转换装置输出电流时，该电流流经电机线圈103使电机线圈103耗电产生热量，电机产热加热冷却水或者油等介质，介质将热量传递到其他设备模块，其中电机转子可以处于静止状态或者旋转状态或者来回转动状态或者小范围位置的摆动状态，电池通过电机绕组放电，电机绕组产热加热冷却介质给电池或者其它设备加热。
本申请第五种实施方式的技术效果在于：通过直流口106连接直流供电设备或者通过交流口107连接交流供电设备，并从直流供电设备或者交流供电设备进行取电使电机线圈103耗电产生热量，进而对流经电机线圈103的冷却回路中的介质进行加热，使被加热的介质通过冷却回路流经其他模块时对其他模块进行加热。
当该能量转换装置工作于加热模式时，电池与可逆PWM整流器和电机线圈形成加热回路，电池向可逆PWM整流器提供直流电，可逆PWM整流器将直流电逆变为多相电流，并将多相电流输入电机线圈，使电机线圈通入电流，对电机线圈进行加热，其中电机转子可以处于静止状态或者旋转状态或者来回转动状态或者小范围位置的摆动状态，电池通过电机绕组放电，电机绕组产热加热冷却介质给电池或者其它设备加热。此加热过程可以和直流充放电回路或者交流充放电回路同时进行；或者直流充放电回路或者交流充放电回路、驱动回路同时进行。
或者当该能量转换装置工作于加热模式时，电池与可逆PWM整流器和电机线圈、开关模块形成加热回路，电池向可逆PWM整流器提供直流电，可逆PWM整流器和开关模块将直流电从电机至少一套绕组中通过开关模块流入其他至少一套绕组中，使电机线圈通入电流，使电机线圈进行加热，其中电机转子可以处于静止状态或者旋转状态或者来回转动状态或者小范围位置的摆动状态，电池通过电机绕组放电，电机绕组产热加热冷却介质给电池或者其它设备加热。此加热过程可以和直流充放电回路同时进行；或者直流充放电回路和驱动回路同时进行。
当电机处于耗电产热给电池加热时，可以通过增大电池的充放电纹波的幅值和频率来使电池快速产热，同时结合电机产热加热冷却液加热电机，可以达到快速加热电池的目的。
作为第六种实施方式，可逆PWM整流器102根据外部控制信号使直流充电电路和加热电路协同工作，或者使驱动回路和加热电路协同工作，或者使直流充电电路、加热电路以及驱动回路协同工作，或者使直流放电电路和加热电路协同工作，或者使直流放电电路、加热电路以及驱动回路协同工作，或者使交流充电电路和加热电路协同工作，或者使交流充电电路、加热电路以及驱动回路协同工作，或者使交流放电电路和加热电路协同工作，或者使交流放电电路、加热电路以及驱动回路协同工作。
作为一种实施方式，如图3所示，可逆PWM整流器102包括一组M1路桥臂；
第一绕组单元131包括一套m1相绕组，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，m1相绕组的相端点与M1路桥臂中的m1路桥臂的每路桥臂的中点一一对应连接，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，n1个连接点形成T1个中性点，T1个中性点引出第一中性线和第二中性线，其中，n1≥2，m1≥2，T1≥2且n1，m1，T1均为整数；
第二绕组单元132包括一套m2相绕组，m2相绕组中的每一相绕组包括n2个线圈支路，每一相绕组的n2个线圈支路共接形成一个相端点，m2相绕组的相端点与M1路桥臂中m2路桥臂的每路桥臂的中点一一对应连接，m2相绕组中的每一相绕组的n2个线圈支路中的一个线圈支路还分别与其他相绕组中的n2个线圈支路中的一个线圈支路连接，以形成n2个连接点，n2个连接点形成T2个中性点，T2个中性点引出第三中性线和第四中性线，其中，n2≥2，m2≥2，M1≥m1+m2，T2≥2且n2，m2，M1，T2均为整数；每一套的所有相绕组作为一个基本单元，对每一个基本单元采用电机矢量控制都可以独立的控制电机运行。
第一中性线连接外部的直流口106的第一端连接，第二中性线连接开关模块105的第一端，第三中性线连接开关模块105的第二端，第四中性线连接功率开关模块104。
第二中性线连接外部的交流口107的第一端，第三中性线连接外部的交流口107的第二端。
其中，第一绕组单元131和第二绕组单元132可以包括连接形成独立中性点的线圈支路或者形成非独立中性点的线圈支路，独立中性点是指一个连接点形成的中性点，非独立中性点是指至少两个连接点共接形成的中性点，第一绕组单元131和第二绕组单元132之间的通过开关模块105的串联可以是两个独立中性点引出的中性线之间的串联、两个非独立中性点引出的中性线之间的串联或者独立中性点引出的中性线与非独立中性点引出的中性线之间的串联。
本实施方式的技术效果在于：通过设置第一绕组单元131和第二绕组单元132中构成的线圈支路的结构不同，使电机等效相电感不同以及电机中流过电流的不同，可以得到需求的充电功率和电感，满足充放电功率的同时改善充放电性能。
如图4所示，为m1＝m2＝3时电机的结构示意图。
进一步的，如图5所示，当m1＝m2＝3，M1＝6，n1＝2时，第一绕组单元包括第一连接点和第二连接点，第一连接点形成第一独立中性点，第一独立中性点引出第一中性线，第二连接点形成第二独立中性点，第二独立中性点引出第二中性线，第二绕组单元包括第三连接点和第四连接点，第三连接点形成第三独立中性点，第三独立中性点引出第三中性线，第四连接点形成第四独立中性点，第四独立中性点引出第四中性线，第三中性线和第二中性线通过开关K8连接。
进一步的，如图6所示，当m1＝m2＝3，M1＝6，n1＝4时，第一绕组单元形成4个连接点，4个连接点中的2个连接点分别形成第一独立中性点和第二独立中性点，第一独立中性点引出第一中性线，第二独立中性点形成第二独立中性点，第二绕组单元形成4个连接点，4个连接点中的2个连接点分别形成第三独立中性点和第四独立中性点，第三独立中性点引出第三中性线，第四独立中性点引出第四中性线，第三中性线和第二中性线通过开关K8连接。
进一步的，如图7所示，当m1＝m2＝3，M1＝6，n1＝4时，第一绕组单元形成4个连接点，4个连接点中的2个连接点共接形成第一非独立中性点，4个连接点中的另外2个连接点共接形成第二非独立中性点，第一非独立中性点引出第一中性线，第二非独立中性点形成第二中性点，第二绕组单元形成4个连接点，4个连接点中的2个连接点共接形成第三非独立中性点，4个连接点中的另外2个连接点共接形成第四非独立中性点，第三非中性点引出第三中性线，第四非中性点引出第四中性线，第三中性线和第二中性线通过开关K8连接。
作为能量转换装置内部模块连接关系的一种实施方式，如图3所示，可逆PWM整流器102包括M1路桥臂中每路桥臂的第一端共接形成的第一汇流端和M1路桥臂中每路桥臂的第二端共接形成的第二汇流端；
功率开关模块104包括第一双向桥臂，第一双向桥臂的第一端连接电池101的正极端和第一汇流端，第一双向桥臂的第二端连接电池101的负极端和第二汇流端，第一双向桥臂的第三端连接第四中性线。
对于功率开关模块104，第一双向桥臂包括第十三功率开关单元和第十四功率开关单元，第十三功率开关单元的输入端为第一双向桥臂的第一端，第十四功率开关单元的输出端为第一双向桥臂的第二端，第十三功率开关单元的输出端与第十四功率开关单元的输入端共接并形成第一双向桥臂的第三端。
其中，第十三功率开关单元和第十四功率开关单元可以是晶体管、IGBT、MOSFET管、SiC等器件类型，两个功率开关单元构成一相桥臂，可以通过控制模块向第十三功率开关单元和第十四功率开关单元输出PWM信号使第十三功率开关单元或者第十四功率开关单元导通或者关断，当第十三功率开关单元或者第十四功率开关单元其中一者导通时，可以使电机线圈103中的第一绕组单元131和第二绕组单元132形成串联结构，进而使第一绕组单元131和第二绕组单元132与功率开关模块104、可逆PWM整流器102、外部电池101形成直流充放电回路，同时还可以使第一绕组单元131、可逆PWM整流器102、第二绕组单元132、功率开关模块104、外部电池101形成交流充放电回路。
本实施方式的技术效果在于：通过在功率开关模块104中设置第十三功率开关单元和第十四功率开关单元，控制第十三功率开关单元和第十四功率开关单元与外部电池101、可逆PWM整流器102、电机线圈103以及充电口构成交流充放电回路和直流充放电回路，实现了供电设备通过该充放电回路对动力电池101进行交流充电或者直流充电，以及外部的电池101通过该充放电回路对用电设备进行交流放电或者直流放电。
图8为本实施方式提供的能量转换装置的电路图，能量转换装置包括可逆PWM整流器102、电机线圈103、功率开关模块104，还包括开关K1、开关K2，电阻R、开关K3以及电容C1，外部的电池101的正极连接开关K1的第一端、开关K2的第一端以及开关K3的第一端，开关K2的第二端连接电阻R的第一端，开关K1的第二端连接电阻R的第二端和电容C1的第一端，开关K3的第二端连接电容C1的第二端，可逆PWM整流器102包括六相桥臂，第一相桥臂包括串联连接的第一功率开关单元和第二功率开关单元，第二相桥臂包括串联连接的第三功率开关单元和第四功率开关单元，第三相桥臂包括串联连接的第五功率开关单元和第六功率开关单元，第四相桥臂包括串联连接的第七功率开关单元和第八功率开关单元，第五相桥臂包括串联连接的第九功率开关单元和第十功率开关单元，第六相桥臂包括串联连接的第十一功率开关单元和第十二功率开关单元，第一功率开关单元的输入端、第三功率开关单元的输入端、第五功率开关单元的输入端、第七功率开关单元的输入端、第九功率开关单元的输入端、第十一功率开关单元的输入端共接于电容C1的第一端并形成第一汇流端，第二功率开关单元的输出端、第四功率开关单元的输出端、第六功率开关单元的输出端、第八功率开关单元的输出端、第十功率开关单元、第十二功率开关单元的输出端的输出端共接于电容C1的第二端并形成第二汇流端，第一功率开关单元包括第一上桥臂VT1和第一上桥二极管VD1，第二功率开关单元包括第二下桥臂VT2和第二下桥二极管VD2，第三功率开关单元包括第三上桥臂VT3和第三上桥二极管VD3，第四功率开关单元包括第四下桥臂VT4和第四下桥二极管VD4，第五功率开关单元包括第五上桥臂VT5和第五上桥二极管VD5，第六功率开关单元包括第六下桥臂VT6和第六下桥二极管VD6，第七功率开关单元包括第七上桥臂VT7和第七上桥二极管VD7，第八功率开关单元包括第八下桥臂VT8和第八下桥二极管VD8，第九功率开关单元包括第九上桥臂VT9和第九上桥二极管VD9，第十功率开关单元包括第十下桥臂VT10和第十下桥二极管VD10，第十一功率开关单元包括第十一上桥臂VT11和第十一上桥二极管VD11，第十二功率开关单元包括第十二下桥臂VT12和第十二下桥二极管VD12，功率开关模块104包括串联连接的第十三功率开关单元和第十三功率开关单元，第十三功率开关单元包括第十三上桥臂VT13和第十三上桥二极管VD13，第十四功率开关单元包括第十四下桥臂VT14和第十四下桥二极管VD14，第十三功率开关单元的输入端连接第一汇流端，第十四功率开关单元的输出端连接第二汇流端，第一绕组单元131包括一套三相绕组，每相绕组包括两个线圈，第一相线圈中的线圈U1、线圈U2共接于第四相桥臂的中点U，第二相线圈中线圈V1、线圈V2共接于第五相桥臂的中点V，第三相线圈中线圈W1、线圈W2共接于第六相桥臂的中点W，线圈U2、线圈V2、线圈W2共接形成第一连接点n1，线圈U1、线圈V1、线圈W1共接形成第二连接点n2，第二绕组单元132包括一套三相绕组，每相绕组包括两个线圈，第一相线圈中的线圈A1、线圈A2共接于第一相桥臂的中点A，第二相线圈中线圈B1、线圈B2共接于第二相桥臂的中点B，第三相线圈中线圈C1、线圈C2共接于第三相桥臂的中点C，线圈A1、线圈B1、线圈C1共接形成第四连接点n4，线圈A2、线圈B2、线圈C2共接形成第三连接点n3，第一连接点n1形成第一独立中性点，第一独立中性点引出第一中性线，第二连接点n2形成第二独立中性点，第二独立中性点引出第二中性线，第三连接点n3形成第三独立中性点，第三独立中性点引出第三中性线，第四连接点n4形成第四独立中性点，第四独立中性点引出第四中性线，第四中性线连接第十三功率开关单元的输出端和第十四功率开关单元的输入端，第二中性线与第三中性线通过开关K8连接，能量转换模块还包括开关K4、开关K5、电容C2，外部的直流口106的第一端分别连接开关K4的第一端和电容C2的第一端，外部的直流口106的第二端连接开关K5的第一端，开关K4的第二端连接第一中性线，开关K5的第二端连接电容C2的第二端和可逆PWM整流器102的第二汇流端。
作为一种实施方式，如图9所示，与图8的不同点在于能量转换模块还包括开关K6，直流口106的第一端和第二端分别连接开关K5的第一端和开关K6的第一端，开关K6的第二端连接开关K4的第一端和电容C2的第一端，开关K4的第二端连接第一中性线，开关K5的第二端连接电容C2的第二端和可逆PWM整流器102的第二汇流端。
作为一种实施方式，如图10所示，在图8的基础上，能量转换装置还包括开关K7和开关K9，外部的交流口107的第一端通过开关K7连接第二中性线，外部的交流口107的第二端通过开关K9连接第三中性线。
对于功率开关，作为第二种实施方式，如图11所示，功率开关模块104还包括第二双向桥臂，第二双向桥臂的第一端连接第一双向桥臂的第一端，第二双向桥臂的第二端连接第一双向桥臂的第二端，第二双向桥臂的第三端连接第一中性线和直流口106的第一端。
其中，具体的电路图如图12所示，在功率开关模块与外部的直流口之间还设有开关K4、电容C2、开关K5，图12与图8的电路图相比增加了第二双向桥臂，第二双向桥臂包括第十五功率开关单元和第十六功率开关单元，第十五功率开关单元的输入端为第二双向桥臂的第一端，第十六功率开关单元的输出端为第二双向桥臂的第二端，第十五功率开关单元的输出端与第十六功率开关单元的输入端共接并形成第二双向桥臂的第三端，第二双向桥臂的第三端通过开关K4与外部的直流口106连接，交流口107和直流口106分别连接两个功率开关模块104，直流口106连接直流充电设备或者直流用电设备所形成的电路与上述相同，在此不再赘述，交流口107、第二绕组单元132、第一双向桥臂、第二双向桥臂、第一绕组单元131、外部的电池101形成交流充放电回路，当交流口107通过连接交流供电设备时，电流流经交流供电设备、开关K9、第二绕组单元132、第一双向桥臂、第二双向桥臂、第一绕组单元131、开关K7流回交流供电设备形成第一交流充电储能回路，电流再流经交流供电设备、开关K9、第二绕组单元132、第一双向桥臂、外部的电池101、第二双向桥臂、第一绕组单元131、开关K7形成第一交流充电续流回路，实现了交流供电设备在正半周期时对电池101的充电，电流流经交流供电设备、开关K9、第二绕组单元132、第一双向桥臂、第二双向桥臂、第一绕组单元131、开关K7流回交流供电设备形成第一交流充电储能回路，电流再流经交流供电设备、开关K7、第一绕组单元131、第二双向桥臂、第一双向桥臂、第二绕组单元132、开关K9形成第二交流充电储能回路，电流再流经交流供电设备、开关K7、第一绕组单元131、第二双向桥臂、第一双向桥臂、外部的电池101、第二绕组单元132、开关K9形成第二交流充电续流回路，实现了交流供电设备在负半周期时对电池101的充电。
本实施方式通过设置第一双向桥臂和第二双向桥臂，其中第一双向桥臂与第一绕组单元131、第二绕组单元132、外部的电池101以及直流口106形成直流充放电电路，第一双向桥臂、第二双向桥臂与第一绕组单元131、第二绕组单元132、外部的电池101以及交流口107形成交流充放电电路，进而使能量转换模块可以工作于直流充放电回路或者交流充放电回路，无论直流还是交流充电，第一绕组单元131和第二绕组单元132通过第二中性线和第三中性线同时串联使用，感量增加，充放电电流纹波小，损耗小，对外辐射小；电机各相绕组电流大小基本一致且同相位，第一绕组单元131产生的合成磁场强度基本为零和第二绕组单元132产生的合成磁场强度基本为零，电机所有绕组产生的合成磁场强度基本为零，电机转子没有退磁的风险，电机没有扭矩输出，合成磁场强度基本为零极大降低电机铁耗，提高充放电时的效率，同时由于电机的相电流采样霍尔采样不到电机相电流，需要增加一个电流霍尔传感器在其中任意一根电机引出中性线上。
作为一种实施方式，能量转换装置还包括第一开关模块和第一储能模块，第一开关模块包括第一开关、第三开关和预充模块，第一储能模块与可逆PWM整流器并联连接，外部的电池的正极通过第一开关和预充模块与第一储能模块的第一端连接，外部的电池的负极通过第三开关与第一储能模块的第二端连接。
如图13所示，预充模块包括电阻R以及开关K2，第一储能模块为电容C1，开关K1的第一端和电阻R的第一端连接电池101的正极，电阻R的第二端连接开关K2的第一端，开关K1的第二端和开关K2的第二端连接电容C1的第一端，开关K3的第一端连接电池101的负极，开关K3的第二端连接电容C1的第二端。
本实施方式增加了一条支路，该条支路上设有第二开关和电阻，该条支路用于实现电池101对第一储能模块进行预充电，即先导通第二开关使电池101对第一储能模块进行充电时，由于设置电阻，可以控制预充电的电流大小，当预充电完成后再控制第二开关断开以及第一开关导通。
需要说明的是，该条支路上的第二开关和电阻可以互换位置，即第二开关连接电池，电阻连接第一储能模块。
本实施方式的技术效果在于：通过在第一开关模块中设置用于进行预充电的支路，实现了对电池输出至第一储能模块的充电电流的控制，提升了充电过程中电池和第一储能模块的充电安全性。
能量转换装置还包括交流隔离模块111，交流隔离模块111的第一端和第二端分别连接外部的电池101的正极和负极，交流隔离模块111的第三端连接预充模块，交流隔离模块111的第四端和第五端分别连接功率开关模块104的第一端和直流口的第二端。
其中，交流隔离模块与外部的电池101相连，用于在外部的电池101对可逆PWM整流器102中的储能模块进行预充电的同时也对交流隔离模块中的储能模块进行充电，交流隔离模块还连接在外部的电池101与交流口107之间，实现外部的电池101与交流口107进行隔离。
具体的，交流隔离模块包括第四开关模块、第三储能器件、第一双相桥、第十一开关、变压器以及第二双相桥，第一双相桥包括第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂和第二桥臂并联连接并形成第一汇流端和第二汇流端，第二双相桥包括第三桥臂和第四桥臂，第三桥臂和第四桥臂并联连接并形成第三汇流端和第四汇流端；
第四开关模块的第一端和第二端分别为交流隔离模块的第一端和第二端，第四开关模块的第三端连接第三储能器件的第一端、第十一开关的第一端以及第一双相桥的第一汇流端，第四开关模块的第四端连接第三储能器件的第二端以及第一双相桥的第二汇流端，第一桥臂的中点和第二桥臂的中点分别连接变压器的第一初级线圈的第一端和第二端，变压器的次级线圈的第一端和第二端分别连接第三桥臂的中点和第四桥臂的中点，第十一开关的第二端为交流隔离模块的第三端，第三汇流端为交流隔离模块的第四端，第四汇流端为交流隔离模块的第五端。
其中，第四开关模块105包括第九开关和第十开关，第三储能器件为电容，第一双相桥包括并联连接的第四相桥臂和第五相桥臂，第四相桥臂包括串联连接的第二十三功率开关单元和第二十四功率开关单元，第五相桥臂包括串联连接的第十七功率开关单元和第十八功率开关单元，第二十三功率开关单元和第十七功率开关单元的连接点连接第九开关的第一端和第十一开关的第一端，第十一开关的第二端连接电阻的第二端，第二十四功率开关单元和第十八功率开关单元的连接点连接第十开关的第一端，第四相桥臂的中点和第五相桥臂的中点分别连接变压器的初级线圈，第二双相桥包括并联连接的第六相桥臂和第七相桥臂，第六相桥臂包括第十九功率开关单元和第二十功率开关单元，第七相桥臂包括第二十一功率开关单元和第二十二功率开关单元，第十九功率开关单元和第二十一功率开关单元的连接点为交流隔离模块的第四端，第二十功率开关单元和第二十二功率开关单元的连接点为交流隔离模块的第五端，第六相桥臂的中点和第七相桥臂的中点连接变压器的次级线圈的两端。
能量转换装置还包括低压蓄电池充电模块，低压蓄电池充电模块连接变压器的第二初级线圈；
外部的电池、交流隔离模块以及低压蓄电池形成充电电路或者放电电路。
本实施方式的技术效果在于：通过在交流口107设置滤波电路和在能量转换装置中设置交流隔离模块，将交流口107输出的交流电经过过滤后输出给能量转换装置进行隔离，可以实现交流隔离充放电，减小干扰，减小交流充放电时的漏电流，使车载交流充放电时更安全，同时可以实现交流隔离模块对通过低压蓄电池充电模块对蓄电池进行充电。
下面通过具体的电路结构对本申请实施例的技术方案进行具体说明：
如图14所示，能量转换装置包括可逆PWM整流器102、电机线圈103、功率开关模块104，还包括开关K1、开关K2，电阻R、开关K3以及电容C1，外部的电池101的正极连接开关K1的第一端、开关K2的第一端以及开关K3的第一端，开关K2的第二端连接电阻R的第一端，开关K1的第二端连接电阻R的第二端和电容C1的第一端，开关K3的第二端连接电容C1的第二端，可逆PWM整流器102包括六相桥臂，第一相桥臂包括串联连接的第一功率开关单元和第二功率开关单元，第二相桥臂包括串联连接的第三功率开关单元和第四功率开关单元，第三相桥臂包括串联连接的第五功率开关单元和第六功率开关单元，第四相桥臂包括串联连接的第七功率开关单元和第八功率开关单元，第五相桥臂包括串联连接的第九功率开关单元和第十功率开关单元，第六相桥臂包括串联连接的第十一功率开关单元和第十二功率开关单元，第一功率开关单元的输入端、第三功率开关单元的输入端、第五功率开关单元的输入端、第七功率开关单元的输入端、第九功率开关单元的输入端、第十一功率开关单元的输入端共接于电容C1的第一端并形成第一汇流端，第二功率开关单元的输出端、第四功率开关单元的输出端、第六功率开关单元的输出端、第八功率开关单元的输出端、第十功率开关单元、第十二功率开关单元的输出端的输出端共接于电容C1的第二端并形成第二汇流端，第一功率开关单元包括第一上桥臂VT1和第一上桥二极管VD1，第二功率开关单元包括第二下桥臂VT2和第二下桥二极管VD2，第三功率开关单元包括第三上桥臂VT3和第三上桥二极管VD3，第四功率开关单元包括第四下桥臂VT4和第四下桥二极管VD4，第五功率开关单元包括第五上桥臂VT5和第五上桥二极管VD5，第六功率开关单元包括第六下桥臂VT6和第六下桥二极管VD6，第七功率开关单元包括第七上桥臂VT7和第七上桥二极管VD7，第八功率开关单元包括第八下桥臂VT8和第八下桥二极管VD8，第九功率开关单元包括第九上桥臂VT9和第九上桥二极管VD9，第十功率开关单元包括第十下桥臂VT10和第十下桥二极管VD10，第十一功率开关单元包括第十一上桥臂VT11和第十一上桥二极管VD11，第十二功率开关单元包括第十二下桥臂VT12和第十二下桥二极管VD12，功率开关模块104包括串联连接的第十三功率开关单元和第十三功率开关单元，第十三功率开关单元包括第十三上桥臂VT13和第十三上桥二极管VD13，第十四功率开关单元包括第十四下桥臂VT14和第十四下桥二极管VD14，第十三功率开关单元的输入端连接第一汇流端，第十四功率开关单元的输出端连接第二汇流端，第一绕组单元131包括一套三相绕组，每相绕组包括两个线圈，第一相线圈中的线圈U1、线圈U2共接于第四相桥臂的中点U，第二相线圈中线圈V1、线圈V2共接于第五相桥臂的中点V，第三相线圈中线圈W1、线圈W2共接于第六相桥臂的中点W，线圈U2、线圈V2、线圈W2共接形成第一连接点n1，线圈U1、线圈V1、线圈W1共接形成第二连接点n2，第二绕组单元132包括一套三相绕组，每相绕组包括两个线圈，第一相线圈中的线圈A1、线圈A2共接于第一相桥臂的中点A，第二相线圈中线圈B1、线圈B2共接于第二相桥臂的中点B，第三相线圈中线圈C1、线圈C2共接于第三相桥臂的中点C，线圈A1、线圈B1、线圈C1共接形成第四连接点n4，线圈A2、线圈B2、线圈C2共接形成第三连接点n3，第一连接点n1形成第一独立中性点，第一独立中性点引出第一中性线，第二连接点n2形成第二独立中性点，第二独立中性点引出第二中性线，第三连接点n3形成第三独立中性点，第三独立中性点引出第三中性线，第四连接点n4形成第四独立中性点，第四独立中性点引出第四中性线，第四中性线连接第十三功率开关单元的输出端和第十四功率开关单元的输入端，第二中性线与第三中性线通过开关K8连接，能量转换模块还包括开关K4、开关K5、开关K6、电容C2，外部的直流口106的第一端连接开关K5的第一端，外部的直流口106的第二端连接开关K6的第一端，开关K6的第二端连接开关K4的第一端和电容C2的第一端，开关K4的第二端连接第一中性线，开关K5的第二端连接电容C2的第二端和可逆PWM整流器102的第二汇流端。
当能量转换装置的直流口106连接直流供电设备时，直流供电设备对能量转换装置进行直流充电，其实现过程如下：
控制开关K2、开关K3导通给第一电容C1进行预充，保持开关K4、开关K5断开，预充完毕后控制开关K1导通后再控制开关K2断开，接收到电池101管理器发送的目标电压范围值后，控制开关K4闭合，对电容C2进行预充控制，控制器判断电容C2上电压采样U在发送的目标值范围内时预充完毕，控制开关K4、开关K5闭合，充电桩判断电容C2上电压采样U在发送的目标值范围内时正式开始放电，否则断开所有开关，停止充放电。
如图14所示，控制可逆PWM整流器102所有功率开关单元处于关断状态，并控制开关模块105中的第十三上桥臂VT13关断、第十四下桥臂VT14导通，直流供电设备、第一绕组单元131(线圈U2、线圈V2、线圈W2和线圈U1、线圈V1、线圈W1)、开关K8、第二绕组单元132(线圈A2、线圈B2、线圈C2和线圈A1、线圈B1、线圈C1)、第十四下桥臂VT14形成直流充电储能电路，此时，直流供电设备对第一绕组单元131(线圈U2、线圈V2、线圈W2和线圈U1、线圈V1、线圈W1)和第二绕组单元132(线圈A1、线圈B1、线圈C1和线圈A2、线圈B2、线圈C2)进行储能。
如图15所示，控制可逆PWM整流器102所有功率开关单元处于关断状态，并控制开关模块105中的第十三上桥臂VT13关断、第十四下桥臂VT14关断，直流供电设备、第一绕组单元131(线圈U2、线圈V2、线圈W2和线圈U1、线圈V1、线圈W1)、开关K8、第二绕组单元132(线圈A2、线圈B2、线圈C2和线圈A1、线圈B1、线圈C1)、第十三上桥二极管VD13、外部的电池101形成直流充电续流电路，此时，直流供电设备、第一绕组单元131(线圈U2、线圈V2、线圈W2和线圈U1、线圈V1、线圈W1)和第二绕组单元132(线圈A1、线圈B1、线圈C1和线圈A2、线圈B2、线圈C2)对外部的电池101进行充电。
通过控制第十三上桥臂VT13和第十四下桥臂VT14交替导通使直流充电储能电路和直流充电续流电路的过程交替进行使直流供电设备对外部的电池101。
能量转换装置还包括交流口107、开关K7、开关K9，交流口107的第一一端通过开关K9连接第二绕组单元132的第三中性线N3，交流口107的第二端通过开关K7连接第一绕组单元131的第二中性线N2，当能量转换装置的交流口107连接交流供电设备时，交流供电设备对能量转换装置进行交流放电，其实现过程如下：
控制开关K2、开关K3导通给第一电容C1进行预充，保持开关K4、开关K5断开，预充完毕后控制开关K1导通后再控制开关K2断开，接收到电池管理器检测到交流电网或者设备的接入后，检测开关K7、开关K9外面的交流口的电压和频率是否在规定的范围内，在范围内则闭合开关K7、开关K9，否则断开所有开关，停止充放电。
交流供电设备对能量转换装置进行单极性控制交流放电包括以下几个过程：
如图16所示，交流供电设备对能量转换装置的正半周期储能过程：当检测到交流充电口处电网电压为开关K9为正，开关K7为负时，控制可逆PWM整流器102所有功率开关单元和开关K8处于关断状态，并控制功率开关模块104中的第十三上桥臂VT13关断、第十四下桥臂VT14导通、第十五上桥臂VT15关断、第十六下桥臂VT16关断，电流流向：交流供电设备、第二绕组单元132(线圈A1、线圈B1、线圈C1和线圈A2、线圈B2、线圈C2)、第十四下桥臂VT14、第十六下桥二极管VD16、第一绕组单元131(线圈U2、线圈V2、线圈W2和线圈U1、线圈V1、线圈W1)流回至交流供电设备，交流供电设备对第一绕组单元131(线圈U2、线圈V2、线圈W2和线圈U1、线圈V1、线圈W1)和第二绕组单元132(线圈A1、线圈B1、线圈C1和线圈A2、线圈B2、线圈C2)进行正向储能。
如图17所示，交流供电设备对能量转换装置的正半周期储能释放过程：控制可逆PWM整流器102所有功率开关单元和开关K8处于关断状态，并控制功率开关模块104中的第十三上桥臂VT13关断、第十四下桥臂VT14关断、第十五上桥臂VT15关断、第十六下桥臂VT16关断，电流流向：交流供电设备、第二绕组单元132(线圈A1、线圈B1、线圈C1和线圈A2、线圈B2、线圈C2)、第十三上桥二极管VD13、外部的电池101、第十六下桥二极管VD16、第一绕组单元131(线圈U2、线圈V2、线圈W2和线圈U1、线圈V1、线圈W1)流回至交流供电设备，交流供电设备第一绕组单元131(线圈U2、线圈V2、线圈W2和线圈U1、线圈V1、线圈W1)和第二绕组单元132(线圈A1、线圈B1、线圈C1和线圈A2、线圈B2、线圈C2)对外部的电池101进行正向储能释放。
如图18所示，交流供电设备对能量转换装置的负半周期储能过程，当检测到交流充电口处电网电压为开关K7正，开关K9为负时，控制可逆PWM整流器102所有功率开关单元和开关K8处于关断状态，并控制功率开关模块104中的第十三上桥臂VT13导通、第十四下桥臂VT14关断、第十五上桥臂VT15关断、第十六下桥臂VT16关断，电流流向：交流供电设备、第一绕组单元131(线圈U1、线圈V1、线圈W1和线圈U2、线圈V2、线圈W2)、第十五上桥二极管VD15、第十三上桥臂VT13、第二绕组单元132(线圈A1、线圈B1、线圈C1和线圈A2、线圈B2、线圈C2)流回至交流供电设备，交流供电设备对第一绕组单元131(线圈U2、线圈V2、线圈W2和线圈U1、线圈V1、线圈W1)和第二绕组单元132(线圈A1、线圈B1、线圈C1和线圈A2、线圈B2、线圈C2)进行负向储能。
如图19所示，交流供电设备对能量转换装置的负半周期储能释放过程：控制可逆PWM整流器102所有功率开关单元和开关K8处于关断状态，并控制功率开关模块104中的第十三上桥臂VT13关断、第十四下桥臂VT14关断、第十五上桥臂VT15关断、第十六下桥臂VT16关断，电流流向：交流供电设备、第一绕组单元131(线圈U1、线圈V1、线圈W1和线圈U2、线圈V2、线圈W2)、第十五上桥二极管VD15、外部的电池101、第十四下桥二极管VD14、第二绕组单元132(线圈A1、线圈B1、线圈C1和线圈A2、线圈B2、线圈C2)流回至交流供电设备，交流供电设备、第一绕组单元131(线圈U2、线圈V2、线圈W2和线圈U1、线圈V1、线圈W1)和第二绕组单元132(线圈A1、线圈B1、线圈C1和线圈A2、线圈B2、线圈C2)对外部的电池101进行负向储能释放。
本申请另一种实施例提供一种车辆，电动汽车还包括上述实施例一提供的能量转换装置。
如图20所示，电池包的加热和冷却回路包含以下回路：电机驱动***冷却回路、电池冷却***回路、空调***的冷却回路。电池冷却***回路通过换热板和空调冷却***融合；电池冷却***回路通过四通阀和电机驱动***冷却回路贯通。电机驱动***冷却回路通过三通阀的切换将散热器连接和断开。电机驱动***冷却回路与电池冷却***回路通过阀体切换，改变管道中冷却液流向，使电机驱动***加热后的冷却液的流向电池冷却***，完成热量从电机驱动***到电池冷却的传递；电机驱动***处于非加热模式，通过三通阀和四通阀切换，电机驱动***冷却液走A回路，电池冷却***的冷却液走C回路；电机处于加热模式，通过三通阀和四通阀切换，电机驱动***冷却液走B回路，实现电机驱动***加热后的冷却液流向电池包冷却回路来给电池加热。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (26)

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、功率开关模块和开关模块，所述可逆PWM整流器以及所述功率开关模块并联连接，所述电机线圈包括第一绕组单元和第二绕组单元，所述第一绕组单元连接所述可逆PWM整流器，所述第二绕组单元分别连接所述可逆PWM整流器和所述功率开关模块，所述第一绕组单元和所述第二绕组单元之间通过所述开关模块连接；
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，所述第一绕组单元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第一绕组单元、所述开关模块、所述第二绕组单元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或者第一直流放电电路。
3.如权利要求2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、所述开关模块、所述第二绕组单元以及所述功率开关模块形成第一直流充电储能回路，所述直流供电设备、所述第一绕组单元、所述开关模块、所述第二绕组单元、所述功率开关模块以及所述外部的电池形成第一直流充电续流回路；
或者，所述外部的直流口连接直流用电设备时，所述外部的电池、所述功率开关模块、所述第二绕组单元、所述开关模块、所述第一绕组单元以及所述直流用电设备形成第一直流放电储能回路，所述第二绕组单元、所述开关模块、所述第一绕组单元、所述直流用电设备以及所述功率开关模块形成第一直流放电续流回路。
4.如权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，外部的直流口通过所述能量转换装置中的所述第一绕组单元、所述开关模块、所述第二绕组单元、所述可逆PWM整流器与外部的电池形成第三直流充电电路或者第三直流放电电路。
5.如权利要求4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、所述开关模块、所述第二绕组单元以及所述可逆PWM整流器形成第三直流充电储能回路，所述直流供电设备、所述第一绕组单元、所述开关模块、所述第二绕组单元、所述可逆PWM整流器以及所述外部的电池形成第三直流充电续流回路；
或者，所述外部的直流口连接直流用电设备时，所述外部的电池、所述可逆PWM整流器、所述第二绕组单元、所述开关模块、所述第一绕组单元以及所述直流用电设备形成第三直流放电储能回路，所述第二绕组单元、所述开关模块、所述第一绕组单元、所述直流用电设备以及所述可逆PWM整流器形成第三直流放电续流回路。
6.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第一绕组单元、所述开关模块、所述第二绕组单元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第一绕组单元、所述可逆PWM整流器与外部的电池形成第二直流充电电路；
所述直流供电设备通过所述能量转换装置中的所述第一绕组单元、所述开关模块、所述第二绕组单元、所述可逆PWM整流器与外部的电池形成第三直流充电电路；
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、所述第二直流充电电路以及所述第三直流充电电路中的任意一者工作。
7.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、所述第二绕组单元、所述开关模块、所述第一绕组单元与所述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、所述第一绕组单元与所述直流用电设备形成第二直流放电电路；
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、所述第二绕组单元、所述开关模块、所述第一绕组单元与所述直流用电设备形成第三直流放电电路；
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、所述第二直流放电电路以及所述第三直流放电电路中的任意一者工作。
8.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，所述开关模块和所述第一绕组单元、所述第二绕组单元均与外部的交流口连接。
9.如权利要求8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第一绕组单元和所述第二绕组单元、所述功率开关模块、所述可逆PWM整流器、外部的电池形成交流充电电路或者交流放电电路。
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、所述第二绕组单元、所述功率开关模块、所述可逆PWM整流器以及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、所述第二绕组单元、所述功率开关模块、所述外部的电池、所述可逆PWM整流器以及所述第一绕组单元形成交流充电续流回路。
11.如权利要求8所述的能量转换装置，其特征在于，所述交流口通过所述能量转换装置与所述电池形成加热电路；
或者，所述直流口通过所述能量转换装置与所述电池形成加热电路。
12.如权利要求11所述的能量转换装置，其特征在于，当所述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时，所述能量转换装置根据外部控制信号使所述交流充电电路和所述加热电路协同工作，或者使所述驱动回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回路协同工作，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回路协同工作；
当所述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时，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，或者使所述驱动回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回路协同工作，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回路协同工作。
13.如权利要求8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；
所述第一绕组单元包括一套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路桥臂中的m1路桥臂的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，所述n1个连接点形成T1个中性点，所述T1个中性点引出第一中性线和第二中性线，其中，n1≥2，m1≥2，T1≥2且n1，m1，T1均为整数；
所述第二绕组单元包括一套m2相绕组，所述m2相绕组中的每一相绕组包括n2个线圈支路，每一相绕组的n2个线圈支路共接形成一个相端点，所述m2相绕组的相端点与所述M1路桥臂中m2路桥臂的每路桥臂的中点一一对应连接，所述m2相绕组中的每一相绕组的n2个线圈支路中的一个线圈支路还分别与其他相绕组中的n2个线圈支路中的一个线圈支路连接，以形成n2个连接点，所述n2个连接点形成T2个中性点，所述T2个中性点引出第三中性线和第四中性线，其中，n2≥2，m2≥2，M1≥m1+m2，T2≥2且n2，m2，M1，T2均为整数；
所述第一中性线连接所述外部的直流口连接，所述第二中性线连接所述开关模块的第一端，所述第三中性线连接所述开关模块的第二端，所述第四中性线连接所述功率开关模块。
14.如权利要求13所述的能量转换装置，其特征在于，所述第二中性线连接所述外部的交流口的第一端，所述第三中性线连接所述外部的交流口的第二端。
15.如权利要求13所述的能量转换装置，其特征在于，当m1＝m2＝3，M1＝6，n1＝2时，所述第一绕组单元包括第一连接点和第二连接点，所述第一连接点形成第一独立中性点，所述第一独立中性点引出第一中性线，所述第二连接点形成第二独立中性点，所述第二独立中性点引出第二中性线，所述第二绕组单元包括第三连接点和第四连接点，所述第三连接点形成第三独立中性点，所述第三独立中性点引出第三中性线，所述第四连接点形成第四独立中性点，所述第四独立中性点引出第四中性线。
16.如权利要求13所述的能量转换装置，其特征在于，当m1＝m2＝3，M1＝6，n1＝4时，所述第一绕组单元形成4个连接点，所述4个连接点中的2个连接点分别形成第一独立中性点和第二独立中性点，所述第一独立中性点引出第一中性线，所述第二独立中性点形成第二独立中性点，所述第二绕组单元形成4个连接点，所述4个连接点中的2个连接点分别形成第三独立中性点和第四独立中性点，所述第三独立中性点引出第三中性线，所述第四独立中性点引出第四中性线。
17.如权利要求13所述的能量转换装置，其特征在于，当m1＝m2＝3，M1＝6，n1＝4时，所述第一绕组单元形成4个连接点，所述4个连接点中的2个连接点共接形成第一非独立中性点，所述4个连接点中的另外2个连接点共接形成第二非独立中性点，所述第一非独立中性点引出第一中性线，所述第二非独立中性点形成第二中性点，所述第二绕组单元形成4个连接点，所述4个连接点中的2个连接点共接形成第三非独立中性点，所述4个连接点中的另外2个连接点共接形成第四非独立中性点，所述第三非独立 中性点引出第三中性线，所述第四非独立 中性点引出第四中性线。
18.如权利要求13所述的能量转换装置，其特征在于，所述可逆PWM整流器包括M1路桥臂中每路桥臂的第一端共接形成的第一汇流端和M1路桥臂中每路桥臂的第二端共接形成的第二汇流端；
所述功率开关模块包括第一双向桥臂，所述第一双向桥臂的第一端连接所述电池的正极端和所述第一汇流端，所述第一双向桥臂的第二端连接所述电池的负极端和所述第二汇流端，所述第一双向桥臂的第三端连接所述第四中性线。
19.如权利要求18所述的能量转换装置，其特征在于，所述第一双向桥臂包括第十三功率开关单元和第十四功率开关单元，所述第十三功率开关单元的输入端为所述第一双向桥臂的第一端，所述第十四功率开关单元的输出端为所述第一双向桥臂的第二端，所述第十三功率开关单元的输出端与所述第十四功率开关单元的输入端共接并形成所述第一双向桥臂的第三端。
20.如权利要求18所述的能量转换装置，其特征在于，所述功率开关模块还包括第二双向桥臂，所述第二双向桥臂的第一端连接所述第一双向桥臂的第一端，所述第二双向桥臂的第二端连接所述第一双向桥臂的第二端，所述第二双向桥臂的第三端连接所述第一中性线和所述直流口的第一端。
21.如权利要求20所述的能量转换装置，其特征在于，所述第二双向桥臂包括第十五功率开关单元和第十六功率开关单元，所述第十五功率开关单元的输入端为所述第二双向桥臂的第一端，所述第十六功率开关单元的输出端为所述第二双向桥臂的第二端，所述第十五功率开关单元的输出端与所述第十六功率开关单元的输入端共接并形成所述第二双向桥臂的第三端。
22.如权利要求20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第一开关模块和第一储能模块，所述第一开关模块包括第一开关器件和预充模块，所述第一储能模块与所述可逆PWM整流器并联连接，所述外部的电池通过所述第一开关模块中的所述第一开关器件和所述预充模块与所述第一储能模块连接。
23.如权利要求22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交流隔离模块，所述交流隔离模块的第一端和第二端分别连接所述电池的正极和负极，所述交流隔离模块的第三端连接所述预充模块，所述交流隔离模块的第四端和第五端分别连接所述功率开关模块的第一端和所述直流口的第二端，所述交流隔离模块还连接低压蓄电池充电模块。
24.如权利要求23所述的能量转换装置，其特征在于，所述交流隔离模块包括第四开关模块、第三储能器件、第一双相桥、第十一开关、变压器以及第二双相桥，所述第一双相桥包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂和所述第二桥臂并联连接并形成第一汇流端和第二汇流端，所述第二双相桥包括第三桥臂和第四桥臂，所述第三桥臂和所述第四桥臂并联连接并形成第三汇流端和第四汇流端；
所述第四开关模块的第一端和第二端分别为所述交流隔离模块的第一端和第二端，所述第四开关模块的第三端连接所述第三储能器件的第一端、所述第十一开关的第一端以及第一双相桥的第一汇流端，所述第四开关模块的第四端连接所述第三储能器件的第二端以及第一双相桥的第二汇流端，所述第一桥臂的中点和所述第二桥臂的中点分别连接所述变压器的第一初级线圈的第一端和第二端，所述变压器的次级线圈的第一端和第二端分别连接所述第三桥臂的中点和所述第四桥臂的中点，所述第十一开关的第二端为所述交流隔离模块的第三端，所述第三汇流端为所述交流隔离模块的第四端，所述第四汇流端为所述交流隔离模块的第五端。
25.如权利要求24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低压蓄电池充电模块，所述低压蓄电池充电模块连接所述变压器的第二初级线圈；
所述外部的电池、所述交流隔离模块以及所述低压蓄电池形成充电电路或者放电电路。
26.一种车辆，其特征在于，所述车辆还包括权利要求1至25任意一项所述的能量转换装置。
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