CN117656856A - 车辆充放电***、车辆及方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车辆充放电***、车辆及方法，涉及电池技术领域，车辆的第一相线连接第一电机的线圈绕组中性点，第二相线连接第二电机的线圈绕组中性点，第三相线连接所述空调压缩机的线圈绕组中性点；第一逆变器每一相的中心点与第一电机的每一相线圈绕组对应连接，第二逆变器每一相的中心点与第二电机的每一相线圈绕组对应连接，第三逆变器每一相的中心点与空调压缩机的每一相线圈绕组对应连接；第一逆变器的第一汇流端、第二逆变器的第一汇流端和第三逆变器的第一汇流端连接，第一逆变器的第二汇流端、第二逆变器的第二汇流端和第三逆变器的第二汇流端连接；通过复用车辆本身的电机和逆变器，降低了车辆充放电成本。

Description

车辆充放电***、车辆及方法

技术领域

本公开涉及电池技术领域，具体地，涉及一种车辆充放电***、车辆及方法。

背景技术

如今，新能源汽车在汽车市场领域当中占据重要地位。新能源汽车是以动力电池作为动力源，电池的充放电至关重要。在新能源汽车充放电时，需要单独配备充放电***。但是，单独配备充放电体提高了新能源汽车的成本。

发明内容

本公开的目的是提供一种车辆充放电***、车辆及方法，旨在解决上述问题。

为了实现上述目的，本公开实施例的第一方面，提供一种车辆充放电***，所述***包括：第一电机和第一逆变器、第二电机和第二逆变器、空调压缩机和第三逆变器；第一相线连接所述第一电机的线圈绕组中性点，第二相线连接所述第二电机的线圈绕组中性点，第三相线连接所述空调压缩机的线圈绕组中性点；所述第一逆变器每一相的中心点与所述第一电机的每一相线圈绕组对应连接，所述第二逆变器每一相的中心点与所述第二电机的每一相线圈绕组对应连接，所述第三逆变器每一相的中心点与所述空调压缩机的每一相线圈绕组对应连接；所述第一逆变器的第一汇流端、所述第二逆变器的第一汇流端和所述第三逆变器的第一汇流端连接，所述第一逆变器的第二汇流端、所述第二逆变器的第二汇流端和所述第三逆变器的第二汇流端连接；其中，所述第一逆变器为第一电机的逆变器，所述第二逆变器为第二电机的逆变器，所述第三逆变器为空调压缩机的逆变器。

可选地，所述***还包括：直流外部接口；所述直流外部接口包括：直流正极口和直流负极口；所述直流正极口分别与所述第一电机的线圈绕组中性点和所述第一逆变器的第一汇流端连接；所述直流负极口分别与所述第一逆变器的第二汇流端、所述第二逆变器的第二汇流端和所述第三逆变器的第二汇流端连接。

可选地，所述***还包括：第一全桥开关、变压器和升压DC模块；所述第一全桥开关的第一汇流端分别与所述第一逆变器的第一汇流端、所述第二逆变器的第一汇流端和所述升压DC模块的第一端连接，所述第一全桥开关的第二汇流端分别与所述第三逆变器的第二汇流端和所述升压DC模块的第二端连接；所述变压器的第一边的两个端口分别与所述第一全桥开关的两个桥臂的中心点连接，所述变压器的第二边与所述升压DC模块的第三端连接。

可选地，所述***还包括：第二开关和第三开关，所述升压DC模块包括：第二全桥开关、第一电感器、第二电感器和第一电容；所述升压DC模块的第一端为所述第二全桥开关的第一汇流端，所述升压DC模块的第二端为所述第二全桥开关的第二汇流端，所述升压DC模块的第三端为所述第二全桥开关的两个桥臂的中心点；所述第二全桥开关的第一汇流端通过所述第二开关与所述第一全桥开关的第一汇流端连接；所述第二全桥开关的第二汇流端通过所述第三开关与所述第一全桥开关的第二汇流端连接；所述第二全桥开关的第一桥臂的中心点通过所述第一电感器与所述第一电容的第一端连接，所述第二全桥开关的第二桥臂的中心点通过所述第二电感器与所述第一电容的第一端连接；所述第一电容的第一端与电池包的正极端连接，所述第一电容的第二端分别与所述第二全桥开关的下桥臂和所述电池包的负极端连接；所述第二全桥开关的第一桥臂的中心点和所述第二全桥开关的第二桥臂的中心点分别与所述变压器的第二边的两个端口连接。

可选地，所述***还包括：第五开关和第六开关；所述第二全桥开关的第一桥臂的中心点通过所述第五开关与所述变压器的第二边的一个端口连接；所述第二全桥开关的第二桥臂的中心点通过所述第六开关与所述变压器的第二边的另一个端口连接。

可选地，所述***还包括：车内放电口和第三电感；所述车内放电口包括：第一车内放电口和第二车内放电口；所述第一车内放电口通过所述第三电感与所述第一全桥开关的其中一个桥臂的中心点连接，所述第二车内放电口与所述第一全桥开关的另一个桥臂的中心点连接。

可选地，在所述第二开关和所述第三开关闭合，且所述第五开关和所述第六开关关断时，所述电池包的电流从正极端流出，依次流经所述升压DC模块、所述第一全桥开关其中一个桥臂的上桥臂、所述车内放电口和所述第一全桥开关另一个桥臂的下桥臂回到所述电池包的负极端，形成车内交流放电回路。

可选地，所述***还包括：第一开关、第四开关和中性线，所述中性线通过所述第一开关与所述第二电机的线圈绕组中性点连接；所述第四开关设置于所述直流正极口与所述第一逆变器的第一汇流端之间。

可选地，还包括控制器；所述控制器分别于所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关连接；所述控制器，用于在所述***处于第一工作模式下，控制所述第一开关、所述第五开关和所述第六开关闭合，且控制所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关断开，以实现单相交流充电；所述控制器，还用于在所述***处于第二工作模式下时，控制所述第五开关和所述第六开关闭合，且控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关断开，以实现三相交流充电；所述控制器，还用于，在所述***处于第三工作模式下时，控制所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关闭合，且控制所述第一开关、所述第五开关和所述第六开关断开，以实现直流充电。

可选地，在所述第一工作模式下，单相交流电通过第一相线和N线中的其中一个相线对应的接口流入，电流依次通过其中一个相线连接的线圈绕组、其中一个相线对应的逆变器、所述第一全桥开关的其中一个桥臂的上桥臂、所述变压器第一边的一个端口、所述变压器的第二边的一个端口和所述第一电感后，流入所述电池包的正极端，再由所述电池包的负极端流出，依次经过所述第二全桥开关的其中一个下桥臂、所述变压器的第二边的另一个端口、所述变压器的第一边的另一个端口、所述第一全桥开关的另一个桥臂的下桥臂和另一个相线连接的线圈绕组，形成单相交流充电回路；在所述第二工作模式下，三相交流电通过第一相线、第二相线和第三相线中任意两个相线对应的接口流入，依次流经各自对应的电机的线圈绕组和逆变器后，再依次流经所述第一全桥开关的其中一个桥臂的上桥臂、所述变压器第一边的一个端口、所述变压器的第二边的一个端口和第一电感后，流入电池包的正极端，再从所述电池包的负极端流出，依次流经所述第二全桥开关的下桥臂、所述变压器的第二边的另一个端口、所述变压器的第一边的另一个端口和所述第一全桥开关的另一个桥臂的下桥臂后，流回三个相线中除任意两个相线外的相线连接的线圈绕组，形成三相交流充电回路；在所述第三工作模式下，直流电通过直流正极口流入所述电池包的正极端，从所述电池包的负极端流回所述直流负极口，形成直流充电回路。

可选地，所述***还包括：第二电容；所述第二电容的一端分别与所述第一逆变器的上桥臂、所述第二逆变器的上桥臂和所述第三逆变器的上桥臂连接，所述第二电容的另一端分别与所述第一逆变器的下桥臂、所述第二逆变器的下桥臂和所述第三逆变器的下桥臂连接。

本公开实施例的第二方面，提供一种车辆，包括第一电机、第二电机、空调压缩机，以及应用所述第一电机、所述第二电机和所述空调压缩机的第一方面所述的充放电***。

本公开实施例的第三方面，提供一种车辆充放电方法，应用于第一方面所述的车辆充放电***，所述方法包括：识别充电枪的接入信号，根据所述接入信号确定充电模式；根据所述充电模式，控制所述车辆充放电***为电池包充电。

本公开提供的车辆充放电***、车辆及方法，车辆充放电***包括第一电机和第一逆变器、第二电机和第二逆变器、空调压缩机和第三逆变器；第一相线连接第一电机的线圈绕组中性点，第二相线连接第二电机的线圈绕组中性点，第三相线连接所述空调压缩机的线圈绕组中性点；第一逆变器每一相的中心点与第一电机的每一相线圈绕组对应连接，第二逆变器每一相的中心点与第二电机的每一相线圈绕组对应连接，第三逆变器每一相的中心点与空调压缩机的每一相线圈绕组对应连接；第一逆变器的第一汇流端、第二逆变器的第一汇流端和第三逆变器的第一汇流端连接，第一逆变器的第二汇流端、第二逆变器的第二汇流端和第三逆变器的第二汇流端连接；其中，第一逆变器为第一电机的逆变器，第二逆变器为第二电机的逆变器，第三逆变器为空调压缩机的逆变器，通过复用车辆本身的电机，降低了车辆充放电成本。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是现有的车辆充放电***的电流图；

图2是本公开实施例提供的一种车辆充放电***的电路图；

图3是本公开实施例提供的又一种车辆充放电***的电路图；

图4是本公开实施例提供的又一种车辆充放电***的电路图；

图5是本公开实施例提供的又一种车辆充放电***的电路图；

图6是本公开实施例提供的又一种车辆充放电***的电路图；

图7是本公开实施例提供的又一种车辆充放电***的电路图；

图8是本公开实施例提供的又一种车辆充放电***的电路图。

附图标记说明

10-车辆充放电***110-第一电机

111-第一逆变器112-第一电机的线圈绕组

120-第二电机121-第二逆变器

122-第二电机的线圈绕组130-空调压缩机

131-第三逆变器131-空调压缩机的线圈绕组

140-交流外部接口150-直流外部接口

160-第一全桥开关170-升压DC模块

171-第二全桥开关180-车内放电口

T80-变压器L100-第一电感器

L200-第二电感器C1-第一电容

L300-第三电感C2-第二电容

K1-第一开关K2-第二开关

K3-第三开关K4-第四开关

K5-第五开关K6-第六开关

E-电池包

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如今，新能源汽车在汽车市场领域当中占据重要地位。新能源汽车是以动力电池作为动力源，电池的充放电至关重要。在新能源汽车充放电时，需要单独配备充放电***(如图1所示)。但是，单独配备充放电体现提高了新能源汽车的成本。

有鉴于此，本公开提出了一种车辆充放电***，应用于车辆，如图2所示，车辆充放电***10包括：第一电机110和第一逆变器111、第二电机120和第二逆变器121、空调压缩机130和第三逆变器131。

其中，所述第一逆变器111为第一电机110的逆变器，所述第二逆变器121为第二电机120的逆变器，所述第三逆变器131为空调压缩机130的逆变器。

示例性的，所述第一电机110、所述第二电机120和所述空调压缩机130均为三相电机。所述第一逆变器111、所述第二逆变器121和所述第三逆变器131可以均为三相逆变器。如图3所示，第一逆变器111有三个桥臂组成，分别为开关管Q1和Q2组成的桥臂、开关管Q3和Q4组成的桥臂、以及开关管Q5和Q6组成的桥臂。第二逆变器121有三个桥臂组成，分别为开关管Q7和Q8组成的桥臂、开关管Q9和Q10组成的桥臂、以及开关管Q11和Q12组成的桥臂。第三逆变器131有三个桥臂组成，分别为开关管Q13和Q14组成的桥臂、开关管Q15和Q16组成的桥臂、以及开关管Q17和Q18组成的桥臂。

第一电机212还包括第一电机的线圈绕组112，第一电机的线圈绕组112由线圈绕组L1、L2和L3组成，且线圈绕组L1、L2和L3成星型连接。第二电机120还包括第二电机的线圈绕组122，第二电机的线圈绕组122由线圈绕组L4、L5和L6组成，且线圈绕组L4、L5和L6成星型连接。空调压缩机130还包括空调压缩机的线圈绕组132，空调压缩机的线圈绕组132由线圈绕组L7、L8和L9组成，且线圈绕组L7、L8和L9成星型连接。

所述第一逆变器111每一相的中心点与所述第一电机的每一相线圈绕组112对应连接，即开关管Q1、Q2组成的桥臂和线圈绕组L1连接，开关管Q3、Q4组成的桥臂和线圈绕组L2连接，即开关管Q5、Q6组成的桥臂和线圈绕组L3连接。所述第二逆变器121每一相的中心点与所述第二电机的每一相线圈绕组122对应连接，所述第三逆变器131每一相的中心点与所述空调压缩机的每一相线圈绕组132对应连接，连接方式与第一逆变器111和第一电机的每一相线圈绕组112的连接方式相似，在此不再赘述。

在上述逆变器和电机的线圈绕组均为三相时，在连接逆变器和对应的电机时，三相桥臂还可以按照单相连接、两相连接、三相交错连接等，以减小充电桩输入电流的电流纹波。其中，单相连接可以理解为，在三相逆变器中的一相桥臂与三相电机的线圈中的一相连接。例如，第一逆变器111的Q1和Q2组成的桥臂与线圈绕组L1连接。两相连接可以理解为，在三相逆变器中的两相桥臂与三相电机的两相线圈绕组连接。三相交错连接可以理解为，桥臂不与位置对应的线圈绕组连接。例如，开关管Q1、Q2组成的桥臂和线圈绕组L2连接，开关管Q3、Q4组成的桥臂和线圈绕组L3连接，即开关管Q5、Q6组成的桥臂和线圈绕组L1连接。

需要说明的是，在本实施例中，第一逆变器、所述第三逆变器和所述第二逆变器不限于上述的三相逆变器，还可以为四相逆变器、五相逆变器等，在此不做限制。同样，所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机不限于上述的三相电机，还可以为四相电机、五相电机等，在此不做限制。

所述第一逆变器111每一相的中心点与所述第一电机的每一相线圈绕组112对应连接，所述第二逆变器121每一相的中心点与所述第二电机的每一相线圈绕组122对应连接，所述第三逆变器131每一相的中心点与所述空调压缩机的每一相线圈绕组132对应连接。

所述第一逆变器111的第一汇流端、所述第二逆变器121的第一汇流端和所述第三逆变器131的第一汇流端连接，所述第一逆变器111的第二汇流端、所述第二逆变器121的第二汇流端和所述第三逆变器131的第二汇流端连接。

本实施例提供的车辆充放电***，该***包括第一电机和第一逆变器、第二电机和第二逆变器、空调压缩机和第三逆变器；第一相线连接第一电机的线圈绕组中性点，第二相线连接第二电机的线圈绕组中性点，第三相线连接所述空调压缩机的线圈绕组中性点；第一逆变器每一相的中心点与第一电机的每一相线圈绕组对应连接，第二逆变器每一相的中心点与第二电机的每一相线圈绕组对应连接，第三逆变器每一相的中心点与空调压缩机的每一相线圈绕组对应连接；第一逆变器的第一汇流端、第二逆变器的第一汇流端和第三逆变器的第一汇流端连接，第一逆变器的第二汇流端、第二逆变器的第二汇流端和第三逆变器的第二汇流端连接；其中，第一逆变器为第一电机的逆变器，第二逆变器为第二电机的逆变器，第三逆变器为空调压缩机的逆变器，通过复用车辆本身的3个电机，降低了车辆充放电成本。

可选地，各个平台的充电桩之间存在差异。例如，充电桩有直流充电桩和交流充电桩之分。对于交流充电桩，存在三相交流充电桩和单相交流充电桩之分。为了适配各个平台的充电桩，本实施例提供了如图3所示的车辆充放电***，可以在车辆充放电***与三相交流充电桩、单向交流充电桩、直流充电桩连接时，均能实现对车辆充放电***中的电池包充电。如图3所示，车辆充放电***10还包括：交流外部接口140。可以理解的是，交流外部接口140设置在车辆的外部。交流外部接口140包括：第一交流接口L1、第二交流接口L2、第三交流接口L3和第四交流接口N1。

通过第一相线连引出第一交流接口L1，通过第二相线引出第二交流接口L2，通过第三相线引出第三交流接口L3。外部放电设备通过第一交流接口L1、第二交流接口L2和第三交流接口L3为车辆充放电***10提供三相交流电。第四交流接口N1通过车辆充放电***10的第一开关K1与第二电机的线圈绕组122连接，在第一开关K1闭合时，外部放电设备通过第一交流接口L1和第四交流接口N1为车辆充放电***10提供单相交流电。其中，外部设备可以为交流充电桩或者存储有交流电的设备。

如图3所示，车辆充放电***10还包括：直流外部接口150；所述直流外部接口150包括：直流正极口DC+和直流负极口DC-。

所述直流正极口DC+分别与所述第一电机的线圈绕组112的中性点和所述第一逆变器111的第一汇流端连接；所述直流负极口DC-分别与所述第一逆变器111的第二汇流端、所述第二逆变器121的第二汇流端和所述第三逆变器131的第二汇流端连接。

外部放电设备(例如直流充电桩、蓄电池或者其他车辆)通过直流正极口DC+和直流负极口DC-为车辆充放电***10提供直流电。

可选地，如图3所示，车辆充放电***10还包括：第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6。

可选地，如图2和图3所示，车辆充放电***10还包括：第一全桥开关160。

示例性的，如图3所示，第一全桥开关160由两相桥臂组成，分别是开关管Q19和Q20组成第一桥臂、以及开关管Q21和Q22组成第二桥臂。两相桥臂的两端分相互连接，形成两个汇流端，如图3所示的第一汇流端a1与第二汇流端b1。在Q19和Q20组成的桥臂上，开关管Q19和Q20之间连接处为中心点c11。在Q21和Q22组成的桥臂上，开关管Q21和Q22之间连接处为中心点c12。

车辆充放电***10还包括：变压器T80和升压DC模块170。

所述第一全桥开关160的第一汇流端a1分别与所述第一逆变器111的第一汇流端、所述第二逆变器121的第一汇流端和所述升压DC模块170的第一端连接，所述第一全桥开关160的第二汇流端分b1别与所述第三逆变器131的第二汇流端和所述升压DC模块170的第二端连接。

所述变压器T80的第一边的两个端口分别与所述第一全桥开关160的两个桥臂的中心点连接，所述变压器T80的第二边与所述升压DC模块170的第三端连接。如图3所示，第一全桥开关160的第一桥臂的中心点c11，第一全桥开关160的第二桥臂的中心点c12。

可选地，如图3所示，所述升压DC模块170包括：第二全桥开关171、第一电感器L100、第二电感器L200和第一电容C1。所述升压DC模块170的第一端为所述第二全桥开关171的第一汇流端a2，所述升压DC模块170的第二端为所述第二全桥开关171的第二汇流端b2，所述升压DC模块170的第三端为所述第二全桥开关171的两个桥臂的中心点，如图3所示，第二全桥开关171的第一桥臂的中心点c22和第二全桥开关171的第二桥臂的中心点c21；

所述第二全桥开关171的第一汇流端a2通过所述第二开关K2与所述第一全桥开关160的第一汇流端a1连接；所述第二全桥开关171的第二汇流端b2通过所述第三开关K3与所述第一全桥开关160的第二汇流端b1连接；

所述第二全桥开关171的第一桥臂c21的中心点通过所述第一电感器L100与所述第一电容C1的第一端m连接，所述第二全桥开关171的第二桥臂的中心点c22通过所述第二电感器L200与所述第一电容C1的第一端m连接；

所述第一电容C1的第一端m与电池包E的正极端连接，所述第一电容C1的第二端n分别与所述第二全桥开关171的下桥臂和所述电池包E的负极端连接；

所述第二全桥开关171的第一桥臂的中心点C22和所述第二全桥开关171的第二桥臂的中心点C21分别与所述变压器T80的第二边的两个端口连接。

第二全桥开关171由两相桥臂组成，分别是开关管Q23和Q24组成的第二桥臂、以及开关管Q25和Q26组成的第一桥臂。两相桥臂的两端相互连接，形成两个汇流端，如图3所示的第一汇流端a2与第二汇流端b2。在第二桥臂上，开关管Q23和Q24之间连接处为中心点c21。在第一桥臂上，开关管Q25和Q26之间连接处为中心点c22。

所述第二全桥开关171的第一汇流端a2与所述第一全桥开关160的第一汇流端a1连接；所述第二全桥开关171的第二汇流端b2与所述第一全桥开关160的第二汇流端b1连接。

所述第二全桥开关171的第一桥臂(即Q25和Q26)的中心点c22通过所述第一电感器L100与所述第一电容C1的第一端m连接，所述第二全桥开关171的第二桥臂(即Q23和Q24)的中心点c21通过所述第二电感器L200与所述第一电容C1的第一端m连接。

所述第一电容C1的第一端m与所述电池包E的正极端连接，所述第一电容C1的第二端n分别与所述第二全桥开关171的下桥臂和所述电池包E的负极端连接。

可选地，为了保证用电的安全性，本实施例通过变压器进行电气隔离。请继续参阅图3，所述***还包括：变压器T80；所述变压器T80的第一边的两个端口分别与所述第一全桥开关160的两个桥臂的中心点连接，即变压器T80的第一边的一个端口与第一全桥开关160的第一桥臂中心点C11连接，变压器T80的第一边的另一个端口与第一全桥开关160的第二桥臂的中心点C12连接。所述变压器T80的第二边的两个端口分别与所述第二全桥开关421的两个桥臂的中心点连接。如图3所示，逆变器T80的第二边的一个端口与第二全桥开关171的第一桥臂中心点C21连接，逆变器T80的第二边的一个端口与第二全桥开关171的第二桥臂中心点C22连接。

可选地，在通过交流外部接口充放电过程中，可以使用变压器T80进行电气隔离。

在本实施例中，第一全桥开关160输入的高频交流电通过变压器T80进入第二全桥开关171转换为直流电。通过变压器T80进行电池包的直流电和交流电的电气隔离，保证了充放电的安全性。

可选地，如图3所示，所述车辆充放电***10还包括：第五开关k5和第六开关k6。

所述第一全桥开关160的第一桥臂的中心点c11通过所述第五开关k5与所述变压器T80的第二边的一个端口连接；所述第二全桥开关171的第二桥臂的中心点c21通过所述第六开关k6与所述变压器T80的第二边的另一个端口连接。通过第五开关k5和第六开关k6控制电流是否经过变压器T80。

可选地，请参阅图3，车辆充放电***10还包括：车内放电口180和第三电感器L300；所述车内放电口180包括：第一车内放电口L4和第二车内放电口N2；

所述第一车内放电口L4通过所述第三电感器L300与所述第一全桥开关160的其中一个桥臂的中心点连接，例如，可以为图3所示，所述第三电感器L300与第一全桥开关160的第一桥臂的中心点c11连接。所述第二车内放电口N2与所述第一全桥开关160的另一个桥臂的中心点连接。例如，可以为图3所示，所述第二车内放电口N2与第一全桥开关160的第二桥臂的中心点c12连接。

该车内放电口300设置在车内，用于车内放电，车内放电口300可以理解为插座，例如车内放电口300可以为双孔插座、三孔插座等。车内放电口300可以为与车内放电口300连接的车内设备提供交流电。其中，该车内设备可以为交流设备，例如，车内设备可以为笔记本电脑、电饭锅等。

可选地，在所述第二开关k2和所述第三开关k3闭合，且所述第五开关k5和所述第六开关k6关断时，所述电池包E的电流从正极端流出，依次流经所述升压DC模块170、所述第一全桥开关160其中一个桥臂的上桥臂、所述车内放电口180和所述第一全桥开关160另一个桥臂的下桥臂回到所述电池包E的负极端，形成车内交流放电回路。

可选地，所述车辆充放电***10还包括：第一开关k1、第四开关k4和中性线，

所述中性线通过所述第一开关k1与所述第二电机的线圈绕组122中性点连接；所述第四开关k4设置于所述直流正极口DC+与所述第一逆变器111的第一汇流端之间。

可选地，所述车辆充放电***10还包括：控制器(图3中未示出)。

控制器可以在***处于不同的工作模式下，控制开关和逆变器的通断，从而控制***在不同模式下进行充放电。在车辆充放电***处于第一工作模式下，第一工作模式为单相交流充电的模式，如图4所示，所述控制器分别与所述第一开关k1、所述第二开关k2、所述第三开关k3、所述第四开关k4、所述第五开关k5和所述第六开关k6连接。可选地，上述开关可以为开关继电器。

所述控制器，用于在所述***处于第一工作模式下，控制所述第一开关k1、所述第五开关k5和所述第六开关k6闭合，且控制所述第二开关k2、所述第三开关k3和所述第四开关k4断开，以实现单相交流充电。其中，第四开关K4断开在图4中未示出。

在所述第一工作模式下，单相交流电通过第一相线和N线中的其中一个相线对应的接口流入，电流依次通过其中一个相线连接的线圈绕组、其中一个相线对应的逆变器、所述第一全桥开关的其中一个桥臂的上桥臂、所述变压器第一边的一个端口、所述变压器的第二边的一个端口和所述第一电感后，流入所述电池包的正极端，再由所述电池包的负极端流出，依次经过所述第二全桥开关的其中一个下桥臂、所述变压器的第二边的另一个端口、所述变压器的第一边的另一个端口、所述第一全桥开关的另一个桥臂的下桥臂和另一个相线连接的线圈绕组，形成单相交流充电回路。

在外部设备(例如充电桩)提供是单相交流电时，充电桩与第一交流接口L1和所述第四交流接口N1连接。在充电桩通过车辆充放电***为电池包充电时，充电桩的交流电通过第一交流接口L1流入第一电机110，第一电机110将交流电整流为直流电。第一电控电机210流出的直流电流入第一全桥开关160，该直流电经过第一全桥开关160逆变为交流电。交流电流入变压器T80的第一边(在该场景中，第一边为原边)，交流电通过变压器T80的第二边(在该场景中，第二边为副边)。为便于描述，变压器T80的第二边的两个端口中，与第六开关K6连接的端口称为上端，另一个端口称为下端。交流电的电流方向是周期性变化的，而电池包E中存储的是直流电，直接输送到电池包E中的电流应为直流电，因此，升压DC模块170需要将上述交流电整流为直流电，且通过升压DC模块170中的第一电容C1直接为电池包E充电。进入电池包E正极的电流为正电流才能为电池包充电，因此，第一电容C1与电池包E正极连接的第一端m应该流出正电流，第一电容C1的第二端n应流入负电流。

如图5所示，当输入变压器T80的第二边的上端为正电流时，控制器控制第二全桥开关171的开关管Q24导通，控制第二全桥开关171的其余的开关管闭合。从变压器T80的上端流出的正电流流经第一电感器L100，一路通过第一电容C1的第一端m进入第一电容C1，另一路经过第二电感器L200和开关管Q24。第一电容C1中存储于电能，通过第一电容C1放电为电池包E充电。

如图6所示，当输入变压器T80的第二边的下端为正电流时，控制器控制第二全桥开关171的开关管Q26导通，控制第二全桥开关171的其余的开关管闭合。从变压器T80的下端流出的正电流流经第二电感器L200，一路通过第一电容C1的第一端m进入第一电容C1，另一路经过第一电感器L100和开关管Q26。第一电容C1中存储于电能，通过第一电容C1放电为电池包E充电。

在图3的基础上进行车内交流放电时，控制器控制第二开关K2和第三开关K3闭合，且控制第一开关K1、第四开关K4、第五开关K5和第六开关K6闭合，电池包存储的直流电通过升压DC模块170流出，在通过第一全桥开关160将直流电逆变为交流电，为与车内放电口180连接的车内设备提供交流电。

将直流电逆变为交流电可以通过如下方式，如图7所示，控制器控制第一全桥开关160的开关管Q19和Q22导通，正电流依次通过开关管Q19、第三电感器L300、车内放电口180的L端、车内放电口180的N端、开关管Q22。如图8所示，为给车内放电口180提供另一个方向的电流，控制器控制开关管Q21和Q20导通，正电流依次经过开关管Q21、车内放电口180的N2口、车内放电口180的L4口、第三电感器L300、开关管Q20。

可选地，还可以通过第一交流接口L1和第四交流接口N1连接车外设备，例如，车外设备可以是其他需要充电的车辆。通过第一交流接口L1和第四交流接口N1释放单相交流电供车外车内设备使用。当车外车内设备的充电电压高于电池包E的放电电压时，通过第一电机110和第二电机120将电压升高后再输送至第一交流接口L1和第四交流接口N1。或者，当车外车内设备的充电电压低于电池包E的放电电压时，通过第一电机110和第二电机120将电压降低后再输送至第一交流接口L1和第四交流接口N1。

可选地，交流外部接口140可以是双向接口，即外部设备可以通过交流外部接口往车内的电池包充电，电池包还可以通过外部接口140放电。因此，在本实施例中，也可以通过第一交流接口L1和第四交流接口N1外接其他车辆为电池包E充电。

所述控制器，还用于在所述***处于第二工作模式下时，控制所述第五开关k5和所述第六开关k6闭合，且控制所述第一开关k1、所述第二开关k2、所述第三开关k3和所述第四开关k4断开，以实现三相交流充电。

在所述第二工作模式下，三相交流电通过第一相线、第二相线和第三相线中任意两个相线对应的接口流入，依次流经各自对应的电机的线圈绕组和逆变器后，再依次流经所述第一全桥开关的其中一个桥臂的上桥臂、所述变压器第一边的一个端口、所述变压器的第二边的一个端口和第一电感后，流入电池包的正极端，再从所述电池包的负极端流出，依次流经所述第二全桥开关的下桥臂、所述变压器的第二边的另一个端口、所述变压器的第一边的另一个端口和所述第一全桥开关的另一个桥臂的下桥臂后，流回三个相线中除任意两个相线外的相线连接的线圈绕组，形成三相交流充电回路。

可以通过图3中的3个电机将三相交流电整流为直流电，该直流电通过第一全桥开关160逆变为交流电，在与车外进行电能流通时，通过变压器T80进行电气隔离。交流电通过变压器T80的第二边输出，该交流电通过升压DC模块170整流为直流电为电池包E充电。

可选地，还可以通过第一交流接口L1、第二交流接口L2和第三交流接口L3连接车外设备，例如，车外设备可以是其他车辆。

当车内放电口和外部接口(可以为交流外部接口或者直流外部接口)均需放电时，车内放电口的放电功率和车外放电口的放电功率之和不超过电池包的最大放电功率。当车内放电口的放电功率和车外放电口的放电功率之和大于电池包的最大放电功率，且车内放电口的放电功率和车外放电口的放电功率均小于电池包的最大放电功率时，在车内放电口的放电功率和车外放电口的放电功率中，选择一个较小的功率进行供电，例如，车内放电口的放电功率小于车外放电口的放电功率，为车内放电口提供电力供应。

所述控制器，还用于在所述***处于第三工作模式下时，控制所述第二开关k2、所述第三开关k3和所述第四开关k4闭合，且控制所述第一开关k1、所述第五开关k5和所述第六开关k6断开，以实现直流充电。

在所述第三工作模式下，直流电通过直流正极口流入所述电池包的正极端，从所述电池包的负极端流回所述直流负极口，形成直流充电回路。

外部设备供直流电时，控制器用于，在所述第三工作模式下，控制所述第二开关K2、所述第三开关K3和所述第四开关K4闭合，且控制所述第一开关K1、所述第五开关K5和所述第六开关K6断开，以实现直流充电。其中，所述第三工作模式为车辆充放电***与所述直流正极接口DC+和所述直流负极接口DC-)连接。直流电通过直流外部接口150流经升压DC模块170为电池包充电。

可选地，还可以通过所述直流正极接口DC+和所述直流负极接口DC-连接车外车内设备，例如，车外车内设备可以是其他需要充电的车辆。通过所述直流正极接口DC+和所述直流负极接口DC-释放三相交流电供车外车内设备使用。

可选地，如图3所示，***还包括：第二电容C2。

所述第二电容C2的一端分别与所述第一逆变器111的上桥臂、所述第二逆变器121的上桥臂和所述第三逆变器131的上桥臂连接，所述第二电容C2的另一端分别与所述第一逆变器111的下桥臂、所述第二逆变器121的下桥臂和所述第三逆变器131的下桥臂连接。

可选地，本申请还提供一种车辆，包括第一电机、第二电机、空调压缩机，以及应用所述第一电机、所述第二电机和所述空调压缩机的所述的车辆充放电***(如图2和3所示的车辆充放电***10)。

为实现上述的车辆充放电，本申请还提供一种车辆充放电方法，应用于图2和3所示的车辆充放电***10，所述方法包括：识别充电枪的接入信号，根据所述接入信号确定充电模式，可以理解的是，在充电枪***车辆的充电接口时，充电枪和车辆进行信息交互，车辆获取并识别充电枪的接入信号，根据接入信号确定充电模式为直流充电模式、三相交流充电模式或者单相交流充电模式。再根据所述充电模式，控制所述车辆充放电***为电池包充电。根据充电模式，控制车辆充放电***的开关和逆变器的导通方式，从而控制车辆充放电***在该充电模式下，为车辆的电池包充电。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (13)

1.一种车辆充放电***，其特征在于，所述***包括：第一电机和第一逆变器、第二电机和第二逆变器、空调压缩机和第三逆变器；

第一相线连接所述第一电机的线圈绕组中性点，第二相线连接所述第二电机的线圈绕组中性点，第三相线连接所述空调压缩机的线圈绕组中性点；

所述第一逆变器每一相的中心点与所述第一电机的每一相线圈绕组对应连接，所述第二逆变器每一相的中心点与所述第二电机的每一相线圈绕组对应连接，所述第三逆变器每一相的中心点与所述空调压缩机的每一相线圈绕组对应连接；

所述第一逆变器的第一汇流端、所述第二逆变器的第一汇流端和所述第三逆变器的第一汇流端连接，所述第一逆变器的第二汇流端、所述第二逆变器的第二汇流端和所述第三逆变器的第二汇流端连接；

其中，所述第一逆变器为第一电机的逆变器，所述第二逆变器为第二电机的逆变器，所述第三逆变器为空调压缩机的逆变器。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括：直流外部接口；所述直流外部接口包括：直流正极口和直流负极口；

所述直流正极口分别与所述第一电机的线圈绕组中性点和所述第一逆变器的第一汇流端连接；所述直流负极口分别与所述第一逆变器的第二汇流端、所述第二逆变器的第二汇流端和所述第三逆变器的第二汇流端连接。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述***还包括：第一全桥开关、变压器和升压DC模块；

所述第一全桥开关的第一汇流端分别与所述第一逆变器的第一汇流端、所述第二逆变器的第一汇流端和所述升压DC模块的第一端连接，所述第一全桥开关的第二汇流端分别与所述第三逆变器的第二汇流端和所述升压DC模块的第二端连接；

所述变压器的第一边的两个端口分别与所述第一全桥开关的两个桥臂的中心点连接，所述变压器的第二边与所述升压DC模块的第三端连接。

4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述***还包括：第二开关和第三开关，所述升压DC模块包括：第二全桥开关、第一电感器、第二电感器和第一电容；所述升压DC模块的第一端为所述第二全桥开关的第一汇流端，所述升压DC模块的第二端为所述第二全桥开关的第二汇流端，所述升压DC模块的第三端为所述第二全桥开关的两个桥臂的中心点；

所述第二全桥开关的第一汇流端通过所述第二开关与所述第一全桥开关的第一汇流端连接；所述第二全桥开关的第二汇流端通过所述第三开关与所述第一全桥开关的第二汇流端连接；

所述第二全桥开关的第一桥臂的中心点通过所述第一电感器与所述第一电容的第一端连接，所述第二全桥开关的第二桥臂的中心点通过所述第二电感器与所述第一电容的第一端连接；

所述第一电容的第一端与电池包的正极端连接，所述第一电容的第二端分别与所述第二全桥开关的下桥臂和所述电池包的负极端连接；

所述第二全桥开关的第一桥臂的中心点和所述第二全桥开关的第二桥臂的中心点分别与所述变压器的第二边的两个端口连接。

5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述***还包括：第五开关和第六开关；

所述第一全桥开关的第一桥臂的中心点通过所述第五开关与所述变压器的第二边的一个端口连接；所述第二全桥开关的第二桥臂的中心点通过所述第六开关与所述变压器的第二边的另一个端口连接。

6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述***还包括：车内放电口和第三电感器；所述车内放电口包括：第一车内放电口和第二车内放电口；

所述第一车内放电口通过所述第三电感器与所述第一全桥开关的其中一个桥臂的中心点连接，所述第二车内放电口与所述第一全桥开关的另一个桥臂的中心点连接。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，

在所述第二开关和所述第三开关闭合，且所述第五开关和所述第六开关关断时，所述电池包的电流从正极端流出，依次流经所述升压DC模块、所述第一全桥开关其中一个桥臂的上桥臂、所述车内放电口和所述第一全桥开关另一个桥臂的下桥臂回到所述电池包的负极端，形成车内交流放电回路。

8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述***还包括：第一开关、第四开关和中性线，

所述中性线通过所述第一开关与所述第二电机的线圈绕组中性点连接；所述第四开关设置于所述直流正极口与所述第一逆变器的第一汇流端之间。

9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，还包括：控制器；

所述控制器分别与所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关连接；

所述控制器，用于在所述***处于第一工作模式下，控制所述第一开关、所述第五开关和所述第六开关闭合，且控制所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关断开，以实现单相交流充电；

所述控制器，还用于在所述***处于第二工作模式下时，控制所述第五开关和所述第六开关闭合，且控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关断开，以实现三相交流充电；

所述控制器，还用于在所述***处于第三工作模式下时，控制所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关闭合，且控制所述第一开关、所述第五开关和所述第六开关断开，以实现直流充电。

10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，

在所述第一工作模式下，单相交流电通过第一相线和N线中的其中一个相线对应的接口流入，电流依次通过其中一个相线连接的线圈绕组、其中一个相线对应的逆变器、所述第一全桥开关的其中一个桥臂的上桥臂、所述变压器第一边的一个端口、所述变压器的第二边的一个端口和所述第一电感后，流入所述电池包的正极端，再由所述电池包的负极端流出，依次经过所述第二全桥开关的其中一个下桥臂、所述变压器的第二边的另一个端口、所述变压器的第一边的另一个端口、所述第一全桥开关的另一个桥臂的下桥臂和另一个相线连接的线圈绕组，形成单相交流充电回路；

在所述第二工作模式下，三相交流电通过第一相线、第二相线和第三相线中任意两个相线对应的接口流入，依次流经各自对应的电机的线圈绕组和逆变器后，再依次流经所述第一全桥开关的其中一个桥臂的上桥臂、所述变压器第一边的一个端口、所述变压器的第二边的一个端口和第一电感后，流入电池包的正极端，再从所述电池包的负极端流出，依次流经所述第二全桥开关的下桥臂、所述变压器的第二边的另一个端口、所述变压器的第一边的另一个端口和所述第一全桥开关的另一个桥臂的下桥臂后，流回三个相线中除任意两个相线外的相线连接的线圈绕组，形成三相交流充电回路；

在所述第三工作模式下，直流电通过直流正极口流入所述电池包的正极端，从所述电池包的负极端流回所述直流负极口，形成直流充电回路。

11.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述***还包括：第二电容；

所述第二电容的一端分别与所述第一逆变器的上桥臂、所述第二逆变器的上桥臂和所述第三逆变器的上桥臂连接，所述第二电容的另一端分别与所述第一逆变器的下桥臂、所述第二逆变器的下桥臂和所述第三逆变器的下桥臂连接。

12.一种车辆，其特征在于，包括第一电机、第二电机、空调压缩机，以及应用所述第一电机、所述第二电机和所述空调压缩机的权利要求1-11任一项所述的车辆充放电***。

13.一种车辆充放电方法，其特征在于，应用于权利要求1-12任意一项所述的车辆充放电***，所述方法包括：

识别充电枪的接入信号，根据所述接入信号确定充电模式；

根据所述充电模式，控制所述车辆充放电***为电池包充电。