一种车辆及其能量转换装置与动力系统的制作方法

本申请属于电子技术领域，尤其涉及一种车辆及其能量转换装置及其动力系统。

背景技术：

近几年来，随着电动汽车的发展和快速普及，电动汽车的电机控制和电池充电变得越来越重要。目前，现有的电动汽车的电机驱动和电池充电是独立分开的，即电机驱动电路和电池充电电路是两个独立且不相关的两个电路，电机驱动电路仅用于电机驱动，而不能用于电池充电，同理电池充电电路仅能用于电池充电，而不能用于电机驱动。

然而，虽然上述方法可有效保障车辆的电机驱动和电池充电正常进行，但是由于上述方法中电机驱动电路和电池充电电路彼此独立、且不相关，因此上述方法电路结构复杂、集成度低、体积大且成本高；此外，动力电池作为电动汽车的动力源而言，重要性不言而喻，因此当动力电池的电量不足时，无法完成车辆的应急需求。

综上所述，现有技术存在电机驱动与充电系统总体电路结构复杂、集成度低、体积大、成本高且无法完成车辆应急需求的问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种车辆及其能量转换装置与动力系统，旨在解决现有技术存在电机驱动与充电系统总体电路结构复杂、集成度低、体积大、成本高且无法完成车辆应急需求的问题。

本申请的第一方面在于提供一种能量转换装置，包括电机线圈、桥臂变换器、双向桥臂以及双向dc模块；

所述桥臂变换器分别与所述电机线圈、所述双向桥臂以及所述双向dc模块连接，所述双向桥臂与所述双向dc模块连接；

所述电机线圈、所述桥臂变换器以及所述双向桥臂均与外部充电口连接，所述桥臂变换器以及所述双向dc模块均与外部动力电池连接，所述双向dc模块与外部蓄电池连接；

所述外部充电口、所述电机线圈、所述桥臂变换器以及外部动力电池形成直流充电电路，或所述外部充电口、所述电机线圈、所述桥臂变换器、所述双向dc模块以及外部动力电池形成直流充电电路，以对外部动力电池充电；

所述外部充电口、所述电机线圈、所述桥臂变换器、所述双向桥臂以及外部动力电池形成交流充电电路，或所述外部充电口、所述电机线圈、所述桥臂变换器、所述双向桥臂、所述双向dc模块以及外部动力电池形成交流充电电路，以对外部动力电池充电；

所述外部动力电池、所述桥臂变换器以及所述电机线圈形成电机驱动电路以驱动包括所述电机线圈的电机；

所述外部蓄电池、所述双向dc模块、所述双向桥臂、所述桥臂变换器、所述电机线圈以及所述外部充电口形成交流应急放电电路，或所述外部蓄电池、所述双向dc模块、所述桥臂变换器、所述电机线圈以及所述外部充电口形成直流应急放电电路。

本申请的第二方面在于提供一种动力系统，其包括上述第一方面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：

电机，包括电机线圈；

电机控制模块，包括桥臂变换器，所述桥臂变换器与所述电机线圈的一端连接，所述电机线圈的另一端与外部充电口连接；

车载充电模块，包括双向桥臂，所述双向桥臂与所述桥臂变换器并联，以形成第一共接端和第二共接端，所述第一共接端与外部动力电池一端连接，所述第二共接端与所述外部动力电池的另一端连接，所述外部充电口与所述第二共接端、所述双向桥臂的中点连接；以及，

双向dc模块，所述双向dc模块与所述桥臂变换器以及所述双向桥臂并联，并且与所述外部动力电池以及所述外部蓄电池连接；

所述控制模块用于控制外部充电口、所述电机线圈、所述桥臂变换器以及外部动力电池形成的直流充电电路，或用于控制外部充电口、所述电机线圈、所述桥臂变换器、所述双向dc模块以及外部动力电池形成直流充电电路；用于控制外部充电口、所述电机线圈、所述桥臂变换器、所述双向桥臂以及外部动力电池形成的交流充电电路，或用于控制所述外部充电口、所述电机线圈、所述桥臂变换器、所述双向桥臂、所述双向dc模块以及外部动力电池形成交流充电电路；以及用于控制所述外部动力电池、所述桥臂变换器以及所述电机线圈形成的电机驱动电路；所述控制模块用于控制外部蓄电池、所述双向dc模块、所述双向桥臂、所述桥臂变换器、所述电机线圈以及所述外部充电口形成交流应急放电电路，或所述外部蓄电池、所述双向dc模块、所述桥臂变换器、所述电机线圈以及所述外部充电口形成直流应急放电电路。

本申请的第三方面在于提供一种能量转换装置，包括：

充电连接端组，其包括第一充电连接端、第二充电连接端和第三充电连接端；

电机线圈，其一端与所述第一充电连接端连接；

桥臂变换器，其分别与所述电机线圈的另一端、所述第二充电连接端连接；

双向桥臂，其与所述桥臂变换器并联，所述双向桥臂与所述第三充电连接端连接；

双向dc模块，其与所述双向桥臂并联；

第一能量存储连接端组，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分别与所述双向dc模块的一端、所述桥臂变换器连接，所述第二能量存储连接端分别与所述双向dc模块的另一端、所述桥臂变换器连接；

第二能量存储连接端组，其包括第三能量存储连接端和第四能量存储连接端，所述第三能量存储连接端与所述双向dc模块的一端连接，所述第四能量存储连接端与所述双向dc模块的另一端连接。

本申请的第四方面在于提供一种动力系统，其包括第三方面所述的能量转换装置和控制模块，其中，能量转换装置包括：

车载充电模块，包括双向桥臂和充电连接端组，所述充电连接端组包括第一充电连接端、第二充电连接端和第三充电连接端，所述双向桥臂与所述第三充电连接端连接，

电机，包括电机线圈，所述电机线圈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，其分别与所述电机线圈的另一端、所述第二充电连接端连接且所述桥臂变换器与所述双向桥臂并联；

双向dc模块，其与所述双向桥臂并联；

第一能量存储连接端组，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分别与所述双向dc模块的一端、所述桥臂变换器连接，所述第二能量存储连接端分别与所述双向dc模块的另一端、所述桥臂变换器连接；

第二能量存储连接端组，其包括第三能量存储连接端和第四能量存储连接端，所述第三能量存储连接端与所述双向dc模块的一端连接，所述第四能量存储连接端与所述双向dc模块的另一端连接；

所述控制模块用于控制所述充电连接端组、所述电机线圈、所述桥臂变换器以及所述第一能量存储连接端组形成直流充电电路，或所述充电连接端组、所述电机线圈、所述桥臂变换器、所述双向dc模块以及所述第一能量存储连接端组形成直流充电电路；用于控制所述充电连接端组、所述电机线圈、所述桥臂变换器、所述双向桥臂以及所述第一能量存储连接端组形成交流充电电路，或所述充电连接端组、所述电机线圈、所述桥臂变换器、所述双向桥臂、所述双向dc模块以及所述第一能量存储连接端组形成交流充电电路；用于控制所述第一能量存储连接端组、所述桥臂变换器以及所述电机线圈形成电机驱动电路；用于控制所述第二能量存储连接端组、所述双向dc模块、所述双向桥臂、所述桥臂变换器、所述电机线圈以及所述充电连接端组形成交流应急放电电路，或所述第二能量存储连接端组、所述双向dc模块、所述桥臂变换器、所述电机线圈以及所述充电连接端组形成直流应急放电电路。

本申请的第五方面在于提供一种车辆，包括上述第二方面所述的动力系统，或上述第四方面所述的动力系统。

在本申请中，通过采用包括电机线圈、桥臂变换器、双向桥臂以及双向dc模块的集驱动和充电功能的能量转换装置，使得该能量转换装置可工作于驱动模式、直流充电模式、交流充电模式以及应急模式，进而实现采用同一系统进行车辆的电机驱动、电池充电以及车辆应急，尤其是采用同一电路拓扑便可实现直流充电和交流充电，元器件复用程度高，系统集成度高且结构简单，从而降低了系统成本，减小了系统体积，解决了现有技术存在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、成本高且无法完成车辆应急需求的问题。

附图说明

图1是本申请第一实施例所提供的能量转换装置的模块结构示意图；

图2是本申请第二实施例所提供的能量转换装置的模块结构示意图；

图3是本申请第三实施例所提供的能量转换装置的模块结构示意图；

图4是本申请第四实施例所提供的能量转换装置的电路结构示意图；

图5是本申请第四实施例所提供的能量转换装置的另一电路结构示意图；

图6是本申请第五实施例所提供的能量转换装置的模块结构示意图；

图7是本申请第六实施例所提供的能量转换装置的电路结构示意图；

图8是本申请第六实施例所提供的能量转换装置的又一电路结构示意图；

图9是本申请第七实施例所提供的能量转换装置的电路结构示意图；

图10是本申请图1至图9所示的能量转换装置中的桥臂变换器的工作时序示意图；

图11是本申请第八实施例所提供的动力系统的模块结构示意图；

图12是本申请第九实施例提供的动力系统的模块结构示意图；

图13是本申请第十实施例所提供的动力系统的结构示意图；

图14是本申请第十一实施例所提供的能量转换装置的模块结构示意图；

图15是本申请第十二实施例所提供的能量转换装置的模块结构示意图；

图16是本申请第十三实施例所提供的能量转换装置的模块结构示意图；

图17是本申请第十四实施例所提供的能量转换装置的电路结构示意图。

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。

以下结合具体附图对本申请的实现进行详细的描述：

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

如图1所示，本申请实施例所提供的能量转换装置包括电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13以及双向dc模块15。

其中，桥臂变换器12分别与电机线圈11、双向桥臂13以及双向dc模块15连接，双向桥臂13与双向dc模块15连接；

电机线圈11、桥臂变换器12以及双向桥臂13均与外部充电口10连接，桥臂变换器12以及双向dc模块15均与外部动力电池200连接，双向dc模块15与外部蓄电池300连接。

具体的，外部充电口10、电机线圈11、桥臂变换器12以及外部动力电池200形成直流充电电路，或外部充电口10、电机线圈11、桥臂变换器12、双向dc模块15以及外部动力电池200形成直流充电电路，以对外部动力电池200充电；

外部充电口10、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13以及外部动力电池200形成交流充电电路，或外部充电口10、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13、双向dc模块15以及外部动力电池200形成交流充电电路，以对外部动力电池200充电；

外部动力电池200、桥臂变换器12以及电机线圈11形成电机驱动电路以驱动包括电机线圈11的电机；

外部蓄电池300、双向dc模块15、双向桥臂13、桥臂变换器12、电机线圈11以及外部充电口10形成交流应急放电电路，或外部蓄电池300、双向dc模块15、桥臂变换器12、电机线圈11以及外部充电口10形成直流应急放电电路。

具体实施时，该能量转换装置用于直流充电或者交流充电时，该能量转换装置可通过充电口10与外部的直流电源或交流电源连接，所述直流电源可以是外部交流电源通过充电口再经过整流后获得的直流电，也可以是外部直流电源通过充电口输入的直流电，所述交流电源可以是外部直流电源通过充电口再经过逆变后获得的交流电，也可以是外部交流电源通过充电口输入的交流电，此处不做具体限制。

此外，需要说明的是，具体工作时，该能量转换装置不仅可以进行交流充电、直流充电、电机驱动、交流应急放电以及直流应急放电，其还可以工作于直流放电模式、交流放电模式、驱动模式、以及应急放电模式等，后续将对该能量转换装置的各种工作模式进行详细说明。

另外，在本申请中，本实施例中所描述的“外部的电池”和“外部的充电口”是相对于能量转换装置而言的“外部”，并不是能量转换装置所在车辆的“外部”。

在本实施例中，通过采用包括电机线圈、桥臂变换器、双向桥臂以及双向dc模块的集驱动和充电功能的能量转换装置，使得该能量转换装置可工作于驱动模式、直流充电模式、交流充电模式以及应急模式，进而实现采用同一系统进行车辆的电机驱动、电池充电以及车辆应急，尤其是采用同一电路拓扑便可实现直流充电和交流充电，元器件复用程度高，系统集成度高且结构简单，从而降低了系统成本，减小了系统体积，解决了现有技术存在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、成本高且无法完成车辆应急需求的问题。

此外，由于现有的交流充电系统和直流充电系统两者之间的充电功率差距较大，因此两个充电系统的电路拓扑差别较大，一般两个系统独立设置，复用程度较低，而本申请示出的能量转换装置的通用性强，其无论是面对直流充电站或是交流充电站，该能量转换装置均可以进行充电，降低了系统成本，减小了系统体积，解决了现有的交流充电系统和直流充电系统总体结构复杂，复用程度低的问题。

进一步地，桥臂变换器12可实现双向换流，当能量转换装置工作于驱动模式，桥臂变换器12作为三相逆变功能，实现电机控制器所起的作用。当能量转换装置工作于交流充电模式或者交流应急放电模式时，桥臂变换器12起到整流和功率校正的功能，当能量转换装置工作于直流充电模式或者直流应交放电模式时，桥臂变换器12起到直流升压功能。

在相关技术中，实现交流充电需要采用交流充电模块，实现直流充电需要采用直流充电模块，实现电机驱动需要采用逆变模块，没有任何一个相关技术将这三种功能集成在一个模块中，因而导致电路结构复杂、集成度低、体积大且成本高。相比流充电模块、交流充电模块、逆变模块相互独立的分体式产品，本申请创造性地将这三个功能集成在同一电路中，实现了多个元器件的功能复用，功能集成。

进一步地，电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13实现了功能复用。在电机驱动电路中，电机线圈11作用在于通电后产生感应电动势，桥臂变换器12作用在于实现三相逆变功能；在交流充电电路中，电机线圈11作用在于充当pfc电路中的电感，桥臂变换器12作用在于充当pfc电路中的一组桥臂，双向桥臂13充当pfc电路中的另一组桥臂；在直流充电电路中，电机线圈11作用在于一方面充当升压dc中的升压电感，另一方面减少电路中的纹波，桥臂变换器12作用在于充当升压dc中的桥臂。

另外，在现有的技术中，交流充电系统和直流充电系统是独立设置的，复用程度低，造成了两个系统体积较大，成本较高，而本申请的能量转换装置既可以实现交流充电功能，也可以实现直流充电功能，实现了功能复用，即本申请的电机线圈和桥臂变换器均参与交流充电和直流充电，实现了元器件的复用，进而通过功能复用和元器件复用解决了现有技术中结构复杂、复用程度低，成本高、体积大的问题。

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七千瓦(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，而功率差异对于开关管的选择至关重要。

对于开关管而言，由于大功率的开关管比小功率的开关管价格昂贵，因此基于能量转换装置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12中的开关管的类型与双向桥臂13中的开关管的类型不同，即双向桥臂13和桥臂变换器12采用不同功率等级的开关管，在一个实施例中，桥臂变换器12采用的开关管功率等级大于双向桥臂13采用的开关管功率等级。例如：在同类型的开关管中，桥臂变换器12采用高电流等级的mosfet开关管，双向桥臂13采用低电流等级的mosfet开关管；或例如：在不同类型开关管中，桥臂变换器12采用大功率的igt开关管，双向桥臂13采用小功率的mosfet开关管。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12，因此本实施例中桥臂变换器12采用大功率的igt开关管实现，或高电流等级的mosfet开关管实现，而由于双向桥臂13主要工作于交流充电时，因此双向桥臂13可采用小功率的mosfet实现，如此在保证能量转换装置有效工作的同时可减少电路成本。

另一方面，由于交流充电时，双向桥臂13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开关管或碳化硅mosfet开关管，而由于桥臂变换器121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12的开关管所需频率较低，故桥臂变换器12中的开关管类型与双向桥臂13中的开关管类型不同，例如：桥臂变换器12中的开关管类型为低频工作时效率较高的igt开关管。

此外，当能量转换装置工作于交流充电模式或直流充电模式时，桥臂变换器12采用的三相交错控制工作方式可使得该能量转换装置在充电时，直流侧纹波减小，且充电功率增大。

在将本申请中的能量转换装置用于交直流充电性能测试时，发明人提出提高能量转换装置整体感量以提高充电效率的设计构思，发明人通过研究电机结构发现提高电机线圈感量是可行的方式之一。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图2所示，电机线圈11包括三相绕组，每一相绕组包括n个线圈支路，并且每一相绕组中的n个线圈支路的第一端共接后与桥臂变换器12连接，每一相绕组中的n个线圈支路的第二端与其他两相绕组中的n个线圈支路的第二端一一对应连接，以形成n个中性点，充电口10与m个中性点连接；其中，n为大于1的整数，并且优选为4，m为小于n的正整数。

具体的，在图2中，以m的数值为2，n的数值为4为例对本申请的电机线圈11的具体结构进行说明，即四个中性点中有两个中性点与充电口10连接；需要说明的是，本实施例中仅以4为例对电机线圈11的每一相绕组中包括的线圈支路个数进行说明，其并不对具体的线圈支路个数造成限制。

下面将通过具体示例对电机线圈11的三相绕组进行详细说明，详述如下：

具体的，如图2所示，电机线圈11包括u相绕组、v相绕组以及w相绕组，并且u相绕组、v相绕组以及w相绕组均包括n个线圈支路。

进一步地，如图2所示，u相绕组中的n个线圈支路的第一端共接后与桥臂变换器12的第一相桥臂连接，v相绕组中的n个线圈支路的第一端共接后与桥臂变换器12的第二相桥臂连接，w相绕组中的n个线圈支路的第一端共接后与桥臂变换器12的第三相桥臂连接，并且u相绕组、v相绕组以及w相绕组中每一相绕组的n个线圈支路的第二端与其他两相绕组中的n个线圈支路的第二端一一对应连接，以形成n个中性点n1、n2、n3.......n，并且该n个中性点可直接与充电口10连接，也可以通过其他连接电路与充电口10连接，本实施例中以n个中性点中的m个中性点直接与充电口10连接进行示例说明，并且后续将对连接电路进行详细说明，此处不再赘述。

在本实施例中，相比电机线圈的所有的中性点均与充电口连接，本实施例中，将部分的中性点与充电口连接，导致并联的电机线圈减少，电机线圈的等效感量增加，能量转换装置的整体感量增加，从而提升了充电效率。

在另一个实施例中，发明人综合考虑充电功率和充电效率因素，充电功率和电机线圈的过流能力正相关，并联的电机线圈越多，过流能力越强；充电效率和电机线圈的感量大小负相关，并联的电机线圈越少，电机线圈感量越大。本实施例通过采用每相绕组均包括n个线圈支路的电机线圈11，使得该能量转换装置可以通过改变电机线圈11的电感值实现不同功率下的直流充电或交流充电，进而实现该能量转换装置的充电功率可通过电感值调节的目的。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图3所示，该能量转换装置还包括中性点开关130。其中，该中性点开关130用于控制电机线圈11的n个中性点中的m个中性点与充电口10连接。

具体实施时，中性点开关130可采用n个单刀单掷开关实现，也可以采用多个单刀双掷的开关实现。当中性点开关130采用n个单刀单掷实现时，该n个单刀单掷开关的第一端与电机线圈11的n个中性点一一对应连接，而该n个单刀单掷开关的第二端均与充电口10连接。当中性点开关10采用多个单刀双掷开关实现时，该多个单刀双掷开关的动端均与充电口10连接，而每一个单刀双掷开关的两个不动端则根据需要与电机线圈11中的两个中性点一一对应连接。此外，中性点开关10还可以采用单刀多掷开关实现，该单刀多掷开关的动端与充电口10连接，而单刀多掷开关的各个不动端则根据需要分别与电机线圈11中的中性点一一对应连接。

在本实施例中，通过在能量转换装置中增加中性点开关130，通过中性点开关选择性的通断，使得该中性点开关130将充电口10与电机线圈11的n个中性点中的m个中性点连接起来，进而便于该能量转换装置根据需要将中性点开关130中的开关进行导通或者关断，从而在电机线圈11的三相绕组中选择不同数目的线圈支路，以此实现对充电功率的调节。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图4所示，能量转换装置还包括开关模块14。

其中，开关模块14的一端与充电口10连接，另一端分别与电机线圈11、桥臂变换器12以及双向桥臂13连接。

在本实施例中，通过在能量转换装置中增加开关模块14，使得该开关模块14可便于能量转换装置在驱动模式、直流充电模式以及交流充电模式、应急交流放电以及应急直流放电之间进行切换，有效防止该能量转换装置因无法进行准确的模式切换自身发生故障的弊端发生，提高了能量转换装置的可靠性。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图4所示，充电口10包括直流充电口101与交流充电口102；开关模块14包括第一开关单元141与第二开关单元142。

其中，直流充电口101、第一开关单元141、电机线圈11、桥臂变换器12以及外部动力电池200形成直流充电电路；或者直流充电口101、第一开关单元141、电机线圈11、桥臂变换器12、双向dc模块15以及外部动力电池200形成直流充电电路；

交流充电口102、第二开关单元142、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13以及外部动力电池200形成交流充电电路；或者交流充电口102、第二开关单元142、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13、双向dc模块以及外部动力电池200形成交流充电电路；

外部蓄电池300、双向dc模块15、双向桥臂13、桥臂变换器12、电机线圈11、第二开关单元142以及交流充电口102形成交流应急放电电路；或外部蓄电池300、双向dc模块15、桥臂变换器12、电机线圈11、第一开关单元141以及直流充电口101形成直流应急放电电路。

在本实施例中，通过采用由直流充电口101和交流充电口102构成的充电口10，以及采用由第一开关单元141和第二开关单元142构成的开关模块14，使得能量转换装置工作在直流充电模式、交流充电模式、直流应急放电模式以及交流应急放电模式时，具有不同模式对应的充电电路，进而使得直流充电电路和交流充电电路不会发生干扰，电路可靠性强，稳定性高。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图4所示，第一开关单元141包括第一开关k1和第二开关k2，第一开关k1的一端与直流充电口101连接，另一端与电机线圈11连接；第二开关k2的一端与直流充电口101连接，另一端与桥臂变换器12连接；第二开关单元142包括第三开关k3和第四开关k4，第三开关k3的一端与交流充电口102连接，另一端与电机线圈11连接，第四开关k4的一端与交流充电口102连接，另一端与双向桥臂13连接，具体的与双向桥臂13的中点连接。

具体的，请再次参考图4，在本实施例中，具体实施时，第一开关k1、第二开关k2、第三开关k3以及第四开关k4均采用单刀单掷开关实现，并且第一开关k1的第一端和第二开关k2的第一端均与直流充电口101连接，第一开关k1的第二端与电机线圈11的中性点连接，而第二开关k2的第二端与桥臂变换器12的负端连接。同样的，第三开关k3的第一端和第四开关k4的第一端均与交流充电口102连接，第三开关k3的第二端和电机线圈11的中性点连接，而第四开关k4的第二端与双向桥臂13的中点连接。

具体实施时，当能量转换装置工作于驱动模式时，则第一开关k1、第二开关k2、第三开关k3以及第四开关k4均断开，此时电池200、桥臂变换器12以及电机线圈11形成电机驱动回路；当能量转换装置工作于直流充电模式时，则第一开关k1和第二开关k2闭合，第三开关k3和第四开关k4断开，此时直流充电口101、第一开关k1和第二开关k2、电机线圈11、桥臂变换器12以及外部动力电池200形成直流充电回路，或者直流充电口101、第一开关k1和第二开关k2、电机线圈11、桥臂变换器12、双向dc模块15以及外部动力电池200形成直流充电回路；当能量转换装置工作于交流充电模式时，则第三开关k3和第四开关k4闭合，第一开关k1和第二开关k2断开，此时交流充电口102、第三开关k3和第四开关k4、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13以及电池200形成交流充电回路，或者交流充电口102、第三开关k3和第四开关k4、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13、双向dc模块以及外部动力电池200形成交流充电电路。

当能量转换装置工作于应急交流放电模式时，则第三开关k3和第四开关k4闭合，第一开关k1和第二开关k2断开，此时外部蓄电池300、双向dc模块15、双向桥臂13、桥臂变换器12、电机线圈11、第三开关k3和第四开关k4以及交流充电口102形成交流应急放电电路；当能量转换装置工作于应急直流放电模式时，则第三开关k3和第四开关k4断开，第一开关k1和第二开关k2闭合，此时外部蓄电池300、双向dc模块15、桥臂变换器12、电机线圈11、第一开关k1和第二开关k2以及直流充电口101形成直流应急放电电路。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图5所示，充电口10包括交直流充电口103，开关模块14包括第三开关单元143、第四开关单元144。

其中，第三开关单元143的一端与交直流充电口103连接，另一端与电机线圈11连接，第四开关单元144的一端连接交直流充电口103，第四开关单元144的另一端与桥臂变换器12或者双向桥臂13连接。

具体实施时，第三开关单元143的第一端连接交直流充电口103，第三开关单元143的第二端连接电机线圈11的中性点，而第四开关单元144的一端连接交直流充电口103，第四开关单元的另一端选择性连接桥臂变换器12的负端或者双向桥臂13的中点。

进一步地，当第四开关单元144与桥臂变换器12连接时，交直流充电口103、第三开关单元143、第四开关单元144、电机线圈11、桥臂变换器12以及外部动力电池200形成直流充电电路；或交直流充电口103、第三开关单元143、第四开关单元144、电机线圈11、桥臂变换器12、双向dc模块15以及外部动力电池200形成直流充电电路，或者外部蓄电池300、双向dc模块15、桥臂变换器12、电机线圈11、第三开关单元143、第四开关单元144以及交直流充电口103形成直流应急放电电路；

当第四开关单元144与双向桥臂13连接时，交直流充电口103、第三开关单元143、第四开关单元144、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13以及动力电池形成交流充电电路；或交直流充电口103、第三开关单元143、第四开关单元144、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13、双向dc模块15以及外部动力电池200形成交流充电电路，或者外部蓄电池300、双向dc模块15、桥臂变换器12、双向桥臂13、电机线圈11、第三开关单元143、第四开关单元144以及交直流充电口103形成交流应急放电电路。

在本实施例中，通过采用由交直流充电口103构成的充电口10，以及采用由第三开关单元143和第四开关单元144构成的开关模块14，使得能量转换装置工作在直流充电模式、交流充电模式、交流应急放电模式以及直流应急放电模式时，外部的交流电源或者直流电源均可通过该交直流充电口10向能量转换装置提供充电能量，并且第四开关单元144使得能量转换装置具有不同模式对应的直流充电电路或交流充电电路，进而使得直流充电电路和交流充电电路不会发生干扰，电路可靠性强，稳定性高，并且电路集成度高。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图5所示，第三开关单元143包括第五开关k5，第五开关k5的一端与交直流充电口103连接，另一端和电机线圈11的中性点连接。第四开关单元144包括单刀双掷开关k6，单刀双掷开关k6包括一个动端和两个不动端，该动端与交直流充电口103连接，一个不动端与桥臂变换器12连接，另一个不动端和双向桥臂13的中点连接；或者，第四开关单元144包括两个开关，一个开关的一端与交直流充电口103连接，另一端和桥臂变换器12连接；另一个开关的一端与交直流充电口103连接，另一端与双向桥臂13连接。

需要说明的是，图5是以第四开关单元144采用单刀双掷开关k6实现为例进行说明的，而当第四开关单元144采用两个单刀单掷开关实现时，该两个个单刀单掷开关的第一端均与交直流充电口连接，而第一个单刀单掷开关的第二端与桥臂变换器12的负端连接，第二个单刀单掷开关的第二端与双向桥臂13的中点连接。

此外，具体实施时，当能量转换装置工作于驱动模式时，则第五开关k5和单刀双掷开关均断开，此时电池200、桥臂变换器12以及电机线圈11形成电机驱动回路；当能量转换装置工作于直流充电模式时，则第五开关k5闭合，而单刀双掷开关k6的第一个不动端闭合，此时交直流充电口103、第五开关k5和单刀双掷开关k6、电机线圈11、桥臂变换器12以及电池200形成直流充电回路；当第五开关k5和单刀双掷开关k6的第一个不动端闭合时，交直流充电口103、第五开关k5、第六开关k6、电机线圈11、桥臂变换器12、双向dc模块15以及外部动力电池200形成直流充电电路，或者外部蓄电池300、双向dc模块15、桥臂变换器15、电机线圈11、第五开关k5、第六开关k6以及交直流充电口103形成直流应急放电电路；

当第五开关k5闭合，而第六开关k6的另一个不动端闭合时，交直流充电口103、第五开关k5、第六开关k6、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13以及外部动力电池200形成交流充电电路，或交直流充电口103、第五开关k5、第六开关k6、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13、双向dc模块15以及外部动力电池200形成交流充电电路，或者外部蓄电池300、双向dc模块15、桥臂变换器12、双向桥臂13、电机线圈11、第第五开关k5、第六开关k6以及交直流充电口103形成交流应急放电电路。

在本实施例中，通过采用开关k5和单刀双掷开关k6，使得该开关k5和单刀双掷开关k6可替代另一实施例中的第一开关k1至第四开关k4，进而在实现驱动模式、直流充电模式、交流充电模式、交流应急放电模式以及直流应急放电模式三者之间的切换时，减少了开关模块14所用的电子元件，从而减少了能量转换装置的电子元件数量，降低了能量转换装置的成本的同时，电路结构更为简单。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图7或图8所示，该能量转换装置还包括第一电容c1，该第一电容c1与双向桥臂13并联。

具体的，如图8所示，第一电容c1与桥臂变换器12以及双向桥臂13并联。

具体工作时，当该能量转换装置工作于直流充电模式或者交流充电模式时，第一电容c1在电池200的直流充电过程中或者交流充电过程中，除了对桥臂变换器12或者桥臂变换器12和双向桥臂13输出的电压进行滤波外，并可根据桥臂变换器12或者桥臂变换器12和双向桥臂13输出的电压进行储能，以完成电池200的直流充电或交流充电。

在本实施例中，通过在能量转换装置中设置第一电容c1，使得该第一电容c1在对桥臂变换器12或者桥臂变换器12和双向桥臂13输出的电压进行滤波外，同时可根据桥臂变换器12或者桥臂变换器12和双向桥臂13输出的电压进行储能，以完成电池200的直流充电或交流充电，以此保证能量转换装置的正常充电功能外，还可保障其他杂波不会对充电过程进行干扰；此外，电容c1在能量转换装置工作于电机驱动模式时，可以充当电机控制器电容使用，如此则使得该电容c1即可以作为pfc电容使用，也可以充当电机控制器电容复用，提高了能量转换装置中电子元件的利用率的同时简化了能量转换装置的结构。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图6所示，开关模块还包括第五开关单元145，第五开关单元145的一端与外部动力电池200连接，另一端连接在双向桥臂13和双向dc模块15之间。

在本实施例中，通过在开关模块中增设第五开关单元145，并且使得电池200通过该第五开关单元14与双向桥臂13以及双向dc模块15连接，进而使得该能量转换装置在前端电路发生故障(例如开关模块14、电机线圈11、桥臂变换器12以及双向桥臂13任一个发生故障)时，可通过控制第五开关单元145的方式避免电池200受损，提高了电池200的使用寿命。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图7所示，第五开关单元145包括开关k7和开关k8。其中，开关k7的第一端和电池200的正极连接，开关k8的第一端和电池200的负极连接，而开关k7的第二端与双向dc模块15的第一直流端以及双向桥臂13的正端连接，开关k8的第二端与双向dc模块15的第一直流端以及双向桥臂13的负端连接。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图6所示，开关模块14还包括第六开关单元146，第六开关单元146的一端与双向dc模块15连接，另一端与外部动力电池200连接。

在本实施例中，通过在开关模块14中增设第六开关单元146，使得双向dc模块15和第六开关单元146与能量转换装置中的充电口10、电机线圈11以及双向dc模块15形成另外的交流或直流充电电路，丰富了能量转换装置的交流直流充电模式，并且使得该能量转换装置在进行直流充电时，不但可以进行隔离直流充电，而且还可进行非隔离直流充电，进而使得能量转换装置的充电过程可多方案冗余，从而提高了能量转换装置在交流充电过程中的安全性。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图7所示，第六开关单元146包括开关k9和开关k10。其中，开关k9的第一端和电池200的正极连接，开关k10的第一端和电池200的负极连接，而开关k9的第二端与双向dc模块15的第二直流端连接，开关k10的第二端与双向dc模块15的第二直流端连接。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图7所示，双向dc模块15还包括第三直流端，该第三直流端与车载放电口连接。

在本实施例中，通过采用包括第三直流端的双向dc模块15，使得该双向dc模块15可通过第三直流端与车载放电口连接，进而使得该能量转换装置可采用车载放电口向外部设备进行供电，从而丰富了该能量转换装置的工作模式，提高了该能量转换装置的适用范围。

此外，在本申请实施例中，通过该双向dc模块15既可以给电池充电，也可以给蓄电池充电，还可以向车内负载放电，应急驱动等，即在能量转换装置的不同工作模式下复用该双向dc模块15，无需在不同工作模式时增加不同的电路，降低了能量转换装置的复杂性和成本。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图6所示，双向dc模块15包括第一变换器151、第二变换器152、第三变换器153以及变压单元154。其中，变压单元154的原边、第一副边、第二副边分别与第一变换器151、第二变换器152、第三变换器153连接，即变压单元154的原边与第一变换器151连接，变压单元151的第一副边与第二变换器152连接，变压单元154的第二副边与第三变换器153连接，并且第一变换器151与双向桥臂13并联，第二变换器152与外部动力电池200并联，第三变换器153与蓄电池300和/或车载放电口并联。

在本实施例中，通过采用包括第一变换器151、第二变换器152、第三变换器153以及变压单元154的双向dc模块15，使得该能量转换装置在工作时，可通过充电口10、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13、第一变换器151、变压单元154、第二变换器152、第六开关单元146以及电池200组成另一交流或直流充电电路，以实现另一种交流或直流充电；而充电口10、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13、第一变换器151、变压单元154、第三变换器153以及蓄电池或车载放电口组成蓄电池充电电路或者车载放电口电路，进而使得另一条交流充电电路与蓄电池充电电路后者车载放电口电路在工作时，彼此之间不会发生相互干扰，提高了电路可靠性。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图6所示，第三变换器153包括第一子变换器153和第二子变换器153，第一子变换器153和第二子变换器153均与变压单元154的第二副边连接。

具体的，第三变换器153的工作方式包括第一子变换器153和第二子变换器153同时工作的第一状态，以及第一子变换器153和第二子变换器153切换工作的第二状态。即，当第三变换器153工作时，其内部的第一子变换器153可以单独充当变换器使用，或者第二子变换器153单独充当变换器使用，或者第一子变换器153和第二子变换器153同时工作，以完成第三变换器153的变换器作用。

在本实施例中，将第三变换器153采用第一子变换器153和第二子变换器152实现，使得当能量转换装置工作时，使得第一子变换器153和第二子变换器152任一个均可完成第三变换器153的功能，进而使得第一子变换器153和第二子变换器152任一个发生故障时，能量转换装置均不受影响；此外，第一子变换器153和第二子变换器152同时完成第三变换器153的功能时，可增强第三变换器153的整流能力。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图7所示，第一变换器151包括开关单元q3、q4、q5以及q6、电感l2以及电容c2。其中，开关单元q3、q4、q5以及q6形成全桥整流电路，并且开关单元q3的输入端和开关单元q5的输入端共接形成双向dc模块15的第一直流端，开关单元q4的输出端和开关单元q6的输出端共接形成双向dc模块15的第一直流端；开关单元q3的输出端和开关单元q4的输入端以及电容c2的第一端连接，电容c2的第二端和变压单元154的原边连接，开关单元q5的输出端和开关单元q6的输入端以及电感l2的第一端连接，电感l2的第二端与变压单元154的原边连接。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图7所示，第二变换器152包括包括开关单元q7、q8、q9以及q10、电感l2以及电容c3。其中，开关单元q7、q8、q9以及q10形成全桥整流电路，并且开关单元q7的输入端和开关单元q9的输入端共接形成双向dc模块15的第二直流端，开关单元q8的输出端和开关单元q10的输出端共接形成双向dc模块15的第二直流端；开关单元q9的输出端和开关单元q10的输入端以及电容c3的第一端连接，电容c3的第二端和变压单元154的第一副边边连接，开关单元q7的输出端和开关单元q8的输入端以及电感l2的第一端连接，电感l2的第二端与变压单元154的第一副边连接。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图7所示，第一子变压器153a包括开关单元q11和q12，第二子变压器153b包括开关单元q13和q14。其中，开关单元q11、q12、q13以及q14的输入端均与变压单元154的第二副边连接，而开关单元q11、q12、q13以及q14的输出端共接于地。

需要说明的是，在本申请实施例中，双向dc模块15中包括的多个开关单元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-semiconductorfield-effecttransistor，mosfet)、绝缘栅双极型晶体管(insultedgatebipolartransistor，igt)等开关器件。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图7所示，变压单元154包括变压器t1，该变压器t1的原边为变压单元154的原边，该变压器t1的第一副边为变压单元154的第一副边，该变压器t1的第二副边为变压单元154的第二副边，并且该第二副边构成了双向dc模块15的第三直流端。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图8所示，能量转换装置还包括电感l，该电感l一端与充电口10连接，另一端与电机线圈11连接。

具体的，外部充电口10、电感l、电机线圈11、桥臂变换器12以及外部动力电池200形成直流充电电路；或，外部充电口10、电感l、电机线圈11、桥臂变换器12、双向dc模块15以及外部动力电池200形成直流充电电路；

外部充电口10、电感l、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13以及外部动力电池200形成交流充电电路；或外部充电口10、电感l、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13、双向dc模块15以及外部动力电池200形成交流充电电路；

外部蓄电池300、双向dc模块15、双向桥臂13、桥臂变换器12、电机线圈11、电感l以及外部充电口10形成交流应急放电电路；或外部蓄电池300、双向dc模块15、桥臂变换器12、电机线圈11、电感l以及外部充电口10形成直流应急放电电路。

具体的，作为本申请一种实施例，如图8所示，电感l的第一端与开关k1的第二端以及开关k3的第二端连接，该电感l的第二端与电机线圈11的三相绕组的中性点连接。

在本实施例中，本实施例通过设置电感l，以增强交流充电或直流充电过程中的感量，以解决电机线圈作为电感时，感量不足的问题。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图9所示，双向dc模块15包括第一dc/dc变换单元155和第二dc/dc变换单元156。

其中，第一dc/dc变换单元155一端与双向桥臂13连接，另一端与第六开关单元146连接；

第二dc/dc变换单元156一端与双向桥臂13连接，另一端和蓄电池300连接。

在本实施例中，通过采用包括第一dc/dc变换单元155和第二dc/dc变换单元156的双向dc模块15，使得该双向dc模块15可通过第一dc/dc变换单元155与外部动力电池200连接，而通过第二dc/dc变换单元156和蓄电池300连接，进而使得该能量转换装置可采用蓄电池提供的能量进行电机驱动，同时可以向电池完成充电，丰富了该能量转换装置的工作模式，提高了该能量转换装置的适用范围。

进一步地，具体实施时，如图9所示，第一dc/dc变换单元155包括开关管q3至开关管q10、电感l2与电感l3、电容c2与电容c3以及变压器t1，而开关管q3至开关管q10、电感l2与电感l3以及电容c2与电容c3之间的连接关系与图14所示的第一变换器151和第二变换器152的连接关系相同，因此可参考图14的相关描述，此处不再赘述，而变压器t1与其他器件的连接关系可参考图16的具体图示，此处同样不再赘述。

此外，第二dc/dc变换单元156包括开关管q31、开关管q41、开关管q51、开关管q61、开关管q11、开关管q12、开关管q13、开关管q14、电感l21、电容c21以及变压器t2，并且开关管q31、开关管q41、开关管q51、开关管q61、开关管q11、开关管q12、开关管q13、开关管q14、电感l21、电容c21以及变压器t2之间的连接关系，可参考图7的具体图示，此处不再赘述。

在本申请中，通过图9所示出的双向dc模块15，使得能量转换装置因动力电池200严重馈电或者动力电池200出现故障而不能正常输出电流时，可以通过断开第五开关单元145和第六开关单元146的方式，使得蓄电池通过双向dc模块15、桥臂变换器12向电机供电，从而驱动电机，实现应急驱动。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图7或图8所示，该能量转换装置还包括开关k11与电阻r1，该开关k11与电阻r1组成预充电模块，以在能量转换装置工作时，对开关k7和开关k9进行预充电，以防止开关k7和开关k9发生故障，进而降低了能量转换装置的故障率。

具体的，如图7或图8所示，该开关k11的第一端与开关k7的第二端连接，开关k11的第二端与开关k9的第二端以及电阻r1的第一端连接，电阻r1的第二端与开关k7的第一端、开关k9的第一端以及电池200的正极连接。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图7或图8所示，能量转换装置中的桥臂变换器12包括第一相桥臂、第二相桥臂以及第三相桥臂。

其中，第一相桥臂包括串联连接的第一功率开关单元1和第二功率开关单元2、第一功率开关单元1与第二功率开关单元2的中点与电机线圈11的第一相线圈连接；

第二相桥臂包括串联连接的第三功率开关单元3和第四功率开关单元4，第三功率开关单元3与第四功率开关单元的4中点与电机线圈11的第二相线圈连接；

第三相桥臂包括串联连接的第五功率开关单元5和第六功率开关单元6，第五功率开关单元5与第六功率开关单元6的中点与电机线圈11的第三相线圈连接；

第一功率开关单元1的第一端、第三功率开关单元3的第一端以及第五功率开关单元5的第一端共接形成桥臂变换器12的正端，桥臂变换器12的正端与双向桥臂13的正端连接；

第二功率开关单元2的第二端、第四功率开关单元4的第二端以及第六功率开关单元6的第二端共接形成桥臂变换器12的负端，桥臂变换器12的负端与双向桥臂13的负端连接。

需要说明的是，在本申请实施例中，桥臂变换器12中的多个功率开关单元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-semiconductorfield-effecttransistor，mosfet)、绝缘栅双极型晶体管(insulatedgatebipolartransistor，igbt)等开关器件。

进一步地，当桥臂变换器12工作时，第一相桥壁中的功率开关单元与第二相桥臂中的功率开关单元以及第三相桥臂中的功率开关单元依次接收相差预设相位的控制信号以进入三相交错控制方式；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。

在本实施例中，采用三相交错控制工作方式控制桥臂变换器12的三相桥臂，可使得该能量转换装置在充电时，有效提升等效电感量，进而使得充电功率增大，并且无需在能量转换装置中增加电感l1，进而减少了能量转换装置中的电子元件数目，降低了能量转换装置的成本。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图7或图8所示，能量转换装置中的双向桥臂13包括第四相桥臂，包括串联连接的第七功率开关单元7和第八功率开关单元8，串联后的一端与桥臂变换器12的正端连接，串联后的另一端与桥臂变换器12的负端连接，第七功率开关单元7与第八功率开关单元8的中点与外部充电口10连接。

下面以图7和图8所示的电路为例，对本申请提供的能量转换装置在不同实施例中的工作原理进行具体说明，详述如下：

具体的，如图8所示，当该能量转换装置工作在直流充电模式，且该直流充电模式为非隔离直流充电时，第一开关k1、第二开关k2、开关k11、开关k7以及开关k8吸合，而其他开关元件k3、k4、k9以及k10断开，此时直流充电口101接收的直流电压通过电感l1、电机线圈11的三相绕组u、v、w、桥臂变换器12进行升压之后，然后通过电容c1输出给电池200，以实现电池200的直流充电。

或者如图7所示，当该能量转换装置工作在直流充电模式，且该直流充电模式为非隔离直流充电时，第一开关k1、第二开关k2、开关k11、开关k7以及开关k8吸合，而其他开关元件k3、k4、k9以及k10断开，此时直流充电口101接收的直流电压通过电机线圈11的三相绕组u、v、w、桥臂变换器12进行升压之后，然后通过电容c1输出给电池200，以实现电池200的直流充电。

此外，当该该能量转换装置工作在直流充电模式，且该直流充电模式为隔离直流充电时，如图8所示，第一开关k1、第二开关k2、开关k9以及开关k10吸合，而其他开关元件k3、k4、k6、k7以及k11断开，此时直流充电口101接收的直流电压通过电感l1，从电机中抽进电机线圈11的三相绕组u、v、w，再经桥臂变换器12进行升压之后输出电压u0，该电压u0通过电容c1滤波后，再经过开关管q3、q4、q5以及q6进行全桥整流后输出值变压器t1，并经过变压器t1逆变、开关管q7、q8、q9以及q10的整流后，通过滤波电容c4输出电压给电池200，以实现电池200的隔离直流充电；需要说明的是，在本实施例中，隔离直流充电主要用于特殊的充电设施与电动车的电池电压难以匹配，而需要经过两级调压完成时。

或者如图7所示，第一开关k1、第二开关k2、开关k9以及开关k10吸合，而其他开关元件k3、k4、k6、k7以及k11断开，此时直流充电口101接收的直流电压从电机中抽进电机线圈11的三相绕组u、v、w，再经桥臂变换器12进行升压之后输出电压u0，该电压u0通过电容c1滤波后，再经过开关管q3、q4、q5以及q6进行全桥整流后输出值变压器t1，并经过变压器t1逆变、开关管q7、q8、q9以及q10的整流后，通过滤波电容c4输出电压给电池200，以实现电池200的隔离直流充电。

进一步地，如图8所示，当该能量转换装置工作在交流充电模式时，第三开关k3、第四开关k4、开关k11、开关k9以及开关k10吸合，而其他开关元件k1、k2、k7以及k8断开，此时交流充电口102接收的交流电压一端通过电感l1，从电机中性点引出的中性线进入到电机线圈11的三相绕组u、v、w，再到桥臂变换器102，而另一端通过双向桥臂q1和q2，进而通过由该桥臂q1和q2和桥臂变换器102形成全桥整流后输出电压u0，该电压u0通过电容c1滤波后通过由q3至q6组成的全桥进行整流后，再经过变压器t1逆变，进而通过由q7至q10组成的全桥整流后并通过电容c4滤波输出电压给电池200充电，以实现电池200的交流充电。

或者，当该能量转换装置工作在交流充电模式时，第三开关k3、第四开关k4、开关k11、开关k7以及开关k8吸合，而其他开关k1、k2、k9以及k10断开，此时交流充电口102接收的交流电压一端通过电感l1，从电机中性点引出的中性线进入到电机线圈11的三相绕组u、v、w，再到桥臂变换器12，而另一端通过桥臂q1和q2，进而通过由该桥臂q1和q2和桥臂变换器12形成全桥整流后输出电压u0，该电压u0通过电容c1滤波后输出电压给电池200充电，以实现电池200的交流充电。

或者如图7所示，当该能量转换装置工作在交流充电模式时，第三开关k3、第四开关k4、开关k11、开关k9以及开关k10吸合，而其他开关元件k1、k2、k7以及k8断开，此时交流充电口102接收的交流电压一端从电机中性点引出的中性线进入到电机线圈11的三相绕组u、v、w，再到桥臂变换器102，而另一端通过第一桥臂q1和q2，进而通过由该桥臂q1和q2和桥臂变换器102形成全桥整流后输出电压u0，该电压u0通过电容c1滤波后通过由q3至q6组成的全桥进行整流后，再经过变压器t1逆变，进而通过由q7至q10组成的全桥整流后并通过电容c4滤波输出电压给电池200充电，以实现电池200的交流充电；

或者第三开关k3、第四开关k4、开关k11、开关k7以及开关k8吸合，而其他开关k1、k2、k9以及k10断开，此时交流充电口102接收的交流电压一端从电机中性点引出的中性线进入到电机线圈11的三相绕组u、v、w，再到桥臂变换器12，而另一端通过桥臂q1和q2，进而通过由该桥臂q1和q2和桥臂变换器12形成全桥整流后输出电压u0，该电压u0通过电容c1滤波后输出电压给电池200充电，以实现电池200的交流充电。

在本实施例中，本申请提供的能量转换装置通过控制各个开关的通断，以使交流充电口102接收的交流电经过电感l1、电机线圈11、桥臂变换器12以及双向桥臂13后向电池200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的交流充电功能得到有效保障。

进一步地，如图8所示，当能量转换装置工作于交流放电模式时，第二开关单元142与第六开关单元146导通、第一开关单元141与第五开关单元145断开，以使电池200输出的高压直流电在电感l1、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13以及双向dc模块15的作用下通过交流充电口102向外放电；或者

当能量转换装置工作于交流充电模式时，第二开关单元142与第五开关单元145导通、第一开关单元141与第六开关单元146断开，以使电池200输出的高压直流电在电感l1、电机线圈11、桥臂变换器12以及双向桥臂13的作用下通过交流充电口102向外放电。

进一步地，如图7所示，当能量转换装置工作于交流放电模式时，第二开关单元142与第六开关单元146导通、第一开关单元141与第五开关单元145断开，以使电池200输出的高压直流电在电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13以及双向dc模块15的作用下通过交流充电口102向外放电；或者

当能量转换装置工作于交流放电模式时，第二开关单元142与第五开关单元145导通、第一开关单元141与第六开关单元146断开，以使电池200输出的高压直流电在电机线圈11、桥臂变换器12以及双向桥臂13的作用下通过交流充电口102向外放电。

需要说明的是，在本实施例中，能量转换装置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。

此外，由于本申请提供的能量转换装置既可以工作在交流充电模式，又可以工作在交流放电模式，因此当在两辆车辆上同时设置该能量转换装置时，便可使得其中一辆车辆进行交流放电，另一辆进行交流充电，以此实现车辆对充。

进一步地，如图8或图7所示，当能量转换装置工作于电机驱动模式时，开关k11、开关k7以及开关k8吸合，而其他开关k1至k4以及k9至k10断开，此时电池200输出高压直流电，该高压直流电通过桥臂变换器12的三相电机驱动桥输出三相交流至电机线圈11的三相绕组，以此实现电机的驱动。

在本实施例中，本申请提供的能量转换装置通过将电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13以及双向dc模块15集成在一个电路中，使得该能量转换装置可进行车辆电机驱动，也可以进行车辆电池的交流充放电，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。

进一步地，如图8所示，当能量转换装置工作于直流对外放电模式时，开关k11、开关k7、开关k8、开关k1以及开关k2吸合，开关k3、开关k4、开关k9以及开关k10断开，此时电池200输出的直流电通过桥臂变换器12的三相电机驱动桥、电机线圈15的三相绕组u、v、w、电感l1以及直流充电口101实现直流对外放电。

进一步地，如图8所示，当能量转换装置工作在驱动放电模式时，开关k11、开关k6以及开关k7吸合，而开关k1至开关k4与开关k9以及开关k10断开，此时电池200输出的高压电通过电容c1后一部分输出至桥臂变换器12的三相电机驱动桥，经过该三相电机驱动桥转换后驱动电机线圈15的三相绕组，另一部分输出由开关q3至开关q6组成的全桥电路，经过该全桥电路整流后，再通过变压器t1、电容c2以及电感l2转换后，经过开关q11至开关q14的全桥电路整流后，通过电容滤波输出13.8v低压直流电压至车载放电口。

在本实施例中，本申请提供的能量转换装置通过控制各个开关的通断，使得电池200输出的高压直流电在桥臂控制器120、双向桥臂13以及双向dc模块15的作用下驱动电机工作，同时电池200输出的高压直流电在双向dc模块15的作用下输出低压直流电，以此实现采用一个电路既可以进行电机驱动，同时又可以进行直流放电。

进一步地，如图8所示，当能量转换装置工作在dc放电模式时，开关k9、开关k10以及开关k11下吸合，而开关k1、开关k2、开关k3、开关k4、开关k7以及开关k8断开，此时电池200输出的高压电经电容c4输出至由开关q7至开关q10组成的全桥电路，经过该全桥电路整流后，再通过电感l3、电容c3以及变压器t1转换后，经过开关q11至开关q14的再次整流后，通过电容c5滤波输出13.8v低压直流电压至车载放电口。

在本实施例中，本申请提供的能量转换装置通过控制电路中各个开关的通断，使得电池200输出的高压直流电在双向dc模块15的作用下输出低压直流电，并且在输出直流电的过程中可以选择不同的直流电输出通路，以避免电路因仅有一条直流放电通路且该通路故障时，无法进行直流放电的问题发生。

进一步地，如图8所示，当能量转换装置工作在智能充电模式时，开关k9、开关k10以及开关k11吸合，而开关k1至k4以及开关k7与开关k8断开，此时电池200输出的高压电电容c4输出至由开关q7至开关q10组成的全桥电路，经过该全桥电路整流后，再通过电感l3、电容c3以及变压器t1转换后，经过开关q11至开关q14的再次整流后，通过电容c5滤波输出13.8v低压直流电压，以使得该13.8v低压直流电压向蓄电池充电。

在本实施例中，本申请提供的能量转换装置通过控制各个开关的通断，使得电池200输出的高压直流电在双向dc模块15的作用下输出低压直流电，并且在输出直流电可向蓄电池充电，以此实现该能量转换装置的智能充电。

进一步地，如图8所示，当能量转换装置工作在交流对外应急放电模式时，开关k3和开关k4吸合，而开关k1、开关k2、开关k7至开关k11断开，此时蓄电池输出的低压直流电通过滤波电容c5后由开关q11至开关q14组成的全桥电路整流后，再经过变压器t1、电感l2以及电容c2转换后，由开关q3至开关q6组成的桥式整流电路整流后输出值电容c1，经过电容c1滤波后，通过桥臂变换器12的三相电机驱动桥以及开关q1和开关q2组成的电路转换成交流电后，通过电机线圈11的三相绕组和电感l1滤波后，经由交流充电口102输出交流电供车外使用，以实现能量转换装置的交流对外应急放电模式。

或者，如图7所示，当电路100工作在交流对外应急放电模式时，开关k3和开关k4吸合，而开关k1、开关k2、开关k7至开关k11断开，此时蓄电池输出的低压直流电通过滤波电容c5后由开关q11至开关q14组成的全桥电路整流后，再经过变压器t1、电感l2以及电容c2转换后，由开关q3至开关q6组成的桥式整流电路整流后输出值电容c1，经过电容c1滤波后，通过桥臂变换器120的三相电机驱动桥以及开关q1和开关q2组成的电路转换成交流电后，通过电机线圈11的三相绕组滤波后，经由交流充电口102输出交流电供车外使用，以实现电路100的交流对外应急放电模式。

在本实施例中，当电池200故障不可用时，此时本申请提供的能量转换装置通过控制各个开关的通断，使得蓄电池输出的低压直流电在双向dc模块15、双向桥臂13、桥臂变换器12、电机线圈11等作用下通过交流充电口102向外部提供交流电，以此实现该能量转换装置的交流对外应急放电。

进一步地，如图8所示，当能量转换装置工作在直流对外应急放电模式时，开关k1和开关k2吸合，而开关k3、开关k4、开关k7至开关k11断开，此时蓄电池输出的低压直流电通过滤波电容c5后由开关q11至开关q14组成的全桥电路整流后，再经过变压器t1、电感l2以及电容c2转换后，由开关q3至开关q6组成的桥式整流电路整流后输出值电容c1，经过电容c1滤波后，通过桥臂变换器12的三相电机驱动桥以及开关q1和开关q2组成的电路转换成直流电后，通过电机线圈11的三相绕组和电感l1滤波后，经由直流充电口101输出直流电供车外使用，以实现能量转换装置的直流对外应急放电模式。

或者，如图7所示，当电路100工作在直流对外应急放电模式时，开关k1和开关k2吸合，而开关k3、开关k4、开关k7至开关k11断开，此时蓄电池输出的低压直流电通过滤波电容c5后由开关q11至开关q14组成的全桥电路整流后，再经过变压器t1、电感l2以及电容c2转换后，由开关q3至开关q6组成的桥式整流电路整流后输出值电容c1，经过电容c1滤波后，通过桥臂变换器120的三相电机驱动桥以及开关q1和开关q2组成的电路转换成直流电后，通过电机线圈11的三相绕组滤波后，经由直流充电口101输出直流电供车外使用，以实现电路100的直流对外应急放电模式。

在本实施例中，当电池200故障不可用时，此时本申请提供的能量转换装置通过控制各个开关的通断，使得蓄电池输出的低压直流电在双向dc模块15、桥臂变换器12、电机线圈11等作用下通过直流充电口101向外部提供直流电以此实现该能量转换装置的直流对外应急放电。

进一步地，如图8所示，当能量转换装置工作在应急驱动模式时，能量转换装置中的开关全部断开，此时蓄电池输出的低压直流电通过滤波电容c5后由开关q11至开关q14组成的全桥电路整流后，再经过变压器t1、电感l2以及电容c2转换后，由开关q3至开关q6组成的桥式整流电路整流后输出至电容c1，经过电容c1滤波后，通过桥臂变换器12的三相电机驱动桥输出三相交流电至电机线圈11的三相绕组，以对电机进行驱动。

在本实施例中，当电池200故障不可用，而需要驱动电机时，此时本申请提供的能量转换装置通过控制开关元件k1至开关元件k11的通断，使得蓄电池输出的低压直流电在双向dc模块15、桥臂变换器12后驱动电机，以此实现该能量转换装置的应急驱动，进而保证车辆的正常工作。

需要说明的是，本申请主要以图7和图8所示出的电路为例对集驱动和充电功能的电路100的具体工作模式、和每个模式下电路100的具体工作原理进行说明，而当该电路100的实现结构为图9所示出的电路时，该电路100中的第一dc/dc变换单元的工作原理和图7或图8中双向dc模块15中的第一变换器151、第二变换器152以及变压单元154的工作原理、工作过程相同，而第二dc/dc变换电路的工作原理与图7或图8中的第一变换器151和第三变换器153的工作原理、工作过程相同，因此第一dc/dc变换单元和第二dc/dc变换单元的工作原理可参考图7或图8所示出的双向dc模块15的工作原理，此处不再赘述。

进一步地，如图11所示，本申请还提出了一种动力系统，该动力系统包括能量转换装置和控制模块(图中未示出)。其中，能量转换装置包括：

电机301，包括电机线圈11；

电机控制模块302，包括桥臂变换器12，桥臂变换器12与电机线圈11的一端连接，电机线圈11的另一端与外部充电口10连接；以及，

车载充电模块303，包括双向桥臂13，双向桥臂13与桥臂变换器12并联，以形成第一共接端和第二共接端，第一共接端与外部动力电池200一端连接，第二共接端与外部动力电池200的另一端连接，外部充电口10与第二共接端、双向桥臂13的中点连接；

双向dc模块15，双向dc模块15与桥臂变换器12以及双向桥臂13并联，并且与外部动力电池200以及外部蓄电池300连接；

控制模块用于控制外部充电口10、电机线圈11、桥臂变换器12以及外部动力电池200形成的直流充电电路，或用于控制外部充电口10、电机线圈11、桥臂变换器12、双向dc模块15以及外部动力电池200形成直流充电电路；用于控制外部充电口10、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13以及外部动力电池200形成的交流充电电路，或用于控制外部充电口10、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13、双向dc模块15以及外部动力电池200形成交流充电电路；以及用于控制外部动力电池200、桥臂变换器12以及电机线圈11形成的电机驱动电路；控制模块用于控制外部蓄电池300、双向dc模块15、双向桥臂13、桥臂变换器12、电机线圈11以及外部充电口10形成交流应急放电电路，或外部蓄电池300、双向dc模块15、桥臂变换器12、电机线圈11以及外部充电口10形成直流应急放电电路。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图12所示，能量转换装置还包括开关模块14，控制模块控制开关模块14，以实现直流充电模式、交流充电模式、驱动模式、应急驱动模式、交流应急放电模式以及直流应急放电模式的切换；

在直流充电模式下，外部充电口10、电机线圈11、桥臂变换器12以及外部动力电池200形成直流充电电路，或外部充电口10、电机线圈11、桥臂变换器12、双向dc模块15以及外部动力电池200形成直流充电电路；

在交流充电模式下，外部充电口10、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13以及外部动力电池200形成交流充电电路，或外部充电口10、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13、双向dc模块15以及外部动力电池200形成交流充电电路；

在驱动模式下，外部动力电池200、桥臂变换器12以及电机线圈11形成电机驱动电路；

在交流应急放电模式下，外部蓄电池300、双向dc模块15、双向桥臂13、桥臂变换器12、电机线圈11以及充电口10形成交流应急放电电路；

在直流应急放电模式下，外部蓄电池300、双向dc模块15、桥臂变换器12、电机线圈11以及充电口10形成直流应急放电电路。

需要说明的是，在本实施例中，开关模块14的具体结构以及其与能量转换装置中的其他模块之间的连接关系均与图7所示的能量转换装置中的开关模块相同，因此关于本实施例中的开关模块14的相关结构和工作原理，可参考图7相关描述，此处不再赘述。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图13所示，电机控制模块302与车载充电模块303集成在第一箱体500中；需要说明的是，在本身请的其他实施例中，电机控制模块302与车载充电模块303也可以分开设置在两个箱体中，此处不做具体限制。

在本实施例中，将电机控制模块302与车载充电模块303集成在一体箱体中，可使得动力系统的整体结构更加紧凑，进而缩小了动力系统的体积，从而减小了应用该动力系统的车辆的重量。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图13所示，动力系统还包括减速器303，该减速器303与电机301(图中未示出，请参考图11)动力耦合，并且减速器303、电机301集成在第二箱体中。

进一步地，作为本申请一种实施方式，第一箱体与第二箱体固定连接。

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

在本实施例中，将第一箱体和第二箱体固定，可有效防止第一箱体和第二箱体之间分离，从而保证电机控制模块302、车载充电模块303、电机301以及减速器303之间不会因箱体脱落而发生故障，提高了动力系统的工作可靠性与稳定性。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图13所示，动力系统还包括电容(图中未示出)，电容与电机控制模块302并联，电容集成在第一箱体中。

需要说明的是，在本实施例中，能量转换装置的具体结构和工作原理可参考前述图1至图9的能量转换装置，因此关于该能量转换装置的具体工作原理的描述可参考图1至图9的详细描述，此处不再赘述。

进一步，如图14所示，本申请还提供了一种能量转换装置，该能量转换装置包括：

充电连接端组16，其包括第一充电连接端161、第二充电连接端162和第三充电连接端163；

电机线圈11，其一端与第一充电连接端161连接；

桥臂变换器12，其分别与电机线圈11的另一端、第二充电连接端162连接；

双向桥臂13，其与桥臂变换器12并联，双向桥臂13与第三充电连接端连接163；

双向dc模块15，其与双向桥臂并联13；

第一能量存储连接端组17，其包括第一能量存储连接端171和第二能量存储连接端172，第一能量存储连接端171与双向dc模块15的一端连接，第二能量存储连接端172与双向dc模块15的另一端连接；

第二能量存储连接端组18，其包括第三能量存储连接端181和第四能量存储连接端182，第三能量存储连接端181与双向dc模块15的一端连接，第四能量存储连接端182与双向dc模块15的另一端连接。

进一步地，作为本申请一种实施方式，充电连接端组16、第一能量存储连接端组17以及第二能量存储连接端组18采用连接线、接插件或连接接口中的一种。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图15所示，电机线圈包括三相绕组，每一相绕组包括n个线圈支路，每一相绕组中的n个线圈支路的第一端共接后与桥臂变换器连接，每一相绕组中的n个线圈支路的第二端与其他两相绕组中的n个线圈支路的第二端一一对应连接，以形成n个中性点，外部充电口与m个中性点连接；其中，n为大于1的整数，m为小于n的正整数。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图17所示，桥臂变换器1包括并联的第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂；

第一相桥臂包括串联连接的第一功率开关单元1和第二功率开关单元2，第一功率开关单元1与第二功率开关单元2的中点与电机线圈11的第一相线圈连接；

第二相桥臂包括串联连接的第三功率开关单元3和第四功率开关单元4，第三功率开关单元3与第四功率开关单元4的中点与电机线圈的第二相线圈连接；

第三相桥臂包括串联连接的第五功率开关单元5和第六功率开关单元6，第五功率开关单元5与第六功率开关单元6的中点与电机线圈11的第三相线圈连接；

第一功率开关单元1的第一端、第三功率开关单元3的第一端以及第五功率开关单元5的第一端共接形成桥臂变换器12的正端，桥臂变换器12的正端与双向桥臂13的正端连接；

第二功率开关单元2的第二端、第四功率开关单元4的第二端以及第六功率开关单元6的第二端共接形成桥臂变换器12的负端，桥臂变换器12的负端分别与充电连接端组16、双向桥臂13的负端连接。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图17所示，双向桥臂13包括：

第四相桥臂，包括串联连接的第七功率开关单元q1和第八功率开关单元q2，串联后的一端与桥臂变换器12的正端连接，串联后的另一端与桥臂变换器12的负端连接，第七功率开关单q1元与第八功率开关单元q2的中点与充电连接端组连接。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图16所示，双向dc模块15包括第一变换器151、第二变换器152、第三变换器153以及变压单元154，变压单元154的原边、第一副边、第二副边分别与第一变换器151、第二变换器152、第三变换器153连接，第一变换器151与双向桥臂13并联，第二变换器152与第一能量存储连接端组17连接，第三变换器153与第二能量存储连接端组18连接。

进一步地，作为本申请一种实施方式，充电连接端组16、电机线圈11、桥臂变换器12以及外部动力电池200形成直流充电电路，或充电连接端组16、电机线圈11、桥臂变换器12、双向dc模块15以及外部动力电池200形成直流充电电路；

充电连接端组16、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂15以及外部动力电池200形成交流充电电路，或充电连接端组16、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13、双向dc模块15以及外部动力电池200形成交流充电电路；

第一能量存储连接端组17、桥臂变换器12以及电机线圈11形成电机驱动电路；

第二能量存储连接端组18、双向dc模块15、双向桥臂13、桥臂变换器12、电机线圈11以及充电连接端16组形成交流应急放电电路，或第二能量存储连接端组18、双向dc模块15、桥臂变换器12、电机线圈11以及充电连接端组16形成直流应急放电电路。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图16所示，能量转换装置还包括开关模块14，其一端分别与第一充电连接端161、第二充电连接端162以及第三充电连接端163连接，另一端分别与电机线圈11、桥臂变换器12以及双向桥臂13连接。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图17所示，还包括电感l1，电感l1一端与充电连接端组16连接，另一端与电机线圈11连接；

充电连接端组16、电感l1、电机线圈11、桥臂变换器12以及外部动力电池200形成直流充电电路，或充电连接端组16、电感l1、电机线圈11、桥臂变换器12、双向dc模块15以及外部动力电池200形成直流充电电路；

充电连接端组16、电感l1、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13以及外部动力电池200形成交流充电电路，或充电连接端组16、电感l1、电机线圈11、桥臂变换器12、双向桥臂13、双向dc模块15以及外部动力电池200形成交流充电电路；

第一能量存储连接端组17、桥臂变换器12以及电机线圈11形成电机驱动电路；

第二能量存储连接端组18、双向dc模块15、双向桥臂13、桥臂变换器12、电机线圈11、电感l1以及充电连接端组16形成交流应急放电电路，或第二能量存储连接端组18、双向dc模块15、桥臂变换器12、电机线圈11、电感l1以及充电连接端组16形成直流应急放电电路。

进一步地，本申请还提供了一种动力系统，该动力系统包括能量转换装置和控制模块。其中，其中，能量转换装置包括：

车载充电模块，包括双向桥臂和充电连接端组，充电连接端组包括第一充电连接端、第二充电连接端和第三充电连接端，双向桥臂与第三充电连接端连接，

电机，包括电机线圈，电机线圈的一端与第一充电连接端连接；

电机控制模块，包括桥臂变换器，其分别与电机线圈的另一端、第二充电连接端连接且桥臂变换器与双向桥臂并联；

双向dc模块，其与双向桥臂并联；

第一能量存储连接端组，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双向dc模块的一端连接，第二能量存储连接端与双向dc模块的另一端连接；

第二能量存储连接端组，其包括第三能量存储连接端和第四能量存储连接端，第三能量存储连接端与双向dc模块的一端连接，第四能量存储连接端与双向dc模块的另一端连接；

控制模块用于控制充电连接端组、电机线圈、桥臂变换器以及外部动力电池形成直流充电电路，或充电连接端组、电机线圈、桥臂变换器、双向dc模块以及外部动力电池形成直流充电电路；用于控制充电连接端组、电机线圈、桥臂变换器、双向桥臂以及外部动力电池形成交流充电电路，或充电连接端组、电机线圈、桥臂变换器、双向桥臂、双向dc模块以及外部动力电池形成交流充电电路；用于控制第一能量存储连接端组、桥臂变换器以及电机线圈形成电机驱动电路；用于控制第二能量存储连接端组、双向dc模块、双向桥臂、桥臂变换器、电机线圈以及充电连接端组形成交流应急放电电路，或第二能量存储连接端组、双向dc模块、桥臂变换器、电机线圈以及充电连接端组形成直流应急放电电路。

进一步地，作为本申请一种实施方式，能量转换装置还包括开关模块，其一端与充电连接端组连接，另一端分别与电机线圈、桥臂变换器以及双向桥臂连接；

控制模块控制开关模块，以实现直流充电模式、交流充电模式、驱动模式、应急驱动模式、交流应急放电模式以及直流应急放电模式的切换；

在直流充电模式下，充电连接端组、电机线圈、桥臂变换器以及外部动力电池形成直流充电电路，或充电连接端组、电机线圈、桥臂变换器、双向dc模块以及外部动力电池形成直流充电电路；

在交流充电模式下，充电连接端组、电机线圈、桥臂变换器、双向桥臂以及外部动力电池形成交流充电电路，或充电连接端组、电机线圈、桥臂变换器、双向桥臂、双向dc模块以及外部动力电池形成交流充电电路；

在驱动模式下，第一能量存储连接端组、桥臂变换器以及电机线圈形成电机驱动电路；

在应急驱动模式下，第二能量存储连接端组、双向dc模块、桥臂变换器以及电机线圈形成应急驱动电路；

在交流应急放电模式下，第二能量存储连接端组、双向dc模块、双向桥臂、桥臂变换器、电机线圈以及充电连接端组形成交流应急放电电路；

在直流应急放电模式下，第二能量存储连接端组、双向dc模块、桥臂变换器、电机线圈以及充电连接端组形成直流应急放电电路。

进一步地，作为本申请一种实施方式，能量转换装置还包括开关模块和电感，开关模块的一端与充电连接端组连接，另一端分别与电感的一端、桥臂变换器以及双向桥臂连接，电感的另一端与电机线圈连接；

控制模块控制开关模块，以实现直流充电模式、交流充电模式、驱动模式、应急驱动模式、交流应急放电模式以及直流应急放电模式的切换；

在直流充电模式下，充电连接端组、电感、电机线圈、桥臂变换器以及外部动力电池形成直流充电电路，或充电连接端组、电感、电机线圈、桥臂变换器、双向dc模块以及外部动力电池形成直流充电电路；

在交流充电模式下，充电连接端组、电感、电机线圈、桥臂变换器、双向桥臂以及外部动力电池形成交流充电电路，或充电连接端组、电感、电机线圈、桥臂变换器、双向桥臂、双向dc模块以及外部动力电池形成交流充电电路；

在驱动模式下，第一能量存储连接端组、桥臂变换器以及电机线圈形成电机驱动电路；

在应急驱动模式下，第二能量存储连接端组、双向dc模块、桥臂变换器以及电机线圈形成应急驱动电路；

在交流应急放电模式下，第二能量存储连接端组、双向dc模块、双向桥臂、桥臂变换器、电机线圈、电感、以及充电连接端组形成交流应急放电电路；

在直流应急放电模式下，第二能量存储连接端组、双向dc模块、桥臂变换器、电机线圈、电感、以及充电连接端组形成直流应急放电电路。

进一步地，作为本申请一种实施方式，电机控制模块、车载充电模块、双向dc模块和控制模块集成在第一箱体中。

进一步地，作为本申请一种实施方式，减速器与电机动力耦合，减速器、电机集成在第二箱体中。

进一步地，作为本申请一种实施方式，第一箱体与第二箱体固定连接。

需要说明的是，在本实施例中，本申请所提供的动力系统的结构可参考图11至图13所示的动力系统，而该动力系统中包括的能量转换装置与图14至图17所示的能量转换装置相同，具体可参考图14至图17的相关描述，此处不再赘述。

进一步地，本申请还提供了一种车辆，该车辆包括动力系统。需要说明的是，由于本申请实施例所提供车辆中包括的动力系统和前述动力系统相同，因此，本申请实施例所提供的车辆中的动力系统的具体工作原理，可参考前述相关描述，此处不再赘述。

在本申请中，本申请提供的车辆通过采用包括电机线圈、桥臂变换器、双向桥臂以及双向dc模块的集驱动和充电功能的能量转换装置，使得该能量转换装置可工作于驱动模式、直流充电模式、交流充电模式以及应急模式，进而实现采用同一系统进行车辆的电机驱动、电池充电以及车辆应急，尤其是采用同一电路拓扑便可实现直流充电和交流充电，元器件复用程度高，系统集成度高且结构简单，从而降低了系统成本，减小了系统体积，解决了现有技术存在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、成本高且无法完成车辆应急需求的问题。

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。

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