CN220009477U - 能量转换装置、动力系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种能量转换装置、动力系统和车辆。能量转换装置包括母线电容、驱动电机控制电路和压缩机控制电路。母线电容与动力电池连接。驱动电机控制电路包括第一交流端口和第一直流端口。第一交流端口与驱动电机连接，第一直流端口与母线电容并联。能量转换装置在驱动模式时，驱动电机控制电路可用于将动力电池提供的第一直流电转换成第一交流电驱动驱动电机运行。压缩机控制电路包括第二交流端口和第二直流端口。第二交流端口与压缩机连接，第二直流端口与母线电容并联。能量转换装置在驱动模式时，压缩机控制电路可用于将动力电池提供的第一直流电转换成第二交流电驱动压缩机运行。所述能量转换装置能够减少电容的数量、简化装置。

Description

能量转换装置、动力系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及能量变换技术领域，尤其涉及一种能量转换装置、动力系统和车辆。

背景技术

随着新能源汽车的高速发展，用户对新能源汽车功能的要求也越来越高，为了提升产品的竞争力，车企对降低汽车的成本、简化动力系统的拓扑结构的需要越来越高。现有的新能源汽车中，各个功能模块(例如压缩机控制模块、驱动电机控制模块以及功率因数校正模块等等)分散设置且功能单一，使得动力系统的结构复杂、电力电子元器件数量众多、集成度不高，不仅浪费了整车布置空间，还大大增加了车辆的生产成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提出能量转换装置、动力系统和车辆，旨在解决现有的动力系统的结构复杂、电力电子元器件数量众多、集成度不高的问题。

为实现上述目的，本实用新型的第一方面提供一种能量转换装置，所述能量转换装置应用于一包括驱动电机、压缩机以及动力电池的动力系统中，所述能量转换装置的工作模式包括驱动模式。所述能量转换装置包括母线电容、驱动电机控制电路以及压缩机控制电路。其中，所述母线电容的两端用于分别与所述动力电池的正极和负极电连接。所述驱动电机控制电路包括第一交流端口和第一直流端口。所述第一交流端口用于与所述驱动电机电连接，所述第一直流端口与所述母线电容并联于所述动力电池的正极和负极之间。在所述能量转换装置处于驱动模式时，所述动力电池、所述母线电容、所述驱动电机控制电路形成驱动所述驱动电机的第一驱动电路，所述驱动电机控制电路可用于通过所述第一直流端口接收所述动力电池提供的第一直流电，并将所述第一直流电转换成第一交流电驱动所述驱动电机运行。所述压缩机控制电路包括第二交流端口和第二直流端口。所述第二交流端口用于与所述压缩机电连接，所述第二直流端口与所述母线电容并联于所述动力电池的正极和负极之间。在所述能量转换装置处于驱动模式时，所述动力电池、所述母线电容、所述压缩机控制电路形成驱动所述压缩机的第二驱动电路，所述压缩机控制电路可用于通过所述第二直流端口接收所述动力电池提供的第一直流电，并将所述动力电池提供的第一直流电转换成第二交流电驱动所述压缩机运行。

本实用新型提供的能量转换装置，通过将驱动电机控制电路和压缩机控制电路并联在母线电容上，使得驱动电机控制电路和压缩机控制电路共用母线电容，从而不需要为驱动电机控制电路和压缩机控制电路单独配置电容，进而能够减少电容的数量、简化装置、节省空间以及降低成本。

可选地，所述动力系统还包括蓄电池，所述能量转换装置的工作模式还包括充电模式，其中，所述充电模式包括三相交流充电模式。所述驱动电机控制电路为三相逆变器。所述能量转换装置还包括第一开关电路、交流充电接口以及三端口变换器。所述第一开关电路电连接于所述母线电容和所述动力电池之间，在所述能量转换装置处于驱动模式时，所述第一开关电路用于导通所述母线电容和所述动力电池之间的电连接。在所述能量转换装置处于充电模式时，所述第一开关电路用于断开所述母线电容和所述动力电池之间的电连接。所述交流充电接口与所述驱动电机控制电路的第一交流端口电连接，在所述能量转换装置处于三相交流充电模式时，所述交流充电接口用于接入三相交流电并输出给所述驱动电机控制电路的第一交流端口，从而使得所述驱动电机控制电路将所述三相交流电转换成第二直流电输出给所述母线电容。所述三端口变换器与所述母线电容、所述动力电池以及所述蓄电池分别电连接。在所述能量转换装置处于充电模式时，所述三端口变换器可用于将所述母线电容接收到的所述第二直流电转换成第三直流电并为所述动力电池充电，所述三端口变换器还可用于将所述母线电容接收到的所述第二直流电转换成第四直流电并为所述蓄电池充电。

可选地，所述充电模式还包括第一单相交流充电模式。所述交流充电接口包括三个相线引脚和一个零线引脚。在所述能量转换装置处于三相交流充电模式时，所述三个相线引脚用于接收所述三相交流电。在所述能量转换装置处于第一单相交流充电模式时，所述三个相线引脚中的第一相引脚和所述零线引脚用于接收单相交流电。所述能量转换装置还包括单桥臂电路，所述单桥臂电路的两端分别与所述母线电容的两端电连接，所述单桥臂电路的中点与所述交流充电接口的零线引脚电连接。在所述能量转换装置处于第一单相交流充电模式时，所述驱动电机控制电路和所述单桥臂电路配合用于将所述交流充电接口接收到的单相交流电转换为所述第二直流电输出给所述母线电容。

可选地，所述充电模式还包括第二单相交流充电模式。所述能量转换装置还包括与所述驱动电机控制电路的第一交流端口中的第一相、所述压缩机的中性点以及所述交流充电接口的第一相引脚分别电连接的第二开关电路。在所述能量转换装置处于第一单相交流充电模式时，所述第二开关电路用于导通所述驱动电机控制电路的第一交流端口中的第一相与所述交流充电接口的第一相引脚之间的电连接，从而将所述交流充电接口接收到的单相交流电输出给所述驱动电机控制电路和所述单桥臂电路。在所述能量转换装置处于第二单相交流充电模式时，所述交流充电接口的三个相线引脚中的第一相引脚和所述零线引脚用于接收单相交流电，所述第二开关电路用于导通所述压缩机的中性点与所述交流充电接口的第一相引脚之间的电连接，从而将所述交流充电接口接收到的单相交流电输出给所述压缩机控制电路和所述单桥臂电路，进而使得所述压缩机控制电路和所述单桥臂电路配合将所述交流充电接口接收到的单相交流电转换成所述第二直流电输出给所述母线电容。

可选地，所述能量转换装置还包括串联于所述交流充电接口的三个相线引脚和所述驱动电机控制电路的第一交流端口之间的三相电感，所述三相电感用于与所述驱动电机控制电路组成功率因数校正电路，以在所述能量转换装置处于三相交流充电模式或第一单相充电模式时提升所述能量转换装置的功率因数。

可选地，所述能量转换装置还包括电连接于所述驱动电机控制电路的第一交流端口和所述驱动电机之间的第三开关电路。在所述能量转换装置处于驱动模式时，所述第三开关电路用于导通所述驱动电机和所述驱动电机控制电路之间的电连接。在所述能量转换装置处于充电模式时，所述第三开关电路用于断开所述驱动电机和所述驱动电机控制电路之间的电连接。

可选地，所述第二开关电路包括单刀双掷开关，所述单刀双掷开关包括公共端、第一切换端以及第二切换端，其中，所述公共端与所述交流充电接口的第一相引脚电连接，所述第一切换端用于与所述压缩机的中性点电连接，所述第二切换端用于与所述驱动电机控制电路的第一交流端口中的第一相电连接。

可选地，所述单桥臂电路包括两个串联的开关管。

本实用新型的第二方面还提供一种动力系统，所述动力系统包括动力电池、驱动电机、压缩机、上述的能量转换装置以及控制器。其中，所述控制器与所述驱动电机控制电路和所述压缩机控制电路分别电连接，所述控制器用于对所述驱动电机控制电路和所述压缩机控制电路进行控制，从而控制所述能量转换装置的工作模式。

本实用新型的第三方面还提供一种车辆，所述车辆包括上述的动力系统。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的动力系统的拓扑图。

图2是图1所示的动力系统的电路结构示意图。

图3是本实用新型实施例提供的车辆的拓扑图。

附图标记说明如下：

动力系统 1000

驱动电机 100

压缩机 200

能量转换装置 300

动力电池 400

母线电容 C

驱动电机控制电路 110

压缩机控制电路 210

第一交流端口 111

第一直流端口 112

第一正极端 1121

第一负极端 1122

第二交流端口 211

第二直流端口 212

第二正极端 2121

第二负极端 2122

第一开关电路 S1

第二开关电路 S2

公共端 S21

第一切换端 S22

第二切换端 S23

第三开关电路 S3

第四开关电路 S4

第五开关电路 S5

三端口变换器 50

第一变换器 51

第二变换器 52

第三变换器 53

变压器 54

单桥臂电路 60

交流充电接口 70

直流充电接口 80

第二开关电路 S2

三相电感 L

蓄电池 500

第一相 1111

第一相引脚 L1

第二相引脚 L2

第三相引脚 L3

零线引脚 N

EMI滤波电路 90、91

车辆 1

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请一同参阅图1～图2，本实用新型提供一种能量转换装置300，所述能量转换装置300应用于动力系统1000中，所述动力系统1000还包括驱动电机100、压缩机200以及动力电池400。在本实用新型实施例中，所述驱动电机100用于驱动车辆行驶，所述压缩机200为车辆中的空调压缩机。其中，所述能量转换装置300的工作模式包括驱动模式。在本实用新型实施例中，当所述能量转换装置300驱动所述驱动电机100运行时，即称为驱动模式。

具体地，所述能量转换装置300包括母线电容C、驱动电机控制电路110以及压缩机控制电路210。

其中，所述母线电容C的两端用于分别与所述动力电池400的正极和负极电连接。

所述驱动电机控制电路110包括第一交流端口111和第一直流端口112。所述第一交流端口111用于与所述驱动电机100电连接，所述第一直流端口112与所述母线电容C并联于所述动力电池400的正极和负极之间。

在所述能量转换装置300处于驱动模式时，所述动力电池400、所述母线电容C、所述驱动电机控制电路110形成驱动所述驱动电机100的第一驱动电路，所述驱动电机控制电路110可用于通过所述第一直流端口112接收所述动力电池400提供的第一直流电，并将所述第一直流电转换成第一交流电驱动所述驱动电机100运行。

所述压缩机控制电路210包括第二交流端口211和第二直流端口212。所述第二交流端口211用于与所述压缩机200电连接，所述第二直流端口212与所述母线电容C并联于所述动力电池400的正极和负极之间。

在所述能量转换装置300处于驱动模式时，所述动力电池400、所述母线电容C、所述压缩机控制电路210形成驱动所述压缩机200的第二驱动电路，所述压缩机控制电路210可用于通过所述第二直流端口212接收所述动力电池400提供的第一直流电，并将所述动力电池400提供的第一直流电转换成第二交流电驱动所述压缩机200运行。

本实用新型提供的能量转换装置300，通过将驱动电机控制电路110和压缩机控制电路210并联在母线电容上，使得驱动电机控制电路110和压缩机控制电路210共用母线电容C，从而不需要为驱动电机控制电路110和压缩机控制电路210单独配置电容，进而能够节省两个电容、简化装置、节省空间以及降低成本。

可以理解的是，在所述能量转换装置300处于驱动模式时，所述压缩机控制电路210也可以不工作，即所述压缩机200不运行。

进一步地，如图2所示，所述母线电容C的两端分别与车载充电机(On Board ofCharger，OBC)的正极母线、负极母线分别电连接。所述驱动电机100和所述压缩机200均采用三相电机，所述驱动电机控制电路110为三相逆变器，三相逆变器包括三个桥臂。从每个桥臂的中点各引出一个连接端，即第一相、第二相和第三相，从而构成所述第一交流端口111，所述第一交流端口111中的第一相、第二相和第三相与所述驱动电机100的三相绕组一一对应地电连接。三个桥臂的第一端共接于第一正极端1121，三个桥臂的第二端共接于第一负极端1122，所述第一正极端1121和所述第一负极端1122。所述第一直流端口112包括所述第一正极1121端和所述第一负极端1122。在本实用新型实施例中，所述第一直流端口112中的正极端和负极端一一对应地电连接于车载充电机的正极母线和负极母线，而分别连接所述母线电容C的两端，以及分别连接所述动力电池400的正极和负极，从而实现前述的第一直流端口112与所述母线电容C并联于所述动力电池400的正极和负极之间的结构。类似的，所述压缩机控制电路210也为三相逆变器，三相逆变器包括三个桥臂。从每个桥臂的中点各引出一个连接端，即第一相、第二相和第三相，从而构成所述第二交流端口211，所述第二交流端口211中的第一相、第二相和第三相与所述压缩机200的三相绕组一一对应地电连接。三个桥臂的第一端共接于第二正极端2121，三个桥臂的第二端共接于第二负极端2122，所述第二直流端口212包括第二正极端2121和该第二负极端2122。在本实用新型实施例中，所述第二直流端口212中的正极端和负极端一一对应地电连接于车载充电机的正极母线和负极母线，而分别连接所述母线电容C的两端，以及分别连接所述动力电池400的正极和负极，从而实现前述的第二直流端口212与所述母线电容C并联于所述动力电池400的正极和负极之间的结构。

可选地，所述动力系统1000还包括蓄电池500，所述能量转换装置300的工作模式还包括充电模式，所述充电模式包括三相交流充电模式。所述能量转换装置300还包括第一开关电路S1、交流充电接口70以及三端口变换器50。

所述第一开关电路S1电连接于所述母线电容C和所述动力电池400之间，在所述能量转换装置300处于驱动模式时，所述第一开关电路S1用于导通所述母线电容C和所述动力电池400之间的电连接。在所述能量转换装置300处于充电模式时，所述第一开关电路S1用于断开所述母线电容C和所述动力电池400之间的电连接。也就是说，在所述能量转换装置300处于充电模式时，所述动力电池400停止向所述正极母线、负极母线以及所述母线电容C输出电压。

所述交流充电接口70与所述驱动电机控制电路110的第一交流端口111电连接，在所述能量转换装置300处于三相交流充电模式时，所述交流充电接口70用于接入三相交流电并输出给所述驱动电机控制电路110的第一交流端口111，从而使得所述驱动电机控制电路110将所述三相交流电转换成第二直流电输出给所述母线电容C。

所述三端口变换器50与所述母线电容C、所述动力电池400以及所述蓄电池500分别电连接。在所述能量转换装置300处于充电模式时，所述三端口变换器50可用于将所述母线电容C接收到的所述第二直流电转换成第三直流电并为所述动力电池400充电，所述三端口变换器50还可用于将所述母线电容C接收到的所述第二直流电转换成第四直流电并为所述蓄电池500充电。在本实用新型实施例中，所述第三直流电的电压高于所述第四直流电的电压值。

在所述能量转换装置300处于三相交流充电模式时，所述交流充电接口70、所述驱动电机控制电路110、所述母线电容C、所述三端口变换器50形成为所述动力电池400和所述蓄电池500充电的第一充电电路。此时，所述压缩机200可以运行，也可以不运行，在所述压缩机200运行时，所述交流充电接口70、所述驱动电机控制电路110、所述母线电容C、所述压缩机控制电路210形成驱动所述压缩机200的第三驱动电路，即所述压缩机控制电路210通过所述第二直流端口212接收所述母线电容C传输的所述第二直流电，并将所述第二直流电转换成所述第二交流电驱动所述压缩机200。

如此，在一些实施例中，在三相交流充电模式时，将所述驱动电机控制电路110复用作车载充电机的三相整流器，能够提升设备的利用率，从而可以进一步简化装置、节省空间以及降低成本。此外，将用于给所述动力电池400充电的直流-直流转换模块以及用于给所述蓄电池500充电的直流-直流转换模块集成为所述三端口变换器50，能够提升所述能量转换装置300的集成度、减小所述能量转换装置300的体积。

示例性地，所述三端口变换器50可以是常规的三端口直流变换器，也可以是如图2所示的磁集成三端口变换器。

具体地，如图2所示，所述三端口变换器50的第一端口中的两端分别与所述母线电容C的两端电连接，所述三端口变换器50的第二端口中的两端分别与所述动力电池400的两端电连接，所述三端口变换器50的第三端口中的两端分别与所述蓄电池500的两端电连接。进一步地，所述三端口变换器50还包括第一变换器51、第二变换器52、第三变换器53以及变压器54，其中，所述第一变换器51的直流端口电连接于所述三端口变换器50的第一端口，所述第一变换器51的交流端口电连接于所述变压器54的第一绕组。所述第二变换器52的直流端口电连接于所述三端口变换器50的第二端口，所述第二变换器52的交流端口电连接于所述变压器54的第二绕组。所述第三变换器53的直流端口电连接于所述三端口变换器50的第三端口，第三变换器53的交流端口电连接于所述变压器54的第三绕组。

在本实用新型实施例中，所述第一变换器51用于将所述三端口变换器50的第一端口接收到的第二直流电转换为交流电传输到所述变压器54的第一绕组，并通过所述变压器54转换到所述三端口变换器50内部的其他变换器；或者，将来自所述三端口变换器50内部的其他变换器的交流电转换为第二直流电通过所述三端口变换器50第一端口传输给所述母线电容C。

所述第二变换器52用于将所述三端口变换器50的第二端口接收到的所述第三直流电转换为交流电传输到所述变压器54的第二绕组，并通过所述变压器54转换到所述三端口变换器50内部的其他变换器；或者，将来所述自三端口变换器50内部的其他变换器的交流电转换为所述第三直流电通过所述三端口变换器50第二端口给所述动力电池400充电。

所述第三变换器53用于将所述三端口变换器50第三端口的所述第四直流电转换为交流电传输到所述变压器54的第三绕组，并通过所述变压器54转换到所述三端口变换器50内部的其他变换器；或者，将来自所述三端口变换器50内部的其他变换器的交流电转换为所述第四直流电通过所述三端口变换器50第三端口给所述蓄电池500充电。

其中，所述变压器54的三个绕组可以选择合适的匝数来实现所述第二直流电、所述第三直流电以及所述第四直流电之间的转换。

可选地，所述充电模式还包括第一单相交流充电模式。所述交流充电接口70包括三个相线引脚和一个零线引脚。在所述能量转换装置300处于三相交流充电模式时，所述三个相线引脚用于接收所述三相交流电。在所述能量转换装置300处于第一单相交流充电模式时，所述三个相线引脚中的第一相引脚和所述零线引脚用于接收单相交流电。如图2所示，所述交流充电接口70包括第一相引脚L1、第二相引脚L2、第三相引脚L3以及零线引脚N，所述第一相引脚L1、第二相引脚L2以及第三相引脚L3用于接收所述三相交流电，所述第一相引脚L1和所述零线引脚N用于接收所述单相交流电。

所述能量转换装置300还包括单桥臂电路60，所述单桥臂电路60的两端分别与所述母线电容C的两端电连接，所述单桥臂电路60的中点与所述交流充电接口70的零线引脚电连接。在所述能量转换装置300处于第一单相交流充电模式时，所述驱动电机控制电路110和所述单桥臂电路60配合用于将所述交流充电接口70接收到的单相交流电转换为所述第二直流电输出给所述母线电容C，从而使得所述三端口变换器50能够将所述母线电容C接收到的所述第二直流电转换成第三直流电并为所述动力电池400充电，以及将所述第二直流电转换成第四直流电并为所述蓄电池500充电。

在所述能量转换装置300处于第一单相交流充电模式时，所述交流充电接口70、所述驱动电机控制电路110和所述单桥臂电路60、所述母线电容C、所述三端口变换器50形成为所述动力电池400和所述蓄电池500充电的第二充电电路，此时，所述压缩机200可以运行，也可以不运行，在所述压缩机200运行时，所述交流充电接口70、所述驱动电机控制电路110和所述单桥臂电路60、所述母线电容C、所述压缩机控制电路210形成驱动所述压缩机200的第四驱动电路，即所述压缩机控制电路210通过所述第二直流端口212接收所述母线电容C传输的所述第二直流电，并将所述第二直流电转换成所述第二交流电驱动所述压缩机200。

如此，在一些实施例中，所述交流充电接口70可以复用作三相交流充电接口和单相交流充电接口，设备的利用率更高。此外，所述能量转换装置300处于第一单相交流充电模式时，复用驱动电机控制电路110并配合所述单桥臂电路60形成单相交流充电器中的整流器，可以进一步提升设备的利用率、简化装置、节省空间以及降低成本。

示例性地，如图2所示，所述单桥臂电路60包括两个串联的开关管，两个开关管之间的连接点即为所述桥臂电路60的中点。

可选地，所述充电模式还包括第二单相交流充电模式。所述能量转换装置300还包括与所述驱动电机控制电路110的第一交流端口111中的第一相1111、所述压缩机200的中性点以及所述交流充电接口70的第一相引脚L1分别电连接的第二开关电路S2。

在所述能量转换装置300处于第一单相交流充电模式时，所述交流充电接口70的三个相线引脚中的第一相引脚L1和所述零线引脚N用于接收单相交流电，所述第二开关电路S2用于导通所述驱动电机控制电路110的第一交流端口111中的第一相1111与所述交流充电接口70的第一相引脚L1之间的电连接，从而将所述交流充电接口70接收到的单相交流电输出给所述驱动电机控制电路110和所述单桥臂电路60。

在所述能量转换装置300处于第二单相交流充电模式时，所述第二开关电路S2用于导通所述压缩机200的中性点与所述交流充电接口70的第一相引脚L1之间的电连接，从而将所述交流充电接口70接收到的单相交流电通过所述压缩机200的绕组输出给所述压缩机控制电路210和所述单桥臂电路60，进而使得所述压缩机控制电路210和所述单桥臂电路60配合将所述交流充电接口70接收到的单相交流电转换成所述第二直流电输出给所述母线电容C。此时，所述三端口变换器50能够将所述母线电容C接收到的所述第二直流电转换成第三直流电并为所述动力电池400充电，以及将所述第二直流电转换成第四直流电并为所述蓄电池500充电。

在本实用新型实施例中，在所述能量转换装置300处于第二单相交流充电模式时，所述压缩机200的绕组还能充当电感，从而起到提升功率因数的作用。

在所述能量转换装置300处于第二单相交流充电模式时，所述交流充电接口70、所述驱动电机100的绕组、所述驱动电机控制电路110和所述单桥臂电路60、所述母线电容C、所述三端口变换器50形成为所述动力电池400和所述蓄电池500充电的第三充电电路。

如此，在一些实施例中，所述能量转换装置300处于第二单相交流充电模式时，复用所述压缩机控制电路210并配合所述单桥臂电路60形成单相整流器，以及将所述压缩机200的绕组复用作电感以提升功率因数，可以进一步提升设备的利用率、简化装置、节省空间以及降低成本。此外，由于所述能量转换装置300具有两种单相交流充电模式，即可以通过所述第二充电电路或者所述第三充电电路进行单相交流充电，灵活性更好、可靠性更高。

可选地，所述第二开关电路S2包括单刀双掷开关，如图2所示，所述单刀双掷开关包括公共端S21、第一切换端S22以及第二切换端S23，其中，所述公共端S21与所述交流充电接口70的第一相引脚电L1连接，所述第一切换端S22用于与所述压缩机200的中性点电连接，所述第二切换端S23用于与所述驱动电机控制电路110的第一交流端口111中的第一相1111电连接。当然，在其他实施例中，所述第二开关电路S2也可以包括两个单相开关，两个单相开关的第一端均与所述交流充电接口70的第一相引脚电L1连接，其中一个单相开关的第二端与所述压缩机200的中性点电连接，另一个单相开关的第二端与所述驱动电机控制电路110的第一交流端口111中的第一相1111电连接。

可选地，所述能量转换装置300还包括电连接于所述驱动电机控制电路110的第一交流端口111和所述驱动电机100之间的第三开关电路S3。在所述能量转换装置300处于驱动模式时，所述第三开关电路S3用于导通所述驱动电机100和所述驱动电机控制电路110之间的电连接。在所述能量转换装置300处于充电模式时，所述第三开关电路S3用于断开所述驱动电机100和所述驱动电机控制电路110之间的电连接，此时，所述第三开关电路S3将所述驱动电机100与其他带电模块隔离，能够防止所述驱动电机100误运行。

可选地，所述能量转换装置300还包括串联于所述交流充电接口70的三个相线引脚和所述驱动电机控制电路110的第一交流端口111之间的三相电感L，所述三相电感L用于与所述驱动电机控制电路110组成功率因数校正电路，以在所述能量转换装置300处于三相交流充电模式或第一单相充电模式时提升所述能量转换装置300的功率因数。

可选地，所述能量转换装置300还包括串联于所述三相电感L和所述驱动电机控制电路110的第一交流端口111之间的第四开关电路S4，在所述能量转换装置300处于三相交流充电模式或第一单相交流充电模式时，所述第四开关电路S4用于导通所述三相电感L和所述驱动电机控制电路110之间的电连接。在所述能量转换装置300处于驱动模式时，所述第四开关电路S4用于断开所述三相电感L和所述驱动电机控制电路110之间的电连接，此时，所述第四开关电路S4将三相电感L以及所述交流充电接口70与其他带电模块隔离，能够提升安全性。

可选地，所述能量转换装置300还包括EMI滤波电路90，所述EMI滤波电路90串联于所述动力电池400和所述三端口变换器50之间，所述EMI滤波电路90用于滤波，从而降低高频脉冲对所述动力电池400的干扰。

可选地，所述能量转换装置300还包括EMI滤波电路91，所述EMI滤波电路91串联于所述交流充电接口70的三个相线引脚与所述驱动电机控制电路110的第一交流端口111之间，以及串联于所述交流充电接口70的零线引脚N与所述单桥臂电路60的中点之间，所述EMI滤波电路91用于滤波，从而降低电网中的高频脉冲的干扰。

可选地，所述充电模式还包括直流充电模式，所述能量转换装置300还包括直流充电接口80和第五开关电路S5，其中，所述第五开关电路S5串联于所述直流充电接口80和所述母线电容C之间。所述能量转换装置300在直流充电模式时，所述直流充电接口80用于接收电网直流电，所述第五开关电路S5用于导通所述直流充电接口80和所述母线电容C之间的电连接，从而使得所述母线电容C通过所述直流充电接口80接收所述电网直流电，进而使得所述三端口变换器50能够将所述母线电容C接收到的所述电网直流电转换成第三直流电并为所述动力电池400充电，以及将所述电网直流电转换成第四直流电并为所述蓄电池500充电。所述能量转换装置300不在直流充电模式时，所述第五开关电路S5用于断开所述直流充电接口80和所述母线电容C之间的电连接，从而将所述直流充电接口80与其他带电模块隔离，能够提升安全性。

在所述能量转换装置300处于直流充电模式时，所述直流充电接口80、所述母线电容C、所述三端口变换器50形成为所述动力电池400和所述蓄电池500充电的第四充电电路，此时，所述压缩机200可以运行，也可以不运行，在所述压缩机200运行时，所述直流充电接口80、所述母线电容C、所述压缩机控制电路210形成驱动所述压缩机200的第五驱动电路，即所述压缩机控制电路210通过所述第二直流端口212接收所述母线电容C传输的所述电网直流电，并将所述电网直流电转换成所述第二交流电驱动所述压缩机200运行。

如此，在一些实施例中，所述母线电容C复用作直流充电器当中的电容，可以进一步提升设备的利用率、简化装置、节省空间以及降低成本。

在一些实施例中，为防止各个电路之间发生冲突，所述开关电路S1～S5的导通状态具体如下：

在所述能量转换装置300处于驱动模式时，所述第一开关电路S1导通，所述第二开关电路断开所述压缩机200的中性点与所述交流充电接口70的第一相引脚L1之间的电连接，所述第三开关电路S3导通，所述第四开关电路S4断开，所述第五开关电路S5断开。

在所述能量转换装置300处于三相交流充电模式时，所述第一开关电路S1断开，所述第二开关电路导通所述驱动电机控制电路110的第一交流端口111中的第一相1111与所述交流充电接口70的第一相引脚L1之间的电连接，所述第三开关电路S3断开，所述第四开关电路S4导通，所述第五开关电路S5断开。

在所述能量转换装置300处于第一单相交流充电模式时，所述第一开关电路S1导通，所述第二开关电路导通所述驱动电机控制电路110的第一交流端口111中的第一相1111与所述交流充电接口70的第一相引脚L1之间的电连接，所述第三开关电路S3断开，所述第四开关电路S4导通，所述第五开关电路S5断开。

在所述能量转换装置300处于第二单相交流充电模式时，所述第一开关电路S1断开，所述第二开关电路导通所述压缩机200的中性点与所述交流充电接口70的第一相引脚L1之间的电连接，所述第三开关电路S3断开，所述第四开关电路S4断开，所述第五开关电路S5断开。

在所述能量转换装置300处于直流充电模式时，所述第一开关电路S1断开，所述第三开关电路S3断开，所述第四开关电路S4断开，所述第五开关电路S5导通。

示例性地，所述开关电路S1～S5可以采用继电器、断路器、接触器等等。

基于同样的实用新型构思，请再次参阅图1～图2，本实用新型实施例还提供一种动力系统1000，所述动力系统1000包括动力电池400、驱动电机100、压缩机200、上述任意一个实施例中的能量转换装置300以及控制器(图中未示)，所述控制器与所述驱动电机控制电路110和所述压缩机控制电路210分别电连接，所述控制器用于对所述驱动电机控制电路110和所述压缩机控制电路210进行控制，从而控制所述能量转换装置300的工作模式。示例性地，所述控制器可以用于控制所述驱动电机控制电路110工作于三相整流模式或者三相逆变模式。

可选地，所述控制器还与上述实施例中的开关电路S1～S5分别电连接，所述控制器还用于控制所述开关电路S1～S5的导通状态。

请参阅图3，基于同样的实用新型构思，本实用新型实施例还提供一种车辆1，所述车1包括上述的动力系统1000。

本实用新型提供的动力系统1000和车辆1，通过将驱动电机控制电路110和压缩机控制电路210并联在母线电容上，使得驱动电机控制电路110和压缩机控制电路210共用母线电容C，从而不需要为驱动电机控制电路110和压缩机控制电路210单独配置电容，进而能够减少电容的数量、简化装置、节省空间以及降低成本。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种能量转换装置，所述能量转换装置应用于一包括驱动电机、压缩机以及动力电池的动力系统中，其特征在于，所述能量转换装置的工作模式包括驱动模式；所述能量转换装置包括：

母线电容，所述母线电容的两端用于分别与所述动力电池的正极和负极电连接；

驱动电机控制电路，所述驱动电机控制电路包括第一交流端口和第一直流端口；所述第一交流端口用于与所述驱动电机电连接，所述第一直流端口与所述母线电容并联于所述动力电池的正极和负极之间；在所述能量转换装置处于驱动模式时，所述动力电池、所述母线电容、所述驱动电机控制电路形成驱动所述驱动电机的第一驱动电路，所述驱动电机控制电路可用于通过所述第一直流端口接收所述动力电池提供的第一直流电，并将所述第一直流电转换成第一交流电驱动所述驱动电机运行；以及

压缩机控制电路，所述压缩机控制电路包括第二交流端口和第二直流端口；所述第二交流端口用于与所述压缩机电连接，所述第二直流端口与所述母线电容并联于所述动力电池的正极和负极之间；在所述能量转换装置处于驱动模式时，所述动力电池、所述母线电容、所述压缩机控制电路形成驱动所述压缩机的第二驱动电路，所述压缩机控制电路可用于通过所述第二直流端口接收所述动力电池提供的第一直流电，并将所述动力电池提供的第一直流电转换成第二交流电驱动所述压缩机运行。

2.如权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述动力系统还包括蓄电池，所述能量转换装置的工作模式还包括充电模式，其中，所述充电模式包括三相交流充电模式；所述驱动电机控制电路为三相逆变器；所述能量转换装置还包括:

第一开关电路，电连接于所述母线电容和所述动力电池之间，在所述能量转换装置处于驱动模式时，所述第一开关电路用于导通所述母线电容和所述动力电池之间的电连接；在所述能量转换装置处于充电模式时，所述第一开关电路用于断开所述母线电容和所述动力电池之间的电连接；

交流充电接口，所述交流充电接口与所述驱动电机控制电路的第一交流端口电连接，在所述能量转换装置处于三相交流充电模式时，所述交流充电接口用于接入三相交流电并输出给所述驱动电机控制电路的第一交流端口，从而使得所述驱动电机控制电路将所述三相交流电转换成第二直流电输出给所述母线电容，以及

三端口变换器，所述三端口变换器与所述母线电容、所述动力电池以及所述蓄电池分别电连接；在所述能量转换装置处于充电模式时，所述三端口变换器可用于将所述母线电容接收到的所述第二直流电转换成第三直流电并为所述动力电池充电，所述三端口变换器还可用于将所述母线电容接收到的所述第二直流电转换成第四直流电并为所述蓄电池充电。

3.如权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，所述充电模式还包括第一单相交流充电模式；所述交流充电接口包括三个相线引脚和一个零线引脚；在所述能量转换装置处于三相交流充电模式时，所述三个相线引脚用于接收所述三相交流电；在所述能量转换装置处于第一单相交流充电模式时，所述三个相线引脚中的第一相引脚和所述零线引脚用于接收单相交流电；

所述能量转换装置还包括单桥臂电路，所述单桥臂电路的两端分别与所述母线电容的两端电连接，所述单桥臂电路的中点与所述交流充电接口的零线引脚电连接；在所述能量转换装置处于第一单相交流充电模式时，所述驱动电机控制电路和所述单桥臂电路配合用于将所述交流充电接口接收到的单相交流电转换为所述第二直流电输出给所述母线电容。

4.如权利要求3所述的能量转换装置，其特征在于，所述充电模式还包括第二单相交流充电模式；所述能量转换装置还包括与所述驱动电机控制电路的第一交流端口中的第一相、所述压缩机的中性点以及所述交流充电接口的第一相引脚分别电连接的第二开关电路；

在所述能量转换装置处于第一单相交流充电模式时，所述第二开关电路用于导通所述驱动电机控制电路的第一交流端口中的第一相与所述交流充电接口的第一相引脚之间的电连接，从而将所述交流充电接口接收到的单相交流电输出给所述驱动电机控制电路和所述单桥臂电路；

在所述能量转换装置处于第二单相交流充电模式时，所述交流充电接口的三个相线引脚中的第一相引脚和所述零线引脚用于接收单相交流电，所述第二开关电路用于导通所述压缩机的中性点与所述交流充电接口的第一相引脚之间的电连接，从而将所述交流充电接口接收到的单相交流电输出给所述压缩机控制电路和所述单桥臂电路，进而使得所述压缩机控制电路和所述单桥臂电路配合将所述交流充电接口接收到的单相交流电转换成所述第二直流电输出给所述母线电容。

5.如权利要求4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串联于所述交流充电接口的三个相线引脚和所述驱动电机控制电路的第一交流端口之间的三相电感，所述三相电感用于与所述驱动电机控制电路组成功率因数校正电路，以在所述能量转换装置处于三相交流充电模式或第一单相充电模式时提升所述能量转换装置的功率因数。

6.如权利要求4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电连接于所述驱动电机控制电路的第一交流端口和所述驱动电机之间的第三开关电路；在所述能量转换装置处于驱动模式时，所述第三开关电路用于导通所述驱动电机和所述驱动电机控制电路之间的电连接；在所述能量转换装置处于充电模式时，所述第三开关电路用于断开所述驱动电机和所述驱动电机控制电路之间的电连接。

7.如权利要求4所述的能量转换装置，其特征在于，所述第二开关电路包括单刀双掷开关，所述单刀双掷开关包括公共端、第一切换端以及第二切换端，其中，所述公共端与所述交流充电接口的第一相引脚电连接，所述第一切换端用于与所述压缩机的中性点电连接，所述第二切换端用于与所述驱动电机控制电路的第一交流端口中的第一相电连接。

8.如权利要求3所述的能量转换装置，其特征在于，所述单桥臂电路包括两个串联的开关管。

9.一种动力系统，包括动力电池、驱动电机以及压缩机；其特征在于，所述动力系统还包括：

如权利要求1-8中任一项所述的能量转换装置；以及

控制器，与所述驱动电机控制电路和所述压缩机控制电路分别电连接，所述控制器用于对所述驱动电机控制电路和所述压缩机控制电路进行控制，从而控制所述能量转换装置的工作模式。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求9所述的动力系统。