双向车载充电机、车载动力系统及电动车辆的制作方法

车辆装置的制造及其改造技术1.本技术涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种双向车载充电机、车载动力系统及电动车辆。背景技术：2.目前，车载充电机(on board charge，obc)是指固定安装在电动汽车上的充电机，该车载充电机的交流侧连接交流电网，车载充电机的直流侧连接动力电池，其中，车载充电机用于将交流电网的输出电压转换为直流电压以对动力电池充电。然而，在车载充电机的交流侧连接外部负载的情况下，车载充电机无法兼容对外部负载充电的需求，适用性差。技术实现要素：3.本技术提供一种双向车载充电机、车载动力系统及电动车辆，可兼容对动力电池充电的正向充电功能和对交流负载供电的逆向放电功能，大幅度降低了电路成本，运用灵活性强，适用性强。4.第一方面，本技术提供了一种双向车载充电机，用于利用三相交流电源为动力电池充电或利用动力电池为交流负载供电。双向车载充电机包括：5.直流母线，用于传输直流电；6.两个母线电容，串联于直流母线的正负极之间；7.功率因数校正(power factor correction，pfc)电路，用于接收三相交流电源提供的一相交流电或三相交流电，或用于接收动力电池提供的直流电，功率因数校正电路包括：8.第一桥臂，串联于直流母线的正负极之间，第一桥臂的中点通过第一开关连接两个母线电容的串联连接点；9.三个第二桥臂，分别串联于直流母线的正负极之间，至少一个第二桥臂的中点用于接收一相交流电；或者三个第二桥臂的中点用于接收三相交流电；或者至少一个第二桥臂用于接收直流电；10.控制器，用于：11.控制第一开关断开，并控制至少一个第二桥臂输出直流电为动力电池充电；12.控制第一开关导通，并控制至少一个第二桥臂的中点输出交流电为交流负载供电。13.在本技术中，可控制第一开关和三个第二桥臂配合动作，从而实现对动力电池充电的正向充电功能以及对交流负载供电的逆向放电功能，大幅度降低了电路成本，运用灵活性强，适用性强。14.结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，上述第一桥臂包括串联的两个二极管，两个二极管的串联连接点作为第一桥臂的中点，桥臂成本更低；第二桥臂包括串联的第二开关和第三开关，第二开关和第三开关的串联连接点作为第二桥臂的中点。15.控制器，用于：16.控制至少一个第二桥臂中的第二开关和第三开关交替导通，以将一相交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电；17.控制三个第二桥臂中的第二开关和第三开关交替导通，以将三相交流电转换为直流电。18.在本技术中，控制三个第二桥臂中的部分第二桥臂或者所有第二桥臂动作，可实现将一相交流电转换为直流电、或将直流电转换为交流电、或将三相交流电转换为直流电，从而满足了双向车载充电机的不同工作需求，运用灵活性强。19.结合第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，双向车载充电机包括与三个第二桥臂对应的三个第四开关，一个第二桥臂的中点通过与第二桥臂对应的第四开关连接至三相交流电源的一个火线或交流负载的第一连接端。其中，三个第二桥臂的中点、三个第四开关和三相交流电源的三个火线一一对应并连接。20.控制器，用于：21.控制任意一个第四开关导通，并控制其他两个第四开关断开，以使至少一个第二桥臂的中点接收一相交流电或输出交流电；22.控制三个第四开关导通，以使三个第二桥臂的中点接收三相交流电。23.在本技术中，控制三个第四开关中的任意一个第四开关或者所有第四开关导通，可实现第二桥臂的中点接收一相交流电、或输出交流电、或接收三相交流电，从而满足双向车载充电机的不同工作需求，运用灵活性强。24.结合第一方面第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，三个第二桥臂包括除任意一个第四开关对应的第二桥臂之外的其他两个第二桥臂；双向车载充电机包括一个第五开关。其中，其他两个第二桥臂中的任意一个第二桥臂的中点通过第五开关连接至任意一个第四开关的第一连接端，任意一个第四开关的第一连接端与三相交流电源的一个火线或交流负载的第一连接端连接。25.控制器，用于：26.控制任意一个第四开关和第五开关导通，并控制其他两个第四开关断开，以使至少一个第二桥臂的中点接收一相交流电或输出交流电；27.控制三个第四开关断开，并控制第五开关导通，以使至少一个第二桥臂的中点接收一相交流电或输出交流电。28.在本技术中，控制三个第四开关和一个第五开关中的各开关导通或者关断，可实现第二桥臂的中点接收一相交流电或输出交流电，从而满足了双向车载充电机的不同工作需求，运用灵活性强。29.结合第一方面第二种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，三个第二桥臂包括除任意一个第四开关对应的第二桥臂之外的其他两个第二桥臂；双向车载充电机包括与其他两个第二桥臂对应的两个第五开关。其中，其他两个第二桥臂中的一个第二桥臂的中点通过与第二桥臂对应的第五开关连接至任意一个第四开关的第一连接端，任意一个第四开关的第一连接端与三相交流电源的一个火线或交流负载的第一连接端连接。其他两个第二桥臂的中点和两个第五开关一一对应并连接。30.控制器，用于：31.控制任意一个第四开关和两个第五开关导通，并控制其他两个第四开关断开，以使至少一个第二桥臂的中点接收一相交流电或输出交流电；32.控制三个第四开关断开，并控制两个第五开关导通，以使至少一个第二桥臂的中点接收一相交流电或输出交流电。33.在本技术中，控制三个第四开关和两个第五开关中的各开关导通或者关断，可实现第二桥臂的中点接收一相交流电或输出交流电，从而满足了双向车载充电机的不同工作需求，运用灵活性强。34.结合第一方面第一种可能的实施方式至第一方面第四种可能的实施方式中的任一种，在第五种可能的实施方式中，双向车载充电机包括第六开关，任意一个第二桥臂的中点通过第六开关连接三相交流电源的零线；双向车载充电机用于利用三相交流电源为动力电池充电；35.控制器，用于：36.控制第六开关断开，以实现对动力电池充电的正向充电功能。37.结合第一方面第一种可能的实施方式至第一方面第四种可能的实施方式中的任一种，在第六种可能的实施方式中，双向车载充电机包括第六开关，任意一个第二桥臂的中点通过第六开关连接交流负载的第二连接端；双向车载充电机用于利用动力电池为交流负载供电；38.控制器，用于：39.控制第六开关导通，以实现对交流负载供电的逆向放电功能。40.结合第一方面第六种可能的实施方式，在第七种可能的实施方式中，两个母线电容包括正母线电容和负母线电容。控制器，用于：在基于动力电池提供的直流电压对负载充电的过程中，采集正母线电容的电压和负母线电容的电压；进一步地，在正母线电容的电压与负母线电容的电压之间的差值大于或者等于第一阈值的情况下，控制第六开关连接的第二桥臂中的第二开关导通，以均衡正母线电容的电压和负母线电容的电压，从而抑制了母线电容中点的电压波动以提高双向车载充电机的供电稳定性，适用性更强。其中，差值为正母线电容的电压减去负母线电容的电压后得到的值。41.结合第一方面第七种可能的实施方式，在第八种可能的实施方式中，上述控制器，用于：在负母线电容的电压与正母线电容的电压之间的差值大于或者等于第二阈值的情况下，控制第六开关连接的第二桥臂中的第三开关导通，以均衡正母线电容的电压和负母线电容的电压，从而抑制了母线电容中点的电压波动以提高双向车载充电机的供电稳定性，适用性更强。其中，差值为负母线电容的电压减去正母线电容的电压后得到的值。42.第二方面，本技术提供了一种车载动力系统，包括动力电池以及如上述第一方面至第一方面第八种可能的实施方式中任一种提供的车载充电机；车载充电机用于为动力电池充电。由于双向车载充电机兼容单三相输入的正向充电功能和逆向放电功能，因此可提高车载动力系统的工作效率，并且大幅度降低了车载动力系统的电路成本，适用性强。43.第三方面，本技术提供了一种电动车辆，包括动力电池、驱动电机以及如上述第一方面至第一方面第八种可能的实施方式中任一种提供的车载充电机；车载充电机用于为动力电池供电；动力电池用于为驱动电机供电。44.在本技术中，可兼容单三相输入的正向充电功能和逆向放电功能，大幅度降低了电路成本，运用灵活性强，适用性强。附图说明45.图1是本技术提供的电动车辆的一种结构示意图；46.图2是本技术提供的双向车载充电机的结构示意图；47.图3a是本技术提供的双向车载充电机的一电路示意图；48.图3b是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图；49.图4a是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图；50.图4b是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图；51.图5a是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图；52.图5b是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图；53.图6a是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图；54.图6b是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图；55.图7a是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图；56.图7b是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图；57.图8a是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图；58.图8b是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图；59.图9是本技术提供的车载动力系统的结构示意图。具体实施方式60.下面将结合图示对本技术提供的车载充电机、车载动力系统及电动车辆进行说明。61.图1是本技术提供的电动车辆的一种结构示意图。如图1所示，电动车辆1包括双向车载充电机10、动力电池20和驱动电机30。双向车载充电机10用于接收三相交流电源2提供的输入电压vin1，并提供输出电压vout1为动力电池20供电。动力电池20用于为驱动电机30提供输入电压vin2以对驱动电机30供电。62.在一种实施例中，三相交流电源2可以是交流电网、交流充电桩或者不间断电源(uninterruptible power system，ups)。63.如图1所示，双向车载充电机10还用于接收动力电池20提供的输入电压vin2，并提供输出电压vout2为交流负载3供电。在一种实施例中，交流负载3设置在电动车辆1内部，例如，交流负载3可以是压缩机电机或者其他小功率电机。在另一种实施例中，交流负载3设置在电动车辆1外部，交流负载3可以是手机、平板、笔记本电脑、蓝牙耳机、灯具、电磁炉、烧水壶、游戏机、充电宝或者智能可穿戴设备。64.本技术实施例提供的双向车载充电机10可兼容对动力电池20充电的正向充电功能以及对交流负载3供电的逆向放电功能，从而简化了电动车辆1的结构布局，成本低、体积小且集成度高。65.图2是本技术提供的双向车载充电机的结构示意图。双向车载充电机10用于利用三相交流电源11为动力电池12充电或利用动力电池12为交流负载13供电。在双向车载充电机10利用三相交流电源11为动力电池12充电的情况下，双向车载充电机10工作在正向充电模式。在双向车载充电机10利用动力电池12为交流负载13供电的情况下，双向车载充电机10工作在逆向放电模式。66.在一种实施例中，三相交流电源11可以是交流电网、交流充电桩或者不间断电源(uninterruptible power system，ups)。交流负载3可以是压缩机电机、其他小功率电机、手机、平板、笔记本电脑、蓝牙耳机、灯具、电磁炉、烧水壶、游戏机、充电宝或者智能可穿戴设备。67.如图2所示，双向车载充电机10包括直流母线100、两个母线电容、第一开关k1、功率因数校正电路101和控制器102。68.其中，直流母线100，用于传输直流电。在双向车载充电机10利用三相交流电源11为动力电池12充电的情况下，直流母线100用于传输直流电vout3。在双向车载充电机10利用动力电池12为交流负载13供电的情况下，直流母线100用于传输直流电vin5。69.两个母线电容包括正母线电容cdc1和负母线电容cdc2，串联于直流母线100的正负极之间。其中，正母线电容cdc1是与直流母线100的正极连接的母线电容，负母线电容cdc2是与直流母线100的负极连接的母线电容。70.功率因数校正电路101，用于接收三相交流电源11提供的一相交流电vin3或三相交流电vin4，或用于接收动力电池12提供的直流电vin5。功率因数校正电路101包括第一桥臂1011和三个第二桥臂。71.第一桥臂1011，串联于直流母线100的正负极之间，第一桥臂1011的中点通过第一开关k1连接正母线电容cdc1和负母线电容cdc2的串联连接点。其中，第一开关k1可以是继电器，正母线电容cdc1和负母线电容cdc2的串联连接点也可称为bus电容中点或者母线电容中点。72.三个第二桥臂包括第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014，分别串联于直流母线100的正负极之间。其中，至少一个第二桥臂的中点用于接收一相交流电vin3；或者第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014的中点用于接收三相交流电vin4；或者至少一个第二桥臂用于接收直流电vin5。73.控制器102可以是控制板、控制芯片或者软件代码。控制器102可以与第一开关k1和功率因数校正电路101建立有线连接或者无线连接。在一种实施例中，控制器102用于控制第一开关k1的导通或者关断，并控制功率因数校正电路101的运行。具体地，控制器102用于控制第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014中的各第二桥臂动作，从而控制功率因数校正电路101的运行。74.控制器102，用于：75.控制第一开关k1断开，并控制至少一个第二桥臂输出直流电vout3为动力电池12充电，此时双向车载充电机10处于正向充电模式；76.控制第一开关k1导通，并控制至少一个第二桥臂的中点输出交流电vout4为交流负载13供电，此时双向车载充电机10处于逆向放电模式。77.本技术提供的控制器102用于控制第一开关k1、第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014配合动作，从而兼容对动力电池12充电的正向充电功能以及对交流负载13供电的逆向放电功能，大幅度降低了电路成本，运用灵活性强，适用性强。78.在一种实施例中，在第一开关k1导通的情况下，正母线电容cdc1或负母线电容cdc2、第一开关k1、第一桥臂1011、第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014可构成逆向直流(direct current，dc)/交流(alternating current，ac)电路，用于实现对交流负载13供电的逆向放电功能。79.在一种实施例中，第一桥臂1011包括串联的二极管d1和二极管d2，二极管d1和二极管d2的串联连接点作为第一桥臂1011的中点，桥臂成本更低。在另一种实施例中，第一桥臂1011包括串联的两个开关，两个开关的串联连接点作为第一桥臂1011的中点。80.在一种实施例中，第二桥臂包括串联的第二开关和第三开关，第二开关和第三开关的串联连接点作为第二桥臂的中点。例如，第二桥臂1012包括串联的第二开关s1和第三开关s2，第二开关s1和第三开关s2的串联连接点作为第二桥臂1012的中点；第二桥臂1013包括串联的第二开关s3和第三开关s4，第二开关s3和第三开关s4的串联连接点作为第二桥臂1013的中点；第二桥臂1014包括串联的第二开关s5和第三开关s6，第二开关s5和第三开关s6的串联连接点作为第二桥臂1014的中点。81.在一种实施例中，每个第二桥臂中的第二开关和第三开关包括但不限于：绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor，igbt)，或者金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，mosfet)。上述每个第二桥臂中的第二开关和第三开关可由硅半导体材料si，或者第三代宽禁带半导体材料的碳化硅sic，或者氮化镓gan，或者其他开关材料制成。例如，如图2所示，每个第二桥臂中的第二开关和第三开关为igbt。82.在一种实施例中，每个第二桥臂中的第二开关和第三开关互补导通，即第二开关导通时第三开关关断，或者第二开关关断时第三开关导通。83.在一种实施例中，控制器102，用于控制至少一个第二桥臂中的第二开关和第三开关交替导通，以将一相交流电vin3转换为直流电vout3并为动力电池12充电，或将直流电vin5转换为交流电vout4并为交流负载13供电；控制第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014中的第二开关和第三开关交替导通，以将三相交流电vin4转换为直流电vout3并对动力电池12充电。84.在一种实施例中，对于一个第二桥臂而言，第二开关和第三开关交替导通包括：在一时间段内第二桥臂中的第二开关导通且第三开关关断，在另一时间段内第二桥臂中的第二开关关断且第三开关导通。其中，一时间段和另一时间段处于第二桥臂的一个开关周期，且另一时间段在一时间段之后。85.本技术实施例提供的控制器102用于控制第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014中的部分第二桥臂或者所有第二桥臂动作，可实现将一相交流电vin3转换为直流电vout3、或将直流电vin5转换为交流电vout4、或将三相交流电vin4转换为直流电vout3，从而满足了双向车载充电机10的不同工作需求，运用灵活性强。86.在一种实施例中，双向车载充电机10用于利用三相交流电源11为动力电池12充电，第一桥臂1011中的二极管d1和二极管d2交替导通，具体地，二极管d1导通时二极管d2截止，或者二极管d1截止时二极管d2导通。87.在另一种实施例中，双向车载充电机10用于利用动力电池12为交流负载13供电，第一桥臂1011中的二极管d1和二极管d2均截止。88.图3a是本技术提供的双向车载充电机的一电路示意图。如图3a所示，三相交流电源11是由三个频率相同、振幅相等、相位依次互差120度电角度的交流电势构成的电源。三个交流电势包括交流电势vga、交流电势vgb和交流电势vgc，三相交流电源11的三个火线分别从交流电势vga、交流电势vgb和交流电势vgc引出，三相交流电源11的零线从交流电势vga、交流电势vgb和交流电势vgc的中性点引出。其中，零线也可称为n线。89.如图3a所示，双向车载充电机10包括与第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014对应的三个第四开关。其中，第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014中一个第二桥臂的中点通过与第二桥臂对应的第四开关连接至三相交流电源11的一个火线。第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014的中点、三个第四开关和三相交流电源11的三个火线一一对应并连接。需要说明的是，双向车载充电机10中其他器件之间的连接关系可参见图2对应的实施例，在此不再赘述。90.其中，三个第四开关包括第四开关k2a、第四开关k2b和第四开关k2c。第二桥臂1012的中点通过第四开关k2a连接至交流电势vga引出的火线，第二桥臂1013的中点通过第四开关k2b连接交流电势vgb引出的火线，第二桥臂1014的中点通过第四开关k2c连接交流电势vgc引出的火线。91.在一种实施例中，双向车载充电机10包括滤波电感la、滤波电感lb和滤波电感lc，第二桥臂1012的中点通过滤波电感la和第四开关k2a连接至交流电势vga引出的火线，第二桥臂1013的中点通过滤波电感lb和第四开关k2b连接交流电势vgb引出的火线，第二桥臂1014的中点通过滤波电感lc和第四开关k2c连接交流电势vgc引出的火线。92.图3b是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图。如图3b所示，上述图2所示的双向车载充电机10还包括与第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014对应的三个第四开关。其中，第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014中一个第二桥臂的中点通过与第二桥臂对应的第四开关连接至交流负载13的第一连接端。第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014的中点和三个第四开关一一对应并连接。需要说明的是，双向车载充电机10中其他器件之间的连接关系可参见图2对应的实施例，在此不再赘述。93.其中，三个第四开关包括第四开关k2a、第四开关k2b和第四开关k2c。第二桥臂1012的中点通过第四开关k2a连接至交流负载13的第一连接端，第二桥臂1013的中点通过第四开关k2b连接至交流负载13的第一连接端，第二桥臂1014的中点通过第四开关k2c连接至交流负载13的第一连接端。94.在一种实施例中，双向车载充电机10包括滤波电感la、滤波电感lb和滤波电感lc，第二桥臂1012的中点通过滤波电感la和第四开关k2a连接至交流负载13的第一连接端，第二桥臂1013的中点通过滤波电感lb和第四开关k2b连接交流负载13的第一连接端，第二桥臂1014的中点通过滤波电感lc和第四开关k2c连接交流负载13的第一连接端。95.在一种实施例中，控制器102可以与第四开关k2a、第四开关k2b和第四开关k2c建立有线连接或者无线连接。控制器102用于控制第四开关k2a、第四开关k2b和第四开关k2c导通或者关断，以使功率因数校正电路101接收一相交流电vin3、或接收三相交流电vin4或输出交流电vout4。96.具体地，控制器102，用于控制任意一个第四开关导通，并控制其他两个第四开关断开，以使至少一个第二桥臂的中点接收一相交流电vin3或输出交流电vout4；控制第四开关k2a、第四开关k2b和第四开关k2c导通，以使第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014的中点接收三相交流电vin4。97.在一种实施例中，任意一个第四开关可以是第四开关k2a，其他两个第四开关包括第四开关k2b和第四开关k2c，至少一个第二桥臂包括第二桥臂1012。在另一种实施例中，任意一个第四开关可以是第四开关k2b，其他两个第四开关包括第四开关k2a和第四开关k2c，至少一个第二桥臂包括第二桥臂1013。在另一种实施例中，任意一个第四开关可以是第四开关k2c，其他两个第四开关包括第四开关k2a和第四开关k2b，至少一个第二桥臂包括第二桥臂1014。98.由此可见，控制器102用于控制第四开关k2a、第四开关k2b和第四开关k2c中的任意一个第四开关或者所有第四开关导通，可实现第二桥臂的中点接收一相交流电vin3、或接收三相交流电vin4、或输出交流电vout4，从而满足双向车载充电机10的不同工作需求，运用灵活性强。99.图4a是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图。如图4a所示，双向车载充电机10包括一个第五开关k3a，第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014包括除任意一个第四开关对应的第二桥臂之外的其他两个第二桥臂。其中，其他两个第二桥臂中的任意一个第二桥臂的中点通过第五开关k3a连接至任意一个第四开关的第一连接端，任意一个第四开关的第一连接端与三相交流电源11的一个火线连接。需要说明的是，双向车载充电机10中其他器件之间的连接关系可参见图3a对应的实施例，在此不再赘述。100.在一种实施例中，任意一个第四开关为第四开关k2a，任意一个第四开关对应的第二桥臂为第二桥臂1012，其他两个第二桥臂包括第二桥臂1013和第二桥臂1014，其他两个第二桥臂中的任意一个第二桥臂为第二桥臂1013。第二桥臂1013的中点通过第五开关k3a连接至第四开关k2a的第一连接端，第四开关k2a的第一连接端与交流电势vga引出的火线连接。101.图4b是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图。如图4b所示，双向车载充电机10包括一个第五开关k3a，第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014包括除任意一个第四开关对应的第二桥臂之外的其他两个第二桥臂。其中，其他两个第二桥臂中的任意一个第二桥臂的中点通过第五开关k3a连接至任意一个第四开关的第一连接端，任意一个第四开关的第一连接端与交流负载13的第一连接端连接。需要说明的是，双向车载充电机10中其他器件之间的连接关系可参见图3b对应的实施例，在此不再赘述。102.在一种实施例中，任意一个第四开关为第四开关k2a，任意一个第四开关对应的第二桥臂为第二桥臂1012，其他两个第二桥臂包括第二桥臂1013和第二桥臂1014，其他两个第二桥臂中的任意一个第二桥臂为第二桥臂1013。第二桥臂1013的中点通过第五开关k3a连接至第四开关k2a的第一连接端，第四开关k2a的第一连接端与交流负载13的第一连接端连接。103.本技术实施例提供的控制器102可以与第四开关k2a、第四开关k2b、第四开关k2c和第五开关k3a建立有线连接或者无线连接。在一种实施例中，控制器102用于控制第四开关k2a、第四开关k2b、第四开关k2c和第五开关k3a导通或者关断，以使功率因数校正电路101接收一相交流电vin3、或接收三相交流电vin4或输出交流电vout4。104.本技术实施例提供的功率因数校正电路101用于接收一相交流电vin3或者输出交流电vout4。控制器102，用于：控制第四开关k2a和第五开关k3a导通，并控制其他两个第四开关断开，以使至少一个第二桥臂的中点接收一相交流电vin3或输出交流电vout4，其中，其他两个第四开关包括第四开关k2b和第四开关k2c，至少一个第二桥臂包括第二桥臂1012和第二桥臂1013；控制第四开关k2a、第四开关k2b和第四开关k2c断开，并控制第五开关k3a导通，以使至少一个第二桥臂的中点接收一相交流电vin3或输出交流电vout4，其中，至少一个第二桥臂包括第二桥臂1013。105.由此可见，控制器102用于控制第四开关k2a、第四开关k2b、第四开关k2c和第五开关k3a中的各开关导通或者关断，可实现第二桥臂的中点接收一相交流电vin3或输出交流电vout4，从而满足了双向车载充电机10的不同工作需求，运用灵活性强。106.本技术实施例提供的功率因数校正电路101用于接收三相交流电vin4。控制器102，用于：控制第四开关k2a、第四开关k2b和第四开关k2c导通，并控制第五开关k3a断开，以使第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014的中点接收三相交流电vin4。107.图5a是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图。如图5a所示，功率因数校正电路101包括与滤波电感la、滤波电感lb和滤波电感lc对应的三个滤波电容，三个滤波电容包括滤波电容ca、滤波电容cb和滤波电容cc。其中，滤波电感la连接滤波电容ca的第一连接端，滤波电感lb连接滤波电容cb的第一连接端，滤波电感lc连接滤波电容cc的第一连接端。滤波电容ca、滤波电容cb和滤波电容cc中各滤波电容的第二连接端连接正母线电容cdc1和负母线电容cdc2的串联连接点。108.上述双向车载充电机10包括双向dc/dc变换电路103，双向dc/dc变换电路103串联于直流母线100的正负极之间。需要说明的是，双向车载充电机10中其他器件之间的连接关系可参见图4a对应的实施例，在此不再赘述。109.在一种实施例中，滤波电感la、滤波电感lb、滤波电感lc、滤波电容ca、滤波电容cb和滤波电容cc可构成滤波电路，第一桥臂1011、第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014可构成桥臂变换电路。本技术实施例提供的双向车载充电机10用于利用三相交流电源11为动力电池12充电。滤波电路用于对三相交流电源11提供的一相交流电vin3或三相交流电vin4进行滤波，并经桥臂变换电路输出直流电vout3为动力电池12充电，从而减少了双向车载充电机10的开关纹波，适用性强。在一种实施例中，双向dc/dc变换电路103用于接收桥臂变换电路的输出电压，并输出直流电vout3为动力电池12充电。110.参见图5b，图5b是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图。如图5b所示，双向车载充电机10的内部电路结构可参见图5a对应的实施例，在此不再赘述。本技术实施例提供的功率因数校正电路101用于利用动力电池12为交流负载13供电。桥臂变换电路用于接收动力电池12提供的直流电vin5或动力电池12经双向dc/dc变换电路103输出的直流电，并经滤波电路滤波后输出交流电vout4为交流负载13供电，从而减少了双向车载充电机10的开关纹波，适用性强。111.图6a是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图。如图6a所示，双向车载充电机10还包括第六开关k4，任意一个第二桥臂的中点通过第六开关k4连接三相交流电源11的零线。在一种实施例中，任意一个第二桥臂可以是第二桥臂1014。需要说明的是，双向车载充电机10中其他器件之间的连接关系可参见图5a对应的实施例，在此不再赘述。112.本技术实施例提供的双向车载充电机10用于利用三相交流电源11为动力电池12充电。控制器102，用于：控制第六开关k4断开，双向车载充电机10中其他开关的具体控制方式可参见上述图4a对应的实施例，在此不再赘述。113.图6b是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图。如图6b所示，双向车载充电机10还包括第六开关k4，任意一个第二桥臂的中点通过第六开关k4连接交流负载13的第二连接端。在一种实施例中，任意一个第二桥臂可以是第二桥臂1014。需要说明的是，双向车载充电机10中其他器件之间的连接关系可参见图5b对应的实施例，在此不再赘述。114.本技术实施例提供的双向车载充电机10用于利用动力电池12为交流负载13供电。控制器102，用于：控制第六开关k4导通，双向车载充电机10中其他开关的具体控制方式可参见上述图4b对应的实施例，在此不再赘述。115.在一种实施例中，第六开关k4所连接的第二桥臂1014可以是正母线电容cdc1和负母线电容cdc2的平衡桥臂，且平衡桥臂用于均衡正母线电容cdc1的电压和负母线电容cdc2的电压。在动力电池12为交流负载13供电的过程中，控制器102，用于：采集正母线电容cdc1的电压和负母线电容cdc2的电压；在正母线电容cdc1的电压与负母线电容cdc2的电压之间的差值大于或者等于第一阈值的情况下，控制第六开关k4连接的第二桥臂1014中的第二开关s5导通，从而均衡正母线电容cdc1的电压和负母线电容cdc2的电压以抑制母线电容中点的电压波动，进而提高了双向车载充电机10的供电稳定性。116.其中，动力电池12的正极端输出的电流依次流过第二开关s5、第六开关k4、第一开关k1和负母线电容cdc2回到动力电池12的负极端以形成平衡电路，且该平衡电路用于均衡正母线电容cdc1的电压和负母线电容cdc2的电压。第二开关s5的具体导通时长可由差值决定，差值为正母线电容cdc1的电压减去负母线电容cdc2的电压后得到的值。第一阈值为用户设置的阈值或者控制器102所配置的阈值，例如，第一阈值为10v或其他值。117.在一种实施例中，在采集正母线电容cdc1的电压和负母线电容cdc2的电压之后，控制器102，用于：在负母线电容cdc2的电压与正母线电容cdc1的电压之间的差值大于或者等于第二阈值的情况下，控制第六开关k4连接的第二桥臂1014中的第三开关s6导通，从而均衡正母线电容cdc1的电压和负母线电容cdc2的电压以抑制母线电容中点的电压波动，进而提高了双向车载充电机10的供电稳定性。118.其中，动力电池12的正极端输出的电流依次流过正母线电容cdc1、第一开关k1、第六开关k4和第三开关s6回到动力电池12的负极端以形成平衡电路，且该平衡电路用于均衡正母线电容cdc1的电压和负母线电容cdc2的电压。第三开关s6的具体导通时长可由差值决定，该差值为负母线电容cdc2的电压减去正母线电容cdc1的电压后得到的值，第二阈值为用户设置的阈值或者控制器102所配置的阈值。在一种实施例中，第一阈值和第二阈值可以相同，也可以不同。119.在一种实施例中，第六开关k4连接的第二桥臂可以是第二桥臂1013。控制器102，用于：控制第五开关k3a关断。在另一实施例中，第六开关k4连接的第二桥臂可以是第二桥臂1012。控制器102，用于：控制第四开关k2a关断。由此可见，在第六开关k4连接的第二桥臂和第四开关或第五开关连接的第二桥臂为同一桥臂的情况下，该第四开关或第五开关关断；在第六开关k4连接的第二桥臂和第四开关或第五开关连接的第二桥臂为不同桥臂的情况下，该第四开关或第五开关可以导通或者关断。需要说明的是，双向车载充电机10中其他开关的具体控制方式可参见上述图4b对应的实施例，在此不再赘述。120.图7a是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图。如图7a所示，第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014包括除任意一个第四开关对应的第二桥臂之外的其他两个第二桥臂，双向车载充电机10包括与其他两个第二桥臂对应的两个第五开关，两个第五开关包括第五开关k3a和第五开关k3b。其中，其他两个第二桥臂中的一个第二桥臂的中点通过与第二桥臂对应的第五开关连接至任意一个第四开关的第一连接端，任意一个第四开关的第一连接端与三相交流电源11的一个火线连接。需要说明的是，双向车载充电机10中其他器件之间的连接关系可参见图3a对应的实施例，在此不再赘述。121.在一种实施例中，任意一个第四开关为第四开关k2a，任意一个第四开关对应的第二桥臂为第二桥臂1012，其他两个第二桥臂包括第二桥臂1013和第二桥臂1014。第二桥臂1013的中点通过与第二桥臂1013对应的第五开关k3a连接至第四开关k2a的第一连接端，第二桥臂1014的中点通过与第二桥臂1014对应的第五开关k3b连接至第四开关k2a的第一连接端，第四开关k2a的第一连接端与交流电势vga引出的火线连接。122.图7b是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图。如图7b所示，第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014包括除任意一个第四开关对应的第二桥臂之外的其他两个第二桥臂，上述图3b所示的双向车载充电机10还包括与其他两个第二桥臂对应的第五开关k3a和第五开关k3b。其中，其他两个第二桥臂中的一个第二桥臂的中点通过与第二桥臂对应的第五开关连接至任意一个第四开关的第一连接端，任意一个第四开关的第一连接端与交流负载13的第一连接端连接。需要说明的是，双向车载充电机10中其他器件之间的连接关系可参见图3b对应的实施例，在此不再赘述。123.在一种实施例中，任意一个第四开关可以是第四开关k2a，任意一个第四开关对应的第二桥臂为第二桥臂1012，其他两个第二桥臂包括第二桥臂1013和第二桥臂1014。第二桥臂1013的中点通过与第二桥臂1013对应的第五开关k3a连接至第四开关k2a的第一连接端，第二桥臂1014的中点通过与第二桥臂1014对应的第五开关k3b连接至第四开关k2a的第一连接端，第四开关k2a的第一连接端与交流负载13的第一连接端连接。124.本技术实施例提供的控制器102可以与第四开关k2a、第四开关k2b、第四开关k2c、第五开关k3a和第五开关k3b建立有线连接或者无线连接。控制器102用于控制第四开关k2a、第四开关k2b、第四开关k2c、第五开关k3a和第五开关k3b导通或者关断，以使功率因数校正电路101接收一相交流电vin3、或接收三相交流电vin4或输出交流电vout4。125.本技术实施例提供的功率因数校正电路101用于接收一相交流电vin3或者输出交流电vout4。控制器102，用于：控制第四开关k2a、第五开关k3a和第五开关k3b导通，并控制其他两个第四开关断开，以使至少一个第二桥臂的中点接收一相交流电vin3或输出交流电vout4，其中，其他两个第四开关包括第四开关k2b和第四开关k2c，至少一个第二桥臂包括第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014；控制第四开关k2a、第四开关k2b和第四开关k2c断开，并控制第五开关k3a和第五开关k3b导通，以使至少一个第二桥臂的中点接收一相交流电vin3或输出交流电vout4，其中，至少一个第二桥臂包括第二桥臂1013和第二桥臂1014。126.由此可见，控制器102用于控制第四开关k2a、第四开关k2b、第四开关k2c、第五开关k3a和第五开关k3b中的各开关导通或者关断，实现第二桥臂的中点接收一相交流电vin3或输出交流电vout4，从而满足双向车载充电机10的不同工作需求，运用灵活性强。127.本技术实施例提供的功率因数校正电路101用于接收三相交流电vin4。控制器102，用于：控制第四开关k2a、第四开关k2b和第四开关k2c导通，并控制第五开关k3a和第五开关k3b断开，以使第二桥臂1012、第二桥臂1013和第二桥臂1014的中点接收三相交流电vin4。128.图8a是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图。如图8a所示，双向车载充电机10包括第六开关k4，第二桥臂1014的中点通过滤波电感lc和第六开关k4连接三相交流电源11的零线。需要说明的是，双向车载充电机10中其他器件之间的连接关系可参见图7a对应的实施例，在此不再赘述。129.本技术实施例提供的双向车载充电机10用于利用三相交流电源11为动力电池12充电。控制器102，用于：控制第六开关k4断开，双向车载充电机10中其他开关的具体控制方式可参见上述图7a对应的实施例，在此不再赘述。130.图8b是本技术提供的双向车载充电机的另一电路示意图。如图8b所示，双向车载充电机10包括第六开关k4，第二桥臂1014的中点通过滤波电感lc和第六开关k4连接交流负载13的第二连接端。需要说明的是，双向车载充电机10中其他器件之间的连接关系可参见图7b对应的实施例，在此不再赘述。131.本技术实施例提供的双向车载充电机10用于利用动力电池12为交流负载13供电。控制器102，用于：控制第五开关k3a和第六开关k4导通，并控制第五开关k3b断开，双向车载充电机10中其他开关的具体控制方式可参见上述图7b对应的实施例，在此不再赘述。132.在一种实施例中，第二桥臂1014可以是正母线电容cdc1和负母线电容cdc2的平衡桥臂，且平衡桥臂用于均衡正母线电容cdc1的电压和负母线电容cdc2的电压。其中，平衡桥臂的具体工作原理可参见图6b对应的实施例，在此不再赘述。133.在本技术提供的双向车载充电机10中，可利用三相交流电源11提供的一相交流电vin3或三相交流电vin4为动力电池12充电，或利用动力电池12提供的直流电vin5为交流负载13供电，从而兼容单三相输入的正向充电功能和逆向放电功能，大幅度降低了电路成本，运用灵活性更强，适用性更强。134.图9是本技术提供的车载动力系统的结构示意图。如图9所示，车载动力系统4包括动力电池40和双向车载充电机41，双向车载充电机41用于为动力电池40充电。由于双向车载充电机41兼容单三相输入的正向充电功能和逆向放电功能，因此可提高车载动力系统4的工作效率，并且大幅度降低了车载动力系统4的电路成本，适用性强。135.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。









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