CN116691372A - 车辆、充放电系统、能量转换装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种车辆、充放电系统、能量转换装置及其控制方法，能量转换装置包括母线电容、桥臂变换器、第一接触器、电机、充放电模块，第一接触器的公共端连接桥臂变换器，第一接触器的第一切换端连接电机，第一接触器的第二切换端连接充放电模块，通过在充放电模块中设置多个充放电线圈，当进入充放电模式时，控制第一接触器的公共端与第二切换端连接，使电池、母线电容、桥臂变换器、第一接触器以及充放电模块形成充放电电路，通过控制充放电电路工作实现车辆无线充电和无线放电功能，提高车辆的应急生存能力，同时采用多相充放电线圈的形式，可以提高无线充电放电的功率等级，节约了充放电时间。

Description

车辆、充放电系统、能量转换装置及其控制方法

技术领域

本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种车辆、充放电系统、能量转换装置及其控制方法。

背景技术

随着国家政策的大力支持，新能源汽车在国内不断普及，中国新能源汽车产业已进入规模化发展新阶段及政策和市场共同驱动的快速成长期。新能源汽车的续航里程、充电便捷性是人们考虑购买或租赁新能源汽车极为重要的因素。一方面，由于受电池技术发展的限制，新能源汽车续航里程受到严重制约；另一方面，配套的充电基础设施建设不完善。因此，在特殊情况下的V2V(Vehicle-to-Vehicle communication，车对车通讯)技术应运而生，V2V技术是一种智能网联技术。它的原理是利用每辆车上所搭载的传输单元通过高速无线网络发出信号，这些信息包括车辆当时的车速、方向、地理位置、路线等，实现车与车之间的交流。但是现阶段V2V充电技术受限于新能源汽车设备，需要通过线束进行连接，充电过程复杂，当线束与充电口不匹配时，会导致无法进行充电。

发明内容

本申请的目的在于提供一种车辆、充放电系统、能量转换装置及其控制方法，以解决现有技术中车辆对车辆充电技术存在通过线束进行连接导致充电过程复杂以及线束与充电口不匹配时无法进行充电的问题。

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：

母线电容，其第一端连接电池的第一输出端，第二端连接所述电池的第二输出端；

桥臂变换器，其包括多相桥臂，每相桥臂的第一端共接为第一汇流端，每相桥臂的第二端共接为第二汇流端，所述第一汇流端连接所述母线电容的第一端，所述第二汇流端连接所述母线电容的第二端；

第一接触器，其包括多个公共端，每个公共端连接一相桥臂的中间端，每个公共端对应第一切换端和第二切换端；

电机，其包括多个电机线圈，每个电机线圈的一端连接一个第一切换端，每个电机线圈的另一端共接；

充放电模块，其包括多个充放电线圈，每个充放电线圈的一端连接一个第二切换端，每个充放电线圈的另一端共接。

本申请第二方面提供一种能量转换装置的控制方法，基于第一方面所述的能量转换装置，所述控制方法包括：

获取所述能量转换装置的工作模式；

当所述能量转换装置处于驱动模式时，控制所述第一接触器的公共端连接第一切换端，使所述电池通过所述桥臂变换器和所述第一接触器驱动所述电机工作；

当所述能量转换装置处于无线充电模式时，控制所述第一接触器的公共端连接第二切换端，使所述充放电模块对待充电车辆进行无线放电；

当所述能量转换装置处于无线充电模式时，控制所述第一接触器的公共端连接第二切换端，使所述电池通过所述能量转换装置接收待放电车辆的无线放电。

本申请第三方面提供一种车辆，所述车辆还包括第一方面所述的能量转换装置、电池模块以及电池，所述电池与所述母线电容并联连接。

本申请第四方面提供一种充放电系统，包括：第一能量转换装置和第二能量转换装置，所述第一能量转换装置包括：

第一母线电容，其第一端连接第一电池的第一输出端，第二端连接所述第一电池的第二输出端；

第一桥臂变换器，其包括多相桥臂，每相桥臂的第一端共接为第一汇流端，每相桥臂的第二端共接为第二汇流端，所述第一汇流端连接所述第一母线电容的第一端，所述第二汇流端连接所述第一母线电容的第二端；

第一接触器，其包括多个公共端，每个公共端连接一相桥臂的中间端，每个公共端对应第一切换端和第二切换端；

第一电机，其包括多个电机线圈，每个电机线圈的一端连接一个第一切换端，每个电机线圈的另一端共接；

第一充放电模块，其包括多个充放电线圈，每个充放电线圈的一端连接一个第二切换端，每个充放电线圈的另一端共接；

所述第二能量转换装置包括：

第二母线电容，其第一端连接第二电池的第一输出端，第二端连接所述第二电池的第二输出端；

第二桥臂变换器，其包括多相桥臂，每相桥臂的第一端共接为第一汇流端，每相桥臂的第二端共接为第二汇流端，所述第一汇流端连接所述第二母线电容的第一端，所述第二汇流端连接所述第二母线电容的第二端；

第二接触器，其包括多个公共端，每个公共端连接一相桥臂的中间端，每个公共端对应第三切换端和第四切换端；

第二电机，其包括多个电机线圈，每个电机线圈的一端连接一个第三切换端，每个电机线圈的另一端共接；

第二充放电模块，其包括多个充放电线圈，每个充放电线圈的一端连接一个第四切换端，每个充放电线圈的另一端共接；

当所述第一能量转换装置处于无线放电模式以及所述第二能量转换装置处于无线充电模式时，所述第一接触器的公共端连接第二切换端，所述第二接触器的公共端连接第四切换端，所述第一充放电模块对所述第二能量转换装置进行无线放电，所述第二电池通过所述第二能量转换装置接收所述第一能量转换装置的无线放电。

本申请第五方面提供第四方面提供的充放电系统的控制方法，所述第一能量转换装置的控制方法包括；

接收无线连接请求，当无线连接成功时获取充放电模式；

当所述充放电模式为放电模式时，接收无线充电参数；

控制所述第一接触器的公共端连接第二切换端，根据所述无线充电参数控制所述第一桥臂变换器工作，使所述第一充放电模块对所述第二能量转换装置进行无线放电。

本申请第六方面提供第四方面提供的充放电系统的控制方法，所述第二能量转换装置的控制方法包括；

发送无线连接请求，当无线连接成功时获取充放电模式；

当所述充放电模式为充电模式时，发送无线充电参数；

控制所述第二接触器的公共端连接第四切换端，根据所述无线充电参数控制所述第二桥臂变换器工作，通过所述第二充放电模块收第一充放电模块的无线放电。

本申请提供一种车辆、充放电系统、能量转换装置及其控制方法，能量转换装置包括母线电容、桥臂变换器、第一接触器、电机、充放电模块，第一接触器的公共端连接桥臂变换器，第一接触器的第一切换端连接电机，第一接触器的第二切换端连接充放电模块，通过在充放电模块中设置多个充放电线圈，当进入充放电模式时，控制第一接触器的公共端与第二切换端连接，使电池、母线电容、桥臂变换器、第一接触器以及充放电模块形成充放电电路，通过控制充放电电路工作实现车辆无线充电和无线放电功能，能够实现车辆与车辆之间相互充放电的功能，提高车辆的应急生存能力，同时采用多相充放电线圈的形式，可以提高无线充电放电的功率等级，节约了充放电时间。

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的另一结构示意图；

图4是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的电路图；

图5是本申请实施例四提供的一种充放电系统的控制方法的流程图；

图6是本申请实施例五提供的一种充放电系统的控制方法的流程图；

图7是本申请实施例三提供的一种充放电系统的工作电路图；

图8是本申请实施例三提供的一种充放电系统的控制方法流程图。

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：

母线电容101，其第一端连接电池10的第一输出端，第二端连接电池10的第二输出端；

桥臂变换器102，其包括多相桥臂，每相桥臂的第一端共接为第一汇流端，每相桥臂的第二端共接为第二汇流端，第一汇流端连接母线电容101的第一端，第二汇流端连接母线电容101的第二端；

第一接触器103，其包括多个公共端，每个公共端连接一相桥臂的中间端，每个公共端对应第一切换端和第二切换端；

电机104，其包括多个电机线圈，每个电机线圈的一端连接一个第一切换端，每个电机线圈的另一端共接；

充放电模块105，其包括多个充放电线圈，所述充放电线圈为无线充放电线圈，每个充放电线圈的一端连接一个第二切换端，每个充放电线圈的另一端共接。

其中，母线电容101与电池10并联连接，用于对电池10输出的电压进行稳压，桥臂变换器102包括多相桥臂，每相桥臂包括两个功率开关，功率开关可以是晶体管、IGBT、MOS管等器件类型，功率开关可以实现双向导通，两个功率开关的中间形成中间端；第一接触器103包括多个公共端和与每个公共端对应的切换端，每个公共端至少对应两个切换端第一切换端和第二切换端，公共端上设有切换开关，每个公共端上的切换开关可以根据第一控制指令同时切换至第一切换端，使每个公共端与第一切换端连接；每个公共端上的切换开关还可以根据第二控制指令同时切换至第二切换端，使每个公共端与第二切换端连接；电机包括多个电机线圈，例如三个电机线圈，每个电机线圈的一端连接一个第一切换端，每个电机线圈的另一端共接，当每个公共端上的切换开关同时切换至第一切换端时，电机线圈通过第一接触器103与桥臂变换器102连接，通过控制桥臂变换器102上的功率开关可以实现电池10通过桥臂变换器102对电机进行驱动；充放电模块105包括多个充放电线圈，当每个公共端上的切换开关同时切换至第二切换端时，充放电线圈通过第一接触器103与桥臂变换器102连接，通过桥臂变换器102上的功率开关将电池10中的直流电会转变为充放电线圈一次侧的三相交流电，通过充放电线圈上电流的变化对待充电车辆进行无线充电。

本申请技术方案提出一种能量转换装置，包括母线电容、桥臂变换器、第一接触器、电机、充放电模块，第一接触器的公共端连接桥臂变换器，第一接触器的第一切换端连接电机，第一接触器的第二切换端连接充放电模块，通过在充放电模块中设置多个充放电线圈，当进入充放电模式时，控制第一接触器的公共端与第二切换端连接，使电池、母线电容、桥臂变换器、第一接触器以及充放电模块形成充放电电路，通过控制充放电电路工作实现车辆无线充电和无线放电功能，提高车辆的应急生存能力，同时采用多相充放电线圈的形式，可以提高无线充电放电的功率等级，节约了充放电时间。

作为一种实施方式，如图2所示，能量转换装置20还包括控制模块30，控制模块30连接桥臂变换器102的控制端和第一接触器103的控制端，控制模块30用于：

当能量转换装置20处于驱动模式时，控制第一接触器103的公共端连接第一切换端，使电池10通过桥臂变换器102和第一接触器103驱动电机工作；

当能量转换装置20处于无线放电模式时，控制第一接触器103的公共端连接第二切换端，使充放电模块105对待充电能量转换装置进行无线放电；

当能量转换装置20处于无线充电模式时，控制第一接触器103的公共端连接第二切换端，使电池10通过能量转换装置20接收待充电能量转换装置的无线放电。

其中，当控制模块30接收到驱动指令时，使第一接触器103的公共端连接第一切换端，并通过控制桥臂变换器102中的功率开关实现对电机输出动力的控制。

其中，控制模块30接收到无线放电指令时，此时，能量转换装置20所在的待放电车辆与待充电车辆完成了无线通信连接，使第一接触器103的公共端连接第二切换端，并通过控制桥臂变换器102中的功率开关调节充放电模块105中充放电线圈上的电流大小，实现充放电模块105对待充电车辆进行无线充电。

其中，控制模块30接收到无线充电指令时，此时，能量转换装置20所在的待充电车辆与待放电车辆完成了无线通信连接，使第一接触器103的公共端连接第二切换端，并通过控制桥臂变换器102中的功率开关将充放电线圈上的三相电转为直流电输出给电池10，实现待放电车辆对待充电车辆进行无线充电。

其中，当能量转换装置处于驱动模式时，电池10、母线电容101、桥臂变换器102、第一接触器103以及电机104形成电机驱动电路；

当能量转换装置处于充放电模式时，电池10、母线电容101、桥臂变换器102、第一接触器103以及充放电模块105形成充放电电路；

母线电容101、桥臂变换器102、第一接触器103复用于所述电机驱动电路和所述充放电电路中。

本实施方式中，将母线电容、所述桥臂变换器、所述第一接触器复用于所述电机驱动电路和所述充放电电路中，提升了对母线电容、所述桥臂变换器、所述第一接触器利用率，节约了电路成本。

其中，当能量转换装置处于无线放电模式或者无线充电模式时，控制模块控制第一接触器使桥臂变换器与充放电线圈导通，同时调整桥臂变换器实现电压调整。

本实施方式中，控制模块可以同时控制桥臂变换器和接触器，避免了再增加额外的控制芯片导致产品成本过高。

其中，充放电线圈的个数为三个，即组成三相充放电线圈，本实施方式与现有技术中采用两个充放电线圈相比，能量转换的功率更高。

进一步的，如图3和图4所示，桥臂变换器102包括第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂，第一相桥臂的第一端、第二相桥臂的第一端、第三相桥臂的第一端共接为第一汇流端，第一相桥臂的第二端、第二相桥臂的第二端、第三相桥臂的第二端共接为第二汇流端；

第一接触器103包括第一公共端、第二公共端以及第三公共端，第一公共端连接第一相桥臂的中间端，第二公共端连接第二相桥臂的中间端，第三公共端连接第三相桥臂的中间端。

其中，作为一种实施方式，第一相桥臂121包括串联连接的第一功率开关T1和第二功率开关T2，第一功率开关T1的第一端为第一相桥臂121的第一端，第二功率开关T2的第二端为第一相桥臂121的第二端，第一功率开关T1的第二端与第二功率开关T2的第一端共接为第一相桥臂121的中间端；

第二相桥臂122包括串联连接的第三功率开关T3和第四功率开关T4，第三功率开关T3的第一端为第二相桥臂122的第一端，第四功率开关T4的第二端为第二相桥臂122的第二端，第三功率开关T3的第二端与第四功率开关T4的第一端共接为第二相桥臂122的中间端；

第三相桥臂123包括串联连接的第五功率开关T5和第六功率开关T6，第五功率开关T5的第一端为第三相桥臂123的第一端，第六功率开关T6的第二端为第三相桥臂123的第二端，第五功率开关T5的第二端与第六功率开关T6的第一端共接为第三相桥臂123的中间端。

其中，第一功率开关T1、第二功率开关T2、第三功率开关T3、第四功率开关T4、第五功率开关T5和第六功率开关T6的控制端连接控制模块30，根据控制模块30的控制指令处于导通或者断开状态。

本实施方式通过设置第一相桥臂121、第二相桥臂122以及第三相桥臂123，可以实现对车辆三相全桥逆变器功率管的使用是均衡的，相对于单相拓结构扑，不会造成三相全桥逆变器功率管的使用不均衡，从而影响车辆的实际性能。

其中，电机104包括第一电机线圈、第二电机线圈以及第三电机线圈，第一电机线圈的第一端连接第一公共端对应的第一切换端，第二电机线圈的第一端连接第二公共端的第一切换端，第三线圈的第一端连接第三公共端的第一切换端，第一电机线圈的第二端、第二电机线圈的第二端以及第三线圈的第二端共接。

其中，作为一种实施方式，充放电模块105包括第一充放电线圈、第二充放电线圈以及第三充放电线圈，第一充放电线圈的第一端连接第一公共端对应的第二切换端，第二充放电线圈的第一端连接第二公共端对应的第二切换端，第三充放电线圈的第一端连接第三公共端对应的第二切换端。

其中，当待授电汽车进行无线充电时，待授电汽车高压电池中的直流电会转变为充放电线圈一次侧的三相交流电，待充电汽车可在充放电线圈二次侧线圈感应同频的三相交流电，随着充电汽车功率开关的动作，感应的三相交流电则被转化为直流电，按照预设的配置流入待充电汽车的高压电池。

本实施方式中，通过三相充放电线圈的引入，可以显著提高无线充电放电的功率等级，降低车对车无线充电放电的时间，提高系统效率。

进一步的，能量转换装置20还包括DC/DC变换器106，DC/DC变换器106的第一端连接电池10的第一输出端，DC/DC变换器106的第二端连接电池10的第二输出端，DC/DC变换器106的第三端连接母线电容101的第一端，DC/DC变换器106的第四端连接母线电容101的第二端。

其中，通过设置DC/DC变换器106可以在电池10放电时实现对电池10输出的电压进行直流变换后进行输出，也可以在电池10充电时对经过桥臂变换器102输出的电压进行直流变换后为电池10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：

图4为本申请实施例提供的车对车充电的一种举例的电路图，能量转换装置20包括DC/DC变换器106、母线电容C、桥臂变换器102、第一接触器103、电机以及充放电模块105，桥臂变换器102包括第一功率开关T1、第二功率开关T2、第三功率开关T3、第四功率开关T4、第五功率开关T5以及第六功率开关T6，电池10的正极和负极分别连接DC/DC变换器106的第一端和第二端，连接DC/DC变换器106的第三端和第四端分别连接母线电容C的第一端和第二端，母线电容C的第一端连接第一功率开关T1的第一端、第三功率开关T3的第一端、第五功率开关T5的第一端，母线电容C的第二端连接第二功率开关T2的第二端、第四功率开关T4的第二端、第六功率开关T6的第二端，第一接触器103包括公共端A、第一切换端1、第二切换端2、公共端B、第一切换端3、第二切换端4、公共端C、第一切换端5、第二切换端6，公共端A连接第一功率开关T1的第二端和第二功率开关T2的第一端，公共端B连接第三功率开关T3的第二端和第四功率开关T4的第一端，公共端C连接第五功率开关T5的第二端和第六功率开关T6的第一端，电机104的第一电机线圈连接第一切换端1，电机104的第二电机线圈连接第一切换端3，电机104的第三电机线圈连接第一切换端5，充放电模块105的第一充放电线圈连接第二切换端2，充放电模块105的第二充放电线圈连接第二切换端4，充放电模块105的第三充放电线圈连接第二切换端6。

本申请实施例二提供一种能量转换装置的控制方法，基于实施例一的能量转换装置，控制方法包括：

获取能量转换装置的工作模式；

当能量转换装置处于驱动模式时，控制第一接触器的公共端连接第一切换端，使电池通过桥臂变换器和第一接触器驱动电机工作；

当能量转换装置处于无线充电模式时，控制第一接触器的公共端连接第二切换端，使充放电模块对待充电能量转换装置进行无线放电；

当能量转换装置处于无线充电模式时，控制第一接触器的公共端连接第二切换端，使电池通过能量转换装置接收待充电能量转换装置的无线放电。

其中，当控制模块接收到驱动指令时，使第一接触器的公共端连接第一切换端，并通过控制桥臂变换器中的功率开关实现对电机输出动力的控制。

其中，控制模块接收到无线放电指令时，此时，能量转换装置所在的待放电车辆与待充电车辆完成了无线通信连接，使第一接触器的公共端连接第二切换端，并通过控制桥臂变换器中的功率开关调节充放电模块中充放电线圈上的电流大小，实现充放电模块对待充电车辆进行无线充电。

其中，控制模块接收到无线充电指令时，此时，能量转换装置所在的待充电车辆与待放电车辆完成了无线通信连接，使第一接触器的公共端连接第二切换端，并通过控制桥臂变换器中的功率开关将充放电线圈上的三相电转为直流电输出给电池，实现待放电车辆对待充电车辆进行无线充电。

其中，当能量转换装置处于无线放电模式或者无线充电模式时，通过控制模块控制第一接触器使桥臂变换器与充放电线圈导通，同时调整桥臂变换器实现电压调整。

本申请实施例三提供一种充放电系统，包括：第一能量转换装置和第二能量转换装置，第一能量转换装置包括：

第一母线电容，其第一端连接第一电池的第一输出端，第二端连接第一电池的第二输出端；

第一桥臂变换器，其包括多相桥臂，每相桥臂的第一端共接为第一汇流端，每相桥臂的第二端共接为第二汇流端，第一汇流端连接第一母线电容的第一端，第二汇流端连接第一母线电容的第二端；

第一接触器，其包括多个公共端，每个公共端连接一相桥臂的中间端，每个公共端对应第一切换端和第二切换端；

第一电机，其包括多个电机线圈，每个电机线圈的一端连接一个第一切换端，每个电机线圈的另一端共接；

第一充放电模块，其包括多个充放电线圈，每个充放电线圈的一端连接一个第二切换端，每个充放电线圈的另一端共接；

第二能量转换装置包括：

第二母线电容，其第一端连接第二电池的第一输出端，第二端连接第二电池的第二输出端；

第二桥臂变换器，其包括多相桥臂，每相桥臂的第一端共接为第一汇流端，每相桥臂的第二端共接为第二汇流端，第一汇流端连接第二母线电容的第一端，第二汇流端连接第二母线电容的第二端；

第二接触器，其包括多个公共端，每个公共端连接一相桥臂的中间端，每个公共端对应第三切换端和第四切换端；

第二电机，其包括多个电机线圈，每个电机线圈的一端连接一个第三切换端，每个电机线圈的另一端共接；

第二充放电模块，其包括多个充放电线圈，每个充放电线圈的一端连接一个第四切换端，每个充放电线圈的另一端共接；

当第一能量转换装置处于无线放电模式以及第二能量转换装置处于无线充电模式时，第一接触器的公共端连接第二切换端，第二接触器的公共端连接第四切换端，第一充放电模块对第二能量转换装置进行无线放电，第二电池通过第二能量转换装置接收第一能量转换装置的无线放电。

其中，第一能量转换装置还包括第一控制模块，第一控制模块连接第一桥臂变换器的控制端和第一接触器的控制端，第一控制模块用于：

当第一能量转换装置处于无线放电模式时，控制第一接触器的公共端连接第二切换端，使第一充放电模块对第二能量转换装置进行无线放电。

其中，第二能量转换装置还包括第二控制模块，第二控制模块连接第二桥臂变换器的控制端和第二接触器的控制端，第二控制模块用于：

当第二能量转换装置处于无线充电模式时，控制第二接触器的公共端连接第四切换端，使第二电池接收第一能量转换装置的无线放电。

其中，第一控制模块接收到无线放电指令时，此时，第一控制模块与第二控制模块完成了无线通信连接，第一控制模块通过控制第一桥臂变换器中的功率开关调节第一充放电模块中充放电线圈上的电流大小，实现第一充放电模块进行无线放电。

其中，第二控制模块接收到无线充电指令时，此时，第二控制模块与第一控制模块完成了无线通信连接，使第二接触器的公共端连接第四切换端，并通过控制第二桥臂变换器中的功率开关将充放电线圈上的三相电转为直流电输出给第二电池，实现对第二电池进行无线充电。

本申请实施例四提供基于实施例三提供的充放电系统的控制方法，如图5所示，第一能量转换装置的控制方法包括；

步骤S101.接收无线连接请求，当无线连接成功时获取充放电模式。

步骤S102.当充放电模式为放电模式时，接收无线充电参数。

其中，无线充电参数包括待充电电池的充电功率、电量信息、第一桥臂变换器的功率开关管的时序、开关频率以及占空比。

步骤S103.控制第一接触器的公共端连接第二切换端，根据无线充电参数控制第一桥臂变换器工作，使第一充放电模块对第二能量转换装置进行无线放电。

其中，根据上述无线充电参数控制第一桥臂变换器切换功率开关管，进而调节无线充放电线圈的电流，实现无线放电。

本申请实施例五提供基于实施例三提供的充放电系统的控制方法，如图6所示，第二能量转换装置的控制方法包括；

步骤S201.发送无线连接请求，当无线连接成功时获取充放电模式。

步骤S202.当充放电模式为充电模式时，发送无线充电参数。

其中，无线充电参数包括待充电电池的充电功率、电量信息、第一桥臂变换器的功率开关管的时序、开关频率以及占空比。

步骤S203.控制第二接触器的公共端连接第四切换端，根据无线充电参数控制第二桥臂变换器工作，通过第二充放电模块收第一充放电模块的无线放电。

其中，第二充放电线圈的二次侧线圈感应同频的三相交流电，随着第一桥臂变换器的功率开关的动作，感应的三相交流电则被转化为直流电，按照预设的配置流入第二电池中。

下面通过具体电路结构对上述实施例进行具体说明：

图7为本申请实施例提供的车对车充电的一种举例的电路图，A车中能量转换装置包括DC/DC变换器106、母线电容C1、桥臂变换器102、第一接触器103、电机104以及充放电模块105，桥臂变换器102包括第一功率开关T1、第二功率开关T2、第三功率开关T3、第四功率开关T4、第五功率开关T5以及第六功率开关T6，，电池10的正极和负极分别连接DC/DC变换器106的第一端和第二端，连接DC/DC变换器106的第三端和第四端分别连接母线电容C1的第一端和第二端，母线电容C1的第一端连接第一功率开关T1的第一端、第三功率开关T3的第一端、第五功率开关T5的第一端，母线电容C1的第二端连接第二功率开关T2的第二端、第四功率开关T4的第二端、第六功率开关T6的第二端，第一接触器103包括公共端A、第一切换端1、第二切换端2、公共端B、第一切换端3、第二切换端4、公共端C、第一切换端5、第二切换端6，公共端A连接第一功率开关T1的第二端和第二功率开关T2的第一端，公共端B连接第三功率开关T3的第二端和第四功率开关T4的第一端，公共端C连接第五功率开关T5的第二端和第六功率开关T6的第一端，电机104的第一电机线圈连接第一切换端1，电机104的第二电机线圈连接第一切换端3，电机104的第三电机线圈连接第一切换端5，充放电模块105的第一充放电线圈连接第二切换端2，充放电模块105的第二充放电线圈连接第二切换端4，充放电模块105的第三充放电线圈连接第二切换端6。

B车中的能量转换装置包括DC/DC变换器206、母线电容C2、桥臂变换器202、第二接触器203、电机204以及充放电模块205，桥臂变换器202包括第七功率开关T7、第八功率开关T8、第九功率开关T9、第十功率开关T10、第十一功率开关T11以及第十二功率开关T12，电池60的正极和负极分别连接DC/DC变换器的第一端和第二端，连接DC/DC变换器的第三端和第四端分别连接母线电容C2的第一端和第二端，母线电容C2的第一端连接第七功率开关T7的第一端、第九功率开关T9的第一端、第十一功率开关T11的第一端，母线电容C2的第二端连接第八功率开关T8的第二端、第十功率开关T10的第二端、第十二功率开关T12的第二端，第二接触器203包括公共端D、第一切换端11、第二切换端12、公共端E、第一切换端13、第二切换端14、公共端F、第一切换端15、第二切换端16，公共端D连接第七功率开关T7的第二端和第八功率开关T8的第一端，公共端E连接第九功率开关T9的第二端和第十功率开关T10的第一端，公共端F连接第十一功率开关T11的第二端和第十二功率开关T12的第一端，电机204的第一电机线圈连接第一切换端11，电机204的第二电机线圈连接第一切换端13，电机204的第三电机线圈连接第一切换端15，充放电模块205的第一充放电线圈连接第二切换端12，充放电模块205的第二充放电线圈连接第二切换端14，充放电模块205的第三充放电线圈连接第二切换端16。

如图8所示一种新型电动汽车V2V无线充放电系统及控制方法流程图，控制方法具体如下：

步骤1：充电/授电流程开始可以通过不限于两辆电动汽车的车载蓝牙、WiFi或者其他无线连接方式建立车与车之间的连接。步骤1的触发可以通过但不限于用户按压实体按键或者车载触摸屏上的虚拟按键。

步骤2：无线连接成功后需用户分别在两辆电动汽车上设置选择充电/授电模式。

步骤3：待充电汽车通过步骤1建立的无线连接发送需要的充电功率，电压及电流和电量信息。

步骤4：待授电汽车通过步骤1建立的无线连接确认待充电汽车的功率和电量需求。

步骤5：待充电汽车和待授电汽车分别动作各自的接触器。

步骤6：授电汽车的控制器利用步骤4确定的充电功率、电量信息、对授电汽车的功率管开关时序包括但不限于频率及占空比信息等进行配置，并将此配置信息通过步骤1建立的无线连接发送至待充电汽车。

步骤7：双方汽车确认配置后充电开始。此时，双方电动汽车的功率管通过配置信息确认的配置开始同步开关动作。随着待授电汽车功率开关的动作，待授电汽车高压电池中的直流电会转变为充放电线圈一次侧的三相交流电。待充电汽车可在充放电线圈二次侧线圈感应同频的三相交流电，随着待充电汽车功率开关的动作，感应的三相交流电则被转化为直流电，按照预设的配置流入充电汽车的高压电池。

以上步骤7不断重复直到待充电汽车或待授电汽车任意一方主动停止流程或者当预设的充电电量完成后，充电流程结束。

步骤8：充电流程终止或结束后，双方汽车恢复各自的原始配置。

本申请另一种实施例提供一种车辆，车辆还包括上述实施例一提供的能量转换装置以及电池，电池与母线电容并联连接。

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 (16)

1.一种能量转换装置，其特征在于，包括：

母线电容，其第一端连接电池的第一输出端，第二端连接所述电池的第二输出端；

桥臂变换器，其包括多相桥臂，每相桥臂的第一端共接为第一汇流端，每相桥臂的第二端共接为第二汇流端，所述第一汇流端连接所述母线电容的第一端，所述第二汇流端连接所述母线电容的第二端；

第一接触器，其包括多个公共端，每个公共端连接一相桥臂的中间端，每个公共端对应第一切换端和第二切换端；

电机，其包括多个电机线圈，每个电机线圈的一端连接一个第一切换端，每个电机线圈的另一端共接；

充放电模块，其包括多个充放电线圈，每个充放电线圈的一端连接一个第二切换端，每个充放电线圈的另一端共接。

2.根据权利要求1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控制模块，所述控制模块连接所述桥臂变换器的控制端和所述第一接触器的控制端，所述控制模块用于：

当所述能量转换装置处于驱动模式时，控制所述第一接触器的公共端连接第一切换端，使所述电池通过所述桥臂变换器和所述第一接触器驱动所述电机工作；

当所述能量转换装置处于无线放电模式时，控制所述第一接触器的公共端连接第二切换端，使所述充放电模块对待充电能量转换装置进行无线放电；

当所述能量转换装置处于无线充电模式时，控制所述第一接触器的公共端连接第二切换端，使所述电池通过所述能量转换装置接收待放电能量转换装置的无线放电。

3.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述充放电线圈为无线充放电线圈，所述充放电线圈的个数为三个。

4.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述桥臂变换器包括第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂，所述第一相桥臂的第一端、所述第二相桥臂的第一端、所述第三相桥臂的第一端共接为第一汇流端，所述第一相桥臂的第二端、所述第二相桥臂的第二端、所述第三相桥臂的第二端共接为第二汇流端；

所述第一接触器包括第一公共端、第二公共端以及第三公共端，所述第一公共端连接所述第一相桥臂的中间端，所述第二公共端连接所述第二相桥臂的中间端，所述第三公共端连接所述第三相桥臂的中间端。

5.根据权利要求4所述的能量转换装置，其特征在于，所述第一相桥臂包括串联连接的第一功率开关和第二功率开关，所述第一功率开关的第一端为所述第一相桥臂的第一端，所述第二功率开关的第二端为所述第一相桥臂的第二端，所述第一功率开关的第二端与所述第二功率开关的第一端共接为所述第一相桥臂的中间端；

所述第二相桥臂包括串联连接的第三功率开关和第四功率开关，所述第三功率开关的第一端为所述第二相桥臂的第一端，所述第四功率开关的第二端为所述第二相桥臂的第二端，所述第三功率开关的第二端与所述第四功率开关的第一端共接为所述第二相桥臂的中间端；

所述第三相桥臂包括串联连接的第五功率开关和第六功率开关，所述第五功率开关的第一端为所述第三相桥臂的第一端，所述第六功率开关的第二端为所述第三相桥臂的第二端，所述第五功率开关的第二端与所述第六功率开关的第一端共接为所述第三相桥臂的中间端。

6.根据权利要求4所述的能量转换装置，其特征在于，所述电机包括第一电机线圈、第二电机线圈以及第三电机线圈，所述第一电机线圈的第一端连接所述第一公共端对应的第一切换端，所述第二电机线圈的第一端连接所述第二公共端的第一切换端，所述第三线圈的第一端连接所述第三公共端的第一切换端，所述第一电机线圈的第二端、所述第二电机线圈的第二端以及所述第三线圈的第二端共接。

7.根据权利要求4所述的能量转换装置，其特征在于，所述充放电模块包括第一充放电线圈、第二充放电线圈以及第三充放电线圈，所述第一充放电线圈的第一端连接所述第一公共端对应的第二切换端，所述第二充放电线圈的第一端连接所述第二公共端对应的第二切换端，所述第三充放电线圈的第一端连接所述第三公共端对应的第二切换端。

8.根据权利要求1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DC/DC变换器，所述DC/DC变换器的第一端连接所述电池的第一输出端，所述DC/DC变换器的第二端连接所述电池的第二输出端，所述DC/DC变换器的第三端连接所述母线电容的第一端，所述DC/DC变换器的第四端连接所述母线电容的第二端。

9.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，当所述能量转换装置处于驱动模式时，所述电池、所述母线电容、所述桥臂变换器、所述第一接触器以及所述电机形成电机驱动电路；

当所述能量转换装置处于充放电模式时，所述电池、所述母线电容、所述桥臂变换器、所述第一接触器以及所述充放电模块形成充放电电路；

所述母线电容、所述桥臂变换器、所述第一接触器复用于所述电机驱动电路和所述充放电电路中。

10.根据权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，当所述能量转换装置处于无线放电模式或者无线充电模式时，所述控制模块控制所述第一接触器使所述桥臂变换器与所述充放电线圈导通，同时调整所述桥臂变换器实现电压调整。

11.一种能量转换装置的控制方法，基于权利要求1-9任一所述的能量转换装置，其特征在于，所述控制方法包括：

获取所述能量转换装置的工作模式；

当所述能量转换装置处于驱动模式时，控制所述第一接触器的公共端连接第一切换端，使所述电池通过所述桥臂变换器和所述第一接触器驱动所述电机工作；

当所述能量转换装置处于无线放电模式时，控制所述第一接触器的公共端连接第二切换端，使所述充放电模块对待充电能量转换装置进行无线放电；

当所述能量转换装置处于无线充电模式时，控制所述第一接触器的公共端连接第二切换端，使所述电池通过所述能量转换装置接收待放电能量转换装置的无线放电。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，当所述能量转换装置处于无线放电模式或者无线充电模式时，通过控制模块控制所述第一接触器使所述桥臂变换器与所述充放电线圈导通，同时调整所述桥臂变换器实现电压调整。

13.一种车辆，其特征在于，所述车辆还包括权利要求1至10任意一项所述的能量转换装置以及电池，所述电池与所述母线电容并联连接。

14.一种充放电系统，其特征在于，包括：第一能量转换装置和第二能量转换装置，所述第一能量转换装置包括：

第一母线电容，其第一端连接第一电池的第一输出端，第二端连接所述第一电池的第二输出端；

第一桥臂变换器，其包括多相桥臂，每相桥臂的第一端共接为第一汇流端，每相桥臂的第二端共接为第二汇流端，所述第一汇流端连接所述第一母线电容的第一端，所述第二汇流端连接所述第一母线电容的第二端；

第一接触器，其包括多个公共端，每个公共端连接一相桥臂的中间端，每个公共端对应第一切换端和第二切换端；

第一电机，其包括多个电机线圈，每个电机线圈的一端连接一个第一切换端，每个电机线圈的另一端共接；

第一充放电模块，其包括多个充放电线圈，每个充放电线圈的一端连接一个第二切换端，每个充放电线圈的另一端共接；

所述第二能量转换装置包括：

第二母线电容，其第一端连接第二电池的第一输出端，第二端连接所述第二电池的第二输出端；

第二桥臂变换器，其包括多相桥臂，每相桥臂的第一端共接为第一汇流端，每相桥臂的第二端共接为第二汇流端，所述第一汇流端连接所述第二母线电容的第一端，所述第二汇流端连接所述第二母线电容的第二端；

第二接触器，其包括多个公共端，每个公共端连接一相桥臂的中间端，每个公共端对应第三切换端和第四切换端；

第二电机，其包括多个电机线圈，每个电机线圈的一端连接一个第三切换端，每个电机线圈的另一端共接；

第二充放电模块，其包括多个充放电线圈，每个充放电线圈的一端连接一个第四切换端，每个充放电线圈的另一端共接；

当所述第一能量转换装置处于无线放电模式以及所述第二能量转换装置处于无线充电模式时，所述第一接触器的公共端连接第二切换端，所述第二接触器的公共端连接第四切换端，所述第一充放电模块对所述第二能量转换装置进行无线放电，所述第二电池通过所述第二能量转换装置接收所述第一能量转换装置的无线放电。

15.一种基于权利要求14所提供的充放电系统的控制方法，其特征在于，所述第一能量转换装置的控制方法包括；

接收无线连接请求，当无线连接成功时获取充放电模式；

当所述充放电模式为放电模式时，接收无线充电参数；

控制所述第一接触器的公共端连接第二切换端，根据所述无线充电参数控制所述第一桥臂变换器工作，使所述第一充放电模块对所述第二能量转换装置进行无线放电。

16.一种基于权利要求14所提供的充放电系统的控制方法，其特征在于，所述第二能量转换装置的控制方法包括；

发送无线连接请求，当无线连接成功时获取充放电模式；

当所述充放电模式为充电模式时，发送无线充电参数；

控制所述第二接触器的公共端连接第四切换端，根据所述无线充电参数控制所述第二桥臂变换器工作，通过所述第二充放电模块收第一充放电模块的无线放电。