能量转换装置、动力系统和车辆的制作方法

本技术涉及能量变换，尤其涉及一种能量转换装置、动力系统和车辆。

背景技术：

1、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。

技术实现思路

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。

8、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。

9、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。

10、可选地，所述单桥臂电路包括两个串联的开关管。

11、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。

12、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。

13、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。