能量转换装置及车辆的制作方法

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种能量转换装置及车辆。

背景技术：

随着新能源的广泛使用，电池包可作为动力源应用在各个领域中。电池作为动力源使用的环境不同，电池的性能也会受到影响。比如，在低温环境下的电池包的性能较常温会产生较大程度的降低。例如，在零点温度下电池的放电容量会随温度的降低而降低。在-30℃的条件下，电池的放电容量基本为0，导致电池无法使用。为了能够在低温环境下使用电池，需要在使用电池之前对电池进行预热。现有技术中电池输出电能进行自加热时会出现电池电量降低的问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种能量转换装置及车辆，可以实现电池输出电能进行自加热时保持电池的电量充足。

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，所述能量转换装置包括：

电机控制器，所述电机控制器的各路桥臂的第一端共接形成第一汇流端，所述电机控制器的各路桥臂的第二端共接形成第二汇流端；

母线电容，所述母线电容的第一端与所述第一汇流端连接，所述母线电容的第二端分别与所述第二汇流端以及电池包的负极连接；

第一开关模块，所述第一开关模块连接在所述母线电容和所述电池包的正极之间；

电机，所述电机的线圈分别连接所述电机控制器的桥臂的中点；

第二开关模块，所述第二开关模块连接在所述电机的线圈的共接点与所述电池包的正极或者负极之间；

第三开关模块，所述第三开关模块连接在外部的供电设备和所述母线电容之间。

本申请第二方面提供一种车辆，包括第一方面提供的能量转换装置。

本申请技术方案提供一种能量转换装置及车辆，能量转换装置包括电机控制器、母线电容、第一开关模块、电机、第二开关模块以及第三开关模块，通过控制第一开关模块、第二开关模块以及第三开关模块的导通或者关断，可以使能量转换装置进入电机驱动模式、电池包自加热模式以及电池包保电自加热模式，在电机驱动模式下可以实现控制电机输出扭矩，在电池包自加热模式下可以使电池包自加热回路中的电池包对母线电容的放电过程与母线电容对电池包的充电过程交替进行进而实现电池包的升温，在电池包保电自加热模式下，当电池包进行加热的过程中，外部的供电设备对电池包自加热回路进行供电，维持了电池包的电量，避免了电池包输出电能进行自加热时导致的电量降低的问题。

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电路图；

图2是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；

图3是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电路图；

图4是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的电流流向图；

图5是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图6是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图7是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图8是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图9是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图10是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图11是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图12是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图；

图13是本申请实施例一提供的一种能量转换装置的另一电流流向图。

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，能量转换装置包括：

电机控制器101，电机控制器101的各路桥臂的第一端共接形成第一汇流端，电机控制器101的各路桥臂的第二端共接形成第二汇流端；

母线电容c1，母线电容c1的第一端与第一汇流端连接，母线电容c1的第二端分别与第二汇流端以及电池包103的负极连接；

第一开关模块105，第一开关模块105连接在母线电容c1和电池包103的正极之间；

电机102，电机102的线圈分别连接电机控制器101的桥臂的中点；

第二开关模块106，第二开关模块106连接在电机102的线圈的共接点与电池包103的正极或者负极之间；

第三开关模块107，第三开关模块107连接在外部的供电设备104和母线电容c1之间。

其中，电机控制器101包括m路桥臂，m路桥臂中的每路桥臂的第一端共接形成电机控制器101的第一汇流端，m路桥臂中的每路桥臂的第二端共接形成电机控制器101的第二汇流端，每路桥臂上包括两个串联连接功率开关单元，功率开关单元可以是晶体管、igbt、mos管等器件类型，每路桥臂的中点形成在两个功率开关单元之间，电机包括m相线圈，m相线圈中每相线圈的第一端与m路桥臂中每路桥臂的中点一一对应连接，m相线圈中的每相线圈的第二端共接形成中性线，中性线与第二开关模块106连接。

当m＝3时，电机控制器101为三相逆变器，三相逆变器包括三路桥臂，三路桥臂中的每路桥臂的第一端共接形成电机控制器101的第一汇流端，一组三路桥臂中的每路桥臂的第二端共接形成电机控制器101的第二汇流端；三相逆变器包括第一功率开关单元、第二功率开关单元、第三功率开关单元、第四功率开关单元、第五功率开关以及第六功率开关，第一功率开关单元和第四功率开关单元形成第一路桥臂，第二功率开关单元和第五开关单元形成第二路桥臂，第三功率开关单元和第六开关单元形成第三路桥臂，第一功率开关单元、第三功率开关单元以及第五功率开关单元的一端共接并构成三相逆变器的第一汇流端，第二功率开关单元、第四功率开关单元以及第六功率开关单元的一端共接并构成三相逆变器的第二汇流端。

其中，电机102包括三相线圈，三相线圈中每相线圈的第一端与三路桥臂中每路桥臂的中点一一对应连接，电机102的第一相线圈连接第一路桥臂的中点，电机102的第二相线圈连接第二路桥臂的中点，电机102的第三相线圈连接第三路桥臂的中点。三相线圈中的每相线圈的第二端共接形成中性点。

其中，三相逆变器中第一功率开关单元包括第一上桥臂vt1和第一上桥二极管vd1，第二功率开关单元包括第二下桥臂vt2和第二下桥二极管vd2，第三功率开关单元包括第三上桥臂vt3和第三上桥二极管vd3，第四功率开关单元包括第四下桥臂vt4和第四下桥二极管vd4，第五功率开关单元包括第五上桥臂vt5和第五上桥二极管vd5，第六功率开关单元包括第六下桥臂vt6和第六下桥二极管vd6，电机102是三相四线制，可以是永磁同步电机或异步电机，三相线圈中的每相线圈的第二端连结于一点形成中性点并连接第二开关模块106。

其中，第一开关模块105用于根据控制信号实现电池包103与母线电容c1之间的的导通或者断开，使电池包103向母线电容c1进行充电或者停止充电；第二开关模块106用于根据控制信号实现电机与电池包103之间的导通或者断开，使电池包103向电机输出电能或者停止输出电能；第三开关模块107用于根据控制信号实现外部的供电设备104与母线电容c1之间的导通或者断开，是外部的供电设备104对母线电容c1进行充电或者停止充电。

其中，当第一开关模块105导通以及第二开关模块106和第三开关模块107关断时进入电机驱动模式，电池包103、第一开关模块105、母线电容c1、电机控制器101和电机102形成电机驱动电路，此时，通过控制电机控制器101实现电机102输出动力。

其中，当第一开关模块105和第三开关模块107均关断以及第二开关模块106导通时进入电池包自加热模式，电池包103、第二开关模块106、电机102、电机控制器101、母线电容c1形成电池包自加热回路；电池包自加热回路包括放电回路和充电回路，放电回路是指由电池包103通过电机102和电机控制器101对母线电容c1进行放电，此时，电池包103中有电流流出，电流经过电机102和电机控制器101流入母线电容c1以对母线电容c1进行充电；充电回路是指由母线电容c1通过电机控制器101和电机102对电池包103进行充电，此时，电流由母线电容c1流出，电流经过电机控制器101和电机102，流入电池包103，电池包103有电流流入，由于电池包103中存在内阻，当放电回路和充电回路工作的过程中电池包103有电流流入和流出会使电池包103的内阻产生热量，进而使电池包103的温度升高。

其中，当第一开关模块105关断以及第二开关模块106和第三开关模块107导通时进入电池包保电自加热模式，电池包103、第二开关模块106、电机102、电机控制器101、母线电容c1、第三开关模块107、外部的供电设备104形成电池包保电加热回路，电池包保电加热回路包括电池包自加热回路和电池包保电回路，电池包自加热回路工作时，使电池包103的温度升高，由于需要电池包103输出电能导致电池包103的电量逐渐减小，为了维持电池包103的电量，在电池包自加热回路进行加热的过程中，外部的供电设备104通过电池包保电回路对电池包自加热回路进行供电，维持电池包103的电量。

本申请实施例一提供一种能量转换装置，能量转换装置包括电机控制器101、母线电容c1、第一开关模块105、电机102、第二开关模块106以及第三开关模块107，通过控制第一开关模块105、第二开关模块106以及第三开关模块107的导通或者关断，可以使能量转换装置进入电机驱动模式、电池包自加热模式以及电池包保电自加热模式，在电机驱动模式下可以实现控制电机输出动力，在电池包自加热模式下可以使电池包自加热回路中的电池包103对母线电容c1的放电过程与母线电容c1对电池包103的充电过程交替进行进而实现电池包103的升温，在电池包保电自加热模式下，当电池包103进行加热的过程中，外部的供电设备104对电池包自加热回路进行供电，维持了电池包103的电量，避免了电池包103输出电能进行自加热时导致的电量降低的问题。

作为一种实施方式，在电池包自加热模式下，电池包103、第二开关模块106、电机102、电机控制器101、母线电容c1形成电池包自加热回路。在电池包自加热回路中，如图4所示，电池包103、第二开关模块106、电机102、电机控制器101形成放电储能回路；如图5所示，电池包103、第二开关模块106、电机102、电机控制器101、母线电容c1形成放电释能回路。如图6所示，母线电容c1、电机控制器101、电机、第二开关模块106、电池包103形成充电储能回路；如图7所示，电机102、第二开关模块106、电池包103、电机控制器101形成充电释能回路。在电池包自加热模式或者电池包保电自加热模式下，放电储能回路、放电释能回路、充电储能回路以及充电释能回路按照预设顺序依次工作形成一个工作周期，预设顺序可以是放电储能回路、放电释能回路、充电储能回路以及充电释能回路依次工作，也可以是选择性重复，例如，放电储能回路和放电释能回路交替工作，接着充电储能回路和充电释能回路交替工作，或者，充电储能回路和充电释能回路交替工作，接着放电储能回路和放电释能回路交替工作。

其中，通过电机控制器101控制放电储能回路工作时，电池包103输出电能使电机102的线圈进行储能；通过电机控制器101控制放电释能回路工作时，电池包103和电机102的线圈对母线电容c1进行放电；通过电机控制器101控制充电储能回路工作时，母线电容c1对电池包103进行充电，电机的线圈进行储能；通过电机控制器101使充电释能回路工作时，电机的线圈对电池包103进行充电。通过控制电机控制器101使电池包103对母线电容c1的放电过程与母线电容c1对电池包103的充电过程交替进行，使电池包103的温度升高；此外，通过控制电机控制器101的pwm控制信号的占空比的大小调节流经电池包自加热回路中的电流值，控制占空比即相当于控制上桥臂和下桥臂的导通时间，当在电池包自加热回路工作的过程中，通过控制上桥臂或者下桥臂的导通时间变长或者缩短后，会使电池包自加热回路中电流的增加或者减小，进而可以调整电池包103产生的加热功率。

本实施方式中的技术效果在于通过控制电机控制器101使电池包自加热回路中的放电储能回路、放电释能回路、充电储能回路以及充电释能回路按照预设顺依次工作，使电池包自加热回路中的电池包103对母线电容c1的放电过程与母线电容c1对电池包103的充电过程交替进行，进而使电池包103的温度升高，并且还可以通过控制电机控制器101调整电池包自加热回路中的电流，调整电池包103产生的加热功率。

作为一种实施方式，在电池包保电自加热模式下，外部的供电设备104通过第三开关模块107与母线电容c1形成电池包保电回路；电池包自加热回路和电池包保电回路形成电池包保电加热回路。

其中，电池包保电自加热模式是指在电池包自加热模式工作的同时通过外部的供电设备104对母线电容c1进行充电，由于电池包自加热回路中的电池包103对母线电容c1的放电过程与母线电容c1对电池包103的充电过程交替进行，进而使电池包103的温度升高，在此过程中因为将电能转换为了热能导致电池包103电量下降时，可以通过外部的供电设备104对母线电容c1进行供电，再由母线电容c1对电池包103进行充电以维持电池包103的电量。

进一步的，在电池包保电自加热模式下，当母线电容c1的电压值低于预设电压值时，电池包保电回路开始工作，外部的供电设备104通过第三开关模块107对母线电容c1进行充电。

其中，当外部的供电设备104与车辆进行连接时，例如外部的供电设备104为充电桩时，当充电桩上的充电枪与车辆连接时，车辆中的控制模块与充电桩进行交互通信，使充电桩处于恒压模式，当第三开关模块107导通时，充电桩向母线电容c1输出电压，使充电桩的电压与母线电容c1电压相同，预设电压值即为充电桩的输出电压值，在电池包保电自加热模式下，当控制电池包自加热回路工作的过程中，母线电容c1进行放电时，母线电容c1的电压逐渐减小，当母线电容c1的电压低于与预设电压值时，外部的供电设备104对母线电容c1进行充电，使得外部的供电设备104对电池包103自加热加热回路输入电能，以在保持电池包103电量情况下的实现自加热功能。

本实施方式中，采用电池包自加热回路进行加热和对电池包自加热回路进行充电的电池包保电回路协同配合，电流冲击小，系统的稳定性高，先是调节电池自加热功率，当加热功率满足要求后，再调节充电功率，使得充电功率等于电池加热损失的功率，达到最终的保电自加热的目的。

其中，电池自加热功率主要是通过调节电机控制器101的桥臂的占空比实现的，当增加电机控制器101的下桥臂的占空比时，电池包103的充放电电流增加，对应的电池包103的自加热功率变大，当减小电机控制器101的下桥臂的占空比时，电池包103的充放电电流变小，对应的电池包103的自加热功率降低，为保障系统稳定，通常设定电池包103的放电时间等于电池包103的充电时间。在上述过程中，母线电容c1会周期性的进行充电和放电，母线电容c1的电压也会周期性的上升和下降，即存在最大值和最小值。

其中，充电功率的大小主要是通过调节充电桩的输出电压来实现的，当充电桩的输出电压低于电容的最低电压时，充电桩不会输出电流，即充电电流为零，当充电桩输出电压高于电容电压时，充电桩开始输出电流，所以提高充电桩的输出电压，则充电功率增加，降低充电桩的输出功率，则充电功率减小。

本实施例中电池包保电加热目的是利用充电桩的电能为电池包103加热，同时加热方式为通过电池包快速大功率的充放电实现的内部发热，加热速度快，加热效率高，可以实现在电池包输出电能的同时通过充电桩补充电能。

进一步的，第三开关模块107包括单向导通模块和第一开关器件，单向导通模块的第一端分别连接第一开关器件的第一端和外部的供电设备104的第一端，单向导通模块的第二端分别连接第一开关器件的第二端和母线电容c1的第一端；外部的供电设备104通过单向导通模块向母线电容c1进行供电。

其中，单向导通模块用于使外部的供电设备104对母线电容c1进行单向放电，当外部的供电设备104与车辆进行连接时，例如外部的供电设备104为充电桩时，当充电桩上的充电枪与车辆连接时，控制第一开关器件导通，车辆中的控制模块与充电桩进行交互通信，使充电桩处于恒压模式，再控制第一开关器件关断，使单向导通模块开始工作，其中，单向导通模块包括二极管和开关器件，可以控制该开关器件导通使二极管接入电路中，当母线电容c1的电压低于预设电压值时，外部的供电设备104通过二极管对母线电容c1进行充电，当母线电容c1的电压高于外部的供电设备104的电压时，通过单向导通模块进行反向隔断，避免母线电容c1向外部的供电设备104输出电流。

本实施方式中，通过单向导通模块设置在外部的供电设备104和母线电容c1之间，实现了当外部的供电设备104电压高于母线电容c1的电压时，外部的供电设备104通过单向导通模块对母线电容c1进行充电，避免了当母线电容c1的电压高于外部的供电设备104的电压时向外部的供电设备104进行充电导致损坏外部的供电设备的问题。

进一步的，第一开关模块105关断以及第二开关模块106和第三开关模块107均导通时进入降压充电模式，外部的供电设备104、第三开关模块107、母线电容c1、电机控制器101、电机102、电池包103、第二开关模块106形成降压充电电路。

其中，外部的供电设备104、第三开关模块107、母线电容c1、电机控制器101、电机102、电池包103形成降压充电储能回路，电机控制器101、电机102、电池包103形成降压充电续流回路，当外部的供电设备104的电压高于电池包103的电压时，进入降压充电模式，接通外部的供电设备104后，通过控制电机控制器101使降压充电储能回路和降压充电续流回路交替工作，将充电桩的高电压降低后给电池包103充电，起到降压充电的目的，降压充电可以发挥外部的供电设备大功率的优势，加快充电速率。

作为一种实施方式，第三开关模块107包括单向导通模块和第一开关器件，单向导通模块的第一端分别连接第一开关器件的第一端和外部的供电设备104的第一端，单向导通模块的第二端分别连接第一开关器件的第二端和母线电容c1的第一端；

在降压充电模式下，外部的供电设备104、第一开关器件、母线电容c1、电机控制器101、电机102、第二开关模块106、电池包103形成降压充电储能回路，电机控制器101、电机102、第二开关模块106、电池包103形成降压充电续流回路，外部的供电设备104、第一开关器件以及母线电容c1形成充电回路。

本实施方式中控制第三开关模块中的第一开关器件导通，使外部的供电设备104、第一开关器件、母线电容c1、电机控制器101、电机102、第二开关模块106、电池包103形成降压充电储能回路，电机控制器101、电机102、第二开关模块106、电池包103形成降压充电续流回路，通过控制电机控制器101使降压充电储能回路和降压充电续流回路交替工作，将充电桩的高电压降低后给电池包103充电，起到降压充电的目的，并且在降压充电续流回路工作的过程中，外部的供电设备104对母线电容c1进行充电，在降压充电储能回路工作的过程中，外部的供电设备104和母线电容c1同时对电池包进行放电。

在降压充电模式中需要调节外部的供电设备104的输出电压和电机控制器101的pwm控制信号的占空比。首先是确定外部的供电设备104的输出电压值，当外部的供电设备104的输出电压值较高时，在充电功率一定的情况下可以降低充电电流，但是电压值不能超出相关器件的最高耐压值，否则会损坏系统，另外就是电压过高会导致电机控制器101的损耗增加，所以需要综合权衡选取合适电压值。然后是控制电机控制器101的占空比，增加电机控制器101下桥臂的占空比时，外部的供电设备104对电池包103的充电时间减小，则电池包103的充电电流减小，减小下桥臂的占空比，外部的供电设备104对电池包103的充电时间增大，则电池包103的充电电流增大。

下面通过具体的电路结构对本申请的工作过程进行说明：

如图2所示，能量转换装置包括电机控制器101、电机102、第一开关模块105、第二开关模块106、第三开关模块107、总负开关k5以及母线电容c1，第一开关模块105包括开关k4，第二开关模块106包括开关k1，第三开关模块包括开关k2、开关k3以及二极管d，外部的供电设备104的正极连接开关k2的第一端、开关k3的第一端，外部的供电设备的负极连接总负开关k5的的第一端，开关k2的第二端连接二极管d的阳极，二极管d的阴极、开关k3的第二端、母线电容c1的第一端、开关k4的第二端以及电机控制器101的三相桥臂的第一汇流端共接，开关k4的第一端连接电池包103的正极和开关k1的第二端，电池包103的负极连接总负开关k5的第二端、电容c1的第二端以及电机控制器101的三相桥臂的第二汇流端，开关k1的第一端连接电机102的三相线圈的共接点，电机102的三相线圈分别连接电机控制器101的三相桥臂的中点；其中，电机控制器101包括第一功率开关单元、第二功率开关单元、第三功率开关单元、第四功率开关单元、第五功率开关单元以及第六功率开关单元，第一功率开关单元和第四功率开关单元形成第一桥臂，第三功率开关单元和第六功率开关单元形成第二桥臂，第五功率开关单元和第二功率开关单元形成第三桥臂，第一功率开关单元、第三功率开关单元以及第五功率开关单元的一端共接并构成电机控制器的第一汇流端，第二功率开关单元、第四功率开关单元以及第六功率开关单元的一端共接并构成电机控制器的第二汇流端，电机的第一相线圈连接第一桥臂的中点，电机的第二相线圈连接第二桥臂的中点，电机的第三相线圈连接第三桥臂的中点。

三相逆变器中第一功率开关单元包括第一上桥臂vt1和第一上桥二极管vd1，第二功率开关单元包括第一下桥臂vt2和第一下桥二极管vd2，第三功率开关单元包括第二上桥臂vt3和第二上桥二极管vd3，第四功率开关单元包括第二下桥臂vt4和第二下桥二极管vd4，第五功率开关单元包括第三上桥臂vt5和第三上桥二极管vd5，第六功率开关单元包括第三下桥臂vt6和第三下桥二极管vd6，当开关k4断开且开关k5导通时，图2等效于图3，在电池包保电自加热模式下，本电路包括以下状态：放电储能回路、放电释能回路、充电储能回路以及充电释能。

状态一：如图4所示，母线电容c1的电压高于外部的供电设备104的电压值，由于二极管d的存在，外部的供电设备104停止对系统充电，电机控制器101的下桥臂开通，上桥臂关断时，电流由电池包103的正极流出，经过开关k1、电机102、电机控制器101的下桥臂(第二下桥臂vt2、第四下桥臂vt4、第六下桥臂vt6)，流回到电池包103的负极，且电流不断增大，实现电池包103放电和电机102的线圈储能的过程；如图5所示，控制电机控制器101的下桥臂关断，上桥臂开通时，电流由电池包103的正极出发，经过开关k1、电机102、电机控制器101的上桥臂(第一上桥二极管vd1、第三上桥二极管vd3、第五上桥二极管vd5)后给母线电容c1正极充电，母线电容c1的电压将不断升高，通过对三相桥臂占空比的合理控制，实现电池包103放电、电机102的线圈释能以及母线电容c1充电的过程。一段时间后，减小电机控制器101的下桥臂占空比，增加电机控制器101的上桥臂占空比，母线电容c1的充电电流将降低至零，此时母线电容c1的电压达到最大值，然后电流开始反向，母线电容c1对外放电，电池开始充电，进入状态二。

状态二：如图6所示，电机控制器101的上桥臂开通时，电流由母线电容c1的正极出发，经过电机控制器101的上桥臂(第一上桥臂vt1、第三上桥臂vt3、第五上桥臂vt5)、电机102、开关k1后给电池包103的正极充电，母线电容c1的电压将不断降低，实现母线电容c1放电、电机102的线圈储能以及电池包103充电的过程；如图7所示，控制电机控制器101的下桥臂开通，电机102的线圈释能，通过开关k1，使电流继续流向电池包103正极，经电池包103的负极流出，经过电机控制器101的下桥臂(第二下桥二极管vd2、第四下桥二极管vd4、第六下桥二极管vd6)、电机102流回到电池包正极，且电流不断减小。实现电机102的线圈释能，对电池包103充电的过程。通过对三相桥臂占空比的合理控制，使得母线电容c1放电，电池包103充电。一段时间后，母线电容c1的电压将低于外部的供电设备104的电压，外部的供电设备104开始对母线电容c1充电，母线电容c1电压被嵌位，即进入状态三。

状态三：如图8所示，电机控制器101的上桥臂开通时，电流由外部的供电设备104的正极出发，经过开关k2、二极管d、电机控制器101的上桥臂(第一上桥臂vt1、第三上桥臂vt3、第五上桥臂vt5)、电机102、开关k1后给电池包103的正极充电；如图9所示，电机控制器101的上桥臂关断，下桥臂开通时，电机102的线圈进行释能，通过开关k1，使电流继续流向电池包103正极，电流由电池包103的负极流出，经过电机控制器101的下桥臂(第二下桥臂vt2、第四下桥臂vt4、第六下桥臂vt6)、电机102、开关k1流回到电池正极，且电流不断减小。在此过程中，由于外部的供电设备104的电压的波动，母线电容c1的电压也会伴随着上升或下降，出现母线电容c1自身的充电和放电过程。通过对电机控制器101的桥臂占空比的合理控制，实现外部的供电设备104对系统的充电过程。一段时间后，增加电机控制器101的下桥臂占空比，母线电容c1的放电电流将不断减小至零，待电流反向后进入状态四。

状态四：如图10所示，电机控制器101的上桥臂开通时，电流由外部的供电设备104的正极出发，通过开关k2和二极管d向母线电容c1充电，同时电流由电池包103的正极流出，经过开关k1、电机102、电机控制器101的上桥臂(第一上桥二极管vd1、第三上桥二极管vd3、第五上桥二极管vd5)后给母线电容c1的正极充电；如图11所示，电机控制器101的下桥臂开通时，电流由电池包103的正极流出，经过开关k1、电机102、电机控制器101的下桥臂(第二下桥臂vt2、第四下桥臂vt4、第六下桥臂vt6)流回到电池包103的负极，且电流不断增大。通过对三相逆变器的桥臂占空比的合理控制，实现电池和充电桩同时给电容充电，使得电容电压快速升高。一段时间后，待此时电容电压将高于充电桩电压值，即进入状态一。

当进入降压充电模式时，包括以下状态：

降压充电状态一：如图12所示，电机控制器101的上桥臂开通时，从外部的供电设备104流出的电流经过开关k3并与从母线电容c1的正极流出的电流合成一路后，经过电机控制器101的上桥臂(第一上桥臂vt1、第二上桥臂vt3、第三上桥臂vt5)、电机102流向到电池包103的正极，电流再由电池包103的负极流出，回流至外部的供电设备104和母线电容c1的负极，且电流不断增大。在此过程中，由于外部的供电设备104的波动，母线电容c1的电压也会伴随着上升或下降，出现母线电容c1自身的充电和放电过程，起到对外部的供电设备104输出电流的平波作用，当电机控制器101的上桥臂断开，下桥臂导通时，进入状态二。

降压充电状态二：如图13所示，电流由外部的供电设备104的正极流出，通过开关k3和母线电容c1流回至外部的供电设备104的负极，同时，电机控制器101的下桥臂开通时，由于电机102的线圈释能，使电流继续流向电池包103正极，电流由电池包103的负极流出，经过电机控制器101的下桥臂(第二下桥二极管vd2、第四下桥二极管vd4、第六下桥二极管vd6)、电机102流向到电池包103的正极，在此过程中，由于外部的供电设备104的电压的波动，母线电容c1的电压也会伴随着上升或下降，出现母线电容c1自身的充电和放电过程，起到对外部的供电设备104输出电流的平波作用，当下桥臂断开，上桥臂导通时，返回至状态一。

通过上述两种状态的循环实现降压充电控制，充电电流的大小和电机控制器的上桥臂的占空比成正比，在一定的开关频率下，增加上桥臂的导通时间，就能增加电池包的充电电流，减小上桥臂的导通时间，就能减小电池包的充电电流。

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。