功率变换电路、车辆功率变换系统及车辆的制作方法

本申请涉及车辆，特别是涉及一种功率变换电路、车辆功率变换系统及车辆。

背景技术：

1、随着电动汽车产业的高速发展，轻量化、少件化、集成化成为了电动汽车技术发展的关键方向，也是降低整车成本、提高产品竞争力的关键。电动汽车高压系统包含电驱动系统、车载充电机总成、dc/dc（直流电）变换器、空调压缩机、动力电池等高压部件，高压系统部件的成本、体积、重量在整车中占比较高，制约着电动汽车轻量化、少件化、集成化的发展。

2、传统的高压系统部件通常都以分离总成的形式装配整车，这种装配方式能很好的保障整车功能的实现，但需设计和开发较多的零部件，增加了电动汽车的制造成本。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种能够解决上述问题的功率变换电路、车辆功率变换系统及车辆。

2、第一方面，本申请提供一种功率变换电路，包括：

3、第一开关组件，所述第一开关组件的多个第一端分别与交流输入接口和空调压缩机对应连接；

4、功率模块，所述功率模块的输入端与所述第一开关组件的第二端连接；

5、第二开关组件，所述第二开关组件的第一端与所述功率模块的输出端连接，所述第二开关组件包括两个第二端，其中一个第二端与动力电池连接；

6、电压转换模块，所述电压转换模块的输入端与所述第二开关组件的另一个第二端连接，所述电压转换模块的输出端与所述动力电池连接；

7、其中，在所述第一开关组件的第一端与所述交流输入接口连通，且所述第二开关组件的第二端与所述电压转换模块连通时，所述功率变换电路与所述电压转换模块联合作为充放电电路工作；在所述第一开关组件的第一端与所述空调压缩机连通，且所述第二开关组件的第二端与所述动力电池连通时，所述功率变换电路作为驱动电路反向驱动所述空调压缩机工作。

8、在其中一个实施例中，所述功率模块包括：

9、储能组件，所述储能组件的输入端与所述第一开关组件的第二端连接；

10、全桥电路，所述全桥电路的输入端与所述储能组件的输出端连接；在所述功率变换电路与所述电压转换模块联合作为充放电电路工作时，所述全桥电路用于对输入的交流信号整流成直流信号；在所述功率变换电路作为驱动电路工作时，所述全桥电路用于将输入的直流信号逆变为交流信号；

11、稳压组件，与所述全桥电路并联，所述稳压组件的输出端为所述功率模块的输出端。

12、在其中一个实施例中，所述储能组件的输出端包括第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述全桥电路包括并联的第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂，所述第一输出端与所述第一桥臂的桥臂中点连接，所述第二输出端与所述第二桥臂的桥臂中点连接，所述第三输出端与所述第三桥臂的桥臂中点连接。

13、在其中一个实施例中，所述稳压组件包括第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容串联连接，且所述第一电容和第二电容的公共连接点与中线接口连接。

14、第二方面，本申请还提供了一种车辆功率变换系统，所述车辆功率变换系统包括如上述的功率变换电路，以及所述交流输入接口和所述空调压缩机。

15、在其中一个实施例中，所述车辆功率变换系统还包括继电器，所述交流输入接口包括三相线接口，所述三相线接口包括第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口、第二接口和第三接口分别与所述第一开关组件的第一端连接，且所述第一接口和第二接口间通过所述继电器连接。

16、在其中一个实施例中，在所述功率变换电路与所述电压转换模块联合作为充电电路工作时，所述交流输入接口连接交流电网；在所述功率变换电路与所述电压转换模块联合作为放电电路工作时，所述交流输入接口连接交流负载。

17、第三方面，本申请还提供了一种车辆，所述车辆包括如上述的车辆功率变换系统，以及车载充电机控制器，其中：

18、所述车载充电机控制器，分别与所述第一开关组件、所述功率模块、以及所述第二开关组件连接，用于控制所述第一开关组件的连接状态、所述第二开关组件的连接状态、以及所述功率模块的功率变换模式。

19、在其中一个实施例中，所述车辆还包括：

20、整车控制器，用于检测车辆的充电口插枪状态，在根据所述充电口插枪状态确定满足充电条件的情况下，向所述车载充电机控制器发送第一指令，以指示所述车载充电机控制器控制所述第一开关组件的第一端与所述交流输入接口连通，控制所述第二开关组件的第二端与所述电压转换电路连通。

21、在其中一个实施例中，所述整车控制器，还用于在根据所述充电口插枪状态确定不满足充电条件，且接收到空调开启指令的情况下，向所述车载充电机控制器发送第二指令，以指示所述车载充电机控制器控制所述第一开关组件的第一端与所述空调压缩机连通，控制所述第二开关组件的第二端与所述动力电池连通。

22、上述功率变换电路、车辆功率变换系统、及车辆中，功率变换电路包括第一开关组件、功率模块、第二开关组件和电压转换模块。其中，第一开关组件的多个第一端分别与交流输入接口和空调压缩机对应连接；功率模块的输入端与第一开关组件的第二端连接；第二开关组件的第一端与功率模块的输出端连接，第二开关组件的两个第二端分别与电压转换模块和动力电池对应连接；电压转换模块与动力电池连接。其中，在第一开关组件的第一端与交流输入接口连通，且第二开关组件的第二端与电压转换模块连通时，该功率变换电路与电压转换模块联合作为充放电电路工作；在第一开关组件的第一端与空调压缩机连通，且第二开关组件的第二端与动力电池连通时，该功率变换电路作为驱动电路反向驱动空调压缩机工作。本申请中，通过控制第一开关组件和第二开关组件的连通状态，改变车辆功率变换系统中的电路连接关系，使得功率模块既可作为动力电池的充放电电路的一部分，也可作为空调压缩机的驱动电路的一部分，在不影响整车功能的情况下，实现了对功率电路的复用，减少了零部件、节省了电动汽车的布置空间、减轻了整车重量、提高了电动汽车高压系统集成度，并降低了整车成本。

技术特征：

1.一种功率变换电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的功率变换电路，其特征在于，所述功率模块包括：

3.根据权利要求2所述的功率变换电路，其特征在于，所述储能组件的输出端包括第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述全桥电路包括并联的第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂，所述第一输出端与所述第一桥臂的桥臂中点连接，所述第二输出端与所述第二桥臂的桥臂中点连接，所述第三输出端与所述第三桥臂的桥臂中点连接。

4.根据权利要求2所述的功率变换电路，其特征在于，所述稳压组件包括第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容串联连接，且所述第一电容和第二电容的公共连接点与中线接口连接。

5.一种车辆功率变换系统，其特征在于，所述车辆功率变换系统包括如权利要求1至4中任一项所述的功率变换电路，以及所述交流输入接口和所述空调压缩机。

6.根据权利要求5所述的车辆功率变换系统，其特征在于，所述车辆功率变换系统还包括继电器，所述交流输入接口包括三相线接口，所述三相线接口包括第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口、第二接口和第三接口分别与所述第一开关组件的第一端连接，且所述第一接口和第二接口间通过所述继电器连接。

7.根据权利要求5所述的车辆功率变换系统，其特征在于，在所述功率变换电路与所述电压转换模块联合作为充电电路工作时，所述交流输入接口连接交流电网；在所述功率变换电路与所述电压转换模块联合作为放电电路工作时，所述交流输入接口连接交流负载。

8.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求5至7中任一项所述的车辆功率变换系统，以及车载充电机控制器，其中：

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述车辆还包括：

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述整车控制器，还用于在根据所述充电口插枪状态确定不满足充电条件，且接收到空调开启指令的情况下，向所述车载充电机控制器发送第二指令，以指示所述车载充电机控制器控制所述第一开关组件的第一端与所述空调压缩机连通，控制所述第二开关组件的第二端与所述动力电池连通。

技术总结本申请涉及一种功率变换电路、车辆功率变换系统及车辆。该功率变换电路包括：第一开关组件，第一开关组件的多个第一端分别与交流输入接口和空调压缩机对应连接；功率模块，功率模块的输入端与第一开关组件的第二端连接；第二开关组件，第二开关组件的第一端与功率模块的输出端连接，第二开关组件的两个第二端分别与电压转换模块和动力电池对应连接；电压转换模块与动力电池连接。通过控制第一开关组件和第二开关组件的连通状态，改变车辆功率变换系统中的电路连接关系，使得功率模块既可作为动力电池的充放电电路的一部分，也可作为空调压缩机的驱动电路的一部分，降低了整车成本。技术研发人员：姜磊,暴杰,赵慧超,姜涛,徐维爵受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14