WO2021196309A1

WO2021196309A1 - 双向能量传输装置、车载充电器及电动汽车

Info

Publication number: WO2021196309A1
Application number: PCT/CN2020/085934
Authority: WO
Inventors: 代胜勇; 托瑞克•巴斯科佩•格罗弗•维克多
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-04-21
Publication date: 2021-10-07
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: EP4120504A1; CN115298922A; US12434583B2; EP4120504A4; US20230020030A1

Abstract

一种双向能量传输装置（30），包括：控制器（303）和双向转能传输电路（300），其中，控制器（303）的控制端（303a）连接到双向能量传输电路（303）的受控端（300c）；控制器（303），用于控制双向能量传输电路（300）处于整流工作状态，以实现将从双向能量传输电路（300）的第一端口（300a）输入的三相或单相交流电压转换为第一直流电压，并从双向能量传输电路（300）的第二端口（300b）输出，或者用于控制双向能量传输电路（300）处于逆变工作状态，以实现将从双向能量传输电路（300）的第二端口（300b）输入的第一直流电压转换为三相或者单相交流电压，并从双向能量传输电路的第一端口（300a）输出。控制器（303）通过控制双向能量传输电路（300）处于不同的工作状态，实现了三相/单相交流电压到直流电压的双向转换，配置灵活多变。

Description

双向能量传输装置、车载充电器及电动汽车

技术领域

本申请涉及车载充电领域，具体涉及一种双向能量传输装置、车载充电器及电动汽车。

背景技术

随着电动车的发展，车载充电器(on-board-charger,OBC)得到了广泛应用。同时发现电动车的电池容量越来越高，充电时间的增加变得明显，三相交流输入的OBC可以提升充电功率，缩短充电时间。同时，为了增加用户体验，逆变电路已经作为了一种标配的功能，通过逆变技术可以实现车辆到车辆(vehicle-to-vehicle,V2V)、车辆到负载(vehicle-to-load,V2L)以及车辆到电网(vehicle-to-grid,V2G)的应用。如何通过合理的设计，既可以大功率充电，同时又能实现逆变功能是需要亟需结局的问题。

针对上述问题，现有技术提出了如图1所示的电路，其工作的原理为：采用三个独立变换器的方式，每个独立的变换器包含了功率因素校正(power pactor correction,PFC)电路和直流转电流(direct current-direct current，DCDC)电路，三个独立的变换器输出端口(即DCDC电路1的输出端口V _o1、DCDC电路2的输出端口V _o2，和DCDC电路3的输出端口V _o3，)采用并联连接的方式，其中，由PFC电路1和DCDC电路1组成的变换器1与由PFC电路2和DCDC电路2组成的变换器2的硬件拓扑架构相同，是有桥PFC+LLC谐振电路组合，输出侧是全桥二极管整流，由PFC电路3和DCDC电路3组成的变换器3为无桥PFC+LLC组合，输出为全桥MOS管组合，这样变换器3还可以实现逆变功能。

但是图1所示电路的缺点就是电路复杂，使用的功率器件太多，成本高，系统不稳定，而且在逆变的时候只能实现单相逆变，逆变输出的功率低。

发明内容

本申请实施例提供了一种双向能量传输装置、车载充电器及电动汽车，采用本申请实施例实现了既可以大功率充电功能，同时又可以逆变的功能。

第一方面，本申请实施例提供了一种双向能量传输装置，包括：控制器和双向转能传输电路，其中，控制器的控制端连接到双向能量传输电路的受控端；

控制器，用于控制双向能量传输电路处于整流工作状态，以实现将从双向能量传输电路的第一端口输入的三相或单相交流电压转换为第一直流电压，并从双向能量传输电路的第二端口输出，或者用于控制双向能量传输电路处于逆变工作状态，以实现将从双向能量传输电路的第二端口输入的第一直流电压转换为三相或者单相交流电压，并从双向能量传输电路的第一端口输出。

控制器通过控制双向能量传输电路处于不同的工作状态，实现了三相/单相交流电压到直流电压的双向转换，配置灵活多变。实现了既可以大功率充电功能，同时又可以逆变的功能。

在一个可行的实施例中，整流工作状态包括第一整流工作状态和第二整流工作状态，控制器控制双向能量传输电路处于整流工作状态，具体包括：

当检测到双向能量传输电路的第一端口输入的是三相交流电压时，控制器控制双向能量传输电路处于第一整流工作状态，以实现将三相交流电压转换为第一直流电压，并从双向能量传输电路的第二端口输出；

当检测到双向能量传输电路的第一端口输入的是单相交流电压时，控制器控制双向能量传输电路处于第一整流工作状态，以实现将三相交流电压转换为第一直流电压，并从双向能量传输电路的第二端口输出。

在一个可行的实施例中，逆变工作状态包括第一逆变工作状态和第二逆变工作状态，控制器控制双向能量传输电路处于逆变工作状态，具体包括：

当检测到双向能量传输电路的第一端口输出的是三相交流电压时，控制器控制双向能量传输电路处于第一逆变工作状态，以实现将从双向能量传输电路的第二端口输入的第一直流电压转换为三相交流电压，并从双向能量传输电路的第一端口输出；

当检测到双向能量传输电路的第一端口输出的是单相交流电压时，控制器控制双向能量传输电路处于第二逆变工作状态，以实现将从双向能量传输电路的第二端口输入的第一直流电压转换为单相交流电压，并从双向能量传输电路的第一端口输出。

在此需要指出的是，检测双向能量传输电路的第一端口输入或者输出的是三相交流电压还是单相交流电压可以通过检测双向能量传输电路的第一端口所连接的接头类型；当接头类型为四孔接头时，确定双向能量传输电路的第一端口输入或者输出的是三相交流电压；当接头类型为两孔接头时，确定双向能量传输电路的第一端口输入或者输出的是单相相交流电压。

具体地，双向能量传输电路包括双向转换电路和直流转直流(direct current to direct current，DCDC)电路，其中，双向转换电路的第二端口连接到DCDC电路的第一端口，双向传输电路的受控端包括双向转换电路的受控端和DCDC电路的受控端；控制器控制双向能量传输电路处于第一整流状态，具体包括：

控制器控制双向转换电路处于第一工作状态，以实现将从双向转换电路的第一端口输入的三相交流电压转换为第二直流电压，并从双向转换电路的第二端口输出；并控制DCDC电路处于第二工作状态，以实现将从DCDC电路的第一端口输入的第二直流电压转换为第一直流电压，并从DCDC电路的第二端口输出；

控制器控制双向能量传输电路处于第二整流状态，具体包括：

控制器控制双向转换电路处于第三工作状态，以实现将从双向转换电路的第一端口输入的单相交流电压转换为第二直流电压，并从双向转换电路的第二端口输出；并控制DCDC电路处于第二工作状态，以实现将从DCDC电路的第一端口输入的第二直流电压转换为第一直流电压，并从DCDC电路的第二端口输出；其中，第一直流电压与第二直流电压相同或者不同。

具体地，控制器控制双向能量传输电路处于第一逆变状态，具体包括：

控制器控制DCDC电路处于第四工作状态，以实现将从DCDC电路的第二端口输入的第一电压转换为第二直流电压，并从所DCDC电路的第一端口输出；并控制双向转换电路处于第五工作状态，以实现将从双向转换电路的第二端口输入的第二直流电压转换为三相交流电压，并从双向转换电路的第一端口输出；

控制器控制双向能量传输电路处于第二逆变状态，具体包括：

控制器控制DCDC电路处于第四工作状态，以实现将从DCDC电路的第二端口输入的第一电压转换为第二直流电压，并从DCDC电路的第一端口输出；并控制双向转换电路处于第六工作状态，以实现将从双向转换电路的第二端口输入的第二直流电压转换为单相交流电压，并从双向转换电路的第一端口输出。

在一个可行的实施例中，双向转换电路包括储能/滤波电路、开关网络和储能电路，其中，储能/滤波电路的第一端口为双向转换电路的第一端口，储能/滤波电路的第二端口连接到开关网络的第一端口，储能/滤波电路的第三端口连接到储能电路的第一端口，开关网络的第二端口连接到储能电路的第一端口，储能电路的第二端口为双向转换电路的第二端口；双向转换电路的受控端包括储能/滤波电路的受控端和开关网络的受控端，

DCDC电路包括第一电桥、第二电桥、第三电桥、第四电桥、第一谐振网络、第二谐振网络和储能器件，

其中，DCDC电路的第一端口包括第一电桥的第一端口和第三电桥的第一端口，第一电桥的第二端口连接到第一谐振网络的第一端口，第一谐振网络的第二端口连接到第二电桥的第一端口，第三电桥的第二端口连接到第二谐振网络的第一端口，第二谐振网络的第二端口连接到第四电桥的该电桥的第二端口，第二电桥的第二端口和第四电桥的第二端口均连接到储能器件的第一端口，DCDC电路的第二端口为储能器件的第二端口；DCDC电路的受控端包括第一电桥的受控端、第二电桥的受控端、第三电桥的受控端和第四电桥的受控端。

在一个可行的实施例中，控制器控制双向转换电路处于第一工作状态，具体包括：

控制器控制储能/滤波电路和开关网络处于第一状态st1，以实现：

储能/滤波电路对从其第一端口输入的三相交流电压进行储能，并从其第二端口输出直流电压；开关网络对从其第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从其第二端口输出变换后的直流电压；储能网络对从其第一端口输入的直流电压进行储能，并从其第二端口输出第二直流电压。

在一个可行的实施例中，控制器控制双向转换电路处于第三工作状态，具体包括：

控制器控制储能/滤波电路和开关网络处于第三状态st3，以实现：

储能/滤波电路对从其第一端口输入的单相交流电压进行储能，并从其第二端口输出直流电压；开关网络对从其第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从其第二端口输出变换后的直流电压；储能网络对从其第一端口输入的直流电压进行储能，并从其第二端口输出第二直流电压。

在一个可行的实施例中，控制器控制双向转换电路处于第五工作状态，具体包括：

控制器控制储能/滤波电路和开关网络处于第五状态st5，以实现：

储能网络对从其第二端口输入的直流电压进行储能，并从其第一端口输出直流电压；开关网络对从其第二端口输入的直流电压进行功率变换，并从其第一端口输出变换后的直流电压；储能/滤波电路对从其第二端口输入的直流电压进行滤波，并从其第一端口输出三相交流电压。

在一个可行的实施例中，控制器控制双向转换电路处于第六工作状态，具体包括：

控制器控制储能/滤波电路和开关网络处于第六状态st6，以实现：

储能网络对从其第二端口输入的直流电压进行储能，并从其第一端口输出直流电压；开关网络对从其第二端口输入的直流电压进行功率变换，并从其第一端口输出变换后的直流电压；储能/滤波电路对从其第二端口输入的直流电压进行滤波，并从其第一端口输出单相交流电压。

在一个可行的实施例中，控制器控制DCDC电路处于第二工作状态，具体包括：

控制器控制第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥处于第二状态st2，以实现：

第一电桥，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从该电桥的第二端口输出功率变换后的直流电压；第一谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第二电桥，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第二端口输出整流后的直流电压；

和/或

第三电桥，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从该电桥的第二端口输出功率变换后的直流电压；第二谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第四电桥，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第二端口输出整流后的直流电压；

其中，第二直流电压为从第一电桥的第一端口输入的直流电压，或者为从第三电桥的第一端口输入的直流电压，或者为从第一电桥的第一端口输入的直流电压和从第三电桥的第一端口输入的直流电压之和；

第一直流电压为从第二电桥的第二端口输出的直流电压，或者为从第四电桥的第二端口输出的直流电压，或者为从第二电桥的第二端口输出的直流电压和从第四电桥的第二端口输出的直流电压之和。

在一个可行的实施例中，控制器控制DCDC电路处于第四工作状态，具体包括：

控制器控制第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥处于第四状态st4，以实现：

第二电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行功率变换，并将从该电桥的第一端口输出变换后的直流电压；第一谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第一电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第一端口输出整流后的直流电压；

和/或

第四电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行功率变换，并将从该电桥的第一端口输出功率变换后的直流电压；第二谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第三电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第一端口输出整流后的直流电压；

其中，第二直流电压为从第一电桥的第一端口输出的直流电压，或者为从第三电桥的第一端口输出的直流电压，或者为从第一电桥的第一端口输出的直流电压和从第三电桥的第一端口输出的直流电压之和；

第一直流电压为从第二电桥的第二端口输入的直流电压，或者为从第四电桥的第二端口输入的直流电压，或者为从第二电桥的第二端口输入的直流电压和从第四电桥的第二端口输入的直流电压之和。

在一个可行的实施例中，双向能量传输电路的第一端口包括A相端、B相端、C相端和N相端；

当从双向能量传输电路的第一端口输入或输出的为三相交流电压时，该三相交流电压从双向能量传输电路的A相端、B相端、C相端和N相端输入或输出；当从双向能量传输电路的第一端口输入或输出的为单相交流电压时，该单相交流电压从双向能量传输电路的A相端和N相端输入或输出。

在一个可行的实施例中，储能/滤波电路由电容C1、电容C2、电容C3、电感L1、电感L2、电感L3、开关管S1和开关管S2构成；

其中，电感L1的第一端部通过电容C1连接至开关管S2的第一端部，电感L2的第一端部通过并联的电容C2和开关管S1连接到开关管S2的第一端部，电容C2和电容L3的第一端部通过电容C3连接到开关管S2的第一端部，电感L1的第一端部、电感L2的第一端部和电感L3的第一端部分别为A相端、B相端和C相端，开关管S2的第一端部为N相端；电感L1的第二端部、电感L2的第二端部和电感L3的第二端部构成储能/滤波电路的第二端口，开关管S2的第二端部为储能/滤波电路的第三端口；

储能/滤波电路的受控端包括开关管S1的受控端和开关管S2的受控端。

在一个可行的实施例中，开关网络由MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6、开关管S3、开关管S4和开关管S5构成，

其中，MOS管Q1的漏极和MOS管Q3的漏极均连接到MOS管Q5的漏极，MOS管Q1的源极连接到MOS管Q2的漏极，MOS管Q2的源极连接到MOS管Q4的漏极，MOS管Q5的源极连接到MOS管Q6的漏极，MOS管Q2的源极和MOS管Q4的源极均连接到MOS管Q6的源极，开关管S3的第一端部连接到MOS管Q1的源极和MOS管Q2的漏极之间，开关管S4的第一端部连接到MOS管Q3的源极和MOS管Q4的漏极之间，开关管S5的第一端部连接到MOS管Q5的源极和MOS管Q6的漏极之间，MOS管Q1的源极、MOS管Q3的源极和MOS管Q5的源极构成开关网络的第一端口，MOS管Q5的漏极、MOS管Q6的源极、开关管S3的第二端部、开关管S4的第二端部和开关管S5的第二端部构成开关网络的第二端口；

其中，开关网络的受控端包括MOS管Q1的栅极、MOS管Q2的栅极、MOS管Q3的栅极、MOS管Q4的栅极、MOS管Q5的栅极、MOS管Q6的栅极、开关管S3的受控端、开关管S4的受控端和开关管S5的受控端。

在一个可行的实施例中，储能电路由电容C9和电容C10构成，其中，电容C9的第二端部连接到电容C10的第一端部；

储能/滤波电路的第二端口连接到开关网络的第一端口具体包括：电感L1的第二端部连接到MOS管Q1的源极和MOS管Q2的漏极之间，电感L2的第二端部连接到MOS管Q3的源极和MOS管Q4的漏极之间，电感L3的第二端部连接到MOS管Q5的源极和MOS管Q6的漏极之间；

开关网络的第二端口连接到储能电路的第一端口具体包括：MOS管Q5的漏极连接到电容C9的第一端部，MOS管Q6的源极连接到电容C10的第二端部，开关管S3的第二端部、开关管S4的第二端部和开关管S5的第二端部均连接到电容C9的第一端部和电容C10的第二端部之间；

储能/滤波电路的第三端口连接到储能电路的第一端口具体包括：开关管S2的第二端部连接到电容C9的第二端部和电容C10的第一端部之间。

在一个可行的实施例中，第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥中的每个电桥由第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管构成，

其中，对于每个电桥，第三MOS管的漏极连接到第一MOS管的漏极，第一MOS管的源极连接到第二MOS管的漏极，第三MOS管的源极连接到第二MOS管的漏极，第四MOS管的源极连接到第二MOS管的源极；

第一谐振网络和第二谐振网络中的每个谐振网络由第一电容、第一电感、变压器、第二电感和第二电容构成，

其中，对于每个谐振网络，第一电容的第二端部通过第一电感连接到变压器初级线圈的同名端，变压器次级线圈的同名端通过第二电感连接到第二电容的第一端部；

其中，第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥中的每个电桥的受控端包括第一MOS管的栅极、第二MOS管的栅极、第三MOS管的栅极和第四MOS管的栅极。

在一个可行的实施例中，第一电桥的第二端口连接到第一谐振网络的第一端口，具体包括：第一谐振网络的第一电容的第一端部连接到第一电桥中第三MOS的源极和第四MOS管的漏极之间，和第一谐振网络的变压器的初级线圈的异名端到第一电桥中第一MOS的源极和第二MOS管的漏极之间；

第一谐振网络的第二端口连接到第二电桥的第一端口具体包括：第一谐振网络的第二电容的第二端部连接到第二电桥中第一MOS的源极和第二MOS管的漏极之间，和第一谐振网络的变压器的次级线圈的异名端到第二电桥中第三MOS的源极和第四MOS管的漏极之间；

第三电桥的第二端口连接到第二谐振网络的第一端口具体包括：第二谐振网络的第一电容的第一端部连接到第三电桥中第三MOS的源极和第四MOS管的漏极之间，和第二谐振网络的变压器的初级线圈的异名端到第三电桥中第一MOS的源极和第二MOS管的漏极之间；

第二谐振网络的第二端口连接到第四电桥的第一端口具体包括：第二谐振网络的第二电容的第二端部连接到第四电桥中第一MOS的源极和第二MOS管的漏极之间，和第二谐振网络的变压器的次级线圈的异名端到第四电桥中第三MOS的源极和第四MOS管的漏极之间。

在一个可行的实施例中，双向转换电路的第二端口连接到DCDC电路的第一端口，具体包括：

第一电桥中的第一MOS管的漏极连接到电容C9的第一端部，第一电桥中第二MOS管的源极和第三电桥中第一MOS管的漏极均连接到电容C9的第二端部和电容C10的第一端部之间，第二电桥的第二MOS管的源极连接到电容C10的第二端部。

在一个可行的实施例中，控制器控制储能/滤波电路和开关网络处于第一状态st1，具体包括：

控制器控制储能/滤波电路中的开关管S1、开关管S2和开关网络中的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6、开关管S3、开关管S4和开关管S5分别按照各自对应的第一预设规则断开和导通，以实现：

在一个可行的实施例中，控制器控制储能/滤波电路和开关网络处于第五状态st5，具体包括：

控制器控制储能/滤波电路中的开关管S1、开关管S2和开关网络中的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6、开关管S3、开关管S4和开关管S5分别按照各自对应的第二预设规则断开和导通，以实现：

储能网络对从其第二端口输入的直流电压进行储能，并从其第一端口输出直流电压；开关网络对从其第二端口输入的直流电压进行功率变换，并从其第一端口输出变换后的直流电压；储能/滤波电路对从其第二端口输入的进行滤波，并从其第一端口输出三相交流电压。

在一个可行的实施例中，控制器控制储能/滤波电路和开关网络处于第三状态st3，具体包括：

控制器控制储能/滤波电路中的开关管S1闭合和开关管S2断开，控制开关网络中的开关管S5断开，MOS管Q5开路和MOS管Q6开路，并控制开关网络中的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、开关管S3和开关管SS4分别按照对应的第三预设规则断开和导通，以实现：

在一个可行的实施例中，控制器控制储能/滤波电路和开关网络处于第六状态st6，具体包括：

控制器控制储能/滤波电路中的开关管S1闭合和开关管S2断开，控制开关网络中的开关管S3、开关管S4和开关管S5均断开，MOS管Q5开路和MOS管Q6开路，并控制开关网络中的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、开关管S3和开关管SS4分别按照对应的第四预设规则断开和导通，以实现：

储能网络对从其第二端口输入的直流电压进行储能，并从该储能电路的第一端口输出直流电压；开关网络对从其第二端口输入的直流电压进行功率变换，并从其第一端口输出变换后的直流电压；储能/滤波电路对从其第二端口输入的电压进行滤波，并从其第一端口输出单相交流电压。

控制器控制储能/滤波电路中的开关管S1闭合和开关管S2断开，控制开关网络中的开关管S3、开关管S4和开关管S5均断开，MOS管Q5开路和MOS管Q6开路，并控制开关网络中的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、开关管S3和开关管SS4分别按照对应的第五预设规则断开和导通，以实现：

储能/滤波电路对从储能/滤波电路的第一端口输入的单相交流电压进行储能，并从储能/滤波电路的第二端口输出直流电压；开关网络对从该开关网络第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从开关网络的第二端口输出变换后的直流电压；储能网络对从该储能网络第一端口输入的直流电压进行储能，并从该储能电路的第二端口输出第二直流电压。

控制器控制储能/滤波电路中的开关管S1断开和开关管S2闭合，控制开关网络中的开关管S3、开关管S4和开关管S5均断开，MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6均开路，并控制开关网络中的MOS管Q1和MOS管Q2分别按照对应的第六预设规则断开和导通，以实现：

储能网络对从该储能网络第二端口输入的直流电压进行储能，并从该储能电路的第一端口输出直流电压；开关网络对从该开关网络第二端口输入的直流电压进行功率变换，并从开关网络的第一端口输出变换后的直流电压；储能/滤波电路对从储能/滤波电路的第二端口输入的电压进行滤波，并从储能/滤波电路的第一端口输出单相交流电压。

在一个可行的实施例中，控制器控制第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥处于第二状态st2，具体包括：

控制器控制第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥中的MOS管按照第七预设规则断开和导通，以实现：

第一电桥和第三电桥，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从该电桥的第二端口输出功率变换后的直流电压；第一谐振网络和第二谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第二电桥和第四电桥，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第二端口输出整流后的直流电压。

在一个可行的实施例中，控制器控制第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥处于第四状态st4，具体包括：

控制器控制第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥中的MOS管按照第八预设规则断开和导通，以实现：

第二电桥和第四电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行功率变换，并将从该电桥的第一端口输出变换后的直流电压；第一谐振网络和第二谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第一电桥和第三电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第一端口输出整流后的直流电压。

控制器控制第三电桥中的MOS管短路和第四电桥中的MOS管开路，并控制第一电桥和第二电桥中的MOS管按照第九预设规则断开和导通，以实现：

控制器控制第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥处于第四状态st4，具体包括：

控制器控制第三电桥中的MOS管均短路和第四电桥中的MOS管均开路，并控制第一电桥和第二电桥中的MOS管按照第十预设规则断开和导通，以实现：

第二电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行功率变换，并将从该电桥的第一端口输出变换后的直流电压；第一谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第一电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第一端口输出整流后的直流电压。

控制器控制第一电桥中的MOS管短路和第二电桥中的MOS管开路，并控制第三电桥和第四电桥中的MOS管按照第十一预设规则断开和导通，以实现：

控制器控制第一电桥中的MOS管均短路和第二电桥中的MOS管均开路，并控制第三电桥和第四电桥中的MOS管按照第十二预设规则断开和导通，以实现：

第四电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行功率变换，并将从该电桥的第一端口输出变换后的直流电压；第二谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第三电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第一端口输出整流后的直流电压。

第二方面，本申请实施例提供一种车载充电器，包括如第一方面所述的双向能量传输装置。

第三方面，本申请实施例提供一种电动汽车，包括如第一方面所述的双向能量传输装置或者如第二方面所述的车载充电器。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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。

图1为现有技术中的能量传输电路示意图；

图2为本申请实施例提供的一种双向能量传输装置的应用场景示意图；

图3a为本申请实施例提供的一种双向能量传输装置的结构示意图；

图3b为本申请实施例提供的另一种双向能量传输装置的结构示意图；

图4a为本申请实施例提供的一种双向转换电路的结构示意图；

图4b为本申请实施例提供的一种逆DCDC电路的结构示意图；

图5a为本申请实施例提供的一种双向能量传输电路的具体结构示意图；

图5b为本申请实施例提供的储能器件的输入输出端口示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种双向能量传输电路的具体结构示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种双向能量传输电路的具体结构示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种双向能量传输电路的具体结构示意图；

图9为本申请实施例提供的另一种双向能量传输电路的具体结构示意图；

图10为本申请实施例提供的另一种双向能量传输电路的具体结构示意图；

图11为本申请实施例提供的另一种双向能量传输电路的具体结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图2，图2为本申请实施例提供的一种应用场景示意图。如图2所示，该应用场景包括第一电动汽车200、充电桩201、第二电动汽车202和用电器203。

其中第一电动汽车200和第二电动汽车202中包含双向能量传输装置，该双向能量传输装置用于将三相交流电压转换或者单相交流电压为直流电压，或者将直流电压转换为三相交流电压或者单相交流电压。

比如上述充电桩201可以是三相交流电充电桩，或者单相交流电充电桩，可以通过上述双向能量传输装置可将三相交流电充电桩的三相交流电压或单相交流电充电桩的单相交流电压转换为直流电压，从而实现对第一电动汽车200进行充电。

再比如在第二电动汽车202电量不足或者没电，且周围没充电桩时，可通过第一电动汽车200中的双向能量传输装置将第一电动汽车200中蓄电池的直流电压转换为三相交流电压或者单相交流电压，再通过第二电动汽车202中的双向能量传输装置将三相交流电压或者单相交流电压转换为直流电压，从而实现对第二电动汽车202进行充电。

再比如，第一电动汽车200为房车，在野外时，需要使用用电器203比如电饭煲，电磁炉做饭时，可通过第一电动汽车200中的双向能量传输装置将第一电动汽车中蓄电池的直流电压转换为单相交流电压，从而实现为用电器供电。

其中，上述第一电动汽车200或第二电动汽车202可以为纯电动汽车，或者为电+其他能源的混合动力汽车。

参见图3a，图3a为本申请实施例提供一种双向能量传输装置的示意图。如图3a所示，该双向能量传输装置30包括双向能量传输电路300和控制器303，其中，控制器303的控制端303a与双向能量传输电路300的受控端300c相连接。

控制器303用于控制双向能量传输电路300处于整流工作状态，以实现将从双向能量传输电路300的第一端口300a输入的三相或单相交流电压转换为第一直流电压，并从双向能量传输电路300的第二端口300b输出，或者用于控制双向能量传输电路300处于逆变工作状态，以实现将从双向能量传输电路300的第二端口300b输入的第一直流电压转换为三相或者单相交流电压，并从双向能量传输电路的第一端口300a输出。

可选地，整流工作状态包括第一整流工作状态和第二整流工作状态，控制器303控制双向能量传输电路300处于整流工作状态，具体包括：

当检测到双向能量传输电路300的第一端口300a输入的是三相交流电压时，控制器303控制双向能量传输电路300处于第一整流工作状态，以实现将三相交流电压转换为第一直流电压，并从双向能量传输电路300的第二端口300b输出；

当检测到双向能量传输电路300的第一端口300a输入的是单相交流电压时，控制器303控制双向能量传输电路300处于第一整流工作状态，以实现将三相交流电压转换为第一直流电压，并从双向能量传输电路300的第二端口300b输出。

可选地，逆变工作状态包括第一逆变工作状态和第二逆变工作状态，控制器303控制双向能量传输电路300处于逆变工作状态，具体包括：

当检测到双向能量传输电路300的第一端口300a输出的是三相交流电压时，控制器303控制双向能量传输电路300处于第一逆变工作状态，以实现将从双向能量传输电路300的第二端口300b输入的第一直流电压转换为三相交流电压，并从双向能量传输电路300的第一端口300a输出；

当检测到双向能量传输电路300的第一端口300a输出的是单相交流电压时，控制器303控制双向能量传输电路300处于第二逆变工作状态，以实现将从双向能量传输电路300的第二端口300b输入的第一直流电压转换为单相交流电压，并从双向能量传输电路300的第一端口300a输出。

在此需要指出的是，检测双向能量传输电路300的第一端口300a输入或者输出的是三相交流电压还是单相交流电压可以通过检测双向能量传输电路300的第一端口300a所连接的接头类型；当接头类型为四孔接头时，确定双向能量传输电路300的第一端口300a输入或者输出的是三相交流电压；当接头类型为两孔接头时，确定双向能量传输电路300的第一端口300a输入或者输出的是单相相交流电压。

如图3b所示，双向能量传输电路300包括双向转换电路301和DCDC电路302，其中，双向转换电路301的第二端口301b与DCDC电路的第一端口302a连接，控制器303的控制端303a与双向能量传输电路300的受控端300c连接具体包括：控制器303的控制端303b与双向转换电路301的受控端301c和DCDC电路302的受控端302c连接。

具体地，控制器控制双向能量传输电路处于第一整流状态，具体包括：

控制器303控制双向转换电路301处于第一工作状态，以实现将从双向转换电路301的第一端口301a输入的三相交流电压转换为第二直流电压，并从双向转换电路301的第二端口301b输出，并控制DCDC电路302处于第二工作状态，以实现将从从DCDC电路302的第一端口302a输入的第二直流电压转换为第一直流电压，并从DCDC电路302的第二端口302b输出；

控制器303控制双向能量传输电路300处于第二整流状态，具体包括：

控制器303控制双向转换电路301处于第三工作状态，以实现将从双向转换电路301的第一端口301a输入的单相交流电压转换为第二直流电压，并从双向转换电路301的第二端口301b输出；并控制DCDC电路302处于第二工作状态，以实现将从DCDC电路302的第一端口302a输入的第二直流电压转换为第一直流电压，并从DCDC电路302的第二端口302b输出；其中，第一直流电压的电压值与第二直流电压的电压值不相同或相同。

具体地，控制器303控制双向能量传输电路300处于第一逆变状态，具体包括：

控制器303控制DCDC电路302处于第四工作状态，以实现将从DCDC电路302的第二端口302b输入的第一电压转换为第二直流电压，并从所DCDC电路302的第一端口302a输出；并控制双向转换电路301处于第五工作状态，以实现将从双向转换电路301的第二端口301b输入的第二直流电压转换为三相交流电压，并从双向转换电路301的第一端口301a输出；

控制器303控制双向能量传输电路处于第二逆变状态，具体包括：

控制器303控制DCDC电路302处于第四工作状态，以实现将从DCDC电路302的第二端口302b输入的第一电压转换为第二直流电压，并从DCDC电路302的第一端口302a输出；并控制双向转换电路301处于第六工作状态，以实现将从双向转换电路301的第二端口301b输入的第二直流电压转换为单相交流电压，并从双向转换电路301的第一端口301a输出。

当第一直流电压和第二直流电压相同时，DCDC电路302起到隔离的作用。

在此需要说明的是，将三相交流电压或者单相交流电压从双向转换电路301的第一端口301a输入，且从DCDC电路302的第二端口302b输出直流电压的过程称为能量正向传输过程或者整流过程；将直流电压从DCDC电路302的第二端口302b输入，且从双向转换电路301的第一端口301a输出三相交流电压或者单相交流电压的过程称为能量逆向传输过程或者逆变过程。

其中，当三相交流电压或者单相交流电压从双向转换电路301的第一端口301a输入，从双向转换电路301的第二端口301b输出直流电压时，双向转换电路301可以看成是一个PFC电路，该电路用于将交流电压转换为直流电压；当直流电压从双向转换电路301的第二端口301b输入时，从双向转换电路301的第一端口301a输出三相交流电压或单相交流电压时，双向转换电路301可以看成一个逆变电路，该电路用于将直流电压转换为三相或单相交流电压。

上述双向能量传输电路300可实现将三相或者单相交流电压转换为直流电压，或者将直流电压转换为三相或者单相交流电压。

比如双向能量传输电路300的输入380V的三相交流电压，即双向转换电路301的第一端口301a输入的是380V的三相交流电压；双向转换电路301的第二端口301b输出直流电压，该直流电压的范围为660V-1000V，比如双向转换电路301的第二端口301b输出是800V的直流电压，由于双向转换电路301的第二端口301b连接至DCDC电路302的第一端口302a，因此DCDC电路302的第一端口302a输入也是800V直流电压，DCDC电路302的第二端口302b输出直流电压的范围为200V-500V；逆向同理。

在此需要说明的是，上述直流电压的范围为660V-1000V和800V的直流电压只是一个示例，不是对本申请的限定，当然还可以是其他范围或者其他值。

双向转换电路301的第一端口301a包括A相端、B相端、C相端及N相端，当双向转换电路301的第一端口301a输入或者输出的电压是三相交流电压时，该三相交流电压通过双向转换电路301的A相端、B相端、C相端及N相端输入或者输出；当双向转换电路301的第一端口301a输入或者输出的电压是单相交流电压时，该单相交流电压通过双向转换电路301的A相端及N相端输入或者输出。

下面具体介绍上述双向转换电路301和DCDC电路302的具体结构。

如图4a所示，双向转换电路301包括储能/滤波电路3011、开关网络3012和储能电路3013。

其中，储能/滤波电路3011的第一端口3011a为双向转换电路301的第一端口301a，储能/滤波电路3011的第二端口3011b与开关网络3012的第一端口3012a连接，开关网络3012的第二端口3012b与储能电路3013的第一端口3013a连接；储能/滤波电路3011的第三端口3011c与储能电路3013的第一端口3013a连接，储能电路3013的第二端口3013b为双向转换电路301的第二端口301b，双向转换电路301的受控端301c包括储能/滤波电路3011的受控端3011d和开关网络3012的受控端3012c，也就是说控制器303的控制端303a连接到双向转换电路301的受控端301c具体是指控制器303的控制端303a连接到储能/滤波电路3011的受控端3011d和开关网络3012的受控端3012c。

如图4b所示，DCDC电路302包括储能器件、四个电桥和两个谐振网络。其中，第一电桥3021中的第二端口3021b与第一谐振网络3022的第一端口3022a连接，第一谐振网络3022的第二端口3022b与第二电桥3023的第一端口3023a连接；第三电桥3025中的第二端口3025b与第二谐振网络3026的第一端口3026a连接，第二谐振网络3026的第二端口3026b与第四电桥3027的第一端口3027a连接；第二电桥3023的第二端口3023b和第四电桥3027的第二端口3027b均与储能器件3024的第一端口3024a连接；DCDC电路302的第一端口包括第一电桥3021的第一端口3021a和第三电桥3025的第一端口3025a，DCDC电路302的第二端口302b为储能器件3024的第二端口3024b。DCDC电路302的受控端302c包括第一电桥3021的受控端3021c、第二电桥3023的受控端3023c、第三电桥3025的受控端3025c和第四电桥3027的受控端3027c，也就是说，控制器303的控制端303a与DCDC电路302的受控端302c具体是指控制器303的控制端303a与第一电桥3021的受控端3021c、第二电桥3023的受控端3023c、第三电桥3025的受控端3025c和第四电桥3027的受控端3027c相连接。

对于图4a所示的电路结构，控制器303通过其控制端303a分别向双向转换电路301中的储能/滤波电路3011和开关网路3012发送控制信号，以使双向转换电路301实现不同的电压之间的转换。

具体地，控制器303控制双向转换电路301处于第一工作状态，具体包括：

控制器303通过其控制端303a分别向储能/滤波电路3011和开关网路3012发送控制信号，控制储能/滤波电路3011和开关网路3012处于第一状态st1，以实现：

储能/滤波电路3011对从其第一端口3011a输入的三相交流电压进行储能，并从其第二端口3011b输出直流电压；开关网络3012对从其第一端口3012a输入的直流电压进行功率变换，并从其第二端口3012b输出变换后的直流电压；储能网络3013对从其第一端口3013a输入的直流电压进行储能，并从其第二端口3013b输出第二直流电压；

控制器303控制双向转换电路301处于第三工作状态，具体包括：

控制器303控制储能/滤波电路3011和开关网络3012处于第三状态st3，以实现：

储能/滤波电路3011对从其第一端口3011a输入的单相交流电压进行储能，并从其第二端口3011b输出直流电压；开关网络3012对从其第一端口3012a输入的直流电压进行功率变换，并从其第二端口3012b输出变换后的直流电压；储能网络3013对从其第一端口3013a输入的直流电压进行储能，并从其第二端口3013b输出第二直流电压；

控制器303控制双向转换电路301处于第五工作状态，具体包括：

控制器303控制储能/滤波电路3011和开关网络处于第五状态st5，以实现：

储能网络3013对从其第二端口3013b输入的直流电压进行储能，并从其第一端口3013a输出直流电压；开关网络3012对从其第二端口3012b输入的直流电压进行功率变换，并从其第一端口3012a输出变换后的直流电压；储能/滤波电路3011对从其第二端口3011b输入的直流电压进行滤波，并从其第一端口3011a输出三相交流电压；

控制器303控制双向转换电路处于第六工作状态，具体包括：

控制器303控制储能/滤波电路3011和开关网络3012处于第六状态st6，以实现：

储能网络3013对从其第二端口3013b输入的直流电压进行储能，并从其第一端口3013a输出直流电压；开关网络3012对从其第二端口3012b输入的直流电压进行功率变换，并从其第一端口3012a输出变换后的直流电压；储能/滤波电路3011对从其第二端口3011b输入的直流电压进行滤波，并从其第一端口3011a输出单相交流电压。

对于图4b所示的电路结构,控制器303通过其控制端303a分别向DCDC电路302中的第一电桥3021、第二电桥3023、第三电桥3025和第四电桥3027发送控制信号，以控制第一电桥3021、第二电桥3023、第三电桥3025和第四电桥3027处于不同的工作状态，以使DCDC电路302实现不同的电压之间的转换。

具体地，控制器303控制DCDC电路处于第二工作状态，具体包括：

控制器303控制第一电桥3021、第二电桥3023、第三电桥3025和第四电桥3027处于第二状态st2，以实现：

第一电桥3021，用于对从该电桥3021的第一端口3021a输入的直流电压进行功率变换，并从该电桥3021的第二端口3021b输出功率变换后的直流电压；第一谐振网络3022，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第二电桥3023，用于对从该电桥3023的第一端口3023a输入的直流电压进行整流，并从该电桥3023的第二端口3023b输出整流后的直流电压；

和/或

第三电桥3025，用于对从该电桥的第一端口3025a输入的直流电压进行功率变换，并从该电桥3025的第二端口3025b输出功率变换后的直流电压；第二谐振网络3026，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第四电桥3027，用于对从该电桥3027的第一端口3027a输入的直流电压进行整流，并从该电桥3027的第二端口3027b 输出整流后的直流电压；

其中，第二直流电压为从第一电桥3021的第一端口3021a输入的直流电压，或者为从第三电桥3025的第一端口3025a输入的直流电压，或者为从第一电桥3021的第一端口3021a输入的直流电压和从第三电桥3025的第一端口3025a输入的直流电压之和；

第一直流电压为从第二电桥3023的第二端口3023b输出的直流电压，或者为从第四电桥3027的第二端口3027b输出的直流电压，或者为从第二电桥3023的第二端口3023b输出的直流电压和从第四电桥3027的第二端口3027b输出的直流电压之和；

控制器303控制DCDC电路302处于第四工作状态，具体包括：

控制器303控制第一电桥3021、第二电桥3023、第三电桥3025和第四电桥3027处于第四状态st4，以实现：

第二电桥3023，用于对从该电桥3023的第二端口3023b输入的直流电压进行功率变换，并将从该电桥3023的第一端口3023a输出变换后的直流电压；第一谐振网络3022，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第一电桥3021，用于对从该电桥3021的第二端口3021b输入的直流电压进行整流，并从该电桥3021的第一端口3021a输出整流后的直流电压；

和/或

第四电桥3027，用于对从该电桥3027的第二端口3027b输入的直流电压进行功率变换，并将从该电桥3027的第一端口3027a输出功率变换后的直流电压；第二谐振网络3026，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第三电桥3025，用于对从该电桥3025的第二端口3025b输入的直流电压进行整流，并从该电桥3025的第一端口3025a输出整流后的直流电压；

其中，第二直流电压为从第一电桥3021的第一端口3021a输出的直流电压，或者为从第三电桥3025的第一端口3025a输出的直流电压，或者为从第一电桥3021的第一端口3021a输出的直流电压和从第三电桥3025的第一端口3025a输出的直流电压之和；

第一直流电压为从第二电桥3023的第二端口3023b输入的直流电压，或者为从第四电桥3027的第二端口3027b输入的直流电压，或者为从第二电桥3023的第二端口3023b输入的直流电压和从第四电桥3027的第二端口3027b输入的直流电压之和。

在此需要指出的是，在此需要指出的是，第一电桥3021的第一端口3021a和第三电桥3025的第一端口3025a共同构成DCDC电路302的第一端口302a，储能器件3024的第二端口3024b为DCDC电路302的第二端口302b。双向转换电路301的第二端口301b连接到DCDC电路302的第一端口302a，具体是指双向转换电路301中的储能电路3013的第二端口连接到DCDC电路302中第一电桥3021的第一端口3021a和第二电桥3025的第一端口3025a。

具体地，如图5a所示，储能/滤波电路3011由电容C1、电容C2、电容C3、电感L1、电感L2、电感L3、开关管S1和开关管S2构成；

其中，其中，电感L1的第一端部通过电容C1连接至开关管S2的第一端部，电感L2的第一端部通过并联的电容C2和开关管S1连接到开关管S2的第一端部，电容C2和电容L3的第一端部通过电容C3连接到开关管S2的第一端部，电感L1的第一端部、电感L2 的第一端部和电感L3的第一端部分别为A相端、B相端和C相端，开关管S2的第一端部为N相端；电感L1的第二端部、电感L2的第二端部和电感L3的第二端部构成储能/滤波电路的第二端口，开关管S2的第二端部为储能/滤波电路3011的第三端口3011c；储能/滤波电路3011的受控端3011d包括开关管S1的受控端和开关管S2的受控端。

如图5a所示，开关网络3012由MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6构成、开关管S3，开关管S4和开关管S5构成；

其中，MOS管Q1的漏极和MOS管Q3的漏极均连接至MOS管Q5的漏极，MOS管Q2的源极和MOS管Q4的源极均连接至MOS管Q6的源极，MOS管Q1的源极连接至MOS管Q2的漏极，MOS管Q3的源极连接至MOS管Q4的漏极，MOS管Q5的源极连接至MOS管Q6的漏极，开关管S3的第一端部连接到MOS管Q1的源极和MOS管Q2的漏极之间，开关管S4的第一端部连接到MOS管Q3的源极和MOS管Q4的漏极之间，开关管S5的第一端部连接到MOS管Q5的源极和MOS管Q6的漏极之间，MOS管Q1的源极、MOS管Q3的源极和MOS管Q5的源极构成开关网络3012的第一端口3012a，MOS管Q5的漏极、MOS管Q6的源极、开关管S3的第二端部、开关管S4的第二端部和开关管S5的第二端部构成开关网络3012的第二端口3012b；

储能/滤波电路3011的第二端口3011b连接至开关网络3012的第一端口3012a，具体是电感L1的第二端部连接至MOS管Q1的源极和MOS管Q2的漏极之间，电感L2的第二端部连接至MOS管Q3的源极和MOS管Q4的漏极之间，电感L3的第二端部连接至MOS管Q5的源极和MOS管Q6的漏极之间。

在此需要说明的是，本申请中的开关管可以通过两个串联的MOS管实现，开关管的受控端为两个MOS管的栅极。

如图5a所示，储能电路由电容C9和电容C10构成，其中，电容C9的第二端部连接到电容C10的第一端部；

储能/滤波电路3011的第二端口3011b连接到开关网络3012的第一端口3012a具体包括：电感L1的第二端部连接到MOS管Q1的源极和MOS管Q2的漏极之间，电感L2的第二端部连接到MOS管Q3的源极和MOS管Q4的漏极之间，电感L3的第二端部连接到MOS管Q5的源极和MOS管Q6的漏极之间；

开关网络3012的第二端口3012b连接到储能电路3013的第一端口3013a具体包括：MOS管Q5的漏极连接到电容C9的第一端部，MOS管Q6的源极连接到电容C10的第二端部，开关管S3的第二端部、开关管S4的第二端部和开关管S5的第二端部均连接到电容C9的第一端部和电容C10的第二端部之间；

储能/滤波电路3011的第三端口3011c连接到储能电路3013的第一端口3013a具体包括：开关管S2的第二端部连接到电容C9的第二端部和电容C10的第一端部之间。

如图5a所示，第一电桥3021由MOS管Q7、MOS管Q8、MOS管Q9和MOS管Q10构成，其中，MOS管Q7的漏极连接至MOS管Q9的漏极，MOS管Q7的源极连接至MOS管Q8的漏极，MOS管Q9的源极连接至MOS管Q10的漏极，MOS管Q10的源极连接至MOS管Q8的源极。

第一谐振网络3022由电容C4、电感L4、变压器T1、电容C6和电感L6构成，其中，电容C4的第二端部通过电感L4连接至变压器T1的初级线圈的同名端，变压器T1的次级线圈的同名端通过电感L6连接至电容C6的第一端部。

在此需要指出的是，第一谐振网络3022的第一端口3022a与第一电桥3021的第二端口3021b连接具体是第一谐振网络3022中的电容C4的第一端部连接到第一电桥3021中的MOS管Q9的源极与MOS管Q10的漏极之间，和第一谐振网络3022中的变压器T1的初级线圈的异名端连接至第一电桥3021的MOS管Q7的源极与MOS管Q8的漏极之间。

第二电桥由MOS管Q15、MOS管Q16、MOS管Q17和MOS管Q18构成，其中，MOS管Q15的漏极连接至MOS管Q17的漏极，MOS管Q15的源极连接至MOS管Q16的漏极，MOS管Q17的源极连接至MOS管Q18的漏极，MOS管Q16的源极连接至MOS管Q18的源极；

第一电桥3021中的MOS管Q7的栅极、MOS管Q8的栅极、MOS管Q9的栅极和MOS管Q10的栅极构成第一电桥3021的受控端3021c；第二电桥3023中的MOS管Q15的栅极、MOS管Q16的栅极、MOS管Q17的栅极和MOS管Q18的栅极构成第二电桥3023的受控端3023c。

在此需要说明的是，第一谐振网络3022的第二端口3022b与第二电桥3023的第一端口3023a连接具体是第一谐振网络3022中的电容C6的第二端部连接到第二电桥3023中的MOS管Q15的源极与MOS管Q16的漏极之间，和第一谐振网络3022中的次级线圈的异名端连接到第二电桥3023中的MOS管Q17的源极与MOS管Q18的漏极之间。

如图5a所示，第三电桥3025由MOS管Q11、MOS管Q12、MOS管Q13和MOS管Q14构成，其中，MOS管Q11的漏极连接至MOS管Q13的漏极，MOS管Q11的源极连接至MOS管Q12的漏极，MOS管Q13的源极连接至MOS管Q14的漏极，MOS管Q14的源极连接至MOS管Q12的源极。

第二谐振网络3026由电容C5、电感L5、变压器T2、电容C7和电感L7构成，其中，电容C5的第二端部连接至电感L5的第一端部，电感L5的第二端部连接至变压器T2的初级线圈的同名端，变压器T2的次级线圈的同名端连接至电感L7的第一端部，电感L7的第二端部连接至电容C7的第一端部。

在此需要指出的是，第二谐振网络3026的第一端口3026a与第二电桥3025的第二端口3025b连接具体是第二谐振网络3026中的电容C5的第一端部连接到第二电桥3025中的MOS管Q13的源极与MOS管Q14的漏极之间，和第二谐振网络3026中的变压器T2的初级线圈的异名端连接至第二电桥3025的MOS管Q11的源极与MOS管Q12的漏极之间。

第四电桥由MOS管Q19、MOS管Q20、MOS管Q21和MOS管Q22构成，其中，MOS管Q19的漏极连接至MOS管Q21的漏极，MOS管Q19的源极连接至MOS管Q20的漏极，MOS管Q21的源极连接至MOS管Q22的漏极，MOS管Q20的源极连接至MOS管Q22的源极；

第三电桥3025中的MOS管Q11的栅极、MOS管Q12的栅极、MOS管Q13的栅极和MOS管Q14的栅极构成第一电桥3025的受控端3025c；第四电桥3027中的MOS管Q19的栅极、MOS管Q20的栅极、MOS管Q21的栅极和MOS管Q22的栅极构成第一电桥3027的受控端3027c。

在此需要说明的是，第二谐振网络3026的第二端口3026b与第四电桥3027的第一端口3027a连接具体是第二谐振网络3026中的电容C7的第二端部连接到第四电桥3027中的MOS管Q19的源极与MOS管Q20的漏极之间，和第二谐振网络3026中的次级线圈的异名端连接到第四电桥3027中的MOS管Q21的源极与MOS管Q22的漏极之间。

储能电路3013的第二端口3013b连接到第一电桥3021的第一端口3021a和第三电桥3025的第一端口3025a，具体包括：

电容C9的第一端部连接到MOS管Q7的漏极，电容C10的第二端部连接到MOS管Q12的源极，MOS管Q8的源极和MOS管Q11的漏极均连接到电容C9的第二端部和电容C10的第一端部之间。

如图5a所示，储能器件3024可以为电容，比如电容C8。电容C8不仅用于储能，还用于对输入或输出的电压进行滤波。

其中，第二电桥3023的第二端口3023b连接至储能器件3024的第一端口3024a具体是第二电桥3023中的MOS管Q17的漏极和MOS管Q18的源极分别连接至电容C8的第一端部和第二端部；第四电桥3027的第二端口3027b连接至储能器件3024的第一端口3024a具体是第四电桥3027中的MOS管Q21的漏极和MOS管Q22的源极分别连接至电容C8的第一端部和第二端部。

在此需要说明的是，当储能器件3024为电容时，从储能器件3024的第一端口3024a或第二端口3024b输入电压具体是指从电容不同侧输入电压，如图5b所示。

基于图5a所示电路，具体介绍在实现不同的电压之间的转换时各元器件的工作状态。

1、三相交流电压转直流电压：

此时控制器303控制储能/滤波电路3011和开关网络3012处于第一状态st1，并控制DCDC电路处于第二状态st2，具体包括：

控制器303控制储能/滤波电路3011中的开关管S1、开关管S2和开关网络3012中的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6、开关管S3、开关管S4和开关管S5分别按照各自对应的第一预设规则断开和导通，以实现：

储能/滤波电路3011对从其第一端口输入的三相交流电压进行储能，并从其第二端口输出直流电压；开关网络3012对从其第一端口3012a输入的直流电压进行功率变换，并从其第二端口3012b输出变换后的直流电压；储能网络3013对从其第一端口3013a输入的直流电压进行储能，并从其第二端口3013b输出第二直流电压；

并控制第一电桥3021、第二电桥3023、第三电桥3025和第四电3027桥处于第二状态st2，具体包括：

控制器控制第一电桥3021、第二电桥3023、第三电桥3025和第四电3027中的MOS管按照第七预设规则断开和导通，以实现：

第一电桥3021和第三电桥3025，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从该电桥的第二端口输出功率变换后的直流电压；第一谐振网络3022和第二谐振网络3026，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第二电桥3023和第四电桥3027，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第二端口输出整流后的直流电压。

2、直流电压转三相交流电压：

如图5a所示，此时控制器303控制器控制第一电桥3021、第二电桥3023、第三电桥3025和第四电3027处于第四状态st4，具体包括：

控制器303控制第一电桥3021、第二电桥3023、第三电桥3025和第四电3027中的MOS管按照第八预设规则断开和导通，以实现：

第二电桥3023和第四电桥3027，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行功率变换，并将从该电桥的第一端口输出变换后的直流电压；第一谐振网络3022和第二谐振3026网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第一电桥3021和第三电桥3025，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第一端口输出整流后的直流电压；

并控制储能/滤波电路3011和开关网络3012处于第五状态st5，具体包括：

控制器303控制储能/滤波电路3011中的开关管S1、开关管S2和开关网络3012中的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6、开关管S3、开关管S4和开关管S5分别按照各自对应的第二预设规则断开和导通，以实现：

储能网络3013对从其第二端口301b输入的直流电压进行储能，并从其第一端口3013a输出直流电压；开关网络3012对从其第二端口3012b输入的直流电压进行功率变换，并从其第一端口3012a输出变换后的直流电压；储能/滤波电路3011对从其第二端口3011b输入的电压进行滤波，并从其第一端口3011a输出三相交流电压。

如图5a所示的电路可实现三相交流电压-直流电压的双向转换，当能量正向流动(也就是说将三相交流电压转换为直流电压)时，三相交流电压由双向转换电路301的A相端、B相端、C相端和N相端(即从双向转换电路301的第一端口301a，也就是从储能/滤波电路3011的第一端口3011a)输入，并从DCDC电路302的第二端口Vo(也就是从储能器件3024的第二端口3024b)输出直流电压，其中，双向转换电路301为传统Vienna整流电路或者PFC电路，电容C9，电容C10上的电压为直流电压，DCDC电路302为全桥+CLLC电路。当能量逆向流动(也就是说将直流电压转换为三相交流电压)时，直流电压从DCDC电路302的第二端口Vo输入，三相交流电压从双向转换电路301的A相端、B相端、C相端和N相端输出。

在此需要说明的是，DCDC电路中的电桥(包括第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥)还可以为半桥电路或者是相关变形电路。

需要指出的是，双向转换电路和DCDC电路不限于图5a所示的结构，还可以是其他结构的双向转换电路和DCDC电路。

在实现单相交流电压-直流电压的双向转换时，图5a所示电路的部分元器件处于非工作状态。

3、单相交流电压转直流电压：

可选地，如图6所示，控制器303控制储能/滤波电路3011和开关网络3012处于第三状态st3，具体包括：

控制器303控制储能/滤波电路3011中的开关管S1闭合和开关管S2断开，控制开关网络3012中的开关管S5断开，MOS管Q5开路和MOS管Q6开路，并控制开关网络3012 中的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、开关管S3和开关管SS4分别按照对应的第三预设规则断开和导通，以实现：

控制器303并控制第一电桥3021、第二电桥3023、第三电桥3025和第四电3027处于第二状态st2，具体包括：

如图6所示，控制器控制第三电桥3025中的MOS管短路和第四电桥3027中的MOS管开路，并控制第一电桥和第二电桥中的MOS管按照第九预设规则断开和导通，以实现：

或者

如图8所示，控制第一电桥3021中的MOS管短路和第二电桥3023中的MOS管开路，并控制第三电桥和第四电桥中的MOS管按照第十一预设规则断开和导通，以实现：

第三电桥3025，用于对从该电桥3025的第一端口3025a输入的直流电压进行功率变换，并从该电桥3025的第二端口3025b输出功率变换后的直流电压；第二谐振网络3026，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第四电桥3027，用于对从该电桥3027的第一端口3027a输入的直流电压进行整流，并从该电桥3027的第二端口3027b输出整流后的直流电压。

可选地，如图10所示，控制器303控制储能/滤波电路3011和开关网络3012处于第三状态st3，具体包括：

控制器303控制储能/滤波电路3011中的开关管S1闭合和开关管S2断开，控制开关网络3012中的开关管S3、开关管S4和开关管S5均断开，MOS管Q5开路和MOS管Q6开路，并控制开关网络中的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、开关管S3和开关管SS4分别按照对应的第五预设规则断开和导通，以实现：

并且控制器303控制第一电桥3021、第二电桥3023、第三电桥3025和第四电3027处于第二状态st2，具体包括：

控制器303控制第一电桥3021、第二电桥3023、第三电桥3025和第四电3027中的MOS管按照第七预设规则断开和导通，以实现：

4、直流电压转单相交流电压：

可选地，控制器控制第一电桥3021、第二电桥3023、第三电桥3025和第四电3027处于第四状态st4，具体包括：

如图7所示，控制器控制第三电桥3025中的MOS管均短路和第四电桥3027中的MOS管均开路，并控制第一电桥3021和第二电桥3023中的MOS管按照第十预设规则断开和导通，以实现：

或者，如图9所示；控制器303控制第一电桥3021中的MOS管均短路和第二电桥3023中的MOS管均开路，并控制第三电桥3025和第四电桥3027中的MOS管按照第十二预设规则断开和导通，以实现：

第四电桥3027，用于对从该电桥3027的第二端口3027b输入的直流电压进行功率变换，并将从该电桥3027的第一端口3027a输出变换后的直流电压；第二谐振网络3026，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第三电桥3025，用于对从该电桥3025的第二端口3025b输入的直流电压进行整流，并从该电桥3025的第一端口3025a输出整流后的直流电压；

如图7所示，并且控制器303控制储能/滤波电路3011和开关网络3012处于第六状态st6，具体包括：

控制器303控制储能/滤波电路3011中的开关管S1闭合和开关管S2断开，控制开关网络中的开关管S3、开关管S4和开关管S5均断开，MOS管Q5开路和MOS管Q6开路，并控制开关网络中的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、开关管S3和开关管SS4分别按照对应的第四预设规则断开和导通，以实现：

储能网络3013对从其第二端口3013b输入的直流电压进行储能，并从其第一端口3013a输出直流电压；开关网络3012对从其第二端口3012b输入的直流电压进行功率变换，并从其第一端口3012a输出变换后的直流电压；储能/滤波电路3011对从其第二端口3011b输入的电压进行滤波，并从其第一端口3011a输出单相交流电压。

可选地，如图10所示，控制器303控制第一电桥3021、第二电桥3023、第三电桥3025和第四电3027处于第四状态st4，具体包括：

第二电桥3023和第四电桥3027，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行功率变换，并将从该电桥的第一端口输出变换后的直流电压；第一谐振网络3022和第二谐振网络3026，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；第一电桥3021和第三电桥3025，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第一端口输出整流后的直流电压；

并且控制器303控制储能/滤波电路3011和开关网络处于第六状态st6，具体包括：

储能网络3013对从其第二端口3013b输入的直流电压进行储能，并从其第一端口3013a输出直流电压；开关网络3012对从其第二端口3012b输入的直流电压进行功率变换，并从其第一端口3012a输出变换后的直流电压；储能/滤波电路3011对从其第二端口3011b输入的电压进行滤波，并从其第一端口3011a输出单相交流电压；

或者如图11所示，控制器303控制储能/滤波电路3011中的开关管S1断开和开关管S2闭合，控制开关网络3012中的开关管S3、开关管S4和开关管S5均断开，MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6均开路，并控制开关网络3012中的MOS管Q1和MOS管Q2分别按照对应的第六预设规则断开和导通，以实现：

在此需要指出的是，三相或单相交流电压从双向转换电路301的第一端口301a输入或输出具体是指从三相或单相交流电压从储能/滤波电路3011的第一端口3011a输入或者输出；直流电压从双向转换电路301的第二端口301b输入或者输出，具体是指从储能电路3013的第二端口3013b的第二端口输入或者输出。

在此需要说明的是，当将单相交流电压转换为直流电压时，双向转换电路301可称为PFC电路，当将直流电压转换为单相交流电压时，双向转换电路301可称为逆变电路。

换言之，在实现将单相交流电压转换为直流电压时，在双向转换电路301中通过控制器303控制开关管S1闭合，开关管S2和开关管S5断开，MOS管Q5和MOS管Q6开路之外，其他元器件正常工作；在DCDC电路302中，通过控制器303控制MOS管Q11、MOS管Q12、MOS管Q13和MOS管Q14均短路，MOS管Q19、MOS管Q20、MOS管Q21和MOS管Q22均开路之外，其他元器件均处于正常工作状态，如图6所示；

在实现将直流电压转换为单相交流电压时，在双向转换电路301中通过控制器303控制开关管S1闭合，开关管S2，开关管S3，开关管S4和开关管S5均断开，MOS管Q5和MOS管Q6开路之外，其他元器件正常工作；在DCDC电路302中，通过控制器303控制MOS管Q11、MOS管Q12、MOS管Q13和MOS管Q14均短路，MOS管Q19、MOS管Q20、MOS管Q21和MOS管Q22均开路之外，其他元器件均处于正常工作状态，如图7所示。

当能量正向流动(也就是说将单相交流电压转换为直流电压)时，如图6所示，单相交流电压由双向转换电路301的A相端和N相端输入，从DCDC电路302的第二端口Vo输出直流电压。其中，开关管S1吸合，开关管S2断开，开关管S5断开，MOS管Q5和MOS管Q6开路。电感L1，电感L2，MOS管Q1，MOS管Q2，MOS管Q3，MOS管Q4，开关管S3，开关管S4和电容C9共同组成新的双向转换电路301，此时该电路可以看成无桥PFC电路，用于将单相交流电压转换为直流电压；MOS管Q11，MOS管Q12，MOS管Q13和MOS管Q14短路，MOS管Q19、MOS管Q20，MOS管Q21和MOS管Q22开路，也就是说电容C2、电容C3、电容C10、电感L3、MOS管Q5、MOS管Q6、MOS管Q11，MOS管Q12，MOS管Q13、MOS管Q14、MOS管Q19、电容C5、电感L5、变压器T2、电感L7、电容C7、MOS管Q20、MOS管Q21和MOS管Q22不工作。MOS管Q7，MOS管Q8，MOS管Q9，MOS管Q10，电容C4，电感L4，电感T1，电感L6，电容C6，MOS管Q15，MOS管Q16，MOS管Q17，MOS管Q18，电容C8共同组成新的DCDC电路。

当能量逆向流动(也就是说将直流电压转换为单相交流电压)时，如图7所示，直流电压从DCDC电路302的第二端口Vo输入，从双向转换电路301的A相端和N相端输出单相交流电压。其中，开关管S1吸合，开关管S2和S5断开。MOS管Q7，MOS管Q8，MOS管Q9，MOS管Q10，电容C4，电感L4，变压器T1，电感L6，电容C6，MOS管Q15，MOS管Q16，MOS管Q17，MOS管Q18，电容C8共同组成新的DCDC电路，MOS管Q11，MOS管Q12，MOS管Q13，MOS管Q14短路，MOS管Q19，MOS管Q20，MOS管Q21和MOS管Q22开路，也就是MOS管Q11，MOS管Q12，MOS管Q13、MOS管Q14、电容C5、电感L5、变压器T2、电感L7、电容C7、MOS管Q19，MOS管Q20，MOS管Q21和MOS管Q22不工作；电感L3、MOS管Q5和MOS管Q6开路，电感L1，电感L2，MOS管Q1，MOS管Q2，MOS管Q3，MOS管Q4，开关管S3，开关管S4,电容C9共同组成新的双向转换电路，此时该电路可以看成一个逆变电路，用于将直流电压转换为单相交流电压。

此时，双向转换电路301的第一端口301a由A相端和N相端构成，第二端口302b由电容C9的第一端部、第二端部及MOS管Q4的源极构成；DCDC电路302的第一端口302a由MOS管Q7的漏极和MOS管Q8的源极构成，第二端口302b由电容C8的第一端部和第二端部构成。

可选地，还可以采用如图8和图9所示的具体电路实现单相交流电压-直流电压的双向换。图8和图9所示电路的具体链接关系具体可对应参见图6和图7的具体描述，在此不再叙述。

具体地，在双向转换电路301中，通过控制器303控制开关管S1闭合，开关管S2和开关管S5断开，MOS管Q5和MOS管Q6开路之外，其他元器件正常工作；在DCDC电路302中，通过控制器303控制MOS管Q7、MOS管Q8、MOS管Q9和MOS管Q10均短路，MOS管Q15、MOS管Q16、MOS管Q17和MOS管Q18均开路之外，其他元器件均处于正常工作状态，如图8所示。

在双向转换电路301中，通过控制器303控制开关管S1闭合，开关管S2，开关管S3，开关管S4和开关管S5均断开，MOS管Q5和MOS管Q6开路之外，其他元器件正常工作；在DCDC电路302中，通过控制器303控制MOS管Q7、MOS管Q8、MOS管Q9和MOS管Q10均短路，MOS管Q15、MOS管Q16、MOS管Q17和MOS管Q18均开路之外，其他元器件均处于正常工作状态，如图9所示。

当能量正向流动(也就是说将单相交流电压转换为直流电压)时，如图8所示，单相交流电压由双向转换电路301的A相端和N相端输入，从DCDC电路302的第二端口Vo输出直流电压。其中，开关管S1吸合，开关管S2和开关管S5断开，MOS管Q5和MOS管Q6开路；电感L1，电感L2，MOS管Q1，MOS管Q2，MOS管Q3，MOS管Q4，开关管S3，开关管S4和电容C10共同组成新的双向转换电路，该电路可以看成一个PFC电路，该电路用于将单相交流电压转换为直流电压；MOS管Q7，MOS管Q8，MOS管Q9和MOS管Q10短路，MOS管Q15、MOS管Q16，MOS管Q17和MOS管Q18开路，也就是说MOS管Q7，MOS管Q8，MOS管Q9、MOS管Q10、电容C4、电感L4、变压器T1、电感L6、电容C6、MOS管Q15、MOS管Q16、MOS管Q17和MOS管Q18不工作；MOS管Q11，MOS管Q12，MOS管Q13，MOS管Q14，电容C5，电感L5，电感T2，电感L7，电容C7，MOS管Q19，MOS管Q20，MOS管Q21，MOS管Q22，电容C8共同组成新的DCDC电路。

当能量逆向流动(也就是说将直流电压转换为单相交流电压)时，如图9所示，直流电压从DCDC电路302的第二端口Vo输入，从双向转换电路302的A相端和N相端输出单相交流电压。其中，开关管S1吸合，开关管S2和S5断开；MOS管Q11，MOS管Q12，MOS管Q13，MOS管Q14，电容C5，电感L5，电感T2，电感L7，电容C7，MOS管Q19，MOS管Q20，MOS管Q21，MOS管Q22，电容C8共同组成新的DCDC电路；MOS管Q7，MOS管Q8，MOS管Q9和MOS管Q10短路，MOS管Q15、MOS管Q16，MOS管Q17和MOS管Q18均开路，也就是说MOS管Q7，MOS管Q8，MOS管Q9、MOS管Q10、电容C4、电感L4、变压器T1、电感L6、电容C6、MOS管Q15、MOS管Q16、MOS管Q17和MOS管Q18不工作；电容C2、电容C3、电容C9、电感L3、MOS管Q5和MOS管Q6开路；电感L1，电感L2，MOS管Q1，MOS管Q2，MOS管Q3，MOS管Q4，开关管S3，开关管S4,电容C10共同组成新的双向转换电路，此时该电路可以看成一个逆变电路，用于将直流电压转换为单相交流电压。

此时，双向转换电路301的第一端口301a由A相端和N相端构成，第二端口301b由电容C10第一端部、第二端部及MOS管Q3的漏极构成；DCDC电路302的第一端口302a由MOS管Q11的漏极和MOS管Q13的源极构成，第二端口302b由电容C8的第一端部和第二端部构成。

用于实现单相交流电压-直流电压双向转换的双向能量传输电路还可以其他的电路结构。如图10所示。图10所示电路是图5a所示电路中的部分器件处于非工作状态得到的，具体地，如图10所示，除了双向转换电路301中开关管S1闭合，开关管S2、开关管S3、开关管S4和开关管S5均断开，电容C2、电容C3、电感L3、MOS管Q5和MOS管Q6开路之外，双向能量传输电路中的其他元器件均处于正常工作状态。

如图10所示，当能量正向流动(也就是说将单相交流电压转换为直流电压)时，单相交流电压由双向转换电路301的A相端和N相端输入，从DCDC电路302的第二端口Vo 输出直流电压；当能量逆向流动(也就是说将直流电压转换为单相交流电压)时，直流电压从DCDC电路的第二端口Vo输入，从双向转换电路301的A相端和N相端输出单相交流电压。其中，开关管S1吸合，开关管S2，S3,S4和S5断开，MOS管Q5和MOS管Q6；电感L1开路，电感L2，MOS管Q1，MOS管Q2，MOS管Q3，MOS管Q4，电容C9，电容C10共同组成双向转换电路。当双向转换电路用于将单相交流电压转换为直流电压时，该双向转换电路可以看成一个PFC电路；当双向转换电路用于将直流电压转换为单相交流电压时，该双向转换电路可以看成一个逆变电路；

MOS管Q7，MOS管Q8，MOS管Q9，MOS管Q10，电容C4，电感L4，变压器T1，电感L6，电容C6，MOS管Q15，MOS管Q16，MOS管Q17，MOS管Q18，MOS管Q11，MOS管Q12，MOS管Q13，Q14，电容C5，电感L5，变压器T2，电感L7，电容C7，MOS管Q19，MOS管Q20，MOS管Q21，MOS管Q22，电容C8共同组成DCDC电路302。

上述新的双向转换电路和新的DCDC电路既可以实现对单相交流电压的整流，也可以实现对直流电压的逆变。

此时，双向转换电路301的第一端口301a由A相端和N相端构成，第二端口301b由电容C9的第一端部和第二端部及电容C10的第二端部构成；DCDC电路302的第一端口302a由MOS管Q7的漏极和MOS管Q13的源极构成，第二端口302b由电容C8的第一端部和第二端部构成。

在此需要说明的是，图10所示电路中DCDC电路与图6-图9所示电路中的DCDC电路多出两个全桥电路和一个CLLC电路，使得图10所示电路中DCDC电路的调压范围大于图6-图9所示电路中的DCDC电路的调压范围。

在一个可行的实施例中，在实现将直流电压转换为单相交流电压时，双向能量传输电路中的双向转换电路301还可以是其他电路结构，如图11所示。

图11所示电路是图5a所示电路中的部分器件处于非工作状态得到的，具体地，如图11所示，在双向转换电路301中，通过控制器303控制开关管S2闭合，开关管S1、开关管S3、开关管S4和开关管S5断开，MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6开路之外，双向能量传输电路300中的其他元器件均处于正常工作状态。

当能量逆向流动(也就是说将直流电压转换为单相交流电压)时，如图11所示，直流电压从DCDC电路302的第二端口Vo输入，从双向转换电路301的A相端和N相端输出单相交流电压。其中，MOS管Q7，MOS管Q8，MOS管Q9，MOS管Q10，电容C4，电感L4，变压器T1，电感L6，电容C6，MOS管Q15，MOS管Q16，MOS管Q17，MOS管Q18，MOS管Q11，MOS管Q12，MOS管Q13，Q14，电容C5，电感L5，变压器T2，电感L7，电容C7，MOS管Q19，MOS管Q20，MOS管Q21，MOS管Q22，电容C8共同组成DCDC电路；开关管S2闭合，开关管S1、开关管S3、开关管S4和开关管S5断开，MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6开路；电容C1、电感L2、MOS管Q1，MOS管Q2，电容C9，电容C10共同组成新的双向转换电路，此时该电路可以看成一个逆变电路，用于将直流电压转换为单相交流电压。

此时，双向转换电路301的第一端口301a包括A相端和N相端，第二端口301b由电容C9的第一端部及电容C10的第一端部和第二端部构成；DCDC电路302的第一端口302a由MOS管Q7的漏极、MOS管Q8的源极和MOS管Q13的源极构成，第二端口302b由电容C8的第一端部和第二端部构成。

需要指出的是，在实现能量逆向流动时，图10和图11所示电路的差别除了开关和电感之外，图10所示电路比图11所示电路多出两个MOS管，从而使得图10所示电路的输出功率高于图11所示的电路的输出功率。

在此需要说明的是，图5a、与图6-图11所示的电路中，为了方便画图，各MOS管的栅极悬空，但在实际运用过程中，各MOS管的栅极与控制器连接，并且控制器基于导通策略向栅极输入信号，使得MOS管按照一定策略导通，从而实现整流和逆变。

可以看出，本申请提供了一种双向能量传输装置，能量正向流动时，通过控制不同开关器件的导通策略，可实现三相交流电的整流，也可以实现单相交流电整流，能量逆向流动时，可以实现直流到三相交流电逆变，也可以实现直流到单相交流的逆变，配置灵活多变，同时实现了既可以大功率充电功能。

在一个可行的实施例中，本申请实施例还提供一种车载充电器，该车载充电器包括本申请实施例公开的双向能量传输装置。

在一个可行的实施例中，本申请实施例还提供一种电动汽车，该电动汽车包括控制系统和能源系统，其中能源系统包括上述如图5a、与图6-图11任一项所述的双向能量传输装置或上述车载充电器。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上上述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims

一种双向能量传输装置，其特征在于，包括：控制器和双向转能传输电路，其中，所述控制器的控制端连接到所述双向能量传输电路的受控端；

所述控制器，用于控制所述双向能量传输电路处于整流工作状态，以实现将从所述双向能量传输电路的第一端口输入的三相或单相交流电压转换为第一直流电压，并从所述双向能量传输电路的第二端口输出，或者，

所述控制器，还用于控制所述双向能量传输电路处于逆变工作状态，以实现将从所述双向能量传输电路的第二端口输入的第一直流电压转换为三相或者单相交流电压，并从所述双向能量传输电路的第一端口输出。
根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述整流工作状态包括第一整流工作状态和第二整流工作状态，所述控制器，用于控制所述双向能量传输电路处于整流工作状态，具体包括：

所述控制器，用于当检测到所述双向能量传输电路的第一端口输入的是三相交流电压时，控制所述双向能量传输电路处于第一整流工作状态，以实现将所述三相交流电压转换为所述第一直流电压，并从所述双向能量传输电路的第二端口输出；

当检测到所述双向能量传输电路的第一端口输入的是单相交流电压时，控制所述双向能量传输电路处于第一整流工作状态，以实现将所述三相交流电压转换为所述第一直流电压，并从所述双向能量传输电路的第二端口输出。
根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述逆变工作状态包括第一逆变工作状态和第二逆变工作状态，所述控制器，用于控制所述双向能量传输电路处于逆变工作状态，具体包括：

所述控制器，用于当检测到所述双向能量传输电路的第一端口输出的是三相交流电压时，控制所述双向能量传输电路处于第一逆变工作状态，以实现将从所述双向能量传输电路的第二端口输入的第一直流电压转换为所述三相交流电压，并从所述双向能量传输电路的第一端口输出；

当检测到所述双向能量传输电路的第一端口输出的是单相交流电压时，控制所述双向能量传输电路处于第二逆变工作状态，以实现将从所述双向能量传输电路的第二端口输入的第一直流电压转换为所述单相交流电压，并从所述双向能量传输电路的第一端口输出。
根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述双向能量传输电路包括双向转换电路和直流转直流DCDC电路，其中，所述双向转换电路的第二端口连接到所述DCDC电路的第一端口，所述双向传输电路的受控端包括所述双向转换电路的受控端和所述DCDC电路的受控端；

所述控制器控制所述双向能量传输电路处于第一整流状态，具体包括：

所述控制器控制所述双向转换电路处于第一工作状态，以实现将从所述双向转换电路的第一端口输入的三相交流电压转换为第二直流电压，并从所述双向转换电路的第二端口输出；并控制所述DCDC电路处于第二工作状态，以实现将从所述DCDC电路的第一端口输入的第二直流电压转换为第一直流电压，并从所述DCDC电路的第二端口输出；

所述控制器控制所述双向能量传输电路处于第二整流状态，具体包括：

所述控制器控制所述双向转换电路处于第三工作状态，以实现将从所述双向转换电路的第一端口输入的单相交流电压转换为第二直流电压，并从所述双向转换电路的第二端口输出；并控制所述DCDC电路处于第二工作状态，以实现将从所述DCDC电路的第一端口输入的第二直流电压转换为第一直流电压，并从所述DCDC电路的第二端口输出；

其中，所述第一直流电压与所述第二直流电压相同或者不同。
根据权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述控制器控制所述双向能量传输电路处于第一逆变状态，具体包括：

所述控制器控制所述DCDC电路处于第四工作状态，以实现将从所述DCDC电路的第二端口输入的第一电压转换为第二直流电压，并从所述DCDC电路的第一端口输出；并控制所述双向转换电路处于第五工作状态，以实现将从所述双向转换电路的第二端口输入的第二直流电压转换为三相交流电压，并从所述双向转换电路的第一端口输出；

所述控制器控制所述双向能量传输电路处于第二逆变状态，具体包括：

所述控制器控制所述DCDC电路处于第四工作状态，以实现将从所述DCDC电路的第二端口输入的第一电压转换为第二直流电压，并从所述DCDC电路的第一端口输出；并控制所述双向转换电路处于第六工作状态，以实现将从所述双向转换电路的第二端口输入的第二直流电压转换为单相交流电压，并从所述双向转换电路的第一端口输出。
根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述双向转换电路包括储能/滤波电路、开关网络和储能电路，

其中，所述储能/滤波电路的第一端口为所述双向转换电路的第一端口，所述储能/滤波电路的第二端口连接到开关网络的第一端口，所述储能/滤波电路的第三端口连接到所述储能电路的第一端口，所述开关网络的第二端口连接到所述储能电路的第一端口，所述储能电路的第二端口为所述双向转换电路的第二端口；所述双向转换电路的受控端包括储能/滤波电路的受控端和开关网络的受控端，

所述DCDC电路包括第一电桥、第二电桥、第三电桥、第四电桥、第一谐振网络、第二谐振网络和储能器件，

其中，所述DCDC电路的第一端口包括所述第一电桥的第一端口和第三电桥的第一端口，所述第一电桥的第二端口连接到所述第一谐振网络的第一端口，所述第一谐振网络的第二端口连接到第二电桥的第一端口，所述第三电桥的第二端口连接到所述第二谐振网络的第一端口，所述第二谐振网络的第二端口连接到所述第四电桥的该电桥的第二端口，所述第二电桥的第二端口和所述第四电桥的第二端口均连接到所述储能器件的第一端口，所述DCDC电路的第二端口为所述储能器件的第二端口；所述DCDC电路的受控端包括所述第一电桥的受控端、第二电桥的受控端、第三电桥的受控端和第四电桥的受控端。
根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所述双向转换电路处于第一工作状态，具体包括：

所述控制器控制所述储能/滤波电路和所述开关网络处于第一状态st1，以实现：

所述储能/滤波电路对从所述储能/滤波电路的第一端口输入的三相交流电压进行储能，并从所述储能/滤波电路的第二端口输出直流电压；

所述开关网络对从该开关网络第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从所述开关网络的第二端口输出变换后的直流电压；

所述储能网络对从该储能网络第一端口输入的直流电压进行储能，并从该储能电路的第二端口输出所述第二直流电压。
根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所述双向转换电路处于第三工作状态，具体包括：

所述控制器控制所述储能/滤波电路和所述开关网络处于第三状态st3，以实现：

所述储能/滤波电路对从所述储能/滤波电路的第一端口输入的单相交流电压进行储能，并从所述储能/滤波电路的第二端口输出直流电压；

所述开关网络对从该开关网络第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从所述开关网络的第二端口输出变换后的直流电压；

所述储能网络对从该储能网络第一端口输入的直流电压进行储能，并从该储能电路的第二端口输出所述第二直流电压。
根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所述双向转换电路处于第五工作状态，具体包括：

所述控制器控制所述储能/滤波电路和所述开关网络处于第五状态st5，以实现：

所述储能网络对从该储能网络第二端口输入的直流电压进行储能，并从该储能电路的第一端口输出直流电压；

所述开关网络对从该开关网络第二端口输入的直流电压进行功率变换，并从所述开关网络的第一端口输出变换后的直流电压；

所述储能/滤波电路对从所述储能/滤波电路的第二端口输入的直流电压进行滤波，并从所述储能/滤波电路的第一端口输出三相交流电压。
根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所述双向转换电路处于第六工作状态，具体包括：

所述控制器控制所述储能/滤波电路和所述开关网络处于第六状态st6，以实现：

所述储能网络对从该储能网络第二端口输入的直流电压进行储能，并从该储能电路的第一端口输出直流电压；

所述开关网络对从该开关网络第二端口输入的直流电压进行功率变换，并从所述开关网络的第一端口输出变换后的直流电压；

所述储能/滤波电路对从所述储能/滤波电路的第二端口输入的直流电压进行滤波，并从所述储能/滤波电路的第一端口输出单相交流电压。
根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所述DCDC电路处于第二工作状态，具体包括：

所述控制器控制所述第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥处于第二状态st2，以实现：

所述第一电桥，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从该电桥的第二端口输出功率变换后的直流电压；

所述第一谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；

所述第二电桥，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第二端口输出整流后的直流电压；

和/或

第三电桥，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从该电桥的第二端口输出功率变换后的直流电压；

第二谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；

第四电桥，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第二端口输出整流后的直流电压；

其中，所述第二直流电压为从所述第一电桥的第一端口输入的直流电压，或者为从所述第三电桥的第一端口输入的直流电压，或者为从所述第一电桥的第一端口输入的直流电压和从所述第三电桥的第一端口输入的直流电压之和；

所述第一直流电压为从所述第二电桥的第二端口输出的直流电压，或者为从所述第四电桥的第二端口输出的直流电压，或者为从所述第二电桥的第二端口输出的直流电压和从所述第四电桥的第二端口输出的直流电压之和。
根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所述DCDC电路处于第四工作状态，具体包括：

所述控制器控制所述第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥处于第四状态st4，以实现：

所述第二电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行功率变换，并将从该电桥的第一端口输出变换后的直流电压；

所述第一谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；

所述第一电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第一端口输出整流后的直流电压；

和/或

所述第四电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行功率变换，并将从该电桥的第一端口输出功率变换后的直流电压；

所述第二谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；

所述第三电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第一端口输出整流后的直流电压；

其中，所述第二直流电压为从所述第一电桥的第一端口输出的直流电压，或者为从所述第三电桥的第一端口输出的直流电压，或者为从所述第一电桥的第一端口输出的直流电压和从所述第三电桥的第一端口输出的直流电压之和；

所述第一直流电压为从所述第二电桥的第二端口输入的直流电压，或者为从所述第四电桥的第二端口输入的直流电压，或者为从所述第二电桥的第二端口输入的直流电压和从所述第四电桥的第二端口输入的直流电压之和。
根据权利要求1-12任一项所述的装置，其特征在于，所述双向能量传输电路的第一端口包括A相端、B相端、C相端和N相端；

当从所述双向能量传输电路的第一端口输入或输出的为三相交流电压时，该三相交流电压从双向能量传输电路的A相端、B相端、C相端和N相端输入或输出；

当从所述双向能量传输电路的第一端口输入或输出的为单相交流电压时，该单相交流电压从双向能量传输电路的A相端和N相端输入或输出。
根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述储能/滤波电路由电容C1、电容C2、电容C3、电感L1、电感L2、电感L3、开关管S1和开关管S2构成；

其中，所述电感L1的第一端部通过所述电容C1连接至所述开关管S2的第一端部，所述电感L2的第一端部通过并联的电容C2和开关管S1连接到所述开关管S2的第一端部，所述电容C2和所述电容L3的第一端部通过电容C3连接到所述开关管S2的第一端部，所述电感L1的第一端部、所述电感L2的第一端部和所述电感L3的第一端部分别为所述A相端、B相端和C相端，所述开关管S2的第一端部为N相端；所述电感L1的第二端部、电感L2的第二端部和电感L3的第二端部构成所述储能/滤波电路的第二端口，所述开关管S2的第二端部为所述储能/滤波电路的第三端口；

所述储能/滤波电路的受控端包括所述开关管S1的受控端和所述开关管S2的受控端。
根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述开关网络由MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6、开关管S3、开关管S4和开关管S5构成，

其中，所述MOS管Q1的漏极和MOS管Q3的漏极均连接到MOS管Q5的漏极，所述MOS管Q1的源极连接到MOS管Q2的漏极，所述MOS管Q2的源极连接到MOS管Q4的漏极，所述MOS管Q5的源极连接到MOS管Q6的漏极，所述MOS管Q2的源极和MOS管Q4的源极均连接到MOS管Q6的源极，所述开关管S3的第一端部连接到MOS管Q1的源极和MOS管Q2的漏极之间，所述开关管S4的第一端部连接到MOS管Q3的源极和MOS管Q4的漏极之间，所述开关管S5的第一端部连接到MOS管Q5的源极和MOS管Q6的漏极之间，所述MOS管Q1的源极、MOS管Q3的源极和MOS管Q5的源极构成所述开关网络的第一端口，所述MOS管Q5的漏极、MOS管Q6的源极、开关管S3的第二端部、开关管S4的第二端部和开关管S5的第二端部构成所述开关网络的第二端口；

其中，所述开关网络的受控端包括所述MOS管Q1的栅极、所述MOS管Q2的栅极、所述MOS管Q3的栅极、所述MOS管Q4的栅极、所述MOS管Q5的栅极、所述MOS管Q6的栅极、所述开关管S3的受控端、所述开关管S4的受控端和所述开关管S5的受控端。
根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述储能电路由电容C9和电容C10构成，其中，所述电容C9的第二端部连接到所述电容C10的第一端部；

所述储能/滤波电路的第二端口连接到所述开关网络的第一端口具体包括：所述电感L1的第二端部连接到MOS管Q1的源极和MOS管Q2的漏极之间，所述电感L2的第二端部连接到MOS管Q3的源极和MOS管Q4的漏极之间，所述电感L3的第二端部连接到MOS管Q5的源极和MOS管Q6的漏极之间；

所述开关网络的第二端口连接到所述储能电路的第一端口具体包括：所述MOS管Q5的漏极连接到所述电容C9的第一端部，所述MOS管Q6的源极连接到所述电容C10的第二端部，所述开关管S3的第二端部、开关管S4的第二端部和开关管S5的第二端部均连接到所述电容C9的第一端部和电容C10的第二端部之间；

所述储能/滤波电路的第三端口连接到所述储能电路的第一端口具体包括：所述开关管S2的第二端部连接到所述电容C9的第二端部和电容C10的第一端部之间。
根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥中的每个电桥由第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管构成，

其中，对于每个电桥，所述第三MOS管的漏极连接到所述第一MOS管的漏极，所述第一MOS管的源极连接到所述第二MOS管的漏极，所述第三MOS管的源极连接到所述第二MOS管的漏极，所述第四MOS管的源极连接到所述第二MOS管的源极；

所述第一谐振网络和第二谐振网络中的每个谐振网络由第一电容、第一电感、变压器、第二电感和第二电容构成，

其中，对于每个谐振网络，所述第一电容的第二端部通过所述第一电感连接到所述变压器初级线圈的同名端，所述变压器次级线圈的同名端通过所述第二电感连接到所述第二电容的第一端部；

其中，所述第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥中的每个电桥的受控端包括第一MOS管的栅极、第二MOS管的栅极、第三MOS管的栅极和第四MOS管的栅极。
根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第一电桥的第二端口连接到所述第一谐振网络的第一端口，具体包括：所述第一谐振网络的第一电容的第一端部连接到所述第一电桥中第三MOS的源极和第四MOS管的漏极之间，和所述第一谐振网络的变压器的初级线圈的异名端到所述第一电桥中第一MOS的源极和第二MOS管的漏极之间；

所述第一谐振网络的第二端口连接到所述第二电桥的第一端口，具体包括：所述第一谐振网络的第二电容的第二端部连接到所述第二电桥中第一MOS的源极和第二MOS管的漏极之间，和所述第一谐振网络的变压器的次级线圈的异名端到所述第二电桥中第三MOS的源极和第四MOS管的漏极之间；

所述第三电桥的第二端口连接到所述第二谐振网络的第一端口，具体包括：所述第二谐振网络的第一电容的第一端部连接到所述第三电桥中第三MOS的源极和第四MOS管的漏极之间，和所述第二谐振网络的变压器的初级线圈的异名端到所述第三电桥中第一MOS的源极和第二MOS管的漏极之间；

所述第二谐振网络的第二端口连接到所述第四电桥的第一端口，具体包括：所述第二谐振网络的第二电容的第二端部连接到所述第四电桥中第一MOS的源极和第二MOS管的漏极之间，和所述第二谐振网络的变压器的次级线圈的异名端到所述第四电桥中第三MOS的源极和第四MOS管的漏极之间。
根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述双向转换电路的第二端口连接到所述DCDC电路的第一端口，具体包括：

所述第一电桥中的第一MOS管的漏极连接到所述电容C9的第一端部，所述第一电桥中第二MOS管的源极和第三电桥中第一MOS管的漏极均连接到所述电容C9的第二端部和电容C10的第一端部之间，所述第二电桥的第二MOS管的源极连接到所述电容C10的第二端部。
根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所述储能/滤波电路和所述开关网络处于第一状态st1，具体包括：

所述控制器控制所述储能/滤波电路中的开关管S1、开关管S2和所述开关网络中的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6、开关管S3、开关管S4和开关管S5分别按照各自对应的第一预设规则断开和导通，以实现：

所述储能/滤波电路对从所述储能/滤波电路的第一端口输入的三相交流电压进行储能，并从所述储能/滤波电路的第二端口输出直流电压；

所述开关网络对从该开关网络第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从所述开关网络的第二端口输出变换后的直流电压；

所述储能网络对从该储能网络第一端口输入的直流电压进行储能，并从该储能电路的第二端口输出所述第二直流电压。
根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所述储能/滤波电路和所述开关网络处于第五状态st5，具体包括：

所述控制器控制所述储能/滤波电路中的开关管S1、开关管S2和所述开关网络中的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5、MOS管Q6、开关管S3、开关管S4和开关管S5分别按照各自对应的第二预设规则断开和导通，以实现：

所述储能网络对从该储能网络第二端口输入的直流电压进行储能，并从该储能电路的第一端口输出直流电压；

所述开关网络对从该开关网络第二端口输入的直流电压进行功率变换，并从所述开关网络的第一端口输出变换后的直流电压；

所述储能/滤波电路对从所述储能/滤波电路的第二端口输入的电压进行滤波，并从所述储能/滤波电路的第一端口输出三相交流电压。
根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所述储能/滤波电路和所述开关网络处于第三状态st3，具体包括：

所述控制器控制所述储能/滤波电路中的开关管S1闭合和开关管S2断开，控制所述开关网络中的开关管S5断开，MOS管Q5开路和MOS管Q6开路，并控制所述开关网络中的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、开关管S3和开关管SS4分别按照对应的第三预设规则断开和导通，以实现：

所述储能/滤波电路对从所述储能/滤波电路的第一端口输入的单相交流电压进行储能，并从所述储能/滤波电路的第二端口输出直流电压；

所述开关网络对从该开关网络第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从所述开关网络的第二端口输出变换后的直流电压；

所述储能网络对从该储能网络第一端口输入的直流电压进行储能，并从该储能电路的第二端口输出所述第二直流电压。
根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所述储能/滤波电路和所述开关网络处于第六状态st6，具体包括：

所述控制器控制所述储能/滤波电路中的开关管S1闭合和开关管S2断开，控制所述开关网络中的开关管S3、开关管S4和开关管S5均断开，MOS管Q5开路和MOS管Q6开路，并控制所述开关网络中的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、开关管S3和开关管SS4分别按照对应的第四预设规则断开和导通，以实现：

所述储能网络对从该储能网络第二端口输入的直流电压进行储能，并从该储能电路的第一端口输出直流电压；

所述开关网络对从该开关网络第二端口输入的直流电压进行功率变换，并从所述开关网络的第一端口输出变换后的直流电压；

所述储能/滤波电路对从所述储能/滤波电路的第二端口输入的电压进行滤波，并从所述储能/滤波电路的第一端口输出单相交流电压。
根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所述储能/滤波电路和所述开关网络处于第三状态st3，具体包括：

所述控制器控制所述储能/滤波电路中的开关管S1闭合和开关管S2断开，控制所述开关网络中的开关管S3、开关管S4和开关管S5均断开，MOS管Q5开路和MOS管Q6开路，并控制所述开关网络中的MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、开关管S3和开关管SS4分别按照对应的第五预设规则断开和导通，以实现：

所述储能/滤波电路对从所述储能/滤波电路的第一端口输入的单相交流电压进行储能，并从所述储能/滤波电路的第二端口输出直流电压；

所述开关网络对从该开关网络第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从所述开关网络的第二端口输出变换后的直流电压；

所述储能网络对从该储能网络第一端口输入的直流电压进行储能，并从该储能电路的第二端口输出所述第二直流电压。
根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所述储能/滤波电路和所述开关网络处于第六状态st6，具体包括：

所述控制器控制所述储能/滤波电路中的开关管S1断开和开关管S2闭合，控制所述开关网络中的开关管S3、开关管S4和开关管S5均断开，MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5和MOS管Q6均开路，并控制所述开关网络中的MOS管Q1和MOS管Q2分别按照对应的第六预设规则断开和导通，以实现：

所述储能网络对从该储能网络第二端口输入的直流电压进行储能，并从该储能电路的第一端口输出直流电压；

所述开关网络对从该开关网络第二端口输入的直流电压进行功率变换，并从所述开关网络的第一端口输出变换后的直流电压；

所述储能/滤波电路对从所述储能/滤波电路的第二端口输入的电压进行滤波，并从所述储能/滤波电路的第一端口输出单相交流电压。
根据权利要求20、21、23、24和25任一项所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所述第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥处于第二状态st2，具体包括：

所述控制器控制所述第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥中的MOS管按照第七预设规则断开和导通，以实现：

所述第一电桥和第三电桥，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从该电桥的第二端口输出功率变换后的直流电压；

所述第一谐振网络和第二谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；

所述第二电桥和第四电桥，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第二端口输出整流后的直流电压。
根据权利要求20、21、23、24和25任一项所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所述第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥处于第四状态st4，具体包括：

所述控制器控制所述第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥中的MOS管按照第八预设规则断开和导通，以实现：

所述第二电桥和第四电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行功率变换，并将从该电桥的第一端口输出变换后的直流电压；

所述第一谐振网络和第二谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；

所述第一电桥和第三电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第一端口输出整流后的直流电压。
根据权利要求22或23所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所述第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥处于第二状态st2，具体包括：

所述控制器控制第三电桥中的MOS管短路和第四电桥中的MOS管开路，并控制所述第一电桥和第二电桥中的MOS管按照第九预设规则断开和导通，以实现：

所述第一电桥，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从该电桥的第二端口输出功率变换后的直流电压；

所述第一谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；

所述第二电桥，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第二端口输出整流后的直流电压；

所述控制器控制所述第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥处于第四状态st4，具体包括：

所述控制器控制第三电桥中的MOS管均短路和第四电桥中的MOS管均开路，并控制所述第一电桥和第二电桥中的MOS管按照第十预设规则断开和导通，以实现：

所述第二电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行功率变换，并将从该电桥的第一端口输出变换后的直流电压；

所述第一谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；

所述第一电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第一端口输出整流后的直流电压。
根据权利要求22或23所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所述第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥处于第二状态st2，具体包括：

所述控制器控制第一电桥中的MOS管短路和第二电桥中的MOS管开路，并控制所述第三电桥和第四电桥中的MOS管按照第十一预设规则断开和导通，以实现：

所述第三电桥，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行功率变换，并从该电桥的第二端口输出功率变换后的直流电压；

所述第二谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；

所述第四电桥，用于对从该电桥的第一端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第二端口输出整流后的直流电压；

所述控制器控制所述第一电桥、第二电桥、第三电桥和第四电桥处于第四状态st4，具体包括：

所述控制器控制第一电桥中的MOS管均短路和第二电桥中的MOS管均开路，并控制所述第三电桥和第四电桥中的MOS管按照第十二预设规则断开和导通，以实现：

所述第四电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行功率变换，并将从该电桥的第一端口输出变换后的直流电压；

所述第二谐振网络，用于对输入的直流电压进行功率变换，并输出变换后的直流电压；

所述第三电桥，用于对从该电桥的第二端口输入的直流电压进行整流，并从该电桥的第一端口输出整流后的直流电压。
一种车载充电器，其特征在于，包括如权利要求1-29任一项所述的双向能量传输装置。
一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括驱动控制系统和能源系统，所述能源系统包括如1-29任一项所述的双向能量传输电路或者如权利要求30所述的车载充电器。