一种可逆变电源电动汽车

技术领域

本发明属于电动汽车的技术领域，具体是涉及一种可逆变电源电动汽车。

背景技术

随着电动汽车产业化程度的逐步提高和充电基础设施建设的快速推进，充电接口的标准化受到了国内外汽车行业、电力行业、电工行业以及其它相关行业的极大关注，也受到国内外政府机构的重视。

电动汽车充电连接装置是指电动汽车充电时，连接电动汽车和供电设备的组件，除电缆外，还可能包括供电接口、车辆接口、缆上控制盒等部件；其中交流充电装置通过交流充电装置可以为机动车辆的车载电网供应能量，或者向所述机动车辆的牵引电池组充电；所述交流充电装置被构造为从供电网接收交流电并且将直流电输出到机动车辆的车载电网，而直流充电装置具有充电快，功率大的优点，随着电动汽车的普及和和规模的扩大，充电桩家用以及农村化，需要使充电桩具有多种充电功能和适用型。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可逆变电源电动汽车，该可逆变电源电动汽车通过设置有直流充电接口、交流充电接口、交流供电接口和直流供电接口，利用继电器控制充电接口与充电桩连通导电，使电动汽车具备快充和慢充的充电能够，在充电完成后，电网断电时，通过能够逆变器将电动汽车内电池组的电能返回充电桩或其它电动汽车内，并入家用电网，实现储能式发电。

为了达到上述目的，本发明一种可逆变电源电动汽车，包括车体、电池组、控制器和充电电路，所述车体上设置有直流充电接口、直流反充电接口、交流充电接口和交流返充电接口，所述充电电路包括均与电池组正负极连接的且并联设置的交流充电电路、直流充电电路、交流返充电路和直流返充电路；

所述交流充电电路包括设置在交流充电接口和电池组之间依次连接的整流单元、变压器、过压欠压保护开关和继电器单元；

所述直流充电电路包括设置在直流充电接口和电池组之间依次连接的过压欠压保护开关I和继电器单元I；

所述直流返充电路包括设置在电池组和直流反充电接口之间依次连接的继电器单元III、变压升压器和稳压器；

所述交流返充电路包括设置在电池组和交流充电接口之间依次连接的继电器单元II、直流电压转换器和逆变器。

进一步，所述电池组设置为2排，2排所述电池组设置在车体地盘上且依次串联连接，2排所述电池组两端分别靠近车体尾部后备箱和车体前端发动机仓。

进一步，所述车体尾部靠近后备箱处设置有后安装室，所述车体前端靠近发动机仓处设置有前安装室，所述交流返充电路中的继电器单元II、直流电压转换器和逆变器以及直流返充电路中的继电器单元III、变压升压器和稳压器设置在前安装室内，所述交流充电电路中的整流单元、变压器、过压欠压保护开关和继电器单元以及直流充电电路中的过压欠压保护开关I和继电器单元I设置在后安装室内。

进一步，所述直流充电接口设置在后安装室上靠近驾驶座一侧侧壁上，所述直流反充电接口设置在前安装室上靠近驾驶座一侧侧壁上，所述交流返充电接口设置在前安装室上远离驾驶座一侧侧壁上，所述交流充电接口设置在后安装室上远离驾驶座一侧侧壁上。

进一步，所述交流充电电路、直流充电电路、交流返充电路和直流返充电路中任一电路与外部连接装置匹配时，并且电路中交流充电接口、直流充电接口、交流反充电接口或直流反充电接口和外部连接装置匹配成功时，交流充电接口、直流充电接口、交流反充电接口或直流反充电接口所在的充电电路上的继电器单元闭合，其他充电电路或返充电电路上的继电器单元断开。

进一步，所述交流充电接口、直流充电接口、交流反充电接口或直流反充电接口均设置有接口堵头，所述充电接口堵头用于当与外部连接装置匹配的交流接口或直流接口进行充电或供电时，将不匹配的直流充电接口封闭。

进一步，所述接口堵头和对应的充电接口可以形成完整的电磁屏蔽层，并在和对应的直流充电枪或者交流充电枪插接后和直流充电枪或者交流充电枪之间高压互锁。

进一步，所述直流电压转换器包括依次连接的IGBT管组和变压升压器，整流器输出端连接有1对所述的IGBT管，其中1个IGBT管的另一端连接在直流正母线，另1个IGBT管的另一端连接在直流负母线上。

进一步，所述逆变单元包括3对MOSFET管组和低通滤波单元，低通滤波单元输入端连接有1对所述MOSFET管，其中1个MOSFET管的另一端源极连接在直流正母线，另1个MOSFET管的另一端漏极连接在直流负母线上。

本发明的有益效果在于：

1、本发明可逆变电源电动汽车通过设置有直流充电接口、交流充电接口、交流供电接口和直流供电接口，利用继电器控制充电接口与充电桩连通导电，使电动汽车具备快充和慢充的充电能够，在充电完成后，电网断电时，通过能够逆变器将电动汽车内电池组的电能返回充电桩或其它电动汽车内，并入家用电网，实现储能式发电。

2、本发明可逆变电源电动汽车通过配置有大功率逆变器，逆变器的功能作用是改变电源的性质，达到将电动汽车变成一个可移动的多功能移动电源设备

3、本发明可逆变电源电动汽车在接入直流充电枪插入电动汽车直流返电插接口时，电池组内电流通过直流充电枪返电至专用充电桩内，经自动转换开关切换至专用充电桩内大功率逆变器转变为交流电源输出，实现储能式并网发电的商业功能；

4、本发明可逆变电源电动汽车在接入交流充电枪，插入电动汽车交流返电插接口时，电池组内电流通过电动汽车内大功率逆变器转变为交流电源输出到电动汽车交流返电插接口，经交流充电枪返电至专用交流充电桩，实现储能式并网发电的商业功能；

5、本发明可逆变电源电动汽车设置有稳压直流充电模块，稳压直流充电模块的作用是：电动汽车缺电抛锚后，应急救援电动汽车通过返电插接口对救援电动汽车快速充电功能，当直流充电枪插入电动汽车返电插接口时，通过稳压直流充电模块对抛锚电动汽车进行快速直流充电；

6、本发明可逆变电源电动汽车设置有有大功率逆变稳压模块，大功率逆变稳压模块的作用是：电动汽车野外郊游或者场外无电源作业时，电动汽车相当于一台自备电源发电机，可将电动汽车内电池组电能转换为220V交流，无需另外搬运汽油(柴油)发电机设备，电动汽车消耗到一定量后自动报警，停止供电，车主可行驶至附近快速充电站快速充电，依此循环使用。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明可逆变电源电动汽车的结构示意图；

图2为本发明可逆变电源电动汽车充电桩的电路框架图；

图3为本发明可逆变电源电动汽车的电路框架图；

图4为本发明可逆变电源电动汽车中直流电压转换器的电路图；

图5为本发明可逆变电源电动汽车中整流器的电路图；

图6为本发明可逆变电源电动汽车中逆变单元的电路图。

附体标记：1-车体；2-电池组；3-后安装室；4-直流充电接口；5-直流反充电接口；6-前安装室；7-交流充电接口；8-交流返充电接口；9-继电器单元I；10-过压欠压保护开关I；11-继电器单元II；12-直流电压转换器；13-逆变器；14-继电器单元III；15-变压升压器；16-稳压器；17-继电器单元；18-过压欠压保护开关；19-变压器；20-整流单元；21-IGBT管组；22-变压升压器I。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1-6所示为本发明可逆变电源电动汽车的原理图；本发明一种可逆变电源电动汽车，包括车体1、电池组2、控制器和充电电路，所述车体上设置有直流充电接口4、直流反充电接口5、交流充电接口7和交流返充电接口8，所述充电电路包括均与电池组2正负极连接的且并联设置的交流充电电路、直流充电电路、交流返充电路和直流返充电路；

所述交流充电电路包括设置在交流充电接口7和电池组2之间依次连接的整流单元20、变压器19、过压欠压保护开关18和继电器单元17；

所述直流充电电路包括设置在直流充电接口4和电池组2之间依次连接的过压欠压保护开关I10和继电器单元I9；

所述直流返充电路包括设置在电池组2和直流反充电接口5之间依次连接的继电器单元III14、变压升压器15和稳压器16；

所述交流返充电路包括设置在电池组2和交流充电接口8之间依次连接的继电器单元II11、直流电压转换器12和逆变器13。

本实施例在车体1设置有与直流充电枪或交流冲电枪对应的直流充电接口4、直流反充电接口5、交流充电接口7和交流返充电接口8，利用继电器控制充电接口与充电桩连通导电，使电动汽车具备快充和慢充的充电能够，在充电完成后，电网断电时，通过能够逆变器将电动汽车内电池组的电能返回充电桩或其它电动汽车内，并入家用电网，实现储能式发电。

交流充电状态：在对电动汽车交流充电时，将交流冲电枪与交流充电接口对接，使交流充电电路与外部充电桩进行匹配，交流充电接口所在的充电电路上的继电器单元17闭合，直流充电电路、交流返充电路和直流返充电路上的继电器单元I9、继电器单元II11和继电器单元III14断开，交流电通过交流冲电枪、整流单元20、变压器19和过压欠压保护开关18给电池组充电；

直流充电状态：在对电动汽车直流充电时，将直流冲电枪与直流充电接口对接，使直流充电电路与外部充电桩进行匹配，直流充电接口所在的充电电路上的继电器单元I9闭合，交流充电电路、交流返充电路和直流返充电路上的继电器单元17、继电器单元II11和继电器单元III14断开，直流电通过直流冲电枪和压欠压保护开关I10给电池组充电；

直流返充电状态：在电池组进行返充电时，将直流冲电枪与直流返充电接口对接，使直流返充电电路与外部充电桩或电动汽车进行匹配，直流返充电接口所在的返充电电路上的继电器单元III14闭合，交流充电电路、交流返充电路和直流充电电路上的继电器单元17、继电器单元II11和继电器单元I9断开，电池组两端的直流电通过继电器单元III14、变压升压器15和稳压器16、直流冲电枪给家用电路、野外电器或者其它电动汽车进行反充电；

交流返充电状态：在电池组进行返充电时，将交流冲电枪与交流返充电接口对接，使交流返充电电路与外部充电桩或电动汽车进行匹配，交流返充电接口所在的返充电电路上的继电器单元II11闭合，交流充电电路、制流返充电路和直流充电电路上的继电器单元17、继电器单元III14和继电器单元I9断开，电池组两端的直流电通过继电器单元II11、直流电压转换器12和逆变器13、交流冲电枪给家用电路、野外电器或者其它电动汽车进行反充电。

优选的实施方式，所述电池组2设置为2排，2排所述电池组设置在车体地盘上且依次串联连接，2排所述电池组两端分别靠近车体尾部后备箱和车体前端发动机仓，该结构便于电池组安装以及走线。

优选的实施方式，所述车体1尾部靠近后备箱处设置有后安装室3，所述车体1前端靠近发动机仓处设置有前安装室6，所述交流返充电路中的继电器单元II11、直流电压转换器12和逆变器13以及直流返充电路中的继电器单元III14、变压升压器15和稳压器16设置在前安装室6内，所述交流充电电路中的整流单元20、变压器19、过压欠压保护开关18和继电器单元17以及直流充电电路中的过压欠压保护开关I10和继电器单元I9设置在后安装室3内，该结构有利于各电路的布置和安装，方便走线，同时提高充电使用安全性。

优选的实施方式，所述直流充电接口4设置在后安装室上靠近驾驶座一侧侧壁上，所述直流反充电接口5设置在前安装室上靠近驾驶座一侧侧壁上，所述交流返充电接口8设置在前安装室上远离驾驶座一侧侧壁上，所述交流充电接口7设置在后安装室上远离驾驶座一侧侧壁上，该结构有利于各电路的布置和安装，方便走线，同时提高充电使用安全性。

优选的实施方式，所述交流充电接口、直流充电接口、交流反充电接口或直流反充电接口均设置有接口堵头，所述充电接口堵头用于当与外部连接装置匹配的交流接口或直流接口进行充电或供电时，将不匹配的直流充电接口封闭，该结构有利于提高电动汽车充电以及反充电时使用安全性。

优选的实施方式，所述接口堵头和对应的充电接口可以形成完整的电磁屏蔽层，并在和对应的直流充电枪或者交流充电枪插接后和直流充电枪或者交流充电枪之间高压互锁，该结构有利于提高电动汽车充电以及反充电时使用安全性。

优选的实施方式，所述直流电压转换器包括依次连接的IGBT管组和变压升压器，整流器输出端连接有1对所述的IGBT管，其中1个IGBT管的另一端连接在直流正母线，另1个IGBT管的另一端连接在直流负母线上，该结构能够交流充电启动或结束以及直流充电启动或结束时的电压冲击，有利于提高电路使用安全性。

进一步，所述逆变单元包括3对MOSFET管组和低通滤波单元，低通滤波单元输入端连接有1对所述MOSFET管，其中1个MOSFET管的另一端源极连接在直流正母线，另1个MOSFET管的另一端漏极连接在直流负母线上。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。