本實用新型涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種便攜式電力電子轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，電動汽車以其環(huán)保節(jié)能的優(yōu)勢越來越受到人們的青睞，但是電動汽車充電站的數(shù)量及其配套設(shè)備建設(shè)的進(jìn)度一定程度上限制了電動車行業(yè)的發(fā)展。現(xiàn)有的電動汽車進(jìn)行充電一般有兩種方式：其一，直流充電，一般俗稱快充；其二，交流充電，一般俗稱慢充。當(dāng)電動汽車需要進(jìn)行續(xù)航充電時，會找到一個可以充電的地方進(jìn)行快充或者慢充，來實現(xiàn)續(xù)航。當(dāng)電動汽車在出行中電量不足而附近沒有充電站，如果能有其他的電動汽車車主伸出援手，將自己車的一部分電量傳輸給電量不足的車，將很方便的解決燃眉之急，然而目前沒有能夠直接傳輸兩輛電動汽車電量的裝置。

申請?zhí)枮?01320542627.0的中國專利公開了一種多功能電動汽車充電裝置，包括充電樁、儲能單元、雙向變流器、中央控制單元、電動汽車交流充電接口及電動汽車直流充電接口，該裝置將交直流充電樁一體化，能在谷電時儲存電能，降低電力成本，雖然該裝置體積小，布置方便，但是仍然需要選址建設(shè)，短時間內(nèi)無法普及，且在戶外沒有供電電源的情況下不能解決電動汽車充電問題。

基于以上條件為了實現(xiàn)續(xù)航補(bǔ)給功能，提出了一種新穎的充電方式，可以實現(xiàn)電動汽車與電動汽車之間的相互充電，為兩車互相充電提供一個路徑。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種便攜式電力電子轉(zhuǎn)換裝置，能實現(xiàn)不同電動汽車之間直流電和交流電兩種方式充電，結(jié)構(gòu)簡單、高效且便于攜帶。

本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種便攜式電力電子轉(zhuǎn)換裝置，用于電動汽車之間相互充電，包括輸入端高壓連接器、DC-DC變換電路、輸出端切換開關(guān)、第一逆變電路、直流輸出端高壓連接器、交流輸出端高壓連接器和轉(zhuǎn)換控制器，所述輸入端高壓連接器連接DC-DC變換電路的輸入端，所述DC-DC變換電路的輸出端通過輸出端切換開關(guān)分別連接第一逆變電路的輸入端和直流輸出端高壓連接器，所述第一逆變電路的輸出端連接交流輸出端高壓連接器，所述轉(zhuǎn)換控制器通過第一開關(guān)驅(qū)動電路連接第一逆變電路，轉(zhuǎn)換控制器分別通過變壓比開關(guān)控制器和第二開關(guān)驅(qū)動電路連接DC-DC變換電路。

所述DC-DC變換電路包括依次連接的第二逆變電路、調(diào)壓變壓器和整流電路，所述第二逆變電路的輸入端連接輸入端高壓連接器，所述整流電路的輸出端連接輸出端切換開關(guān)，所述轉(zhuǎn)換控制器通過變壓比開關(guān)控制器連接調(diào)壓變壓器，轉(zhuǎn)換控制器通過第二開關(guān)驅(qū)動電路連接第二逆變電路。

所述第二逆變電路采用由四個絕緣柵雙極性晶體管IGBT構(gòu)成的全橋逆變電路。

所述第一逆變電路采用由四個絕緣柵雙極性晶體管IGBT構(gòu)成的全橋逆變電路。

該裝置還包括電壓檢測傳感器和輸入端開關(guān)，所述輸入端高壓連接器通過輸入端開關(guān)連接DC-DC變換電路的輸入端，所述電壓檢測傳感器設(shè)于輸入端高壓連接器和輸入端開關(guān)之間，所述轉(zhuǎn)換控制器分別連接電壓檢測傳感器和輸入端開關(guān)。

該裝置還包括第一濾波電路，所述輸入端高壓連接器通過第一濾波電路連接DC-DC變換電路的輸入端。

該裝置還包括第二濾波電路和第三濾波電路，所述輸出端切換開關(guān)通過第二濾波電路連接直流輸出端高壓連接器，輸出端切換開關(guān)通過第三濾波電路連接第一逆變電路。

所述轉(zhuǎn)換控制器連接有液晶顯示屏。

該裝置還包括分別與轉(zhuǎn)換控制器連接的計時器和工作狀態(tài)顯示燈。

該裝置還包括高壓連接線纜，所述輸入端高壓連接器、直流輸出端高壓連接器和交流輸出端高壓連接器分別通過一高壓連接線纜連接電動汽車的充電接口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

1.兩輛電動汽車通過本裝置可以實現(xiàn)充電續(xù)航功能，在附近沒有充電站時，為電動汽車的充電提供了新的方式，讓電量多的車給電量低的車充電，可替代現(xiàn)有的充電固定樁，方便人們出行。

2.本裝置通過濾波電路、DC-DC變換電路可以將直流轉(zhuǎn)換為電壓更高的直流輸出，在DC-DC電路之后加入逆變電路可以將直流轉(zhuǎn)換為交流，可實現(xiàn)直流充電和交流充電兩種方式，充電方式更為靈活。

3.本裝置設(shè)置第二開關(guān)驅(qū)動電路和變壓比開關(guān)控制器，通過轉(zhuǎn)換控制器調(diào)節(jié)DC-DC變換電路中的第二逆變電路和調(diào)壓變壓器，從而改變裝置輸出電壓的大小，能夠滿足不同型號電動汽車的充電電壓要求，更具有實用性和通用性。

4.本裝置在輸入端設(shè)有電壓檢測傳感器，能夠?qū)崟r判斷輸出電動汽車的電池電壓，控制轉(zhuǎn)換器通過判斷電壓檢測傳感器的測量值是否達(dá)到輸出電的閾值來控制輸入端開關(guān)，當(dāng)電池電壓不到閾值時，轉(zhuǎn)換控制器關(guān)閉輸入端開關(guān)，終止充電活動，使得充電過程更為安全可靠。

5.本裝置的電路通過輸出端切換開關(guān)選擇不同充電方式，電路結(jié)構(gòu)更為簡單，裝置體積小，便于攜帶，更容易普及使用。

6.本裝置包括計時器，能夠計算充電時間，該裝置還包括工作狀態(tài)顯示燈和液晶顯示屏，可以顯示充電裝置的工作狀態(tài)，液晶顯示屏能顯示充電時間、輸電量、輸電方式等信息，方便人們了解充電情況及控制充電過程。

7.本裝置還設(shè)置了多個濾波電路，以保證電動汽車之間電能交換過程中的電壓的穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為便攜式電力電子轉(zhuǎn)換裝置的電路連接框圖；

圖2為便攜式電力電子轉(zhuǎn)換裝置實現(xiàn)直流充電的使用示意圖；

圖3為便攜式電力電子轉(zhuǎn)換裝置實現(xiàn)交流充電的使用示意圖；

圖4為便攜式電力電子轉(zhuǎn)換裝置中DC-DC變換電路、輸出端切換開關(guān)和第一逆變電路的連接電路圖；

圖5為便攜式電力電子轉(zhuǎn)換裝置在直流電充電工作時的電路原理圖；

圖6為便攜式電力電子轉(zhuǎn)換裝置在交流電充電工作時的電路原理圖。

圖中標(biāo)號：1為輸入端高壓連接器，2為電壓檢測傳感器，3為輸入端開關(guān)，4為第一濾波電路，5為第二逆變電路，6為調(diào)壓變壓器，7為整流電路，8為輸出端切換開關(guān)，9為第三濾波電路，10為第二濾波電路，11為第一逆變電路，12為直流輸出端高壓連接器，13為交流輸出端高壓連接器，14為第二開關(guān)驅(qū)動電路，15為變壓比開關(guān)控制器，16為轉(zhuǎn)換控制器，17為第一開關(guān)驅(qū)動電路，18為DC-DC變換電路，19為A車，20為B車，21為第一快充口，22為第二快充口，23為慢充口，24為殼體，25為C車。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實施例以本實用新型技術(shù)方案為前提進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。

如圖1所示，一種便攜式電力電子轉(zhuǎn)換裝置，用于電動汽車之間相互充電，包括輸入端高壓連接器1、DC-DC變換電路18、輸出端切換開關(guān)8、第一逆變電路11、直流輸出端高壓連接器12、交流輸出端高壓連接器13和轉(zhuǎn)換控制器16，輸入端高壓連接器1連接DC-DC變換電路18的輸入端，DC-DC變換電路18的輸出端通過輸出端切換開關(guān)8分別連接第一逆變電路11的輸入端和直流輸出端高壓連接器12，輸出端切換開關(guān)8可以實現(xiàn)直流輸出端高壓連接器12、交流輸出端高壓連接器13兩個輸出端口的切換，同時集成有交流充電與直流充電的功能，且交流充電時共用直流充電的DC-DC變換電路18，使得整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，可降低生產(chǎn)成本，第一逆變電路11的輸出端連接交流輸出端高壓連接器13，轉(zhuǎn)換控制器16通過第一開關(guān)驅(qū)動電路17連接第一逆變電路11，轉(zhuǎn)換控制器16分別通過變壓比開關(guān)控制器15和第二開關(guān)驅(qū)動電路14連接DC-DC變換電路18，通過設(shè)置轉(zhuǎn)換控制器16、變壓比開關(guān)控制器15和第二開關(guān)驅(qū)動電路14，可以滿足不同電動汽車的不同充電需求。

其中，DC-DC變換電路18包括依次連接的第二逆變電路5、調(diào)壓變壓器6和整流電路7，第二逆變電路5的輸入端連接輸入端高壓連接器1，整流電路7的輸出端連接輸出端切換開關(guān)8，轉(zhuǎn)換控制器16通過變壓比開關(guān)控制器15連接調(diào)壓變壓器6，轉(zhuǎn)換控制器16通過第二開關(guān)驅(qū)動電路14連接第二逆變電路5。

該裝置還包括用于實現(xiàn)對提供電能的電動汽車充電狀態(tài)檢測的電壓檢測傳感器2和輸入端開關(guān)3，輸入端高壓連接器1通過輸入端開關(guān)3連接DC-DC變換電路18的輸入端，電壓檢測傳感器2設(shè)于輸入端高壓連接器1和輸入端開關(guān)3之間，轉(zhuǎn)換控制器16分別連接電壓檢測傳感器2和輸入端開關(guān)3，當(dāng)提供電能的電動汽車的剩余電量達(dá)到設(shè)定時，可以通過輸入端開關(guān)3及時斷開充電電路，達(dá)到保護(hù)提供電能的電動汽車的目的。

該裝置還包括第一濾波電路4，輸入端高壓連接器1通過第一濾波電路4連接DC-DC變換電路18的輸入端。

該裝置還包括第二濾波電路10和第三濾波電路9，輸出端切換開關(guān)8通過第二濾波電路10連接直流輸出端高壓連接器12，輸出端切換開關(guān)8通過第三濾波電路9連接第一逆變電路11。

如圖2所示，便攜式電力電子轉(zhuǎn)換裝置的內(nèi)部電路集成在殼體24內(nèi)，拿取更加方便，將現(xiàn)有電動汽車的直流充電口作為快充口與慢充口，充電時，輸送電能的A車19、便攜式電力電子裝置24和接受電能的B車20通過高壓連接線纜連接。A車19的第一快充口21連接本裝置的輸入端高壓連接器1，該裝置的直流輸出端高壓連接器12連接B車20的第二快充口22，將A車19的電池E1電壓升壓后再給B車20電池E2充電，或者，如圖3所示，該裝置的交流輸出端高壓連接器13連接C車25的慢充口23，將A車19電池的直流電逆變成交流電后，由慢充口端口L、N給C車25充電。可以通過轉(zhuǎn)換控制器16選擇兩種方式充電，更加靈活方便。

如圖4所示，第一逆變電路11和第二逆變電路5均采用由四個絕緣柵雙極性晶體管IGBT構(gòu)成的全橋逆變電路。圖3中開關(guān)K1-K4為輸出端切換開關(guān)8，使用直流充電時K1、K2閉合，K3、K4斷開，使用交流充電時K1、K2斷開，K3、K4閉合。

圖5所示為直流電充電方式的電路示意圖。第一濾波電路4包括濾波電容C1，DC-DC變換電路18中，第二逆變電路5包括IGBT功率管Q1、Q2、Q3和Q4，調(diào)壓變壓器6包括變壓器T1、以及變壓器T1的線圈上的波段開關(guān)，該波段開關(guān)連接變壓比開關(guān)控制器15，整流電路包括二極管D1、D2、D3、D4，第二濾波電路10包括電容C2。采用直流方式充電時，A車19的電池的直流高壓通過電容C1濾波后再由IGBT功率管Q1、Q4和Q2、Q3交替導(dǎo)通驅(qū)動變壓器T1的初級線圈，同時變壓器T1的次級線圈產(chǎn)生的交流電通過二極管D1、D2、D3、D4實現(xiàn)全橋整流的功能，經(jīng)過濾波電容C2濾波后可以給B車20的電池充直流電。轉(zhuǎn)換控制器16通過變壓比開關(guān)控制器15改變變壓器T1的初級線圈和次級線圈的匝數(shù)比，同時，轉(zhuǎn)換控制器16通過第二開關(guān)驅(qū)動電路14調(diào)節(jié)IGBT功率管Q1、Q2、Q3、Q4的占空比，來實現(xiàn)輸出電壓的調(diào)節(jié)，達(dá)到合適的電壓給B車20充電的目的。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)不同類型的電動汽車之間的不同充電，更具有廣泛使用性。

圖6所示為交流電的充電方式電路示意圖。第三濾波電路9包括濾波電容C3和濾波電感L1，第一逆變電路11包括IGBT功率管Q5、Q6、Q7和Q8。采用交流方式充電時，A車19的電池的直流高壓通過電容C1濾波后再由IGBT功率管Q1、Q4和Q2、Q3交替導(dǎo)通得到交流，交流經(jīng)變壓器T1調(diào)壓，再通過二極管D1、D2、D3、D4實現(xiàn)全橋整流的功能。經(jīng)過濾波電感L1和濾波電容C3濾波，得到直流電，此時IGBT功率管Q5、Q8和Q6、Q7交替導(dǎo)通來實現(xiàn)逆變功能，得到一個220V交流電壓，該交流電壓輸出給C車25的慢充口23，便可以實現(xiàn)A車19到C車25的慢充功能，該交流電除了充電還可以給家用用電設(shè)備使用。

該裝置還包括分別與轉(zhuǎn)換控制器16連接的計時器和工作狀態(tài)顯示燈，能夠給充電過程計時，并即時顯示充電狀態(tài)。

該裝置的轉(zhuǎn)換控制器16包括單片機(jī)電路，并連接有液晶顯示屏，可以顯示裝置的工作狀態(tài)及輸電量等信息，方便人們控制充電過程。