一种双向充电装置、电动汽车及电动汽车充电系统的制作方法

本申请涉及电动汽车领域，尤其涉及一种双向充电装置、电动汽车及汽车充电系统。

背景技术：

目前，电动汽车因为具有节约能源、噪音低、动力强等优点，使用数量越来越多，已逐渐取代传统汽车。但是当前电动汽车充电设施大多都是固定的充电桩或充电站，充电装置笨重，操作过程相对繁琐，且充电场地固定，不能随时随地地给电动汽车进行充电，难以应对电动汽车在户外行驶时续航不足的突发情况，导致了现有的电动汽车充电方式不灵活的技术问题。

技术实现要素：

本申请提供了一种双向充电装置、电动汽车及电动汽车充电系统，用于解决现有的电动汽车充电方式不灵活的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种双向充电装置，包括：蓄电池、供电模块和受电模块；

所述供电模块和所述受电模块分别与所述蓄电池电连接；

所述供电模块具体包括：高频逆变电路、第一谐波补偿电路和电能输出接口，且所述蓄电池、所述高频逆变电路、所述第一谐振补偿电路和所述电能输出接口依次电连接；

所述受电模块具体包括：整流滤波电路、第二谐振补偿电路和电能输入接口，且所述蓄电池、所述整流滤波电路、所述第二谐振补偿电路和所述电能输入接口依次电连接。

可选地，还包括：第一控制开关和第二控制开关；

所述高频逆变电路通过所述第一控制开关与所述蓄电池电连接；

所述整流滤波电路通过所述第二控制开关与所述蓄电池电连接。

可选地，所述高频逆变电路具体为全桥逆变电路。

可选地，所述整流滤波电路具体包括：整流电路、滤波电路和变压电路；

所述变压电路的输入端与所述第二谐振补偿电路的输出端电连接；

所述变压电路的输出端与所述整流电路的输入端电连接；

所述整流电路的输出端与所述滤波电路的输入端电连接；

所述滤波电路的输出端与所述蓄电池电连接。

可选地，所述第一谐振补偿电路和所述第二谐振补偿电路均为lc并联谐振电路。

可选地，所述电能输出接口和所述电能输入接口具体包括：有线接口和/或电磁能无线接口。

本申请第二方面提供了一种电动汽车，所述电动汽车装配有如本申请第一方面所述的双向充电装置。

可选地，所述双向充电装置的电能输出接口具体设置在所述电动汽车的车尾端，电能输入接口具体设置在所述电动汽车的车头端。

可选地，所述双向充电装置的电能输出接口具体设置在所述电动汽车的车头端，电能输入接口具体设置在所述电动汽车的车尾端。

本申请第三方面提供了一种电动汽车充电系统，包括：两台如本申请第二方面所述的电动汽车，且供电电动汽车的电能输出接口与受电电动汽车的电能输入接口电连接。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请提供了一种双向充电装置，包括：蓄电池、供电模块和受电模块；供电模块和受电模块分别与蓄电池电连接；供电模块具体包括：高频逆变电路、第一谐波补偿电路和电能输出接口，且蓄电池、高频逆变电路、第一谐振补偿电路和电能输出接口依次电连接；受电模块具体包括：整流滤波电路、第二谐振补偿电路和电能输入接口，且蓄电池、整流滤波电路、第二谐振补偿电路和电能输入接口依次电连接。

通过本申请提供的双向充电装置，通过供电电动汽车为受电电动汽车提供电能，充电地点不受设备安装点限制，可随时随地进行充电，解决了现有的电动汽车充电方式不灵活的技术问题。

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，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它的附图。

图1为本申请提供的一种双向充电装置的结构示意图；

图2为本申请提供的一种电动汽车的一个实施例的结构示意图；

图3为本申请提供的一种电动汽车充电系统的结构示意图；

图4为本申请提供的一种电动汽车充电系统的系统工作示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种双向充电装置、电动汽车及电动汽车充电系统，用于解决现有的电动汽车充电方式不灵活的技术问题。

为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请第一个实施例提供了一种双向充电装置，包括：蓄电池3、供电模块11和受电模块12；

供电模块11和受电模块12分别与蓄电池3电连接；

供电模块11具体包括：高频逆变电路112、第一谐波补偿电路113和电能输出接口，且蓄电池3、高频逆变电路112、第一谐振补偿电路113和电能输出接口依次电连接；

受电模块12具体包括：整流滤波电路123、第二谐振补偿电路122和电能输入接口，且蓄电池3、整流滤波电路、第二谐振补偿电路和电能输入接口依次电连接。

更具体地，还包括：第一控制开关111和第二控制开关124；

高频逆变电路112通过第一控制开关111与蓄电池3电连接；

整流滤波电路123通过第二控制开关124与蓄电池3电连接。

更具体地，高频逆变电路112具体为全桥逆变电路。

更具体地，整流滤波电路123具体包括：整流电路、滤波电路和变压电路；

变压电路的输入端与第二谐振补偿电路122的输出端电连接；

变压电路的输出端与整流电路的输入端电连接；

整流电路的输出端与滤波电路的输入端电连接；

滤波电路的输出端与蓄电池3电连接。

更具体地，第一谐振补偿电路113和第二谐振补偿电路122均为lc并联谐振电路。

更具体地，电能输出接口和电能输入接口具体包括：有线接口和/或电磁能无线接口。

需要说明的是，本实施例的供电模块11包括：第一控制开关111和依次与之串联在一起的高频逆变电路112、第一谐振补偿电路113、发射线圈114。该第一控制开关111闭合后供电电路与电动汽车蓄电池3相连接，电动汽车进入供电状态。控制开关的开合状态可由汽车表盘控制；第一控制开关111其中，蓄电池3为供电模块11提供电能；高频逆变电路112用于将蓄电池3提供的直流电转化为发射线圈114工作所需的高频交流电；第一谐振补偿电路113将整流所得的方波交流电转化为正弦式方波交流电，以提高供电模块11的功率和工作效率；发射线圈114用于将获得的特定频率的交流电信号转化为电磁信号并发射至空中。

本实施例的受电模块12包括：位于电动汽车头部的接收线圈121和依次与之串联的第二谐振补偿电路122、整流滤波电路123、第二控制开关124。该控制开关124闭合后连接电动汽车蓄电池3，电动汽车进入充电状态，相似地，第二控制开关124受控于汽车表盘。其中，接收线圈121通过谐振补偿与发射线圈114发生耦合，接收供电模块11发射出的电磁能量并将其转化为电能；整流滤波电路123用于将接收线圈121得到的电流进行整流处理以供蓄电池3充电使用。

另外基于现有技术，电动汽车中高频逆变电路112为全桥逆变电路；谐振补偿电路113/122采用lc并联谐振电路；整流滤波电路123为高频整流滤波电路，主要包括：整流电路，和与之依次串联的滤波电路、变压电路；用于获取符合电池充电标准的直流电流，为蓄电池3充电。

请参阅图2，本申请第二个实施例提供了一种电动汽车，电动汽车装配有如本申请第一个实施例的双向充电装置。

更具体地，双向充电装置的电能输出接口具体设置在电动汽车的车尾端，电能输入接口具体设置在电动汽车的车头端。

也可以设置为，双向充电装置的电能输出接口具体设置在电动汽车的车头端，电能输入接口具体设置在电动汽车的车尾端。

请参阅图3和图4，本申请第三个实施例提供了一种电动汽车充电系统，包括：两台如本申请第二个实施例的电动汽车，且供电电动汽车的电能输出接口与受电电动汽车b的电能输入接口电连接。

本实施例提供的充电系统运作由两辆电动汽车完成，即供电电动汽车a，受电电动汽车b。其工作流程如下：

通过供电电动汽车a闭合第一控制开关111，供电电动汽车a的供电模块开始工作。电流通过高频逆变模块112转化为高频的方波交流电，通过补偿网络113转化为正弦式方波交流电，最后经发射线圈114转化电磁能发射至空中。当受电电动汽车b处于供电电动汽车范围内时，两车对应线圈114、121通过谐振补偿电路具有相同频率，进入耦合状态，接收线圈121接收电磁能并将其转化为振荡电流。振荡电流通过输出整流模块123转化为充电所需电流，为充电电池充电。

以上提及的附图2、附图3和附图4，均为以无线充电为例进行的说明，即电能输出接口具体为发射线圈114，电能输入接口具体为接收线圈121，但也可以根据实际需求，将无线充电接口改为有线充电接口或者在无线充电接口的基础上增设有线充电接口均可，在此不做赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述，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。