本发明提供了一种移动补电车电源系统，包括直流充电接口、储能电路、供电电路、充电机电路、主控电路及直流放电接口；所述充电机电路上还设置有充放电单元，所述充放电单元用于为储能电路反向充电，以及给电动汽车充电。本发明通过在现有移动补电车电源系统的充电机电路中增设充放电单元，不但能够随时随地为电动汽车进行快速补电，还能通过充放电单元的放电功能，将电动汽车电池电量为储能电路反向充电给移动补电车，或是利用电动汽车对电动汽车进行充电，便于故障车辆检修，突破现有移动补电车的充电局限性。