CN103587484B - 一种电动汽车充电连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动汽车充电连接装置，包括低压直流稳压电源、充电连接确认电路和充电连接控制电路，充电连接确认电路是常开触点、指示灯、交流接触器线圈和蓄电池组成，低压直流稳压电源的输出给开关控制器的线圈供电，所述交流接触器的三相主触头作为将市电220V连接到车载充电机的通断开关；连接地线PE的触头开关还将充电连接控制电路的一端与车身地连接形成回路；所述充电连接控制电路在交流接触器的三相主触头K1闭合时，可发出充电使能信号给车载充电机使其工作。采用本发明用在电动汽车的充电装置中，可在充电时可判定车辆充电插头插座是否充分连接，同时可以实现自动通电保护和断电自动保护。

Description

一种电动汽车充电连接装置

技术领域

本发明涉及一种充电装置部件，特别涉及一种电动汽车家用充电的连接装置。

背景技术

随着环境保护的需要，新能源汽车将成为未来汽车工业发展的趋势和重点方向，其中电动汽车可能成为日趋量产化的车型。但是目前市面上所出现的和整车厂试验阶段所用的家用充电连接装置，基本都采用GB/T 20234.2—2011国标的接口标准，同时采用其充电模式1连接方式B的电路原理，其功能是：将220V交流电源接入车载充电机输入口，并进行接触侦测。该充电连接装置不具有一定的自动通断电保护及连接状态提示功能，这将会存在以下风险：a、使用人员无法判定充电连接装置与车辆充电机的连接状态以及220V是否接入；b、若在充电连接装置与车辆充电机的充电插座连接不充分情况下，就让充电连接装置的输出端输出220V交流电，可能导致电火花产生，存在安全风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动汽车充电连接装置，可在电动汽车充电时判定车辆充电插头插座是否充分连接，同时可以实现自动通电保护和断电自动保护。

为达到以上目的，本发明的技术方案如下：

方案一：电动汽车充电连接装置包括低压直流稳压电源、充电连接确认电路和充电连接控制电路，所述充电连接确认电路是由开关控制器的常开触点S1、指示灯、交流接触器和12V蓄电池组成，其中常开触点S1的一端串联上指示灯与车辆插头插座接口NC1连接，车辆插头插座接口NC1通过仪表指示灯接地，常开触点S1的另一端串联交流接触器的线圈后通过车辆插头插座接口NC2与12V蓄电池的正极相连；所述低压直流稳压电源的输出给开关控制器的线圈供电，所述交流接触器的三相主触头K1作为将市电220V的火线L、零线N和地线PE 连接到车载充电机的通断开关；其中连接地线PE的触点开关还将充电连接控制电路的一端与车身地连接形成回路；所述低压直流稳压电源由三相插头接市电220V供电，该三相插头同时通过交流接触器的三相主触头K1给车载充电机供电；所述充电连接控制电路是GB/T 20234.2—2011国标充电模式1连接方式B的连接确认电路如图2所示，其S3为机械锁止装置控制的常开触点，当充电连接装置与车辆连接正常锁止后S3将会闭合，当断开连接解锁后S3开路；所述充电连接控制电路在交流接触器的三相主触头K1闭合时，可发出充电使能信号给车载充电机使其工作。

方案二、电动汽车充电连接装置包括交流继电器，充电连接确认电路和充电连接控制电路，所述充电连接确认电路是由交流继电器的常开触点S1、指示灯和交流接触器的线圈和12V蓄电池组成，其中常开触点S1的一端串联上指示灯与车辆插头插座接口NC1连接，车辆插头插座接口NC1通过仪表指示灯接地，常开触点S1的另一端串联交流接触器的线圈后通过车辆插头插座接口NC2与12V蓄电池的正极相连；所述交流继电器由三相插头接市电220V供电，所述交流接触器的三相主触头K1作为将市电220V的火线L、零线N和地线PE 连接到车载充电机的通断开关；其中连接地线PE的触点开关还将充电连接控制电路的一端与车身地连接形成回路；所述交流接触器的三相主触头K1通过三相插头给车载充电机供电；所述充电连接控制电路GB/T 20234.2—2011国标充电模式1连接方式B的电路；所述充电连接控制电路在交流接触器的三相主触头K1闭合时，可发出充电使能信号给车载充电机使其工作。

本发明中所用的12V蓄电池可采用铅酸电池。

本发明的电动汽车充电连接装置的主要部件安装在电动汽车的充电装置的车辆接口的车辆插头里，当车辆接口的车辆插头和车辆插座连接时，电动汽车充电连接装置通过三相插头接上市电220V后，即可实现电路是否连通的判定。

当本发明电动汽车充电连接装置接上市电220V后，低压直流稳压电源输出直流给开关控制器供电，开关控制器的常开触点S1闭合，充电连接确认电路在车辆插头插座接口NC1和NC2都连接良好，即车辆插头和车辆插座连接良好时的情况下，该回路连通，指示灯点亮；同时线路中交流接触器线圈带电，其三个常开触点接通市电220V和车载充电机，为充电机充电做好准备。交流接触器的触点的接通将充电连接控制电路也接通，该电路类同GB/T 20234.2—2011中充电模式1连接方式B中充电连接确认电路，该电路通过车辆控制装置，采集RC两端的电压来控制车载充电机的启动。

当本发明电动汽车充电连接装置接上市电220V后，低压直流稳压电源输出直流给开关控制器供电，开关控制器的常开触点S1闭合，如果这时车辆插头插座接口NC1或NC2接触不好，充电连接确认电路不能连通，指示灯不亮，同时交流接触器没电不能闭合器常闭触头，车载充电机不能接通市电220V ；充电连接控制电路也不能接通，不给车载充电机发启动信号。这样就可避免当充电的车辆插头插座接触不良时，充电连接装置输出产生电火花现象以及人员无意触电事故的发生。

    采用本发明电动汽车充电连接装置接上市电220V后正常工作时，遇到突然断电时，低压直流稳压电源掉电不能输出直流给开关控制器供电，开关控制器的常开触点S1断开，指示灯熄灭，充电连接确认电路断开，交流接触器线圈掉电，其三相主触头K1断开，断开车载充电机和市电的连接，断开充电连接控制电路。整个充电系统高低压断电，防止12V铅酸电池电量的消耗，并实现断电保护和用户提示功能。

附图说明

图1是本发明一种电动汽车充电连接装置的电路原理图。

图2 GB/T 20234.2—2011国标充电模式1连接方式B的连接确认电路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

参见图1，一种电动汽车充电连接装置，包括低压直流稳压电源1、充电连接确认电路4和充电连接控制电路5，其中大部分处于车辆接口的车辆插头部位，充电连接确认电路4是由开关控制器2的常开触点S1、指示灯3、交流接触器6的线圈和12V蓄电池组成。常开触点S1的一端串联上指示灯3与车辆插头插座接口NC1连接，车辆插头插座接口NC1通过仪表指示灯接地，常开触点S1的另一端串联交流接触器6的线圈后通过车辆插头插座接口NC2与12V蓄电池的正极相连，这样就形成充电连接确认电路4。

低压直流稳压电源1的输出给开关控制器2的线圈供电，低压直流稳压电源由车辆接口的三相插头接市电220V的火线L和零线N供电。

交流接触器6的三相主触头K1作为将市电220V的火线L、零线N和地线PE 连接到车载充电机的通断开关；车辆接口的三相插头通过交流接触器6的三相主触头K1给车载充电机供电。

充电连接控制电路是GB/T 20234.2—2011国标充电模式1连接方式B的电路；充电连接控制电路由机械锁止机构控制触点S3和RC回路串接车辆控制装置而成；交流接触器6的连接地线PE的K1触点开关还将充电连接控制电路一端与车身地连接形成回路。当交流接触器6的三相主触头K1闭合时，车辆控制装置检测到RC两端电压，可发出充电使能信号给车载充电机使其工作。

低压直流稳压电源1可采用为5V或12V的直流稳压源，只要可以驱动控制开关控制装置2即可，相应的开关控制装置2可以为直流5V或直流12V驱动的继电器、MOS管或三极管。

将低压直流稳压电源1和开关控制装置2合并，才采用一个交流控制线圈的继电器代替。

充电连接确认指示灯3可以为灯泡或发光二极管，交流接触器6为12V直流电压控制线圈3路常开1路常闭的交流接触器。

本发明的自动通断电控制的整个实现过程如下：

1、自动通电保护过程：

如图1，本发明的大部分器件集成到车辆接口的车辆插头部分，首先将插头连接在3孔220V交流插座上（车辆插头未连接车辆插座），此时S1闭合，指示灯3未亮及交流接触器6开关K1未闭合，则车辆插头未输出220V交流电。此状态可提示用户220V未输出，车辆插头未插入或接触不良，可以防止人员接触车辆插头的意外触电事故发生。

当用户将车辆插头正确接入车辆插座后，充电连接确认电路4形成回路，使充电连接指示灯3点亮和交流接触器线圈通电K1闭合，则220V交流输出给充电机。此状态提示用户220V输出和车辆插头连接正常。同时当K1闭合后充电连接控制电路5形成回路，使其车辆控制装置检测到RC两端电压，从而通过车辆控制器（BMS等）发充电使能信号1给充电机，使其工作。

2、自动断电保护过程：

若在充电过程中，突然电网断电，则使图1中低压直流稳压电源1输出0V电压，导致开关控制装置2的S1断开，从而充电连接确认电路4开路，充电连接确认指示灯3熄灭，使交流接触器6的线圈断电致K1断开，并使充电连接控制电路5开路，使整个充电系统高低压断电，防止12V铅酸电池电量的消耗，并实现断电保护和用户提示功能。

在电网停电再恢复电后，可自动执行实现自动通电，继续充电。

Claims (8)

1.一种电动汽车充电连接装置，它包括低压直流稳压电源（1）、充电连接确认电路（4）和充电连接控制电路（5），充电连接确认电路包括交流接触器，所述交流接触器的三相主触头（K1）作为将市电220V的火线L、零线N和地线PE 连接到车载充电机的通断开关；其中连接地线PE的触点开关还将充电连接控制电路的一端与车身地连接形成回路；所述低压直流稳压电源由三相插头接市电220V供电，该三相插头同时通过交流接触器的三相主触头（K1）给车载充电机供电；所述充电连接控制电路在交流接触器的三相主触头(K1)闭合时，可发出充电使能信号给车载充电机使其工作；其特征在于：所述充电连接确认电路还包括开关控制器（2）的常开触点（S1）、指示灯（3）、交流接触器（6）的线圈 和12V蓄电池，其中常开触点（S1）的一端串联上指示灯与车辆插头插座接口（NC1）连接，车辆插头插座接口（NC1）通过仪表指示灯接地，常开触点（S1）的另一端串联交流接触器（6）的线圈后通过车辆插头插座接口（NC2）与12V蓄电池的正极相连；所述低压直流稳压电源（1）的输出给开关控制器（2）的线圈供电。

2.根据权利要求1所述的电动汽车充电连接装置，其特征在于：所述交流接触器（6）为12V直流电压控制线圈的交流接触器。

3.根据权利要求2所述的电动汽车充电连接装置，其特征在于：所述低压直流稳压电源为5V的直流稳压源，所述开关控制器为直流5V驱动的继电器、MOS管或三级管。

4.根据权利要求2所述的电动汽车充电连接装置，其特征在于：所述低压直流稳压电源为12V的直流稳压源，所述开关控制器为直流12V驱动的继电器、MOS管或三级管。

5.根据权利要求2所述的电动汽车充电连接装置，其特征在于：所述充电连接确认电路中还串接了保险电阻。

6.一种电动汽车充电连接装置，其特征在于：它包括交流继电器，充电连接确认电路（4）和充电连接控制电路（5），所述充电连接确认电路（4）包括交流继电器的常开触点（S1）、指示灯（3）和交流接触器（6）的线圈和12V蓄电池，其中常开触点（S1）的一端串联上指示灯与车辆插头插座接口（NC1）连接，车辆插头插座接口（NC1）通过仪表指示灯接地，常开触点（S1）的另一端串联交流接触器（6）的线圈后通过车辆插头插座接口（NC2）与12V蓄电池的正极相连；所述交流继电器由三相插头接市电220V供电，所述交流接触器的三相主触头（K1）作为将市电220V的火线L、零线N和地线PE 连接到车载充电机的通断开关；其中连接地线PE的触点开关还将充电连接控制电路的一端与车身地连接而形成回路；所述交流接触器的三相主触头（K1）通过三相插头给车载充电机供电；所述充电连接控制电路在交流接触器的PE在交流接触器的三相主触头(K1)闭合时接通，发出充电使能信号给车载充电机使其工作。

7.根据权利要求6所述的电动汽车充电连接装置，其特征在于:所述交流接触器（6）为12V直流电压控制线圈的交流接触器。

8.根据权利要求6所述的电动汽车充电连接装置，其特征在于: 所述充电连接确认电路中还串接了保险电阻。