CN104723897A - 交直流一体智能充电连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种交直流一体智能充电连接装置，属于电动车充电桩领域，包括充电桩、直流充电机、单相交流充电机、三相交流充电机和控制器，设有交直流充电插座，交直流充电插座包括直流充电针、单相交流充电针、三相交流充电针、接地针和两根辅助针，直流充电机、单相交流充电机、三相交流充电机和控制器的输出端分别通过开断装置并联到交直流充电插座的直流充电针、单相交流充电针、三相交流充电针和六根辅助针，开断装置设有三个开关，使电动车的先对充电桩数量增高，充电方便性增高。

Description

交直流一体智能充电连接装置
技术领域
本发明提供一种交直流一体智能充电连接装置，属于电动车充电桩领域。
背景技术
随着石油能源的不断枯竭，经济高效并且能源可再生的电动车被人们所不断接受，由于电动车的用途不同，制造厂家也不相同，所以电动车的充电类型大致分为三种，直流充电、单相交流充电和三相交流充电3种方式，因此充电站中的充电桩一般也分为直流充电桩、单相交流充电桩和三相交流充电桩，甚至充电站也有的因此而分成直流充电站、单相交流充电站和三相交流充电站，导致了相应充电类型的车辆仅仅可以找与其对应的充电站甚至充电桩进行充电，这样就造成了电动车的相对充电桩数量较少，大大的降低了充电方便性。
发明内容
本发明目的在于提供一种交直流一体智能充电连接装置，使电动车的先对充电桩数量增高，充电方便性增高。
本发明所述的交直流一体智能充电连接装置，包括充电桩、直流充电机、单相交流充电机、三相交流充电机和控制器，设有交直流充电插座，交直流充电插座包括直流充电针、单相交流充电针、三相交流充电针、接地针和两根辅助针，直流充电机、单相交流充电机、三相交流充电机和控制器的输出端分别通过开断装置并联到交直流充电插座的直流充电针、单相交流充电针、三相交流充电针和六根辅助针，开断装置设有三个开关。
所述的交直流一体智能充电连接装置，现有的直流充电机、单相交流充电机和三相交流充电机完全可以实现，直流充电机、单相交流充电机和三相交流充电机通过现有的充电桩开断装置连接到交直流充电插头的直流充电针正负极针、单相交流充电针火零线针和三相交流充电针三相针，交直流充电插座设有两根辅助电源针，供应充电时电动车的控制装置的直流电源，当电动车到达任何一个充电站的任何一个充电桩都可以充电，仅仅需要通过开断装置控制直流充电机、单相交流充电机或三相交流充电机与交直流充电插座的相应针导通充电即可，大大的提高了电动车的相对充电桩数量，大大的提高了便利程度，不需要找专门对应其充电类型的充电站或充电桩，到任何一个充电站即可充电，解决了现有电动汽车充电难的问题。
所述的交直流一体智能充电连接装置，交直流充电插座的三相交流充电针的其中一根针与单相交流充电针的火线针和直流充电针的正极针为同一根充电针，三相交流充电针的另一根充电针与直流充电针的负极针为同一根充电针，两根辅助针为连接确认辅助针，控制器设 有无线通信模块。交直流充电插座可使用现有的三相交流插座进行替换，三相交流插座针数多，且耐压等级高，将三个火线端连接三相交流充电机的三相充电针，其中一相充电针分别通过开断装置的不同接口连接直流电机的正极输出端和单相交流充电机的火线输出端，这样就节省了两个充电针占用的位置，另一相充电针通过开断装置连接到直流充电机的负极，使该针在直流充电时充当负极充电针，单相交流充电时充当负极充电针，这样又节省了两个充电针占用的位置，由于有开断装置可以将各线路断开，所以在进行三相交流充电时，连接单相交流充电机和直流充电机的连接线时断开并悬挂着的，所以不会产生相互之间的影响，将两根辅助针作为连接确认针，并且控制器通过无线通信模块与电动车的控制装置进行数据通信，并且由电动车自带辅助电源，这样又节省了四根辅助针，由于节省了4个充电针及其占用的位置和四根辅助针，充电插座上仅仅需要预留六根针，这样就可以大大的减小交直流充电插座的体积，降低其空间占用率。
所述的所述的交直流一体智能充电连接装置，交直流充电插座还设有两根辅助电源针，两根辅助电源针连接到控制器的辅助电源输出端。避免了电动车还需要设置辅助电源，在交直流充电插座上额外设置两根辅助针作为辅助电源针，保证了电动车在充电时有直流电源供应。
所述的所述的交直流一体智能充电连接装置，开断装置包括继电器A、继电器B和继电器C，直流充电机的正极和负极输出端通过继电器A的两个常开触点连接到三相交流充电针的任意两根充电针，单相交流充电机的火线输出端和直流充电机的通过继电器B连接到三相交流充电针任意两根充电针，三相交流充电机的三相输出端通过继电器C的三个常开触点连接到三相交流充电针的三根充电针，设有控制继电器，继电器A、继电器B和继电器C的线圈的一端分别通过其另一个常开触点和控制继电器的常开触点连接到电源，继电器A、继电器B和继电器C的线圈的一端还分别通过开关连接到其另一个常开触点，继电器A、继电器B和继电器C的线圈的另一端接地，控制继电器的线圈分别通过直流变压器连接到直流充电机输出端，和通过变压器和整流桥连接到单相交流充电机和三相交流充电机的输出端。直流充电机、单相交流充电机和三相交流充电机通过三个继电器的常开触点连接到交直流充电插座的相应针，使充电机与交直流充电插座之间通过三个继电器来控制通断，而三个继电器的线圈又由控制继电器来控制，只要充电机开始向外输出电，控制继电器的线圈就会通过直流变压器或逆变器得到高电平，使其常开触点闭合，其常开触点闭合后，三个继电器就具备了接通的基础，当驾驶员将电动车与充电桩连接后，可以选择与充电类型相对应的开关并闭合，这时充电机的电才会给电动车充电，开关保证了在闭合前，充电枪连接线上不会出现电流，保证了安全性，当充电完成后，充电机会自动停电，充电机停电后，控制继电器以及三个继 电器均归位，驾驶员断开开关离开即可。
所述的电动车线路连接选择装置，与权利要求2和3所述的交直流一体智能充电连接装置配合，包括电动车电池、单相整流器和三相整流器，其特征在于，设有线路选择装置、充电连接线，充电连接线两端的充电插头上设有触点，两端的触点通过电线连接，交直流充电插座上也设有三个触点，三个触点分别连接到三个开关不与电源连接的一端，交直流充电插座上的触点与充电连接线一端的触点配合，充电连接线另一端的触点与线路选择装置上的触点相互配合，线路选择装置设有继电器D、继电器E和继电器F，继电器D、继电器E和继电器F的线圈一端分别连接到三个触点，另一端接地，充电连接线对应直流充电机正负极输出端的两个接头通过继电器D的两个常开触点直接连接到电池正负极，充电连接线对应单相交流充电机火线端和直流充电机负极输出端通过继电器E的两个常开触点连接到单相整流器的火线和零线接口，充电连接线对应三相充电机三相输出端的三个接头通过继电器F的三个常开触点连接到三相整流器的三相接口。
所述的电动车线路连接选择装置，安装在电动车上，其上的继电器通过触点随交直流一体智能充电连接装置动作，保证在驾驶员闭合相应充电方式的开关后，电动车线路连接选择装置会相应地将线路直接将电池或相应的整流器与交直流充电插座的相应针对应；当驾驶员闭合代表直流的开关时，继电器D的线圈会通过触点得电，使其常开触点闭合，从而使充电连接线连接正常后，电动车内部的线路直接连接到电动车电池的正负极；当驾驶员闭合代表代表单相交流充电的开关时，继电器E的线圈会通过触点得电，使继电器E的常开触点闭合，电动车内的线路直接连接到单相整流器的火线和零线接点，通过充电连接线直接连接到电动车电池的正负极；当驾驶员闭合代表代表三相交流充电的开关时，继电器F的线圈会闭合，使三相整流器通过充电连接线连接到三相交流充电机，保证了电动汽车内部可以随交直流一体智能充电连接装置选择的充电方式，进行随动线路选择性接通，保证电动汽车可以与交直流一体智能充电连接装置配合进行充电。
所述的电动车线路连接选择装置，线路选择装置设有辅助电源。使电动车自带辅助电源，这样交直流充电插座就可以不用设置辅助电源针，使交直流充电插座的体积进一步减小。
本发明与现有技术相比有益效果为：
所述的交直流一体智能充电连接装置，现有的直流充电机、单相交流充电机和三相交流充电机完全可以实现，直流充电机、单相交流充电机和三相交流充电机通过现有的充电桩开断装置连接到交直流充电插头的直流充电针正负极针、单相交流充电针火零线针和三相交流充电针三相针，交直流充电插座设有两根辅助电源针，供应充电时电动车的控制装置的直流电源，当电动车到达任何一个充电站的任何一个充电桩都可以充电，仅仅需要通过开断装置 控制直流充电机、单相交流充电机或三相交流充电机与交直流充电插座的相应针导通充电即可，大大的提高了电动车的相对充电桩数量，大大的提高了便利程度，不需要找专门对应其充电类型的充电站或充电桩，到任何一个充电站即可充电，解决了现有电动汽车充电难的问题。
所述的交直流充电插座，交直流充电插座可使用现有的三相交流插座进行替换，三相交流插座针数多，且耐压等级高，将三个火线端连接三相交流充电机的三相充电针，其中一相充电针分别通过开断装置的不同接口连接直流电机的正极输出端和单相交流充电机的火线输出端，这样就节省了两个充电针占用的位置，另一相充电针通过开断装置连接到直流充电机的负极，使该针在直流充电时充当负极充电针，单相交流充电时充当负极充电针，这样又节省了两个充电针占用的位置，由于有开断装置可以将各线路断开，所以在进行三相交流充电时，连接单相交流充电机和直流充电机的连接线时断开并悬挂着的，所以不会产生相互之间的影响，将两根辅助针作为连接确认针，并且控制器通过无线通信模块与电动车的控制装置进行数据通信，并且由电动车自带辅助电源，这样又节省了四根辅助针，由于节省了4个充电针及其占用的位置和四根辅助针，充电插座上仅仅需要预留六根针，这样就可以大大的减小交直流充电插座的体积，降低其空间占用率。
所述的辅助电源针，避免了电动车还需要设置辅助电源，在交直流充电插座上额外设置两根辅助针作为辅助电源针，保证了电动车在充电时有直流电源供应。
所述的开断装置，直流充电机、单相交流充电机和三相交流充电机通过三个继电器的常开触点连接到交直流充电插座的相应针，使充电机与交直流充电插座之间通过三个继电器来控制通断，而三个继电器的线圈又由控制继电器来控制，只要充电机开始向外输出电，控制继电器的线圈就会通过直流变压器或逆变器得到高电平，使其常开触点闭合，其常开触点闭合后，三个继电器就具备了接通的基础，当驾驶员将电动车与充电桩连接后，可以选择与充电类型相对应的开关并闭合，这时充电机的电才会给电动车充电，开关保证了在闭合前，充电枪连接线上不会出现电流，保证了安全性，当充电完成后，充电机会自动停电，充电机停电后，控制继电器以及三个继电器均归位，驾驶员断开开关离开即可。
所述的电动车线路连接选择装置，安装在电动车上，其上的继电器通过触点随交直流一体智能充电连接装置动作，保证在驾驶员闭合相应充电方式的开关后，电动车线路连接选择装置会相应地将线路直接将电池或相应的整流器与交直流充电插座的相应针对应；当驾驶员闭合代表直流的开关时，继电器D的线圈会通过触点得电，使其常开触点闭合，从而使充电连接线连接正常后，电动车内部的线路直接连接到电动车电池的正负极；当驾驶员闭合代表代表单相交流充电的开关时，继电器E的线圈会通过触点得电，使继电器E的常开触点闭合， 电动车内的线路直接连接到单相整流器的火线和零线接点，通过充电连接线直接连接到电动车电池的正负极；当驾驶员闭合代表代表三相交流充电的开关时，继电器F的线圈会闭合，使三相整流器通过充电连接线连接到三相交流充电机，保证了电动汽车内部可以随交直流一体智能充电连接装置选择的充电方式，进行随动线路选择性接通，保证电动汽车可以与交直流一体智能充电连接装置配合进行充电。
所述的辅助电源，使电动车自带辅助电源，这样交直流充电插座就可以不用设置辅助电源针，使交直流充电插座的体积进一步减小。
附图说明
图1为本发明实施例1电气原理图；
图2为实施例2电气原理图；
图3为实施例3电气原理图；
图4为电动车线路连接选择装置电气原理图。
图中：1、直流充电机；2、单相交流充电机；3、三相交流充电机；4、交直流充电插座；5、开断装置；6、继电器A；7、继电器B；8、继电器C；9、开关；10、控制继电器；11、直流变压器；12、整流桥；13、辅助针；14、直流充电针；15、单相交流充电针；16、三相交流充电针；17、电动车电池；18、单相整流器；19、三相整流器；20、触点；21、继电器D；22、继电器E；23、继电器F。
具体实施方式
下面结合本发明对交直流一体智能充电连接装置实施例做进一步说明：
实施例1：如图1所示，本发明所述的交直流一体智能充电连接装置，包括充电桩、直流充电机、单相交流充电机、三相交流充电机和控制器，设有交直流充电插座，交直流充电插座包括直流充电针、单相交流充电针、三相交流充电针、接地针和两根辅助针，直流充电机、单相交流充电机、三相交流充电机和控制器的输出端分别通过开断装置并联到交直流充电插座的直流充电针、单相交流充电针、三相交流充电针和六根辅助针，开断装置设有三个开关。
实施例2：在实施例1所述的结构基础上，如图2所示，交直流充电插座的三相交流充电针的其中一根针与单相交流充电针的火线针和直流充电针的正极针为同一根充电针，三相交流充电针的另一根充电针与直流充电针的负极针为同一根充电针。
实施例3：在实施例2所述的结构基础上，如图3所示，交直流充电插座还设有两根辅助电源针，两根辅助电源针连接到控制器的辅助电源输出端。
实施例4：在实施例2所述的结构基础上，开断装置包括继电器A、继电器B和继电器 C，直流充电机的正极和负极输出端通过继电器A的两个常开触点连接到三相交流充电针的任意两根充电针，单相交流充电机的火线输出端和直流充电机的通过继电器B连接到三相交流充电针任意两根充电针，三相交流充电机的三相输出端通过继电器C的三个常开触点连接到三相交流充电针的三根充电针，设有控制继电器，继电器A、继电器B和继电器C的线圈的一端分别通过其另一个常开触点和控制继电器的常开触点连接到电源，继电器A、继电器B和继电器C的线圈的一端还分别通过开关连接到其另一个常开触点，继电器A、继电器B和继电器C的线圈的另一端接地，控制继电器的线圈分别通过直流变压器连接到直流充电机输出端，和通过变压器和整流桥连接到单相交流充电机和三相交流充电机的输出端。
下面结合本发明对电动车线路连接选择装置实施例做进一步说明：
实施例1：如图4所示，所述的电动车线路连接选择装置，与权利要求1所述的交直流一体智能充电连接装置配合包括电动车电池、单相整流器和三相整流器，设有线路选择装置、充电连接线，设有触点，交直流充电插座上也设有三个触点，触点通过充电连接线内的电线连接，三个触点分别连接到三个开关不与电源连接的一端，交直流充电插座上的触点与充电连接线一端的触点配合，充电连接线另一端的触点与线路选择装置上的触点相互配合，线路选择装置设有继电器D、继电器E和继电器F，继电器D、继电器E和继电器F的线圈一端分别连接到三个触点，另一端接地，充电连接线对应直流充电机正负极输出端的两个接头通过继电器D的两个常开触点直接连接到电池正负极，充电连接线对应单相交流充电机火线端和直流充电机负极输出端通过继电器E的两个常开触点连接到单相整流器的火线和零线接口，充电连接线对应三相充电机三相输出端的三个接头通过继电器F的三个常开触点连接到三相整流器的三相接口。
实施例2：在实施例1所述的结构基础上，线路选择装置设有辅助电源。
操作步骤与工作原理：
所述的交直流一体智能充电连接装置，现有的直流充电机、单相交流充电机和三相交流充电机完全可以实现，直流充电机、单相交流充电机和三相交流充电机通过现有的充电桩开断装置连接到交直流充电插头的直流充电针正负极针、单相交流充电针火零线针和三相交流充电针三相针，交直流充电插座设有两根辅助电源针，供应充电时电动车的控制装置的直流电源，当电动车到达任何一个充电站的任何一个充电桩都可以充电，仅仅需要通过开断装置控制直流充电机、单相交流充电机或三相交流充电机与交直流充电插座的相应针导通充电即可，大大的提高了电动车的相对充电桩数量，大大的提高了便利程度，不需要找专门对应其充电类型的充电站或充电桩，到任何一个充电站即可充电，解决了现有电动汽车充电难的问题。
所述的交直流充电插座，交直流充电插座可使用现有的三相交流插座进行替换，三相交流插座针数多，且耐压等级高，将三个火线端连接三相交流充电机的三相充电针，其中一相充电针分别通过开断装置的不同接口连接直流电机的正极输出端和单相交流充电机的火线输出端，这样就节省了两个充电针占用的位置，另一相充电针通过开断装置连接到直流充电机的负极，使该针在直流充电时充当负极充电针，单相交流充电时充当负极充电针，这样又节省了两个充电针占用的位置，由于有开断装置可以将各线路断开，所以在进行三相交流充电时，连接单相交流充电机和直流充电机的连接线时断开并悬挂着的，所以不会产生相互之间的影响，将两根辅助针作为连接确认针，并且控制器通过无线通信模块与电动车的控制装置进行数据通信，并且由电动车自带辅助电源，这样又节省了四根辅助针，由于节省了4个充电针及其占用的位置和四根辅助针，充电插座上仅仅需要预留六根针，这样就可以大大的减小交直流充电插座的体积，降低其空间占用率。

Claims (6)

1.一种交直流一体智能充电连接装置，包括充电桩、直流充电机(1)、单相交流充电机(2)、三相交流充电机(3)和控制器，其特征在于，设有交直流充电插座(4)，交直流充电插座(4)包括直流充电针(14)、单相交流充电针(15)、三相交流充电针(16)、接地针和两根辅助针(13)，直流充电机(1)、单相交流充电机(2)、三相交流充电机(3)和控制器的输出端分别通过开断装置(5)并联到交直流充电插座(4)的直流充电针(14)、单相交流充电针(15)、三相交流充电针(16)和六根辅助针(13)，开断装置(5)设有三个开关(9)。
2.根据权利要求1所述的交直流一体智能充电连接装置，其特征在于，交直流充电插座(4)的三相交流充电针(16)的其中一根针与单相交流充电针(15)的火线针和直流充电针(14)的正极针为同一根充电针，三相交流充电针(16)的另一根充电针与直流充电针(14)的负极针为同一根充电针，两根辅助针(13)为连接确认辅助针(13)，控制器设有无线通信模块。
3.根据权利要求2所述的交直流一体智能充电连接装置，其特征在于，交直流充电插座(4)还设有两根辅助电源针，两根辅助电源针连接到控制器的辅助电源输出端。
4.根据权利要求2或3所述的交直流一体智能充电连接装置，其特征在于，开断装置(5)包括继电器A(6)、继电器B(7)和继电器C(8)，直流充电机(1)的正极和负极输出端通过继电器A(6)的两个常开触点(20)连接到三相交流充电针(16)的任意两根充电针，单相交流充电机(2)的火线输出端和直流充电机(1)的通过继电器B(7)连接到三相交流充电针(16)任意两根充电针，三相交流充电机(3)的三相输出端通过继电器C(8)的三个常开触点(20)连接到三相交流充电针(16)的三根充电针，设有控制继电器(10)，继电器A(6)、继电器B(7)和继电器C(8)的线圈的一端分别通过其另一个常开触点(20)和控制继电器(10)的常开触点(20)连接到控制器辅助电源输出端，继电器A(6)、继电器B(7)和继电器C(8)的线圈的一端还分别通过开关(9)连接到其另一个常开触点(20)，继电器A(6)、继电器B(7)和继电器C(8)的线圈的另一端接地，控制继电器(10)的线圈分别通过直流变压器(11)连接到直流充电机(1)输出端，和通过变压器和整流桥(12)连接到单相交流充电机(2)和三相交流充电机(3)的输出端。
5.一种电动车线路连接选择装置，其特征在于，与权利要求2和3所述的交直流一体智能充电连接装置配合，包括电动车电池(17)、单相整流器(18)和三相整流器(19)，其特征在于，设有线路选择装置、充电连接线，充电连接线两端的充电插头上设有触点(20)，两端的触点(20)通过电线连接，交直流充电插座(4)上也设有三个触点(20)，三个触点(20)分别连接到三个开关(9)不与电源连接的一端，交直流充电插座(4)上的触点(20)与充电连接线一端的触点(20)配合，充电连接线另一端的触点(20)与线路选择装置上的触点(20)相互配合，线路选择装置设有继电器D(21)、继电器E(22)和继电器F(23)，继电器D(21)、继电器E(22)和继电器F(23)的线圈一端分别连接到三个触点(20)，另一端接地，充电连接线对应直流充电机(1)正负极输出端的两个接头通过继电器D(21)的两个常开触点(20)直接连接到电池正负极，充电连接线对应单相交流充电机(2)火线端和直流充电机(1)负极输出端通过继电器E(22)的两个常开触点(20)连接到单相整流器(18)的火线和零线接口，充电连接线对应三相充电机三相输出端的三个接头通过继电器F(23)的三个常开触点(20)连接到三相整流器(19)的三相接口。
6.根据权利要求5所述的电动车线路连接选择装置，其特征在于，线路选择装置设有辅助电源。
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