CN104821642B - 一种用于电动乘用车的交流充电控制器及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电动乘用车的交流充电控制器及方法，交流充电控制器包括箱体、电流互感器、接触器、控制器部件和接线端子，箱体包括上盖和底座，上盖卡接在底座上，底座的底壁上设有横、纵分布的若干根加强固定安装条，各加强固定安装条相接处设有固定安装孔，固定安装孔用于将电流互感器、接触器、控制器部件和接线端子固定在箱体的底座上，控制器部件分别与电流互感器、接触器和接线端子相连接，底座的一侧还设有进线螺母、另一侧设有出线螺母；本发明体积小，便于安装，具备远程通信功能，防尘、防水，防护等级满足室外IP56级，能保证长期安全稳定运行，安全可靠，具有良好的应用前景。

Description

一种用于电动乘用车的交流充电控制器及方法

技术领域

本发明属于电动汽车充电设备的控制技术领域，具体涉及一种用于电动乘用车的交流充电控制器及方法。

背景技术

在能源短缺、环境污染严重、全球气候变暖的背景下，电动汽车作为一种新型交通工具，在节能减排、保障石油供应安全以及遏制气候变暖、促进人类与环境和谐发展等方面具有传统汽车不可比拟的优势，目前已成为各国政府、汽车生产商以及能源企业关注的焦点。根据国家《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》、新一轮新能源汽车推广计划（2013 -2015年）及国家《大气污染防治行动计划》，国家电网公司经营区内，预计到2015年电动汽车保有量28.2万辆，2020年达到400万辆。

受以上因素以及私人购车补贴和政府采购的影响，全国很多城市都在建设充电设施，以支持当地新能源汽车产业的发展，在国家电网公司“十二五电动汽车充换电设施规划”的政策引导下,全国电动汽车充换电设施的建设正向一个发展高峰迈进。

由于电动汽车由于其充电需求的随机性比较大，对电网的要求和智能化充电站的需求也相应的有所提高，而大量建设特定场所向电动乘用车充电站，势必要求很多的占地面积，使得本来就非常紧缺的土地资源变得更加严峻，因此建立资源利用率高的智能充电站的已成为乘用车充电设施建设的一种发展趋势，因此，建设一种小体积、功能完备、安装方便的电动乘用车交流充电控制器也成为一种必然。

同时，国内目前充电技术/设备企业的产品研发与产品更新主要针对用户使用舒适性，而关于电动乘用车交流充电设备建设模式选择的研究未形成体系化思想，大规模电动汽车的充电需求如不加以管理必然对电网造成冲击，必须采取可行的调度措施，实现对充电负载的削峰填谷，增强电网运行的可靠性与经济性，也是当前电动乘用车交流充电控制器急需解决的问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题是克服上述电动乘用车充电站建设所存在的问题。本发明的用于电动乘用车的交流充电控制器及方法，体积小，便于安装，具备远程通信功能，利用CAN总线集中管理，对充电数据进行集中后进行监控和数据远传，实现对充电负载的削峰填谷，增强电网运行的可靠性与经济性，并具有过流、过压等保护功能，提供可靠的电气安全防护，可防尘、防水，能保证长期安全稳定运行，具有良好的应用前景。

为了达到上述的目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于电动乘用车的交流充电控制器，其特征在于：包括箱体、电流互感器、接触器、控制器部件和接线端子，所述箱体包括上盖和底座，所述上盖卡接在底座上，所述底座的底壁上设有横、纵分布的若干根加强固定安装条，各加强固定安装条相接处设有固定安装孔，固定安装孔用于将电流互感器、接触器、控制器部件和接线端子固定在箱体的底座上，所述控制器部件分别与电流互感器、接触器和接线端子相连接，所述底座的一侧还设有进线螺母、另一侧设有出线螺母；

所述控制器部件包括控制模块、通讯接口、电压互感器与保护模块，所述控制模块分别与适用于电动乘用车交流充电设备的充电方式相连接；

所述电流互感器用于进行电流采集，自带过流保护功能，当采集的电流超过负荷电流定值发出告警信号；

所述电压互感器用于进行电压采集，并具有过压保护功能，当采集的电压超过过压保护定值或低于欠压保护定值，控制模块控制电动乘用车交流充电设备停止充电；

所述保护模块用于实现接地连续性检测功能。

前述的一种用于电动乘用车的交流充电控制器，其特征在于：所述箱体的长度为350mm、宽度为250mm、高度为100mm，在充电时，所述箱体安装在电动乘用车底盘后部的停车位上。

前述的一种用于电动乘用车的交流充电控制器，其特征在于：所述进线螺母、出线螺母均设有自动锁紧机构。

前述的一种用于电动乘用车的交流充电控制器，其特征在于：所述箱体的上盖和底座接触面设有均设有等间隔分布的矩形凹槽，所述矩形凹槽的长度为14mm，宽度为7mm，深度为25mm。

前述的一种用于电动乘用车的交流充电控制器，其特征在于：所述箱体的上盖和底座各接触面上的矩形凹槽数量为72个。

前述的一种用于电动乘用车的交流充电控制器，其特征在于：所述通讯接口用于将控制模块集中后的充电数据监控和数据传输，包括CAN总线接口、GPRS无线通讯接口和WIFI无线通讯接口。

基于上述的一种用于电动乘用车的交流充电控制器的交流充电控制方法，包括以下步骤，

步骤（1），将与电动乘用车的交流充电控制器与电动乘用车交流充电设备相连接，读取电动乘用车的信息；

步骤（2），电动乘用车的交流充电控制器检测是否存在电压、电流异常，若不存在，则执行步骤（3）；若存在，进行检查，重复步骤（2），直到异常不存在；

步骤（3），电动乘用车的交流充电控制器检测电缆连接是否可靠，若可靠，则执行步骤（4）；若不可靠，进行排查，重复步骤（3），直到电缆连接可靠；

步骤（4），电动乘用车的交流充电控制器根据电动乘用车发出的指令信息，选择充电模式；

步骤（5），工作人员进行身份识别，身份识别成功后，启动充电，若充电过程中出现异常，则充电停止；若充电过程中没有异常，直到达到充电结束条件，充电停止；

步骤（6），充电停止，工作人员再次进行身份识别，身份识别成功后，进行计费结算；

步骤（7），计费结算完成后，电动乘用车交流充电设备的充电电缆。

前述的一种用于电动乘用车的交流充电控制器的交流充电控制方法，其特征在于：步骤（4），电动乘用车的交流充电控制器根据电动乘用车发出的指令信息，选择充电模式，包括电量限制模式、时间限制模式、自动充满模式，以及选择实时充电或者设置充电延迟时间模式。

本发明的有益效果是：本发明的用于电动乘用车的交流充电控制器及方法，体积小，便于安装，整个交流充电控制器所占用的平面面积和空间体积均十分合理，提高空间利用率，便于在用地紧张的地段进行安装应用，且能推动立体车库等利用率高的智能充电场所的发展，具备远程通信功能，利用CAN总线集中管理，对充电数据进行集中后进行监控和数据远传，便于采取可行的调度措施，实现对充电负载的削峰填谷，增强电网运行的可靠性与经济性，并具有过流、过压等保护功能，提供可靠的电气安全防护，可为国家标准电动乘用车进行智能充电控制，可防尘、防水，防护等级满足室外IP56级，能保证长期安全稳定运行，安全可靠，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明的用于电动乘用车的交流充电控制器的结构示意图。

图2是本发明的箱体底座结构示意图。

图3是本发明的于电动乘用车的交流充电控制器组装后的结构示意图。

图4是本发明的于电动乘用车的交流充电控制方法的流程图。

附图中标记的含义如下：

1：箱体；2：电流互感器；3：接触器；4：控制器部件；5：接线端子；6：加强固定安装条；7：固定安装孔；8：进线螺母；9：出线螺母；10：矩形凹槽。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明的用于电动乘用车的交流充电控制器，包括箱体1、电流互感器2、接触器3、控制器部件4和接线端子5，所述箱体1包括上盖和底座，所述上盖卡接在底座上，如图2所示，底座的底壁上设有横、纵分布的若干根加强固定安装条6，各加强固定安装条6相接处设有固定安装孔7，固定安装孔7用于将电流互感器2、接触器3、控制器部件4和接线端子5固定在箱体1的底座上，加强固定安装条6在保证质轻与降低成本的前提下可以增强箱体1的强度，使箱体1的形状保持稳定不变形，并承受较大的负荷；

所述控制器部件4分别与电流互感器2、接触器3和接线端子5相连接，所述底座的一侧还设有进线螺母8、另一侧设有出线螺母9；

所述控制器部件4包括控制模块、通讯接口、电压互感器与保护模块，所述控制模块分别与适用于电动乘用车交流充电设备的充电方式相连接；

所述电流互感器2用于进行电流采集，自带过流保护功能，当采集的电流超过负荷电流定值发出告警信号；

所述电压互感器用于进行电压采集，并具有过压保护功能，当采集的电压超过过压保护定值或低于欠压保护定值，控制模块控制电动乘用车交流充电设备停止充电；

所述通讯接口用于将控制模块集中后的充电数据监控和数据传输，包括CAN总线接口、GPRS无线通讯接口和WIFI无线通讯接口，便于采取可行的调度措施，实现对充电负载的削峰填谷，增强电网运行的可靠性与经济性。

所述保护模块用于实现接地连续性检测功能，增加的交流充电控制器安全性能。

所述箱体1的长度为350mm、宽度为250mm、高度为100mm，进线螺母8、出线螺母9均设有自动锁紧机构，螺母拧紧后可以自动锁紧，具有防尘、防水功能。

所述箱体1的上盖和底座接触面设有均设有等间隔分布的矩形凹槽10，所述矩形凹槽10的长度为14mm，宽度为7mm，深度为25mm，矩形凹槽10的结构减轻了箱体1的质量，并起到防震、防水功能，箱体1的上盖和底座各接触面上的矩形凹槽10数量为72个。

如图3所示，本发明的用于电动乘用车的交流充电控制器组装后的结构，高度只有100mm，低于普通车辆车尾距地面高度，并不占用车库的使用空间，在充电时，箱体1安装在电动乘用车底盘后部的停车位上，当然，此交流充电控制器也可以选择安装于车底盘的后方或其他任意合适的位置。

如图4所示，根据上述的电动乘用车的交流充电控制器的交流充电控制方法，整个充电过程无需人工干预，充电过程中不断电，具备与监控系统通信功能，智能化程度高、使用便捷，具体包括以下步骤，

步骤（1），将与电动乘用车的交流充电控制器与电动乘用车交流充电设备相连接，读取电动乘用车的信息；

步骤（2），电动乘用车的交流充电控制器检测是否存在电压、电流异常，若不存在，则执行步骤（3）；若存在，进行检查，重复步骤（2），直到异常不存在；

步骤（3），电动乘用车的交流充电控制器检测电缆连接是否可靠，若可靠，则执行步骤（4）；若不可靠，进行排查，重复步骤（3），直到电缆连接可靠；

步骤（4），电动乘用车的交流充电控制器根据电动乘用车发出的指令信息，选择充电模式；

步骤（5），工作人员进行身份识别，身份识别成功后，启动充电，若充电过程中出现异常，则充电停止；若充电过程中没有异常，直到达到充电结束条件，充电停止；

步骤（6），充电停止，工作人员再次进行身份识别，身份识别成功后，进行计费结算；

步骤（7），计费结算完成后，电动乘用车交流充电设备的充电电缆。

其中，步骤（4），电动乘用车的交流充电控制器根据电动乘用车发出的指令信息，选择充电模式，包括电量限制模式、时间限制模式、自动充满模式，以及选择实时充电或者设置充电延迟时间模式。

综上所述，本发明的用于电动乘用车的交流充电控制器及方法，体积小，便于安装，整个交流充电控制器所占用的平面面积和空间体积均十分合理，提高空间利用率，便于在用地紧张的地段进行安装应用，且能推动立体车库等利用率高的智能充电场所的发展，具备远程通信功能，利用CAN总线集中管理，对充电数据进行集中后进行监控和数据远传，便于采取可行的调度措施，实现对充电负载的削峰填谷，增强电网运行的可靠性与经济性，并具有过流、过压等保护功能，提供可靠的电气安全防护，可为国家标准电动乘用车进行智能充电控制，可防尘、防水，防护等级满足室外IP56级，能保证长期安全稳定运行，安全可靠，具有良好的应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种用于电动乘用车的交流充电控制器的交流充电控制方法，包括以下步骤，

步骤（1），将与电动乘用车的交流充电控制器与电动乘用车交流充电设备相连接，读取电动乘用车的信息；

步骤（2），电动乘用车的交流充电控制器检测是否存在电压、电流异常，若不存在，则执行步骤（3）；若存在，进行检查，重复步骤（2），直到异常不存在；

步骤（3），电动乘用车的交流充电控制器检测电缆连接是否可靠，若可靠，则执行步骤（4）；若不可靠，进行排查，重复步骤（3），直到电缆连接可靠；

步骤（4），电动乘用车的交流充电控制器根据电动乘用车发出的指令信息，选择充电模式；

步骤（5），工作人员进行身份识别，身份识别成功后，启动充电，若充电过程中出现异常，则充电停止；若充电过程中没有异常，直到达到充电结束条件，充电停止；

步骤（6），充电停止，工作人员再次进行身份识别，身份识别成功后，进行计费结算；

步骤（7），计费结算完成后，断开电动乘用车交流充电设备的充电电缆；

所述步骤（4），电动乘用车的交流充电控制器根据电动乘用车发出的指令信息，选择充电模式，包括电量限制模式、时间限制模式、自动充满模式，以及选择实时充电或者设置充电延迟时间模式。