CN105762877A - 一种车对车充电机 - Google Patents

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黄建
杨国森
候雅静
刘杨杨
李东升
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Abstract

本发明涉及一种车对车充电机，包括低压控制系统和高压连接系统，高压连接系统包括：用于连接充电车的充电高压接口，用于连接受电车的受电高压接口，充电高压接口与受电高压接口之间设有一个用于转换电压的匹配DC/DC模块。本发明提供的一种车对车充电机，在充电机上设置有双向接口，可以同时连接两辆电动汽车，通过该车对车充电机的使用可以实现任意两辆电动汽车之间的充电，而不用在电动汽车上专门设置特殊的充电装置。

Description

一种车对车充电机
技术领域
本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种纯电动汽车用的车对车充电机。
背景技术
随着新能源汽车特别是纯电动汽车的推广不断利好，各地充电站建设的相关补贴政策也在规划甚至已经出台，充电基础设施无论是数量还是分布范围都有了很大提高。但是由于纯电动车辆续驶里程的限制，车辆使用者十分关心车辆由于动力电源耗尽而抛锚的问题。虽然许多车辆制造企业都通过车辆仪表或者其他方式提醒车辆驾驶员电池剩余电量信息和电量过低报警信息，但是不可避免的会出现车辆剩余电量不能满足车辆行驶到充电设施位置、或者驾驶员无意识的把车辆电量耗尽的情况。
为了避免该问题影响车辆使用者对纯电动车辆使用的体验，甚至影响纯电动车辆的使用和推广，有必要开发车对车充电技术，满足车辆在电量耗尽或者电量低至车辆储能装置不再输出的情况下对车辆补充电能的需要。现有技术中，申请号为201310733583.4的发明专利《电动汽车之间相互充电的系统及充电连接器》公开了这样的一种方案：包括第一电动汽车和第二电动汽车、充电连接器；第一电动汽车和第二电动汽车分别包括动力电池、电池管理器、能量转换控制装置和充放电插座，其中，能量转换控制装置包括：三电平双向DC/AC模块、充放电控制模块、控制器模块；充电连接器分别连接在第一电动汽车和第二电动汽车之间，当第一电动汽车进入放电模式时，第二电动汽车进入充电模式，以使第一电动汽车通过充电连接器对第二电动汽车进行充电。
然而，上述技术方案，需要在电动汽车和充电连接器上都做出改进，这样如果某辆需要充电的电动汽车没有按照上述技术方案进行改进，那么就不能够进行充电，因此上述技术方案通用性较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种车对车充电机，用于解决现有技术中电动汽车之间相互充电的系统通用性差的技术问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
一种车对车充电机，包括低压控制系统和高压连接系统，高压连接系统包括：用于连接充电车的充电高压接口，用于连接受电车的受电高压接口，充电高压接口与受电高压接口之间设有一个用于转换电压的匹配DC/DC模块。
进一步的，所述匹配DC/DC模块，其一端分别通过第一开关与充电高压接口连接，其另一端通过第二开关与受电高压接口连接。
进一步的，所述车对车充电机控制系统还设有用于连接充电车和受电车的通讯接口以及CC确认信号接口。
进一步的，还包括用于为车对车充电机控制系统供电的低压储能装置，用于连接充电车的第一低压接口、用于连接受电车的第二低压接口，所述低压储能装置与低压母线连接，低压母线连接所述第一低压接口和第二低压接口。
进一步的，所述低压储能装置还连接有一个用于为低压储能装置补充电能的补电DC/DC模块，所述补电DC/DC模块输入端连接所述充电高压接口，输出端连接所述低压储能装置。
进一步的，所述低压储能装置是24V蓄电池，所述24V蓄电池的两端连接第二DC/DC的输出接口。
进一步的，所述的充电低压接口连接低压直流母线，所述低压直流母线上设有低压开关，低压直流母线通过所述低压开关连接所述受电低压接口。
进一步的，还包括低压储能装置，所述低压储能装置与低压母线连接，为充电车、受电车、以及充电机控制器提供低压电源。
优选的，所述匹配DC/DC模块输入电压范围为300-750V。
本发明提供的一种车对车充电机，在充电机上设置有双向接口，可以同时连接两辆电动汽车，通过该车对车充电机的使用可以实现任意两辆电动汽车之间的充电，而不用在电动汽车上专门设置特殊的充电装置。
附图说明
图1是车对车充电系统示意图；
图2是本发明车对车充电机的示意图；
图3是带低压供电系统的充电机；
图4是低压供电系统带储能装置的充电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
本发明提供的一种车对车充电机，具有双向连接结构，能够连接任意两辆充电汽车，使电量充足的电动汽车给电量匮乏的电动汽车充电；下面详细介绍车对车充电机的结构。
实施例1
如图1所示，车对车充电机上设置有用于连接充电车的第一接口，用于连接受电车的第二接口，即图2中充电机用于连接充电枪和受电枪的接口，具体的，从图2中可知受电枪连接充电机的高压供电系统高压+和高压-，并通过设置于充电机内部的开关K1、K2连接到充电枪；受电枪连接充电机的低压供电系统24V+和24V-，并通过设置于充电机内部的开关K3、K4连接到充电枪，充电枪通过充电插座将24V+连接充电车插座中的低压供电系统；充电枪与用于充电车中低压供电系统的接通靠ON火继电器控制。
充电机内部的具体连接关系如图3所示，受电枪中的高压线路分别对应连接车对车充电机内部的直流高压母线，直流高压母线的正负母线分别通过隔断开关K11、K12连接到车对车充电机内部的宽范围DC/DC模块(即匹配DC/DC模块)的输出端，宽范围DC/DC模块的输入端的直流高压母线通过隔断开关K21、K22连接充电枪，在这里，宽范围DC/DC模块的输入电压范围为300-750V。设置于车对车充电机内部的第一充电机控制器控制隔断开关K11和K12的开断和闭合，并且通过受电枪与受电车中的BMS进行通信、交互受电连接确认信号，第二充电机控制器控制隔断开关K21和K22的开断和闭合，并且通过充电枪与充电车中的BMS进行通信、交互充电连接确认信号；充电枪中的低压线路连接车对车充电机中的低压直流母线，然后低压直流母线直接连接第二充电机控制器，并通过双刀双掷开关K31连接第一充电机控制器和受电枪，第二充电机控制器控制双刀双掷开关的开断和闭合。
上述实施例中，各隔断开关K11、K12、K21、K22的作用是用来开断和闭合高压母线与宽范围DC/DC的连接，当然也可以使用其他开断设备，如双刀双掷开关等；同样用于开断和闭合低压母线的双刀双掷开关K31也可以用其他开断设备代替，比如接触器等。
在上述实施例中，充电机控制器设置了两个：第一充电机控制器和第二充电机控制器；作为其他实施方式，还可以仅设置一个充电机控制器，用于控制各隔断开关K11、K12、K21、K22以及双刀双掷开关K31的开断和闭合，并用于跟充电车或受电车通信。
实施例2
上述实施例1中，在进行车对车充电时，充电车、受电车以及车对车充电机中的低压用电系统均由充电车提供，本实施例2与上述实施例1相比，其主要区别在于车对车充电机中增加了低压储能装置，使得在进行车对车充电时，充电车、受电车以及车对车充电机中的低压用电系统均由该低压储能装置提供。具体的，如图4所示，以24V低压供电系统为例，储能装置是24V蓄电池，24V蓄电池的正负极分别连接低压直流母线的正负母线，低压直流母线直接连接充电枪和受电枪，中间不设置用于隔断低压直流母线的开关设备；24V低压供电系统同时还给第一充电机控制器和第二充电机控制器提供24V电源。车对车充电机中还设置有第二DC/DC功率模块(即补电DC/DC模块)，用于从充电车提供的高压电源上取电，然后转换为24V电源给24V蓄电池充电，具体的，第二DC/DC的输出端连接24V蓄电池的正负极两端，第二DC/DC的输入端分别对应连接高压直流母线的正极和负极，并通过隔断开关K21、K22连接到充电枪。
上述实施例2中，用于给24V蓄电池充电的第二DC/DC通过隔断开关K21、K22连接到充电枪上，作为其他实施方式，也可以将第二DC/DC直接连接到充电枪上，而不必经过隔断开关。
上述实施例2中，充电机内部设置有两个充电机控制器，作为其他实施方式，还可以仅设置一个充电机控制器，取代上述两个充电机控制器的功能。
上述实施例中，为了保证在长时间充电时24V蓄电池电量的充足，设置了第二DC/DC模块，如果24V蓄电池本身的容量足够大，或者是充电时间较短，又或者是将该蓄电池配置为可以更换的形式，也就是说可以保证在充电过程中24V蓄电池能够提供足够的低压电能，则不需要设计为其补充电能的DC/DC模块；当然，如果另外设置了为储能装置充电的电路，也可以不设置第二DC/DC模块。
本发明的核心在于，如图1中所示，充电机具有双向连接机构，可以直接连接两辆电动车，实现电量充足的电动车给电量匮乏的电动车充电，而不需要在电动车上再设置其他设备，从而保证了本发明车对车充电机的通用性，使得充电方便。
以上给出了本发明具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种车对车充电机，其特征在于，包括低压控制系统和高压连接系统，高压连接系统包括：用于连接充电车的充电高压接口，用于连接受电车的受电高压接口，充电高压接口与受电高压接口之间设有一个用于转换电压的匹配DC/DC模块。
2.根据权利要求1所述的一种车对车充电机，其特征在于，所述匹配DC/DC模块，其一端分别通过第一开关与充电高压接口连接，其另一端通过第二开关与受电高压接口连接。
3.根据权利要求1所述的一种车对车充电机，其特征在于，所述车对车充电机控制系统还设有用于连接充电车和受电车的通讯接口以及CC确认信号接口。
4.根据权利要求1所述的一种车对车充电机，其特征在于，还包括用于为车对车充电机控制系统供电的低压储能装置，用于连接充电车的第一低压接口、用于连接受电车的第二低压接口，所述低压储能装置与低压母线连接，低压母线连接所述第一低压接口和第二低压接口。
5.根据权利要求4所述的一种车对车充电机，其特征在于，所述低压储能装置还连接有一个用于为低压储能装置补充电能的补电DC/DC模块，所述补电DC/DC模块输入端连接所述充电高压接口，输出端连接所述低压储能装置。
6.根据权利要求4所述的一种车对车充电机，其特征在于，所述低压储能装置是24V蓄电池，所述24V蓄电池的两端连接第二DC/DC的输出接口。
7.根据权利要求4所述的一种车对车充电机，其特征在于，所述的充电低压接口连接低压直流母线，所述低压直流母线上设有低压开关，低压直流母线通过所述低压开关连接所述受电低压接口。
8.根据权利要求4所述的一种车对车充电机，其特征在于，还包括低压储能装置，所述低压储能装置与低压母线连接，为充电车、受电车、以及充电机控制器提供低压电源。
9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的一种车对车充电机，其特征在于，所述匹配DC/DC模块输入电压范围为300-750V。
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