CN107825972A - 一种新型充电装置及其充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型充电装置及其充电方法，包括充电桩、电缆、磁链枪、光通信装置、枪座、车端充电管理装置和动力电池，所述磁链枪包括手柄、按钮、枪嘴和第一耦合磁体，所述按钮设置于所述手柄上面，所述第一耦合磁体设置于所述枪嘴侧面，所述光通信装置设置于所述枪嘴的顶部，所述手柄与所述充电桩通过所述电缆相连接，所述枪座与所述车端充电管理装置通过所述电缆相连接，所述车端充电管理装置与所述动力电池通过所述电缆相连接，所述磁链枪与所述枪座通过磁链耦合相连接。本发明提高充电桩及设备和充电设备连接的可靠性，避免了隐患，又因无电气端子，对人员更安全可靠，统一、简化了充电桩类型，充电桩只存在功率的差异而不再区分交流桩和直流桩。

Description

一种新型充电装置及其充电方法

技术领域

本发明涉及充电技术领域尤其涉及一种新型充电装置及其充电方法。

背景技术

目前，电动汽车、电动轮船、电动车的动力都是依靠动力电池来提供动力能源，因而电池的使用带来频繁充电问题，通常采用是交流充或直流充，交流充电机及桩内置开关、计量和保护功能，交流充电机及桩通过交流充电枪连接电动汽车，电动汽车内置中小功率车载充电机，由车载充电机对交流充电桩提供的市电进行整流和变换后，依据BMS的交互信息进行充电，交流充电桩和电动车之间通过交流枪和插座进行连接，通过金属端子的搭接进行电能的传递，直流充电是等效于将车载充电机外置与电动车，同时充电机的功率可以扩大，提高充电功率，缩短充电时间。

充电机及桩与电动汽车、电动轮船、电动车之间为电气连接，及电能是由充电枪的连接端子和电动汽车、电动轮船、电动车插座的连接端子搭接传递的，由于充电功率较大，常规的交流充电电流在10-63A之间，直流快充的电流更大，充电枪长期频繁的插拔以及金属端子的氧化和污染，会增加端子的接触电阻，接触电阻变大后，在电流较大的情况下容易发热严重，导致较大的安全隐患。被损坏的充电枪或电动汽车、电动轮船、电动车的插座存在“传染”性，充电枪或插座因污染、过热等原因受损后，在连接到新的充电设备时仍然会出现接触不良，继而对其他本来良好的端子产生破坏，使之出现故障，之后可能继续“传染”其他充电枪或电动车插座，产生大面积破坏的隐患。常规的充电桩和接口，交流和直流必须分开，交流桩和直流桩完全不一样，电动汽车、电动轮船、电动车上也需要预留交流和直流的充电接口，在电动车内部需要保留交流充电机，因而造成设备的杂乱、和浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷，现提供一种新型充电装置及其充电方法，解决了充电机及桩与电动设备连接的可靠性，避免了插接端子老化、接触不良等安全隐患，简化了充电桩类型，融合了交流充电桩和直流充电桩分开充电模式，做到简化和统一。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明一种新型充电装置，其特点在于，所述新型充电装置包括充电桩、电缆、磁链枪、光通信装置、枪座、车端充电管理装置和动力电池，所述磁链枪包括手柄、按钮、枪嘴和第一耦合磁体，所述按钮设置于所述手柄上面，所述第一耦合磁体设置于所述枪嘴侧面，所述光通信装置设置于所述枪嘴的顶部，所述手柄与所述充电桩通过所述电缆相连接，所述枪座与所述车端充电管理装置通过所述电缆相连接，所述车端充电管理装置与所述动力电池通过所述电缆相连接，所述磁链枪与所述枪座通过磁链耦合相连接。

优选地，所述第一耦合磁体设置有灌封线圈和磁芯。

优选地，所述枪座设置有第二耦合磁体。

优选地，所述第二耦合磁体与所述第一耦合磁体通过耦合相连接。

优选地，所述枪嘴底部设置有卡扣。

优选地，所述光通信装置顶部设置有红外玻璃。

本发明一种新型充电装置的充电方法，其特点在于，其包括步骤：

所述磁链枪将高频电流转换成高频变化磁场；

所述磁链枪与所述枪座耦合进行能量传递，通过所述光通信装置检测所述磁链枪与所述枪座连接到位，通过光信号进行通信，实现安全连接；

所述枪座与所述磁链枪耦合将所述高频变化磁场转换成电能；

所述车端充电管理装置对所述动力电池进行充电。

在本方案中，实现了磁链耦合方式充电，对市电进行AC-DC-AC的升频谐振变化技术，充电磁链枪和对应的枪座实现完好磁链耦合，实现了同心电缆传递高频电力电源技术和充电桩及设备的光隔离通信技术，以及光检测磁链枪插入到位技术。

本发明的积极进步效果在于：

本发明提高充电桩及设备和电动汽车、电动轮船、电动车连接的可靠性，因无需电气连接，避免了插接端子老化、接触不良等隐患问题，又因无电气端子，对人员更安全可靠，统一、简化了充电桩类型，充电桩只存在功率的差异而不再区分交流桩和直流桩，同时车端或者船端也将得到简化和统一，减少维护和配件老化更换的费用。

附图说明

图1为本发明的较优实施例的新型充电装置的结构示意图。

图2为本发明的较优实施例的第一实施例的结构示意图。

图3为本发明的较优实施例的第二实施例的结构示意图。

图4为本发明的较优实施例的电气原理结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

请参见图1～4，本发明一种新型充电装置，包括充电桩1、电缆8、磁链枪15、光通信装置3、枪座4、车端充电管理装置6和动力电池7，磁链枪15包括手柄9、按钮10、枪嘴和第一耦合磁体2，按钮10安装在手柄9的上面，第一耦合磁体2安装在枪嘴的侧面，光通信装置3安装在枪嘴的顶部，手柄9与充电桩1通过电缆8相连接，枪座4与车端充电管理装置6通过电缆8相连接，车端充电管理装置6与动力电池7通过电缆8相连接，磁链枪15与枪座4通过磁链耦合相连接。

优选地，第一耦合磁体2安装有灌封线圈12和磁芯13，枪座4安装有第二耦合磁体5，第二耦合磁体5与第一耦合磁体2通过耦合相连接，枪嘴底部安装有卡扣11，光通信装置3顶部安装有红外玻璃14。

磁链枪15与枪座4有两种实施结构方案，实施方案一的磁链枪15的枪嘴是长形，枪座4中间开孔，第二耦合磁体5安装在孔壁内侧，枪嘴与枪座4是插入式结构，实施方案二的磁链枪15的枪嘴是平面形，第一耦合磁体2和光通信装置安装在平面的枪嘴上，枪座4的顶部为平面形，磁链枪15与枪座4耦合是通过上下卡扣11固定。

本发明一种新型充电装置的充电方法，其包括步骤：

磁链枪15将高频电流转换成高频变化磁场；

磁链枪15与枪座4耦合进行能量传递，通过光通信装置3检测磁链枪15与枪座4连接到位，通过光信号进行通信，实现安全连接；

枪座4与磁链枪15耦合将高频变化磁场转换成电能；

车端充电管理装置6对动力电池7进行充电。

电气原理为磁链枪15的电气原件第一耦合磁体2、磁芯13、发光管、线缆8，高频谐振电压从A1、B1端输入，通过磁场耦合后由A2、B2输出端给后续电路使用，通信方式通过光通信装置3的光电对管进行信息交互。

本发明提高充电桩及设备和电动汽车、电动轮船、电动车连接的可靠性，因无需电气连接，避免了插接端子老化、接触不良等隐患问题，又因无电气端子，对人员更安全可靠，统一、简化了充电桩类型，充电桩只存在功率的差异而不再区分交流桩和直流桩，同时车端或者船端也将得到简化和统一，减少维护和配件老化更换的费用。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种新型充电装置，其特征在于，所述新型充电装置包括充电桩、电缆、磁链枪、光通信装置、枪座、车端充电管理装置和动力电池，所述光通信装置检测所述磁链枪与所述枪座连接到位，所述磁链枪用于将高频电流转换成高频变化磁场，所述磁链枪包括手柄、按钮、枪嘴和第一耦合磁体，所述按钮设置于所述手柄上面，所述第一耦合磁体设置于所述枪嘴侧面，所述光通信装置设置于所述枪嘴的顶部，所述手柄与所述充电桩通过所述电缆相连接，所述枪座与所述车端充电管理装置通过所述电缆相连接，所述车端充电管理装置与所述动力电池通过所述电缆相连接，所述磁链枪与所述枪座通过磁链耦合相连接从而将所述高频变化磁场转换成电能，所述车端充电管理装置用于对所述动力电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的新型充电装置，其特征在于，所述第一耦合磁体设置有灌封线圈和磁芯。

3.根据权利要求1所述的新型充电装置，其特征在于，所述枪座设置有第二耦合磁体。

4.根据权利要求3所述的新型充电装置，其特征在于，所述第二耦合磁体与所述第一耦合磁体通过耦合相连接。

5.根据权利要求1所述的新型充电装置，其特征在于，所述枪嘴底部设置有卡扣。

6.根据权利要求2所述的新型充电装置，其特征在于，所述光通信装置顶部设置有红外玻璃。

7.一种基于权利要求1所述的新型充电装置的充电方法，其特征在于，其包括步骤：

所述磁链枪将高频电流转换成高频变化磁场；

所述磁链枪与所述枪座耦合进行能量传递，通过所述光通信装置检测所述磁链枪与所述枪座连接到位，通过光信号进行通信，实现安全连接；

所述枪座与所述磁链枪耦合将所述高频变化磁场转换成电能；

所述车端充电管理装置对所述动力电池进行充电。