CN112477640B - 转换器 - Google Patents

Abstract

本申请实施方式的一种转换器包括直流插接头、交流插接头和控制电路。直流插接头用于与供电装置插接，交流插接头用于与充电装置插接。控制电路包括直流电输入端、直流电输出端、第一通讯端、检测电路和微处理器。直流电输入端用于连接直流插接头；直流电输出端用于连接直流插接头；第一通讯端用于与供电装置通讯；微处理器与第一通讯端和检测电路连接，微处理器用于通过检测电路确认直流输入端是否与供电装置连接，在直流输入端与供电装置连接时，通过第一通讯端向供电装置发送供电请求。如此，使得一些只包含交流充电口的电动汽车可以使用直流充电桩，有效提高了直流充电桩的适用性。

Description

转换器

技术领域

本申请涉及于汽车设备领域，更具体而言，涉及一种转换器。

背景技术

新能源汽车包括纯电动汽车和插电式混合动力汽车，一般来说，大部分新能源汽车具备直流充电口和交流充电口，能同时支持直流充电桩的快速充电和交流充电桩的慢速充电。但一些新能源汽车只有交流充电口，只能支持交流充电桩的慢速充电，不能支持直流充电桩的快速充电。如此，在直流充电桩的场所，直流充电桩无法对只有交流充电口的新能源汽车充电。

发明内容

本申请实施方式提供了一种转换器。

本申请实施方式的一种转换器包括直流插接头、交流插接头和控制电路。所述直流插接头用于与供电装置插接，所述交流插接头用于与充电装置插接。所述控制电路包括直流电输入端、直流电输出端、第一通讯端、检测电路和微处理器。所述直流电输入端用于连接所述直流插接头；所述直流电输出端用于连接所述交流插接头；所述第一通讯端用于与所述供电装置通讯；所述微处理器与所述第一通讯端和所述检测电路连接，所述微处理器用于通过所述检测电路确认所述直流输入端是否与所述供电装置连接，在所述直流输入端与所述供电装置连接时，通过所述第一通讯端向所述供电装置发送供电请求。

本申请实施的转化器，直流插接头插接直流充电桩，交流插接头插接电动汽车，控制电路可以将两端电路兼容适配，使得一些只包含交流充电口的电动汽车可以使用直流充电桩，有效提高了直流充电桩的适用性。

在某些实施方式中，所述检测电路包括检测端口和第一电阻，所述检测端口连接所述微处理器和所述直流插接头，所述第一电阻的第一端连接所述检测端口，所述第一电阻的第二端连接内置电源。

在某些实施方式中，所述控制电路包括地线和连接所述地线的第一插接端，所述第一插接端用于供所述供电装置确认是否与所述直流插接头连接。

在某些实施方式中，所述控制电路包括与所述微处理器连接的辅助电源和连接所述辅助电源的充电端，所述辅助电源用于为所述控制电路供电，所述充电端连接所述供电装置，以使所述供电装置为所述辅助电源充电。

在某些实施方式中，所述控制电路包括第二通讯端，所述第二通讯端用于与所述充电装置通讯，所述微处理器用于通过所述第二通讯端接收所述充电装置的充电完成信息，并通过所述第一通讯端将所述充电完成信息发送至所述供电装置。

在某些实施方式中，所述微处理器包括第一引脚和第二引脚，所述第一引脚输出预定电压，所述第二引脚输出通讯信号，所述控制电路包括第一开关，在所述交流插接头连接所述充电装置时，所述第一开关将所述第二通讯端与所述第二引脚连通；在所述交流插接头与所述充电装置断开时，所述第一开关使所述第二通讯端与所述第二引脚断开并连接所述第一引脚。

在某些实施方式中，所述控制电路包括地线和连接所述地线的第二插接端，所述第二插接端用于供所述充电装置确认是否与所述交流插接头连接。

在某些实施方式中，所述控制电路包括第二电阻、第三电阻和第二开关，所述第二电阻第一端连接所述第二插接端，所述第二电阻第二端连接所述第三电阻第一端，所述第三电阻第二端连接所述地线，所述第二开关并联所述第三电阻。

在某些实施方式中，所述转换器包括壳体，所述直流插接头和所述交流插接头分别设置在所述壳体相背的两端，所述控制电路设置在所述壳体内。

在某些实施方式中，所述转换器包括转接部，所述直流插接头和所述交流插接头分离设置并均与所述转接部连接，所述控制电路设置在所述转接部内。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施方式的控制电路的结构示意图；

图2是本申请实施方式的转换器的场景示意图；

图3是本申请实施方式的转换器的结构示意图；

图4是本申请实施方式的转换器的又一结构示意图。

主要元件符号说明：

转换器100；

直流插接头110、交流插接头120、壳体130、转接部140、控制电路200、直流电输入端210、直流电输出端220、第一通讯端S、第二通讯端CP、检测电路250、检测端口CC2、第一电阻R1、内置电源251、微处理器260、第一引脚261、第二引脚262、第一开关S1、地线PE、第一插接端CC1、第二插接端CC、第二电阻R2、第三电阻R3、第二开关S2、辅助电源270、充电端A、供电装置300、充电装置400。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1、图2和图3，本申请实施方式提供了一种转换器100包括直流插接头110、交流插接头120和控制电路200。直流插接头110用于与供电装置300插接，交流插接头120用于与充电装置400插接。控制电路200包括直流电输入端210、直流电输出端220、第一通讯端S、检测电路250和微处理器260。直流电输入端210用于连接直流插接头110；直流电输出端220用于连接直流插接头110；第一通讯端S用于与供电装置300通讯；微处理器260与第一通讯端S和检测电路250连接，微处理器260用于通过检测电路250确认直流输入端是否与供电装置300连接，在直流输入端与供电装置300连接时，通过第一通讯端S向供电装置300发送供电请求。

本申请实施的转化器，直流插接头110插接直流充电桩，交流插接头120插接电动汽车，控制电路200可以将两端电路兼容适配，使得一些只包含交流充电口的电动汽车可以使用直流充电桩，有效提高了直流充电桩的适用性。

本申请实施方式的转换器100可以应用于汽车和直流电充电桩，即供电装置300可以为直流电充电桩，充电装置400可以为只包含交流充电口的汽车。可以理解的是，直流充电口与交流充电口的形状不同，可以使得直流插接头110和交流插接头120插接到相对应的充电口之中。而转换器100将连接在供电装置300和充电装置400之间，使得只包含交流充电口的汽车可以使用直流充电桩。提高了直流充电桩的适用条件，也使得只包含可以插接交流插接头120的汽车可以有更多充电机会。

具体地，控制电路200用于承担供电装置300和充电装置400之间的连接桥梁，控制电路200可以包括第一通讯端S，使得微处理器260与供电装置300进行信息通讯，使得转换器100可以同时向供电装置300发出通讯请求，完成信息的传递和连接。使得供电装置300提供的直流电能量可以通过转换器100向充电装置400输出一个固定的电压和电流，从而使得充电装置400可以获得电能量。

具体地，充电装置400可以是市场上多见的混合动力汽车，混合动力汽车可以包括车载充电机，车载充电机用于在连接交流电时，将交流电转换为与车辆匹配的直流电给到车辆的动力电池进行充电。车载充电器可以包括一个由4个二极管组成的整流桥，所以当直流电进入车载充电器的整流桥后，出来的还是直流电，并且由于整流桥的二极管的单向导通性原理，所以即使反接了也不会损坏车载充电机。因此，需要本申请的转换器100具有的直流插接头110和交流插接头120分别插接供电装置300和充电装置400，控制电路200再兼容直流充电电路、流程和交流充电电路、流程，从而完成充电过程。

在本申请实施方式中提到的汽车可以为电动汽车，也可以为混合动力汽车，对汽车的种类不做限定，只需包含可以插接交流插接头120的交流充电口即可。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，检测电路250包括检测端口CC2和第一电阻R1，检测端口CC2连接微处理器260和直流插接头110，第一电阻R1的第一端连接检测端口CC2，第一电阻R1的第二端连接内置电源251。

如此，通过检测电路250可以检测转换器100是否插接在供电装置300上。

检测电路250用于微处理器260识别转换器100和供电装置300是否插接成功，使得转换器100的微处理器260有了可以做出判断，并由此自主决定是否连接供电的能力。具体地，内置电源251可以产生一个高电位，通过检测端口CC2形成分路，分别连接供电装置300和微处理器260。第一电阻R1使得检测电路250产生压降，避免了内置电源251和微处理器260直接连接，造成微处理器260的损坏。在转换器100未插接到供电装置300的时候，检测端口CC2断路，内置电源251通过第一电阻R1只连接微处理器260；在转换器100插接到供电装置300的时候，检测端口CC2形成通路，第一电阻R1的第一端电位改变，即检测端口CC2形成连接信号传递微处理器260之中。如此，微处理器260可以识别转换器100是否插接在供电装置300上，提高了转换器100使用的安全性。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，控制电路200包括地线PE和第一插接端CC1，第一插接端CC1连接地线PE，第一插接端CC1用于供供电装置300确认是否与直流插接头110连接。

如此，供电装置300可以二次确认转换器100插接是否成功。

具体地，控制电路200可以通过电路设置，为供电装置300提供转换器100和供电装置300是否插接成功的识别依据，使得供电装置300有了可以做出判断决定是否为其连接供电的能力。在转换器100未插接到供电装置300的时候，第一插接端CC1断路，供电装置300无法连接到地线PE；在转换器100插接到供电装置300的时候，第一插接端CC1形成通路，供电装置300连接第一插接端CC1，供电装置300检测到地线PE，从而使得供电装置300可以二次识别转换器100是否插接在供电装置300上，进一步提高了转换器100使用的安全性。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，控制电路200包括辅助电源270和充电端A。辅助电源270与微处理器260连接。充电端A连接辅助电源270。辅助电源270用于为控制电路200供电，充电端A连接供电装置300，以使供电装置300为辅助电源270充电。

如此，辅助电源270保证了微处理器260的正常工作，使得控制电路200可以连接通讯供电装置300。

具体地，辅助电源270可以是能够储存电能量的电池，保证转换器100在长时间不连接供电装置300还可以为微处理器260供电，从而正常工作。在转换器100和供电装置300连接后，供电装置300可以通过辅助电源270向微处理器260供电，同时为辅助电源270充电。如此，既可以保证转换器100平时的正常使用，又避免了单独为转换器100充电，节约了时间。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，控制电路200包括第二通讯端CP，第二通讯端CP用于与充电装置400通讯，微处理器260用于通过第二通讯端CP接收充电装置400的充电完成信息，并通过第一通讯端S将充电完成信息发送至供电装置300。

如此，使得转换器100可以通过第二通讯端CP识别充电装置400的电量等状态信息，完成转换器100与充电装置400的通讯。

具体地，控制电路200可以包括第一通讯端S和第二通讯端CP，使得微处理器260与充电装置400、供电装置300进行信息通讯，使得转换器100可以同时向充电装置400和供电装置300发出通讯请求，完成信息的传递和连接。使得供电装置300提供的直流电能量可以通过转换器100向充电装置400输出一个固定的电压和电流，从而使得充电装置400可以获得电能量。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，微处理器260包括第一引脚261和第二引脚262，第一引脚261输出预定电压，第二引脚262输出通讯信号，控制电路200包括第一开关S1。在交流插接头120连接充电装置400时，第一开关S1将第二通讯端CP与第二引脚262连通；在交流插接头120与充电装置400断开时，第一开关S1使第二通讯端CP与第二引脚262断开并连接第一引脚261。

如此，使得转换器100可以面对充电装置400的多种状态，保证转换器100使用的安全性。

示例性地，微处理器260可以在第一引脚261预定12V的预定电压，可以在第二引脚262使用脉冲宽度调制(Pulse width modulation，PWM)。脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，充电装置400可以识别脉冲宽度调制，进而完成充电装置400和转换器100的信息交流。第二通讯端CP可以通过第一开关S1选择第一引脚261或第二引脚262连接。在转换器100与充电装置400断开时，第二通讯端CP处于断路状态，而第一开关S1连接第一引脚261，保证在之后转换器100连接充电装置400时，第一引脚261输出预定电压可以首先被充电装置400识别。

在一个例子中，在转换器100连接充电装置400时，第一开关S1首先将第二通讯端CP与第一引脚261连接，第一引脚261预定12V的预定电压与充电装置400完成识别后，第一开关S1将第一引脚261与第二通讯端CP断开，第一开关S1将第二引脚262与第二通讯端CP连接，第二引脚262稳定输出脉冲宽度调制。并且在这个同时控制电路200连通直流电输入端210和直流电输出端220，使得供电装置300的电能量可以通过转换器100及时输送到充电装置400。

在又一个例子中，在转换器100还在连接充电装置400时，在充电过程中，如果充电装置400在满足停止充电的条件后，充电装置400发出信息使得第一开关S1断开第二引脚262并连接第一引脚261，停止输出脉冲宽度调制。控制电路200断开直流电输入端210和直流电输出端220，避免过充。停止充电的条件可以是充电装置400电量已经充满，也可以是用户自主发出指令。

在另一个例子中，在转换器100与充电装置400连接时，转换器100的微处理器260也可以自主决定控制电路200断开直流电输入端210和直流电输出端220。例如，用户自主断开充电装置400与控制电路200的连接，在微处理器260检测到充电装置400断开与控制电路200的连接，可以在100ms内断开直流电输入端210和直流电输出端220的供电回路。再例如，在微处理器260检测到充电装置400与控制电路200的依然连接，微处理器260可以根据用户的指令自主决定，在3s内强制断开直流电输入端210和直流电输出端220的供电回路。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，控制电路200包括地线PE和连接地线PE的第二插接端CC，第二插接端CC用于供充电装置400确认是否与交流插接头120连接。

如此，充电装置400可以确认转换器100插接是否成功。

具体地，控制电路200可以通过电路设置，为充电装置400提供转换器100和充电装置400是否插接成功的识别依据，使得充电装置400有了可以做出判断决定是否为连接充电的能力。在转换器100未插接到充电装置400的时候，第二插接端CC断路，充电装置400无法连接到地线PE；在转换器100插接到充电装置400的时候，第二插接端CC形成通路，充电装置400连接第二插接端CC，充电装置400检测到地线PE，从而使得充电装置400可以识别转换器100是否插接在充电装置400上，进一步提高了转换器100使用的安全性。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，控制电路200包括第二电阻R2、第三电阻R3和第二开关S2，第二电阻R2第一端连接第二插接端CC，第二电阻R2第二端连接第三电阻R3第一端，第三电阻R3第二端连接地线PE，第二开关S2并联第三电阻R3。

如此，充电装置400还可以识别与转换器100的具体连接情况。

具体地，通过在控制电路200的第二插接端CC连入第二电阻R2和第三电阻R3，第二开关S2和第三电阻R3并联，使得充电装置400可以根据第二插接端CC与地线PE之间连接电阻的连接情况，进而判断充电装置400和转换器100连接的状态。第二插接端CC连入充电装置400的电阻的阻值可以有三种情况，因而可以设定三种状态。在一个实施例中，转换器100插接头未插入充电装置400插接口之中，两者处于未连接状态，第二开关S2处于闭合状态，充电装置400判定与地线PE之间的电阻阻值无限大。如此，充电装置400可以判定与转换器100未连接。在另一个实施例中，转换器100插接头未完全插入充电装置400插接口之中，两者处于半连接状态，第二开关S2处于断开状态，充电装置400判定与地线PE之间的电阻阻值大小等于第二电阻R2与第三电阻R3的阻值之和。如此，充电装置400可以判定与转换器100半连接。在又一个实施例中，转换器100插接头完全插入充电装置400插接口之中，两者处于完全连接状态，第二开关S2处于闭合状态，充电装置400判定与地线PE之间的电阻阻值大小等于第二电阻R2阻值。如此，充电装置400可以判定与转换器100完全连接。

请参阅图1和图3，在某些实施方式中，转换器100包括壳体130，直流插接头110和交流插接头120分别设置在壳体130相背的两端，控制电路200设置在壳体130内。

如此，使得直流插接头110、交流插接头120和控制电路200形成一体结构，增强了转换器100的实用性。

具体地，直流插接头110和交流插接头120可以为接近圆形的插接头，但是直流插接头110和交流插接头120上电极分布不一致，避免了直流插接头110和交流插接头120的混用，提升了转换器100的使用安全性。壳体130可以使用硬塑料等具有绝缘能力的材料，进一步提升了转换器100的安全性能。

请参阅图1、图3和图4，在某些实施方式中，转换器100包括转接部140，直流插接头110和交流插接头120分离设置并均与转接部140连接，控制电路100设置在转接部140内。

如此，转接部140使得转换器100具有了加长充电线缆的能力，增强转换器100的实用性。

具体地，转接部140可以使用与壳体130一样的材料，保证了转换器100的使用安全性。直流插接头110和交流插接头120分离设置在两端，当然直流插接头110和交流插接头120都包含一个壳体130，使得转换器100成为三个壳体130和两段线路连接形成一体的装置。在某些实施方式中，控制电路200可以设置在转换器100之中，也可以设置直流插接头110和交流插接头120之中的任意一个。

在本发明的实施方式的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种转换器，其特征在于，包括直流插接头、交流插接头和控制电路，所述直流插接头用于与供电装置插接，所述交流插接头用于与充电装置插接，所述控制电路包括：

直流电输入端，用于连接所述直流插接头；

直流电输出端，用于连接所述交流插接头；

第一通讯端，用于与所述供电装置通讯；

检测电路；和

与所述第一通讯端和所述检测电路连接的微处理器，所述微处理器用于通过所述检测电路确认所述直流电输入端是否与所述供电装置连接，在所述直流电输入端与所述供电装置连接时，通过所述第一通讯端向所述供电装置发送供电请求；

所述检测电路包括检测端口和第一电阻，通过所述检测端口形成分路，所述检测端口连接所述微处理器和所述直流插接头，所述第一电阻的第一端连接所述检测端口，所述第一电阻的第二端连接内置电源，其中，在所述转换器未插接到所述供电装置时，所述检测端口断路，所述内置电源通过所述第一电阻只连接所述微处理器，在所述转换器插接到所述供电装置时，所述检测端口形成通路，所述检测端口形成连接信号传递至微处理器中，所述第一电阻的第一端电位改变。

2.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述控制电路包括地线和连接所述地线的第一插接端，所述第一插接端用于供所述供电装置确认是否与所述直流插接头连接。

3.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述控制电路包括与所述微处理器连接的辅助电源和连接所述辅助电源的充电端，所述辅助电源用于为所述控制电路供电，所述充电端连接所述供电装置，以使所述供电装置为所述辅助电源充电。

4.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述控制电路包括第二通讯端，所述第二通讯端用于与所述充电装置通讯，所述微处理器用于通过所述第二通讯端接收所述充电装置的充电完成信息，并通过所述第一通讯端将所述充电完成信息发送至所述供电装置。

5.根据权利要求4所述的转换器，其特征在于，所述微处理器包括第一引脚和第二引脚，所述第一引脚输出预定电压，所述第二引脚输出通讯信号，所述控制电路包括第一开关，在所述交流插接头连接所述充电装置时，所述第一开关将所述第二通讯端与所述第二引脚连通；在所述交流插接头与所述充电装置断开时，所述第一开关使所述第二通讯端与所述第二引脚断开并连接所述第一引脚。

6.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述控制电路包括地线和连接所述地线的第二插接端，所述第二插接端用于供所述充电装置确认是否与所述交流插接头连接。

7.根据权利要求6所述的转换器，其特征在于，所述控制电路包括第二电阻、第三电阻和第二开关，所述第二电阻第一端连接所述第二插接端，所述第二电阻第二端连接所述第三电阻第一端，所述第三电阻第二端连接所述地线，所述第二开关并联所述第三电阻。

8.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述转换器包括壳体，所述直流插接头和所述交流插接头分别设置在所述壳体相背的两端，所述控制电路设置在所述壳体内。

9.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述转换器包括转接部，所述直流插接头和所述交流插接头分离设置并均与所述转接部连接，所述控制电路设置在所述转接部内。

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