CN115534708B - 一种地面交流充电桩的控制电路及交流充电桩 - Google Patents

一种地面交流充电桩的控制电路及交流充电桩 Download PDF

Info

Publication number
CN115534708B
CN115534708B CN202211295241.4A CN202211295241A CN115534708B CN 115534708 B CN115534708 B CN 115534708B CN 202211295241 A CN202211295241 A CN 202211295241A CN 115534708 B CN115534708 B CN 115534708B
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
voltage
relay
charging
output end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211295241.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115534708A (zh
Inventor
汪跃锋
霍小波
张强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Liangzi Xinneng Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Liangzi Xinneng Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Liangzi Xinneng Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Liangzi Xinneng Technology Co ltd
Priority to CN202211295241.4A priority Critical patent/CN115534708B/zh
Publication of CN115534708A publication Critical patent/CN115534708A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115534708B publication Critical patent/CN115534708B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/11—DC charging controlled by the charging station, e.g. mode 4
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H02J3/322—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means the battery being on-board an electric or hybrid vehicle, e.g. vehicle to grid arrangements [V2G], power aggregation, use of the battery for network load balancing, coordinated or cooperative battery charging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • H02M7/068—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode mounted on a transformer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations

Abstract

本发明涉及充电桩技术领域，并提供了一种地面交流充电桩的控制电路及交流充电桩，其包括交流调压电路和充电电路，充电电路的输出端适于连接电动车；交流调压电路包括变压器件、整流电路、比较选择电路、第一继电器和第二继电器，变压器件包括初级绕组和两个次级绕组，两个次级绕组分别连接整流电路的输入端，整流电路的输出端与比较选择电路连接，比较选择电路的输出端分别与第一继电器的线圈和第二继电器的线圈连接；初级绕组上具有四个节点，其中两个节点作为交流输入端以适于连接市电，其中两个节点作为交流输出端并与充电电路连接；本发明可以实现电动车的电池平稳充电，以防止因市电电网的电压波动而影响到对电动车的充电效果和使用寿命。

Description

一种地面交流充电桩的控制电路及交流充电桩
技术领域
本发明涉及充电桩技术领域，具体而言，涉及一种地面交流充电桩的控制电路及交流充电桩。
背景技术
充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电；充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。
其中，现有的交流充电桩主要包括充电电路，充电电路的输入端与市电例如交流电网连接，充电电路的输出端适于连接电动车，从而实现对电动车的充电作业，但是由于充电电路的电源是有市电电网供电，当电网上有大负荷投切时，会导致电网有较大的电压波动，使得充电电路的输出电压也会有较大波动，从而严重损坏到电动车的电池，以影响到电动车的充电效果和使用寿命。
发明内容
本发明解决的问题是如何在电网电压电动大时，仍然使充电电路具有稳定的输出电压，以保证对电动车的充电效果和使用寿命。
为解决上述问题，本发明提供一种地面交流充电桩的控制电路，包括交流调压电路和充电电路，所述充电电路的输出端适于连接电动车；所述交流调压电路包括变压器件、整流电路、比较选择电路、第一继电器和第二继电器，所述变压器件包括初级绕组和两个次级绕组，两个所述次级绕组分别连接所述整流电路的输入端，所述整流电路的输出端与所述比较选择电路连接，以为所述比较选择电路提供直流电压、基准电压和取样电压，所述比较选择电路的输出端分别与所述第一继电器的线圈和所述第二继电器的线圈连接，以根据所述基准电压和所述取样电压的比对结果，控制所述第一继电器或所述第二继电器通电吸合；
所述初级绕组上具有四个节点，所述第一继电器和所述第二继电器的常开常闭触点分别与所述初级绕组连接，其中两个所述节点作为交流输入端以适于连接市电，其中两个所述节点作为交流输出端并与所述充电电路连接。
可选地，所述整流电路包括整流模组和整流器件，所述比较选择电路包括两个运放，所述整流模组的输入端与一所述次级绕组的输出端连接，所述整流模组的第一输出端分别与两个所述运放的电源端、第一继电器和第二继电器连接，以分别给两个所述运放、第一继电器和第二继电器提供直流电压，所述整流模组的第二输出端与两个所述运放的信号输入端连接，以给两个所述运放提供所述基准电压；
所述整流器件的输入端与另一所述次级绕组连接，所述整流器件的输出端分别与两个所述运放连接，以给两个所述运放提供所述取样电压。
可选地，所述比较选择电路还包括滤波器件，所述整流模组的第一输出端经所述滤波器件分别与两个所述运放的电源端、第一继电器和第二继电器连接。
可选地，所述比较选择电路还包括降压稳压电路，所述整流模组的第二输出端经所述降压稳压电路与两个所述运放的信号输入端连接。
可选地，所述比较选择电路还包括消噪电路，所述消噪电路与所述整流器件的输出端并联。
可选地，所述比较选择电路还包括两个三极管开关，两个所述运放的输出端分别与两个所述三极管开关的基极电连接，两个所述三极管开关的集电极分别与所述第一继电器和第二继电器的线圈连接，两个所述三极管开关的发射极与所述整流电路的负极连接。
可选地，所述初级绕组上的四个节点按照次序依次定义为D节点、E节点、F节点和G节点，所述第一继电器的常开触点和常闭触点的一端短接后以及所述G节点适于连接市电，所述第一继电器的常闭触点和常开触点的另一端分别连接所述D节点和F节点；所述第二继电器的常开触点和常闭触点的一端短接后以及所述G节点作为所述交流输出端并与所述充电电路的输入端连接，所述第二继电器的常闭触点和常开触点的另一端分别连接所述D节点和E节点。
可选地，地面交流充电桩的控制电路还包括检测切换开关和电压检测器件，所述检测切换开关的一端经所述电压检测器件与所述G节点连接，所述检测切换开关的另一端适于连接所述交流输入端或所述交流输出端。
可选地，地面交流充电桩的控制电路还包括低电压保护电路，所述充电电路包括开关电路和充电模块，所述开关电路的输入端和输出端分别与所述交流输出端和所述充电模块的输入端连接，所述充电模块的输出端适于连接所述电动车，所述低电压保护电路的输入端和输出端分别与所述电压检测器件和所述开关电路电连接，以根据所述电压检测器件的检测值大小控制所述开关电路的通断。
与现有技术相比，本发明通过交流调压电路中的交流输入端连接市电，交流调压电路中的交流输出端与充电电路的输入端连接，从而使得交流调压电路将不稳定的市电进行调压稳压，以给充电电路的输入端始终提供稳定的交流电，通过充电电路的输出端适于连接电动车，此时充电电路将稳定的交流电进行整流以给电动车进行充电作业。其中，变压器件的初级绕组上的其中两个节点作为交流输入端连接市电，初级绕组与两个次级绕组耦合，从而使得变压器件可以将市电的交流220V转换出两组低压交流电例如12V或24V，通过所述整流电路的输入端和输出端分别连接两个所述次级绕组和比较选择电路，使得整流电路将低压交流电转换成两个低压直流电，以给比较选择电路提供直流电压、基准电压和取样电压，通过比较选择电路的输出端分别与第一继电器的线圈和第二继电器的线圈连接，从而可以控制第一继电器或第二继电器的通电吸合，例如，当市电的交流电如交流输入端处于正常范围200-240V时，第一继电器和第二继电器不动作，此时市电的输入电压无须被提成或降低，以使初级绕组的交流输出端输出电压200-240V；当市电的交流电如交流输入端低于正常范围如低于200V时，此时取样电压小于基准电压，使得比较选择电路控制第一继电器通电闭合，以改变与市电连接的两个节点位置，换言之，减小变压器件的匝数比，从而可以将市电的低电压调高至正常电压范围，从而给充电电路提供稳定的交流电压；当市电的交流电如交流输入端高于正常范围如高于240V时，此时取样电压大于基准电压，使得比较选择电路控制第二继电器通电闭合，以改变与市电连接的两个节点位置，换言之，增大变压器件的匝数比，从而可以将市电的高电压降低至正常电压范围，从而给充电电路提供稳定的交流电压，使得充电电路将稳定的交流电压转换为稳定的直流电压，以给电动车的电池平稳充电，以防止因市电电网的电压波动而影响到对电动车的充电效果和使用寿命。
本发明还提供一种交流充电桩，包括如上所述的地面交流充电桩的控制电路，还包括充电柜体，所述地面交流充电桩的控制电路设置于所述充电柜体内。
由此，由于交流充电桩包括地面交流充电桩的控制电路，故交流充电桩至少具有地面交流充电桩的控制电路的全部技术效果，在此不再赘述。
附图说明
图1为本发明实施例中地面交流充电桩的原理框图；
图2为本发明实施例中地面交流充电桩的结构示意图；
图3为本发明实施例中地面交流充电桩的局部结构示意图。
附图标记说明：
1-整流电路；2-变压器件；21-初级绕组；22-次级绕组；3-比较选择电路；4-第一继电器；5-第二继电器；6-充电电路；61-开关电路；611-主接触器；62-充电模块；7-检测切换开关；8-电压检测器件；9-低电压保护电路；91-主控芯片；92-计数器；93-手动开关；94-控制电源。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示实施方式中。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例或实施方式。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例或实施方式以合适的方式结合。
为解决上述技术问题，结合图1所示，本发明实施例提供一种地面交流充电桩的控制电路，包括交流调压电路和充电电路6，所述充电电路6的输出端适于连接电动车；所述交流调压电路包括变压器件2、整流电路1、比较选择电路3、第一继电器4和第二继电器5，所述变压器件2包括初级绕组21和两个次级绕组22，两个所述次级绕组22分别连接所述整流电路1的输入端，所述整流电路1的输出端与所述比较选择电路3连接，以为所述比较选择电路3提供直流电压、基准电压和取样电压，所述比较选择电路3的输出端分别与所述第一继电器4的线圈和所述第二继电器5的线圈连接，以根据所述基准电压和所述取样电压的比对结果，控制所述第一继电器4或所述第二继电器5通电吸合；
所述初级绕组21上具有四个节点，所述第一继电器4和所述第二继电器5的常开常闭触点分别与所述初级绕组21连接，其中两个所述节点作为交流输入端以适于连接市电，其中两个所述节点作为交流输出端并与所述充电电路6连接。
需要说明的是，交流调压电路的输入端即交流输入端适于连接市电，交流调压电路的输出端例如交流输出端与充电电路6连接，当电网例如市电的电压波动大时，交流调压电路可以将波动的交流电压调整以输出稳定的交流电，随后再有充电电路6将稳定的交流电转换为稳定的直流电以给电动车的电池充电，以对电池进行保护，防止因电压不稳而影响到对电池的充电效果和使用寿命。
变压器件2用于将电网市电提供的交流电进行降压并转换为直流电，以给后级电路提供控制电源94，变压器件2可以为多绕组交流变压器；整流电路1可以将两个次级绕组22输出的低压交流电转换为低压直流电，以给比较选择电路3提供直流电压、基准电压和取样电压；比较选择电路3可以根据基准电压与取样电压的比对结果，以控制第一继电器4或第二继电器5通电吸合，从而切换与市电、充电电路6连接的初级绕组21上的节点位置，以改变变压器件2中初级绕组21的匝数比，以使初级绕组21上的交流输出端始终输出稳定的直流电。其中，初级绕组21上具有四个节点，第一继电器4或第二继电器5通电吸合时，与市电连接的初级绕组21上的两个节点不同于与充电电路6连接的初级绕组21上的两个节点。第一继电器4和第二继电器5可以为中间继电器，只要具有常开、常闭触点的继电器都适用于本技术方案，在此不做详细赘述。
本实施例通过交流调压电路中的交流输入端连接市电，交流调压电路中的交流输出端与充电电路6的输入端连接，从而使得交流调压电路将不稳定的市电进行调压稳压，以给充电电路6的输入端始终提供稳定的交流电，通过充电电路6的输出端适于连接电动车，此时充电电路6将稳定的交流电进行整流以给电动车进行充电作业。其中，变压器件2的初级绕组21上的其中两个节点作为交流输入端连接市电，初级绕组21与两个次级绕组22耦合，从而使得变压器件2可以将市电的交流220V转换出两组低压交流电例如12V或24V，通过所述整流电路1的输入端和输出端分别连接两个所述次级绕组22和比较选择电路3，使得整流电路1将低压交流电转换成两个低压直流电，以给比较选择电路3提供直流电压、基准电压和取样电压，通过比较选择电路3的输出端分别与第一继电器4的线圈和第二继电器5的线圈连接，从而可以控制第一继电器4或第二继电器5的通电吸合，例如，当市电的交流电如交流输入端处于正常范围200-240V时，第一继电器4和第二继电器5不动作，此时市电的输入电压无须被提成或降低，以使初级绕组21的交流输出端输出电压200-240V；当市电的交流电如交流输入端低于正常范围如低于200V时，此时取样电压小于基准电压，使得比较选择电路3控制第一继电器4通电闭合，以改变与市电连接的两个节点位置，换言之，减小变压器件2的匝数比，从而可以将市电的低电压调高至正常电压范围，从而给充电电路6提供稳定的交流电压；当市电的交流电如交流输入端高于正常范围如高于240V时，此时取样电压大于基准电压，使得比较选择电路3控制第二继电器5通电闭合，以改变与市电连接的两个节点位置，换言之，增大变压器件2的匝数比，从而可以将市电的高电压降低至正常电压范围，从而给充电电路6提供稳定的交流电压，使得充电电路6将稳定的交流电压转换为稳定的直流电压，以给电动车的电池平稳充电，以防止因市电电网的电压波动而影响到对电动车的充电效果和使用寿命。
在本发明的一个实施例中，结合图1和图2所示，所述整流电路1包括整流模组和整流器件，所述比较选择电路3包括两个运放，所述整流模组的输入端与一所述次级绕组22的输出端连接，所述整流模组的第一输出端分别与两个所述运放的电源端、第一继电器4和第二继电器5连接，以分别给两个所述运放、第一继电器4和第二继电器5提供直流电压，所述整流模组的第二输出端与两个所述运放的信号输入端连接，以给两个所述运放提供所述基准电压；
所述整流器件的输入端与另一所述次级绕组22连接，所述整流器件的输出端分别与两个所述运放连接，以给两个所述运放提供所述取样电压。
需要说明的是，整流模组包括四个整流二极管，用VD11表示，整流器件用VD51表示，所述整流模组的第一输出端可以将一所述次级绕组22输出的低压交流电进行整流，以输出低压直流电，所述整流模组的第一输出端可以给两个运放、第一继电器4和第二继电器5提供直流电压例如直流24V或者其他等级的电压，于此同时，所述整流模组的第二输出端与两个所述运放的信号输入端连接，以给两个所述运放提供所述基准电压；其中，两个运放分别用IC1和IC2表示，其型号可以为LM358，第一继电器4用KA1表示，第二继电器5用KA2表示。
另一所述次级绕组22输出另一组低压交流电经过整流器件之后，变为低压直流电，整流器件的输出端可以分别与两个运放连接，以给两个运放提供取样电压，并作为两个运放的比较信号。
在本发明的一个实施例中，结合图2所示，所述比较选择电路3还包括滤波器件，所述整流模组的第一输出端经所述滤波器件分别与两个所述运放的电源端、第一继电器4和第二继电器5连接。
需要说明的是，通过情况下，调压变压器例如变压器件2的输出端在连接整流模组进行整流作业以输出低压直流电之后，会因变压器件2自身特点产生杂波干扰，从而会影响后级电路的电压质量，故通过在整流模组的第一输出端并联滤波器件，从而使得整流模组输出低压直流电之后，该直流电通过滤波器件进行滤波，可以给两个运放、第一继电器4和第二继电器5提供更加稳定的直流电，进而可以实现对两个运放、第一继电器4和第二继电器5更加准确的工作。其中，滤波器件可以用C1表示。
在本发明的一个实施例中，结合图1和图2所示，所述比较选择电路3还包括降压稳压电路，所述整流模组的第二输出端经所述降压稳压电路与两个所述运放的信号输入端连接。
需要说明的是，由于整流模组的输入端是连接变压器件2的次级绕组22，而变压器件2的初级绕组21连接市电，故当市电的电压变大时，会导致整流模组输入端的低压交流电变大，以导致整流模组输出端的直流电压变大，从而可能会烧坏两个运放的信号输入端。在本实施例中，通过在整流模组的第二输出端连接降压稳压电路，从而可以有效对整流模组输出的直流电压进行降压和稳压处理，以避免过高的直流电压直接烧坏两个所述运放，进而实现对两个运放的安全保护。
其中，降压稳压电路包括电阻R21和稳压二极管VD61，整流模组的第二输出端在输出低压直流电例如24V之后，先经过电阻R21进行降压处理，随后再经过稳压二极管VD61进行稳压以获得直流5.6V的电压，从而作为两个运放的基准电压；其中，稳压二极管VD61的负极端分别与，经过稳压二极管VD61稳压后的直流电分别与运放IC2的负极输入端和运放IC1的正极输入端连接。
在本发明的一个实施例中，结合图2所示，所述比较选择电路3还包括消噪电路，所述消噪电路与所述整流器件的输出端并联。
需要说明的是，通常情况下，变压器件2和整流器件因电压变换的原因，其输出的电压均含有杂波，从而会影响到后期电路例如两个运放接受电压信号的准确性。故通过在整流器件的输出端连接消噪电路，从而利用消噪电路可以有效去除整流器件输出电压中含有的杂波，从而提高整流器件输出电压的质量，此时经过消噪滤波后的电压会被传输至两个运放以作为取样电压，进而提高两个运放接收到更加准确、质量更高的取样电压信号。
其中，消噪电路包括滤波电容C21和滤波电容C22，故滤波电容C21和滤波电容C22可以分别依次对整流器件输出的直流电压进行滤波消噪，从而保证质量更高的取样电压信号被传输至两个运放。
在本发明的一个实施例中，结合图2所示，所述比较选择电路3还包括两个三极管开关，两个所述运放的输出端分别与两个所述三极管开关的基极电连接，两个所述三极管开关的集电极分别与所述第一继电器4和第二继电器5的线圈连接，两个所述三极管开关的发射极与所述整流电路1的负极连接。
需要说明的是，两个三极管开关分别为VT1和VT2，通过两个所述运放的输出端分别与两个所述三极管开关的基极电连接，从而可以通过两个运放根据各自信号输入端中基准电压和取样电压的大小以选择一个运放的输出端输出高电平，从而控制与相应运放连接的三极管开关的导通，以控制相应导通的三极管开关连接的继电器的线圈通电吸合，从而改变与充电电路6连接的初级绕组21上的两个节点位置，从而可以有效通过交流调压电路将低于正常电压的市电电压进行升高，以使交流输出端输出稳定的交流电压，或者将高于正常电压的市电电压进行降低，以使交流输出端输出稳定的交流电压。
在本发明的一个实施例中，结合图2所示，所述初级绕组21上的四个节点按照次序依次定义为D节点、E节点、F节点和G节点，所述第一继电器4的常开触点和常闭触点的一端短接后以及所述G节点适于连接市电，所述第一继电器4的常闭触点和常开触点的另一端分别连接所述D节点和F节点；所述第二继电器5的常开触点和常闭触点的一端短接后以及所述G节点作为所述交流输出端并与所述充电电路6的输入端连接，所述第二继电器5的常闭触点和常开触点的另一端分别连接所述D节点和E节点。
需要说明的是，第一继电器4的常开和常闭触点短接的一端标记S1，第二继电器5的常开和常闭触点短接的一端标记S2，第一继电器4的常开触点和第二继电器5的常开触点标记NO，第一继电器4的常开触点和第二继电器5的常闭触点标记NC；当市电的交流电压处于正常范围例如200-240V时，第一继电器4和第二继电器5不通电吸合，此时第一继电器4和第二继电器5的常闭触点处于图2中的状态，使得市电电网输出的交流电无须提升或降低，使得初级绕组21的交流输出端也输出正常范围的交流电压，以给充电电路6供电。
当市电的交流电压低于正常范围例如小于200V时，此时运放IC1的引脚2电平低于引脚3的电平，使得运放IC1输出高电平，使得三极管VT1导通，第一继电器4的线圈得电吸合，此时S1与第一继电器4的常闭触点连接，使得市电的交流电接到初级绕组21的FG端，由于初级绕组21上的节点FG与市电连接，初级绕组21上的节点DG作为交流输出端以给充电电路6连接，从而导致交流输出对岸的电压升高至正常范围例如200-240V。
当市电的交流电压高于正常范围例如大于240V时，此时运放IC1输出低电平，运放IC2的正输入端电平高于负输入端的电平，使得运放IC2输出高电平，使得三极管VT2导通，第二继电器5的线圈得电吸合，第一继电器4的线圈断电释放，此时S2与第二继电器5的常闭触点连接，使得市电的交流电接到初级绕组21的DG端，由于初级绕组21上的节点DG与市电连接，初级绕组21上的节点BG作为交流输出端以给充电电路6连接，从而导致交流输出对岸的电压降低至正常范围例如200-240V。
在本发明的一个实施例中，结合图2和图3所示，地面交流充电桩的控制电路还包括检测切换开关7和电压检测器件8，所述检测切换开关7的一端经所述电压检测器件8与所述G节点连接，所述检测切换开关7的另一端适于连接所述交流输入端或所述交流输出端。
需要说明的是，检测切换开关7可以用手动旋钮SB1表示，电压检测器件8为电压表，可以用V表示；当检测切换开关7的SB1的开关切换到上面例如与交流输入端连接，此时电压检测器件8的两端分别与市电的火线和零线连接，从而可以检查到市电的交流电压，以便于判断市电的电压是否出现波动；当检测切换开关7的SB1的开关切换到下面例如与交流输出端连接，此时电压检测器件8的两端分别与交流输出端的火线和零线连接，从而可以检查到交流输出端即充电电路6的交流电压，以便于检测到交流输出端的电压是否在交流调压电路的调节作用下恢复到正常范围。
其中，图2中的JP1为与市电连接的交流输入端的接线端子，图2中的JP2为与市电连接的交流输出端的接线端子。
在本发明的一个实施例中，结合图2和图3所示，地面交流充电桩的控制电路还包括低电压保护电路9，所述充电电路6包括开关电路61和充电模块62，所述开关电路61的输入端和输出端分别与所述交流输出端和所述充电模块62的输入端连接，所述充电模块62的输出端适于连接所述电动车，所述低电压保护电路9的输入端和输出端分别与所述电压检测器件8和所述开关电路61电连接，以根据所述电压检测器件8的检测值大小控制所述开关电路61的通断。
需要说明的是，开关电路61串联于交流输出端和充电模块62之间，使得交流调压电路中的初级绕组21在输出稳定的交流电之后，先通过开关电路61，在传输至充电模块62，最后通过充电模块62将稳定的交流电转换为直流电，以给电动车进行充电作业。当电压检测器件8通过检测切换开关7检测到市电的电压且低于正常范围在一定时间内时，此时可以通过低电压保护电路9控制开关电路61的通断，从而以切断充电模块62的输入端电压，避免长时间的低电压给电动车充电时烧坏电动车的电池，进而起到低电压保护的作用。
其中，低电压保护电路9包括主控芯片91、计数器92、手动开关93和控制电源94，开关电路61包括主接触器611，计数器92的常闭触点用KJ表示，手动开关93用SB2表示，主接触器611的电路符号用KM表示；电压检测器件8的信号输出端与主控芯片91连接，主控芯片91的控制端与计数器92连接，其中，手动开关93、计数器92的常闭触点、控制电源94以及主接触器611的线圈串联形成闭合回路，控制电源94用于给主接触器611的线圈提供工作电源；当电压检测器件8将检测到的市电的电压定义为检测电压并传输至主控芯片91，主控芯片91将检测电压与其内部设置的预设电压范围进行比对，预设电压范围为能够给充电电路6提供稳定交流电的正常电压范围例如200-240V，当检测电压小于200V时，主控芯片91判定此时市电处于低电压状态，主控芯片91给计数器92发出计数信号，此时计数器92开始计数，当计数器92计数到设定值例如10S，计数器92开始动作，例如计数器92的常闭触点断开，使得主接触器611的线圈断电释放，从而有效断开交流输出端给充电模块62的充电回路，以有效保护电动车的电池，以避免电池在长时间的低电压工作环境下被充电。
当检测电压处于200-240V范围内时，此时主控芯片91判定市电处于正常电压范围，主控芯片91不给计数器92发出计数信号，计数器92不计数不工作，此时由于计数器92的常闭触点一直处于闭合状态，使得主接触器611的线圈一直处于通电吸合状态，使得开关电路61一直闭合，进而有效实现交流调压电路输出的稳定的交流电以通过开关电路61和充电模块62给保护电动车的电池进行稳定可靠的充电，以保证对电动车的电池的充电效果和使用寿命。
当然，开关电路61还包括断路器或隔离开关，断路器或隔离开关的输出端与充电模块62的输入端连接，断路器或隔离开关的输入端与初级绕组21的交流输出端连接，故通过断路器或隔离开关的导通或断开，可以控制是否交流输出端与给主接触器611之前的主回路是否导通。
本发明另一实施例提供一种交流充电桩，包括如上实施例所述的地面交流充电桩的控制电路，还包括充电柜体，所述地面交流充电桩的控制电路设置于所述充电柜体内。
需要说明的是，通过将地面交流充电桩的控制电路设置于充电柜内，此时利用充电柜为地面交流充电桩的控制电路提供了安装空间。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种地面交流充电桩的控制电路，其特征在于，包括交流调压电路和充电电路(6)，所述充电电路(6)的输出端适于连接电动车；所述交流调压电路包括变压器件(2)、整流电路(1)、比较选择电路(3)、第一继电器(4)和第二继电器(5)，所述变压器件(2)包括初级绕组(21)和两个次级绕组(22)，两个所述次级绕组(22)分别连接所述整流电路(1)的输入端，所述整流电路(1)的输出端与所述比较选择电路(3)连接，以为所述比较选择电路(3)提供直流电压、基准电压和取样电压，所述比较选择电路(3)的输出端分别与所述第一继电器(4)的线圈和所述第二继电器(5)的线圈连接，以根据所述基准电压和所述取样电压的比对结果，控制所述第一继电器(4)或所述第二继电器(5)通电吸合；
所述初级绕组(21)上具有四个节点，所述第一继电器(4)和所述第二继电器(5)的常开常闭触点分别与所述初级绕组(21)连接，其中两个所述节点作为交流输入端以适于连接市电，其中两个所述节点作为交流输出端并与所述充电电路(6)连接；
两个运放的输出端分别与两个三极管开关的基极电连接，从而可以通过两个运放根据各自信号输入端中基准电压和取样电压的大小以选择一个运放的输出端输出高电平，从而控制与相应运放连接的三极管开关的导通，当市电的交流电压低于正常范围例如小于200V时，此时运放IC1的引脚2电平低于引脚3的电平，使得运放IC1输出高电平，使得三极管VT1导通，第一继电器(4)的线圈得电吸合，此时S1与第一继电器(4)的常闭触点连接，使得市电的交流电接到初级绕组(21)的FG端，检测切换开关(7)可以用手动旋钮SB1表示，电压检测器件(8)为电压表，可以用V表示；当检测切换开关(7)的SB1的开关切换到上面例如与交流输入端连接，此时电压检测器件(8)的两端分别与市电的火线和零线连接，从而可以检查到市电的交流电压，以便于判断市电的电压是否出现波动；当检测切换开关(7)的SB1的开关切换到下面例如与交流输出端连接，此时电压检测器件(8)的两端分别与交流输出端的火线和零线连接，从而可以检查到交流输出端即充电电路(6)的交流电压，以便于检测到交流输出端的电压是否在交流调压电路的调节作用下恢复到正常范围；
所述整流电路(1)包括整流模组和整流器件，所述比较选择电路(3)包括两个运放，所述整流模组的输入端与一所述次级绕组(22)的输出端连接，所述整流模组的第一输出端分别与两个所述运放的电源端、第一继电器(4)和第二继电器(5)连接，以分别给两个所述运放、第一继电器(4)和第二继电器(5)提供直流电压，所述整流模组的第二输出端与两个所述运放的信号输入端连接，以给两个所述运放提供所述基准电压；
所述整流器件的输入端与另一所述次级绕组(22)连接，所述整流器件的输出端分别与两个所述运放连接，以给两个所述运放提供所述取样电压；
所述比较选择电路(3)还包括滤波器件，所述整流模组的第一输出端经所述滤波器件分别与两个所述运放的电源端、第一继电器(4)和第二继电器(5)连接；
所述比较选择电路(3)还包括降压稳压电路，所述整流模组的第二输出端经所述降压稳压电路与两个所述运放的信号输入端连接；
所述比较选择电路(3)还包括消噪电路，所述消噪电路与所述整流器件的输出端并联；
所述比较选择电路(3)还包括两个三极管开关，两个所述运放的输出端分别与两个所述三极管开关的基极电连接，两个所述三极管开关的集电极分别与所述第一继电器(4)和第二继电器(5)的线圈连接，两个所述三极管开关的发射极与所述整流电路(1)的负极连接。
2.根据权利要求1所述的地面交流充电桩的控制电路，其特征在于，所述初级绕组(21)上的四个节点按照次序依次定义为D节点、E节点、F节点和G节点，所述第一继电器(4)的常开触点和常闭触点的一端短接后以及所述G节点适于连接市电，所述第一继电器(4)的常闭触点和常开触点的另一端分别连接所述D节点和F节点；所述第二继电器(5)的常开触点和常闭触点的一端短接后以及所述G节点作为所述交流输出端并与所述充电电路(6)的输入端连接，所述第二继电器(5)的常闭触点和常开触点的另一端分别连接所述D节点和E节点。
3.根据权利要求2所述的地面交流充电桩的控制电路，其特征在于，还包括检测切换开关(7)和电压检测器件(8)，所述检测切换开关(7)的一端经所述电压检测器件(8)与所述G节点连接，所述检测切换开关(7)的另一端适于连接所述交流输入端或所述交流输出端。
4.根据权利要求3所述的地面交流充电桩的控制电路，其特征在于，还包括低电压保护电路(9)，所述充电电路(6)包括开关电路(61)和充电模块(62)，所述开关电路(61)的输入端和输出端分别与所述交流输出端和所述充电模块(62)的输入端连接，所述充电模块(62)的输出端适于连接所述电动车，所述低电压保护电路(9)的输入端和输出端分别与所述电压检测器件(8)和所述开关电路(61)电连接，以根据所述电压检测器件(8)的检测值大小控制所述开关电路(61)的通断。
5.一种交流充电桩，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的地面交流充电桩的控制电路，还包括充电柜体，所述地面交流充电桩的控制电路设置于所述充电柜体内。
CN202211295241.4A 2022-10-21 2022-10-21 一种地面交流充电桩的控制电路及交流充电桩 Active CN115534708B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211295241.4A CN115534708B (zh) 2022-10-21 2022-10-21 一种地面交流充电桩的控制电路及交流充电桩

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211295241.4A CN115534708B (zh) 2022-10-21 2022-10-21 一种地面交流充电桩的控制电路及交流充电桩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115534708A CN115534708A (zh) 2022-12-30
CN115534708B true CN115534708B (zh) 2023-06-23

Family

ID=84734744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211295241.4A Active CN115534708B (zh) 2022-10-21 2022-10-21 一种地面交流充电桩的控制电路及交流充电桩

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115534708B (zh)

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2031122U (zh) * 1987-05-01 1989-01-18 陈茂霖 一种改进的继电器式交流稳压器
US4853608A (en) * 1986-06-27 1989-08-01 Chester Schrade AC voltage regulator
CN2161949Y (zh) * 1993-04-24 1994-04-13 李文新 宽电压全自动交流稳压器
FR2738964A1 (fr) * 1995-09-14 1997-03-21 Linde Ag Appareil de charge
CN2713525Y (zh) * 2004-05-25 2005-07-27 李德鍊 大圆针织机电脑控制器电源
CN203522557U (zh) * 2013-09-25 2014-04-02 Tcl通力电子（惠州）有限公司 降压电路和电子设备
CN203761023U (zh) * 2014-03-25 2014-08-06 袁玉英 低压电器晶闸管保护装置
CN108270215A (zh) * 2017-12-28 2018-07-10 路玲 储能逆变供电设备
CN207758605U (zh) * 2018-01-30 2018-08-24 广西大学 基于物联网的电动车智能充电系统
CN110582916A (zh) * 2017-05-05 2019-12-17 西门子股份公司 充电系统和方法
CN111251930A (zh) * 2020-03-18 2020-06-09 深圳市佳晟宇科技有限公司 一种直流充电桩设备
CN113479102A (zh) * 2021-07-19 2021-10-08 许昌智普新能源科技有限公司 一种用于降低老旧充电桩待机功耗的电路
CN214492627U (zh) * 2021-03-25 2021-10-26 深圳市量子新能科技有限公司 智慧用电终端
WO2021232975A1 (zh) * 2020-05-21 2021-11-25 华为数字能源技术有限公司 一种电机驱动系统及车辆
CN215663032U (zh) * 2021-06-07 2022-01-28 深圳市量子新能科技有限公司 一种功率过载自动断电的智能充电站
KR20220029301A (ko) * 2020-08-31 2022-03-08 서울과학기술대학교 산학협력단 단일단 교류 직류 변환기

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2066164U (zh) * 1990-04-29 1990-11-21 章毅杰 家用自动交流稳压器
JP2001078309A (ja) * 1999-09-06 2001-03-23 Araco Corp 電気自動車用電源装置
CN1170358C (zh) * 2001-11-22 2004-10-06 陈金明 防触电防短路多功能无触点稳压器
JP4974593B2 (ja) * 2006-06-23 2012-07-11 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
EP2332246A1 (en) * 2008-09-11 2011-06-15 Eetrex Incorporated Bi-directional inverter-charger
JP2015100203A (ja) * 2013-11-19 2015-05-28 本田技研工業株式会社 電力品質確保補助システム及び電動車両
CN107040031A (zh) * 2016-02-04 2017-08-11 靳爱丛 一种宽电压输出范围的电动汽车充电桩
CN107093907B (zh) * 2017-06-06 2023-03-31 中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司 自耦变压器调节无功容量的补偿方法
CN108767952A (zh) * 2018-06-04 2018-11-06 南京能瑞电力科技有限公司 一种互联互通的非车载充电系统
CN208576450U (zh) * 2018-08-03 2019-03-05 台州市安能保电子科技有限公司 一种智能电压识别电动车充电站
CN214228134U (zh) * 2021-02-25 2021-09-17 伟仕军民(固安)电子科技有限公司 一种电源转换电路
CN114334392A (zh) * 2021-12-30 2022-04-12 合肥华威自动化有限公司 一种智能多功能型中压线路调压器及包含其的供电系统

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4853608A (en) * 1986-06-27 1989-08-01 Chester Schrade AC voltage regulator
CN2031122U (zh) * 1987-05-01 1989-01-18 陈茂霖 一种改进的继电器式交流稳压器
CN2161949Y (zh) * 1993-04-24 1994-04-13 李文新 宽电压全自动交流稳压器
FR2738964A1 (fr) * 1995-09-14 1997-03-21 Linde Ag Appareil de charge
CN2713525Y (zh) * 2004-05-25 2005-07-27 李德鍊 大圆针织机电脑控制器电源
CN203522557U (zh) * 2013-09-25 2014-04-02 Tcl通力电子（惠州）有限公司 降压电路和电子设备
CN203761023U (zh) * 2014-03-25 2014-08-06 袁玉英 低压电器晶闸管保护装置
CN110582916A (zh) * 2017-05-05 2019-12-17 西门子股份公司 充电系统和方法
CN108270215A (zh) * 2017-12-28 2018-07-10 路玲 储能逆变供电设备
CN207758605U (zh) * 2018-01-30 2018-08-24 广西大学 基于物联网的电动车智能充电系统
CN111251930A (zh) * 2020-03-18 2020-06-09 深圳市佳晟宇科技有限公司 一种直流充电桩设备
WO2021232975A1 (zh) * 2020-05-21 2021-11-25 华为数字能源技术有限公司 一种电机驱动系统及车辆
KR20220029301A (ko) * 2020-08-31 2022-03-08 서울과학기술대학교 산학협력단 단일단 교류 직류 변환기
CN214492627U (zh) * 2021-03-25 2021-10-26 深圳市量子新能科技有限公司 智慧用电终端
CN215663032U (zh) * 2021-06-07 2022-01-28 深圳市量子新能科技有限公司 一种功率过载自动断电的智能充电站
CN113479102A (zh) * 2021-07-19 2021-10-08 许昌智普新能源科技有限公司 一种用于降低老旧充电桩待机功耗的电路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种具有充电功能的交直流转换电路的设计与实现;王强;兰陟;邢阳辉;王丽;;化工自动化及仪表(第04期);第401-405页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115534708A (zh) 2022-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8436602B2 (en) Voltage compensation circuit
CN105119388A (zh) 宽电流范围工作的电流互感取能电源
US10396556B2 (en) 120VAC to 240VAC power converter, adapter and methods of use
CN201312113Y (zh) 用于车载电器的过压、欠压保护电路
CN211953182U (zh) 一种电流环通讯电路
CN115534708B (zh) 一种地面交流充电桩的控制电路及交流充电桩
CN100511904C (zh) 数字继电保护用开关电源
CN215181476U (zh) 一种ct取电的电源自动控制系统
CN102508155A (zh) 智能电能表内置负荷开关试验电路
CN104283187A (zh) 用于断路装置的差动保护设备,及包括其的电断路装置
US9124087B2 (en) Arc suppression circuit
CN201075661Y (zh) 短路保护与过欠压保护为一体的开关电源
CN217406243U (zh) 一种中高压直挂装置及其电源切换电路
CN113162184B (zh) 一种ct取电的电源自动控制系统
CN1022275C (zh) 分组恒流、恒压充电的镉镍电池直流电源
CN105576988B (zh) 一种适应宽动态范围母线电流工作的耦合取能电源
CN102119433A (zh) 用于电动机械自动转换开关的暂时低压解决方案
CN202261152U (zh) 采用脉冲宽度调制技术的永磁发电机调压器
CN112986853A (zh) 交流充电桩及其输出侧短路检测装置和方法
CN214069550U (zh) 一种车辆用电设备过流检测保护装置
CN211856775U (zh) 电网电压检测电路及电器设备
CN112821347B (zh) 一种带通电流保护电路
CN215772653U (zh) 一种电源自动切换电路
CN218867912U (zh) 一种具有短路保护功能的电子开关电路
CN215733447U (zh) 一种交流过压保护电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant