CN204118827U - 一种电动汽车无电预连接充电电缆接口 - Google Patents

一种电动汽车无电预连接充电电缆接口 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车无电预连接充电电缆接口,不与车载充电插座耦合时,充电电缆接口及与之配套的充电电缆的强电输出电缆、弱电控制电缆等均是无电的,只有充电电缆接口与车载充电插座完全耦合时,充电控制装置收到光电耦合器发出的充电信号,才允许充电枪充电插口具备带电条件,并随之启动电动汽车充电程序。因而,本实用新型不会因用户使用不当或受到外力撞击等情况造成触电危险。并且,即使充电电缆接口浸入水中,由于充电插头及充电电缆完全无电,充电插头也不会发生短路,充电电缆也就不会发生发热、燃烧等事故。

Description

一种电动汽车无电预连接充电电缆接口
技术领域
本实用新型涉及电动汽车充电电缆接口技术领域,尤其涉及一种汽车无电预连接充电电缆接口。
背景技术
市面现有的电动汽车一般采用充电桩进行充电。如图1所示,充电桩为独立的充电系统,充电控制装置、充电接口均安装在充电桩中。充电桩正常充电的前提为充电桩必需带电,以便为充电控制装置供电。
充电过程为:充电桩通过配电电缆接入既有配电系统中,充电桩、充电控制装置处于带电状态;充电接口插入车载充电插座中,充电控制装置启动充电检测,充电控制装置通过判断充电电缆接口与车载充电插座之间的电压值,来确认充电枪充电接口是否完成与车载充电插座的耦合,以便启动充电程序;充电程序启动,充电回路接通,开始为电动汽车充电。其中,交流充电控制装置是通过判断充电连接确认电缆CC接口的电压值来判定;直流充电控制装置则通过判断充电枪充电连接确认电缆CC1接口及CC2接口的电压值来判定。停车场为满足电动汽车实时充电需求,充电桩及其控制电路处于实时带电状态,用户使用不当或受到外力撞击或配电回路发生故障等情况,不仅会造成触电风险,还容易发生电缆短路、发热、燃烧等事故,而若充电桩受雨水影响,充电桩控制回路就会发生短路等事故,影响充电站正常工作。
实用新型内容
本实用新型提出了一种电动汽车无电预连接充电电缆接口,解决了充电电缆接口必需实时带电产生的用电安全问题。
本实用新型提供的技术方案是,一种电动汽车无电预连接充电电缆接口,包括电源端子L、N,接地端子PE,充电连接确认端子CC和充电控制连接确认端子CP,所述电源端子通过常开开关装置K与供电电源相接,所述接地端子PE接地,所述充电电缆接口包括充电控制装置、电流检测装置OC、第一开关装置KA1和第二开关装置KA2,所述第二开关装置KA2为单刀双掷开关,第二开关装置KA2的动端通过充放电电容C接地,所述第二开关装置的第一不动端与低压直流电源相接,第二不动端与电流检测装置OC感应部的一端相接;所述电流检测装置OC感应部的另一端通过第一开关装置KA1与充电电缆接口的其中一个端子相接,充电电缆接口与电动汽车连接时,所述充放电电容C、电流检测装置OC的感应部与电动汽车形成放电回路;所述电流检测装置OC的动作部与充电控制装置相接,充电控制装置控制第一开关装置KA1、第二开关装置KA2的动作。
如上所述的电动汽车无电预连接充电电缆接口,所述电流检测装置OC的感应部通过第一开关装置KA1与充电控制连接确认端子CP相接。
如上所述的电动汽车无电预连接充电电缆接口,所述第一开关装置KA1为单刀双掷开关,所述第一开关装置KA1的动端与充电控制连接确认端子CP相接,第一不动端与电流检测装置OC感应部的另一端相接,第二不动端与充电控制装置相接。
如上所述的电动汽车无电预连接充电电缆接口,所述充放电电容C、电流检测装置OC的感应部与电动汽车形成的放电回路上设置有限流电路。
如上所述的电动汽车无电预连接充电电缆接口,所述电流检测装置OC感应部的另一端通过限流电路与第一开关装置KA1的第一不动端相接。
如上所述的电动汽车无电预连接充电电缆接口,所述电流检测装置OC的感应部通过第一开关装置KA1与电源端子L相接。
如上所述的电动汽车无电预连接充电电缆接口,所述充放电电容C通过第四开关装置KA4与电源端子N相接。
如上所述的电动汽车无电预连接充电电缆接口,所述充放电电容C、电流检测装置OC的感应部与电动汽车形成的放电回路上设置有限流电路。
如上所述的电动汽车无电预连接充电电缆接口,所述电流检测装置OC感应部的另一端通过限流电路与第一开关装置KA1的相接。
与现有技术相比,本实用新型的优点和积极性能是:本实用新型提出的无电预连接充电电缆接口不与车载充电插座耦合时,充电电缆接口及与之配套的充电电缆的强电输出电缆、弱电控制电缆等均是无电的,只有充电电缆接口与车载充电插座完全耦合时,充电控制装置收到光电耦合器发出的充电信号,才允许充电枪充电插口具备带电条件,并随之启动电动汽车充电程序。因而,本实用新型不会因用户使用不当或受到外力撞击等情况造成触电危险。并且,即使充电电缆接口浸入水中,由于充电插头及充电电缆完全无电,充电插头也不会发生短路,充电电缆也就不会发生发热、燃烧等事故。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为充电桩充电原理图。
图2为箱式充电站充电原理图。
图3为本实用新型具体实施例1未充电状态时电动汽车充电电缆接口与电动汽车耦合的原理图。
图4为本实用新型具体实施例2未充电状态时电动汽车充电电缆接口与电动汽车耦合的原理图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型既可应用于图1所示的充电桩,也可应用于图2所示的箱式充电站。
具体实施例1:
如图3所示,本实施例提出的一种电动汽车无电预连接充电电缆接口,包括充电控制装置、电流检测装置OC、第一开关装置KA1、第二开关装置KA2、充放电电容C、低压直流电源和端子。
端子包括电源端子L、N,接地端子PE,充电连接确认端子CC和充电控制连接确认端子CP。电源端子L、N通过常开开关装置K与火线、地线相接;接地端子PE接地。
本实施例中,第一开关装置KA1、第二开关装置KA2为继电器KA的动作部,为单刀双掷开关,继电器KA带互锁的KA1及KA2两组触点。第二开关装置KA2的动端通过充放电电容C接地,第二开关装置KA2的第一不动端与低压直流电源相接,第二不动端与电流检测装置OC感应部的一端相接,充电电缆接口不与电动汽车相接时,第二开关装置KA2的动端与第二不动端相接。电流检测装置OC感应部的另一端通过第一开关装置KA1与充电电缆接口的充电控制连接确认端子CP端子相接,第一开关装置KA1的动端与充电控制连接确认端子CP端子相接,第一不动端与电流检测装置OC感应部的另一端相接,第二不动端与充电控制装置相接,充电电缆接口不与电动汽车相接时,第一开关装置KA1的动端与第一不动端相接。
因而,在充电电缆接口与电动汽车连接时,充放电电容C、电流检测装置OC的感应部与电动汽车形成放电回路。由于电流检测装置OC的动作部与充电控制装置相接,电流检测装置OC的感应部在放电回路形成感应电流,电流检测装置OC的动作部动作,给充电控制装置传递充电信号。充电控制装置控制第一开关装置KA1、第二开关装置KA2的动作。
优选的,在充放电电容C、电流检测装置OC的感应部与电动汽车形成的放电回路上设置有限流电路,优选采用限流电阻R,用于控制放电回路电流的大小。电流检测装置OC感应部的另一端通过限流电阻R与第一开关装置KA1的第一不动端相接。
电流检测装置OC可以采用光电耦合器、电流型继电器、霍尔器件等,均能够实现本实用新型的目的,均在本实用新型的保护范围之内。
下面对本实施例的实现过程进行具体说明:
充电电缆接口未连接电动汽车状态下的各元器件的状态为:
继电器KA中的互锁触点KA1中的常闭触点闭合,常开触点打开,KA2中的常闭触点闭合,常开触点打开,电容器C处于开路状态,光电耦合器OC的二极管回路无电流流过。
充电电缆接口连接电动汽车接口时,
充电控制连接确认端子CP与车载充电插座相连接,充电控制确认电缆CP经过电阻R6与电动汽车车身接地相连接,充放电电容C通过CP电缆进行放电,光电耦合器OC采集到放电电流后,向充电控制装置发出插头已连接的信号。
充电控制装置收到光电耦合器OC发出的车辆已连接信号后,发出命令,将KA的KA1中的常开触点闭合,常闭触点打开,这样就断开了电容器C的放电回路,接通了充电控制装置与电动汽车车辆控制装置的CP充电控制电缆,将KA2的常开触点闭合,常闭触点打开,这样就接通了电容器C充电回路,且安全电压为电容器C充电,便于为下一次检测储能。
充电控制装置经CP与电动汽车车辆控制装置连通后,即启动正常的充电控制程序,闭合开关装置K,此时充电电缆执行电动汽车充电程序,完成电动汽车充电工作。
在充电电缆接口与电动汽车连接之前,充电电缆接口和充电电缆没有持续稳定的电源输出,用户不会发生触电危险。
由于新增加的电容器C的额定电压仅为12V,且电容储能电量很少,R与R6构成放电回路时,电流仅为5mA,完全没有触电危险。
具体实施例2:
如图2所示,本实施例提出的一种电动汽车无电预连接充电电缆接口,包括充电控制装置、电流检测装置OC、第一开关装置KA1、第二开关装置KA2、第三开关装置KA3、第四开关装置KA4、充放电电容C、低压直流电源和端子。
端子包括电源端子L、N,接地端子PE,充电连接确认端子CC和充电控制连接确认端子CP。电源端子L、N通过常开开关装置K与火线、地线相接;接地端子PE接地。
本实施例中,第一开关装置KA1、第二开关装置KA2、第三开关装置KA3、第四开关装置KA4,为继电器KA的动作部,继电器KA带KA1、KA2、KA3、KA4四组触点,第一开关装置KA1、第三开关装置KA3、第四开关装置KA4为单刀单掷开关,第二开关装置KA2为单刀双掷开关。第二开关装置KA2的动端通过充放电电容C、第四开关装置KA4连接至电源端子N,第二开关装置KA2的第一不动端与低压直流电源相接,第二不动端与电流检测装置OC感应部的一端相接,充电电缆接口不与电动汽车相接时,第二开关装置KA2的动端与第二不动端相接。电流检测装置OC感应部的另一端通过第一开关装置KA1与电源端子L相接,为常开触点。
因而,在充电电缆接口与电动汽车连接时,充放电电容C、电流检测装置OC的感应部与电动汽车的车载充电机形成放电回路。由于电流检测装置OC的动作部与充电控制装置相接,电流检测装置OC的感应部在放电回路形成感应电流,电流检测装置OC的动作部动作,给充电控制装置传递充电信号。充电控制装置控制第一开关装置KA1、第二开关装置KA2的动作。
充放电电容C通过第四开关装置KA4与电源端子N相接,用于充放电电容C充放电的切换。
优选的,在充放电电容C、电流检测装置OC的感应部与电动汽车形成的放电回路上设置有限流电路,优选采用限流电阻R,用于控制放电回路电流的大小。电流检测装置OC感应部的另一端通过限流电阻R与第一开关装置KA1相接。
电流检测装置OC可以采用光电耦合器、电流型继电器、霍尔器件等,均能够实现本实用新型的目的,均在本实用新型的保护范围之内。
下面对本实施例的实现过程进行具体说明:
充电电缆接口未连接电动汽车状态下的各元器件的状态为:
继电器KA中KA1触点闭合,KA2中的常闭触点闭合,常开触点打开,电容器C处于开路状态,光电耦合器OC的二极管回路无电流流过。
充电电缆接口连接电动汽车接口时,
电源端子L、N通过充电电缆接口与车载充电插座相连接,充电电缆接口与车载充电插座耦合完好,则电容器C两端经电动汽车车载充电机相连接,通过充电火线L与充电零线N两根电缆进行放电,光电耦合器OC采集到放电电流后,向充电控制装置发出插头已连接的信号。
充电控制装置收到光电耦合器发出的车辆已连接信号后,发出命令,将KA的KA1及KA4常闭触点断开,断开了充放电电容C的放电回路,将KA3常开触点闭合,接通充电控制连接确认电缆CP,将KA2的常闭触点打开,常开触点闭合,断开了充放电电容C的放电回路,接通了电容器C的充电回路,且安全电压为电容器C充电,便于下一次检测储能。
充电控制装置与电动汽车车辆控制装置连通后,即启动正常的充电控制程序,闭合常开触点S1,启动充电控制确认CP,进一步的,闭合主接触器K,执行电动汽车充电程序,完成电动汽车充电工作。
在充电电缆接口与电动汽车连接之前,充电电缆接口和充电电缆没有持续稳定电源输出,用户不会发生触电危险。
由于新增加的电容器C的额定电压仅为12V,且电容储能电量很少,R与车载充电机内部的等值阻抗构成回路时,电流仅为5mA,完全没有触电危险。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1. 一种电动汽车无电预连接充电电缆接口,包括电源端子L、N,接地端子PE,充电连接确认端子CC和充电控制连接确认端子CP,其特征在于,所述电源端子通过常开开关装置K与供电电源相接,所述接地端子PE接地,所述充电电缆接口包括充电控制装置、电流检测装置OC、第一开关装置KA1和第二开关装置KA2,所述第二开关装置KA2为单刀双掷开关,第二开关装置KA2的动端通过充放电电容C接地,所述第二开关装置的第一不动端与低压直流电源相接,第二不动端与电流检测装置OC感应部的一端相接;所述电流检测装置OC感应部的另一端通过第一开关装置KA1与充电电缆接口的其中一个端子相接,充电电缆接口与电动汽车连接时,所述充放电电容C、电流检测装置OC的感应部与电动汽车形成放电回路;所述电流检测装置OC的动作部与充电控制装置相接,充电控制装置控制第一开关装置KA1、第二开关装置KA2的动作。
2. 根据权利要求1所述的电动汽车无电预连接充电电缆接口,其特征在于,所述电流检测装置OC的感应部通过第一开关装置KA1与充电控制连接确认端子CP相接。
3. 根据权利要求1所述的电动汽车无电预连接充电电缆接口,其特征在于,所述第一开关装置KA1为单刀双掷开关,所述第一开关装置KA1的动端与充电控制连接确认端子CP相接,第一不动端与电流检测装置OC感应部的另一端相接,第二不动端与充电控制装置相接。
4. 根据权利要求3所述的电动汽车无电预连接充电电缆接口,其特征在于,所述充放电电容C、电流检测装置OC的感应部与电动汽车形成的放电回路上设置有限流电路。
5. 根据权利要求4所述的电动汽车无电预连接充电电缆接口,其特征在于,所述电流检测装置OC感应部的另一端通过限流电路与第一开关装置KA1的第一不动端相接。
6. 根据权利要求1所述的电动汽车无电预连接充电电缆接口,其特征在于,所述电流检测装置OC的感应部通过第一开关装置KA1与电源端子L相接。
7. 根据权利要求6所述的电动汽车无电预连接充电电缆接口,其特征在于,所述充放电电容C通过第四开关装置KA4与电源端子N相接。
8. 根据权利要求6或7所述的电动汽车无电预连接充电电缆接口,其特征在于,所述充放电电容C、电流检测装置OC的感应部与电动汽车形成的放电回路上设置有限流电路。
9. 根据权利要求8所述的电动汽车无电预连接充电电缆接口,其特征在于,所述电流检测装置OC感应部的另一端通过限流电电路与第一开关装置KA1的相接。
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