CN204936849U - 一种电动汽车交流充电接口保护装置 - Google Patents

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Abstract

一种电动汽车交流充电接口保护装置，包括电压检测单元、电动汽车禁止启动电路、充电机启动控制电路、温度检测单元和微控制器模块，实现了在电动汽车充电过程中对外部供电电压和充电接口工作温度的实时测量、分析、判断和控制，保证了电动汽车充电过程的安全。

Description

一种电动汽车交流充电接口保护装置
技术领域
本实用新型涉及一种充电接口保护技术，特别是一种电动汽车交流充电接口保护装置。
背景技术
改革开放以来，国民经济得到快速增长，“科技创新，自主创新”已成为目前国内工业发展的主流，我国工业正逐步向集约型、节能减排、低碳的方向发展。电动汽车由于具有低碳、环保、充电方便的特点，得到了越来越多人的使用。随着电动汽车的发展，绝大多数电动汽车都配有车载充电机。交流充电接口作为电动汽车和充电机与外部供电电源连接的桥梁，其安全性不可忽视。《GB/T20234.2-2011电动汽车传导充电用连接装置第2部分：交流充电接口》规定了电动汽车传导充电用的交流充电接口，其额定电压不超过440V(AC)，频率50Hz。为充电机提供的交流电源电压过高或过低，都会造成充电机的损坏；交流充电接口的温度过高会导致火灾的发生；车辆在充电过程中驶离会对供电系统和车辆造成损害。为了解决这一问题，科研单位与企业的技术人员在不断地探索、研究，希望设计和研制出一种电动汽车交流充电接口保护装置，虽然取得了一定的进展，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术问题。
发明内容
本实用新型的目的在于克服以上不足，提供一种电动汽车交流充电接口保护装置。该装置采用单相电源电压检测、交流充电接口工作温度检测，电动汽车禁止、允许启动控制，车载充电机停止、启动控制，与高性能微控制器有机结合设计而成，实现了电动汽车在充电过程中的车载充电机的过压或欠压保护、交流充电接口过热保护以及电动汽车在充电中的禁止启动控制，增强了电动汽车在充电过程中的安全性和可靠性。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电动汽车交流充电接口保护装置，包括电压检测单元、电动汽车禁止启动电路、充电机启动控制电路、温度检测单元和微控制器模块，电压检测单元由电压检测传感器组成；电动汽车禁止启动电路由一个驱动放大电路和可控开关组成；充电机启动控制电路由一个继电器驱动电路和继电器组成；温度检测单元由温度传感器和与温度传感器输出端相接的温度信号调理电路组成；微控制器模块采用内部集成A/D转换器的高集成度面向汽车应用的嵌入式单片微型计算机，电压检测单元、温度检测单元的输出端与微控制器模块集成的A/D转换器的输入端连接，微控制器模块的输出端与电动汽车禁止启动电路、充电机启动控制电路相连接。
本实用新型所采用的技术原理是：采用微控制器模块与电压检测单元、电动汽车禁止启动电路、充电机启动控制电路、温度检测单元进行控制线路连接，实现了在电动汽车充电过程中对外部供电电压和充电接口工作温度的实时测量、分析、判断和控制，保证了电动汽车充电过程的安全。微控制器模块是整个装置的智能化数据采集、分析、判断和控制核心。电动汽车禁止启动电路由微控制器模块发出的电动汽车禁止启动控制信号控制：当外部供电设备有线路连接时，微控制器模块发出电动汽车禁止启动控制信号；当外部供电设备没有线路连接时，电动汽车禁止启动控制信号无效，电动汽车可进行正常的启动行驶操作。充电机启动电路由微控制器模块发出的充电机启动控制信号控制：当外部供电电压匹配且充电接口温度正常时，微控制器模块发出充电机启动控制信号经通过充电机启动电路控制继电器吸合，接通外部供电电源，车载充电机开始进行充电工作；当外部供电电压不匹配或充电接口温度异常时，微控制器模块发出充电机停止控制信号，充电机启动电路中的继电器断开，外部供电电源与车载充电机分离。
本实用新型有益效果是：由单相电源电压检测单元、交流充电接口工作温度检测单元，电动汽车禁止启动控制电路，车载充电机启动控制电路与高性能微控制器模块有机结合构成的电动汽车交流充电接口保护装置，实现了电动汽车在充电过程中的车载充电机的过压或欠压保护、交流充电接口过热保护以及电动汽车在充电中的禁止启动控制，增强了电动汽车在充电过程中的安全性和可靠性。
附图说明
下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步描述：
图1中是一种电动汽车交流充电接口保护装置结构示意图；
在图中：1、电压检测单元、2、电动汽车禁止启动电路、3、充电机启动控制电路、4、温度检测单元、5、微控制器模块。
具体实施方式
在图1中，电压检测单元1由电压检测传感器组成；电动汽车禁止启动电路2由一个驱动放大电路和可控开关组成；充电机启动控制电路3由一个继电器驱动电路和继电器组成；温度检测单元4由温度传感器和与温度传感器输出端相接的温度信号调理电路组成；微控制器模块5采用内部集成A/D转换器的高集成度面向汽车应用的嵌入式单片微型计算机，电压检测单元1、温度检测单元4的输出端与微控制器模块5集成的A/D转换器的输入端连接，微控制器模块5的输出端与电动汽车禁止启动电路2、充电机启动控制电路3相连接。
电压检测单元1输出的直流模拟电压信号经过微控制器模块5内部集成的A/D转换器转换为数字信号，就可以对外部供电设备提供的电压值进行分析判断，电压检测单元1的输入电压取自车载充电机控制开关之前，这样可以在车载充电机电压加载之前进行检测判断，使车载充电机始终工作在安全稳定的电压之下，当车载充电机在工作中，外部供电电压发生过压或欠压时，微控制器模块5可以及时进行分析判断并切断车载充电机上的电压，以避免车载充电机工作在非正常电压下而发生损坏。温度检测单元4中的温度传感器应安装在电动汽车交流充电接口的中线金属触头和交流电源金属触头之间，当这两个金属触头中有一个因接触不良或接触电阻过大发热时，温度传感器都能及时感知到温度升高的信息，其输出的电压信号经过微控制器模块5内部集成的A/D转换器转换为数字信号，微控制器模块5就可以对充电接口的温度进行分析判断，当温度超过设定值时，微控制器模块5会及时发出充电机停止控制信号，充电机启动控制电路3中的继电器断开，将外部供电电源与车载充电机分离，从而有效地保护充电接口，避免了因温度过高而发生充电接口上的塑料胶融化引发火灾。微控制器是整个装置的智能化数据采集、分析、判断和控制核心，由于电动汽车的工作环境要比工业控制环境更为恶劣，因此，微控制器模块5选用的是面向汽车应用设计的抗干扰、适应更恶劣环境的微控制器，其进行交流充电接口保护控制过程如下：当外部供电设备通过充电电缆与电动汽车的交流充电接口连接后，首先，对外部提供的单相交流电压信号进行实时数字转换、数值处理和分析判断，判断充电接口是否与外部供电设备有线路连接，如果充电接口与外部供电设备有线路连接，则发出电动汽车禁止启动信号；然后，检测判断外部提供的单相交流电压与车载充电机的工作电压是否相匹配，如果不匹配，微控制器模块5不启动车载充电机，否则启动车载充电机进行充电工作；接下来，当车载充电机工作时，实时检测交流充电接口的温度和外部提供的单相交流电源电压，当交流充电接口的温度超过设定值或外部提供的单相交流电源电压出现过压或欠压是时，切断车载充电机的供电，否则继续检测交流充电接口的温度和外部提供的单相交流电源电压并进行正常工作。

Claims (1)

1.一种电动汽车交流充电接口保护装置，包括电压检测单元、电动汽车禁止启动电路、充电机启动控制电路、温度检测单元和微控制器模块，其特征是：电压检测单元由电压检测传感器组成；电动汽车禁止启动电路由一个驱动放大电路和可控开关组成；充电机启动控制电路由一个继电器驱动电路和继电器组成；温度检测单元由温度传感器和与温度传感器输出端相接的温度信号调理电路组成；微控制器模块采用内部集成A/D转换器的高集成度面向汽车应用的嵌入式单片微型计算机，电压检测单元、温度检测单元的输出端与微控制器模块集成的A/D转换器的输入端连接，微控制器模块的输出端与电动汽车禁止启动电路、充电机启动控制电路相连接。
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