CN207069185U - 电缆组件、供电设备和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电缆组件，用于连接供电设备和电动汽车，在所述电缆组件的一端或两端包括充电插头，在至少一个充电插头上包括锁止装置以及与所述锁止装置联动的通知模块，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述通知模块通知所述供电设备所述电缆组件将与所述供电设备或所述电动汽车断开电性连接。本实用新型还提供了一种供电设备和电动汽车，使用该电缆组件可以有效解决拉弧现象。

Description

电缆组件、供电设备和电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车充电技术领域，具体涉及电缆组件、供电设备和电动汽车。

背景技术

目前电动汽车常选用交流充电接口连接实现充电，在电动汽车充电过程中拔插交流充电接口极易产生拉弧现象，拉弧是我们不愿意看到的，因为拉弧就意味着高温和打火，会减少充电接口触点的使用寿命，甚至烧坏充电接口触点。

目前解决拉弧现象的方案是通过检测触头CP断开来通知供电设备停止对外供电，通过将CP插针的接触行程设计短一些，当用户拔插充电插座时，CP端首先断开连接，供电设备的供电控制装置检测到CP端先断开后立即控制供电设备对外停止供电，从而实现安全拔插，但是由于拔插插头需要一定的力度，往往导致拔插插头的时间很短，CP端断开时，供电设备的供电控制装置还来不急控制供电设备对外停止供电，导致很难避免在充电过程中拔插插头时产生拉弧现象。因此迫切需要解决当前存在的拉弧问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种解决电动汽车充电过程中拔插插头会产生拉弧的方案，该方案有利于延长插头插座的使用寿命，同时也有利于操作人员的人生安全。

具体地，本实用新型提供了一种电缆组件，用于连接供电设备和电动汽车，在所述电缆组件的一端或两端包括充电插头，在至少一个充电插头上包括锁止装置以及与所述锁止装置联动的通知模块，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述通知模块通知所述供电设备所述电缆组件将与所述供电设备或所述电动汽车断开电性连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述通知模块是与所述锁止装置联动的第一开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第一开关断开以通知所述供电设备所述电缆组件将与所述供电设备或所述电动汽车断开电性连接。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述至少一个充电插头上还包括与所述锁止装置联动的第二开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第二开关断开以通知所述电动汽车所述电缆组件将与所述供电设备或所述电动汽车断开电性连接。

具体地，本实用新型还提供了一种供电设备，包括固定连接于供电设备的电缆组件，所述电缆组件包括用于连接电动汽车的充电插头，在所述充电插头上包括锁止装置以及与所述锁止装置联动的通知模块，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述通知模块通知所述供电设备所述电缆组件将与所述电动汽车断开电性连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述通知模块是与所述锁止装置联动的第一开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第一开关断开以通知所述供电设备所述电缆组件将与所述电动汽车断开电性连接。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述充电插头上还包括与所述锁止装置联动的第二开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第二开关断开以通知所述电动汽车所述电缆组件将与所述电动汽车断开电性连接。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括供电控制装置，用于接收所述通知，所述供电控制装置接收到所述通知后停止对所述电动汽车的供电。

具体地，本实用新型还提供了一种电动汽车，包括固定连接于电动汽车的电缆组件，所述电缆组件包括用于连接供电设备的充电插头，在所述充电插头上包括锁止装置以及与所述锁止装置联动的通知模块，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述通知模块通知所述供电设备所述电缆组件将与所述供电设备断开电性连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述通知模块是与所述锁止装置联动的第一开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第一开关断开以通知所述供电设备所述电缆组件将与所述供电设备断开电性连接。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述充电插头上还包括与所述锁止装置联动的第二开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第二开关断开以通知所述电动汽车所述电缆组件将与所述供电设备断开电性连接。

现有技术是在用户拔出电缆组件的一部分插头后，才通知供电设备，很多情况下，由于用户用力过猛，拔出太快，供电设备可能来不及停止对电动汽车的充电，充电插头已经拔出，这时会产生电弧，容易引发安全事故。

而在本实用新型的技术方案中，由于包括与锁止装置联动的通知模块，在用户准备将电缆组件的充电插头拔出时，就通知供设备，由此，供电设备能够提前停止对电动汽车的供电，从而确保了在插头拔出前已经断电，防止了拉弧现象的产生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型一实施例提出的电动汽车充电系统的电路连接示意图。

图2为本实用新型一实施例提出的车辆插头触头布置图。

图3为本实用新型一实施例提出的车辆插座触头布置图。

图4为本实用新型一实施例电动汽车与供电设备的连接示意图。

主要元件符号说明：

11-供电设备；12-电动汽车；13-电缆组件；14-车辆接口；141-车辆插头；142-车辆插座；111-供电控制装置；112-剩余电流保护器；121-车辆控制装置；122-车载充电机。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开保护范围限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本公开的各种实施例中，表述“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本公开的各种实施例中使用的术语“用户”可指示使用电子装置的人或使用电子装置的装置(例如，人工智能电子装置)。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

目前电动汽车常见的充电模式就是将电动汽车连接到交流(电源)时，使用了专门的供电设备，将电动汽车与交流电网直接连接，并且在供电设备上安装了控制导引装置。

供电接口是能将电缆连接到电源或者电动汽车供电设备的器件，通常由供电插头和供电插座组成。

供电插头是供电接口中和充电线缆连接并且可以移动的部分。

供电插座是供电接口中和电源供电线缆或供电设备连接在一起并且固定安装的部分。

车辆接口是能将电缆连接到电动汽车的器件，通常由车辆插头和车辆插座组成。

车辆插头是车辆接口中和充电线缆连接并且可以移动的部分。

车辆插座是车辆接口中固定安装在电动汽车上，并且通过电缆和车载充电机或车载动力蓄电池相互连接的部分。

供电插头和供电插座、车辆插头和车辆插座插合后，其防护要达到一定的级别，保证能够防止有害的粉尘堆积，并且用水冲洗无任何伤害。

充电接口应有锁止功能，用于防止充电过程中的意外断开。在锁止状态下，保证在施加预设的拔出外力时连接不应断开，且锁止装置不得损坏。

将供电插头插入和拔出供电插座、车辆插头插入和拔出车辆插座的全过程的用力均应小于预设的作用力。充电接口可以使用助力装置。

一种电缆组件，用于连接供电设备和电动汽车，在所述电缆组件的一端或两端包括充电插头，在至少一个充电插头上包括锁止装置以及与所述锁止装置联动的通知模块，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述通知模块通知所述供电设备所述电缆组件将与所述供电设备或所述电动汽车断开电性连接。

所述充电插头可以是供电插头或车辆插头。

电缆组件可以是独立，也可以分别连接在供电设备或电动汽车上。因此使用电缆和连接器将电动汽车接入电网(电源)的通常有如下三种方式：

连接方式1：将电动汽车和交流电网连接时，使用和电动汽车永久连接在一起的充电电缆和供电插头，电缆组件是电动汽车的一部分。

连接方式2：将电动汽车和交流电网连接时，使用带有车辆插头和供电插头的独立的活动电缆组件，可拆卸电缆组件不是电动汽车或者供电设备的一部分。

连接方式3：将电动汽车和交流电网连接时，使用了和供电设备永久连接在一起的充电电缆和车辆插头，电缆组件是供电设备的一部分。

所述通知模块是与所述锁止装置联动的第一开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第一开关断开以通知所述供电设备所述电缆组件将与所述供电设备或所述电动汽车断开电性连接。

在所述至少一个充电插头上还包括与所述锁止装置联动的第二开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第二开关断开以通知所述电动汽车所述电缆组件将与所述供电设备或所述电动汽车断开电性连接。

一种供电设备，包括固定连接于供电设备的电缆组件，所述电缆组件包括用于连接电动汽车的充电插头，在所述充电插头上包括锁止装置以及与所述锁止装置联动的通知模块，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述通知模块通知所述供电设备所述电缆组件将与所述电动汽车断开电性连接。

所述通知模块是与所述锁止装置联动的第一开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第一开关断开以通知所述供电设备所述电缆组件将与所述电动汽车断开电性连接。锁止装置解除锁止状态时，发出一个通知信号即可，所以通知模块不一定是一个开关，也可以是一个开关和多个电阻的组合。

在所述充电插头上还包括与所述锁止装置联动的第二开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第二开关断开以通知所述电动汽车所述电缆组件将与所述电动汽车断开电性连接。

供电设备还包括供电控制装置，用于接收所述通知，所述供电控制装置接收到所述通知后停止对所述电动汽车的供电。

一种电动汽车，包括固定连接于电动汽车的电缆组件，所述电缆组件包括用于连接供电设备的充电插头，在所述充电插头上包括锁止装置以及与所述锁止装置联动的通知模块，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述通知模块通知所述供电设备所述电缆组件将与所述供电设备断开电性连接。

所述通知模块是与所述锁止装置联动的第一开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第一开关断开以通知所述供电设备所述电缆组件将与所述供电设备断开电性连接。

在所述充电插头上还包括与所述锁止装置联动的第二开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第二开关断开以通知所述电动汽车所述电缆组件将与所述供电设备断开电性连接。

实施例1

如图1、图4所示，下面以连接方式3，电缆组件13是供电设备11的一部分加以说明。一种电动汽车充电系统的电路，包括：供电设备11、车辆接口14和电动汽车12；车辆接口14由车辆插头141和车辆插座142组成；车辆插座142设置在电动汽车12上，车辆插头141通过电缆与供电设备11连接在一起；车辆插头141上设有一锁止装置，解除所述锁止装置的锁止状态才能将车辆插头141从车辆插座142上拔下；车辆插头141内设置有开关S4，开关S4为通知模块，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，开关S4用于实现通知供电设备11电缆组件13将与供电设备11断开电性连接，更具体地，开关S4用于实现通知供电设备11的供电控制装置111，供电控制装置111接收到该通知控制电网上的接触器开关K1和K2均断开，使电缆组件13与供电设备11断开电性，实现供电设备11对外停止供电，车辆插头141内还设置有开关S3，开关S4与开关S3联动，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，开关S3用于实现通知电动汽车12电缆组件13将与电动汽车12断开电性连接，更具体地，开关S3用于实现通知电动汽车12上的车辆控制装置121电缆组件13上的车辆插头141将与电动汽车12的车辆插座142断开电性连接。

如图1所示，电路由供电控制装置111、接触器K1和接触器K2、电阻R1、R2、R3、R4、RC、二极管D1、开关S1、S2、S3、S4、车载充电机122和车辆控制装置121组成，其中车辆控制装置121可以集成在车载充电机122或其他车载控制单元中。电阻R4、RC安装在车辆插头141上。开关S1为供电设备11的内部开关。开关S2为电动汽车12的内部开关，在车辆接口14与供电接口完全连接，并且配置了锁止装置的接口被完全锁止后，当车载充电机122自检测完成后无故障，并且充电电池组处于可充电状态时，开关S2闭合。如果电动汽车12设置有充电请求或者充电控制功能，则需要同时满足电动汽车12处于充电请求或可充电状态。

开关S4的一端通过PE端接地，开关S4的另一端与供电控制装置111连接；开关S3与电阻R4并联后，一端通过PE端接地，另一端通过串联电阻RC与CC端连接。

开关S3和开关S4均为车辆插头141的内部常闭开关，它们与插头上的下压按钮联动。下压按钮用于解除锁止装置的锁止状态，按下按钮解除锁止功能的同时，开关S3和开关S4均处于断开状态。控制引导电路也可以不配置开关S2，无开关S2的车辆应采用单相充电。对于未配置开关S2的控制引导电路，等同于开关S2为常闭状态。

车辆控制装置121通过测量检测点3与PE之间的电阻值来判断车辆插头141与车辆插座142是否完全连接。未连接时，S3处于闭合状态，CC未连接，检测点3与PE之间的电阻值为无穷大；半连接时，S3处于断开状态，CC已经连接，检测点3与PE之间的电阻值为RC+R4；完全连接时，S3处于闭合状态，CC已经连接，检测点3与PE之间的电阻值为RC。

供电控制装置111通过测量检测点5与PE之间的电阻值来控制电网上的接触器开关K1和K2。未连接时，S4处于闭合状态，CD未连接，检测点5与PE之间的电阻值为无穷大；半连接时，S4处于断开状态，CD已经连接，检测点3与PE之间的电阻值依然为无穷大；完全连接时，S4处于闭合状态，CD已经连接，检测点5与PE之间的电阻值接近为0。下压按钮用于解除锁止装置的锁止状态过程中，检测点5与PE之间的电阻值总是为无穷大。供电控制装置111检测到检测点5与PE之间的电阻值为无穷大时，控制电网上的接触器开关K1和K2均断开。由于在按下下压按钮后，接触器开关K1和K2就已经断开，供电设备11对外停止供电。所以在车辆插头141与车辆插座142分离的时候，触头处不会发生拉弧现象。

在本实施例中，电阻R1的等效电阻可以控制在900-1100欧姆之间。电阻R2的等效电阻可以控制在1200-1400欧姆之间。电子R3的等效电阻可以控制在2600-2900欧姆之间。

如图2、图3所示，为充电引导装置中使用的车辆插头141与车辆插座142的触头布置图。车辆插头141与车辆插座142的触头均为7触头设计。

车辆插头141可为圆形。车辆插座142可为方形，车辆插座142上设置有4个安装孔，用于将车辆插座142安装到电动汽车12上。

车辆插头141的触头可以为插针，车辆插座142的触头可为圆筒，所述插针可以完全插入所述圆筒中。

车辆插头141的触头与车辆插座142的触头均包含：CC触头、CP触头、PE触头、N触头、L1触头、L2触头和L3触头。

CC触头用于控制导引，CP触头用于充电连接确认，PE触头用于接地保护，N触头连接交流电的中线(即零线)，L1触头、L2触头和L3触头连接交流电的火线。

控制导引功能(control pilot function；简称CP)用于监控电动汽车12和供电设备11之间交互的功能。控制导引用于电动汽车12和供电设备11之间信号传输或通信。

连接确认功能(connection confirm function；简称CC)通过电子或机械的方式，反映车辆插头141连接到电动汽车12和/或供电插头连接到供电设备11上的状态的功能。

保护接地功能(protective earth function；简称PE)用于将供电设备11和电动汽车12进行接地保护。

电缆组件13中所使用电缆线的容抗要小于1500pF。采用容抗小的电缆线可以防止电动汽车12充电过程中，电压与电流的相位不同步，导致产生冲击电流，电能利用效率低。电缆线使用柔性电缆铜质导线。电缆线的导电材质优选使用铜。

电动汽车12设置有车载充电机122。

供电设备11还设置有剩余电流保护器112。

供电控制装置111可选用单片机。单片机具体可以选用51单片机。

车辆插头141的CP插针的接触行程小于其他插针的接触行程。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电缆组件，用于连接供电设备和电动汽车，其特征在于，在所述电缆组件的一端或两端包括充电插头，在至少一个充电插头上包括锁止装置以及与所述锁止装置联动的通知模块，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述通知模块通知所述供电设备所述电缆组件将与所述供电设备或所述电动汽车断开电性连接。

2.根据权利要求1所述的电缆组件，其特征在于，所述通知模块是与所述锁止装置联动的第一开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第一开关断开以通知所述供电设备所述电缆组件将与所述供电设备或所述电动汽车断开电性连接。

3.根据权利要求2所述的电缆组件，其特征在于，在所述至少一个充电插头上还包括与所述锁止装置联动的第二开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第二开关断开以通知所述电动汽车所述电缆组件将与所述供电设备或所述电动汽车断开电性连接。

4.一种供电设备，其特征在于，包括固定连接于供电设备的电缆组件，所述电缆组件包括用于连接电动汽车的充电插头，在所述充电插头上包括锁止装置以及与所述锁止装置联动的通知模块，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述通知模块通知所述供电设备所述电缆组件将与所述电动汽车断开电性连接。

5.根据权利要求4所述的供电设备，其特征在于，所述通知模块是与所述锁止装置联动的第一开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第一开关断开以通知所述供电设备所述电缆组件将与所述电动汽车断开电性连接。

6.根据权利要求5所述的供电设备，其特征在于，在所述充电插头上还包括与所述锁止装置联动的第二开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第二开关断开以通知所述电动汽车所述电缆组件将与所述电动汽车断开电性连接。

7.根据权利要求4所述的供电设备，其特征在于，还包括供电控制装置，用于接收所述通知，所述供电控制装置接收到所述通知后停止对所述电动汽车的供电。

8.一种电动汽车，其特征在于，包括固定连接于电动汽车的电缆组件，所述电缆组件包括用于连接供电设备的充电插头，在所述充电插头上包括锁止装置以及与所述锁止装置联动的通知模块，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述通知模块通知所述供电设备所述电缆组件将与所述供电设备断开电性连接。

9.根据权利要求8所述的电动汽车，其特征在于，所述通知模块是与所述锁止装置联动的第一开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第一开关断开以通知所述供电设备所述电缆组件将与所述供电设备断开电性连接。

10.根据权利要求9所述的电动汽车，其特征在于，在所述充电插头上还包括与所述锁止装置联动的第二开关，在所述锁止装置解除锁止状态的同时，所述第二开关断开以通知所述电动汽车所述电缆组件将与所述供电设备断开电性连接。