CN208094229U - 一种高性能充电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高性能充电装置，包括：供电模块、非车载充电机、充电插头、电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器和处理器。该高性能充电装置中，通过电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器可以检测充电过程中的多方面参数，另外，电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器还将检测到的信息发送给处理器，处理器可以根据检测到的信息来控制第一控制开关和第二控制开关的导通或关断，进而可以对充电过程进行控制，避免在高性能充电装置出现问题时，仍然不停止充电而给电动汽车或高性能充电装置带来损坏。

Description

一种高性能充电装置

技术领域

本申请涉及充电技术领域，尤其涉及一种高性能充电装置。

背景技术

随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的方向，发展电动汽车将是解决这两个难题的最佳途径。我国高度重视电动汽车的发展，国家相继出台了一系列标准来扶持和规范电动汽车的发展。

高性能充电装置是指固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(办公楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，采用传导方式为不具有车载充电机的电动汽车提供人机交互操作界面及交流充电接口，并具备相应测控保护功能的专用装置。高性能充电装置采用大屏幕LCD彩色触摸屏作为人机交互界面，可选择定电量、定时间、定金额、自动(充满为止)四种模式充电，具备运行状态监测、故障状态监测、充电分时计量、历史数据记录和存储等功能。

直流充电桩内部一般由计费控制单元、读卡器、LCD、无线模块、电源模块、电表和非车载充电机组成。非车载充电机提供交直流变换功能，其他设备提供计费、通信、人机交互等功能。但在实际使用时，高性能充电装置的针对的是不同品牌的车辆，这样使得充电桩所面临的车辆内的电池数量、型号、以及控制系统各不相同，并且车辆的年限、车况各不相同，导致在使用公用的高性能充电装置进行充电时，常常会出现充电异常，导致无法车辆无法充电，严重时会导致车辆出现故障、损坏。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种高性能充电装置。

本申请提供了一种高性能充电装置，包括：通信模块、供电模块、非车载充电机、充电插头、电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器和处理器，其中，

所述供电模块通过第一控制开关与所述非车载充电机的供电输入端口电连接；

所述非车载充电机的输出端口通过第二控制开关与所述充电插头电连接，且所述充电插头内设置通信线缆和回路接头；

所述电气参数检测器与非车载充电机电连接，检测所述非车载充电机的电气参数；

所述充电插头连接检测器与所述回路接头电连接，检测所述回路接头的电流；

所述报文检测器与所述通信线缆电连接，检测所述通信线缆的报文传输参数；

所述处理器的信号输入端分别与电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器的输出端电连接，所述处理器的输出端分别与所述第一控制开关、第二控制开关相连接。

可选地，所述电气参数检测器包括：充电电压检测器、充电电压比较器、第一计时器和第一电气信号生成器，其中，

所述充电电压检测器与所述非车载充电机的充电电路电连接，检测的充电过程中的充电电压；

所述充电电压比较器的输入端与所述充电电压检测器的输出端电连接，将所述充电电压与预设电压阈值区间进行比较；

所述第一计时器与所述充电电压比较器电连接，检测所述充电电压小于预设电压阈值区间的时长；

所述第一电气信号生成器的输入端与所述充电电压比较器、第一计时器电连接，输出端与所述处理器的信号输入端电连接，当充电电压小于预设电压阈值区间的时长大于预设时长或充电电压大于预设电压阈值区间时，所述第一电气信号生成器生成电压控制信号并发送给所述处理器。

可选地，所述电气参数检测器包括：充电电流检测器、充电电流比较器、第二计时器和第二电气信号生成器，其中，

所述充电电流检测器与所述非车载充电机的充电电路电连接，检测的充电过程中的充电电流；

所述充电电流比较器的输入端与所述充电电流检测器的输出端电连接，将所述充电电流与预设电流阈值区间进行比较；

所述第二计时器与所述充电电流比较器电连接，检测所述充电电流小于预设电流阈值区间的时长；

所述第二电气信号生成器的输入端与所述充电电流比较器、第二计时器电连接，输出端与所述处理器的信号输入端电连接，当充电电流小于预设电流阈值区间的时长大于预设时长或充电电流大于预设电流阈值区间时，所述第二电气信号生成器生成电流控制信号并发送给所述处理器。

可选地，所述充电插头连接检测器包括：回路电流比较器和回路信号发生器，其中，

所述回路电流比较器与所述回路接头相串联，检测所述回路接头上的回路电流是否等于零；

所述回路信号发生器的输入端与所述回路电流比较器电连接，输出端与所述处理器的信号输入端电连接；当回路电流等于零时，生成回路中断信号并发送给处理器。

可选地，所述通信报文检测器包括：报文收发检测器、报文计时器和报文时长比较器，

所述报文收发检测器检测所述非车载充电机通过充电插头传输的报文；

所述报文计时器的输入端与所述报文收发检测器电连接，对非车载充电机的收发报文进行计时；

所述报文时长比较器的输入端与所述报文计时器电连接，输出端与所述处理器的信号输入端电连接；对报文收发的时延与预设时延进行比较，当报文收发的时延超时时，发送报文超时信号并发送给所述处理器。

可选地，还包括：环境温湿度检测器、温度比较器和湿度比较器，

所述环境温湿度检测器检测所述非车载充电机的环境温度及湿度；

所述温度比较器的输入端所述环境温湿度检测器电连接，将检测到的环境温度与预设温度区间进行比较，当环境温度超出预设温度区间时，生成温度控制信号并发送给处理器；

所述湿度比较器的输入端所述环境温湿度检测器电连接，将检测到的环境湿度与预设湿度区间进行比较，当环境湿度超出预设湿度区间时，生成湿度控制信号并发送给处理器；

可选地，还包括：报警器，

所述报警器与所述处理器电连接，当所述处理器接收到电压控制信号、电流控制信号、回路中断信号、报文超时信号、温度控制信号或湿度控制信号时向所述报警器发送报警信号，所述报警器接收到报警信号进行报警。

可选地，还包括：显示屏；

所述处理器与所述显示屏电连接；当所述处理器接收到电压控制信号、电流控制信号、回路中断信号、报文超时信号、温度控制信号或湿度控制信号时，向所述显示屏转发以使所述显示屏显示。

可选地，还包括：远程通信模块，

所述远程通信模块与所述处理器电连接，将所述处理器接收到电压控制信号、电流控制信号、回路中断信号、报文超时信号、温度控制信号或湿度控制信号通过远程通信方式向外发送。

可选地，还包括：远程控制器，

所述远程控制器的输入端与所述远程通信模块相连接，接收远程通信模块通过远程通信方式接收到的遥控指令；

所述远程控制器的输出端分别与通信模块、供电模块、非车载充电机、充电插头、电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器和处理器相连接，将遥控指令转发给通信模块、供电模块、非车载充电机、充电插头、电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器或处理器。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例中提供的该高性能充电装置中，通过电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器可以检测充电过程中的多方面参数，另外，电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器还将检测到的信息发送给处理器，处理器可以根据检测到的信息来控制第一控制开关和第二控制开关的导通或关断，进而可以对充电过程进行控制，避免在高性能充电装置出现问题时，仍然不停止充电而给电动汽车或高性能充电装置带来损坏。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例提供的高性能充电装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的高性能充电装置的结构示意图。

在图1中14为设置在电动汽车上的充电插座，30为车载电池，31 为车辆控制器，如图1所示，本申请实施例提供了一种高性能充电装置，该高性能充电装置包括：通信模块(图中未示出，通常位于非车载充电器中)、供电模块17、非车载充电机11、充电插头13、电气参数检测器21、充电插头连接检测器22、通信报文检测器23和处理器 24。

所述供电模块17通过第一控制开关10与所述非车载充电机11的供电输入端口电连接。

所述非车载充电机11的输出端口通过第二控制开关12与所述充电插头13电连接，且所述充电插头内设置通信线缆(图中虚线所示) 和回路接头(图中未示出)；充电插头与车辆上的充电插座14相配合，进行连接，通信线缆的作用是与车载电池30和车辆控制器31进行通信。

所述电气参数检测器21与非车载充电机11电连接，检测所述非车载充电机11的电气参数；电气参数可以包括：电压参数、电流参数以及温湿度参数等。

所述充电插头连接检测器22与所述回路接头电连接，检测所述回路接头的电流。

所述报文检测器23与所述通信线缆电连接，检测所述通信线缆的报文传输参数。

所述处理器24的信号输入端分别与电气参数检测器21、充电插头连接检测器22、通信报文检测器23的输出端电连接，所述处理器24 的输出端分别与所述第一控制开关10、第二控制开关12相连接。

该高性能充电装置中，通过电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器可以检测充电过程中的多方面参数，另外，电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器还将检测到的信息发送给处理器，处理器可以根据检测到的信息来控制第一控制开关和第二控制开关的导通或关断，进而可以对充电过程进行控制，避免在高性能充电装置出现问题时，仍然不停止充电而给电动汽车或高性能充电装置带来损坏。

在本申请一个实施例中，所述电气参数检测器包括：充电电压检测器、充电电压比较器、第一计时器和第一电气信号生成器，其中，

所述充电电压检测器与所述非车载充电机的充电电路电连接，检测的充电过程中的充电电压；

所述充电电压比较器的输入端与所述充电电压检测器的输出端电连接，将所述充电电压与预设电压阈值区间进行比较；

所述第一计时器与所述充电电压比较器电连接，检测所述充电电压小于预设电压阈值区间的时长；

所述第一电气信号生成器的输入端与所述充电电压比较器、第一计时器电连接，输出端与所述处理器的信号输入端电连接，当充电电压小于预设电压阈值区间的时长大于预设时长或充电电压大于预设电压阈值区间时，所述第一电气信号生成器生成电压控制信号并发送给所述处理器。

当处理器接收到电压控制信号时，表示此时高性能充电装置的电压异常，所以处理器直接控制第一控制开关和第二控制开关断开，使得高性能充电装置停止工作。

在本申请一个实施例中，所述电气参数检测器包括：充电电流检测器、充电电流比较器、第二计时器和第二电气信号生成器，其中，

所述充电电流检测器与所述非车载充电机的充电电路电连接，检测的充电过程中的充电电流；

所述充电电流比较器的输入端与所述充电电流检测器的输出端电连接，将所述充电电流与预设电流阈值区间进行比较；

所述第二计时器与所述充电电流比较器电连接，检测所述充电电流小于预设电流阈值区间的时长；

所述第二电气信号生成器的输入端与所述充电电流比较器、第二计时器电连接，输出端与所述处理器的信号输入端电连接，当充电电流小于预设电流阈值区间的时长大于预设时长或充电电流大于预设电流阈值区间时，所述第二电气信号生成器生成电流控制信号并发送给所述处理器。

当处理器接收到电流控制信号时，表示此时高性能充电装置的电流异常，所以处理器直接控制第一控制开关和第二控制开关断开，使得高性能充电装置停止工作。

在本申请一个实施例中，所述充电插头连接检测器包括：回路电流比较器和回路信号发生器，其中，

所述回路电流比较器与所述回路接头相串联，检测所述回路接头上的回路电流是否等于零；

所述回路信号发生器的输入端与所述回路电流比较器电连接，输出端与所述处理器的信号输入端电连接；当回路电流等于零时，生成回路中断信号并发送给处理器。

当处理器接收到回路中断信号时，表示此时充电插头的连接异常，所以处理器直接控制第二控制开关断开，使得充电插头停止工作。

在本申请一个实施例中，所述通信报文检测器包括：报文收发检测器、报文计时器和报文时长比较器，

所述报文收发检测器检测所述非车载充电机通过充电插头传输的报文；

所述报文计时器的输入端与所述报文收发检测器电连接，对非车载充电机的收发报文进行计时；

所述报文时长比较器的输入端与所述报文计时器电连接，输出端与所述处理器的信号输入端电连接；对报文收发的时延与预设时延进行比较，当报文收发的时延超时时，发送报文超时信号并发送给所述处理器。

当处理器接收到报文超时信号时，表示此时充电插头的通信异常，所以处理器直接控制第二控制开关断开，使得充电插头停止工作。

在本申请一个实施例中，该高性能充电装置还可以包括：环境温湿度检测器、温度比较器和湿度比较器，

所述环境温湿度检测器检测所述非车载充电机的环境温度及湿度；

所述温度比较器的输入端所述环境温湿度检测器电连接，将检测到的环境温度与预设温度区间进行比较，当环境温度超出预设温度区间时，生成温度控制信号并发送给处理器；

所述湿度比较器的输入端所述环境温湿度检测器电连接，将检测到的环境湿度与预设湿度区间进行比较，当环境湿度超出预设湿度区间时，生成湿度控制信号并发送给处理器；

当处理器接收到温度控制信号时，表示此时高性能充电装置的环境温度异常，所以处理器直接控制第一控制开关和第二控制开关断开，使得高性能充电装置停止工作。

当处理器接收到湿度控制信号时，表示此时高性能充电装置的环境湿度异常，所以处理器直接控制第一控制开关和第二控制开关断开，使得高性能充电装置停止工作。

在本申请一个实施例中，该高性能充电装置还包括：报警器，

所述报警器与所述处理器电连接，当所述处理器接收到电压控制信号、电流控制信号、回路中断信号、报文超时信号、温度控制信号或湿度控制信号时向所述报警器发送报警信号，所述报警器接收到报警信号进行报警。

在具体应用中，报警器可以为声音、灯光或振动等常见类型的报警器，另外也可以为文字显示屏或显示牌等报警器。

在本申请一个实施例中，该高性能充电装置还包括：显示屏；

所述处理器与所述显示屏电连接；当所述处理器接收到电压控制信号、电流控制信号、回路中断信号、报文超时信号、温度控制信号或湿度控制信号时，向所述显示屏转发以使所述显示屏显示。

通过在显示屏上显示电压控制信号、电流控制信号、回路中断信号、报文超时信号、温度控制信号或湿度控制信号，可以使得现场驾驶员可以清楚了解故障原因，另外，当维修人员到现场后，也可以根据显示屏提示内容进行维修。

在本申请一个实施例中，该高性能充电装置还包括：远程通信模块，

所述远程通信模块与所述处理器电连接，将所述处理器接收到电压控制信号、电流控制信号、回路中断信号、报文超时信号、温度控制信号或湿度控制信号通过远程通信方式向外发送。

为了便于充电桩的远程控制，当检测到异常后，还可以通过远程网络将信号发送到后台控制中心，便于控制中心可以随时掌握分布在各地的充电桩的情况。

在本申请一个实施例中，该高性能充电装置还包括：远程控制器，

所述远程控制器的输入端与所述远程通信模块相连接，接收远程通信模块通过远程通信方式接收到的遥控指令；

所述远程控制器的输出端分别与通信模块、供电模块、非车载充电机、充电插头、电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器和处理器相连接，将遥控指令转发给通信模块、供电模块、非车载充电机、充电插头、电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器或处理器。

为了便于远程管理，充电桩上可以设置远程控制器，在充电桩通过远程网络将检测信号发送到后台控制中心后，后台控制中心可以反向输入一些控制指令，实现对充电桩的远程控制。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高性能充电装置，其特征在于，包括：通信模块、供电模块、非车载充电机、充电插头、电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器和处理器，其中，

所述供电模块通过第一控制开关与所述非车载充电机的供电输入端口电连接；

所述非车载充电机的输出端口通过第二控制开关与所述充电插头电连接，且所述充电插头内设置通信线缆和回路接头；

所述电气参数检测器与非车载充电机电连接，检测所述非车载充电机的电气参数；

所述充电插头连接检测器与所述回路接头电连接，检测所述回路接头的电流；

所述报文检测器与所述通信线缆电连接，检测所述通信线缆的报文传输参数；

所述处理器的信号输入端分别与电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器的输出端电连接，所述处理器的输出端分别与所述第一控制开关、第二控制开关相连接，控制第一控制开关和第二开关的导通或关断。

2.根据权利要求1所述的高性能充电装置，其特征在于，所述电气参数检测器包括：充电电压检测器、充电电压比较器、第一计时器和第一电气信号生成器，其中，

所述充电电压检测器与所述非车载充电机的充电电路电连接，检测充电过程中的充电电压；

所述充电电压比较器的输入端与所述充电电压检测器的输出端电连接，将所述充电电压与预设电压阈值区间进行比较；

所述第一计时器与所述充电电压比较器电连接，检测所述充电电压小于预设电压阈值区间的时长；

所述第一电气信号生成器的输入端与所述充电电压比较器、第一计时器电连接，输出端与所述处理器的信号输入端电连接，当充电电压小于预设电压阈值区间的时长大于预设时长或充电电压大于预设电压阈值区间时，所述第一电气信号生成器生成电压控制信号并发送给所述处理器。

3.根据权利要求1所述的高性能充电装置，其特征在于，所述电气参数检测器包括：充电电流检测器、充电电流比较器、第二计时器和第二电气信号生成器，其中，

所述充电电流检测器与所述非车载充电机的充电电路电连接，检测充电过程中的充电电流；

所述充电电流比较器的输入端与所述充电电流检测器的输出端电连接，将所述充电电流与预设电流阈值区间进行比较；

所述第二计时器与所述充电电流比较器电连接，检测所述充电电流小于预设电流阈值区间的时长；

所述第二电气信号生成器的输入端与所述充电电流比较器、第二计时器电连接，输出端与所述处理器的信号输入端电连接，当充电电流小于预设电流阈值区间的时长大于预设时长或充电电流大于预设电流阈值区间时，所述第二电气信号生成器生成电流控制信号并发送给所述处理器。

4.根据权利要求1所述的高性能充电装置，其特征在于，所述充电插头连接检测器包括：回路电流比较器和回路信号发生器，其中，

所述回路电流比较器与所述回路接头相串联，检测所述回路接头上的回路电流是否等于零；

所述回路信号发生器的输入端与所述回路电流比较器电连接，输出端与所述处理器的信号输入端电连接；当回路电流等于零时，生成回路中断信号并发送给处理器。

5.根据权利要求1所述的高性能充电装置，其特征在于，所述通信报文检测器包括：报文收发检测器、报文计时器和报文时长比较器，

所述报文收发检测器检测所述非车载充电机通过充电插头传输的报文；

所述报文计时器的输入端与所述报文收发检测器电连接，对非车载充电机的收发报文进行计时；

所述报文时长比较器的输入端与所述报文计时器电连接，输出端与所述处理器的信号输入端电连接；对报文收发的时延与预设时延进行比较，当报文收发的时延超时时，发送报文超时信号并发送给所述处理器。

6.根据权利要求1所述的高性能充电装置，其特征在于，还包括：环境温湿度检测器、温度比较器和湿度比较器，其中，

所述环境温湿度检测器检测所述非车载充电机的环境温度及湿度；

所述温度比较器的输入端所述环境温湿度检测器电连接，将检测到的环境温度与预设温度区间进行比较，当环境温度超出预设温度区间时，生成温度控制信号并发送给处理器；

所述湿度比较器的输入端所述环境温湿度检测器电连接，将检测到的环境湿度与预设湿度区间进行比较，当环境湿度超出预设湿度区间时，生成湿度控制信号并发送给处理器。

7.根据权利要求2-6任一项所述的高性能充电装置，其特征在于，还包括：报警器，

所述报警器与所述处理器电连接，当所述处理器接收到电压控制信号、电流控制信号、回路中断信号、报文超时信号、温度控制信号或湿度控制信号时向所述报警器发送报警信号，所述报警器接收到报警信号进行报警。

8.根据权利要求2-6任一项所述的高性能充电装置，其特征在于，还包括：显示屏；

所述处理器与所述显示屏电连接；当所述处理器接收到电压控制信号、电流控制信号、回路中断信号、报文超时信号、温度控制信号和/或湿度控制信号时，向所述显示屏转发以使所述显示屏显示。

9.根据权利要求2-6任一项所述的高性能充电装置，其特征在于，还包括：远程通信模块，

所述远程通信模块与所述处理器电连接，将所述处理器接收到电压控制信号、电流控制信号、回路中断信号、报文超时信号、温度控制信号和/或湿度控制信号通过远程通信方式向外发送。

10.根据权利要求9所述的高性能充电装置，其特征在于，还包括：远程控制器，

所述远程控制器的输入端与所述远程通信模块相连接，接收远程通信模块通过远程通信方式接收到的遥控指令；

所述远程控制器的输出端分别与通信模块、供电模块、非车载充电机、充电插头、电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器和处理器相连接，将遥控指令转发给通信模块、供电模块、非车载充电机、充电插头、电气参数检测器、充电插头连接检测器、通信报文检测器或处理器。