CN209880993U - 一种电连接装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种电连接装置，包括连接至供电装置的转接器和连接至受电设备的充电枪；所述转接器包括依次电连接的插头和转接母座；所述插头连接至供电装置取电；所述转接母座内设有第一检测端口和检测电阻；所述检测电阻的第一连接端连接至所述第一检测端口，第二连接端连接至所述插头的接地连接端子；所述充电枪包括相互电连接的转接公座、检测器和功率调节器；所述转接公座与所述转接母座相互匹配连接，且所述转接公座设有第二检测端子；所述第二检测端子与所述检测器连接；所述功率调节器通过所述检测器获取检测信号，并输出与所述检测信号相应的充电电流至受电设备。该电连接装置具有结构简单，能够防止转接器超负荷使用的优点。

Description

一种电连接装置
技术领域
本实用新型涉及电动汽车充电领域，特别是涉及一种电连接装置。
背景技术
目前，许多用电设备的功率越来越大，通常大功率用电设备需安设专用用电线路及其供电装置，但是专用用电线路的安装往往会存在很多不便，因此还需要配备可以用于普通家用线路上的供电装置。如电动汽车，与之配套的电动汽车供电装置通常是便携式充电设备，可以直接连接至普通家用线路上取电，而对于不同功率的用电设备就需要配备多种便携式充电设备来适应多种充电场合。但由于便携式充电设备的结构原理大多相同，因而造成部分设备的重复，给用户带来使用上的不便以及成本的增加。因此，研发人员就想到一个便携式充电设备配备多个转接器的方法来解决上述问题，但由于不同转接器所设定的额定输出功率不同，在实际充电过程中就可能会出现实际充电功率超过转接器的额定输出功率的情况，导致转接器超负荷使用，如果转接器长时间的超负荷使用就会严重发热，甚至导致转接器的损坏。
实用新型内容
基于此，本实用新型的目的在于，提供一种电连接装置，其具有结构简单，能够防止转接器超负荷使用的优点。
一种电连接装置，包括连接至供电装置的转接器和连接至受电设备的充电枪；所述转接器包括依次电连接的插头和转接母座；所述插头连接至供电装置取电；所述转接母座内设有第一检测端口和检测电阻；所述检测电阻的第一连接端连接至所述第一检测端口，第二连接端连接至所述插头的接地连接端子；所述充电枪包括相互电连接的转接公座、检测器和功率调节器；所述转接公座设有第二检测端子；所述第二检测端子与所述检测器连接；当所述转接公座与所述转接母座匹配连接时，所述检测器通过所述第二检测端子连接至所述第一检测端口获取检测信号，并传输至所述功率调节器；所述功率调节器接收所述检测信号，并输出与所述检测信号相应的充电电流至受电设备。
本实用新型所述的电连接装置，能够检测出转接器的类型，并输出与所述转接器相应的充电电流至受电设备，有效防止实际充电功率超过转接器的额定输出功率，从而避免了转接器的超负荷使用。
进一步地，所述检测器包括依次串接于检测电源正极和负极之间的分压电阻和电容；所述分压电阻的第一连接端连接至检测电源的正极，所述分压电阻的第二连接端与所述电容的第一连接端连接；所述电容的第二连接端连接至所述插头的接地连接端子以及检测电源的负极；所述检测器的检测端子接在所述分压电阻的第二连接端和电容的第一连接端之间。
进一步地，所述功率调节器为主控芯片，其内部集成有依次电气连接的模数转换器、中央处理器和PWM信号发生器；所述模数转换器的信号输入端口连接至所述检测器的检测端子获取电位信号；所述模数转换器的信号输出端口连接至所述中央处理器的信号输入端口，输出数字信号至所述中央处理器；所述中央处理器接收所述数字信号，输出控制信号至PWM 信号发生器；所述PWM信号发生器连接至所述中央处理器的控制信号输出端口，接收所述控制信号，并产生充电电流输出至受电设备。
进一步地，所述检测电阻的第二连接端和所述插头的接地连接端子之间串接有热敏电阻。
进一步地，所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻。
进一步地，所述插头为三插插头，还具有分别与供电装置的火线和零线相连接的火线连接端子以及零线连接端子。
进一步地，所述转接母座内还设有第一火线连接端口、第一零线连接端口和第一接地连接端口；所述第一火线连接端口连接至所述插头的火线连接端子，所述第一零线连接端口连接至所述插头的零线连接端子，所述第一接地连接端口连接至所述插头的接地连接端子。
进一步地，所述转接公座还设有第二火线连接端子、第二零线连接端子和第二接地连接端子；所述第二火线连接端子连接至所述转接母座的第一火线连接端口，所述第二零线连接端子连接至所述转接母座的第一零线连接端口，所述第二接地连接端子连接至所述转接母座的第二接地连接端口。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述电连接装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例所述电连接装置的原理图；
图3为本实用新型实施例所述主控芯片的运行流程图。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
请同时参阅图1、图2和图3，其中图1为本实用新型实施例所述电连接装置的结构示意图；图2为本实用新型实施例所述电连接装置的原理图；图3为本实用新型实施例所述主控芯片的运行流程图。
所述电连接装置，包括连接至供电装置的转接器1和连接至受电设备的充电枪2。
所述转接器1包括依次电连接的插头11和转接母座12。
所述插头11连接至供电装置取电，即连接至普通的家用插座取电。该插头11为三插插头，具有分别与供电装置的火线、零线和地线相连接的火线连接端子、零线连接端子和接地连接端子。
所述转接母座12内设置有第一检测端口121、第一火线连接端口122、第一零线连接端口123和第一接地连接端口124，所述第一火线连接端口122连接至所述插头11的火线连接端子，所述第一零线连接端口123连接至所述插头11的零线连接端子，所述第一接地连接端口124连接至所述插头11的接地连接端子。所述转接母座12的内部还设置有检测电阻13；所述检测电阻13的第一连接端连接至所述第一检测端口121，第二连接端连接至所述插头11 的接地连接端子，使得所述检测电阻13的第一连接端产生一个检测电位。
在一个实施例中，所述转接器1的插头11和转接母座12可以通过一个外壳封装固定，也可以分别通过不同的外壳封装，并用导线连接起来。
在一个实施例中，所述转接器1包括多个额定输出功率不同的转接器，即可以为输出电流不同的第一功率转接器、第二功率转接器和第三功率转接器，每个转接器内部设置的检测电阻具有不同的阻值，即第一功率转接器内部的检测电阻为第一电阻值，可以为3.3千欧，第二功率转接器内部的检测电阻可为第二电阻值，可以为470欧，第三功率转接器内部的检测电阻可以为其他阻值。
所述充电枪2包括相互电连接的转接公座21、检测器22和功率调节器(图未示)；所述转接公座21与所述转接母座12相互匹配连接，且所述转接公座21设有第二检测端子211、第二火线连接端子212、第二零线连接端子213和第二接地连接端子214；所述第二火线连接端子212连接至所述转接母座12的第一火线连接端口122，所述第二零线连接端子213连接至所述转接母座12的第一零线连接端口123，所述第二接地连接端子214连接至所述转接母座12的第二接地连接端口124。所述第二检测端子211与所述检测器22连接。当所述转接公座21与所述转接母座12匹配连接时，所述检测器22通过所述第二检测端子211连接至所述第一检测端口121获取检测信号，并传输至所述功率调节器。
所述检测器22包括依次串接于检测电源正极和负极之间的分压电阻和电容；所述分压电阻的第一连接端连接至检测电源的正极，所述分压电阻的第二连接端与所述电容的第一连接端连接；所述电容的第二连接端连接至所述插头的接地连接端子以及检测电源的负极；所述检测器22的检测端子接在所述分压电阻的第二连接端和电容的第一连接端之间。
在一个实施例中，分压电阻的阻值可以为3K欧，电容的电容值可以为100nf，在其他实施例中，分压电阻还可以为其他阻值的电阻，滤波电容还可以为其他电容值的电容。
所述功率调节器通过所述检测器22获取检测信号，并输出与所述检测信号相应的充电电流至受电设备。所述功率调节器为主控芯片，其内部集成有依次电气连接的模数转换器、中央处理器和PWM信号发生器；所述模数转换器的信号输入端口连接至所述检测器的检测端子获取电位信号；所述模数转换器的信号输出端口连接至所述中央处理器的信号输入端口，输出数字信号至所述中央处理器；所述中央处理器接收所述数字信号，输出控制信号至PWM 信号发生器；所述PWM信号发生器连接至所述中央处理器的控制信号输出端口，接收所述控制信号，并产生充电电流输出至受电设备。
所述中央处理器预先设置好对应不同类型的转接器的电压阈值，即由于每个转接器内部设置的检测电阻的阻值不一致，因此，检测器的检测端子所检测到的电位也会不一致，当检测到检测电阻第一连接端的电位值和电压阀值相匹配时，即可判断出该转接器的类型。
本实施例所述的电连接装置在使用时，将不同额定输出功率的转接器和充电枪连接至交流电源和受电设备之间，充电枪就可以识别出转接器的类型，并通过功率调节器调节电流，输出与所述转接器相应的充电电流至受电设备，使充电功率在转接器的额定输出功率以内，保证转接器不会超负荷使用，以更好的保护转接器。
在另一个实施例中，所述检测电阻13的第二连接端和所述插头11的接地连接端子之间还串接有正温度系数热敏电阻14，该热敏电阻14设定有温度阈值。在正常温度范围内时，热敏电阻的阻值很低，比如在0-85℃内，该热敏电阻的阻值通常只有2-3Ω，而检测电阻13 的阻值一般为几千欧，甚至更大阻值。可见，该热敏电阻正常情况下的阻值远远小于检测电阻13的阻值，但当热敏电阻14的温度达到某一个温度阈值，比如85℃的时候，其阻值就会突然变得很大，远远大于检测电阻13和检测器22中分压电阻的阻值，因此可视为无穷大，此时相当于电路已经开路。因此，通过检测转接母座12上的第一检测端口的电位不但可识别出转接器的类型，还能对转接器1实现过温保护，即当转接器1的温度上升至温度阈值时，可通过功率调节器降低电流输出，从而降低充电功率，使转接器1的温度下降至正常范围内。当多次检测到温度过高时，还可以通过功率调节器关闭电流输出，停止充电，以保证电连接装置以及受电设备的安全。
以下，从所述主控芯片的程序运行流程进行说明，具体地，请参阅图3。
所述主控芯片的ADC输入端不断检测第二检测端子的电位，并根据电位值判断所连接的转接器的类型，控制PWM信号发生器调节输出对应的方波以实现输出电流的调节。当热敏电阻的温度上升到温度阈值时，此时中央处理器判断温度过高，再次调整PWM方波输出，改变其占空比，从而降低输出电流。当热敏电阻PTC的温度下降至正常范围内，保持当前占空比的PWM方波继续输出电流，如果温度未下降至正常范围，则控制PWM信号发生器继续调节PWM信号的占空比，以输出对应的电流。当多次检测到温度无法下降至正常温度时，中央处理器可以控制关断电流输出，实现过温保护。
具体地，使用该电连接装置给受电设备充电时，将转接公座21与转接母座12配接，转接公座21上的第二检测端子211便与转接母座上12的第一检测端口121相连接，检测器22就可以检测出第二检测端子T的电位为也即主控芯片MCU的模数转换器的信号输入端口的电位。此时温度在正常范围内，正温度系数热敏电阻PTC的阻值RPTC远远小于检测电阻R和分压电阻R1的阻值，其阻值在此式中可忽略不计，所以第二检测端子211的电位可认为是主控芯片的中央处理器通过此电位值，即可判断出所述转接器10的类型。
在使用过程中，当外界环境温度不断升高，转接器1的温度也会不断上升，当温度升高到正温度系数热敏电阻PTC的温度阈值，比如85℃时，正温度系数热敏电阻PTC的阻值RPTC就会突然变得很大，远远大于检测电阻R和分压电阻R1的阻值，可视为无穷大，检测电阻R 和分压电阻R1的阻值可忽略不计，此时相当于电路已经开路，所以第一检测端口的电位可认为是当主控芯片的中央处理器检测到此电位值，即可判断此时插头温度过高，功率调节器降低输出电流或者停止电流输出，待温度下降后，正温度系数热敏电阻PTC的阻值RPTC回复到原来的状态，功率调节器再重新恢复原电流输出或者提高输出电流的大小。
本实用新型所述的电连接装置，能够通过检测电阻的电位值识别出转接器的类型，并输出与所述转接器相应的充电电流至受电设备，有效防止实际充电功率超过转接器的额定输出功率，从而避免了转接器的超负荷使用。同时，还在检测电阻和插头的接地连接端子之间设置有热敏电阻，以判断转接器的温度是否过高，起到过温保护的作用，以保证用电安全。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种电连接装置，其特征在于：包括连接至供电装置的转接器和连接至受电设备的充电枪；所述转接器包括依次电连接的插头和转接母座；所述插头连接至供电装置取电；所述转接母座内设有第一检测端口和检测电阻；所述检测电阻的第一连接端连接至所述第一检测端口，第二连接端连接至所述插头的接地连接端子；所述充电枪包括相互电连接的转接公座、检测器和功率调节器；所述转接公座设有第二检测端子；所述第二检测端子与所述检测器连接；当所述转接公座与所述转接母座匹配连接时，所述检测器通过所述第二检测端子连接至所述第一检测端口获取检测信号，并传输至所述功率调节器；所述功率调节器接收所述检测信号，并输出与所述检测信号相应的充电电流至受电设备。
2.根据权利要求1所述的电连接装置，其特征在于：所述检测器包括依次串接于检测电源正极和负极之间的分压电阻和电容；所述分压电阻的第一连接端连接至检测电源的正极，所述分压电阻的第二连接端与所述电容的第一连接端连接；所述电容的第二连接端连接至所述插头的接地连接端子以及检测电源的负极；所述检测器的检测端子接在所述分压电阻的第二连接端和电容的第一连接端之间。
3.根据权利要求2所述的电连接装置，其特征在于：所述功率调节器为主控芯片，其内部集成有依次电气连接的模数转换器、中央处理器和PWM信号发生器；所述模数转换器的信号输入端口连接至所述检测器的检测端子获取电位信号；所述模数转换器的信号输出端口连接至所述中央处理器的信号输入端口，输出数字信号至所述中央处理器；所述中央处理器接收所述数字信号，输出控制信号至PWM信号发生器；所述PWM信号发生器连接至所述中央处理器的控制信号输出端口，接收所述控制信号，并产生充电电流输出至受电设备。
4.根据权利要求1所述的电连接装置，其特征在于：所述检测电阻的第二连接端和所述插头的接地连接端子之间还串接有热敏电阻。
5.根据权利要求4所述的电连接装置，其特征在于：所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻。
6.根据权利要求1所述的电连接装置，其特征在于：所述插头为三插插头，还具有分别与供电装置的火线和零线相连接的火线连接端子以及零线连接端子。
7.根据权利要求6所述的电连接装置，其特征在于：所述转接母座内还设有第一火线连接端口、第一零线连接端口和第一接地连接端口；所述第一火线连接端口连接至所述插头的火线连接端子；所述第一零线连接端口连接至所述插头的零线连接端子；所述第一接地连接端口连接至所述插头的接地连接端子。
8.根据权利要求7所述的电连接装置，其特征在于：所述转接公座还设有第二火线连接端子、第二零线连接端子和第二接地连接端子；所述第二火线连接端子连接至所述转接母座的第一火线连接端口；所述第二零线连接端子连接至所述转接母座的第一零线连接端口；所述第二接地连接端子连接至所述转接母座的第二接地连接端口。
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WO2022095472A1 (zh) * 2020-11-06 2022-05-12 长春捷翼汽车零部件有限公司 一种电动车辆充电控制装置及方法
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