CN211930250U - 用于电动汽车的充电器组件及充电器插头过温保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于电动汽车的充电器组件及充电器插头过温保护系统。用于电动汽车的充电器插头过温保护系统包括：温敏通断装置，设置于充电器插头中以在所述充电器插头内部温度异常时断开用于给电动汽车充电的供电回路，所述温敏通断装置包括温控开关和保护电阻；以及控制装置，设置于与所述充电器插头电连接的控制盒中，所述控制装置与电动汽车的车载充电单元电连接，所述控制装置包括控制器和受所述控制器控制的第一继电器和第二继电器。根据本实用新型，能够在充电过程中实现过温保护的同时，有效地防止由于反复过温引起的安全性问题。

Description

用于电动汽车的充电器组件及充电器插头过温保护系统

技术领域

本实用新型涉及用于电动汽车的充电器组件及充电器插头过温保护系统。

背景技术

随着日益严重的环境及能源问题，世界各国均开始重视并大力发展新能源汽车产业，因为新能源汽车具有能源利用效率高的优势，能有效减少对石油等资源的依赖，降低汽车行业的碳排放，并减少对环境的污染。

在新能源汽车的开发中，电动汽车随着供电网络能力提升，得到了快速发展。电动汽车的随车充电装置是电动汽车能源补给的重要来源。但是，在充电过程中，可能由于充电装置的充电插头接触不良等原因导致过温而引发火灾，若无法及时有效的进行相应的保护，易造成人身和设备的伤害。

在现有的解决方案中，通常采用常闭型温控开关来实现过温保护。但是，根据温控开关本身的控制方式，容易出现因为温度的反复变化使得充电系统反复关断及恢复的情况，这会造成充电器损坏，充电过程依然存在发生火灾的风险，由此现有的解决方案依然存在安全隐患。

因此，希望提出一种技术方案来解决现有技术中的上述问题。

实用新型内容

鉴于现有技术中的上述问题，本实用新型旨在提供一种改进的电动汽车充电器插头过温保护的技术方案，其能够在充电过程中实现过温保护的同时，有效地防止由于反复过温引起的安全性问题。

为此，根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于电动汽车的充电器插头过温保护系统，其包括：温敏通断装置，设置于充电器插头中以在所述充电器插头内部温度异常时断开用于给电动汽车充电的供电回路，所述温敏通断装置包括温控开关和保护电阻；以及控制装置，设置于与所述充电器插头电连接的控制盒中，所述控制装置与电动汽车的车载充电单元电连接，所述控制装置包括控制器和受所述控制器控制的第一继电器和第二继电器，其中，所述温控开关的输入端连接交流电源，所述温控开关的输出端连接所述控制器的供电输入端；所述保护电阻的一端连接所述温控开关的输入端，另一端连接所述控制器的保护输入端；并且所述温控开关、所述第一继电器和所述第二继电器依次串联连接在所述供电回路上。

根据一种可行的实现方式，所述第一继电器的输入端连接所述温控开关的输出端，所述第一继电器的输出端连接所述控制器的供电输出端，并且所述第一继电器的控制端连接所述控制器的第一控制输出端。

根据一种可行的实现方式，所述第二继电器的输入端连接所述第一继电器的输出端，所述第二继电器的输出端连接所述车载充电单元的充电接口，并且所述第二继电器的控制端连接所述控制器的第二控制输出端。

根据一种可行的实现方式，所述充电器插头过温保护系统还包括第一电压采样点，所述第一电压采样点位于所述温控开关的输出端与所述控制器的供电输入端之间；并且所述第一电压采样点处的电压值表示所述温控开关的连通状态或断开状态。

根据一种可行的实现方式，所述充电器插头过温保护系统还包括第二电压采样点，所述第二电压采样点位于所述控制器的供电输出端与所述第二继电器的输入端之间；并且所述第二电压采样点处的电压值表示所述第二继电器的连通状态或断开状态。

根据一种可行的实现方式，所述保护电阻的电阻值是能够调节的。

根据一种可行的实现方式，所述控制器的工作电压范围为 60VAC～280VAC。

根据一种可行的实现方式，所述温控开关包括双金属片；所述双金属片具有在所述充电器插头内部温度大于等于预定阈值时第一接点位置和在所述充电器插头内部温度小于预定阈值时的第二接点位置；并且所述温控开关的输入端和输出端在所述双金属片处于所述第一接点位置时被连通，所述温控开关的输入端和输出端在所述双金属片处于所述第二接点位置时被断开连接。

根据一种可行的实现方式，所述电动汽车是纯电动汽车和插电式混合动气汽车中的一种。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种用于电动汽车的充电器组件，其包括：如上所述的充电器插头过温保护系统、充电连接器以及车载充电器。

根据本实用新型的技术方案，实现了在温控开关断开后能够继续给控制器供电，保证控制器正常工作。并且，在温控开关因为过温而断开后，通过控制器切断对第一继电器和第二继电器的输出，需要人工干预重新插拔一次充电插头才能够恢复充电，由此有效地确保了充电的安全性。

附图说明

图1是根据本实用新型的一实施方式的用于电动汽车的充电器插头过温保护系统的示意性框图。

图2是根据本实用新型的一实施方式的用于新能源汽车的充电器组件的示意性框图。

具体实施方式

应当理解，说明书通篇中对“一个实现”、“实现”、“示例性实现”、“一些实现”、“各种实现”等的引述表示所描述的本实用新型的实现可以包括特定的特征、结构或特性，然而，并不是说每个实现都必须要包含这些特定的特征、结构或特性。此外，一些实现可以具有针对其它实现描述的特征中的一些、全部，或者不具有针对其它实现描述的特征。

下面，结合附图来详细描述本实用新型的一些实现方式。

图1示意性示出了根据本实用新型的一种可行实施方式的用于电动汽车的充电器插头过温保护系统100，其主要包括温敏通断装置10 和控制装置20。

温敏通断装置10设置于充电器插头中。充电器插头可以实现为三线插头，其中，“三线”包括一根火线、一根零线和一个接地线。温敏通断装置10可以在充电器插头内部温度异常时断开用于给电动汽车充电的供电回路。

控制装置20设置于与充电器插头电连接的控制盒(未示出)中。控制装置20可以控制来自温敏通断装置10的电源是否提供给电动汽车的车载充电单元。控制装置20主要包括控制器22、和受控制器22 控制的第一继电器21和第二继电器23。

以下描述温敏通断装置10的一个示例性的实现方式。

在该实现方式中，温敏通断装置10可以包括温控开关11和保护电阻12。温控开关11的输入端11A连接交流电源，例如，220VAC。温控开关11的输出端11B连接控制器22的供电输入端22A。保护电阻12的一端12A连接温控开关的输入端11A，即，保护电阻12的一端12A和温控开关11的输入端11A均连接交流电源。保护电阻12的另一端12B连接控制器22的保护输入端22E。

在该实现方式中，保护电阻12的阻值是可调的，并且保护电阻 12的阻值可以为零或者几乎为零。

在该实现方式中，温控开关11可以实现为包括双金属片。该双金属片的热膨胀系数不同，双金属片在温度改变时，两面的热胀冷缩程度不同，因此在不同的温度下，其弯曲程度发生改变。该双金属片具有在充电器插头内部温度大于等于预定阈值时第一接点位置和在该充电器插头内部温度小于预定阈值时的第二接点位置。在所述双金属片处于第一接点位置时，温控开关11的输入端11A和输出端11B被连通，即，温控开关11接通。在双金属片处于第二接点位置时，温控开关11的输入端11A和输出端11B被断开连接，即，温控开关11断开连接。

以下描述控制装置20的一个示例性实现方式。

控制器22可以实现为微控制单元(MCU)，其工作电压范围可是为60VAC～280VAC。

在该实现方式中，第一继电器21的输入端21A连接温控开关11 的输出端11B，第一继电器21的输出端21B连接控制器22的供电输出端22C，并且第一继电器21的控制端21C连接控制器22的第一控制输出端22C。

在该实现方式中，第二继电器23的输入端23A连接第一继电器 21的输出端21B，第二继电器23的输出端23B连接车载充电单元的充电接口，并且第二继电器23的控制端23D连接控制器22的第二控制输出端22D。

另外，该充电器插头过温保护系统100还可以包括第一电压采样点24和第二电压采样点25。

第一电压采样点24位于温控开关11的输出端11B与控制器22 的供电输入端22A之间。可以将电压检测装置接入第一电压采样点24，以采集该监测点(即，第一电压采样点)的电压值。第一电压采样点处的电压值可以表示温控开关11的连通状态或断开状态。例如，第一电压采样点处的电压值为220VAC，则表示温控开关11处于连通状态。第一电压采样点处的电压值明显小于220VAC，例如，为110VAC，则表示温控开关11处于断开状态。

第二电压采样点25位于控制器22的供电输出端22B与第二继电器23的输入端23A之间。可以将电压检测装置接入第二电压采样点 25以采集该监测点(即，第二电压采样点)的电压值。第二采样点处的电压值表示第二继电器23的连通状态或断开状态。例如，第二电压采样点处的电压值为220VAC，则表示第二继电器23处于连通状态。第二电压采样点处的电压值明显小于220VAC，例如，几乎为0，则表示第二继电器23处于断开状态。

以下，描述在充电器插头内的温度小于等于预定温度阈值以及大于该温度阈值两种情形下，充电器插头过温保护系统100的工作过程和原理。

在充电器插头内的温度小于等于预定温度阈值时，温控开关11处于接通状态。在第一采样点24处检测到的电压值为220VAC，控制器 22可以确定为温控开关11闭合，则控制第一继电器21闭合。这样，在第二采样点25处检测到的电压值也为220VAC，控制器22可以确定为第一继电器21闭合，则控制第二继电器23闭合。这样，交流电源(例如，220VAC)依次经由温控开关11、第一继电器21和第二继电器23而被提供给车载充电单元，即，温控开关11、第一继电器21 和第二继电器23依次串联连接在为车载充电单元提供电力的供电回路上(参见图1中的较粗的连线部分)。

在充电器插头内的温度大于预定温度阈值时，温控开关11处于断开状态。在第一采样点24处检测到的电压值为0，控制器22可以确定为温控开关11断开，则控制第一继电器21断开。这样，在第二采样点25处检测到的电压值也为0，控制器22可以确定为第一继电器21断开，则控制第二继电器23断开。在该情况下，电源电压(例如， 220VAC)经由保护电阻12提供给控制器22，由此可以确保控制器22 始终被提供电力，通过调节控制器的内阻和保护电阻两者，可以确保控制器始终被提供在其工作电压范围内的电力。

应当注意，在温控开关11、第一继电器21和第二继电器23均断开并停止充电一段时间后，充电插头内的温度降至小于等于温度阈值的情况下，温控开关11闭合，但是，根据本实用新型的技术方案，第一继电器21依然在控制器的控制下保持断开状态，充电不恢复，只有在人为干预，重新确认插头连接状态良好，并且重新插拔一次之后，控制器断电再初始化之后，控制器才控制第一继电器闭合，恢复充电。

上述充电器插头过温保护系统100尤其适用于纯电动汽车或插电式混合动气汽车。

本实用新型还提供一种用于新能源汽车的充电器组件1，其主要包括上述充电器插头过温保护系统100、充电连接器200以及车载充电器300。在充电器组件1中，经由充电器插头过温保护系统100输出的电源电力(例如，220VAC)通过充电连接器200提供给车载充电器300，从而为车辆充电。

由此可见，根据本实用新型的技术方案，在温控开关的两端并联保护电阻，并将控制器的供电点通过该保护电阻耦接到电源端，实现了在温控开关断开后能够继续给控制器供电，保证控制器正常工作。并且，在温控开关因为过温而断开后，通过控制器切断对第一继电器和第二继电器的输出，需要人工干预重新插拔一次充电插头才能够恢复充电，由此有效地确保了充电的安全性。

上面已经描述的内容包括所公开的架构的示例。当然并不可能描述组件和/或方法的每种可以想见的组合，但是本领域技术人员可以理解，许多其它的组合和排列也是可行的。因此，该新颖架构旨在涵盖落入所附权利要求的精神和范围之内的所有这样的替代、修改和变型。

Claims (9)

1.一种用于电动汽车的充电器插头过温保护系统，其特征在于，包括：

温敏通断装置，设置于充电器插头中以在所述充电器插头内部温度异常时断开用于给电动汽车充电的供电回路，所述温敏通断装置包括温控开关和保护电阻；以及

控制装置，设置于与所述充电器插头电连接的控制盒中，所述控制装置与电动汽车的车载充电单元电连接，所述控制装置包括控制器和受所述控制器控制的第一继电器和第二继电器，

其中，所述温控开关的输入端连接交流电源，所述温控开关的输出端连接所述控制器的供电输入端；

所述保护电阻的一端连接所述温控开关的输入端，另一端连接所述控制器的保护输入端；并且

所述温控开关、所述第一继电器和所述第二继电器依次串联连接在所述供电回路上。

2.如权利要求1所述的用于电动汽车的充电器插头过温保护系统，其特征在于，所述第一继电器的输入端连接所述温控开关的输出端，所述第一继电器的输出端连接所述控制器的供电输出端，并且所述第一继电器的控制端连接所述控制器的第一控制输出端。

3.如权利要求2所述的用于电动汽车的充电器插头过温保护系统，其特征在于，所述第二继电器的输入端连接所述第一继电器的输出端，所述第二继电器的输出端连接所述车载充电单元的充电接口，并且所述第二继电器的控制端连接所述控制器的第二控制输出端。

4.如权利要求2所述的用于电动汽车的充电器插头过温保护系统，其特征在于，所述充电器插头过温保护系统还包括第一电压采样点，所述第一电压采样点位于所述温控开关的输出端与所述控制器的供电输入端之间；并且

所述第一电压采样点处的电压值表示所述温控开关的连通状态或断开状态。

5.如权利要求4所述的用于电动汽车的充电器插头过温保护系统，其特征在于，所述充电器插头过温保护系统还包括第二电压采样点，所述第二电压采样点位于所述控制器的供电输出端与所述第二继电器的输入端之间；并且

所述第二电压采样点处的电压值表示所述第二继电器的连通状态或断开状态。

6.如权利要求1所述的用于电动汽车的充电器插头过温保护系统，其特征在于，所述保护电阻的电阻值是能够调节的；和/或所述控制器的工作电压范围为60VAC～280VAC。

7.如权利要求1所述的用于电动汽车的充电器插头过温保护系统，其特征在于，所述温控开关包括双金属片；

所述双金属片具有在所述充电器插头内部温度大于等于预定阈值时的第一接点位置和在所述充电器插头内部温度小于预定阈值时的第二接点位置；并且

所述温控开关的输入端和输出端在所述双金属片处于所述第一接点位置时被连通，所述温控开关的输入端和输出端在所述双金属片处于所述第二接点位置时被断开连接。

8.如权利要求1所述的用于电动汽车的充电器插头过温保护系统，其特征在于，所述电动汽车是纯电动汽车和插电式混合动气汽车中的一种。

9.一种用于电动汽车的充电器组件，其特征在于，所述充电器组件包括：如权利要求1-8中任一项所述的充电器插头过温保护系统；充电连接器以及车载充电器。

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