CN212332424U - 一种高安全电动汽车充放电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车充电技术领域，具体是一种高安全电动汽车充放电装置，包括主控操作单元和充放电单元；所述主控操作单元分别与服务器和电动汽车连接，主控操作单元包括控制模块Ⅰ、计量模块、显示模块、支付模块和打印模块，控制模块Ⅰ分别与计量模块、显示模块、支付模块、打印模块双向通信连接。本实用新型除了能为电动汽车充电外，还具有对电动汽车电池进行维护的功能，先将电动汽车电池的剩余电量通过本装置进行低倍率放电，回馈到电网，再通过本装置从电网取电，按照低倍率对电动汽车进行充电，对电动汽车电池实现低倍率深度充放电，活化电池性能，提升电池的使用寿命。

Description

一种高安全电动汽车充放电装置

技术领域

本实用新型涉及汽车充电技术领域，具体是一种高安全电动汽车充放电装置。

背景技术

随着国家新能源战略的确立，政策持续倾斜，研发不断投入，新能源汽车的发展前景日益明朗，有效促进了电动汽车的快速发展，环保节能的电动汽车正在扮演着取代燃油车的角色，而作为支撑电动汽车运行的重要辅助产品充电桩也应运而生。按照《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》，到2020年，基本建成适度超前、车桩相随、智能高效的充电基础设施体系，满足超过500万辆电动汽车的充电需求。近几年，电动汽车充电桩发展迅猛，安装在停车场、高速公路服务区等公共场所。

但目前的充电桩一直在解决快速充电的问题，功率级别不断增大，从15kW、30kW、60kW 到120kW，充电模式是被动接收电动汽车电池管理系统发来的充电指令，按指令进行充电，缺乏主动判断，当电动汽车电池管理系统出现故障时，有可能出现过充，损坏电池。

因此，针对以上现状，迫切需要开发一种高安全电动汽车充放电装置，以克服当前实际应用中的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高安全电动汽车充放电装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高安全电动汽车充放电装置，包括主控操作单元和充放电单元；所述主控操作单元分别与服务器和电动汽车连接，主控操作单元包括控制模块Ⅰ、计量模块、显示模块、支付模块和打印模块，控制模块Ⅰ分别与计量模块、显示模块、支付模块、打印模块双向通信连接；

所述充放电单元和主控操作单元连接，充放电单元包括三相交流插座、三相断路器、滤波器、双向AC-DC变换器、双向DC-DC变换器、直流接触器、充放电插头、信号检测调理模块和数字信号处理器，电网三相380V交流电通过交流电接口与三相交流插座连接，三相交流插座与滤波器连接，滤波器再与双向AC-DC变换器连接，双向AC-DC变换器与双向DC-DC变换器连接，双向DC-DC变换器再与充放电插头连接，充放电插头通过高压直流电接口与电动汽车连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述主控操作单元分别通过CAN总线与服务器、电动汽车、充放电单元连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述控制模块Ⅰ分别通过RS485总线与计量模块、显示模块、支付模块、打印模块连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述三相交流插座与滤波器之间设置有三相断路器，所述双向DC-DC变换器与充放电插头之间设置有直流接触器。

作为本实用新型进一步的方案：所述信号检测调理模块分别与数字信号处理器、双向 AC-DC变换器、双向DC-DC变换器、三相断路器、直流接触器连接。

作为本实用新型进一步的方案：还包括有灭火单元，灭火单元与主控操作单元连接，灭火单元包括控制模块Ⅱ、温度传感器、烟雾传感器、火光传感器和灭火装置，控制模块Ⅱ的输入端与温度传感器、烟雾传感器、火光传感器连接，控制模块Ⅱ的输出端与灭火装置连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述主控操作单元通过CAN总线与灭火单元连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述灭火装置采用气溶胶灭火剂。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型在充电过程中时刻监测电池的相关信号，在正常状况下，按充电指令信号对电动汽车进行充电，当检测到电池单体电压过高或电池温度过高的故障信号时，即使接收到充电指令信号，也会暂停充电，等故障排除后再进行充电，增加了一层保护，提高了安全性；

2、本实用新型除了能为电动汽车充电外，还具有对电动汽车电池进行维护的功能，先将电动汽车电池的剩余电量通过本装置进行低倍率放电，回馈到电网，再通过本装置从电网取电，按照低倍率对电动汽车进行充电，对电动汽车电池实现低倍率深度充放电，活化电池性能，提升电池的使用寿命；

3、本实用新型除了能为电动汽车充电、维护功能外，还增加了灭火功能，电动汽车充电桩整年布置在室外，风吹日晒，且经常处于大功率输出工作模式，存在过热着火等风险，本实用新型通过对温度、烟雾和火苗的传感检测功能，具备及时灭火功能，提高了电动汽车充放电装置的使用安全性。

附图说明

图1为高安全电动汽车充放电装置的结构示意图。

图中：1-主控操作单元、11-控制模块Ⅰ、12-计量模块、13-显示模块、14-支付模块、15-打印模块、2-充放电单元、21-充放电插头、22-直流接触器、23-双向DC-DC变换器、 24-信号检测调理模块、25-三相交流插座、26-三相断路器、27-滤波器、28-数字信号处理器、3-灭火单元、31-控制模块Ⅱ、32-烟雾传感器、33-火光传感器、34-温度传感器。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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专利和简化描述，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专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种高安全电动汽车充放电装置，包括主控操作单元1和充放电单元2；所述主控操作单元1分别与服务器和电动汽车连接，主控操作单元1包括控制模块Ⅰ11、计量模块12、显示模块13、支付模块14和打印模块15，计量模块12用于记录电动汽车的充电量，显示模块13用于显示充电量，支付模块14用于支付充电费用，打印模块15用于打印充电信息和费用信息，所述控制模块Ⅰ11分别与计量模块12、显示模块13、支付模块14、打印模块15双向通信连接，用于控制模块Ⅰ11接收各功能模块的反馈信息，并向各功能模块发出控制指令；

具体的，本实施例中，所述主控操作单元1分别通过CAN总线与服务器和电动汽车连接，实现主控操作单元1、服务器和电动汽车之间的数据交互，所述控制模块Ⅰ11分别通过RS485总线与计量模块12、显示模块13、支付模块14、打印模块15连接，从而实现各模块之间的双向通信；

所述充放电单元2和主控操作单元1连接，充放电单元2包括三相交流插座25、三相断路器26、滤波器27、双向AC-DC变换器、双向DC-DC变换器23、直流接触器22、充放电插头21、信号检测调理模块24和数字信号处理器28，电网三相380V交流电通过交流电接口与三相交流插座25连接，三相交流插座25与滤波器27连接，滤波器27再与双向 AC-DC变换器连接，双向AC-DC变换器与双向DC-DC变换器23连接，双向DC-DC变换器 23再与充放电插头21连接，充放电插头21通过高压直流电接口与电动汽车连接；

具体的，本实施例中，所述三相交流插座25与滤波器27之间设置有三相断路器26，所述双向DC-DC变换器23与充放电插头21之间设置有直流接触器22；

具体的，本实施例中，所述充放电单元2和主控操作单元1通过CAN总线连接；

所述信号检测调理模块24分别与数字信号处理器28、双向AC-DC变换器、双向DC-DC 变换器23、三相断路器26、直流接触器22连接，信号检测调理模块24检测双向AC-DC 变换器和双向DC-DC变换器23的电压、电流信号，进行调理后送入数字信号处理器28，信号检测调理模块24接收数字信号处理器28发来的控制信号，进行调理放大后驱动控制三相断路器26和直流接触器22的通断；

当充放电单元2接收来自主控操作单元1的充电指令信息时，通过滤波器27将三相交流电进行三相滤波，然后通过双向AC-DC变换器整流成直流电，再通过双向DC-DC变换器23进行升降压控制，提供电流给电动汽车电池充电；当充放电单元2接收来自主控操作单元1的维护指令信息，将电动汽车电池剩余电按照低倍率放电控制，先通过双向DC-DC 变换器23进行升降压调节，再通过双向AC-DC变换器逆变成三相交流电，回馈给电网，当电动汽车电池达到深度放电要求后，再通过电网取电，按照低倍率充电控制，通过滤波器27、双向AC-DC变换器、双向DC-DC变换器23对电动汽车进行充电。

实施例2

请参阅图1，本实施例与实施例1的不同之处在于，还包括有灭火单元3，灭火单元3与主控操作单元1连接，灭火单元3包括控制模块Ⅱ31、温度传感器34、烟雾传感器32、火光传感器33和灭火装置35，控制模块Ⅱ31的输入端与温度传感器34、烟雾传感器32、火光传感器33连接，控制模块Ⅱ31的输出端与灭火装置35连接，当控制模块Ⅱ31通过温度传感器34检测到充放电装置温度过高时，灭火单元3把故障信号送给主控操作单元1，由主控操作单1元控制充放电单元2立即停止充放电操作，待故障排除后再继续执行；当控制模块Ⅱ31检测到着火故障时，灭火单元3把故障信号送给主控操作单元1，由主控操作单元1控制充放电单元立即停止充放电操作，切断三相断路器26和直流接触器22，并同时起动灭火装置35开始灭火；

具体的，本实施例中，所述灭火单元3与主控操作单元1通过CAN总线连接；

为了避免灭火后对充放电装置内部器件造成污染，所述灭火装置35采用气溶胶灭火剂。

以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (8)

1.一种高安全电动汽车充放电装置，其特征在于，包括主控操作单元(1)和充放电单元(2)；所述主控操作单元(1)分别与服务器和电动汽车连接，主控操作单元(1)包括控制模块Ⅰ(11)、计量模块(12)、显示模块(13)、支付模块(14)和打印模块(15)，控制模块Ⅰ(11)分别与计量模块(12)、显示模块(13)、支付模块(14)、打印模块(15)双向通信连接；

所述充放电单元(2)和主控操作单元(1)连接，充放电单元(2)包括三相交流插座(25)、三相断路器(26)、滤波器(27)、双向AC-DC变换器、双向DC-DC变换器(23)、直流接触器(22)、充放电插头(21)、信号检测调理模块(24)和数字信号处理器(28)，电网三相380V交流电通过交流电接口与三相交流插座(25)连接，三相交流插座(25)与滤波器(27)连接，滤波器(27)再与双向AC-DC变换器连接，双向AC-DC变换器与双向DC-DC变换器(23)连接，双向DC-DC变换器(23)再与充放电插头(21)连接，充放电插头(21)通过高压直流电接口与电动汽车连接。

2.根据权利要求1所述的高安全电动汽车充放电装置，其特征在于，所述主控操作单元(1)分别通过CAN总线与服务器、电动汽车、充放电单元(2)连接。

3.根据权利要求2所述的高安全电动汽车充放电装置，其特征在于，所述控制模块Ⅰ(11)分别通过RS485总线与计量模块(12)、显示模块(13)、支付模块(14)、打印模块(15)连接。

4.根据权利要求1所述的高安全电动汽车充放电装置，其特征在于，所述三相交流插座(25)与滤波器(27)之间设置有三相断路器(26)，所述双向DC-DC变换器(23)与充放电插头(21)之间设置有直流接触器(22)。

5.根据权利要求4所述的高安全电动汽车充放电装置，其特征在于，所述信号检测调理模块(24)分别与数字信号处理器(28)、双向AC-DC变换器、双向DC-DC变换器(23)、三相断路器(26)、直流接触器(22)连接。

6.根据权利要求1-5任一所述的高安全电动汽车充放电装置，其特征在于，还包括有灭火单元(3)，灭火单元(3)与主控操作单元(1)连接，灭火单元(3)包括控制模块Ⅱ(31)、温度传感器(34)、烟雾传感器(32)、火光传感器(33)和灭火装置(35)，控制模块Ⅱ(31)的输入端与温度传感器(34)、烟雾传感器(32)、火光传感器(33)连接，控制模块Ⅱ(31)的输出端与灭火装置(35)连接。

7.根据权利要求6所述的高安全电动汽车充放电装置，其特征在于，所述主控操作单元(1)通过CAN总线与灭火单元(3)连接。

8.根据权利要求6所述的高安全电动汽车充放电装置，其特征在于，所述灭火装置(35)采用气溶胶灭火剂。

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