CN212695741U - 一种电动汽车及其具有可充电电源的继电器 - Google Patents

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Abstract

一种电动汽车及其具有可充电电源的继电器，包括继电器模块和可充电的电源模块，继电器模块用于断开或闭合外部电源与负载之间的电路，继电器模块包括通讯模块、控制模块、继电器线圈和继电器触点，通讯模块用于获取控制继电器通断的控制信号并传递至控制模块，控制模块用于使继电器线圈在得电或失电时做出动作，继电器触点随继电器线圈的动作做出闭合或断开的动作，继电器触点通过闭合或断开用于导通或断开外部电源与负载之间电路，在外部电源接通时，可充电的电源模块处于充电状态并持续为继电器模块供电；在外部电路断开时，可充电的电源模块处于未充电状态且可为继电器模块短时间供电。本实用新型实现了远程控制以及短期内为继电器模块供电。

Description

一种电动汽车及其具有可充电电源的继电器
技术领域
本实用新型涉及工控领域和电动汽车的动力控制领域，具体涉及一种电动汽车及其具有可充电电源的继电器。
背景技术
继电器是一种电控制器件，当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。目前，继电器存在一些缺陷使其应用领域有限，特别是在应用于电动汽车领域时，其缺陷有以下两种，其一，现有继电器需要外接电源，并且通过控制外接电源的通断来实现控制主电路，但在与外接电源断开连接时，这种继电器会失去控制，而现有的电动汽车的动力完全来自动力电池，动力电池通过继电器与电动汽车的电动机连接，若在电动汽车行驶过程中，电动力突然异常工作使继电器突然断开，电动汽车会因为电动机失去动力而突然停止，存在严重的安全隐患；其二，现有继电器的控制电路无法实现远程通断，目前，继电器的外接电源是铅酸蓄电池、动力电池等，外接电源为电池管理系统供电，继电器的线圈是否通电是由电池管理系统控制的，继电器的触点组在线圈通电的情况下导通使动力电池向电动机供电，一旦电池管理系统出现问题时会使继电器失去控制。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种电动汽车及其具有可充电电源、可远程无线控制的继电器。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种具有可充电电源的继电器，包括继电器模块和可充电的电源模块，所述继电器模块用于断开或闭合外部电源与负载之间的电路，继电器模块包括通讯模块、控制模块、继电器线圈和继电器触点，所述通讯模块与控制模块耦接，通讯模块用于获取控制继电器通断的控制信号并传递至控制模块，控制模块与继电器线圈耦合，用于使继电器线圈在得电或失电时做出动作，继电器触点随继电器线圈的动作做出闭合或断开的动作，所述可充电的电源模块的输入端用于与外部电源连，可充电的电源模块的输出端与继电器模块连接；在外部电源接通时，可充电的电源模块能够充电并持续为继电器模块供电；在外部电路断开时，可充电的电源模块为继电器模块供电。
进一步，所述可充电的电源模块的输出端分别与控制模块、通讯模块连接，在外部电路断开时，可充电的电源模块可为通讯模块和控制模块供电。
进一步，所述可充电的电源模块包括适配器和充电模块，所述适配器连接在充电模块与外部电源之间使外部电源为充电模块充电。
进一步，所述可充电的电源模块还包括无线充电模块，所述无线充电模块与充电模块连接用于为充电模块充电。
进一步，所述可充电的电源模块包括充电管理模块、电池模块和充电模块，所述充电管理模块与控制模块连接，电池模块、充电模块通过充电管理模块连接，在电池模块正常放电时，电池模块通过充电管理模块同时为控制模块供电以及为充电模块充电；在电池模块没电时，充电模块通过充电管理模块为控制模块供电。
进一步，所述电池模块包括动力电池、适配器和蓄电池电源，所述动力电池通过适配器与充电管理模块连接，使动力电池通过充电管理模块为控制模块供电和为充电模块充电；所述蓄电池电源与充电管理模块连接，蓄电池电源通过充电管理模块为控制模块供电和为充电模块充电。
进一步，所述充电管理模块包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和预充电电阻R1，所述二极管D2的阳极与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阳极用于连接电池模块，二极管D2的阴极与预充电电阻R1的一端连接，预充电电阻R1的另一端、二极管D3的阳极与充电模块连接，二极管D3的阴极与二极管D1的阴极连接，二极管D1的阴极用于与控制模块连接。
进一步，所述通讯模块为zigbee模块、蓝牙模块、NB-IOT模块或Lora模块。
进一步，所述继电器模块还包括滤波模块，所述滤波模块与控制模块连接用于滤除可充电的电源模块在为控制模块供电时的过电压。
进一步，所述滤波模块包括滤波电路，所述滤波电路包括体表面滤波器、声表面滤波器或薄膜腔声谐振滤波器。
进一步，所述可充电的电源模块设置在继电器模块内部并且与继电器模块形成整体。
本实用新型还提供一种电动汽车，包括电动车控制系统、电动车动力电池和电动机，上述具有可充电电源的继电器连接在电动车动力电池和电动机之间，电动车控制系统通过继电器的通讯模块与继电器连接，控制继电器的通断。
本实用新型的一种具有可充电电源的继电器，通过设置通讯模块和控制模块，实现了对继电器模块的远程控制；同时通过设置一个可充电的电源模块，可充电的电源模块在充电状态可为继电器模块持续供电，在可充电的电源模块处于未充电状态时仍能够在短时间内为继电器模块供电，避免额外增设辅助电路，仅通过可充电的电源模块可保证继电器在短期内可控，避免因突然失去外部电源而使继电器失控，适用于电动汽车。
此外，通讯模块为安全性能较强的通讯模块，能够与外部的控制系统连接，确保了远程控制继电器的安全性和稳定性。
此外，可充电的电源模块可以作为单独配件使用或者直接与继电器模块设置为整体，能够被更广泛、灵活的应用。
此外，在继电器模块中还设置滤波模块，滤波模块用于滤除可充电的电压模块在为控制模块供电时的过电压，用于保证控制模块的工作稳定性。
附图说明
图1是本实用新型一种具有可充电电源的继电器的示意图；
图2是本实用新型一种具有可充电电源的继电器中电源模块的示意图；
图3是本实用新型一种具有可充电电源的继电器中充电管理模块的示意图。
具体实施方式
以下结合附图1至3给出的实施例，进一步说明本实用新型的一种电动汽车及其具有可充电电源的继电器的具体实施方式。本实用新型的一种电动汽车及其具有可充电电源的继电器不限于以下实施例的描述。
一种具有可充电电源的继电器，包括继电器模块和可充电的电源模块，所述继电器模块用于断开或闭合外部电源与负载之间的电路，继电器模块包括通讯模块、控制模块、继电器线圈和继电器触点，所述通讯模块与控制模块耦接，通讯模块用于获取控制继电器通断的控制信号并传递至控制模块，控制模块与继电器线圈耦合，用于使继电器线圈在得电或失电时做出动作，继电器触点随继电器线圈的动作做出闭合或断开的动作，继电器触点通过闭合或断开用于导通或断开外部电源与负载之间电路，所述可充电的电源模块的输入端与外部电源连接，可充电的电源模块的输出端与继电器模块连接；在外部电源接通时，可充电的电源模块能够充电并持续为继电器模块供电；在外部电路断开时，可充电的电源模块为继电器模块短时间供电。
本实用新型的一种具有可充电电源的继电器，通过设置通讯模块和控制模块，实现了对继电器模块的远程控制；同时通过设置一个可充电的电源模块，可充电的电源模块在充电状态可为继电器模块持续供电，在可充电的电源模块处于未充电状态时仍能够在短时间内为继电器模块供电，避免额外增设辅助电路，仅通过可充电的电源模块可保证继电器在短期内可控，避免因突然失去外部电源而使继电器失控，适用于电动汽车。
结合图1提供一种实施例，一种具有可充电电源的继电器，包括继电器模块和可充电的电源模块，所述继电器模块用于断开或闭合外部电源与负载之间的电路，继电器模块包括通讯模块、控制模块、继电器线圈和继电器触点，所述通讯模块与控制模块耦接，通讯模块与外部的控制系统连接，用于获取控制继电器通断的控制信号并传递至控制模块，控制模块与继电器线圈耦合用于使继电器线圈在得电或失电时做出动作，控制模块可以通过驱动电路与继电器线圈连接，继电器触点随继电器线圈的动作做出闭合或断开的动作，继电器触点通过闭合或断开用于导通或断开外部电源与负载之间电路；所述可充电的电源模块的输入端与外部电源连接，可充电的电源模块的输出端分别与控制模块、通讯模块连接，在外部电源接通时，可充电的电源模块处于充电状态并持续为通讯模块、控制模块供电；在外部电路断开时，可充电的电源模块处于未充电状态且可为通讯模块、控制模块短时间供电，在可充电的电源模块为通讯模块和控制模块进行短时间供电时，通讯模块可根据控制信号使控制模块在短时间内控制继电器线圈，在一般情况下，控制模块使继电器线圈维持得电状态，使负载能够继续工作一段时间，如此在应用于电动汽车时，当外部电源异常供电时，控制模块使继电器线圈能在短时间内维持得电吸合状态，使电动车的电动机继续工作，利于电动汽车的安全驾驶，当然，在仅有可充电的电源模块供电时，仍可以根据通讯模块(控制模块)改变线圈的状态，比如原为断开状态改为闭合状态。所述控制模块包括单片机或者微控制器MCU。
优选继电器模块还包括滤波模块，所述滤波模块与控制模块连接用于滤除可充电的电源模块在为控制模块供电时的过电压，所述滤波模块包括滤波电路，滤波电路包括体表面滤波器、声表面滤波器或薄膜腔声谐振滤波器(RBAR)，用于保证控制模块的工作稳定性。
本实施例以电动汽车为例，其外部电源为电动汽车的输入电源或电动车动力电池，负载为电动汽车的电动机，其中，通讯模块优选安全性较强的通讯模块，利于确保远程控制继电器的安全性和稳定性，例如zigbee模块、蓝牙模块、NB-IOT模块或Lora模块等；与所述通讯模块连接的外部控制系统为电动汽车的控制系统。当然，在应用其他领域时，其负载可以是其他用电终端，外部控制系统也可以是其他可与通讯模块连接实现控制继电器的控制系统，例如手机控制系统。
所述可充电的电源模块包括适配器和充电模块，所述适配器连接在充电模块与外部电源之间使外部电源为充电模块充电，当然适配器也可由直流变压器替代。
结合图2提供一种可充电的电源模块实施例，所述可充电的电源模块包括充电管理模块、电池模块和充电模块，所述充电管理模块与控制模块连接，电池模块、充电模块通过充电管理模块连接，在电池模块正常放电时，电池模块通过充电管理模块同时为控制模块供电以及为充电模块充电；在电池模块没电时，充电模块通过充电管理模块为控制模块供电。
具体的如图2所示，所述电池模块包括动力电池、适配器和蓄电池电源，动力电池通过适配器与充电管理模块连接，使动力电池通过充电管理模块为控制模块供电和为充电模块充电；所述蓄电池电源与充电管理模块连接，蓄电池电源通过充电管理模块为控制模块供电和为充电模块充电。需要说明的是，用于供电池模块正常放电的电能来自外部电源的输入，即动力电池和蓄电池电源所获得的电能来自外部电源，动力电池和蓄电池电源二者中择一工作即可实现对控制模块供电和对充电模块进行充电，在动力电池和蓄电池都没有电能输出时，由充电模块对控制模块和通讯模块短时间供电。此外，在图2中未示出通讯模块，但充电控制模块还需要与通讯模块连接，实现同时为控制模块及通讯模块供电。
结合图3提供一种充电管理模块的具体连接结构，所述充电管理模块包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和预充电电阻R1，所述二极管D2的阳极与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阳极用于连接电池模块，二极管D2的阴极与预充电电阻R1的一端连接，预充电电阻R1的另一端、二极管D3的阳极与充电模块连接，二极管D3的阴极与二极管D1的阴极连接，二极管D1的阴极用于与控制模块连接。在图3中，充电模块为电池BT1，充电模块作为备用电源，当外部电源正常供电时，电池模块通过二极管D2、预充电电阻R1为充电模块(电池BT1)充电，同时也通过二极管D1为控制模块等电路供电。当外部电源中断供电时，且蓄电池电源没电时，充电模块(即电池BT1)作为备用电源持续为控制模块、通讯模块等电路供电，并且由于二极管D1、D2的反向截止特性，确保了充电模块(电池BT1)的电能仅为流向控制模块，不会流向外部电源。
作为进一步的优化，可充电的电源模块还包括无线充电模块，所述无线充电模块与充电模块连接用于为充电模块进行无线充电。
所述可充电的电源模块为单独配件，并通过连接导线与继电器模块连接，当然也可以将可充电的电源模块设置在继电器模块内部并且与继电器模块形成整体，两种不同的形式利于满足继电器的不同使用环境，能够被更广泛、灵活的应用。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术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，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种具有可充电电源的继电器，其特征在于：包括继电器模块和可充电的电源模块，所述继电器模块用于断开或闭合外部电源与负载之间的电路，继电器模块包括通讯模块、控制模块、继电器线圈和继电器触点，所述通讯模块与控制模块耦接，通讯模块用于获取控制继电器通断的控制信号并传递至控制模块，控制模块与继电器线圈耦合，用于使继电器线圈在得电或失电时做出动作，继电器触点随继电器线圈的动作做出闭合或断开的动作，所述可充电的电源模块的输入端用于与外部电源连，可充电的电源模块的输出端与继电器模块连接；在外部电源接通时，可充电的电源模块能够充电并持续为继电器模块供电；在外部电路断开时，可充电的电源模块为继电器模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种具有可充电电源的继电器，其特征在于：所述可充电的电源模块的输出端分别与控制模块、通讯模块连接，在外部电路断开时，可充电的电源模块可为通讯模块和控制模块供电。
3.根据权利要求1所述的一种具有可充电电源的继电器，其特征在于：所述可充电的电源模块包括适配器和充电模块，所述适配器连接在充电模块与外部电源之间使外部电源为充电模块充电。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种具有可充电电源的继电器，其特征在于：所述可充电的电源模块还包括无线充电模块，所述无线充电模块与充电模块连接用于为充电模块充电。
5.根据权利要求1所述的一种具有可充电电源的继电器，其特征在于：所述可充电的电源模块包括充电管理模块、电池模块和充电模块，所述充电管理模块与控制模块连接，电池模块、充电模块通过充电管理模块连接，在电池模块正常放电时，电池模块通过充电管理模块同时为控制模块供电以及为充电模块充电；在电池模块没电时，充电模块通过充电管理模块为控制模块供电。
6.根据权利要求5所述的一种具有可充电电源的继电器，其特征在于：所述电池模块包括动力电池、适配器和蓄电池电源，所述动力电池通过适配器与充电管理模块连接，使动力电池通过充电管理模块为控制模块供电和为充电模块充电；所述蓄电池电源与充电管理模块连接，蓄电池电源通过充电管理模块为控制模块供电和为充电模块充电。
7.根据权利要求5所述的一种具有可充电电源的继电器，其特征在于：所述充电管理模块包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和预充电电阻R1，所述二极管D2的阳极与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阳极用于连接电池模块，二极管D2的阴极与预充电电阻R1的一端连接，预充电电阻R1的另一端、二极管D3的阳极与充电模块连接，二极管D3的阴极与二极管D1的阴极连接，二极管D1的阴极用于与控制模块连接。
8.根据权利要求1所述的一种具有可充电电源的继电器，其特征在于：所述通讯模块为zigbee模块、蓝牙模块、NB-IOT模块或Lora模块。
9.根据权利要求1所述的一种具有可充电电源的继电器，其特征在于：所述继电器模块还包括滤波模块，所述滤波模块与控制模块连接用于滤除可充电的电源模块在为控制模块供电时的过电压。
10.根据权利要求9所述的一种具有可充电电源的继电器，其特征在于：所述滤波模块包括滤波电路，所述滤波电路包括体表面滤波器、声表面滤波器或薄膜腔声谐振滤波器。
11.根据权利要求1所述的一种具有可充电电源的继电器，其特征在于：所述可充电的电源模块设置在继电器模块内部并且与继电器模块形成整体。
12.一种电动汽车，包括电动车控制系统、电动车动力电池和电动机，其特征在于：权利要求1-10任一所述的具有可充电电源的继电器连接在电动车动力电池和电动机之间，电动车控制系统通过继电器的通讯模块与继电器连接。
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