CN214984875U - 一种房车用交流直流充电装置 - Google Patents

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万海云
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Abstract

本实用新型涉及汽车后装设备控制技术领域，具体涉及一种房车用交流直流充电装置，它包括交流直流充电座、多合一模块、电池模块和充电控制系统；其中，所述交流直流充电座包括交流充电座和直流充电座；所述多合一模块包括电池组高压输入端口、直流充电座输入端口、交流充电座输入端口、交流输出端口和第一控制端口；所述电池模块包括电池组、BMS管理单元、高压输出端口和电池组控制端口；所述充电控制系统包括第二控制端口和控制器。该房车用交流直流充电装置集成度高，结构紧凑，稳定性高，安装便利；同时支持国标交流充电桩和直流充电桩，高效环保，适用于房车后装区电气系统加装电池需要便捷充电的场景。

Description

一种房车用交流直流充电装置
技术领域
本实用新型涉及汽车后装设备控制技术领域，具体涉及一种房车用交流直流充电装置。
背景技术
房车包括主体设备和后装设备，主体设备是实现行驶功能的基础设备，一般包括发动机、底盘、驾驶室和电气设备；后装设备是实现生活居住功能的设备，一般包括厨房、浴室、卧室和电气设备。安装后装设备的区域，一般称为后装区。
房车后装区在设计过程中，会加装众多电气设备及电能存储装置，例如铅酸电池或锂电池。以往的电能存储装置只能使用交流市电通过车载充电机对电池组进行充电，且充电速度慢效率低。目前新能源充电桩在各地已大量投入使用，通过充电桩进行充电更为便捷，而传统房车的充电装置与部分充电桩不相适配。
发明内容
针对上述背景技术中提到的问题，本实用新型提供一种房车用交流直流充电装置，能够兼容国内主流的交流和直流新能源充电桩，充分利用现有公共资源，且能够提高充电速度，提高房车出行的便利程度。
本实用新型采用以下技术方案；
一种房车用交流直流充电装置，包括交流直流充电座、多合一模块、电池模块和充电控制系统；其中，
所述交流直流充电座包括交流充电座和直流充电座；
所述多合一模块包括电池组高压输入端口、直流充电座输入端口、交流充电座输入端口、交流输出端口和第一控制端口，所述直流充电座输入端口与交流直流充电座的直流充电座电连接，所述交流充电座输入端口与交直流充电座的交流充电座电连接，所述交流输出端口用于连接车内交流供电设备；
所述电池模块包括电池组、BMS管理单元、高压输出端口和电池组控制端口，所述BMS管理单元与电池组电连接，所述高压输出端口与多合一模块的电池组高压输入端口电连接，所述电池组控制端口与多合一模块的第一控制端口电连接；
所述充电控制系统包括第二控制端口和控制器，所述控制器与第二控制端口电连接，所述第二控制端口与多合一模块的第一控制端口电连接，且第二控制端口还与电池模块的电池组控制端口电连接；同时，所述控制器还与多合一模块信号连接。
进一步地，所述的交流直流充电座由XR-02交流充电座和XR-61直流充电座组成。
进一步地，所述电池模块的电池组为锂电池组。
进一步地，所述充电控制系统的控制器为H226XC控制器。
本实用新型的工作原理：
实际应用充电时，先将国家标准的充电枪插入交流直流充电插座内；交直流充电插座内的交流充电座和直流充电座通过高压电缆与多合一模块的交流充电座输入端口与直流充电座输入端口相连接，多合一模块的电池组高压输入端口与电池模块的高压输出端口通过高压电缆连接，充电枪输出的电流通过电路连接输入电池模块的电池组，从而完成对电池组的充电工作。充电控制系统的第二控制端口与多合一模块的第一控制端口和电池组的控制端口电连接，通过充电控制系统的控制器能够借助高可靠性的控制器的CAN通讯对多合一模块的充电电压和充电电流进行控制，同时能够对多合一模块的运行状态进行监控。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的房车用交流直流充电装置能够满足后装区储能电池快速充电的需求；该装置使用的房车后装区交流、直流充电技术，充电速度快，能够在1小时内将电池组充满电，且通用性强，能兼容国内主流的交流和直流新能源充电桩，提高了现有公共资源的利用率；该装置结构紧凑，保护措施全面，设计优化，使用方便灵活，操作安全可靠，稳定性高，自身功耗低；同时，该装置适配各种房车平台，且装卸便捷，铸造成本小，可控性高，具有广阔的应用前景和实用优势。
附图说明
图1是本实用新型的房车用交流直流充电装置的电路连接示意图。
图2是本实用新型的一个实施例的交流直流充电座的结构示意图。
图3是本实用新型的一个实施例的多合一模块的结构示意图。
图4是本实用新型的一个实施例的电池组模块的结构示意图。
图5是本实用新型的一个实施例的控制器的结构示意图。
附图标记解释：100-交流直流充电座，101-交流充电座，102-直流充电座；200-多合一模块，201-电池组高压输入端口，202-直流充电座输入端口，203-交流充电座输入端口，204-交流输出端口，205-第一控制端口；206-低压直流输出端口；207-冷却系统接口；300-电池模块，301-电池组，302-BMS管理单元，303-高压输出端口，304-电池组控制端口；400-充电控制系统，401-控制器，402-第二控制端口。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，一种房车用交流直流充电装置，包括交流直流充电座100、多合一模块（CDU）200、电池模块300和充电控制系统400。在本实施例中，交流直流充电座100由深圳巴斯巴科技发展有限公司生产的XR-02交流插座及XR-61直流插座组成；多合一模块（CDU）200为杭州铁城科技有限公司生产的多合一功率模块，其主要特点是具有集成交流充电、交流逆变、将直流高压转低压电能和电能分配功能；电池模块300为惠州市亿能电子有限公司生产的定制型电池模块3FQ01D0，其主要特点是采用磷酸铁锂电芯，模块化设计，具备电池包加热功能，其BMS具备交流、直流充电插枪唤醒功能。充电控制系统400的控制器401为深圳市合信自动化技术有限公司生产的H226XC控制器。
其中，所述交流直流充电座100包括交流充电座101、直流充电座102。交流充电座101用于连接符合国家标准的交流充电桩及充电枪；直流充电座102用于连接符合国家标准的直流充电桩及充电枪。
其中，所述多合一模块200包括电池组高压输入端口201、直流充电座输入端口202、交流充电座输入端口203、交流输出端口204和第一控制端口205。多合一模块200设有多路接口，其中电池组高压输入端口201连接电池模块300；直流充电座输入端口202及交流充电座输入端口203连接交直流充电座100；交流输出端口204用于连接车内交流供电设备；第一控制端口205连接至控制器401的通讯控制总线接收其他设备的控制数据并发送自身运行状态信息。所述多合一模块200还包括低压直流输出端口206和冷却系统接口207，所述低压直流输出端口206用于将高压直流电变换为低压直流电供设备使用，冷却系统接口207用于连接冷却回路，帮助多合一模块200进行散热。
其中，所述电池模块300包括电池组301、BMS管理单元302、高压输出端口303和电池组控制端口304。BMS管理单元302能够监控电池组301的每个电芯的电压、温度状态，并控制电池模块300的充放电逻辑，保证其运行安全。高压输出端口303连接至多合一模块200的电池组高压输入端口201，电池组301放电时通过电池组高压输入端口201将电能输送给多合一模块200，再通过交流输出端口204给车内设备供电。电池组控制端口304连接至充电控制系统400的第二控制端口402接收其他设备的控制数据并发送电池组的运行状态信息。
其中，所述充电控制系统400包括控制器401和第二控制端口402。控制器401能够对多合一模块200及电池模块300的运行状态进行信息汇总并综合处理，并能够协同调整多合一模块200及电池模块300的运行参数，在充电过程中，控制器401还将通过控制端口402控制房车内的其他设备，如散热系统、旁路供电系统，以保证其电池模块300处于最佳工作状态，并将发挥数据中继作用，以连接其他系统。
该房车用交流直流充电装置的工作原理如下：
（1）交流充电部分
首先，将交流充电枪连接至交流充电座101，此时，交流充电座101通过线缆连接至多合一模块200的交流充电座输入端口203，将交流电输送至多合一模块200，同时交流充电座输入端口203内的信号线也通过多合一模块200内部接线中转至多合一模块200的第一控制端口205，第一控制端口205再与电池模块300内的电池组控制端口304连接，其将交流桩侧状态信息告知BMS管理单元302，BMS管理单元302通过电池组控制端口304与多合一模块200的控制端口205建立连接，并告知自身对直流充电电压和充电电流，多合一模块200收到数据请求后，将交流电转换为高压直流电，并通过电池组高压输入端口201，利用高压线束将电能输送给电池模块300的高压输出端口303，对锂电池组301进行充电。此外，电池模块300的电池组控制端口304还与充电控制系统400的控制器401连接，充电控制系统400也将通过通讯信号，控制多合一模块200的充电功率，使交流充电枪侧的最大充电能力满足交流充电功率的同时预留部分容量给车内交流设备使用。
（2）直流充电部分
首先，将直流充电枪连接至直流充电座102，直流充电座102通过线缆连接至多合一模块200的直流充电座输入端口202。此时，直流充电枪将通过线缆将直流高压电输送至电池模块300，此外，电池模块300的BMS管理单元302通过电池组控制端口304与多合一模块200的第一控制端口205连接，其内部连接至直流充电输入端口202，并借助线缆连接至直流充电座102，当直流充电座102连接至国标直流充电枪时，借助线缆，直流充电枪侧设备与电池模块300的BMS管理单元302建立通讯，控制直流充电电压和直流充电电流。
因此，该房车用交流直流充电装置能够借助目前广泛普及得国家标准充电桩，快速充满后装区锂电池组电量的同时，保证车内设备的正常使用，进一步改善后部舱室人员居住环境。
本实用新型的房车用交流直流充电装置充电速度快，能够在1小时内将电池模块300内的电池组301充满电，在快速充满电池组电量的同时保证车内设备的正常使用；且通用性强，能够兼容国内主流的交流和直流新能源充电桩，高效环保，提高了现有公共资源的利用率；该装置结构紧凑，保护措施全面，设计优化，使用方便灵活，操作安全可靠，稳定性高，自身功耗低。此外，该装置适配各种房车平台，且装卸便捷，铸造成本小，可控性高，具有广阔的应用前景和实用优势。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种房车用交流直流充电装置，其特征在于：包括交流直流充电座、多合一模块、电池模块和充电控制系统；其中，
所述交流直流充电座包括交流充电座和直流充电座；
所述多合一模块包括电池组高压输入端口、直流充电座输入端口、交流充电座输入端口、交流输出端口和第一控制端口，所述直流充电座输入端口与交流直流充电座的直流充电座电连接，所述交流充电座输入端口与交直流充电座的交流充电座电连接，所述交流输出端口用于连接车内交流供电设备；
所述电池模块包括电池组、BMS管理单元、高压输出端口和电池组控制端口，所述BMS管理单元与电池组电连接，所述高压输出端口与多合一模块的电池组高压输入端口电连接，所述电池组控制端口与多合一模块的第一控制端口电连接；
所述充电控制系统包括第二控制端口和控制器，所述控制器与第二控制端口电连接，所述第二控制端口与多合一模块的第一控制端口电连接，且第二控制端口还与电池模块的电池组控制端口电连接；同时，所述控制器还与多合一模块信号连接。
2.根据权利要求1所述的房车用交流直流充电装置，其特征在于：所述的交流直流充电座由XR-02交流充电座和XR-61直流充电座组成。
3.根据权利要求1所述的房车用交流直流充电装置，其特征在于：电池模块的电池组为锂电池组。
4.根据权利要求1所述的房车用交流直流充电装置，其特征在于：充电控制系统的控制器为H226XC控制器。
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