CN215495603U - 一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统 - Google Patents

一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统 Download PDF

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韩晓华
段瑞军
李海河
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本实用新型为一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统,属于电动汽车教学领域;提出一种用于模拟电动汽车交流充电系统的分析、学习装置;技术方案为:一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统,包括:模拟操作模块和展示模块;所述模拟操作模块与展示模块相固定,所述模拟操作模块内设置有电动汽车交流充电管理系统的模拟电路,所述展示模块上固定有电动汽车交流充电管理系统电路原理图和操作面板,所述模拟电路与操作面板电连接。

Description

一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统
技术领域
本实用新型为一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统,属于电动汽车教学领域。
背景技术
现阶段汽车行业在我国得到了高速的发展。特别是近几年新能源和纯电动汽车技术的崛起,我国更是走在了世界的前沿。随着汽车行业的高速发展,汽车职业教育也得到了国家的重视。
纯电动汽车是当前汽车行业技术发展的热门话题。汽车职业教育也紧跟行业发展的步伐,各大职业院校也开设了纯电动汽车相关的课程。汽车职业教育不同于其他教育,它不仅有理论知识的教学,在汽车各系统的电路故障排除与电信号测量分析实训等方面也非常重要。
纯电动汽车相关的职业教育是以:电路控制原理教学和实训为主的。教学和实训操作的辅助设备还是以纯电动汽车整车实物为主。对于纯电动汽车的交流充电管理系统的教学和实训同样也依赖于整车实物及充电桩实物。
但是教学和实训采用整车及充电桩实物来进行有如下几个问题:
整车实物结构紧凑,各零部件布局距离很近,对于教学当中的实训测量操作非常不便。
原车中交流充电系统会涉及交流220V和直流300V以上的高压电,教学和实训测量时对教师和学生会存在安全隐患。
原车上的电路布局均为同一走向,并且不会有电路连接图示;即便是有原车的维修电路图,但图中对于交流充电过程的电脑内部控制逻辑不会体现,并且充电过程还要涉及到充电桩内的配合控制。所以对于整个交流充电系统的控制逻辑就不能进行直观的教学和实训分析。
实用新型内容
为解决上述技术问题,本实用新型提出一种用于模拟电动汽车交流充电系统的分析、学习装置。
为实现上述技术目的,本实用新型提供的技术方案为:
一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统,包括:模拟操作模块和展示模块;所述模拟操作模块与展示模块相固定,所述模拟操作模块内设置有电动汽车交流充电管理系统的模拟电路,所述展示模块上固定有电动汽车交流充电管理系统电路原理图和操作面板,所述模拟电路与操作面板电连接。
模拟电路:充电桩模拟电路、车载充电机模拟电路、充电电路以及仿真充电枪;
所述充电桩模拟电路通过仿真充电枪与车载充电机模拟电路连接,所述充电桩模拟电路还控制充电电路闭合或者中断。
所述充电桩模拟电路为:CC模拟继电器线圈一端与电源正极连接,所述CC模拟继电器线圈另一端与插座A的某个接线柱连接,所述插座A另一个接线柱接地,CP模拟继电器线圈一端与电源正极连接,所述CP模拟继电器线圈另一端与插座B的某个接线柱连接,所述插座B另一个接线柱连接车载充电机模拟电路,
充电接触器线圈两端分别为Dz3引脚和Dz4引脚,所述Dz3引脚连接电源正极,所述Dz4引脚依次串联CC模拟继电器触点和CP模拟继电器触点,且CP模拟继电器触点另一端接地,
充电状态显示继电器线圈一端接电源正极,所述充电状态显示继电器线圈另一端接电池充满开关一端,所述电池充满开关另一端接地,所述充电状态显示继电器第一常闭触点串接信号灯A后与CC模拟继电器触点一端连接,所述充电状态显示继电器第二常开触点串接信号灯B后与CC模拟继电器触点一端连接,
控制继电器线圈一端接电源正极,控制继电器线圈另一端接电池充满开关一端,所述控制继电器触点一端接电源正极,所述控制继电器触点另一端并接中间继电器A线圈一端和中间继电器B线圈一端,所述中间继电器A线圈另一端和中间继电器B线圈另一端均接CC模拟继电器触点一端,所述中间继电器A触点一端接电源正极,所述中间继电器A触点另一端为控制输出,所述中间继电器A触点另一端与充电电路连接,所述中间继电器B触点串接于充电电路中。
所述车载充电机模拟电路为:电池故障开关依次与充电异常开关、充电机控制模拟继电器线圈串联后与电源组成闭合回路,所述充电机控制模拟继电器触点一端与插座B另一个接线柱连接,所述充电机控制模拟继电器触点另一端接地。
所述充电电路包括:高压分配盒模拟电路、VCU模拟电路、仪表显示模拟电路和动力电池模拟电路;所述高压分配盒模拟电路与动力电池模拟电路电连接,所述高压分配盒模拟电路为动力电池模拟电路提供电力,所述VCU模拟电路分别与仪表显示模拟电路和动力电池模拟电路电连接;
所述高压分配盒模拟电路第一输出正极和第一输出负极与动力电池的接触器A两个触点一一对应连接,所述接触器A两个触点另一端与电池组正极和负极一一对应连接,
所述VCU模拟电路的中间继电器C线圈一端与中间继电器A触点另一端连接,所述中间继电器C线圈另一端接地,所述中间继电器C触点一端接电源正极,所述中间继电器C触点另一端接动力电池的中间继电器D线圈,所述中间继电器D线圈另一端接地,所述中间继电器D触点一端接电源正极,所述中间继电器D触点另一端接接触器A线圈一端,且接触器A线圈另一端接地,
所述VCU模拟电路的中间继电器D线圈并接于中间继电器C线圈两端,所述中间继电器D第一常开触点一端接电源正极,所述中间继电器D第一常开触点另一端串联仪表显示模拟电路的中间继电器E线圈后接地,所述中间继电器E线圈一端接电源正极,所述中间继电器E线圈另一端串联充电指示灯后接地,所述中间继电器F线圈一端接中间继电器A触点另一端,所述中间继电器F线圈另一端接地,所述中间继电器F触点一端接电源正极,所述中间继电器F触点另一端串联仪表唤醒指示灯后接地。
所述充电电路还包括DC/DC转换电路,所述高压分配盒模拟电路第二输出正极和第二输出负极与DC/DC转换电路的电源模块输入端一一对应连接,所述电源模块输出端与蓄电池连接,
所述电源模块输出端上并接有指示灯,且并接电路上串联有中间继电器G触点,所述中间继电器G线圈与中间继电器D第二常开触点连接,且中间继电器G线圈另一端接地。
所述教学用纯电动汽车交流充电管理系统还包括底座,所述底座上固定有模拟操作模块和展示模块,且底座下端面上固定有万向轮。
所述仿真充电枪包括:外壳和插头,所述外壳形状与充电枪一致,所述外壳上固定有四个插头,所述插头是与插座A或者插座B相适应的导电杆,四个插头中其中两个相互连接,另外两个相互连接,四个插头与插座A和插座B相适应,相连接的插头形成插接于同一插座内的趋势,且四个插头同时插接于插座A或者插座B内。
所述充电机控制模拟继电器触点另一端与接地连接线上串接有充电枪按钮模拟开关S3。
所述电源正极输出总线上设置有电源总开关。
所述电池充满开关、电池故障开关、充电异常开关、充电枪按钮模拟开关S3、电源总开关、插座A和插座B均安装于操作面板上。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
一、本实用新型采用模拟电路模仿电动汽车交流充电过程,进而帮助学生理解充电过程,学习充电原理以及模拟故障时电路控制。
二、本实用新型采用模拟电路,可采用电压电进行,防止出现触电造成生命危险。
三、本实用新型采用电动汽车交流充电管理系统电路原理图,便于老师结合模拟电路讲解和同学理解。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型侧面结构示意图。
图3为本实用新型仿真充电枪结构示意图。
图4为本实用新型充电桩模拟电路和车载充电机模拟电路图。
图5为本实用新型充电电路图电动汽车交流充电管理系统电路原理图。
图6为本实用新型电动汽车交流充电管理系统的模拟电路图。
图中:1为模拟操作模块,2为展示模块,11为仿真充电枪,21为电动汽车交流充电管理系统电路原理图,22为操作面板。
具体实施方式
为进一步理解本实用新型,下面结合附图和实施例详细阐述:
如图1至图6所示:本实用新型所述一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统,包括:模拟操作模块1和展示模块2;所述模拟操作模块1与展示模块2相固定,所述模拟操作模块1内设置有电动汽车交流充电管理系统的模拟电路,所述展示模块2上固定有电动汽车交流充电管理系统电路原理图21和操作面板22,所述模拟电路与操作面板22电连接。
模拟电路:充电桩模拟电路、车载充电机模拟电路、充电电路以及仿真充电枪11;
所述充电桩模拟电路通过仿真充电枪11与车载充电机模拟电路连接,所述充电桩模拟电路还控制充电电路闭合或者中断。
所述充电桩模拟电路为:CC模拟继电器线圈一端与电源正极连接,所述CC模拟继电器线圈另一端与插座A的某个接线柱连接,所述插座A另一个接线柱接地,CP模拟继电器线圈一端与电源正极连接,所述CP模拟继电器线圈另一端与插座B的某个接线柱连接,所述插座B另一个接线柱连接车载充电机模拟电路,
充电接触器线圈两端分别为Dz3引脚和Dz4引脚,所述Dz3引脚连接电源正极,所述Dz4引脚依次串联CC模拟继电器触点和CP模拟继电器触点,且CP模拟继电器触点另一端接地,
充电状态显示继电器线圈一端接电源正极,所述充电状态显示继电器线圈另一端接电池充满开关一端,所述电池充满开关另一端接地,所述充电状态显示继电器第一常闭触点串接信号灯A后与CC模拟继电器触点一端连接,所述充电状态显示继电器第二常开触点串接信号灯B后与CC模拟继电器触点一端连接,
控制继电器线圈一端接电源正极,控制继电器线圈另一端接电池充满开关一端,所述控制继电器触点一端接电源正极,所述控制继电器触点另一端并接中间继电器A线圈一端和中间继电器B线圈一端,所述中间继电器A线圈另一端和中间继电器B线圈另一端均接CC模拟继电器触点一端,所述中间继电器A触点一端接电源正极,所述中间继电器A触点另一端为控制输出,所述中间继电器A触点另一端与充电电路连接,所述中间继电器B触点串接于充电电路中。
所述车载充电机模拟电路为:电池故障开关依次与充电异常开关、充电机控制模拟继电器线圈串联后与电源组成闭合回路,所述充电机控制模拟继电器触点一端与插座B另一个接线柱连接,所述充电机控制模拟继电器触点另一端接地。
所述充电电路包括:高压分配盒模拟电路、VCU模拟电路、仪表显示模拟电路和动力电池模拟电路;所述高压分配盒模拟电路与动力电池模拟电路电连接,所述高压分配盒模拟电路为动力电池模拟电路提供电力,所述VCU模拟电路分别与仪表显示模拟电路和动力电池模拟电路电连接;
所述高压分配盒模拟电路第一输出正极和第一输出负极与动力电池的接触器A两个触点一一对应连接,所述接触器A两个触点另一端与电池组正极和负极一一对应连接,
所述VCU模拟电路的中间继电器C线圈一端与中间继电器A触点另一端连接,所述中间继电器C线圈另一端接地,所述中间继电器C触点一端接电源正极,所述中间继电器C触点另一端接动力电池的中间继电器D线圈,所述中间继电器D线圈另一端接地,所述中间继电器D触点一端接电源正极,所述中间继电器D触点另一端接接触器A线圈一端,且接触器A线圈另一端接地,
所述VCU模拟电路的中间继电器D线圈并接于中间继电器C线圈两端,所述中间继电器D第一常开触点一端接电源正极,所述中间继电器D第一常开触点另一端串联仪表显示模拟电路的中间继电器E线圈后接地,所述中间继电器E线圈一端接电源正极,所述中间继电器E线圈另一端串联充电指示灯后接地,所述中间继电器F线圈一端接中间继电器A触点另一端,所述中间继电器F线圈另一端接地,所述中间继电器F触点一端接电源正极,所述中间继电器F触点另一端串联仪表唤醒指示灯后接地。
所述充电电路还包括DC/DC转换电路,所述高压分配盒模拟电路第二输出正极和第二输出负极与DC/DC转换电路的电源模块输入端一一对应连接,所述电源模块输出端与蓄电池连接,
所述电源模块输出端上并接有指示灯,且并接电路上串联有中间继电器G触点,所述中间继电器G线圈与中间继电器D第二常开触点连接,且中间继电器G线圈另一端接地。
所述教学用纯电动汽车交流充电管理系统还包括底座,所述底座上固定有模拟操作模块1和展示模块2,且底座下端面上固定有万向轮。
所述仿真充电枪11包括:外壳和插头,所述外壳形状与充电枪一致,所述外壳上固定有四个插头,所述插头是与插座A或者插座B相适应的导电杆,四个插头中其中两个相互连接,另外两个相互连接,四个插头与插座A和插座B相适应,相连接的插头形成插接于同一插座内的趋势,且四个插头同时插接于插座A或者插座B内。
所述充电机控制模拟继电器触点另一端与接地连接线上串接有充电枪按钮模拟开关S3。
所述电源正极输出总线上设置有电源总开关。
所述电池充满开关、电池故障开关、充电异常开关、充电枪按钮模拟开关S3、电源总开关、插座A和插座B均安装于操作面板22上。
所述电池充满开关、电池故障开关、充电异常开关、充电枪按钮模拟开关S3、电源总开关均为自锁按钮开关。
本实用新型还包括AC-DC电源模块,所述AC-DC电源模块为高压分配盒模拟电路供电。
所述蓄电池为本实用新型电源。
本实用新型具体实施方式如下:
启动电源总开关,将仿真充电枪11插于插座A和插座B上,闭合充电枪按钮模拟开关S3,电池故障开关和充电异常开关均为闭合状态,表示车载充电机模拟电路正常运行,控制充电桩进行充电,此时信号灯A亮,同时充电接触器闭合;同时中间继电器D向VCU模拟电路和仪表显示模拟电路提供信号,控制接触器A闭合,电池组充电,仪表唤醒指示灯和充电指示灯亮。
断开电池充满开关时,信号灯B亮、信号灯A灭。
当电池故障开关或者充电异常开关断开时,模拟车载充电机检测到出现异常情况时断开充电控制电路的动作。此时充电桩充电电路断开、高压分配盒供电线路顿开,动力电池接触器A断开电路。
上述实施方式仅示例性说明本实用新型的原理及其效果,而非用于限制本实用新型。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改进。因此,凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统,其特征在于,包括:模拟操作模块(1)和展示模块(2);所述模拟操作模块(1)与展示模块(2)相固定,所述模拟操作模块(1)内设置有电动汽车交流充电管理系统的模拟电路,所述展示模块(2)上固定有电动汽车交流充电管理系统电路原理图(21)和操作面板(22),所述模拟电路与操作面板(22)电连接。
2.根据权利要求1所述一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统,其特征在于:模拟电路:充电桩模拟电路、车载充电机模拟电路、充电电路以及仿真充电枪(11);
所述充电桩模拟电路通过仿真充电枪(11)与车载充电机模拟电路连接,所述充电桩模拟电路还控制充电电路闭合或者中断。
3.根据权利要求2所述一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统,其特征在于:所述充电桩模拟电路为:CC模拟继电器线圈一端与电源正极连接,所述CC模拟继电器线圈另一端与插座A的某个接线柱连接,所述插座A另一个接线柱接地,CP模拟继电器线圈一端与电源正极连接,所述CP模拟继电器线圈另一端与插座B的某个接线柱连接,所述插座B另一个接线柱连接车载充电机模拟电路,
充电接触器线圈两端分别为Dz3引脚和Dz4引脚,所述Dz3引脚连接电源正极,所述Dz4引脚依次串联CC模拟继电器触点和CP模拟继电器触点,且CP模拟继电器触点另一端接地,
充电状态显示继电器线圈一端接电源正极,所述充电状态显示继电器线圈另一端接电池充满开关一端,所述电池充满开关另一端接地,所述充电状态显示继电器第一常闭触点串接信号灯A后与CC模拟继电器触点一端连接,所述充电状态显示继电器第二常开触点串接信号灯B后与CC模拟继电器触点一端连接,
控制继电器线圈一端接电源正极,控制继电器线圈另一端接电池充满开关一端,所述控制继电器触点一端接电源正极,所述控制继电器触点另一端并接中间继电器A线圈一端和中间继电器B线圈一端,所述中间继电器A线圈另一端和中间继电器B线圈另一端均接CC模拟继电器触点一端,所述中间继电器A触点一端接电源正极,所述中间继电器A触点另一端为控制输出,所述中间继电器A触点另一端与充电电路连接,所述中间继电器B触点串接于充电电路中。
4.根据权利要求3所述一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统,其特征在于:所述车载充电机模拟电路为:电池故障开关依次与充电异常开关、充电机控制模拟继电器线圈串联后与电源组成闭合回路,所述充电机控制模拟继电器触点一端与插座B另一个接线柱连接,所述充电机控制模拟继电器触点另一端接地。
5.根据权利要求4所述一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统,其特征在于:所述充电电路包括:高压分配盒模拟电路、VCU模拟电路、仪表显示模拟电路和动力电池模拟电路;所述高压分配盒模拟电路与动力电池模拟电路电连接,所述高压分配盒模拟电路为动力电池模拟电路提供电力,所述VCU模拟电路分别与仪表显示模拟电路和动力电池模拟电路电连接;
所述高压分配盒模拟电路第一输出正极和第一输出负极与动力电池的接触器A两个触点一一对应连接,所述接触器A两个触点另一端与电池组正极和负极一一对应连接,
所述VCU模拟电路的中间继电器C线圈一端与中间继电器A触点另一端连接,所述中间继电器C线圈另一端接地,所述中间继电器C触点一端接电源正极,所述中间继电器C触点另一端接动力电池的中间继电器D线圈,所述中间继电器D线圈另一端接地,所述中间继电器D触点一端接电源正极,所述中间继电器D触点另一端接接触器A线圈一端,且接触器A线圈另一端接地,
所述VCU模拟电路的中间继电器D线圈并接于中间继电器C线圈两端,所述中间继电器D第一常开触点一端接电源正极,所述中间继电器D第一常开触点另一端串联仪表显示模拟电路的中间继电器E线圈后接地,所述中间继电器E线圈一端接电源正极,所述中间继电器E线圈另一端串联充电指示灯后接地,所述中间继电器F线圈一端接中间继电器A触点另一端,所述中间继电器F线圈另一端接地,所述中间继电器F触点一端接电源正极,所述中间继电器F触点另一端串联仪表唤醒指示灯后接地。
6.根据权利要求5所述一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统,其特征在于:所述充电电路还包括DC/DC转换电路,所述高压分配盒模拟电路第二输出正极和第二输出负极与DC/DC转换电路的电源模块输入端一一对应连接,所述电源模块输出端与蓄电池连接,
所述电源模块输出端上并接有指示灯,且并接电路上串联有中间继电器G触点,所述中间继电器G线圈与中间继电器D第二常开触点连接,且中间继电器G线圈另一端接地。
7.根据权利要求6所述一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统,其特征在于:所述教学用纯电动汽车交流充电管理系统还包括底座,所述底座上固定有模拟操作模块(1)和展示模块(2),且底座下端面上固定有万向轮。
8.根据权利要求7所述一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统,其特征在于:所述仿真充电枪(11)包括:外壳和插头,所述外壳形状与充电枪一致,所述外壳上固定有四个插头,所述插头是与插座A或者插座B相适应的导电杆,四个插头中其中两个相互连接,另外两个相互连接,四个插头与插座A和插座B相适应,相连接的插头形成插接于同一插座内的趋势,且四个插头同时插接于插座A或者插座B内。
9.根据权利要求8所述一种教学用纯电动汽车交流充电管理系统,其特征在于:所述充电机控制模拟继电器触点另一端与接地连接线上串接有充电枪按钮模拟开关S3。
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