CN216252237U - 一种用于对储电设备进行充电的充电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种用于对储电设备进行充电的充电电路，充电电路连接充电输入端，充电输入端包括电源线端和低压辅助电源线端，充电电路包括电压假负载电路、控制器和输出电路，控制器分别连接电压假负载电路和输出电路用于响应充电输入端接收到初始电压后分别控制电压假负载电路和输出电路的关断和接通。本实用新型中的充电电路巧妙地利用电压假负载电路加载至充电输入端，以此伪装成汽车电池的初始电压，骗过充电桩而启动充电桩的充电功能，解决了储电设备无法启动固定充电桩的充电功能，为储电设备从固定充电桩中取电奠定了基础。

Description

一种用于对储电设备进行充电的充电电路

技术领域

本实用新型涉及充电桩领域，尤其是一种用于对储电设备进行充电的充电电路。

背景技术

随着新能源时代的到来，以及新能源汽车的快速发展，充电问题也随之出现。新能源汽车充电桩的出现就是为了解决这一问题。目前市场上的充电桩均按照国家标准设计的，具有标准的充电接口。充电桩又分为直流充电桩和交流充电桩，直流充电桩充电速度快，可以缩短充电时间，解决新能源汽车用户的痛点。

在现有技术中，固定充电桩只能为汽车充电，固定充电桩通过识别车辆的属性为车辆充电，因此，除车辆以外的任何储电设备均无法从固定充电桩中获取电量，如何骗过固定充电桩取电成为了储电设备设计中最大的痛点。

因此，提供一种能够从固定充电桩中取电，并对储电设备进行充电的充电电路亟待解决。

实用新型内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提出了一种用于对储电设备进行充电的充电电路，用以解决上述技术问题。

本实用新型提出了一种用于对储电设备进行充电的充电电路，充电电路连接充电输入端，充电输入端包括电源线端和低压辅助电源线端，充电电路包括电压假负载电路、控制器和输出电路，输出电路连接电源线端，电压假负载电路的输入端连接低压辅助电源线端，假负载电路的输出端连接电源线端用于模拟初始电压加载至充电输入端，控制器分别连接电压假负载电路和输出电路用于响应充电输入端接收到初始电压后分别控制电压假负载电路和输出电路的关断和接通。

进一步的，电压假负载电路包括用于将低电压转换成高电压的电压变换器。电压变换器用于模拟汽车电池的初始电压，通过利用用于为汽车充电的电源输入端的低压辅助电源线端取出原本为汽车SOC管理系统芯片供电的低压电源作为电压变换器的输入电源。

进一步的，电压变换器包括第一逆变器、整流板和第一接触器，第一逆变器的输入端连接低压辅助电源线端，第一逆变器的输出端连接整流板的输入端，整流板的输出端通过连接第一接触器并连接至电源线端，第一接触器的控制端连接控制器用以控制电压假负载电路的接通和关断。由于充电桩为直流充电桩，可以通过选择现有逆变器和整流板将直流电逆变为交流电后，再通过整流板输出高压加载至充电输入端。

进一步的，所述电压变换器为DC-DC变换器。

进一步的，第一逆变器经过整流板的电压范围为DC250V-310V。

进一步的，输出电路包括第二接触器、分流器和输出铜排端子，第二接触器的输入端连接至电源线端，第二接触器的输出端通过分流器连接至输出铜排端子，第二接触器的控制端连接控制器用以控制输出电路的接通和关断。

进一步的，输出电路包括第二逆变器和第三接触器，第二逆变器和第三接触器连接并联至输出电路的两端，控制器通过分别控制第三接触器的闭合或断开控制输出电路输出交流电或直流电。进一步的，控制器被配置为当充电输入端接收到初始电压后，控制电压假负载电路关断，接通输出电路。由于低压转换成高压会存在功率不足的情况，当控制器接收到充电桩的充电启动报文时控制第一接触器闭合以切断电压假负载电路。

进一步的，充电输入端为直流充电桩的充电输入端。直流充电桩为快充模式，符合快速充电的需求，缩短充电时间。

进一步的，低压辅助电源线端的输入电压为12V，电源线端的输入电压的范围为200V-750V。

本实用新型提出了一种用于对储电设备进行充电的充电电路，充电电路连接充电输入端，充电输入端包括电源线端和低压辅助电源线端，充电电路包括电压假负载电路、控制器和输出电路，输出电路连接电源线端，电压假负载电路的输入端连接低压辅助电源线端，假负载电路的输出端连接电源线端用于模拟初始电压加载至充电输入端，控制器分别连接电压假负载电路和输出电路用于响应充电输入端接收到初始电压后分别控制电压假负载电路和输出电路的关断和接通。本实用新型中的充电电路巧妙地利用电压假负载电路加载至充电输入端，以此伪装成汽车电池的初始电压，骗过充电桩而启动充电桩的充电功能，解决了储电设备无法启动固定充电桩的充电功能，为储电设备从固定充电桩中取电奠定了基础。

附图说明

包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为一个具体实施例的用于对储电设备进行充电的充电电路的原理框图；

图2为一个具体实施例的用于对储电设备进行充电的充电电路的充电输入端的示意图；

图3为一个具体实施例的用于对储电设备进行充电的充电电路的电压假负载电路示意图；

图4为一个具体实施例的用于对储电设备进行充电的充电电路的输出电路示意图。

100-充电输入端；101-接线端子；102-电源线端；103-低压辅助电源线端；104-通讯端；105-断路器；200-控制器；300-输出电路；301-第二接触器；302-分流器；303-第三接触器；304-第二逆变器；305-输出铜排端子；400-电压假负载电路；401-第一逆变器；402-整流板；403-第一接触器。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本实用新型可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

请参考图1，图1为用于对储电设备进行充电的充电电路的原理框图。

在具体的实施例中，充电输入端100为直流充电桩的充电输入端100。直流充电桩为快充模式，符合快速充电的需求，缩短充电时间。充电输入分别为控制器200和输电电路供电，电压假负载电路400的电路再反馈至充电输入端100。其中，电压假负载电路400和控制器200均连接至低压辅助电源线端102，可以将充电输入端100连接至接线端子101，再通过接线端子101分别连接至控制器200和电压假负载电路400。

请参考图2，图2为用于对储电设备进行充电的充电电路的充电输入端100的示意图。充电电路连接充电输入端100，充电输入端100包括电源线端102、低压辅助电源线端102和通讯端104，充电电路包括电压假负载电路400、控制器200和输出电路300，输出电路300连接电源线端102，电压假负载电路400的输入端连接低压辅助电源线端102，假负载电路的输出端连接电源线端102用于模拟初始电压加载至充电输入端100，控制器200分别连接电压假负载电路400和输出电路300用于响应充电输入端100接收到初始电压后分别控制电压假负载电路400和输出电路300的关断和接通，充电输入端100还包括通讯端104，控制器200通过连接通讯端104与充电输入端100进行通讯。另外，充电输入端还设有保护电路安全的直流断路器105。

原本充电输入端100是连接至汽车充电管理系统的控制芯片上并为其提供工作电压，现巧妙利用此低压辅助电源将其转换成高压加载至充电输入端100的电源线端102以反馈充电输入端100一个模拟汽车的初始电压以启动固定充电桩的充电功能，此电源线端102做为为汽车充电的电流输出端。此设计极为重要，正常情况下，与充电输入端100连接物必须为汽车电池，固定充电桩才能够识别到符合自身系统设置的正确属性，因此才能启动充电桩的充电功能，而本设计相当于利用充电桩自身的电能去启动自身的充电功能，形成自反馈启动。

请参考图3，图3为用于对储电设备进行充电的充电电路的电压假负载电路400示意图。

在具体的实施例中的，电压假负载电路400包括用于将低电压转换成高电压的电压变换器。电压变换器用于模拟汽车电池的初始电压，通过利用用于为汽车充电的电源输入端的低压辅助电源线端102取出原本为汽车SOC管理系统芯片供电的低压电源作为电压变换器的输入电源。

在具体的实施例中，电压变换器包括第一逆变器401、整流板402和第一接触器403，第一逆变器401的输入端连接低压辅助电源线端102，第一逆变器401的输出端连接整流板402的输入端，整流板402的输出端通过连接第一接触器403并连接至电源线端102，第一接触器403的控制端连接控制器200用以控制电压假负载电路400的接通和关断。一桩一充的充电桩分为直流充电桩和交流充电桩，直流充电桩为快充电桩，可以通过选择现有逆变器和整流板402将直流电逆变为交流电后，再通过整流板402输出高压加载至充电输入端100。

优选的，低压辅助电源线端102的输入电压为12V，电源线端102的输入电压的范围为200V-750V。

在具体的实施例中，第一逆变器401为DC12V转AC220V的第一逆变器401。符合国家设计标准的直流充电桩的充电连接器的低压辅助电源端为12V的直流电，利用12V转换成交流220V，交流将220V整流后变成最高电压能达到310V，能够达到用于模拟汽车电池的初始电压的规格。

优选的，第一逆变器401经过整流板402的电压范围为DC250V-310V。

请继续参考图4，图4为用于对储电设备进行充电的充电电路的输出电路300示意图。

在具体的实施例中的，输出电路300包括第二接触器301和输出铜排端子305，第二接触器301的输入端连接至电源线端102，第二接触器301的输出端连接输出铜排端子305，第二接触器301的控制端连接控制器200用以控制输出电路的接通和关断。

优选的，输出电路设有分流器302，可以通过分流器302对输出电路进行电压、电流监测，且输出电路设有第二逆变器304，控制器200通过控制第三接触器303的闭合或断开控制输出电路为直流输出或交流输出。

控制器200在电压假负载电路400和输出电路300之间的转换起到至关重要的作用：

在具体的实施例中的，控制器200被配置为当充电输入端100接收到初始电压后，控制电压假负载电路400关断，接通输出电路300。由于低压转换成高压会存在功率不足的情况，当控制器200接收到充电桩的充电启动报文时控制第一接触器403闭合以切断电压假负载电路400。

根据充电桩的设计要求应具备通过CAN网络与BMS通信的功能，用于判断电池类型，获得动力电池系统参数、充电前和充电过程中动力电池的状态参数，充电桩应能够判断充电连接器、充电电缆是否正确连接。当充电连接器与电动汽车蓄电池系统正确连接后，充电桩才允许启动充电过程；当充电桩检测到与电动汽车蓄电池系统的连接不正常时，立即停止充电，并发出报警信息。因此要骗过充电桩取电首要任务是解决如何启动充电桩，上述实施例中用于对储电设备进行充电的充电电路很巧妙地设置控制器200与充电桩进行通信，设置取自充电输入端100的低压辅助电源做为电压假负载电路400的电源输入转换成高压反馈至充电桩，再通过控制对电压假负载和输出电路300的控制，输出电流。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种用于对储电设备进行充电的充电电路，其特征在于，所述充电电路连接充电输入端，所述充电输入端包括电源线端和低压辅助电源线端，所述充电电路包括电压假负载电路、控制器和输出电路，所述输出电路连接所述电源线端，所述电压假负载电路的输入端连接所述低压辅助电源线端，所述假负载电路的输出端连接所述电源线端用于模拟初始电压加载至所述充电输入端，所述控制器分别连接所述电压假负载电路和所述输出电路用于响应所述充电输入端接收到所述初始电压后分别控制所述电压假负载电路和所述输出电路的关断和接通。

2.根据权利要求1所述的用于对储电设备进行充电的充电电路，其特征在于，所述电压假负载电路包括用于将低电压转换成高电压的电压变换器。

3.根据权利要求2所述的用于对储电设备进行充电的充电电路，其特征在于，所述电压变换器为DC-DC变换器。

4.根据权利要求2所述的用于对储电设备进行充电的充电电路，其特征在于，所述电压变换器包括第一逆变器、整流板和第一接触器，所述第一逆变器的输入端连接所述低压辅助电源线端，所述第一逆变器的输出端连接所述整流板的输入端，所述整流板的输出端通过连接所述第一接触器并连接至所述电源线端，所述第一接触器的控制端连接所述控制器用以控制所述电压假负载电路的接通和关断。

5.根据权利要求4所述的用于对储电设备进行充电的充电电路，其特征在于，所述第一逆变器经过所述整流板的电压范围为DC250V-DC310V。

6.根据权利要求1所述的用于对储电设备进行充电的充电电路，其特征在于，所述输出电路包括第二接触器、分流器和输出铜排端子，所述第二接触器的输入端连接至所述电源线端，所述第二接触器的输出端通过分流器连接至所述输出铜排端子，所述第二接触器的控制端连接所述控制器用以控制所述输出电路的接通和关断。

7.根据权利要求6所述的用于对储电设备进行充电的充电电路，其特征在于，所述输出电路包括第二逆变器和第三接触器，所述第二逆变器和所述第三接触器连接并联至所述输出电路的两端，所述控制器通过分别控制所述第三接触器的闭合或断开控制所述输出电路输出交流电或直流电。

8.根据权利要求1所述的用于对储电设备进行充电的充电电路，其特征在于，所述控制器被配置为当所述充电输入端接收到初始电压后，控制所述电压假负载电路关断，接通所述输出电路。

9.根据权利要求1所述的用于对储电设备进行充电的充电电路，其特征在于，所述充电输入端为直流充电桩的充电输入端。

10.根据权利要求1所述的用于对储电设备进行充电的充电电路，其特征在于，所述低压辅助电源线端的输入电压为12V，所述电源线端的输入电压的范围为DC200V-DC750V。

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