CN216942748U - 直流充电枪模拟插拔控制电路、直流充电桩及充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流充电枪模拟插拔控制电路、直流充电桩及充电系统，当通过检测模块确定直流充电枪枪头插入电动汽车中的充电枪枪座，且直流充电桩待向电动汽车充电时可控开关闭合，电动汽车停止充电时可控开关断开，使得当直流充电桩待向电动汽车充电时电动汽车中的第二电阻的第一端的电压才会发生变化，直流充电桩才会向电动汽车充电，实现了在不断开直流充电枪枪头与直流充电枪枪座的物理连接的情况下，通过控制可控开关的闭合或断开来控制直流充电桩是否给电动汽车充电，使得操作简便，提高效率。

Description

直流充电枪模拟插拔控制电路、直流充电桩及充电系统

技术领域

本实用新型涉及充电桩技术领域，特别是涉及一种直流充电枪模拟插拔控制电路、直流充电桩及充电系统。

背景技术

随着新能源汽车的快速发展，各式各样的充电桩应运而生，直流充电桩可按照预设充电策略轮流对多个电动汽车(EV)进行供电，当需要对其中一个电动汽车进行充电时，首先对该电动汽车进行电动汽车充电连接确认(CC2) 然后进行直流充电桩充电确认(CC1)，并在不拔出直流充电枪的情况下中断与直流充电桩连接的其他电动汽车的直流充电桩充电连接确认(CC1)和电动汽车充电连接确认(CC2)，使得直流充电枪的其他充电接口进入休眠状态。在唤醒充电接口时，由于直流充电桩充电确认(CC1)可以由直流充电桩灵活控制，但是由于某些电动汽车的控制逻辑不同而造成无法再次进行电动汽车充电连接确认(CC2)而导致直流充电桩无法顺利为电动汽车充电，从而需要工作人员对待充电的电动汽车重新进行插拔枪的操作，使得重新进行电动汽车充电连接确认(CC2)和直流充电桩充电连接确认(CC1)的充电确认，即，通过充电桩检测点的电压以及电动汽车检测点处的电压是否产生符合国标要求规定的变化。由于充电枪电路由国标统一规定，因此这种情况比较普遍，对直流充电桩为电动汽车的充电过程造成了一定的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种充电枪插拔控制电路、直流充电桩及充电系统，实现在不断开充电枪枪头与充电枪枪座的物理连接的情况下，通过控制可控开关的闭合或断开来控制充电桩是否给电动汽车充电，使得操作简便，提高效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种直流充电枪模拟插拔控制电路，应用于直流充电桩，所述直流充电枪模拟插拔控制电路包括直流充电桩控制装置、检测模块、直流充电枪枪头和可控开关，所述直流充电枪枪头包括第一电阻；

所述可控开关和所述第一电阻串联且串联的电路的一端接所述直流充电桩中的设备地，串联的电路的另一端在所述直流充电枪枪头插入电动汽车中的直流充电枪枪座时分别与所述电动汽车中的第二电阻的第一端及车载控制装置连接，所述第二电阻的第二端连接所述电动汽车中的车载电源；

所述直流充电桩控制装置分别与所述检测模块和所述可控开关的控制端连接，用于通过所述检测模块确定所述直流充电枪枪头插入电动汽车中的直流充电枪枪座，且在所述直流充电桩待向所述电动汽车充电时控制所述可控开关闭合，在停止向电动汽车充电时控制所述可控开关断开。

优选的，所述检测模块包括设置于所述直流充电桩上的第三电阻、常闭开关、第四电阻及设置于所述直流充电枪枪座上的第五电阻；

所述第三电阻的第一端与所述直流充电桩中的设备电源连接，所述常闭开关与所述第四电阻串联且串联后的电路的一端与所述第三电阻的第二端连接，所述常闭开关与所述第四电阻串联后的电路的另一端与所述设备地连接；

在所述直流充电枪枪头插入所述直流充电枪枪座后，所述第五电阻并联在所述常闭开关与所述第四电阻串联后的电路的两端。

优选的，所述可控开关为继电器或三极管或MOS管。

优选的，所述第三电阻、所述第四电阻及所述第五电阻为阻值相同的电阻，所述第一电阻与所述第二电阻为阻值相同的电阻。

本实用新型还提供了一种直流充电桩，包括多个上述直流充电枪模拟插拔控制电路。

优选的，还包括与多个所述直流充电枪模拟插拔控制电路一一对应的提示模块，用于与自身对应的直流充电枪模拟插拔控制电路中的可控开关闭合时进行提示。

优选的，所述提示模块为指示灯。

本实用新型还提供了一种充电系统，包括上述直流充电桩，还包括设置于电动汽车中的直流充电枪枪座和第二电阻。

本实用新型公开了一种直流充电枪模拟插拔控制电路、直流充电桩及充电系统，当通过检测模块确定直流充电枪枪头插入电动汽车中的直流充电枪枪座，且直流充电桩待向电动汽车充电时可控开关闭合，电动汽车停止充电时可控开关断开，使得当直流充电桩待向电动汽车充电时电动汽车中的第二电阻的第一端的电压才会发生变化，直流充电桩才会向电动汽车充电，实现了在不断开直流充电枪枪头与直流充电枪枪座的物理连接的情况下，通过控制可控开关的闭合或断开来控制直流充电桩是否给电动汽车充电，使得操作简便，提高效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种充电枪插拔控制电路的结构示意图；

图2为本实用新型提供的另一种充电枪插拔控制电路的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种充电枪插拔控制电路、直流充电桩及充电系统，实现在不断开充电枪枪头与充电枪枪座的物理连接的情况下，通过控制可控开关的闭合或断开来控制充电桩是否给电动汽车充电，使得操作简便，提高效率。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1，图1为本实用新型提供的一种充电枪插拔控制电路的结构示意图，该电路应用于直流充电桩，直流充电枪模拟插拔控制电路包括直流充电桩控制装置1、直流充电枪枪头、可控开关3及检测模块，直流充电枪枪头包括第一电阻21；

可控开关3和第一电阻21串联且串联的电路的一端接直流充电桩中的设备地，串联的电路的另一端在直流充电枪枪头插入电动汽车中的直流充电枪枪座时分别与电动汽车中的第二电阻的第一端及车载控制装置连接，第二电阻的第二端连接电动汽车中的车载电源；

直流充电桩控制装置1分别与检测模块和可控开关3的控制端连接，用于在通过检测模块确定直流充电枪枪头插入电动汽车中的直流充电枪枪座，且直流充电桩待向电动汽车充电时控制可控开关3闭合，在停止向电动汽车充电时控制可控开关3断开。

只有在直流充电桩上的直流充电桩检测点及在电动汽车上的电动汽车检测点的电压均发生变化时，直流充电桩才会向电动汽车供电。因此，现有技术需要人工手动将直流充电枪枪头从直流充电枪枪座上进行插拔。

为解决上述技术问题，本申请设置了直流充电桩控制装置1、直流充电枪枪头、可控开关3及检测模块，直流充电枪枪头包括第一电阻21，其中，检测模块用于检测直流充电枪枪头是否插入电动汽车中的直流充电枪枪座。在直流充电枪枪头与直流充电枪枪座始终保持物理连接的情况下，充电控制装置通过闭合或断开可控开关3使第二电阻的第一端的电压发生变化。具体的，当电动汽车不需要充电时，可控开关3断开，第二电阻的第一端的电压为车载电源的电压；当直流充电桩待向电动汽车充电时，充电控制装置控制可控开关3闭合，此时第二电阻的第一端的电压为第一电阻21的分压值。可以将第二电阻的第一端作为电动汽车检测点，实现在不断开直流充电枪枪头与直流充电枪枪座始终保持物理连接的情况下，控制直流充电桩是否为电动汽车供电的目的。

请参照图1，图1为本实用新型提供的一种充电枪插拔控制电路的结构示意图，图1中的PE1为直流充电桩内的设备地，PE2为电动汽车内的车端地， CC1表示设备电源U1、第三电阻31、常闭开关32及第四电阻33所构成的回路，CC2表示电动汽车内的车载电源U2以及与车载电源U2连接的电阻所组成的回路。在进行直流充电桩充电确认时，可通过检测图1中CC1代表的回路的电压实现；在进行电动汽车充电连接确认时，可通过图1中CC2表示的回路的电压实现。

综上所述，本实用新型公开了一种直流充电枪模拟插拔控制电路，当直流充电桩待向电动汽车充电时可控开关3闭合，在向电动汽车充电的过程中可控开关3保持闭合，电动汽车停止充电时可控开关3断开，使得当直流充电桩待向电动汽车充电时电动汽车中的第二电阻的第一端的电压才会发生变化，直流充电桩才会向电动汽车充电，实现了在不断开直流充电枪枪头与直流充电枪枪座的物理连接的情况下，通过控制可控开关3的闭合或断开来控制直流充电桩是否给电动汽车充电，在无人干预的情况下能模拟直流充电枪插拔的过程，以便直流充电枪能够按照预设充电策略给电动汽车充电，操作简便，提高效率。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，检测模块包括设置于直流充电桩上的第三电阻 31、常闭开关32、第四电阻33及设置于直流充电枪枪座上的第五电阻34；

第三电阻31的第一端与直流充电桩中的设备电源连接，常闭开关32与第四电阻33串联且串联后的电路的一端与第三电阻31的第二端连接，常闭开关32与第四电阻33串联后的电路的另一端与设备地连接；

在直流充电枪枪头插入直流充电枪枪座后，第五电阻34并联在常闭开关 32与第四电阻33串联后的电路的两端。

在本实施例中，常闭开关32在直流充电枪枪头插入直流充电枪枪座的过程中断开，其它时间均闭合，例如常闭开关32以按钮的形式设置在直流充电枪枪头的把手上，当工作人员欲将直流充电枪枪头插入电动汽车上的直流充电枪枪座时，需要摁住把手上的按钮，此时常闭开关32断开；当直流充电枪枪头已经插入电动汽车上的直流充电枪枪座后，工作人员松开按钮将把手放回原位，此时常闭开关32闭合。

若将第三电阻31的第一端视为直流充电桩检测点，在直流充电枪枪头未插入直流充电枪枪座时，常闭开关32断开，常闭开关32与第四电阻33串联后的电路也未与直流充电枪枪座中的第五电阻34并联，所以此时直流充电桩检测点的电压为设备电源U1的电压；如图1所示，当直流充电枪枪头插入直流充电枪枪座后，常闭开关32闭合，常闭开关32与第四电阻33串联后的电路与直流充电枪枪座中的第五电阻34并联，所以此时直流充电桩检测点的电压为第四电阻33与第五电阻34并联后分得的电压。图1中虚线左侧的电路均位于直流充电桩上，虚线右侧的电路均位于电动汽车上。

若将第二电阻的第一端视为电动汽车检测点，在直流充电枪枪头未插入直流充电枪枪座且可控开关3断开时，电动汽车检测点的电压为车载电源U2 的电压；直流充电枪枪头插入直流充电枪枪座但是可控开关3依旧断开时，电动汽车检测点的电压依然为车载电源U2的电压；如图1所示，只有当直流充电枪枪头插入直流充电枪枪座且可控开关3闭合时，电动汽车检测点的电压才会从车载电源U2的电压变化为第一电阻21分得的电压。

本申请只有在直流充电桩检测点的电压与电动汽车检测点的电压都发生变化时，才会判定为直流充电桩与电动汽车连接无误，然后直流充电枪枪头进入自检测环节也即检测自身是否能向电动汽车提供电动汽车充电所需的电压和电流，满足充电需要的电压和电流后通过闭合功率开关向电动汽车供电。可控开关3在默认情况下都会保持断开，使所有电动汽车对应的充电枪都不能进入自检测环节，当需要对哪个电动汽车充电时，该电动汽车对应的可控开关3才会闭合，模拟了将直流充电枪枪头插入直流充电枪枪座的过程，然后才能进入后续的充电枪自检测环节。

如图2所示，直流充电机设置于直流充电桩内，用于为电动汽车充电；S 为功率开关，在直流充电枪枪头自检测能向电动汽车提供电动汽车充电所需的电压和电流闭合；终端控制板上设置有可控开关3、第一电阻21及设备电源U1，在直流充电枪枪头始终与电动汽车上的直流充电枪枪座保持连接的情况下，可通过可控开关3的闭合或断开控制直流充电桩是否为与可控开关3 对应的电动汽车充电。

例如，按照国标要求，直流充电桩检测点的电压由12V变为4V，电动汽车检测点的电压由12V变为6V，直流充电桩与电动汽车连接无误且直流充电桩能够提供电动汽车充电所需的电压和电流，闭合功率开关，直流充电桩才会向电动汽车供电；当充电结束将直流充电枪枪头从直流充电枪枪座上拔出时，直流充电桩检测点的电压由4V变为12V，电动汽车检测点的电压由6V 变为12V，直流充电桩停止向电动汽车充电。

例如，直流充电桩按照预设充电策略轮流向1号电动汽车及2号电动汽车充电，预设充电策略可以指首先将1号电动汽车的电量充至50％，然后才能向2号电动汽车充电，在2号电动汽车的电量充至50％以后再将1号电动汽车的电量充至100％，1号电动汽车的电量充至100％后再向2号电动汽车充电。以将1号电动汽车的电量充至50％的过程为例，本申请实现上述过程无需在1号电动汽车充电时断开2号电动汽车的直流充电枪枪座与直流充电桩中的直流充电枪枪头的连接，只需要控制与2号电动汽车的直流充电枪枪座连接的可控开关3断开，这样第二电阻的第一端的电压就不会发生变化，直流充电桩自然也不会向2号电动汽车供电。

此外，本申请还可用于测试直流充电桩能否正常工作，无需手动插拔直流充电枪枪头，通过控制可控开关3的闭合或断开模拟直流充电枪枪头从直流充电枪枪座上插拔的过程，实现模拟开始充电和结束充电的过程，以检测直流充电桩是否能为电动汽车正常充电。

综上，本申请提供的直流充电枪模拟插拔控制电路能够实现在不断开直流充电枪枪头与直流充电枪枪座的物理连接的情况下，通过控制可控开关3 的闭合或断开来控制直流充电桩是否给电动汽车充电，使得操作简便，提高效率。

在本实施例中，按照上述连接方式连接常闭开关32与第四电阻33以及连接可控开关3与第一电阻21，能够更好地实现在不断开直流充电枪枪头与直流充电枪枪座的物理连接的情况下，通过控制可控开关3的闭合或断开来控制直流充电桩是否给电动汽车充电，进一步使得操作简便，提高效率。

作为一种优选的实施例，可控开关3为继电器或三极管或MOS管。

在本实施例中，选用继电器或三极管或MOS管中的任意一种作为可控开关3。使用继电器作为可控开关3具有更加安全可靠的优点；使用三极管作为可控开关3，具有寿命长、没有机械磨损、开关速度快以及体积小等优点；使用MOS管作为可控开关3具有开关速度快、输入阻抗高以及热稳定性好的优点，可根据实际使用场景进行选择，本申请对此不做特别限定。

作为一种优选的实施例，第三电阻31、第四电阻33及第五电阻34为阻值相同的电阻，第一电阻21与第二电阻为阻值相同的电阻。

在本实施例中，第三电阻31、第四电阻33及第五电阻34为阻值相同的电阻，这样在直流充电枪枪头插入所述直流充电枪枪座时，第一电阻21的第一端的电压更加易于计算；第一电阻21与第二电阻为阻值相同的电阻，这样在在直流充电枪枪头插入所述直流充电枪枪座且可控开关3闭合时，第二电阻的第一端的电压更加易于计算。

例如，设备电源U1的电压与车载电源U2的电压均为12V，在直流充电枪枪头没有插入所述直流充电枪枪座时，第三电阻31的第一端的电压为12V，第二电阻的第一端的电压也为12V；当直流充电枪枪头插入所述直流充电枪枪座后，第三电阻31的第一端的电压为第四电阻33与第五电阻34并联后分得的电压即为4V，直流充电枪枪头插入所述直流充电枪枪座且可控开关3闭合时，第二电阻的第一端的电压为第一电阻21分得的电压即为6V。此时，确定电动汽车与直流充电桩连接无误，直流充电桩检测是否能够提供为电动汽车充电所需的电压和电流，在满足充电条件的情况下直流充电桩向电动汽车充电。

本实用新型还提供了一种直流充电桩，该直流充电桩包括多个上述直流充电枪模拟插拔控制电路。

对于本申请提供的直流充电桩的相关介绍请参照上述实施例，在此不做赘述。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，还包括与多个直流充电枪模拟插拔控制电路一一对应的提示模块，用于与自身对应的直流充电枪模拟插拔控制电路中的可控开关3闭合时进行提示。

在本实施例中，提示模块在与自身对应的直流充电枪模拟插拔控制电路中的可控开关3闭合时会进行提示，能够更加直观的提示使用者目前直流充电桩是否对电动汽车进行充电，优化了用户体验。

作为一种优选的实施例，提示模块为指示灯。

在本实施例中，选用指示灯作为提示模块，例如，与自身对应的直流充电枪模拟插拔控制电路中的可控开关3闭合时，指示灯亮；与自身对应的直流充电枪模拟插拔控制电路中的可控开关3断开时，指示灯灭，具有成本低，提示效果好的优点。

本实用新型还提供了一种充电系统，该充电系统包括上述直流充电桩，还包括设置于电动汽车中的直流充电枪枪座和第二电阻。

对于本申请提供的充电系统的相关介绍请参照上述实施例，在此不做赘述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种直流充电枪模拟插拔控制电路，其特征在于，应用于直流充电桩，所述直流充电枪模拟插拔控制电路包括直流充电桩控制装置、检测模块、直流充电枪枪头和可控开关，所述直流充电枪枪头包括第一电阻；

所述可控开关和所述第一电阻串联且串联的电路的一端接所述直流充电桩中的设备地，串联的电路的另一端在所述直流充电枪枪头插入电动汽车中的直流充电枪枪座时分别与所述电动汽车中的第二电阻的第一端及车载控制装置连接，所述第二电阻的第二端连接所述电动汽车中的车载电源；

所述直流充电桩控制装置分别与所述检测模块和所述可控开关的控制端连接，用于在通过所述检测模块确定所述直流充电枪枪头插入电动汽车中的直流充电枪枪座，且所述直流充电桩待向所述电动汽车充电时控制所述可控开关闭合，在停止向所述电动汽车充电时控制所述可控开关断开。

2.如权利要求1所述的直流充电枪模拟插拔控制电路，其特征在于，所述检测模块包括设置于所述直流充电桩上的第三电阻、常闭开关、第四电阻及设置于所述直流充电枪枪座上的第五电阻；

所述第三电阻的第一端与所述直流充电桩中的设备电源连接，所述常闭开关与所述第四电阻串联且串联后的电路的一端与所述第三电阻的第二端连接，所述常闭开关与所述第四电阻串联后的电路的另一端与所述设备地连接；

在所述直流充电枪枪头插入所述直流充电枪枪座后，所述第五电阻并联在所述常闭开关与所述第四电阻串联后的电路的两端。

3.如权利要求1所述的直流充电枪模拟插拔控制电路，其特征在于，所述可控开关为继电器或三极管或MOS管。

4.如权利要求2所述的直流充电枪模拟插拔控制电路，其特征在于，所述第三电阻、所述第四电阻及所述第五电阻为阻值相同的电阻，所述第一电阻与所述第二电阻为阻值相同的电阻。

5.一种直流充电桩，其特征在于，包括多个如权利要求1至4任一项所述的直流充电枪模拟插拔控制电路。

6.如权利要求5所述的直流充电桩，其特征在于，还包括与多个所述直流充电枪模拟插拔控制电路一一对应的提示模块，用于与自身对应的直流充电枪模拟插拔控制电路中的可控开关闭合时进行提示。

7.如权利要求6所述的直流充电桩，其特征在于，所述提示模块为指示灯。

8.一种充电系统，其特征在于，包括如权利要求5至7任一项所述的直流充电桩，还包括设置于电动汽车中的直流充电枪枪座和第二电阻。

Images