CN219214747U - 一种直流取电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种直流取电器，属于新能源汽车应用技术领域，包括枪体，壳体；第一电路组件，安装于所述壳体内，所述第一电路组件内设置有控制芯片，通过所述控制芯片对外接车辆发送放电信号并接收车辆反馈的反馈信号；第二电路组件，与所述第一电路组件相邻设置，所述第二电路组件内设置有逆变器，通过所述逆变器根据所述反馈信号将所述直流电源转换为交流电源并从输出端输出。本实用新型通过在壳体内设置第一电路组件和第二电路组件，使得直流取电器直接通过枪体与外接车辆连接即可实现直流取电，并将取出的直流电转换为交流电源以对外供电，适用于所有新能源车辆的取电，实用性强，适用范围广，也大大提升了新能源汽车对外供电的能力。

Description

一种直流取电器

技术领域

本实用新型属于新能源汽车应用技术领域，尤其涉及一种直流取电器。

背景技术

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。随着新能源汽车的发展，部分车型支持通过汽车充电口取电，但是目前支持的车型较少，不具有普遍适用性。现有的取电装置往往需要与支持的车型相适配，通过车辆将直流电源转换为交流电源，然后通过取电器取出来，这就导致大部分车型都无法进行直接取电，大大限制了新能源汽车对外供电的能力，因此，急需设计一种可以适应更多车型的取电装置。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种适配性广且取电方便快捷的直流取电器。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种直流取电器，包括枪体，所述枪体上设置有与外接车辆充电接口相适配的输入端，用于接收车辆输入的直流电源；壳体，所述壳体与所述枪体电连接，且所述壳体上设置有用于输出交流电源的输出端；

第一电路组件，安装于所述壳体内，所述第一电路组件内设置有控制芯片，通过所述控制芯片对外接车辆发送放电信号并接收车辆反馈的反馈信号；第二电路组件，与所述第一电路组件相邻设置，所述第二电路组件内设置有逆变器，通过所述逆变器根据所述反馈信号将所述直流电源转换为交流电源并从输出端输出。

在上述的一种直流取电器中，所述第一电路组件内设置有握手协议电路，所述控制芯片与所述握手协议电路相连接，通过所述握手协议电路对外接车辆发送握手信号，并确认是否收到外接车辆的握手反馈信号。

在上述的一种直流取电器中，所述握手协议电路连接有外接供电源，在所述握手协议电路接收到外接供电信号时，所述握手协议电路向外接车辆发送握手信号。

在上述的一种直流取电器中，所述第二电路组件沿所述壳体水平设置，所述第一电路组件竖直设置于所述第一电路组件的一侧。

在上述的一种直流取电器中，所述第二电路组件沿所述壳体水平设置，所述第一电路组件水平设置于所述第一电路组件的上方。

在上述的一种直流取电器中，所述第二电路组件上设置有逆变器，通过所述逆变器将直流电源转换为交流电源。

在上述的一种直流取电器中，所述输出端包括多个插座接头，所述插座接头输出的电流包括家用级电流和专业级电流。

在上述的一种直流取电器中，所述壳体上嵌装有操作面板，所述操作面板上设置有开关键和充电接口。

在上述的一种直流取电器中，所述壳体内设置有散热器。

在上述的一种直流取电器中，所述壳体与所述枪体直接连接有连接线，所述连接线呈软管状。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：通过在壳体内设置第一电路组件和第二电路组件，使得直流取电器直接通过枪体与外接车辆连接即可实现直流取电，并将取出的直流电转换为交流电源以对外供电，适用于所有新能源车辆的取电，实用性强，适用范围广，也大大提升了新能源汽车对外供电的能力。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例一的整体结构另一视角示意图。

图3是本实用新型实施例一的壳体结构示意图。

图4是本实用新型实施例一的壳体内部结构示意图。

图5是本实用新型实施例一的壳体内部另一视角结构示意图。

图6是本实用新型实施例一的第一电路组件和第二电路组件结构示意图。

图7是本实用新型实施例一的第二电路组件结构示意图。

图8是本实用新型实施例二的整体结构示意图。

图9是本实用新型实施例二的内部结构示意图。

图中，100、枪体；110、输入端；200、壳体；210、输出端；220、插座接头；230、操作面板；231、开关键；232、充电接头；240、电池仓；250、散热器；260、散热孔；300、第一电路组件；310、固定板；320、电流互感器；400、第二电路组件；410、逆变器；500、连接线。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

实施例一

如图1至图7所示，本实用新型提供了一种直流取电器，包括枪体100，所述枪体100上设置有与外接车辆充电接口相适配的输入端110，用于接收车辆输入的直流电源；壳体200，所述壳体200与所述枪体100电连接，且所述壳体200上设置有用于输出交流电源的输出端210；第一电路组件300，安装于所述壳体200内，所述第一电路组件300内设置有控制芯片，通过所述控制芯片对外接车辆发送放电信号并接收车辆反馈的反馈信号；第二电路组件400，与所述第一电路组件300相邻设置，所述第二电路组件400内设置有逆变器410，通过所述逆变器410根据所述反馈信号将所述直流电源转换为交流电源并从输出端210输出。

本实施例中提供了一种直流取电器,包括相连接的枪体100和壳体200，枪体100上设置有输入端110，壳体200上设置有输出端210，通过输入端110与外接车辆充电接口相连接进行取电，接收输入的直流电源，然后通过输出端210输出预设电源。具体的，壳体200内设置有第一电路组件300和第二电路组件400，第一电路组件300用于与外接车辆进行信号交换，在信号交换成功后即可从外接车辆进行取电，第二电路组件400用于将取入的直流电源转换为交流电源输出。通过在壳体200内设置第一电路组件300和第二电路组件400，使得直流取电器直接通过枪体100与外接车辆连接即可实现直流取电，并将取出的直流电转换为交流电源以对外供电，适用于所有新能源车辆的取电，实用性强，适用范围广，也大大提升了新能源汽车对外供电的能力。

优选地，如图1至图7所示，所述第一电路组件300内设置有握手协议电路，所述控制芯片与所述握手协议电路相连接，通过所述握手协议电路对外接车辆发送握手信号，并确认是否收到外接车辆的握手反馈信号。

进一步优选地，所述握手协议电路连接有外接供电源，在所述握手协议电路接收到外接供电信号时，所述握手协议电路向外接车辆发送握手信号。

在本实施例中，第一电路组件300内设置有握手协议电路，握手协议电路还连接外接供电源，在握手协议电路接收到外接供电源的供电信号时，即向车辆发送发电信号，请求外接车辆放电，在接收到外接车辆的反馈信号后开始接收直流电源的输入，并通过控制芯片控制电源输出。

优选地，如图1至图7所示，所述第二电路组件400沿所述壳体200水平设置，所述第一电路组件300竖直设置于所述第一电路组件300的一侧。

在本实施例中，第一电路组件300和第二电路组件400紧凑设置于壳体200内，第二电路组件400水平放置，第一电路组件300竖直设置，且第一电路组件300紧靠于第二电路组件400的一侧，使得整个壳体200内的结构设计紧凑，最大程度的减小了占地面积，使得整个直流取电器小巧轻便，方便携带，使用便捷，大大提升了直流取电器的实用性。

优选地，如图1至图7所示，所述输出端210包括多个插座接头220，所述插座接头220输出的电流包括家用级电流和专业级电流。

在本实施例中，输出端210上设置有多个插座接头220，包括用于输出家用级电流的5孔10A插座和用于输出专业级电流的三孔16A插座，还可以根据需要设置多种输出规格，适用于多种日常用电器需求，适用范围广。

优选地，如图1至图7所示，所述壳体200上嵌装有操作面板230，所述操作面板230上设置有开关键231和充电接口。

在本实施例中，操作面板230上设置有开关键231和充电接头232，充电接头232用于连接外接供电源，优选为type-C接口，外接供电源可以是充电宝，用于给直流取电器进行供电，提供启动电源，在接入外接供电源后，按压开关键231，即可启动直流取电器进行取电。充电接口和开关键231的设置使得直流取电器的开启和关闭均方便快捷，且安全性高。

优选地，如图1至图7所示，所述壳体200内设置有电池仓240。

在本实施例中，壳体200内预留有电池仓240，电池仓240内可内置锂电池，即无需外接供电源即可实现取电功能，锂电池的设置可根据实际需求，分为外接供电源款和内置锂电池款，款式多样，适应不同客户的需求，适应范围广。

优选地，如图1至图7所示，所述壳体200内与所述电池仓240相对的一端设置有散热器250。

进一步优选地，所述壳体200的两侧均设置有散热孔260。

在本实施例中，壳体200内设置有散热器250，壳体200的两侧还设置有散热孔260，通过设置散热器250和散热孔260，可以快速将壳体200内第一电路组件300和第二电路组件400产生的热量散发出去，避免热量积聚影响电路元件的工作，散热效率高。另外，壳体200两侧设置的散热孔260产生了对流气流通道，且该对流气体通道与内部散热器250方向平行，能最大程度且最快速的将元器件的热量散出，大大提升了产品的散热效率和可靠性。

优选地，如图1至图7所示，所述壳体200与所述枪体100直接连接有连接线500，所述连接线500呈软管状。

在本实施例中，壳体200和枪体100之间连接有软管，软管的设置使得直流取电器的使用灵活，可以更便捷灵活地与外接车辆相连接，且软管的拉伸长度可调，大大提升了取电的便捷性。

具体地，本实用新型提供的直流取电器中包括了一种直流取电器控制系统，包括输入模块，用于连接外接车辆充电口，并接收车辆输入的直流电源；控制模块，与所述输入模块电连接，用于对汽车发送放电信号并接收外接车辆反馈的放电反馈信号，且根据放电反馈信号生成对应的控制信号；其中，所述控制模块包括相连接的控制芯片和握手协议电路，所述控制芯片与所述握手协议电路相连接，通过所述握手协议电路对外接车辆发送握手信号，并确认是否收到外接车辆的握手反馈信号；逆变模块，与所述控制模块电连接，用于根据所述控制信号将所述直流电源转换为交流电源并输出。

进一步优选地，逆变模块包括逆变器。

本直流取电器控制系统,通过设置控制模块和逆变模块，使得直流取电器控制系统可以通过控制模块与外接车辆进行信号交互，并根据信号交互结果控制逆变模块将直流电源转换为交流电源并输出，逆变模块包括逆变器，使得通过该直流取电器控制系统即可直接从外接车辆的直流取电口处取电，无需车辆转换电源，适配车型范围广。具体的，控制模块包括相连接的控制芯片和握手协议电路，控制芯片优选为贴片芯片GD32F103C8T6，通过握手协议电路对外接车辆发送握手信号，并通过控制模块确认是否接收到车辆的握手反馈信号，在接收到握手反馈信号后，即可开始准备从车辆进行直流取电，并输出预设的交流电源，供外接负载使用。

进一步优选地，所述握手协议电路连接有外接供电源，在所述握手协议电路接收到外接供电源的供电信号后，通过所述控制芯片和协议芯片向车辆发送放电信号，并接收车辆反馈的放电反馈信号。

握手协议电路中设置有协议芯片，协议芯片优选为贴片芯片SIT65HVD230DR，协议芯片分别与控制芯片和车辆电连接，通过协议芯片和控制芯片的协同作用进行直流取电系统和车辆之间的信号传输，包括发送放电信号，接收放电反馈信号，发送握手信号，接收握手反馈信号等。具体的，所述握手协议电路连接有外接供电源，在所述握手协议电路接收到外接供电源的供电信号后，通过所述控制芯片和协议芯片向车辆发送放电信号，并接收车辆反馈的放电反馈信号。

握手协议流程具体包括以下步骤：

A1：将直流取电控制系统与外接车辆物理连接，并对直流取电控制系统供电；

A2：向车辆电池管理系统（BMS）发送握手报文；

A3：通过控制模块确认是否收到BMS和车辆的握手报文，若是，则至步骤A4，若否，则至步骤A2；

A4：向BMS发送SPN2560=0x00的充电机辨识报文；

A5：通过控制模块确认是否收到BMS和车辆辨识报文，若是，则至步骤A6，若否，则至步骤A4；

A6：向BMS发送SPN2560=0xAA的充电机辨识报文；

A7：通过控制模块确认是否收到BMS电池充电参数报文，若是，则至步骤A8，若否，则至步骤A6；

A8：配置充电参数，向BMS发送时间同步和充电机最大输出能力参数；

A9：确认是否收到SPN2829=0xAA的BRO（电池充电准备就绪）报文，若是，则至步骤A11，若否，则至步骤A10；

A10：向BMS发送SPN2830=0x00的CRO报文，并进入步骤A9；

A11：充电机是否准备好进行充电，若是，则至步骤A12，若否，则至步骤A10；

A12：向BMS发送SPN2830=0xAA的CRO（充电机输出准备就绪）报文；

A13：进行充电；

A14：是否收到电池充电总状态和电池充电需求报文，若是，则至步骤A15；

A15：向BMS发送充电机充电状态；

A16：判断充电是否结束，或是否收到BMS中止充电报文，若是，则至步骤A17，若否，则至步骤A14；

A17：向BMS发送充电机中止充电报文；

A18：充电结束。

上述握手协议流程中的充电机即为包括本直流取电器，通过上述握手协议流程，使得车辆与直流取电器控制系统之间可以进行信息交互，并进行匹配，在匹配成功后即可进行取电动作，整个过程安全可靠，且在将该直流取电器与车辆连接后即可自动进行，快速高效。

直流取电器控制系统还包括输出模块，与所述逆变模块相连接，用于输出直流信号，并将直流电源转换预设大小的直流电源。

输出模块与逆变模块电连接，并输出交流220V，额定功率3500W，同时输出预设直流电源10A和16A，预设的直流电源还可以设置为其他大小，可根据用户需求进行相应的设计。

直流取电器控制系统还包括保护模块，所述保护模块包括短路保护电路和保险保护电路，用于保护直流取电器系统的安全运行。

保护模块与逆变模块相连接，保护模块包括短路保护电路和保险保护电路，保护模块还连接有滤波模块，经逆变模块转换后的交流电源经滤波模块进行滤波后输出，并通过短路保护电路和保险保护电路对其实时保护，在保护模块故障时，关断输出电源，保护用户安全，在保护模块正常工作时，确认过流保护和过载保护是否正常，若是，则启动逆变器，即通过大功率模组PWM整型为220V50Hz正弦波交流电，然后通过输出电压监测并启动输出隔离继电器，最后输出交流电压220V50Hz，功率5000W。

所述控制芯片还连接有风扇电路，通过所述控制芯片控制风扇电路运行，用于对直流取电器系统进行散热。

控制芯片还可以驱动风扇电路，在整个系统运行时，通过外接负载风扇对系统散热，避免因散热不良造成温度聚集影响电子元件工作。

所述控制芯片还连接有指示灯，通过指示灯显示整个控制系统的工作状态。

控制芯片还可以驱动指示灯，指示灯包括至少两种颜色，优选为红色和蓝色，具体的，在系统连接外接供电源后，指示灯显示为红色常亮，打开系统开关，指示灯显示为蓝色常亮，在系统进行正常取电时，指示灯显示为蓝色闪烁，通过指示灯的显示状态即可判断系统的工作状态，清晰明确，可直观的观察系统工作状态。

具体地，直流取电器的工作过程包括以下步骤：

S1:将输入模块与外接车辆相连接，并通过控制模块对外接车辆发送放电信号；

S2：外接车辆根据放电信号控制车辆电池管理系统进行自检，并确认自检是否成功，若是，则至步骤S3，若否，则不启动放电；

S3：车辆电池管理系统将直流电源输入进输入模块，并通过控制模块确认保险保护电路是否正常，若是，则至步骤S4，若否，则关闭输出；

S4：保险保护电路启动过流保护和过载保护；

S5：通过逆变模块将直流电源转换为交流电源，并通过输出端口输出。

步骤S1具体包括：

S11：车辆判断是否检验到插入信号，若是，则至步骤S12，若否，则判定为连接故障；

S12：通过控制模块拉低充电连接信号和充电感应信号；

S13：通过控制模块判断是否接入外部供电源，若是，则至步骤S14，若否，则不启动放电；

S14：通过控制芯片和协议芯片向外接车辆发送放电信号，并接收外接车辆反馈的放电反馈信号。

进一步优选地，步骤S2还包括：判断车辆是否吸合预充接触器且是否吸合正极接触器。

进一步优选地，步骤S5还包括：

S51：启动逆变器，将直流电源转换为正弦波交流电；

S52：启动输出电压监测和输出隔离继电器；

S53：输出交流电压。

实施例二

如图8至图9所示，本实施例中提供了一种直流取电器，其与实施例一的区别在于所述第二电路组件400沿所述壳体200水平设置，所述第一电路组件300水平设置于所述第一电路组件300的上方。

进一步优选地，所述壳体200上设置有提手，便于用户提取直流取电器。

在本实施例中，通过将第二电路组件400水平设置于第一电路组件300的上方，使得第二电路组件400与第一电路组件300相对设置，且第二电路组件400中电路板安装孔与第一电路组件300中电路板安装孔相对应，可以直接一体焊接，装配简单方便，快捷高效。

需要说明的是，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种直流取电器，其特征在于，包括：

枪体，所述枪体上设置有与外接车辆充电接口相适配的输入端，用于接收车辆输入的直流电源；

壳体，所述壳体与所述枪体电连接，且所述壳体上设置有用于输出交流电源的输出端；

第一电路组件，安装于所述壳体内，所述第一电路组件内设置有控制芯片，通过所述控制芯片对外接车辆发送放电信号并接收外接车辆的放电反馈信号，且根据放电反馈信号生成对应的控制信号；

第二电路组件，与所述第一电路组件相邻设置，所述第二电路组件内设置有逆变器，通过所述逆变器根据所述控制信号将所述直流电源转换为交流电源并从输出端输出。

2.根据权利要求1所述的一种直流取电器，其特征在于，所述第一电路组件内设置有握手协议电路，所述控制芯片与所述握手协议电路相连接，通过所述握手协议电路对外接车辆发送握手信号，并确认是否收到外接车辆的握手反馈信号。

3.根据权利要求2所述的一种直流取电器，其特征在于，所述握手协议电路连接有外接供电源，在所述握手协议电路接收到外接供电信号时，所述握手协议电路向外接车辆发送握手信号。

4.根据权利要求1所述的一种直流取电器，其特征在于，所述第二电路组件沿所述壳体水平设置，所述第一电路组件竖直设置于所述第一电路组件的一侧。

5.根据权利要求1所述的一种直流取电器，其特征在于，所述第二电路组件沿所述壳体水平设置，所述第一电路组件水平设置于所述第一电路组件的上方。

6.根据权利要求3所述的一种直流取电器，其特征在于，所述输出端包括多个插座接头，所述插座接头输出的电流包括家用级电流和专业级电流。

7.根据权利要求1所述的一种直流取电器，其特征在于，所述壳体上嵌装有操作面板，所述操作面板上设置有开关键和充电接口。

8.根据权利要求1所述的一种直流取电器，其特征在于，所述壳体与所述枪体直接连接有连接线，所述连接线呈软管状。

9.根据权利要求8所述的一种直流取电器，其特征在于，所述壳体内设置有散热器。

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