CN220163683U - 一种充放电切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种充放电切换装置。该充放电切换装置包括：充放电枪头；开关模块，开关模块所在线路的一端与充放电枪头电连接；电源模块，与开关模块所在线路的两端电连接；双向协议模块，与充放电枪头电连接；控制器，与电源模块以及双向协议模块电连接，用于控制双向协议模块的工作状态，以通过充放电枪头进行充电或放电。本实用新型实施例提供的充放电切换装置，能够提高充放电切换的可靠性。

Description

一种充放电切换装置

技术领域

本实用新型实施例涉及充放电技术，尤其涉及一种充放电切换装置。

背景技术

对于新能源汽车，其充放电过程均可通过充电接口实现，很多新能源汽车都支持充电接口对外放电如为需要供电的负载供电。

目前，现有的充放电切换装置，通常在新能源汽车需要充放电转换如由放电转换至充电状态时，直接从放电状态转换为充电状态，转换过程中可能存在较大的电流会对新能源汽车造成影响，同时影响充放电切换的可靠性。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种充放电切换装置，以提高充放电切换的可靠性。

本实用新型实施例提供了一种充放电切换装置，包括：

充放电枪头；

开关模块，开关模块所在线路的一端与充放电枪头电连接；

电源模块，与开关模块所在线路的两端电连接；

双向协议模块，与充放电枪头电连接；

控制器，与电源模块以及双向协议模块电连接，用于控制双向协议模块的工作状态，以通过充放电枪头进行充电或放电。

可选的，双向协议模块包括继电器、第一开关和第二开关，控制器依次通过继电器的线圈以及第一开关与充放电枪头电连接，控制器通过第二开关与充放电枪头电连接，继电器的开关与充放电枪头电连接。

可选的，双向协议模块还包括按键和电阻，按键与继电器的开关电连接，继电器的开关通过电阻与充放电枪头电连接。

可选的，继电器的开关为双刀双掷开关。

可选的，开关模块所在线路包括火线和零线，火线的一端和零线的一端均与充放电枪头电连接。

可选的，开关模块包括第三开关和第四开关，第三开关设置在火线，第四开关设置在零线。

可选的，上述充放电切换装置还包括扩展接口，扩展接口与开关模块所在线路远离充放电枪头的一端电连接。

可选的，上述充放电切换装置还包括第一隔离辅助电源和第二隔离辅助电源，电源模块分别通过第一隔离辅助电源和第二隔离辅助电源与开关模块所在线路的两端电连接。

可选的，上述充放电切换装置还包括第一电桥和第二电桥，第一隔离辅助电源和第二隔离辅助电源分别通过第一电桥和第二电桥与开关模块所在线路的两端电连接。

可选的，上述充放电切换装置还包括漏电检测模块和接地检测模块，漏电检测模块和接地检测模块均与开关模块所在线路电连接。

本实用新型实施例提供的充放电切换装置，包括：充放电枪头；开关模块，开关模块所在线路的一端与充放电枪头电连接；电源模块，与开关模块所在线路的两端电连接；双向协议模块，与充放电枪头电连接；控制器，与电源模块以及双向协议模块电连接，用于控制双向协议模块的工作状态，以通过充放电枪头进行充电或放电。本实用新型实施例提供的充放电切换装置，通过控制器控制双向协议模块的工作状态，如控制双向协议模块中的充电通路和放电通路的通断以及双向协议模块中的切换开关的通断，在需要充放电切换时，控制双向协议模块中的切换开关闭合，以使得充放电枪头所在通路为高阻态，模拟插头插拔过程，实现充放电切换，防止放电直接转至充电存在较大的电流而影响新能源汽车的使用寿命甚至造成器件损坏，从而提高充放电切换的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种充放电切换装置的结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的一种充放电切换装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种双向协议模块的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种充放电切换方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例提供的一种充放电切换装置的结构框图，图2是本实用新型实施例提供的一种充放电切换装置的结构示意图。参考图1和图2，充放电切换装置包括：充放电枪头10、开关模块20、电源模块30、双向协议模块40和控制器50。

其中，开关模块20所在线路的一端与充放电枪头10电连接；电源模块30与开关模块20所在线路的两端电连接；双向协议模块40与充放电枪头电连接；控制器50与电源模块30以及双向协议模块40电连接，用于控制双向协议模块40的工作状态，以通过充放电枪头进行充电或放电。

示例性地，新能源汽车可通过充放电切换装置进行充电或放电，新能源汽车的充电到放电的切换由充放电切换装置实现。充放电切换装置中的电源模块30为需要供电的部件如控制器50供电，开关模块20所在线路的一端与充放电枪头10电连接，开关模块20所在线路的另一端可接入电源或负载。开关模块20可与控制器50电连接，控制器50可控制开关模块20的通断。控制器50可接收外部传输的控制指令，根据控制指令控制双向协议模块40的工作状态。当控制器50接收的控制指令包括为新能源汽车放电的信息时，开关模块20所在线路的一端与充放电枪头10电连接，开关模块20所在线路的另一端接入负载，控制器50控制开关模块20导通，并控制双向协议模块40中对应放电通路导通，以使得新能源汽车的电能通过充放电枪头10、双向协议模块40中的充电通路以及开关模块20传输至负载，通过充放电枪头10为新能源汽车放电。当控制器50接收的控制指令包括为新能源汽车放电切换到充电的信息时，控制器50控制开关模块20断开，并控制双向协议模块40中的切换开关闭合，以使得充放电枪头10所在通路为高阻态，模拟插头插拔过程，实现充放电切换，防止放电直接转至充电存在较大的电流而影响新能源汽车的使用寿命甚至造成器件损坏。控制器50控制双向协议模块40中的切换开关闭合预设时间后再控制切换开关断开，开关模块20所在线路的一端与充放电枪头10电连接，开关模块20所在线路的另一端接入为新能源汽车供电的电源，控制器50控制开关模块20断开，并控制双向协议模块40中对应充电通路导通，以使得电源的电能通过开关模块20以及双向协议模块40中的充电通路传输至充放电枪头10，通过充放电枪头10为新能源汽车充电，从而实现充放电切换。

本实施例提供的充放电切换装置，包括：充放电枪头；开关模块，开关模块所在线路的一端与充放电枪头电连接；电源模块，与开关模块所在线路的两端电连接；双向协议模块，与充放电枪头电连接；控制器，与电源模块以及双向协议模块电连接，用于控制双向协议模块的工作状态，以通过充放电枪头进行充电或放电。本实施例提供的充放电切换装置，通过控制器控制双向协议模块的工作状态，如控制双向协议模块中的充电通路和放电通路的通断以及双向协议模块中的切换开关的通断，在需要充放电切换时，控制双向协议模块中的切换开关闭合，以使得充放电枪头所在通路为高阻态，模拟插头插拔过程，实现充放电切换，防止放电直接转至充电存在较大的电流而影响新能源汽车的使用寿命甚至造成器件损坏，从而提高充放电切换的可靠性。

可选的，双向协议模块40包括继电器K0、第一开关K1和第二开关K2，控制器50依次通过继电器K0的线圈以及第一开关K1与充放电枪头10电连接，控制器50通过第二开关K2与充放电枪头10电连接，继电器K0的开关与充放电枪头10电连接。

示例性地，图3是本实用新型实施例提供的一种双向协议模块的结构示意图。参考图2和图3，继电器K0的线圈与第一开关K1电连接，继电器K0的开关与充放电枪头10电连接，继电器K0的开关还通过接地线PE与充放电枪头10电连接。控制器50可控制继电器K0、第一开关K1以及第二开关K2的通断，通过控制继电器K0的线圈的通断，控制充放电枪头10的充电或放电，并通过控制第一开关K1即上述切换开关的通断实现充放电枪头10的充放电切换，还通过控制第二开关K2导通，检测第二开关K2所在的充放电枪头10与新能源汽车连接的线路是否正常。

参考图3，可选的，双向协议模块40还包括按键KA和电阻R1，按键KA与继电器K0的开关电连接，继电器K0的开关通过电阻R1与充放电枪头10电连接。

其中，按键KA为充放电枪头10的按键，当继电器K0的开关闭合时，按键KA按下，充放电枪头10可进行充电或放电。若按键KA没有按下，则充放电枪头10无法进行充电或放电。另外，如图3所示，第一开关K1通过电阻R2与充放电枪头10电连接，继电器K0的开关通过电阻R3、R4与充放电枪头10电连接。电阻R1和R3所在通路导通，对应充放电枪头10为新能源汽车充电，电阻R2和R4所在通路导通，对应充放电枪头10为新能源汽车放电，上述对应充放电的导通通路可以是由预设协议规定，在此仅为示意性说明，具体不做限定。

继续参考图3，可选的，继电器K0的开关为双刀双掷开关。

具体的，双刀双掷开关由两个单刀双掷开关并列而成，其接线方式与每个单刀双掷完全一样，其两个刀通过一个绝缘塑料相连，然后共用一个手柄。双刀双掷开关每一边相当于一个单刀双掷开关，可以做两个单刀双掷开关使用；双刀双掷开关同一边每相邻的两个接线柱相当于一个单刀单掷开关，可以做四个单刀单掷开关使用。双刀双掷开关由于接线方式不同，将有不同的作用：如改变电流或电压方向、交换电学元件位置等。双刀双掷开关可以将电路连接到两个不同的电源或负载中，其原理是通过两个可移动的接触器，将电路连接到两个不同的位置。当一个接触器接触到一个位置时，另一个接触器就会断开与该位置的连接，从而实现双刀双掷的开关功能。双刀双掷开关可以用于许多应用，例如在电路中切换不同的电源或负载，或者在机械系统中切换不同的操作模式。在使用双刀双掷开关时，需要注意其额定电压和电流，以确保其安全可靠地工作。

进一步地，继电器K0的双刀双掷开关的通断如图3所示，即双刀双掷开关的两个开关分别连接各自的一个触头如图3所示时，电阻R1和R3所在通路导通，对应充放电枪头10为新能源汽车充电，当双刀双掷开关的两个开关分别连接各自的另外一个触头时，电阻R2和R4所在通路导通，对应充放电枪头10为新能源汽车放电，从而通过不同通路的通断实现充电和放电。

可选的，开关模块所在线路包括火线L和零线N，火线L的一端和零线N的一端均与充放电枪头10电连接。

具体的，如图2所示，火线L的一端和零线N的一端均与充放电枪头10电连接，火线L的另一端和零线N的另一端可接入为新能源汽车充电的电源或为新能源汽车放电的负载。新能源汽车充电时，火线L和零线N上的电能传输至充放电枪头10，通过充放电枪头10传输至新能源汽车，新能源汽车放电时，新能源汽车中的电能通过充放电枪头10传输至火线L和零线N，并通过火线L和零线N传输至与火线L和零线N连接的负载，实现能量双向传输。

参考图2，可选的，开关模块20包括第三开关K3和第四开关K4，第三开关K3设置在火线，第四开关K4设置在零线。

具体的，第三开关K3和第四开关K4均可由控制器50控制，第三开关K3和第四开关K4的通断状态可以相同。当充放电枪头10不工作即开关模块20所在线路无需传输电能时，第三开关K3和第四开关K4均断开。充放电枪头10工作时即需要开关模块20所在线路传输电能时，第三开关K3和第四开关K4均闭合，以保证电能正常传输。

继续参考图2，可选的，上述充放电切换装置还包括扩展接口60，扩展接口60与开关模块所在线路远离充放电枪头10的一端电连接。

具体的，扩展接口60可连接为新能源汽车充电的电源或者为新能源汽车放电的负载，当新能源汽车进行放电或充电时，扩展接口60对应连接负载或电源，使得新能源汽车可以通过充放电枪头10、开关模块以及扩展接口60进行充电或放电。

继续参考图2，可选的，上述充放电切换装置还包括第一隔离辅助电源71和第二隔离辅助电源72，电源模块30分别通过第一隔离辅助电源71和第二隔离辅助电源72与开关模块所在线路的两端电连接。

其中，第一隔离辅助电源71和第二隔离辅助电源72可以是变压器，传输至第一隔离辅助电源71和第二隔离辅助电源72的电压分别通过第一隔离辅助电源71和第二隔离辅助电源72进行电压转换如降压转换，降压转换后的电压传输至电源模块30，以使电源模块30为控制器50供电。

继续参考图2，可选的，上述充放电切换装置还包括第一电桥81和第二电桥82，第一隔离辅助电源71和第二隔离辅助电源72分别通过第一电桥81和第二电桥82与开关模块所在线路的两端电连接。

其中，第一电桥81和第二电桥82均可为整流器，第一电桥81和第二电桥82可以是相同结构的电桥，均可包括二极管。第一电桥81和第二电桥82可分别对开关模块所在线路上的交流电进行整流得到直流电，并分别将直流电传输至第一隔离辅助电源71和第二隔离辅助电源72。

可选的，上述充放电切换装置还包括漏电检测模块90和接地检测模块91，漏电检测模块和接地检测模块均与开关模块所在线路电连接。

具体的，漏电检测模块90可检测开关模块所在线路是否漏电，接地检测模块91可检测开关模块所在线路的接地是否正常，以对线路进行保护。另外，如图2所示，充放电切换装置还包括抗浪涌器件92以及参数检测模块93，抗浪涌器件92连接火线、零线和接地线，参数检测模块93连接火线和零线，可检测电流、电压和功率。

示例性地，图4是本实用新型实施例提供的一种充放电切换方法的流程图。参考图4，方法流程的开始时刻充放电状态默认为放电状态即新能源汽车放电，其中各预设时间可根据实际切换需求确定，在此不做限定。充放电切换的过程可由充放电切换装置中的控制器执行，具体执行过程可参考上述充放电切换的描述，在此不再赘述。

本实施例提供的充放电切换装置，包括：充放电枪头；开关模块，开关模块所在线路的一端与充放电枪头电连接；电源模块，与开关模块所在线路的两端电连接；双向协议模块，与充放电枪头电连接；控制器，与电源模块以及双向协议模块电连接，用于控制双向协议模块的工作状态，以通过充放电枪头进行充电或放电。其中，双向协议模块包括继电器、第一开关和第二开关，控制器依次通过继电器的线圈以及第一开关与充放电枪头电连接，控制器通过第二开关与充放电枪头电连接，继电器的开关与充放电枪头电连接，开关模块所在线路包括火线和零线，火线的一端和零线的一端均与充放电枪头电连接，火线的另一端和零线的另一端可接入为新能源汽车充电的电源或为新能源汽车放电的负载。本实施例提供的充放电切换装置，通过控制器控制双向协议模块的工作状态，如控制双向协议模块中继电器的线圈的通断，控制充放电枪头的充电或放电，以及控制双向协议模块中的切换开关即第一开关的通断，在需要充放电切换时，控制双向协议模块中的第一开关闭合，以使得充放电枪头所在通路为高阻态，模拟插头插拔过程，实现充放电切换，防止放电直接转至充电存在较大的电流而影响新能源汽车的使用寿命甚至造成器件损坏，从而提高充放电切换的可靠性。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种充放电切换装置，其特征在于，包括：

充放电枪头；

开关模块，所述开关模块所在线路的一端与所述充放电枪头电连接；

电源模块，与所述开关模块所在线路的两端电连接；

双向协议模块，与所述充放电枪头电连接；

控制器，与所述电源模块以及所述双向协议模块电连接，用于控制所述双向协议模块的工作状态，以通过所述充放电枪头进行充电或放电。

2.根据权利要求1所述的充放电切换装置，其特征在于，所述双向协议模块包括继电器、第一开关和第二开关，所述控制器依次通过所述继电器的线圈以及所述第一开关与所述充放电枪头电连接，所述控制器通过所述第二开关与所述充放电枪头电连接，所述继电器的开关与所述充放电枪头电连接。

3.根据权利要求2所述的充放电切换装置，其特征在于，所述双向协议模块还包括按键和电阻，所述按键与所述继电器的开关电连接，所述继电器的开关通过所述电阻与所述充放电枪头电连接。

4.根据权利要求3所述的充放电切换装置，其特征在于，所述继电器的开关为双刀双掷开关。

5.根据权利要求1所述的充放电切换装置，其特征在于，所述开关模块所在线路包括火线和零线，所述火线的一端和所述零线的一端均与所述充放电枪头电连接。

6.根据权利要求5所述的充放电切换装置，其特征在于，所述开关模块包括第三开关和第四开关，所述第三开关设置在所述火线，所述第四开关设置在所述零线。

7.根据权利要求1所述的充放电切换装置，其特征在于，还包括扩展接口，所述扩展接口与所述开关模块所在线路远离所述充放电枪头的一端电连接。

8.根据权利要求1所述的充放电切换装置，其特征在于，还包括第一隔离辅助电源和第二隔离辅助电源，所述电源模块分别通过所述第一隔离辅助电源和所述第二隔离辅助电源与所述开关模块所在线路的两端电连接。

9.根据权利要求8所述的充放电切换装置，其特征在于，还包括第一电桥和第二电桥，所述第一隔离辅助电源和所述第二隔离辅助电源分别通过所述第一电桥和所述第二电桥与所述开关模块所在线路的两端电连接。

10.根据权利要求1所述的充放电切换装置，其特征在于，还包括漏电检测模块和接地检测模块，所述漏电检测模块和所述接地检测模块均与所述开关模块所在线路电连接。