一種電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，不與車載充電插座耦合時，充電電纜接口及與之配套的充電電纜的強電輸出電纜、弱電控制電纜等均是無電的，只有充電電纜接口與車載充電插座完全耦合時，充電控制裝置收到光電耦合器發(fā)出的充電信號，才允許充電槍充電插口具備帶電條件，并隨之啟動電動汽車充電程序。因而，本實用新型不會因用戶使用不當或受到外力撞擊等情況造成觸電危險。并且，即使充電電纜接口浸入水中，由于充電插頭及充電電纜完全無電，充電插頭也不會發(fā)生短路，充電電纜也就不會發(fā)生發(fā)熱、燃燒等事故。
【專利說明】—種電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及電動汽車充電電纜接口【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種汽車無電預(yù)連接充電電纜接口。
【背景技術(shù)】
[0002]市面現(xiàn)有的電動汽車一般采用充電樁進行充電。如圖1所示，充電樁為獨立的充電系統(tǒng)，充電控制裝置、充電接口均安裝在充電樁中。充電樁正常充電的前提為充電樁必需帶電，以便為充電控制裝置供電。
[0003]充電過程為:充電樁通過配電電纜接入既有配電系統(tǒng)中，充電樁、充電控制裝置處于帶電狀態(tài)；充電接口插入車載充電插座中，充電控制裝置啟動充電檢測，充電控制裝置通過判斷充電電纜接口與車載充電插座之間的電壓值，來確認充電槍充電接口是否完成與車載充電插座的耦合，以便啟動充電程序；充電程序啟動，充電回路接通，開始為電動汽車充電。其中，交流充電控制裝置是通過判斷充電連接確認電纜CC接口的電壓值來判定；直流充電控制裝置則通過判斷充電槍充電連接確認電纜CCl接口及CC2接口的電壓值來判定。停車場為滿足電動汽車實時充電需求，充電樁及其控制電路處于實時帶電狀態(tài)，用戶使用不當或受到外力撞擊或配電回路發(fā)生故障等情況，不僅會造成觸電風險，還容易發(fā)生電纜短路、發(fā)熱、燃燒等事故，而若充電樁受雨水影響，充電樁控制回路就會發(fā)生短路等事故，影響充電站正常工作。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型提出了一種電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，解決了充電電纜接口必需實時帶電產(chǎn)生的用電安全問題。
[0005]本實用新型提供的技術(shù)方案是，一種電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，包括電源端子L、N，接地端子PE，充電連接確認端子CC和充電控制連接確認端子CP，所述電源端子通過常開開關(guān)裝置K與供電電源相接，所述接地端子PE接地，所述充電電纜接口包括充電控制裝置、電流檢測裝置0C、第一開關(guān)裝置KAl和第二開關(guān)裝置KA2，所述第二開關(guān)裝置KA2為單刀雙擲開關(guān)，第二開關(guān)裝置KA2的動端通過充放電電容C接地，所述第二開關(guān)裝置的第一不動端與低壓直流電源相接，第二不動端與電流檢測裝置OC感應(yīng)部的一端相接；所述電流檢測裝置OC感應(yīng)部的另一端通過第一開關(guān)裝置KAl與充電電纜接口的其中一個端子相接，充電電纜接口與電動汽車連接時，所述充放電電容C、電流檢測裝置OC的感應(yīng)部與電動汽車形成放電回路；所述電流檢測裝置OC的動作部與充電控制裝置相接，充電控制裝置控制第一開關(guān)裝置KA1、第二開關(guān)裝置KA2的動作。
[0006]如上所述的電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，所述電流檢測裝置OC的感應(yīng)部通過第一開關(guān)裝置KAl與充電控制連接確認端子CP相接。
[0007]如上所述的電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，所述第一開關(guān)裝置KAl為單刀雙擲開關(guān)，所述第一開關(guān)裝置KAl的動端與充電控制連接確認端子CP相接，第一不動端與電流檢測裝置OC感應(yīng)部的另一端相接，第二不動端與充電控制裝置相接。
[0008]如上所述的電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，所述充放電電容C、電流檢測裝置OC的感應(yīng)部與電動汽車形成的放電回路上設(shè)置有限流電路。
[0009]如上所述的電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，所述電流檢測裝置OC感應(yīng)部的另一端通過限流電路與第一開關(guān)裝置KAl的第一不動端相接。
[0010]如上所述的電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，所述電流檢測裝置OC的感應(yīng)部通過第一開關(guān)裝置KAl與電源端子L相接。
[0011 ] 如上所述的電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，所述充放電電容C通過第四開關(guān)裝置KA4與電源端子N相接。
[0012]如上所述的電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，所述充放電電容C、電流檢測裝置OC的感應(yīng)部與電動汽車形成的放電回路上設(shè)置有限流電路。
[0013]如上所述的電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，所述電流檢測裝置OC感應(yīng)部的另一端通過限流電路與第一開關(guān)裝置KAl的相接。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極性能是:本實用新型提出的無電預(yù)連接充電電纜接口不與車載充電插座耦合時，充電電纜接口及與之配套的充電電纜的強電輸出電纜、弱電控制電纜等均是無電的，只有充電電纜接口與車載充電插座完全耦合時，充電控制裝置收到光電耦合器發(fā)出的充電信號，才允許充電槍充電插口具備帶電條件，并隨之啟動電動汽車充電程序。因而，本實用新型不會因用戶使用不當或受到外力撞擊等情況造成觸電危險。并且，即使充電電纜接口浸入水中，由于充電插頭及充電電纜完全無電，充電插頭也不會發(fā)生短路，充電電纜也就不會發(fā)生發(fā)熱、燃燒等事故。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為充電樁充電原理圖。
[0017]圖2為箱式充電站充電原理圖。
[0018]圖3為本實用新型具體實施例1未充電狀態(tài)時電動汽車充電電纜接口與電動汽車耦合的原理圖。
[0019]圖4為本實用新型具體實施例2未充電狀態(tài)時電動汽車充電電纜接口與電動汽車耦合的原理圖。
【具體實施方式】
[0020]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0021]本實用新型既可應(yīng)用于圖1所示的充電樁，也可應(yīng)用于圖2所示的箱式充電站。
[0022]具體實施例1:
[0023]如圖3所示，本實施例提出的一種電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，包括充電控制裝置、電流檢測裝置0C、第一開關(guān)裝置KA1、第二開關(guān)裝置KA2、充放電電容C、低壓直流電源和端子。
[0024]端子包括電源端子L、N，接地端子PE，充電連接確認端子CC和充電控制連接確認端子CP。電源端子L、N通過常開開關(guān)裝置K與火線、地線相接；接地端子PE接地。
[0025]本實施例中，第一開關(guān)裝置KAl、第二開關(guān)裝置KA2為繼電器KA的動作部，為單刀雙擲開關(guān)，繼電器KA帶互鎖的KAl及KA2兩組觸點。第二開關(guān)裝置KA2的動端通過充放電電容C接地，第二開關(guān)裝置KA2的第一不動端與低壓直流電源相接，第二不動端與電流檢測裝置OC感應(yīng)部的一端相接，充電電纜接口不與電動汽車相接時，第二開關(guān)裝置KA2的動端與第二不動端相接。電流檢測裝置OC感應(yīng)部的另一端通過第一開關(guān)裝置KAl與充電電纜接口的充電控制連接確認端子CP端子相接，第一開關(guān)裝置KAl的動端與充電控制連接確認端子CP端子相接，第一不動端與電流檢測裝置OC感應(yīng)部的另一端相接，第二不動端與充電控制裝置相接，充電電纜接口不與電動汽車相接時，第一開關(guān)裝置KAl的動端與第一不動端相接。
[0026]因而，在充電電纜接口與電動汽車連接時，充放電電容C、電流檢測裝置OC的感應(yīng)部與電動汽車形成放電回路。由于電流檢測裝置OC的動作部與充電控制裝置相接，電流檢測裝置OC的感應(yīng)部在放電回路形成感應(yīng)電流，電流檢測裝置OC的動作部動作，給充電控制裝置傳遞充電信號。充電控制裝置控制第一開關(guān)裝置KA1、第二開關(guān)裝置KA2的動作。
[0027]優(yōu)選的，在充放電電容C、電流檢測裝置OC的感應(yīng)部與電動汽車形成的放電回路上設(shè)置有限流電路，優(yōu)選采用限流電阻R，用于控制放電回路電流的大小。電流檢測裝置OC感應(yīng)部的另一端通過限流電阻R與第一開關(guān)裝置KAl的第一不動端相接。
[0028]電流檢測裝置OC可以采用光電耦合器、電流型繼電器、霍爾器件等，均能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型的目的，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
[0029]下面對本實施例的實現(xiàn)過程進行具體說明:
[0030]充電電纜接口未連接電動汽車狀態(tài)下的各元器件的狀態(tài)為:
[0031]繼電器KA中的互鎖觸點KAl中的常閉觸點閉合，常開觸點打開，KA2中的常閉觸點閉合，常開觸點打開，電容器C處于開路狀態(tài)，光電耦合器OC的二極管回路無電流流過。
[0032]充電電纜接口連接電動汽車接口時，
[0033]充電控制連接確認端子CP與車載充電插座相連接，充電控制確認電纜CP經(jīng)過電阻R6與電動汽車車身接地相連接，充放電電容C通過CP電纜進行放電，光電耦合器OC采集到放電電流后，向充電控制裝置發(fā)出插頭已連接的信號。
[0034]充電控制裝置收到光電耦合器OC發(fā)出的車輛已連接信號后，發(fā)出命令，將KA的KAl中的常開觸點閉合，常閉觸點打開，這樣就斷開了電容器C的放電回路，接通了充電控制裝置與電動汽車車輛控制裝置的CP充電控制電纜，將KA2的常開觸點閉合，常閉觸點打開，這樣就接通了電容器C充電回路，且安全電壓為電容器C充電，便于為下一次檢測儲能。
[0035]充電控制裝置經(jīng)CP與電動汽車車輛控制裝置連通后，即啟動正常的充電控制程序，閉合開關(guān)裝置K,此時充電電纜執(zhí)行電動汽車充電程序,完成電動汽車充電工作。
[0036]在充電電纜接口與電動汽車連接之前，充電電纜接口和充電電纜沒有持續(xù)穩(wěn)定的電源輸出，用戶不會發(fā)生觸電危險。
[0037]由于新增加的電容器C的額定電壓僅為12V，且電容儲能電量很少，R與R6構(gòu)成放電回路時，電流僅為5mA，完全沒有觸電危險。
[0038]具體實施例2:
[0039]如圖2所示，本實施例提出的一種電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，包括充電控制裝置、電流檢測裝置0C、第一開關(guān)裝置KA1、第二開關(guān)裝置KA2、第三開關(guān)裝置KA3、第四開關(guān)裝置KA4、充放電電容C、低壓直流電源和端子。
[0040]端子包括電源端子L、N，接地端子PE，充電連接確認端子CC和充電控制連接確認端子CP。電源端子L、N通過常開開關(guān)裝置K與火線、地線相接；接地端子PE接地。
[0041]本實施例中，第一開關(guān)裝置KA1、第二開關(guān)裝置KA2、第三開關(guān)裝置KA3、第四開關(guān)裝置KA4，為繼電器KA的動作部，繼電器KA帶ΚΑΙ、KA2、KA3、KA4四組觸點，第一開關(guān)裝置KA1、第三開關(guān)裝置KA3、第四開關(guān)裝置KA4為單刀單擲開關(guān)，第二開關(guān)裝置KA2為單刀雙擲開關(guān)。第二開關(guān)裝置KA2的動端通過充放電電容C、第四開關(guān)裝置KA4連接至電源端子N，第二開關(guān)裝置KA2的第一不動端與低壓直流電源相接，第二不動端與電流檢測裝置OC感應(yīng)部的一端相接，充電電纜接口不與電動汽車相接時，第二開關(guān)裝置KA2的動端與第二不動端相接。電流檢測裝置OC感應(yīng)部的另一端通過第一開關(guān)裝置KAl與電源端子L相接，為常開觸點。
[0042]因而，在充電電纜接口與電動汽車連接時，充放電電容C、電流檢測裝置OC的感應(yīng)部與電動汽車的車載充電機形成放電回路。由于電流檢測裝置OC的動作部與充電控制裝置相接，電流檢測裝置OC的感應(yīng)部在放電回路形成感應(yīng)電流，電流檢測裝置OC的動作部動作，給充電控制裝置傳遞充電信號。充電控制裝置控制第一開關(guān)裝置KAl、第二開關(guān)裝置KA2的動作。
[0043]充放電電容C通過第四開關(guān)裝置KA4與電源端子N相接，用于充放電電容C充放電的切換。
[0044]優(yōu)選的，在充放電電容C、電流檢測裝置OC的感應(yīng)部與電動汽車形成的放電回路上設(shè)置有限流電路，優(yōu)選采用限流電阻R，用于控制放電回路電流的大小。電流檢測裝置OC感應(yīng)部的另一端通過限流電阻R與第一開關(guān)裝置KAl相接。
[0045]電流檢測裝置OC可以采用光電耦合器、電流型繼電器、霍爾器件等，均能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型的目的，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
[0046]下面對本實施例的實現(xiàn)過程進行具體說明:
[0047]充電電纜接口未連接電動汽車狀態(tài)下的各元器件的狀態(tài)為:
[0048]繼電器KA中KAl觸點閉合，KA2中的常閉觸點閉合，常開觸點打開，電容器C處于開路狀態(tài)，光電耦合器OC的二極管回路無電流流過。
[0049]充電電纜接口連接電動汽車接口時，
[0050]電源端子L、N通過充電電纜接口與車載充電插座相連接，充電電纜接口與車載充電插座耦合完好，則電容器C兩端經(jīng)電動汽車車載充電機相連接，通過充電火線L與充電零線N兩根電纜進行放電，光電耦合器OC采集到放電電流后，向充電控制裝置發(fā)出插頭已連接的信號。
[0051]充電控制裝置收到光電耦合器發(fā)出的車輛已連接信號后，發(fā)出命令，將KA的KAl及KA4常閉觸點斷開，斷開了充放電電容C的放電回路，將KA3常開觸點閉合，接通充電控制連接確認電纜CP，將KA2的常閉觸點打開，常開觸點閉合，斷開了充放電電容C的放電回路，接通了電容器C的充電回路，且安全電壓為電容器C充電，便于下一次檢測儲能。
[0052]充電控制裝置與電動汽車車輛控制裝置連通后，即啟動正常的充電控制程序，閉合常開觸點Si，啟動充電控制確認CP，進一步的，閉合主接觸器K，執(zhí)行電動汽車充電程序，完成電動汽車充電工作。
[0053]在充電電纜接口與電動汽車連接之前，充電電纜接口和充電電纜沒有持續(xù)穩(wěn)定電源輸出，用戶不會發(fā)生觸電危險。
[0054]由于新增加的電容器C的額定電壓僅為12V，且電容儲能電量很少，R與車載充電機內(nèi)部的等值阻抗構(gòu)成回路時，電流僅為5mA，完全沒有觸電危險。
[0055]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，包括電源端子L、N,接地端子PE，充電連接確認端子CC和充電控制連接確認端子CP，其特征在于，所述電源端子通過常開開關(guān)裝置K與供電電源相接，所述接地端子PE接地，所述充電電纜接口包括充電控制裝置、電流檢測裝置0C、第一開關(guān)裝置KAl和第二開關(guān)裝置KA2，所述第二開關(guān)裝置KA2為單刀雙擲開關(guān)，第二開關(guān)裝置KA2的動端通過充放電電容C接地，所述第二開關(guān)裝置的第一不動端與低壓直流電源相接，第二不動端與電流檢測裝置OC感應(yīng)部的一端相接；所述電流檢測裝置OC感應(yīng)部的另一端通過第一開關(guān)裝置KAl與充電電纜接口的其中一個端子相接，充電電纜接口與電動汽車連接時，所述充放電電容C、電流檢測裝置OC的感應(yīng)部與電動汽車形成放電回路；所述電流檢測裝置OC的動作部與充電控制裝置相接，充電控制裝置控制第一開關(guān)裝置KA1、第二開關(guān)裝置KA2的動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，其特征在于，所述電流檢測裝置OC的感應(yīng)部通過第一開關(guān)裝置KAl與充電控制連接確認端子CP相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，其特征在于，所述第一開關(guān)裝置KAl為單刀雙擲開關(guān)，所述第一開關(guān)裝置KAl的動端與充電控制連接確認端子CP相接，第一不動端與電流檢測裝置OC感應(yīng)部的另一端相接，第二不動端與充電控制裝置相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，其特征在于，所述充放電電容C、電流檢測裝置OC的感應(yīng)部與電動汽車形成的放電回路上設(shè)置有限流電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，其特征在于，所述電流檢測裝置OC感應(yīng)部的另一端通過限流電路與第一開關(guān)裝置KAl的第一不動端相接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，其特征在于，所述電流檢測裝置OC的感應(yīng)部通過第一開關(guān)裝置KAl與電源端子L相接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，其特征在于，所述充放電電容C通過第四開關(guān)裝置KA4與電源端子N相接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，其特征在于，所述充放電電容C、電流檢測裝置OC的感應(yīng)部與電動汽車形成的放電回路上設(shè)置有限流電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動汽車無電預(yù)連接充電電纜接口，其特征在于，所述電流檢測裝置OC感應(yīng)部的另一端通過限流電電路與第一開關(guān)裝置KAl的相接。
【文檔編號】H02J7/00GK204118827SQ201420665970
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】王克業(yè), 周強, 畢孝輝, 魏曉晨, 辛靜, 王懷源, 盧彥麗 申請人:青島特銳德電氣股份有限公司