一种新能源车用大功率快充充电桩装置的制作方法

专利检索2022-05-10  12



1.本实用新型涉及车用充电桩设备技术领域,特别是一种新能源车用大功率快充充电桩装置。


背景技术:

2.电动汽车(新能源车)由于使用成本低、绿色环保,其保有量越来越大,电动汽车有一个缺陷就是每次充电后行驶路程不会太远,蓄电池无电后就需要充电。目前的技术中,为了保证电动汽车能正常充电,相关部门及充电桩经营者会在道路不同的区域安装自动充电器(充电桩),这样车主在车辆的蓄电池接近无电时就可就近充电,保证了车辆的正常行驶。
3.现有的充电桩(充电者经手机扫码等后,充电桩本体内的主控板输出电源到充电电源板,充电电源板输出充电电源到充电桩配套的充电枪,充电者将充电桩的充电枪插入汽车的蓄电池充电插座内后就可为车辆蓄电池充电,充完电后取出充电枪,主控板检测到后控制充电电源板失电,第三方应用软件对充电者的充电量进行计费完成全部充电流程。)一般一种充电电压下只具有一种电流输出,这样会带来一个问题就是,如果输出电流相对较大虽然可以满足功率大的电动汽车蓄电池较快时间内充满电,但是过大充电电流会对功率低的汽车蓄电池使用寿命造成影响(大电流为低容量蓄电池充电,由于充电时间过快会造成蓄电池性能变坏、缩短使用寿命)。相反如果输出电流相对较小虽然可以满足功率小的电动汽车蓄电池充电需要,但是过小充电电流会造成功率大的汽车蓄电池充电时间过久,进而给充电者带来不便,导致时间浪费。基于上述,提供一种不但具有普通充电桩所有功能,充电者还能根据需要方便选择充电电流的充电桩装置显得尤为必要。


技术实现要素:

4.为了克服现有充电桩因结构所限,充电者无法调节充电电流,会对不同功率汽车蓄电池充电带来影响的弊端,本实用新型提供了基于现有充电桩本体,应用中,在相关机构及电路共同作用下,充电者只需要简单的操作电源开关,就能智能化选择为自己车辆蓄电池充电的合适电流,由此尽可能提高了充电速度的前提下,还能防止蓄电池过充损坏,给充电者带来了便利的一种新能源车用大功率快充充电桩装置。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的方案是:
6.一种新能源车用大功率快充充电桩装置,包括充电桩本体、稳压电源,充电桩本体内部的充电电源板具有多路电源输出端,每路电源输出端输出的电流大小不一样;其特征在于还具复位电路、控制电路;所述控制电路有相同的多路,每路控制电路包括电源开关和触发子电路,稳压电源、触发子电路、电源开关和复位电路安装在充电桩本体内;所述稳压电源的电源输出端和复位电路的电源输入端电性连接,复位电路的电源输出端和多路控制电路的触发子电路电源输入端电性连接;所述多路控制电路的触发子电路信号输出端和复位电路的信号输入端电性连接;所述充电桩本体的充电电源板多路电源输出端和多路控制电路的触发子电路控制电源输入端分别电性连接,多路控制电路的触发子电路电源输出端
和充电桩本体的充电枪分别电性连接;所述多路控制电路的电源开关两个接线端分别电性串联在多路控制电路的触发子电路两个信号输入端之间。
7.进一步地,所述多只电源开关的操作按键侧端标记有电流数字。
8.进一步地,所述稳压电源是交流转直流开关电源模块。
9.进一步地,所述每路控制电路的触发子电路包括二极管、pnp三极管、可控硅、电阻和继电器,二极管、pnp三极管、可控硅、电阻和继电器之间电性连接,二极管负极和pnp三极管基极连接,pnp三极管集电极和电阻一端连接,电阻另一端和可控硅控制极连接,可控硅阴极和继电器正极电源输入端连接,可控硅阳极和pnp三极管发射极连接。
10.进一步地,所述复位电路包括时基集成电路、电阻、npn三极管、继电器、极性电容、无极性电容、可调电阻,时基集成电路、电阻、npn三极管、继电器、极性电容、无极性电容、可调电阻之间电性连接,时基集成电路正极电源输入端、复位端和继电器正极电源输入端及控制电源输入端、可调电阻一端连接,时基集成电路的输出端和第一只电阻一端连接,第一只电阻另一端和npn三极管基极连接,npn三极管集电极和继电器负极电源输入端连接,时基集成电路的阈值端、放电端和第二只电阻一端、极性电容正极连接,时基集成电路的负极电源输入端和第一只无极性电容一端连接,第一只无极性电容另一端和时基集成电路的控制端连接,时基集成电路的触发输入端和第二只无极性电容一端连接,可调电阻另一端和第二只电阻另一端连接。
11.本实用新型有益效果是:本实用新型基于普通充电桩本体,应用中,充电者经手机扫码等后,充电桩本体内的主控板输出电源到充电电源板;充电者根据自己车辆的蓄电池容量选择适应的充电电流,选择充电电流时只需要按动相应一只电源开关的按键约4秒钟以上,后续复位电路能自动使多路控制电路的输出电源复位,然后相应一路控制电路自动接通充电电源板相应一路电源输出端、输出适应的电流经充电枪为充电者的蓄电池充电。由于本新型能根据电动汽车的蓄电池容量选择不同的充电电流,这样尽可能提高了充电速度的前提下,还能防止蓄电池过充损坏,给充电者带来了便利。基于上述,所以本实用新型具有好的应用前景。
附图说明
12.图1是本实用新型结构示意图;
13.图2是本实用新型电路图。
具体实施方式
14.图1、2中所示,一种新能源车用大功率快充充电桩装置,包括具有扫码收费功能的无人管理充电桩本体1、稳压电源2,充电桩本体1内部的充电电源板a2具有三路电源输出端,每路电源输出端输出的电流大小不一样,充电电源板a2的电源输入端和充电桩本体内的主控板a3电源输出端经导线连接;还具有复位电路3、控制电路;所述控制电路有相同的三路,每路控制电路包括电源开关41和触发子电路42,稳压电源2、触发子电路42和复位电路3、电源开关41安装在充电桩本体1的电气控制箱内电路板上,三只电源开关41的操作按键分别位于充电桩本体1的外壳前端多个开孔外。
15.图1、2中所示,三只电源开关s、s1、s2的操作按键侧端处充电桩本体1的外壳前端
标记有数字,每个数字和充电电源板a2的三路电源输出端输出的电流一致(比如5a、10a、15a),外壳前右端上粘贴有本新型使用介绍文字。稳压电源a是型号220v/12v/200w的交流220v转直流12v开关电源模块成品。第一路(或第二路、第三路)控制电路的触发子电路包括二极管vd1(或vd2、vd3)、pnp三极管q2(或 q3、q4)、可控硅vs1(或vs2、vs3)、电阻r3(或r4、r5)和继电器k2(或k3、k4),二极管、pnp 三极管、可控硅、电阻和继电器之间经电路板布线连接,二极管vd1(或vd2、vd3)负极和pnp三极管q2(或q3、q4)基极连接,pnp三极管q2(或q3、q4)集电极和电阻r3(或r4、r5)一端连接,电阻r3(或r4、r5)另一端和可控硅vs1(或vs2、vs3)控制极连接,可控硅vs1(或vs2、vs3) 阴极和继电器k2(或k3、k4)正极电源输入端连接,可控硅vs1(或vs2、vs3)阳极和pnp三极管 q2(或q3、q4)发射极连接。复位电路包括时基集成电路a1、电阻r1及r2、npn三极管q1、继电器k1、极性电容c1、无极性电容c2及c3、可调电阻rp,时基集成电路、电阻、npn三极管、继电器、极性电容、无极性电容、可调电阻之间经导线连接,时基集成电路a1正极电源输入端4脚、复位端8脚和继电器k1 正极电源输入端及控制电源输入端、可调电阻rp一端连接,时基集成电路a1的输出端3脚和第一只电阻 r2一端连接,第一只电阻r2另一端和npn三极管q1基极连接,npn三极管q1集电极和继电器k1负极电源输入端连接,时基集成电路a1的阈值端6脚、放电端7脚和第二只电阻r1一端、极性电容c1正极连接,时基集成电路c1的负极电源输入端1脚和第一只无极性电容c3一端、极性电容c1负极连接,第一只无极性电容c3另一端和时基集成电路a1的控制端5脚连接,时基集成电路a1的触发输入端2脚和第二只无极性电容c2一端连接,可调电阻rp另一端和第二只电阻r1另一端连接。
16.图1、2所示,稳压电源a的电源输入端1及2脚和充电桩本体内交流220v电源接线端经导线连接。稳压电源a的电源输出端3及4脚和复位电路的电源输入端继电器k1正极电源输入端及npn三极管q1 发射极分别经导线连接。复位电路的电源输出端继电器k1常闭触点端、稳压电源a的负极电源输出端4 脚和三路控制电路的触发子电路电源输入端可控硅vs1、vs2、vs3的阳极及继电器k2、k3、k4的负极电源输入端分别经导线连接。三路控制电路的触发子电路信号输出端二极管vd1、vd2、vd3正极和复位电路的信号输入端电容c2另一端经导线连接。充电桩本体的充电电源板a2三路电源输出端和三路控制电路的触发子电路继电器k2、k3、k4的两个控制电源输入端分别经导线连接。三路控制电路的触发子电路电源输出端继电器k2、k3、k4的两个常开触点端和充电桩本体的充电枪cz两根连接线分别经导线连接。三路控制电路的电源开关s、s1、s2两个接线端分别经导线串联在三路控制电路的触发子电路二极管vd1 负极及继电器k2负极电源输入端、二极管vd2负极及继电器k3负极电源输入端、二极管vd3负极及继电器k4负极电源输入端之间。
17.图1、2所示,本实用新型基于普通充电桩本体,应用中,充电者经手机扫码等后,充电桩本体内的主控板a3输出电源(220v)到充电电源板a2,充电电源板a2后续输出的三路不同电流充电电源进入充电桩配套的充电枪cz,充电者将充电桩本体的充电枪cz插入汽车的蓄电池充电插座内后就可为车辆蓄电池充电,充完电取出充电枪,主控板a3检测到后控制充电电源板a2失电,第三方应用软件对充电者的充电量进行计费完成全部充电流程。本新型中,220v交流电源进入稳压电源a的电源输入端后,稳压电源a 在其内部电路作用下3及4脚会输出稳定的12v直流电源进入复位电路的电源输入端,于是,复位电路处于得电工作状态。充电者将充电枪插入汽车蓄电池的充电插座内后,充电者根据自己车辆的蓄电池容量
(平时可经电动汽车说明书了解到蓄电池的容量数据)结合充电桩本体前端标记的充电电流数字、选择适应的充电电流。举例来说,当充电者的电动汽车蓄电池容量少只需要5a左右的充电电流时,那么充电者长按第一只电源开关s共4秒钟左右松开手,后续充电电源板a2就会输出5a左右电流直流电源为蓄电池充电;当充电者的电动汽车蓄电池容量较大需要10a左右的充电电流时,那么充电者长按第二只电源开关 s1共4秒钟左右松开手,后续充电电源板a2就会输出10a左右电流直流电源为蓄电池充电;当充电者的电动汽车蓄电池容量大需要15a左右的充电电流时,那么充电者长按第三只电源开关s2共4秒钟左右松开手,后续充电电源板a2就会输出15a左右电流直流电源为蓄电池充电。
18.图1、2所示,当充电者按下第一只电源开关s(或第二只电源开关s1、第二只电源开关s2)后,稳压电源a的4脚输出的低电平会同时进入复位电路的电容c2另一端(二极管vd1或vd2、vd3起到单向导通作用)及第一路控制电路的pnp三极管q2基极(或第二路控制电路的pnp三极管q3基极、第三路控制电路的pnp三极管q3基极)。复位电路中,当充电者没有按动第一只电源开关s(或第二只电源开关s1、第二只电源开关s2)时,时基集成电路a1和其外围元件电容c3、c1、可调电阻rp、电阻r1组成的单稳态触发器处于稳态,那么时基集成电路a1的3脚不输出高电平。当充电者按动一次第一只电源开关s(或第二只电源开关s1、第二只电源开关s2)后,12v电源负极会经电容c2耦合触发时基集成电路 a1的2脚,于是,单稳态触发器处于暂稳态,时基集成电路a1的3脚输出一段时间高电平(时间等于1.1* 电容c1的容量*{可调电阻rp 电阻r1的阻值})经电阻r2降压限流进入npn三极管q1的基极,npn三极管q1导通集电极输出低电平进入继电器k1负极电源输入端,继电器k1得电吸合其控制电源输入端和常闭触点端开路。由于三路控制电路的正极电源输入端和继电器k1常闭触点端连接,所以此刻三路控制电路会处于失电状态。2秒左右,时基集成电路a1的3脚停止输出电源后、继电器k1失电不再吸合其控制电源输入端和常闭触点端闭合,进而三路控制电路会处于得电工作状态。
19.图1、2所示,当充电者按动任何一只电源开关,间隔2秒钟三路控制电路得电工作后,假如充电者选择的充电电源是5a(或10a、15a),按动的是第一只电源开关s(或第二只电源开关s1、第三只电源开关s2),那么12v电源负极会进入pnp三极管q2(或q3、q4)的基极,于是,pnp三极管q2(或q3、q4) 导通集电极输出高电平经电阻r3(或r4、r5)降压限流触发可控硅vs1(或vs2、vs3)导通,进而继电器k2(或k3、k4)得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合,这样充电电源板a2输出的5a(或10a、5a)充电电源就会经充电桩本体的充电枪cz为电动汽车的蓄电池充电,充完电后取出充电枪,主控板a3检测到后控制充电电源板a2失电,第三方应用软件对充电者的充电量进行计费完成全部充电流程。本新型中,每次充电者充电前按动电源开关s(或s1、s2)后,会使三路控制电路失电2秒钟后再得电工作,是因为可控硅vs1、vs2、vs3具有自锁性,如果不暂时断开可控硅vs1或vs2、vs3 的阳极电源,那么继电器k2或k3、k4一直会得电吸合对下一位充电者的充电带来影响。本新型由于每次充电者按下电源开关s(或s1、s2)后,会使三路控制电路失电2秒钟再得电,那么2秒钟时间内,由于可控硅vs1、vs2、vs3的阳极电源断开,也就不会再保持导通(继电器k2或k3、k4失电),为下一位充电者分别按下电源开关s(或s1、s2)后,继电器k2、k3、k4分别得电吸合做好了准备,也就保证了整体电路的正常工作。电路中,可控硅vs1、vs2、vs3是型号mcr100

1的塑封单向可控硅;继电器 k1、k2、k3、k4是dc12v继电器;电阻r1、r2、r3、r4、r5阻值分别是
100ω、1k、1k、1k、1k;无极性电容c2、c3规格是0.01μf;极限电容c1型号是1μf/25v;可调电阻rp规格是2m(调节到1.8m 左右);npn三极管q1型号是9013;pnp三极管q2、q3、q4型号是9012;二极管vd1、vd2、vd3型号是 1n4007。
20.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言,显然本本实用新型限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
21.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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