一种交流充电桩的制作方法

2021-02-03 12:02:43|

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一种交流充电桩
所属技术领域
[0001]
本实用新型属于交流充电领域，具体涉及一种交流充电桩。

背景技术：

[0002]
目前纯电动技术逐渐成熟，新能源汽车已经实现普及应用，有的用户有购买第二辆纯电动车的需求，若用户前期申请的可用负载容量无法扩容，且可用容量只能满足一辆纯电动车满功率充电需求，若用户再购买一辆纯电动车，因线路负载容量限制，将无法实现两辆车同时充电。因此，设计一种具有功率分配功能且带双枪的交流充电桩，只有一台车充电时可以实现大功率（额定功率）输出充电，两辆车同时充电时可以实现同时分别对两台车小功率（1/2额定功率）输出充电，对提高电动汽车的充电便利性具有至关重要的作用。

技术实现要素：

[0003]
本实用新型提供了一种交流充电桩，用于实现一个充电桩对多个车辆进行充电。
[0004]
本实用新型的技术方案为：
[0005]
本实用新型提供了一种交流充电桩，包括：多个充电枪、供电控制装置及用于与多个充电枪一一对应连接的多组控制导引电路，多组控制导引电路并联设置，各组所述控制导引电路均包括：
[0006]
与交流充电桩的火线连接的第一接触器以及与交流充电桩的零线连接的第二接触器，所述第一接触器和所述第二接触器连接所述供电控制装置；与交流充电桩的地线连接的cc信号连接确认电路以及与所述供电控制装置连接的cp信号检测电路；每一组控制导引电路中的cp信号检测电路均具有供所述供电控制装置进行电压检测的第一检测点；
[0007]
在任意一组控制导引电路通过充电枪与待充电设备连接时，所述供电控制装置具体执行：在检测到第一检测点的电压由12v切换为9v时，控制相应的cp信号检测电路中的第一开关由+12v连接状态切换为pwm连接状态，并输出包含有pwm占空比值的pwm信号，所述pwm占空比值是基于待充电设备的总数量划分获得的；进一步地，在检测到所述第一检测点的电压由9v变化为6v时，控制相应的第一接触器和第二接触器闭合。
[0008]
优选地，每一组控制导引电路中的所述cc信号连接确认电路均包括：
[0009]
与交流充电桩的地线相连的第二开关，与所述第二开关相连的第二电阻，以及与所述第二开关并联设置的第三电阻；所述第二电阻还用于通过线束与待充电设备的cc信号端相连。
[0010]
优选地，每一组控制导引电路中的所述cp信号检测电路均包括：
[0011]
与所述供电控制装置1的+12v电压输出端或pwm信号输出端相连的第一开关，一端与所述第一开关相连的第一电阻；所述第一电阻的另一端用于通过线束与待充电设备的控制导引电路中的cp信号端相连；所述第一开关通过线束与所述供电控制装置连接；
[0012]
且所述第一电阻和控制导引电路中的cp信号端的一端的还通过线束与所述供电控制装置1连接，以形成供所述供电控制装置进行电压检测的第一检测点。
[0013]
优选地，每个充电枪的最大输出功率相同，若所述供电控制装置同时检测到存在两个及以上第一检测点的电压由12v切换为9v，确定存在两个及以上待充电设备，则供电控制装置均分pwm占空比值，并向各个待充电设备输出包含均分后的pwm占空比值的pwm信号，使各个对应的充电枪以小功率模式工作；
[0014]
所述供电控制装置在检测到仅存在一个第一检测点的电压由12v切换为9v时，确定仅存在一个待充电设备，则供电控制装置向一个待充电设备输出包含最大占空比值的pwm信号，使对应的一个充电枪以单枪大功率模式工作。
[0015]
本实用新型的有益效果为：
[0016]
本实施例的上述充电桩，在单枪工作模式下，能够以额定功率满载输出快速充电，在多枪（n枪）工作模式下，满足供电系统功率要求，自动调节功率分配，使每路充电枪以1/n额定功率输出。该方案实现了前端电网负载容量无法变更的情况下的多台车辆灵活、快速充电。
附图说明
[0017]
图1本实用新型中的交流充电桩的结构框图。
具体实施方式
[0018]
下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0019]
如图1，本实用新型实施例提供了一种交流充电桩，包括：
[0020]
多个充电枪、供电控制装置及用于与多个充电枪一一对应连接的多组控制导引电路，多组控制导引电路并联设置，各组所述控制导引电路均包括：
[0021]
与交流充电桩的火线l连接的第一接触器（图1中的接触器k1和k1
’
）以及与交流充电桩的零线连n接的第二接触器（图1中的接触器k2和k2
’
），所述第一接触器和所述第二接触器连接所述供电控制装置1；与交流充电桩的地线pe连接的cc信号连接确认电路2以及与所述供电控制装置1连接的cp信号检测电路3；每一组控制导引电路中的cp信号检测电路3均具有供所述供电控制装置1进行电压检测的第一检测点（图1中的检测点1和检测点1
’
）；在任意一组控制导引电路通过充电枪与待充电设备连接时，所述供电控制装置1具体执行：在检测到第一检测点（检测点1和/或检测点1
’
）的电压由12v切换为9v时，控制相应的cp信号检测电路3中的第一开关由+12v连接状态切换为pwm连接状态，并输出包含有pwm占空比值的pwm信号，所述pwm占空比值是基于待充电设备总数量划分获得的；进一步地，在检测到所述第一检测点的电压由9v变化为6v时，控制相应的第一接触器和第二接触器闭合。
[0022]
如图1所示，本实施例中，以设计的控制导引电路为两组进行详细说明。两组控制导引电路并联在交流充电桩的火线、零线和地线输出端。
[0023]
其中，每一组控制导引电路中的所述cc信号连接确认电路2均包括：
[0024]
与交流充电桩的地线pe相连的第二开关（图1中的开关s2和s2
’
），与所述第二开关相连的第二电阻（图1中的电阻rc和rc
’
），以及与所述第二开关并联设置的第三电阻（图1中
的电阻r3和r3
’
）；所述第二电阻还用于通过线束与待充电设备的cc信号端相连。
[0025]
每一组控制导引电路中的所述cp信号检测电路3均包括：与所述供电控制装置1的+12v电压输出端或pwm信号输出端相连的第一开关（图1中的单刀双掷开关s1和s1
’
），一端与所述第一开关相连的第一电阻（图1中的电阻r1和r1
’
）；所述第一电阻的另一端用于通过线束与待充电设备的控制导引电路中的cp信号端相连；所述第一开关通过线束与所述供电控制装置1连接；且所述第一电阻和控制导引电路中的cp信号端的一端的还通过线束与所述供电控制装置1连接，以形成供所述供电控制装置1进行电压检测的第一检测点。
[0026]
供电控制装置1通过向第一开关发出信号，使第开关选择性地从12v连接状态切换到pwm连接状态，或者，从pwm连接状态切换到12v连接状态。
[0027]
另外，本实施例中，每个充电枪的最大输出功率相同，若所述供电控制装置1同时检测到存在两个及以上第一检测点的电压由12v切换为9v，确定存在两个及以上待充电设备，则供电控制装置1均分pwm占空比，并向各个待充电设备输出包含均分后的pwm占空比值的pwm信号，使各个对应的充电枪以小功率模式工作；所述供电控制装置1在检测到仅存在一个第一检测点的电压由12v切换为9v时，确定仅存在一个待充电设备，则供电控制装置1向一个待充电设备输出包含最大占空比值的pwm信号，使对应的一个充电枪以单枪大功率模式工作。
[0028]
如图1，本实施例中，以设计的控制导引电路为两组进行详细说明，本实施例所设计的具有功率分配功能的交流充电桩包括供电控制装置1，单刀双掷开关s1（第一开关），电阻r1（第一电阻），电阻r1'（第一电阻），电阻r3（第三电阻），开关s2'（第二开关），电阻rc'（第二电阻），电阻rc（第二电阻），开关s2（第二开关），电阻r3（第三电阻），地线（pe），零线（n），火线（l），继电器k2（第二继电器），继电器k1（第一继电器），继电器k1'（第一继电器），继电器k2'（第二继电器），单刀双掷开关s1'（第一开关）等部分，其中各电阻选型和各开关选型参考gb/t18487.1-2015进行选择。
[0029]
本实施例中，该充电桩包括单枪充电模式和双枪充电模式。
[0030]
其中，单枪充电模式包括两种，单枪充电模式一具体为：当供电控制装置1只检测到检测点1的电压峰值为6v或9v状态时，供电控制装置1控制单刀双掷开关s1由+12v状态切换到pwm状态，供电控制装置1将单刀双掷开关s1对应回路的pwm占空比值调节为大功率输出对应的占空比值，输出条件满足后，供电控制装置1控制继电器k1、继电器k2闭合，充电桩以单枪大功率工作模式工作。
[0031]
单枪充电模式二具体为：当供电控制装置1只检测到检测点1'的电压峰值为6v或9v状态时，供电控制装置1控制单刀双掷开关s1'由+12v状态切换到pwm状态，供电控制装置将单刀双掷开关s1'对应回路的pwm占空比值调节为大功率输出对应的占空比值，输出条件满足后，供电控制装置1控制继电器k1'、继电器k2'闭合，充电桩以单枪大功率工作模式工作。
[0032]
双枪充电模式具体为：当供电控制装置1检测到检测点1和检测点1'的电压峰值都为6v或9v状态时，单刀双掷开关s1和单刀双掷开关s1'都由+12v状态切换到pwm状态，供电控制装置将两路pwm占空比值都调节为小功率输出对应的占空比值，输出条件满足后，控制装置1控制继电器k1、继电器k1'、继电器k2、继电器k2'闭合，充电桩以双枪小功率工作模式工作。
[0033]
总结来说，上述实施例解决了因输入限制不能实现同时给两台新能源车充电。该设计具备两个充电枪，当检测到两个充电枪连接车辆时，充电桩的两路输出功率按总功率进行平均分配，当检测到只有任何一个充电枪头连接车辆时，充电桩可以实现满功率输出。
[0034]
所述供电控制装置1能够同时检测两路cp信号的电压状态，通过两路第一检测点电压的大小判定外接待充电设备数量的识别，从而控制cp信号占空比大小，达到调节功率的目的。
[0035]
当两路第一检测点的电压都不处于充电连接状态范围时，两路第一继电器和第二继电器都处于断开状态，充电桩处于待机状态；当只有一路第一检测点的电压处于充电连接状态范围时，供电控制装置1调节pwm占空比值为大功率对应的大小进行输出；当第一检测点电压处于可充状态范围时，供电控制装置1控制该路第一继电器和第二继电器闭合，充电桩处于单枪大功率工作模式；当两路第一检测点的电压都处于充电连接状态范围时，供电控制装置1调节pwm占空比值为小功率对应的大小进行输出，当第一检测点电压处于可充状态范围时，供电控制装置1控制该路第一继电器和第二继电器闭合，充电桩处于双枪小功率工作模式。
[0036]
本专利设计的交流充电桩解决了因输入电流限制不能实现同时给两台新能源充电的问题，并且在单枪工作模式下能够以大功率（额定功率）输出。
[0037]
同时，本实施例中，由于各路控制导引电路和充电桩的零线n之间设置有第二接触器，对于不需要对外供电的充电枪来说，由于其对应的第二接触器处于断开状态，使得该充电枪不会带电，可以保障充电安全，防止充电枪带电造成人身损害或财产损失。
[0038]
上述实施例只对其中一些本实用新型的一个或多个实施例进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本实用新型可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本实用新型精神及范围的情况下，本实用新型可能涵盖各种的修改与替换。

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