一种便携式双向直流充电器的制作方法

一种便携式双向直流充电器
[技术领域]
[0001]
本实用新型涉及电动汽车充电装置，尤其涉及一种便携式双向直流充电器。
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背景技术：
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[0002]
随着电动汽车的普及，现有的直流大功率充电和交流小功率充电不能完全满足所有的充电需求。小功率直流充电器替代车载充电机，交流充电桩，可以直接减少车辆的成本。小功率直流充电器类似于交流缆上的充电器，直接将交流电流转换成给电动汽车充电的直流电，并且实现实时充电控制。小功率直流充电器还可以随车使用，便于携带，可以随时应急补电，有利于分散用电，减少集中式大功率直流充电桩供电压力。
[0003]
车辆使用小功率直流便携式充电器替代车载充电机，交流慢充桩和模式二缆上交流充电盒后。社会上已经存量的交流充电桩如果拆除是社会资源的浪费。应该将存量资源利用起来。
[0004]
随着人们户外出行的需求增加，需要在户外进行一些交流用电设备的供电，但是电动汽车的动力电池是直流电。传统的车载逆变器也提供交流220v的输出，但是取电方式是从低压蓄电池取电。低压蓄电池的存储电量较小。因此需要车载dc/dc变换器先从动力电池取电到低压蓄电池，然后再从低压蓄电池通过车载逆变器转换为交流220v给随车交流用电设备供电。在两级能量转换的过程中会带来能量的损耗，而且车载逆变器一般功率较小，仅为几百瓦左右。
[0005]
综上所述，传统的小功率直流便携式充电器功能单一、适应性差。
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技术实现要素：
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[0006]
本实用新型要解决的技术问题是提供一种适应性好的便携式双向直流充电器。
[0007]
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种便携式双向直流充电器，包括直流充电器、第一交流电缆线和充电枪、第二交流电缆线和/ 或第三交流电缆线，充电枪与直流充电器的直流侧连接；直流充电器包括主体和第一电连接器，第一电连接器与直流充电器主体的交流侧连接；第一交流电缆线的第一端包括交流插头、第二端包括第二电连接器，第二电连接器与第一电连接器可拆卸连接；第二交流电缆线的第一端包括交流放电排插，第二端包括第三电连接器，第三电连接器与第一电连接器可拆卸连接；第三交流电缆线的第一端包括交流枪头，第二端包括第四电连接器，第四电连接器与第一电连接器可拆卸连接。
[0008]
以上所述的便携式双向直流充电器，直流充电器主体包括交直流双向转换单元、交流充电控制器和直流充电控制器；交直流双向转换单元ac/dc电路的控制端接交流充电控制器的控制信号输出端，交直流双向转换单元dc/dc电路的控制端接直流充电控制器的控制信号输出端。
[0009]
以上所述的便携式双向直流充电器，第一电连接器为插座，包括5个插孔，第一插孔、第二插孔和第三插孔分别接交直流双向转换单元ac/dc电路交流侧的火线、零线和地
线；第四插孔和第五插孔分别接交流充电控制器的反向放电信号线和交流桩检测信号线。
[0010]
以上所述的便携式双向直流充电器，第二电连接器、第三电连接器和第四电连接器为插头，第二电连接器包括三个插销，第二电连接器的第一插销、第二插销和第三插销分别接第一交流电缆线的火线、零线和地线；第三电连接器包括四个插销，第三电连接器的第一插销、第二插销、第三插销和第四插销分别接第二交流电缆线的火线、零线、地线和反向放电信号线；第四电连接器包括四个插销，第四电连接器的第一插销、第二插销、第三插销和第五插销分别接第三交流电缆线的火线、零线、地线和交流桩检测信号线。
[0011]
以上所述的便携式双向直流充电器，充电枪分别连接交直流双向转换单元 dc/dc电路的直流充电线和直流充电控制器的bms通信线。
[0012]
本实用新型可以在不同的工作模式下工作，工作适应性好。
[附图说明]
[0013]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0014]
图1是本实用新型实施例便携式双向直流充电器的电路框图。
[0015]
图2是本实用新型实施例便携式双向直流充电器的分解图。
[0016]
图3是本实用新型实施例反向放电信号线检测示意图。
[具体实施方式]
[0017]
本实用新型实施例便携式双向直流充电器的结构如图1和图2所示，包括直流充电器、充电枪、第一交流电缆线、第二交流电缆线和第三交流电缆线。第一交流电缆线、第二交流电缆线和第三交流电缆线可根据需要选择性地使用。
[0018]
直流充电器包括主体20和插座21，充电枪30通过直流线缆31与直流充电器主体20的直流侧连接，插座21与直流充电器主体20的交流侧连接。
[0019]
直流充电器主体20包括交直流双向转换单元22、交流充电控制器23和直流充电控制器24。交直流双向转换单元22ac/dc电路的控制端接交流充电控制器23的控制信号输出端，交直流双向转换单元22dc/dc电路的控制端接直流充电控制器24的控制信号输出端。
[0020]
插座21有5个插孔，第一插孔、第二插孔和第三插孔分别接交直流双向转换单元ac/dc电路交流侧的火线、零线和地线。第四插孔接交流充电控制器23 的反向放电信号线25，第五插孔接交流充电控制器23的交流桩检测信号线26。
[0021]
第一交流电缆线包括交流插头10、线缆12和插头11，插头11与插座21 为可拆卸连接。插头11包括三个插销，插头11的第一插销、第二插销和第三插销分别接线缆12的火线、零线和地线。
[0022]
第二交流电缆线包括交流放电排插50、线缆52和插头51，插头51与插座 21为可拆卸连接。插头51包括四个插销，插头51的第一插销、第二插销、第三插销和第四插销分别接线缆52的火线、零线、地线和反向放电信号线53。如图3所示，本实施例中，交流控制器的有一个端口通过一个上拉电阻r1接到控制器内部的5v供电，该端口连接到插座21中的a点，a点也与交流控制器的端口相连。插座21中还有一个b点连接交流充电控制器的地gnd。ab两点及其连接线组成了反向放电信号线25。当插座21与插头11、61相连时，ab两点在插头11、16内是悬空的，此时反向放电信号线检测端口电平为上拉电平5v，认为此时没有检测到有
效的放电信号。当插座21与插头51相连时，ab两点通过 53在排插50中被短接起来，因此交流充电控制器中反向放电检测端口电平被短接地，检测电平为0v，认为此时检测到有效的反电信号。
[0023]
第三交流电缆线包括交流枪头60，线缆62和插头61，插头61与插座21 为可拆卸连接。插头61包括四个插销，插头61的第一插销、第二插销、第三插销和第五插销分别接线缆62的火线、零线、地线和交流桩检测信号线63。线缆62交流桩检测信号线63与交流枪头60的交流桩检测端子连接。
[0024]
充电枪30分别连接交直流双向转换单元dc/dc电路的直流充电线和直流充电控制器24的bms通信线。
[0025]
本实用新型以上实施例的工作过程如下：
[0026]
当双向小功率直流充电器主体20的插座21与带交流插头的第一交流电缆线的插头11连接时。在双向小功率直流充电器的交流控制器23检测不到反向放电信号和交流桩cccp检测控制信号，识别到此时双向小功率直流充电器工作在正向充电模式。此时交流插头10与用户侧交流三眼插座100相连，并获得交流单相市电作为输入。交流电通过线缆12和插头11、插座21进入交直流功率转换单元22的交流侧。
[0027]
当直流充电控制器24检测到直流侧直流枪头30已经与车辆端电动汽车的枪座相连后，开始与车辆端bms车辆控制器进行通信。通信正常后直流充电控制器24控制交直流功率转换单元22将交流侧能量转换为直流能量并通过直流电缆线31、直流枪头30、车辆电动汽车的枪座对电动汽车动力电池进行充电。
[0028]
当双向小功率直流充电器主体20的插座21与带交流放电排插的第二交流电缆线的插头51连接时。向小功率直流充电器的交流控制器23检测不到交流桩 cccp检测控制信号但能检测到反向放电信号，识别到此时双向小功率直流充电器工作在反向放电模式。交流放电排插50和用户侧交流用电设备连接，当直流充电控制器24检测到直流侧直流枪头30已经与车辆端电动汽车的枪座相连后，开始与车辆端bms车辆控制器进行通信。通信正常后直流充电控制器24控制交直流功率转换单元22将从电动汽车动力电池获取的直流能量转换为交流能量。交流电通过交流线缆52和插头51、插座21给交流放电排插50的用户侧交流用电设备供电。
[0029]
当双向小功率直流充电器主体20的插座21与带交流枪头的第三交流电缆线的插头61连接时。同时将交流枪头60与交流充电桩的接口相连。此时双向小功率直流充电器的交流控制器23检测不到反向放电信号，但能检测到交流桩的 cc/cp检测控制信号，识别此时双向小功率直流充电器工作在从交流充电桩取电的充电模式。cc/cp信号从交流充电桩通过线缆62中的交流桩检测信号线63、插头61和插座21传送到交流充电控制器23。交流充电控制器23通过cc/cp信号与交流充电桩里的交流控制器通信，让交流充电桩200供应单相交流市电。当直流充电控制器24检测到直流侧直流枪头30已经与车辆端电动汽车的枪座相连后，与车辆端bms车辆控制器进行通信。通信正常后直流充电控制器24控制交直流功率转换单元22将交流侧能量转换为直流能量并通过直流电缆线31、直流枪头30、车辆电动汽车的枪座向电动汽车动力电池充电。充电过程中直流充电控制器24和交流充电控制器23实时检测充电是否正常。当检测到异常后，直流充电控制器24和交流充电控制器23可以终止充电流程。
[0030]
本实用新型以上实施例的有益效果是，双向小功率直流充电器可以适应正反向给电动汽车充放电需求，便于随车携带随时补电用电。双向小功率直流充电器可以通过检测交流端口连接的不同交流侧电缆线，可以确定当前的应用场景，在对应的工作模式下工作。可以实现正向从交流插座取电给电动汽车直流充电，或者正向从交流充电桩取电给电动汽车直流充电，或者反向从电动汽车动力电池取电，逆变给交流排插相连的交流负载供电。

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