CN108128176A - 一种电动汽车的充放电控制电路及电动车充放电连接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于汽车电子领域，提供了一种电动汽车的充放电控制电路及电动车充放电连接装置，该电路包括：开关K1、K2、S2、电阻RC、RD；K1、K2的一端分别为充电零线端、充电火线端，K1、K2的另一端分别为放电零线端、放电火线端，同时为车辆连接端口的零线端、火线端，充电地线端、放电地线端和车辆连接端口的地线端连接，车辆连接端口的地线端还与S2的公共端连接，S2的第一、第二导通端分别与RC、RD的一端连接，RC、RD的另一端为车辆连接端口的检测端。本发明将充电控制盒与充电插头连接的同时，在充电控制盒上设置放电插座，同时具备了充电连接功能和放电连接功能，精简了电动汽车的配备，易于收纳。
Description
技术领域
本发明属于汽车电子领域，尤其涉及一种电动汽车的充放电控制电路及电动车充放电连接装置。
背景技术
为了减少环境污染，当前倡导使用清洁能源，随之电动汽车的使用越来越普及，而电动汽车目前不仅是电力消费体，并且在一定程度上可与电网或负载进行互动，即电动汽车可根据环境进行充电或对外放电，于是衍生出V2G(vehicle-to-grid)技术与V2L(vehicle-to-load)技术等。
当具有可充电与放电功能的电动汽车充电时，需要使用充电连接装置并通过车辆接口进行充电；电动汽车放电时，需要使用放电连接装置并通过车辆接口进行放电。
然而，目前电动汽车的充电连接装置与放电连接装置均作为单独功能的连接装置配备于车辆，造成资源浪费、连接产品收纳困难等问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种电动汽车的充放电控制电路，旨在解决现有电动汽车的充电连接装置与放电连接装置作为单独功能的连接装置配备于车辆，造成资源浪费、收纳困难的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种电动汽车的充放电控制电路，所述电路包括：
开关K1、开关K2、开关S2、电阻RC、电阻RD；
所述开关K1、所述开关K2的一端分别为所述电路的充电零线端、充电火线端，所述开关K1、所述开关K2的另一端分别为所述电路的放电零线端、放电火线端，所述开关K1、所述开关K2的另一端还同时为所述电路的车辆连接端口的零线端、火线端，所述开关K1、所述开关K2的控制端与电动汽车的控制单元无线电连接，所述电路的充电地线端、放电地线端和车辆连接端口的地线端电连接，所述电路的车辆连接端口的地线端还与所述开关S2的公共端电连接，所述开关S2的第一导通端、第二导通端分别与所述电阻RC、所述电阻RD的一端电连接，所述电阻RC、所述电阻RD的另一端同时为所述电路的车辆连接端口的检测端；
所述开关K1、所述开关K2导通时，控制电动汽车进行充电，向电动汽车输入电能；所述开关K1、所述开关K2断开时，控制电动汽车进行放电，将车用高压电转换为市电；
所述开关S2控制所述电阻RC导通时，电动汽车的控制单元通过所述车辆连接端口的检测端检测到电动汽车当前为充电状态，并根据所述电阻RC的阻值判断最大充电电流；
所述开关S2控制所述电阻RD导通时，电动汽车的控制单元通过所述车辆连接端口的检测端检测到电动汽车当前为放电状态，并根据所述电阻RD的阻值判断最大放电电流。
本发明实施例的另一目的在于，提供一种电动车充放电连接装置，所述电动车充放电连接装置包括上述的电动车充放电控制电路，所述电动车充放电连接装置还包括：
充电插头，与所述充电插头连接的充电控制盒，所述充电控制盒上嵌有一放电插座，所述充电控制盒还通过缆线与车辆插头连接，所述车辆插头外部设有一开关控制部件；
所述充电插头为三相电插头，其零线插片、火线插片、地线插片分别对应与所述电路的充电零线端、充电火线端、充电地线端电连接；
所述放电插座为三相电插座，其零线槽、火线槽、地线槽分别对应与所述电路的放电零线端、放电火线端、放电地线端电连接；
所述车辆插头为多针脚接口，其多个针脚分别与所述车辆连接端口的零线端、火线端、地线端、检测端电连接；
所述开关K1、所述开关K2内置于所述充电控制盒中，所述开关S2、所述电阻RC、所述电阻RD内置于所述车辆插头中，所述开关S2的控制端与所述开关控制部件电连接；
当所述电路包括充放电条件检测单元时，所述车辆插头的一针脚与所述车辆连接端口的辅助检测端电连接，所述充放电条件检测单元内置于所述充电控制盒中
本发明实施例将充电控制盒与充电插头连接的同时，在充电控制盒上设置放电插座，同时具备了充电连接功能和放电连接功能，从而既可以在电动汽车充电时使用，也可以在电动汽车放电时使用，精简了电动汽车的配备，并且结构简单，使用方便，易于收纳。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电动汽车的充放电控制电路的结构图；
图2为本发明实施例提供的电动车充放电连接装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明实施例将放电插座的火线、零线、地线与充电控制盒的输出端并联，使其同时兼具了充放电连接控制功能，既可以在电动汽车充电时使用，也可以在电动汽车放电时使用，精简了电动汽车的配备，并且结构简单，使用方便。
图1示出了本发明实施例提供的电动汽车的充放电控制电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。
作为本发明一实施例，该电动汽车的充放电控制电路包括：
开关K1、开关K2、开关S2、电阻RC、电阻RD；
开关K1、开关K2的一端分别为电路的充电零线端N1、充电火线端L1，开关K1、开关K2的另一端分别为电路的放电零线端N2、放电火线端N2，开关K1、开关K2的另一端还同时为电路的车辆连接端口的零线端N3、火线端L3，开关K1、开关K2的控制端与电动汽车的控制单元无线电连接，电路的充电地线端PE1、放电地线端PE2和车辆连接端口的地线端PE3电连接，电路的车辆连接端口的地线端PE3还与开关S2的公共端电连接，开关S2的第一导通端、第二导通端分别与电阻RC、电阻RD的一端电连接，电阻RC、电阻RD的另一端同时为电路的车辆连接端口的检测端CC；
开关K1、开关K2导通时，控制电动汽车进行充电，向电动汽车输入电能；开关K1、开关K2断开时，控制电动汽车进行放电，将车用高压电转换为市电；
开关S2控制电阻RC导通时，电动汽车的控制单元通过车辆连接端口的检测端CC检测到电动汽车当前为充电状态，并根据电阻RC的阻值判断最大充电电流；
开关S2控制电阻RD导通时，电动汽车的控制单元通过车辆连接端口的检测端CC检测到电动汽车当前为放电状态，并根据电阻RD的阻值判断最大放电电流。
优选地，开关K1、开关K2均为继电器。开关S2为拨动开关、按键开关或按触开关。
作为本发明一优选实施例，开关K1、开关K2均可以通过无线通信模块与电动汽车的控制单元无线电连接。
作为本发明一优选实施例，该电动汽车的充放电控制电路还包括：
充放电条件检测单元11，用于检测电动汽车当前是否具备充电条件或放电条件，充放电条件检测单元的控制端与电动汽车的控制单元无线电连接，充放电条件检测单元的输出端为电路的车辆连接端口的辅助检测端CP。
进一步地，充放电条件检测单元11包括：
电阻R1、开关S1和供电控制器101；
供电控制器101的第一输出端、第二输出端分别与开关S1的第一导通端、第二导通端电连接，开关S1的公共端与电阻R1的一端电连接，电阻R1的另一端为充放电条件检测单元的输出端与供电控制器101的第三输出端电连接，开关S1的控制端为充放电条件检测单元的控制端。
作为本发明一实施例，供电控制器101的第一输出端可以配置输出脉冲宽度调制信号，供电控制器101的第二输出端可以配置输出24V±1V电压。
在本发明实施例中，充电时充电端口(充电零线端N1、充电火线端L1、充电地线端PE1)与电动汽车供电设备的供电插座2电连接，通过电动汽车的控制单元控制开关K1、开关K2关闭，电能通过充电端口、开关K1、开关K2、车辆连接端口输出给电动车辆，此时，放电端口带电，可以通过放电插座8a在充电的同时进行放电。
放电时，用户将用电器与放电端口(放电零线端N2、放电火线端L2、放电地线端PE2)电连接，电动汽车的控制单元控制开关K1、开关K2断开，充电端口不带电，电能通过车辆连接端口、放电端口输出给用电器，可以将电动汽车的高压电逆变为家用的220V电压向用电器供电。
当开关S2与电阻RC选通闭合时，电动汽车的控制单元可以通过车辆连接端口通过检测电阻RC的阻值来判断此时是否为充电状态，并可以通过电阻RC的阻值计算出充电电流的大小，例如检测到680Ω阻值，则代表充电电流≤16A，检测到220Ω阻值则代表充电电流≤32A等；
当开关S2与电阻RD选通闭合时，电动汽车的控制单元可以通过车辆连接端口通过检测电阻RD的阻值来判断此时是否为放电状态，并可以通过电阻RD的阻值计算出放电电流的大小。
电动汽车的控制单元可以根据充放电电流的大小控制开关K1、开关K2闭合或断开，起到充电控制和充电保护的作用。
另外，当开关S1控制电阻R1连接脉冲宽度调制信号(PWM)是，表示电动汽车此时已准备好充电了，当开关S1控制电阻R1连接24V±1V电压时，表示电动汽车此时还未准备好充电。
本发明实施例将放电插座的火线、零线、地线与充电控制盒的输出端并联，使其同时兼具了充放电连接控制功能，既可以在电动汽车充电时使用，也可以在电动汽车放电时使用，精简了电动汽车的配备，并且结构简单，使用方便。
图2示出了本发明实施例提供的电动车充放电连接装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。
作为本发明一实施例，该电动车充放电连接装置包括上述任一实施例中的电动车充放电控制电路，该电动车充放电连接装置还包括：
充电插头4，与充电插头4连接的充电控制盒8，充电控制盒8上嵌有一放电插座8a，充电控制盒8还通过缆线6与车辆插头10连接，车辆插头10外部设有一开关控制部件10a；
充电插头4为三相电插头，其零线插片、火线插片、地线插片分别对应与电路的充电零线端N1、充电火线端L1、充电地线端PE1电连接；
放电插座8a为三相电插座，其零线槽、火线槽、地线槽分别对应与电路的放电零线端N2、放电火线端L2、放电地线端PE2电连接；
车辆插头10为多针脚接口，其多个针脚分别与车辆连接端口的零线端N3、火线端L3、地线端PE3、检测端CC电连接；
开关K1、开关K2内置于充电控制盒8中，开关S2、电阻RC、电阻RD内置于车辆插头10中，开关S2的控制端与开关控制部件10a电连接；
当电路包括充放电条件检测单元11时，车辆插头10的一针脚与车辆连接端口的辅助检测端CP电连接，充放电条件检测单元11内置于充电控制盒8中。
可选地，充电插头4与充电控制盒8通过缆线6连接或直接连接。
在本发明实施例中，充电时将充电插头4与电动汽车供电设备的供电插座2接合，车辆插头10与电动车辆C的充电接口12连接(当然，该充电接口12与电动车辆的控制单元有直接或间接的电连接关系)，通过电动汽车的控制单元控制开关K1、开关K2关闭，电能通过充电插头4、开关K1、开关K2、车辆插头10输出给电动车辆，此时，放电插座8a带电，可以通过放电插座8a在充电的同时进行放电。
放电时，用户将用电器与放电插座8a接合，电动汽车的控制单元控制开关K1、开关K2断开，充电插头4不带电，电能通过车辆插头10、放电插座8a输出给用电器，电动汽车的高压电逆变为家用的220V电压向用电器供电。
为了便于收纳，可以将放电插座8a设置在充电控制盒8靠近充电插头4的位置，以便于在收纳时，将充电插头4插在放电插座8a上，节省体积。
电动汽车可以通过车辆插头10通过检测电阻值判断当前是充电状态还是放电状态，并根据电阻值计算充/放电电流的大小。根据充放电电流的大小控制开关K1、开关K2闭合或断开，起到充电控制和充电保护的作用。
另外，电动汽车还可以通过车辆插头10的CP端检测是否具备充电条件，可以进行充电了。
本发明实施例将充电控制盒与充电插头连接的同时，在充电控制盒上设置放电插座，同时具备了充电连接功能和放电连接功能，从而既可以在电动汽车充电时使用，也可以在电动汽车放电时使用，精简了电动汽车的配备，并且结构简单，使用方便，易于收纳。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电动汽车的充放电控制电路，其特征在于，所述电路包括：
开关K1、开关K2、开关S2、电阻RC、电阻RD；
所述开关K1、所述开关K2的一端分别为所述电路的充电零线端、充电火线端，所述开关K1、所述开关K2的另一端分别为所述电路的放电零线端、放电火线端，所述开关K1、所述开关K2的另一端还同时为所述电路的车辆连接端口的零线端、火线端，所述开关K1、所述开关K2的控制端与电动汽车的控制单元无线电连接，所述电路的充电地线端、放电地线端和车辆连接端口的地线端电连接，所述电路的车辆连接端口的地线端还与所述开关S2的公共端电连接，所述开关S2的第一导通端、第二导通端分别与所述电阻RC、所述电阻RD的一端电连接，所述电阻RC、所述电阻RD的另一端同时为所述电路的车辆连接端口的检测端；
所述开关K1、所述开关K2导通时，控制电动汽车进行充电，向电动汽车输入电能；所述开关K1、所述开关K2断开时，控制电动汽车进行放电，将车用高压电转换为市电；
所述开关S2控制所述电阻RC导通时，电动汽车的控制单元通过所述车辆连接端口的检测端检测到电动汽车当前为充电状态，并根据所述电阻RC的阻值判断最大充电电流；
所述开关S2控制所述电阻RD导通时，电动汽车的控制单元通过所述车辆连接端口的检测端检测到电动汽车当前为放电状态，并根据所述电阻RD的阻值判断最大放电电流。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关K1、所述开关K2均通过无线通信模块与电动汽车的控制单元无线电连接。
3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关K1、所述开关K2均为继电器。
4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关S2为拨动开关、按键开关或按触开关。
5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：
充放电条件检测单元，用于检测电动汽车当前是否具备充电条件或放电条件，所述充放电条件检测单元的控制端与电动汽车的控制单元无线电连接，所述充放电条件检测单元的输出端为所述电路的车辆连接端口的辅助检测端。
6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述充放电条件检测单元包括：
电阻R1、开关S1和供电控制器；
所述供电控制器的第一输出端、第二输出端分别与所述开关S1的第一导通端、第二导通端电连接，所述开关S1的公共端与所述电阻R1的一端电连接，所述电阻R1的另一端为所述充放电条件检测单元的输出端与所述供电控制器的第三输出端电连接，所述开关S1的控制端为所述充放电条件检测单元的控制端。
7.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述供电控制器的第一输出端输出脉冲宽度调制信号，所述供电控制器的第二输出端输出24V±1V电压。
8.一种电动车充放电连接装置，其特征在于，所述电动车充放电连接装置包括如权利要求1-7任一项所述的电动车充放电控制电路，所述电动车充放电连接装置还包括：
充电插头，与所述充电插头连接的充电控制盒，所述充电控制盒上嵌有一放电插座，所述充电控制盒还通过缆线与车辆插头连接，所述车辆插头外部设有一开关控制部件；
所述充电插头为三相电插头，其零线插片、火线插片、地线插片分别对应与所述电路的充电零线端、充电火线端、充电地线端电连接；
所述放电插座为三相电插座，其零线槽、火线槽、地线槽分别对应与所述电路的放电零线端、放电火线端、放电地线端电连接；
所述车辆插头为多针脚接口，其多个针脚分别与所述车辆连接端口的零线端、火线端、地线端、检测端电连接；
所述开关K1、所述开关K2内置于所述充电控制盒中，所述开关S2、所述电阻RC、所述电阻RD内置于所述车辆插头中，所述开关S2的控制端与所述开关控制部件电连接；
当所述电路包括充放电条件检测单元时，所述车辆插头的一针脚与所述车辆连接端口的辅助检测端电连接，所述充放电条件检测单元内置于所述充电控制盒中。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述充电插头与所述充电控制盒通过缆线连接或直接连接。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述充电插头和所述放电插座在收纳时可插接放置。
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