CN111525356A - 兼容对外放电和对车充电功能的充电枪及充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种兼容对外放电和对车充电功能的充电枪及充电装置，涉及电动汽车充电技术领域，能够供电插头、控制盒、插座及充电插头集成为一体化结构，具有携带方便、使用灵活的特点。该充电枪包括供电插头、控制盒、插座及充电插头，供电插头、控制盒和充电插头通过主线依次串联，插座与主线并联连接；供电插头连接供电车辆，用于从供电车辆获取电能；插座用于将获取的电能通过插座输出给负载设备；控制盒用于控制主线的通断状态，在主线导通时将电能通过充电插头输出给充电车辆。该充电装置包括上述方案所提的兼容对外放电和对车充电功能的充电枪。

Description

兼容对外放电和对车充电功能的充电枪及充电装置
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，尤其涉及一种兼容对外放电和对车充电功能的充电枪及充电装置。
背景技术
目前，为了满足电动汽车对外供电需求，电动汽车一般具有交流充电功能、V2L(车对负载)放电功能以及车对车(V2V)放电功能，车对车充电方案和车对负载放电方案均已被广泛应用，车对车充电是通过将电动汽车的直流电逆变成三相交流高压电给另外一辆车充电，车对负载放电是指通过插座为一般用电设备供电。
现有技术中，车对车充电方案中的充电枪设备与放电枪设备互为一体结构，车对负载放电方案中的充电枪设备与插座也互为一体结构，若用户同时存在车对车充电方案需求和车对负载放电方案的使用需求，需要同时携带上述两种设备根据需求选择使用。可见，对用户来说同时携带上述两种设备存在携带不便，使用不灵活的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种兼容对外放电和对车充电功能的充电枪及充电装置，能够供电插头、控制盒、插座及充电插头集成为一体化结构，具有携带方便、使用灵活的特点。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种兼容对外放电和对车充电功能的充电枪，包括供电插头、控制盒、插座及充电插头，所述供电插头、所述控制盒和所述充电插头通过主线依次串联，所述插座与主线并联连接；
所述供电插头连接供电车辆，用于从供电车辆获取电能；
所述插座用于将获取的电能通过插座输出给负载设备；
所述控制盒用于控制主线的通断状态，在主线导通时将电能通过所述充电插头输出给充电车辆。
优选地，所述插座与所述控制盒采用一体成型设计结构。
优选地，所述供电插头和所述充电插头均由枪芯和手柄组成，所述枪芯包括CC端子、CP端子、L1端子、PE端子、N端子、电连接模块和充电模块，所述L1端子与主线中的火线连接，所述N端子与主线中的零线连接，所述PE端子与主线中的地线连接；
所述电连接模块用于通过CC端子检测与车载充电机的电连接状态；
所述充电模块用于在所述电连接模块确认电连接后执行充电动作。
较佳地，所述控制盒包括火线开关、零线开关、开关控制器和检测模块，所述火线开关和所述零线开关对应设在主线中的火线和零线上，所述开关控制器的一端通过检测模块与充电插头中的充电模块连接，所述开关控制器的另一端分别与所述火线开关和所述零线开关连接；
所述开关控制器在收到充电插头中充电模块的电连接确认信号后，控制火线开关和零线开关闭合，否则控制火线开关和所述零线开关断开。
进一步地，插座的火线端与处于火线开关和L1端子之间主线中的火线连接，插座的零线端与处于零线开关和N端子之间主线中的零线连接，插座的接地端与主线中的地线连接。
进一步地，所述检测模块包括电压转换模块、PWM模块、开关S1、电阻R1和电压检测点，电压检测点的一端分别与开关控制器和电阻R1连接，电阻R1通过开关S1与PWM模块的一端串联，PWM模块的另一端与开关控制器连接，电压检测点的另一端通过充电插头中的充电模块依次与充电车辆中的车辆检测控制单元、充电插头中的电连接模块连接，所述电连接模块通过电阻RC与主线中的地线连接；
所述开关控制器用于根据电压检测点检测到的电压值控制火线开关和零线开关的开合状态。
进一步地，所述车辆检测控制单元包括车辆检测控制模块、电阻R2、电阻R3和控制开关S2，电阻R2和电阻R3的一端与充电插头中的充电模块并联，电阻R3的另一端接地，电阻R2的另一端通过控制开关S2接地，车辆检测控制模块的一端与控制开关S2连接，车辆检测控制模块的另一端与充电插头中的电连接模块连接。
与现有技术相比，本发明提供的兼容对外放电和对车充电功能的充电枪具有以下有益效果：
本发明提供的兼容对外放电和对车充电功能的充电枪，由供电插头、控制盒、插座及充电插头组成，其中，充电插头、控制盒和充电插头通过主线依次串联，然后再将插座与主线并联，在提供车对负载放电方案时可将供电插头与供电车辆连接，使得供电车辆中的电能能够通过主线输出至插座提供给外接负载设备。在提供车对车充电方案时，除了需将供电插头与供电车辆连接之外，还要将充电插头与充电车辆连接，同时利用控制盒控制主线的通断状态，并在主线导通时将供电车辆中的电能通过充电插头输出给充电车辆。
可见，本发明中的供电插头、控制盒、插座及充电插头集成为一体化结构，在提供车对负载放电和车对车充电方案时，无需对充电枪进行组装拆卸，具有携带方便、使用灵活的特点。
本发明的第二方面提供一种充电装置，包括上述技术方案所述的兼容对外放电和对车充电功能的充电枪。
与现有技术相比，本发明提供的充电装置的有益效果与上述技术方案提供的兼容对外放电和对车充电功能的充电枪的有益效果相同，在此不做赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例一中兼容对外放电和对车充电功能的充电***构示意图；
图2为本发明实施例一中兼容对外放电和对车充电功能的充电枪的电路图。
1-供电插头， 2-充电插头；
3-控制盒， 4-插座；
5-主线。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1，本实施例提供一种兼容对外放电和对车充电功能的充电枪，包括供电插头1、控制盒3、插座4及充电插头2，供电插头1、控制盒3和充电插头2通过主线5依次串联，插座4与主线5并联连接；供电插头1连接供电车辆，用于从供电车辆获取电能；插座4用于将获取的电能通过插座4输出给负载设备；控制盒3用于控制主线5的通断状态，在主线5导通时将电能通过充电插头2输出给充电车辆。
本实施例提供的兼容对外放电和对车充电功能的充电枪，由供电插头1、控制盒3、插座4及充电插头2组成，其中，充电插头2、控制盒3和充电插头2通过主线5依次串联，然后再将插座4与主线5并联，在提供车对负载放电方案时可将供电插头1与供电车辆连接，使得供电车辆中的电能能够通过主线5输出至插座4提供给外接负载设备。在提供车对车充电方案时，除了需将供电插头1与供电车辆连接之外，还要将充电插头2与充电车辆连接，同时利用控制盒3控制主线5的通断状态，并在主线5导通时将供电车辆中的电能通过充电插头2输出给充电车辆。
可见，本实施例中的供电插头1、控制盒3、插座4及充电插头2集成为一体化结构，在提供车对负载放电和车对车充电方案时，无需对充电枪进行组装拆卸，具有携带方便、使用灵活的特点。
上述实施例中的插座4与控制盒3采用一体成型设计结构。优选地，插座4选用国标插座。且控制盒3上设有电源显示灯、车队车充电显示灯、对外放电灯、各故障灯。
请参阅图1，上述实施例中的供电插头1和充电插头2均由枪芯和手柄组成，枪芯包括CC端子、CP端子、L1端子、PE端子、N端子、电连接模块和充电模块，L1端子与主线5中的火线连接，N端子与主线5中的零线连接，PE端子与主线5中的地线连接；电连接模块用于通过CC端子检测与车载充电机的电连接状态；充电模块用于在电连接模块确认电连接后执行充电动作。
具体实施时，供电插头1和充电插头2中的电连接模块的一端与充电车辆的车辆检测控制装置连接，电连接模块(CC)的另一端通过RC电阻(2kΩ)与主线5中的地线连接，供电插头1中的充电模块(CP)与电连接模块(CC)串联。
进一步地，请参阅图2，上述实施例中的检测模块包括电压转换模块、PWM模块、开关S1、电阻R1和电压检测点，电压检测点的一端分别与开关控制器和电阻R1连接，电阻R1通过开关S1与PWM模块的一端串联，PWM模块的另一端与开关控制器连接，电压检测点的另一端通过充电插头2中的充电模块依次与充电车辆中的车辆检测控制单元、充电插头2中的电连接模块连接，电连接模块通过电阻RC与主线5中的地线连接；其中，开关控制器用于根据电压检测点检测到的电压值控制火线开关和零线开关的开合状态。
进一步地，请参阅图2，上述实施例中的车辆检测控制单元包括车辆检测控制模块、电阻R2、电阻R3和控制开关S2，电阻R2和电阻R3的一端与充电插头2中的充电模块并联，电阻R3的另一端接地，电阻R2的另一端通过控制开关S2接地，车辆检测控制模块的一端与控制开关S2连接，车辆检测控制模块的另一端与充电插头2中的电连接模块连接。
另外，插座4的火线端与处于火线开关和L1端子之间主线5中的火线连接，插座4的零线端与处于零线开关和N端子之间主线5中的零线连接，插座4的接地端与主线5中的地线连接。这样当供电插头1与供电车辆连接之后，无论充电插头2与充电车辆是否连接，插座4均可对外输出220V的交流电，当然若充电插头2与充电车辆也处于连接状态，除了插座4能够对外输出的220V交流电之外，供电车辆还能将自身的电能反向输出给充电车辆，实现供电车辆对充电车辆的充电。
为了方便理解，本实施例对充电枪的对外放电和对车充电功能的功能转换做示例性说明：
首先将供电插头1***供电车辆的充电插座，供电车辆的车辆检测控制单元对供电插头1与充电插座的连接状态进行检测，当检测到供电插头1中存在CC值(即RC电阻2kΩ)时说明连接状态良好，此时由充电插座中的充电模块确认电连接后由供电车辆的车载充电机执行放电动作，插座4对外可输出220V交流电。另外，在将充电插头2***充电车辆的充电插座后，由充电车辆的车辆检测控制单元对充电插头2与充电插座的连接状态进行检测，当检测到充电插头2中不存在CC值(即RC电阻680Ω)时说明连接断开，此时开关S1闭合、控制开关S2断开，由于电压转换模块提供的是12V的电压，开关控制器在电压检测点检测到的电压约为9V PWM，整个回路电阻为R1+R3＝1.74kΩ+1kΩ＝2.74KΩ，电压检测点的电压为12V·2.74kΩ/3.74kΩ≈9V，当检测到充电插头2中存在CC值(即RC电阻680Ω)时说明连接良好，此时开关S1和控制开关S2自动闭合，整个回路电阻为R1+R2·R3(R2+R3)＝1kΩ+0.88kΩ＝1.88kΩ，电压检测点的电压为12V·0.88kΩ/1.88kΩ≈6V PWM，也即当开关控制器检测到电压检测点由9V降为6V时，可控制火线开关和零线开关的处于闭合状态，这样设计能够在供电插头与供电车辆的充电插座正确接触，充电插头与充电车辆的充电插座正确接触后，才开始自动执行车对车的充电功能，确保了对车充电的安全性和便捷性。
实施例二
本实施例提供一种充电装置，包括上述技术方案所述的兼容对外放电和对车充电功能的充电枪。
与现有技术相比，本发明提供的充电装置的有益效果与上述技术方案提供的兼容对外放电和对车充电功能的充电枪的有益效果相同，在此不做赘述。
本领域普通技术人员可以理解，实现上述发明方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，上述程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括上述实施例方法的各步骤，而的存储介质可以是：ROM/RAM、磁碟、光盘、存储卡等。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种兼容对外放电和对车充电功能的充电枪，其特征在于，包括供电插头、控制盒、插座及充电插头，所述供电插头、所述控制盒和所述充电插头通过主线依次串联，所述插座与主线并联连接；
所述供电插头连接供电车辆，用于从供电车辆获取电能；
所述插座用于将获取的电能通过插座输出给负载设备；
所述控制盒用于控制主线的通断状态，在主线导通时将电能通过所述充电插头输出给充电车辆。
2.根据权利要求1所述的充电枪，其特征在于，所述插座与所述控制盒采用一体成型设计结构。
3.根据权利要求1或2所述的充电枪，其特征在于，所述供电插头和所述充电插头均由枪芯和手柄组成，所述枪芯包括CC端子、CP端子、L1端子、PE端子、N端子、电连接模块和充电模块，所述L1端子与主线中的火线连接，所述N端子与主线中的零线连接，所述PE端子与主线中的地线连接；
所述电连接模块用于通过CC端子检测与车载充电机的电连接状态；
所述充电模块用于在所述电连接模块确认电连接后执行充电动作。
4.根据权利要求3述的充电枪，其特征在于，所述控制盒包括火线开关、零线开关、开关控制器和检测模块，所述火线开关和所述零线开关对应设在主线中的火线和零线上，所述开关控制器的一端通过检测模块与充电插头中的充电模块连接，所述开关控制器的另一端分别与所述火线开关和所述零线开关连接；
所述开关控制器在收到充电插头中充电模块的电连接确认信号后，控制火线开关和零线开关闭合，否则控制火线开关和所述零线开关断开。
5.根据权利要求4所述的充电枪，其特征在于，插座的火线端与处于火线开关和L1端子之间主线中的火线连接，插座的零线端与处于零线开关和N端子之间主线中的零线连接，插座的接地端与主线中的地线连接。
6.根据权利要求4所述的充电枪，其特征在于，所述检测模块包括电压转换模块、PWM模块、开关S1、电阻R1和电压检测点，电压检测点的一端分别与开关控制器和电阻R1连接，电阻R1通过开关S1与PWM模块的一端串联，PWM模块的另一端与开关控制器连接，电压检测点的另一端通过充电插头中的充电模块依次与充电车辆中的车辆检测控制单元、充电插头中的电连接模块连接，所述电连接模块通过电阻RC与主线中的地线连接；
所述开关控制器用于根据电压检测点检测到的电压值控制火线开关和零线开关的开合状态。
7.根据权利要求6所述的充电枪，其特征在于，所述车辆检测控制单元包括车辆检测控制模块、电阻R2、电阻R3和控制开关S2，电阻R2和电阻R3的一端与充电插头中的充电模块并联，电阻R3的另一端接地，电阻R2的另一端通过控制开关S2接地，车辆检测控制模块的一端与控制开关S2连接，车辆检测控制模块的另一端与充电插头中的电连接模块连接。
8.一种充电装置，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的兼容对外放电和对车充电功能的充电枪。
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