本實用新型涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種電動汽車充電寶。
背景技術(shù):
隨著電動汽車的大量普及,基礎(chǔ)充電設(shè)施必不可少,電動汽車充電樁作為充電基礎(chǔ)設(shè)施的一部分對于推進電動汽車的普及具有重要的意義。但是電動汽車充電樁設(shè)備要求固定在一個地點,充電過程中需要外部提供交流電,因為不能移動,無法為行駛旅途中缺乏電力而停止運行、中途又無充電設(shè)備的的電動汽車充電。
電動汽車充電寶適應(yīng)上述狀況應(yīng)運而生了,它可以搭載在一般機動車上移動到需要充電設(shè)備近旁,為缺電的電動汽車補充電能。充電寶內(nèi)部電池組可以循環(huán)充電。設(shè)計和建設(shè)各類可移動的電動汽車充電樁--電動汽車充電寶是解決行駛中汽車充電難的有效途徑,可增加電動汽車續(xù)航里程,可作為電動汽車交流樁功能的延伸和擴展,彌補電動汽車充電樁不易移動的缺點,將以其高效、靈活、快速、安全等特點成為解決電動汽車普及以及彌補電動汽車充電樁功能缺陷問題的有效辦法,具有巨大的發(fā)展前景。所以,研制出一種安全穩(wěn)定,切實可行的電動汽車充電寶,便成為業(yè)內(nèi)人士亟需解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種電動汽車充電寶。
本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種電動汽車充電寶,包括充電組件、蓄電池組件、主控制組件和輸出組件;所述充電組件用于將外部電源電壓進行轉(zhuǎn)換并對所述蓄電池組件進行充電;所述蓄電池組件用于將外部電源的電能進行存儲,并對電動汽車進行充電;所述主控制組件用于調(diào)節(jié)和監(jiān)控所述蓄電池組件的充放電參數(shù);所述輸出組件用于將所述蓄電池組件的電能輸出至電動汽車,并對電動汽車進行充電。
本實用新型的有益效果是:本實用新型的一種電動汽車充電寶,可以隨時隨地的對電動汽車進行充電,避免了固定充電樁在充電過程中無法移動的缺點,尤其是對電量不足的情況下,可以臨時為電動汽車充電,增加電動汽車的續(xù)航里程,安全、可靠、穩(wěn)定,方便;結(jié)構(gòu)緊湊,運行高效,為電動汽車的推廣具有較大的促進意義。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本實用新型還可以做如下改進:
進一步:所述充電組件包括輸入整流電路和第一DC-DC變換電路;所述輸入整流電路與外部電源電連接,并對外部電源進行整流、濾波處理;所述第一DC-DC變換電路電連接在所述輸入整流電路和蓄電池組件之間,并對整流、濾波處理后的電壓進行電壓轉(zhuǎn)換處理。
上述進一步方案的有益效果是:通過所述輸入整流電路可以對所述外部電源進行整流、濾波處理,將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,并去除電路中的雜波成分,通過所述第一DC-DC變換電路,可以實現(xiàn)不同充電電壓的控制。
進一步:所述主控制組件包括第一單片機和監(jiān)控電路;所述第一單片機與所述第一DC-DC變換電路電連接,并通過控制所述第一DC-DC變換電路而對所述蓄電池組件的充電參數(shù)進行控制,所述第一單片機還與所述輸出組件電連接;所述監(jiān)控電路電連接在所述蓄電池組件與所述第一單片機之間,并對所述蓄電池組件的充電參數(shù)進行實時監(jiān)控。
上述進一步方案的有益效果是:通過所述監(jiān)控電路可以實時采集所述蓄電池組件充電時的充電參數(shù),并反饋至所述第一單片機,所述第一單片機將所述監(jiān)控電路反饋的充電參數(shù)與對應(yīng)的設(shè)定閾值比較,并及時調(diào)整所述蓄電池組件的充電參數(shù),確保所述蓄電池組件充電的安全性和穩(wěn)定性。
進一步:所述主控制組件還包括脈寬調(diào)制電路,所述脈寬調(diào)制電路分別與所述第一DC-DC變換電路和第一單片機電連接,并通過所述第一單片機的控制命令調(diào)節(jié)所述第一DC-DC變換電路輸出電壓的占空比而調(diào)節(jié)充電電壓。
上述進一步方案的有益效果是:通過所述脈寬調(diào)制電路可以根據(jù)第一單片機的控制命令調(diào)節(jié)所述第一DC-DC變換電路輸出電壓的占空比,從而實現(xiàn)蓄電池組件充電電壓的調(diào)節(jié),結(jié)合蓄電池組件的電量,實現(xiàn)不同充電階段控制不同的充電電壓。
進一步:所述主控制組件還包括第一LED指示燈和第一通訊接口,所述第一LED指示燈與所述第一單片機電連接,并顯示所述蓄電池組件的充電狀態(tài);所述第一通訊接口與所述第一單片機連接,用于外部通訊擴展。
上述進一步方案的有益效果是:通過所述第二LED指示燈可以實時顯示所述蓄電池組件的充電狀態(tài),方便用戶及時了解,實時掌握充電狀態(tài)和充電進程;通過所述第一通訊接口,可以實現(xiàn)后續(xù)擴展功能,比如通過所述第一通訊接口連接顯示器,便可以實時顯示充電參數(shù)的具體信息等。
進一步:所述輸出組件包括放電電路、第二單片機、放電接口、控制引導(dǎo)器和電動鎖;所述第二單片機與所述蓄電池組件電連接,并對所述蓄電池組件的放電參數(shù)進行控制;所述放電電路分別與所述第二單片機、蓄電池組件和放電接口電連接,并根據(jù)所述第二單片機的控制命令對所述蓄電池組件進行放電,且通過所述放電接口對電動汽車進行充電;所述控制引導(dǎo)器電連接在所述第二單片機與放電接口之間,并自動感應(yīng)檢測所述放電接口與電動汽車的充電搶是否電連接,所述第二單片機在所述放電接口與電動汽車的充電搶電連接后驅(qū)動放電電路導(dǎo)通并對電動汽車進行充電;所述電動鎖電連接在所述第二單片機與放電接口之間,并在充電時固定電動汽車的充電搶。
上述進一步方案的有益效果是:通過所述輸出組件可以實現(xiàn)所述蓄電池組件的安全、平穩(wěn)的放電。其中,所述控制引導(dǎo)器自動感應(yīng)檢測放電接口與電動汽車的充電搶是否電連接;并在所述放電接口與電動汽車的充電搶沒有電連接或者接觸不良時,反饋給所述第二單片機,所述第二單片機控制所述直流接觸器斷開。另外,通過所述電動鎖在充電時自動上鎖,防止電動汽車的充電搶在充電過程中意外從所述放電接口中脫出,充電結(jié)束后自動解鎖;從而提高了充電的安全性。
進一步:所述放電電路包括第二DC-DC變換電路、過流過壓保護電路、直流接觸器和電能表;所述第二DC-DC變換電路與所述蓄電池組件電連接,并對所述蓄電池組件的輸出電壓進行電壓轉(zhuǎn)換處理;所述過流過壓保護電路電連接在所述第二DC-DC變換電路和所述電能表之間,并在放電電壓和放電電流超過設(shè)定閾值時斷開蓄電池組件與放電接口之間的電路;所述電能表與所述過流過壓保護電路電連接,并對所述蓄電池組件的放電電量進行計量;所述直流接觸器串聯(lián)在所述電能表與所述放電接口之間,并在經(jīng)過其的放電電壓和/或電流過大時自動斷開電路。
上述進一步方案的有益效果是:通過所述第二DC-DC變換電路可以對所述蓄電池組件的輸出電壓進行轉(zhuǎn)換,并與外部電動汽車的充電電壓相匹配,增強其通用性,通過所述過流過壓保護電路可以在所述蓄電池組件放電時,如果放電電流和/或放電電壓過大時自動斷開電路,避免安全隱患。
進一步:所述輸出組件還包括開關(guān)量驅(qū)動器,所述開關(guān)量驅(qū)動器電連接在所述第二單片機與所述直流接觸器之間,且所述第二單片機通過所述開關(guān)量驅(qū)動器的輸出信號控制所述直流接觸器斷開或閉合。
上述進一步方案的有益效果是:通過所述開關(guān)量驅(qū)動器可以將外部的安全信號(比如充電寶的柜門是否關(guān)好,或者放電溫度是否過高)通過所述開光亮驅(qū)動器驅(qū)動所述直流接觸器斷開,進一步增強所述蓄電池組件放電的安全性。
進一步:所述輸出組件還包括溫度傳感器和射頻讀卡器;所述射頻讀卡器與所述第二單片機電連接,并識別用戶的充電卡;所述溫度傳感器設(shè)置在所述放電接口處,且所述溫度傳感器與所述第二單片機電連接并實時檢測所述放電接口處的溫度。
上述進一步方案的有益效果是:通過所述溫度傳感器可以實時檢測所述放電接口處的溫度,當所述放電接口處的溫度超過設(shè)定放電接口溫度閾值時,所述第二單片機控制所述開關(guān)量驅(qū)動器驅(qū)動所述直流接觸器斷開,防止由于充電過程中發(fā)熱導(dǎo)致所述充放電接口處的溫度過高而引起火災(zāi)危險。通過所述射頻讀卡器可以比較方便的識別用戶的充電卡并由所述第二單片機自動完成充電扣費,智能化程度較高,同時整個系統(tǒng)的管理也非常方便。
進一步:所述輸出組件還包括急停按鈕和第二LED指示燈;所述急停按鈕與所述第二單片機電連接,且所述第二單片機在所述急停按鈕按下時通過所述開關(guān)量驅(qū)動器驅(qū)動所述直流接觸器斷開,切斷電路;所述第二LED指示燈與所述第二單片機電連接,并實時顯示所述蓄電池組件的放電狀態(tài)。
上述進一步方案的有益效果是:通過設(shè)置所述急停按鈕可以在放電過程中出現(xiàn)異常情況時,所述第二單片機通過所述開關(guān)量驅(qū)動器驅(qū)動所述接觸器斷開,切斷電路,進一步確保充電安全。通過所述第二LED指示燈可以實時顯示所述蓄電池組件的放電狀態(tài),方便用戶及時了解,實時掌握放電狀態(tài)和放電進程。
附圖說明
圖1為本實用新型的一種電動汽車充電寶結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型的充電組件和主控制組件結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實用新型的輸出組件結(jié)構(gòu)示意圖一;
圖4為本實用新型的輸出組件結(jié)構(gòu)示意圖二。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本實用新型,并非用于限定本實用新型的范圍。
如圖1所示,一種電動汽車充電寶,包括充電組件、蓄電池組件、主控制組件和輸出組件;所述充電組件用于將外部電源電壓進行轉(zhuǎn)換并對所述蓄電池組件進行充電;所述蓄電池組件用于將外部電源的電能進行存儲,并對電動汽車進行充電;所述主控制組件用于調(diào)節(jié)和監(jiān)控所述蓄電池組件的充放電參數(shù);所述輸出組件用于將所述蓄電池組件的電能輸出至電動汽車,并對電動汽車進行充電。
如圖2所示,本實用新型中,所述充電組件包括輸入整流電路和第一DC-DC變換電路;所述輸入整流電路與外部電源電連接,并對外部電源進行整流、濾波處理;所述第一DC-DC變換電路電連接在所述輸入整流電路和蓄電池組件之間,并對整流、濾波處理后的電壓進行電壓轉(zhuǎn)換處理。通過所述輸入整流電路可以對所述外部電源進行整流、濾波處理,將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,并去除電路中的雜波成分,通過所述第一DC-DC變換電路,可以實現(xiàn)不同充電電壓的控制。
如圖2所示,本實用新型中,所述主控制組件包括第一單片機和監(jiān)控電路;所述第一單片機與所述第一DC-DC變換電路電連接,并通過控制所述第一DC-DC變換電路而對所述蓄電池組件的充電參數(shù)進行控制,所述第一單片機還與所述輸出組件電連接;所述監(jiān)控電路電連接在所述蓄電池組件與所述第一單片機之間,并對所述蓄電池組件的充電參數(shù)進行實時監(jiān)控。通過所述監(jiān)控電路可以實時采集所述蓄電池組件充電時的充電參數(shù),并反饋至所述第一單片機,所述第一單片機將所述監(jiān)控電路反饋的充電參數(shù)與對應(yīng)的設(shè)定閾值比較,并及時調(diào)整所述蓄電池組件的充電參數(shù),確保所述蓄電池組件充電的安全性和穩(wěn)定性。
優(yōu)選地,所述主控制組件還包括脈寬調(diào)制電路,所述脈寬調(diào)制電路分別與所述第一DC-DC變換電路和第一單片機電連接,并通過所述第一單片機的控制命令調(diào)節(jié)所述第一DC-DC變換電路輸出電壓的占空比而調(diào)節(jié)充電電壓。通過所述脈寬調(diào)制電路可以根據(jù)第一單片機的控制命令調(diào)節(jié)所述第一DC-DC變換電路輸出電壓的占空比,從而實現(xiàn)蓄電池組件充電電壓的調(diào)節(jié),結(jié)合蓄電池組件的電量,實現(xiàn)不同充電階段控制不同的充電電壓。比如,在充電前期,可以適當調(diào)大充電電壓,并在所述蓄電池組件的電量超過70%后逐步減低充電電壓,這樣既可以提高充電效率,又可以保證充電的安全性。
優(yōu)選地,所述主控制組件還包括第一LED指示燈和第一通訊接口,所述第一LED指示燈與所述第一單片機電連接,并顯示所述蓄電池組件的充電狀態(tài);所述第一通訊接口與所述第一單片機連接,用于外部通訊擴展。通過所述第二LED指示燈可以實時顯示所述蓄電池組件的充電狀態(tài),方便用戶及時了解,實時掌握充電狀態(tài)和充電進程;通過所述第一通訊接口,可以實現(xiàn)后續(xù)擴展功能。
比如:通過所述第一通訊接口連接顯示器,便可以實時顯示充電參數(shù)的具體信息等。這里,所述第一通訊接口包括RS485接口、CAN總線接口和以太網(wǎng)接口。
如圖3所示,本實用新型中,所述輸出組件包括放電電路、第二單片機、放電接口、控制引導(dǎo)器和電動鎖;所述第二單片機與所述蓄電池組件電連接,并對所述蓄電池組件的放電參數(shù)進行控制;所述放電電路分別與所述第二單片機、蓄電池組件和放電接口電連接,并根據(jù)所述第二單片機的控制命令對所述蓄電池組件進行放電,且通過所述放電接口對電動汽車進行充電;所述控制引導(dǎo)器電連接在所述第二單片機與放電接口之間,并自動感應(yīng)檢測所述放電接口與電動汽車的充電搶是否電連接,所述第二單片機在所述放電接口與電動汽車的充電搶電連接后驅(qū)動放電電路導(dǎo)通并對電動汽車進行充電;所述電動鎖電連接在所述第二單片機與放電接口之間,并在充電時固定電動汽車的充電搶。
通過所述輸出組件可以實現(xiàn)所述蓄電池組件的安全、平穩(wěn)的放電。其中,所述控制引導(dǎo)器自動感應(yīng)檢測放電接口與電動汽車的充電搶是否電連接;并在所述放電接口與電動汽車的充電搶沒有電連接或者接觸不良時,反饋給所述第二單片機,所述第二單片機控制所述直流接觸器斷開。另外,通過所述電動鎖在充電時自動上鎖,防止電動汽車的充電搶在充電過程中意外從所述放電接口中脫出,充電結(jié)束后自動解鎖;從而提高了充電的安全性。
本實用新型中,所述放電電路包括第二DC-DC變換電路、過流過壓保護電路、直流接觸器和電能表;所述第二DC-DC變換電路與所述蓄電池組件電連接,并對所述蓄電池組件的輸出電壓進行電壓轉(zhuǎn)換處理;所述過流過壓保護電路電連接在所述第二DC-DC變換電路和所述電能表之間,并在放電電壓和放電電流超過設(shè)定閾值時斷開蓄電池組件與放電接口之間的電路;所述電能表與所述過流過壓保護電路電連接,并對所述蓄電池組件的放電電量進行計量;所述直流接觸器串聯(lián)在所述電能表與所述放電接口之間,并在經(jīng)過其的放電電壓和/或電流過大時自動斷開電路。
通過所述第二DC-DC變換電路可以對所述蓄電池組件的輸出電壓進行轉(zhuǎn)換,并與外部電動汽車的充電電壓相匹配,增強其通用性,通過所述過流過壓保護電路可以在所述蓄電池組件放電時,如果放電電流和/或放電電壓過大時自動斷開電路,避免安全隱患。
本實施例中,所述第一單片機和第二單片機均采用51單片機,結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,通用性和可替代性較強,能滿足整個充電寶的充電過程和放電過程的全程控制與監(jiān)控。
如圖4所示,優(yōu)選地,所述輸出組件還包括開關(guān)量驅(qū)動器,所述開關(guān)量驅(qū)動器電連接在所述第二單片機與所述直流接觸器之間,且所述第二單片機通過所述開關(guān)量驅(qū)動器的輸出信號控制所述直流接觸器斷開或閉合。
通過所述開關(guān)量驅(qū)動器可以將外部的安全信號(比如充電寶的柜門沒關(guān)好,或者放電溫度過高)驅(qū)動所述直流接觸器斷開,進一步增強所述蓄電池組件放電的安全性。
在實際中,充電寶配套設(shè)有一個外殼,所述充電組件、蓄電池組件、主控制組件和輸出組件均設(shè)置在所述外殼內(nèi),在外殼的一側(cè)設(shè)有柜門,通過開關(guān)檢測柜門的狀態(tài)作為所述開關(guān)量驅(qū)動器的輸入信號,可以使得在柜門沒有關(guān)好時,所述開關(guān)量驅(qū)動器驅(qū)動所述直流接觸器斷開,從而實現(xiàn)安全放電。
優(yōu)選地,所述輸出組件還包括溫度傳感器,所述溫度傳感器設(shè)置在所述放電接口處,且所述溫度傳感器與所述第二單片機電連接并實時檢測所述放電接口處的溫度。通過所述溫度傳感器可以實時檢測所述放電接口處的溫度,當所述放電接口處的溫度超過設(shè)定放電接口溫度閾值時,所述第二單片機控制所述開關(guān)量驅(qū)動器驅(qū)動所述直流接觸器斷開,防止由于充電過程中發(fā)熱導(dǎo)致所述充放電接口處的溫度過高而引起火災(zāi)危險。
優(yōu)選地,所述輸出組件還包括射頻讀卡器,所述射頻讀卡器與所述第二單片機電連接,并識別用戶的充電卡,且所述第二單片機根據(jù)所述電能表計量的放電電量自動扣費。通過所述射頻讀卡器可以比較方便的識別用戶的充電卡并由所述第二單片機自動完成充電扣費,智能化程度較高,同時整個系統(tǒng)的管理也非常方便。
本實施例中,所述輸出組件還包括急停按鈕,所述急停按鈕與所述第二單片機電連接,且所述第二單片機在所述急停按鈕按下時通過所述開關(guān)量驅(qū)動器驅(qū)動所述直流接觸器斷開,切斷電路。通過設(shè)置所述急停按鈕可以在放電過程中出現(xiàn)異常情況時,所述第二單片機通過所述開關(guān)量驅(qū)動器驅(qū)動所述接觸器斷開,切斷電路,進一步確保充電安全。
本實施例中,所述輸出組件還包括第二LED指示燈;所述第二LED指示燈與所述第二單片機電連接,并實時顯示所述蓄電池組件的放電狀態(tài)。通過所述第二LED指示燈可以實時顯示所述蓄電池組件的放電狀態(tài),方便用戶及時了解,實時掌握放電狀態(tài)和放電進程。
本實用新型的一種電動汽車充電寶,可以隨時隨地的對電動汽車進行充電,避免了固定充電樁在充電過程中無法移動的缺點,尤其是對電量不足的情況下,可以臨時為電動汽車充電,增加電動汽車的續(xù)航里程,安全、可靠、穩(wěn)定,方便;結(jié)構(gòu)緊湊,運行高效,為電動汽車的推廣具有較大的促進意義。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。