本實(shí)用新型涉及電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種充電接口電路。
背景技術(shù):
由于溫室氣體的過(guò)度排放,導(dǎo)致全球氣候變暖趨勢(shì)的加劇,開(kāi)發(fā)和利用新能源是一種趨勢(shì)。并且隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,人們對(duì)于新能源的利用率也逐漸提高。電動(dòng)汽車作為新一代的交通工具,在節(jié)能減排、減少人類對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴方面具備傳統(tǒng)汽車不可比擬的優(yōu)勢(shì)。目前,插入式混合電動(dòng)汽車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)和純電動(dòng)汽車(Battery Electric Vehicle,BEV)由于具備接入電網(wǎng)進(jìn)行電能補(bǔ)給的能力而得到了廣泛的關(guān)注與發(fā)展。
電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)(Vehicle to Grid,V2G)是指電動(dòng)汽車作為分布式儲(chǔ)能單元,以充電和放電的形式參與電網(wǎng)的調(diào)控。國(guó)外在電動(dòng)汽車與電網(wǎng)的互動(dòng)方面的研究起步較早,目前,關(guān)于V2G的研究主要集中在電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)方式、控制策略、成本效益分析及硬件研發(fā)等方面。
目前電動(dòng)汽車交流充電接口是為了以下一種情況設(shè)計(jì):電網(wǎng)向電動(dòng)汽車充電(即電網(wǎng)到車)。因此,當(dāng)以下幾種情況時(shí),就需要重新設(shè)計(jì)接口電路:電動(dòng)汽車放電,給電網(wǎng)充電(即車到電網(wǎng));一臺(tái)電動(dòng)汽車(或者其他儲(chǔ)能設(shè)備)放電,給另一臺(tái)電動(dòng)汽車充電(即車到車)。
因此,針對(duì)以上三種情況,亟需一種基于V2G技術(shù)的交流充電接口電路,在考慮到與普通設(shè)備的兼容性的同時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)電流的雙向流動(dòng),即實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的雙向充放電。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本實(shí)用新型的目的在于提供一種充電接口電路,用于解決現(xiàn)有技術(shù)中電動(dòng)汽車交流充電接口只能應(yīng)用于電網(wǎng)向電動(dòng)汽車充電的情況,如遇到電動(dòng)汽車向電網(wǎng)或者其他電動(dòng)汽車放電時(shí),需要重新設(shè)計(jì)接口電路,無(wú)法兼容普通設(shè)備,以及無(wú)法實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車雙向充放電的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的,本實(shí)用新型提供一種充電接口電路,電動(dòng)汽車通過(guò)所述充電接口電路對(duì)外部對(duì)象放電,或者外部對(duì)象通過(guò)所述充電接口電路對(duì)電動(dòng)汽車充電,所述充電接口電路至少包括:
端口模塊,用于使所述電動(dòng)汽車和所述外部對(duì)象之間接入充電線纜;
喚醒模塊,連接于所述端口模塊,用于在所述電動(dòng)汽車和所述外部對(duì)象之間接入充電線纜時(shí),發(fā)出喚醒信號(hào),以喚醒所述電動(dòng)汽車的充電模塊;
電壓采樣模塊,分別連接于所述端口模塊和所述喚醒模塊,用于提供采樣電壓信號(hào),以在所述電動(dòng)汽車的充電模塊被喚醒時(shí),使所述電動(dòng)汽車通過(guò)檢測(cè)所述采樣電壓信號(hào)來(lái)獲得所述充電線纜的載流能力;
充放電導(dǎo)引控制模塊,連接于所述端口模塊,用于在所述電動(dòng)汽車和所述外部對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)滿足放電條件時(shí),導(dǎo)引控制所述電動(dòng)汽車對(duì)所述外部對(duì)象放電;或者用于在所述電動(dòng)汽車和所述外部對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)滿足充電條件時(shí),導(dǎo)引控制所述外部對(duì)象對(duì)所述電動(dòng)汽車充電。
優(yōu)選地,所述充放電導(dǎo)引控制模塊至少包括:
放電導(dǎo)引控制支路,用于提供第一電壓信號(hào),以使所述電動(dòng)汽車通過(guò)檢測(cè)所述第一電壓信號(hào)來(lái)判斷所述電動(dòng)汽車和所述外部對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足放電條件,并在所述電動(dòng)汽車和所述外部對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)滿足放電條件時(shí),導(dǎo)引控制所述電動(dòng)汽車對(duì)所述外部對(duì)象放電;
充電導(dǎo)引控制支路,用于提供第二電壓信號(hào),以使所述電動(dòng)汽車通過(guò)檢測(cè)所述第二電壓信號(hào)來(lái)判斷所述電動(dòng)汽車和所述外部對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足充電條件,并在所述電動(dòng)汽車和所述外部對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)滿足充電條件時(shí),導(dǎo)引控制所述外部對(duì)象對(duì)所述電動(dòng)汽車充電;
聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān),分別連接于所述放電導(dǎo)引控制支路和所述充電導(dǎo)引控制支路,用于聯(lián)動(dòng)控制使所述放電導(dǎo)引控制支路導(dǎo)通的同時(shí),所述充電導(dǎo)引控制支路斷開(kāi);或者聯(lián)動(dòng)控制使所述放電導(dǎo)引控制支路斷開(kāi)的同時(shí),所述充電導(dǎo)引控制支路導(dǎo)通。
優(yōu)選地,所述放電導(dǎo)引控制支路至少包括:低壓信號(hào)源,PWM波源,用以選通連接所述低壓信號(hào)源或者所述PWM波源的第一開(kāi)關(guān),以及與所述第一開(kāi)關(guān)連接的第二電阻;其中,所述放電導(dǎo)引控制支路以所述第二電阻的負(fù)端作為輸出端,向所述電動(dòng)汽車輸出用以判斷所述電動(dòng)汽車和所述外部對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足放電條件的第一電壓信號(hào)。
優(yōu)選地,所述充電導(dǎo)引控制支路至少包括:第一二極管,并聯(lián)后與所述第一二極管的陰極連接的第三電阻和第四電阻,以及與所述第三電阻連接的用以使所述第三電阻導(dǎo)通或者斷開(kāi)的第二開(kāi)關(guān);其中,所述充電導(dǎo)引控制支路以所述第一二極管的陰極作為輸出端,向所述電動(dòng)汽車輸出用以判斷所述電動(dòng)汽車和所述外部對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足充電條件的第二電壓信號(hào)。
優(yōu)選地,所述喚醒模塊至少包括:電池電壓源,與所述電池電壓源連接的第一電阻,與 所述第一電阻連接的光電耦合器;其中,所述光電耦合器至少包括:發(fā)光源,受光器,以及用于使所述發(fā)光源和所述受光器之間隔離的透明絕緣體,所述發(fā)光源的引腳與所述第一電阻連接,所述受光器的引腳作為輸出端,向所述電動(dòng)汽車的充電模塊發(fā)出喚醒信號(hào)。
優(yōu)選地,所述發(fā)光源為發(fā)光二極管,所述受光器為光敏二極管或者光敏三極管。
優(yōu)選地,所述電壓采樣模塊至少包括:采樣電阻,所述采樣電阻的一端與所述喚醒模塊連接,所述采樣電阻的另一端作為輸出端,向所述電動(dòng)汽車輸出采樣電壓信號(hào)。
優(yōu)選地,所述充電接口電路安裝于電動(dòng)汽車或外部對(duì)象上,或者所述充電接口電路分別安裝于所述電動(dòng)汽車和所述外部對(duì)象上。
優(yōu)選地,所述外部對(duì)象為充電裝置或者另一電動(dòng)汽車。
如上所述,本實(shí)用新型的充電接口電路,具有以下有益效果:本實(shí)用新型的充電接口電路,在考慮到與普通的充電裝置的兼容性的同時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)電流的雙向流動(dòng),即實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的雙向充放電。也就是說(shuō),本實(shí)用新型可以安裝在電動(dòng)汽車或充電裝置上,兼容普通的單向放電模式,即安裝在電動(dòng)汽車上可以用普通的充電裝置給電動(dòng)汽車充電,或安裝在充電裝置上給普通的電動(dòng)汽車充電。并且,本實(shí)用新型也可以分別安裝在電動(dòng)汽車和外部對(duì)象上,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車和外部對(duì)象之間電流的雙向流動(dòng),即實(shí)現(xiàn)外部對(duì)象對(duì)電動(dòng)汽車充電或者電動(dòng)汽車對(duì)外部對(duì)象放電的雙向充放電模式。另外,本實(shí)用新型的充電接口電路,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝便捷,可以分別安裝在電動(dòng)汽車與外部對(duì)象上,無(wú)論是電網(wǎng)到車、車到電網(wǎng)還是車到車的充放電情況,均無(wú)需重新設(shè)計(jì)接口電路,就可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車雙向充放電。
附圖說(shuō)明
圖1顯示為本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的充電接口電路的模塊示意圖。
圖2顯示為本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的充電接口電路中充放電導(dǎo)引控制模塊的模塊示意圖。
圖3顯示為本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的充電接口電路示意圖。
圖4顯示為本實(shí)用新型第三實(shí)施方式的充電接口電路示意圖。
元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1 端口模塊
2 喚醒模塊
3 電壓采樣模塊
4 充放電導(dǎo)引控制模塊
41 放電導(dǎo)引控制支路
42 充電導(dǎo)引控制支路
43 聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用,本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用,在沒(méi)有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
請(qǐng)參閱圖1和圖2,本實(shí)用新型第一實(shí)施方式涉及一種充電接口電路,電動(dòng)汽車可以通過(guò)該充電接口電路對(duì)外部對(duì)象放電,或者外部對(duì)象可以通過(guò)該充電接口電路對(duì)電動(dòng)汽車充電。需要說(shuō)明的是,本實(shí)施方式中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本構(gòu)想,遂圖式中僅顯示與本實(shí)用新型中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制,其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變,且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1,本實(shí)施方式的充電接口電路至少包括:端口模塊1,連接于端口模塊1的喚醒模塊2,分別連接于端口模塊1和喚醒模塊2的電壓采樣模塊3,以及連接于端口模塊1的充放電導(dǎo)引控制模塊。其中:
對(duì)于端口模塊1,其用于使電動(dòng)汽車和外部對(duì)象之間接入充電線纜。
對(duì)于喚醒模塊2,其用于在電動(dòng)汽車和外部對(duì)象之間接入充電線纜時(shí),發(fā)出喚醒信號(hào)cc_out,以喚醒電動(dòng)汽車的充電模塊。
對(duì)于電壓采樣模塊3,其用于提供采樣電壓信號(hào)TC3,以在電動(dòng)汽車的充電模塊被喚醒時(shí),使電動(dòng)汽車通過(guò)檢測(cè)采樣電壓信號(hào)TC3來(lái)獲得充電線纜的載流能力。其中,充電線纜的載流能力也即是充電線纜的容量,由于不同的充電線纜具有不同的阻值,相應(yīng)的,具有不同的電流通過(guò)能力。而電動(dòng)汽車要進(jìn)行充放電,必須要連接相適配的充電線纜,因此電動(dòng)汽車需要檢測(cè)采樣電壓信號(hào)TC3的電壓幅值,然后計(jì)算出充電線纜的載流能力。
對(duì)于充放電導(dǎo)引控制模塊4,其用于在電動(dòng)汽車和外部對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)滿足放電條件時(shí),導(dǎo)引控制電動(dòng)汽車對(duì)外部對(duì)象放電;或者用于在電動(dòng)汽車和外部對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)滿足充電條件時(shí),導(dǎo)引控制外部對(duì)象對(duì)電動(dòng)汽車充電。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施方式的充電接口電路可安裝于電動(dòng)汽車或外部對(duì)象上,也可分別安裝于電動(dòng)汽車和外部對(duì)象上。而外部對(duì)象可以為充電裝置,例如充電樁,也可以為另一電動(dòng)汽車。
在實(shí)際應(yīng)用時(shí),作為一個(gè)示例,本實(shí)施方式的充電接口電路安裝于電動(dòng)汽車上,其中的端口模塊1可以以插座形式展現(xiàn),同時(shí)將充電線纜的一端或兩端做成插頭形式。若充電線纜的一端為插頭,那另一端則直接連接在外部對(duì)象(例如充電樁)上;若充電線纜的兩端都為插頭,那么外部對(duì)象上也設(shè)置有與插頭對(duì)應(yīng)的插座。通過(guò)插頭與插座的連接,使電動(dòng)汽車和外部對(duì)象之間接入充電線纜,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車和外部對(duì)象的充放電連接。
另外,需要說(shuō)明的是,在本實(shí)施方式的充電接口電路安裝于外部對(duì)象時(shí),喚醒模塊2用于在電動(dòng)汽車和外部對(duì)象之間接入充電線纜時(shí),發(fā)出喚醒信號(hào),以在外部對(duì)象為充電裝置時(shí),使充電裝置確定充電線纜已接。同時(shí),電壓采樣模塊用于提供采樣電壓信號(hào),以使充電裝置在確定充電線纜已接時(shí),通過(guò)檢測(cè)采樣電壓信號(hào)來(lái)判斷充電線纜是否掉線。
請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2,在本實(shí)施方式中,充放電導(dǎo)引控制模塊4至少包括:放電導(dǎo)引控制支路41,充電導(dǎo)引控制支路42,以及分別連接于放電導(dǎo)引控制支路41和充電導(dǎo)引控制支路42的聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)43。其中,
對(duì)于放電導(dǎo)引控制支路41,其用于提供第一電壓信號(hào)TC1,以使電動(dòng)汽車通過(guò)檢測(cè)第一電壓信號(hào)TC1來(lái)判斷電動(dòng)汽車和外部對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足放電條件,并在電動(dòng)汽車和外部對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)滿足放電條件時(shí),導(dǎo)引控制電動(dòng)汽車對(duì)外部對(duì)象放電。
在實(shí)際應(yīng)用時(shí),作為一個(gè)示例,本實(shí)施方式的充電接口電路安裝于電動(dòng)汽車上,外部對(duì)象為另一電動(dòng)汽車,電動(dòng)汽車通過(guò)該充電接口電路對(duì)另一電動(dòng)汽車放電。該充電接口電路與電動(dòng)汽車的控制器通信連接,由電動(dòng)汽車的控制器判斷電動(dòng)汽車和另一電動(dòng)汽車的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足放電條件。在電動(dòng)汽車通過(guò)檢測(cè)采樣電壓信號(hào)TC3獲得充電線纜的載流能力后,由電動(dòng)汽車的控制器首先判斷電動(dòng)汽車是否可進(jìn)入充電狀態(tài),若該充電線纜的載流能力滿足對(duì)電動(dòng)汽車的充電需求,則電動(dòng)汽車可進(jìn)入放電狀態(tài)。在判定電動(dòng)汽車可進(jìn)入放電狀態(tài)時(shí),由電動(dòng)汽車的控制器通過(guò)檢測(cè)第一電壓信號(hào)TC1的占空比來(lái)判斷電動(dòng)汽車與另一電動(dòng)汽車的通信確認(rèn)信號(hào)是否正常。在判定電動(dòng)汽車與另一電動(dòng)汽車的通信確認(rèn)信號(hào)正常時(shí),由電動(dòng)汽車的控制器通過(guò)檢測(cè)第一電壓信號(hào)TC1的電壓幅值,來(lái)判斷電動(dòng)汽車是否可以對(duì)另一電動(dòng)汽車進(jìn)行放電。在判定電動(dòng)汽車可以對(duì)另一電動(dòng)汽車進(jìn)行放電時(shí),由放電導(dǎo)引控制支路41導(dǎo)引控制電動(dòng)汽車對(duì)另一電動(dòng)汽車放電。當(dāng)然,實(shí)際應(yīng)用時(shí)的示例并不限于此。
對(duì)于充電導(dǎo)引控制支路42,其用于提供第二電壓信號(hào)TC2,以使電動(dòng)汽車通過(guò)檢測(cè)第二 電壓信號(hào)TC2來(lái)判斷電動(dòng)汽車和外部對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足充電條件,并在電動(dòng)汽車和外部對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)滿足充電條件時(shí),導(dǎo)引控制外部對(duì)象對(duì)電動(dòng)汽車充電。
在實(shí)際應(yīng)用時(shí),作為一個(gè)示例,本實(shí)施方式的充電接口電路安裝于電動(dòng)汽車上,外部對(duì)象為充電裝置,充電裝置通過(guò)該充電接口電路對(duì)電動(dòng)汽車充電。該充電接口電路與電動(dòng)汽車的控制器通信連接,由電動(dòng)汽車的控制器判斷電動(dòng)汽車和充電裝置的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足充電條件。在電動(dòng)汽車通過(guò)檢測(cè)采樣電壓信號(hào)TC3獲得充電線纜的載流能力后,由電動(dòng)汽車的控制器首先判斷電動(dòng)汽車是否可進(jìn)入充電狀態(tài),若該充電線纜的載流能力滿足對(duì)電動(dòng)汽車的充電需求,則電動(dòng)汽車可進(jìn)入充電狀態(tài)。在判定電動(dòng)汽車可進(jìn)入充電狀態(tài)時(shí),由電動(dòng)汽車的控制器通過(guò)檢測(cè)第二電壓信號(hào)TC2的電壓幅值來(lái)判斷電動(dòng)汽車與充電裝置的通信確認(rèn)信號(hào)是否正常。在判定電動(dòng)汽車與充電裝置的通信確認(rèn)信號(hào)正常時(shí),由電動(dòng)汽車的控制器通過(guò)檢測(cè)第二電壓信號(hào)TC2的占空比來(lái)計(jì)算充電裝置的功率,然后與充電線纜的載流能力、電動(dòng)汽車內(nèi)部情況對(duì)比,判斷充電裝置是否可以對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。在判定充電裝置可以對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電時(shí),由充電導(dǎo)引控制支路42導(dǎo)引控制充電裝置對(duì)電動(dòng)汽車充電。當(dāng)然,實(shí)際應(yīng)用時(shí)的示例并不限于此。
對(duì)于聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)43,其用于聯(lián)動(dòng)控制使放電導(dǎo)引控制支路41導(dǎo)通的同時(shí),充電導(dǎo)引控制支路42斷開(kāi);或者聯(lián)動(dòng)控制使放電導(dǎo)引控制支路41斷開(kāi)的同時(shí),充電導(dǎo)引控制支路42導(dǎo)通。
值得一提的是,本實(shí)施方式中所涉及到的各模塊均為邏輯模塊,在實(shí)際應(yīng)用中,一個(gè)邏輯單元可以是一個(gè)物理單元,也可以是一個(gè)物理單元的一部分,還可以以多個(gè)物理單元的組合實(shí)現(xiàn)。此外,為了突出本實(shí)用新型的創(chuàng)新部分,本實(shí)施方式中并沒(méi)有將與解決本實(shí)用新型所提出的技術(shù)問(wèn)題關(guān)系不太密切的單元引入,但這并不表明本實(shí)施方式中不存在其它的單元。
可見(jiàn),本實(shí)施方式的充電接口電路可以安裝在電動(dòng)汽車或充電裝置上,兼容普通的單向放電模式,即安裝在電動(dòng)汽車上可以用普通的充電裝置給電動(dòng)汽車充電,或安裝在充電裝置上給普通的電動(dòng)汽車充電。并且,本實(shí)施方式的充電接口電路也可以分別安裝在電動(dòng)汽車和外部對(duì)象上,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車和外部對(duì)象之間電流的雙向流動(dòng),即實(shí)現(xiàn)外部對(duì)象對(duì)電動(dòng)汽車充電或者電動(dòng)汽車對(duì)外部對(duì)象放電的雙向充放電模式。
請(qǐng)參閱圖3,本實(shí)用新型第二實(shí)施方式涉及一種充電接口電路,本實(shí)施方式的充電接口電路具有與本實(shí)用新型第一實(shí)施方式所涉及的充電接口電路相同的模塊結(jié)構(gòu),且本實(shí)用新型第一實(shí)施方式中各模塊的連接關(guān)系和功能等相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施方式中依然有效,為了減少重復(fù),這里不再贅述。
請(qǐng)繼續(xù)參閱圖3,在本實(shí)施方式中,端口模塊1至少包含交流線接入端口(L1~L3端口), 工作中性線接入端口(N端口),保護(hù)線接入端口(PE端口),充電線纜檢測(cè)端口(cc端口)以及通信確認(rèn)信號(hào)檢測(cè)端口(cp端口)。其中,交流線接入端口(L1~L3端口)可以接入三相交流電或者單相交流電,在接入單相交流電時(shí),其它兩相不用。喚醒模塊2與端口模塊1中的cc端口連接,充電線纜接入端口模塊1后,喚醒模塊2通過(guò)cc端口連接充電線纜中的保護(hù)線PE,而保護(hù)線PE接地起到保護(hù)作用,從而使喚醒模塊2中的電路導(dǎo)通,產(chǎn)生喚醒信號(hào)cc_out。
如圖3所示,喚醒模塊2至少包括:電池電壓源,與電池電壓源連接的第一電阻R1,與第一電阻R1連接的光電耦合器。其中,光電耦合器至少包括:發(fā)光源,受光器,以及用于使發(fā)光源和受光器之間隔離的透明絕緣體,發(fā)光源的引腳與第一電阻R1連接,受光器的引腳作為輸出端,向電動(dòng)汽車的充電模塊發(fā)出喚醒信號(hào)cc_out。其中,發(fā)光源為發(fā)光二極管,受光器為光敏二極管或者光敏三極管。在本實(shí)施方式中,電池電壓源為12V。
在實(shí)際應(yīng)用中,作為一個(gè)示例,光電耦合器是由發(fā)光二極管和光敏三極管組成,兩者之間通過(guò)透明絕緣體隔離。第一電阻R1的一端接入電池電壓源,另一端連接發(fā)光二極管的陽(yáng)極,二極管的陰極連接cc端口和電壓采樣模塊,光敏三極管的發(fā)射極連接保護(hù)線PE或接地,光敏三極管的集電極作為喚醒信號(hào)cc_out的發(fā)出端。
如圖3所示,電壓采樣模塊3至少包括:采樣電阻Rs,采樣電阻Rs的一端與喚醒模塊2連接,采樣電阻Rs的另一端作為輸出端,向電動(dòng)汽車輸出采樣電壓信號(hào)TC3。作為一個(gè)示例,采樣電阻Rs的一端與喚醒模塊2中發(fā)光二極管的負(fù)極和cc端口連接。
如圖3所示,放電導(dǎo)引控制支路41至少包括:低壓信號(hào)源,PWM波源,用以選通連接低壓信號(hào)源或者PWM波源的第一開(kāi)關(guān)S1,以及與第一開(kāi)關(guān)S1連接的第二電阻R2。其中,放電導(dǎo)引控制支路41以第二電阻R2的負(fù)端作為輸出端,向電動(dòng)汽車輸出用以判斷電動(dòng)汽車和外部對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足放電條件的第一電壓信號(hào)TC1。其中,低壓信號(hào)源為12V。
如圖3所示,充電導(dǎo)引控制支路42至少包括:第一二極管D1,并聯(lián)后與第一二極管D1的陰極連接的第三電阻R3和第四電阻R4,以及與第三電阻R3連接的用以使第三電阻R3導(dǎo)通或者斷開(kāi)的第二開(kāi)關(guān)S2。其中,充電導(dǎo)引控制支路42以第一二極管D1的陰極作為輸出端,向電動(dòng)汽車輸出用以判斷電動(dòng)汽車和外部對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足充電條件的第二電壓信號(hào)TC2。
如圖3所示,聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)43至少包括:聯(lián)動(dòng)控制的第一分開(kāi)關(guān)SW1和第二分開(kāi)關(guān)SW2。其中,初始狀態(tài)時(shí),第一分開(kāi)關(guān)SW1開(kāi)啟,第二分開(kāi)關(guān)SW2閉合。第一分開(kāi)關(guān)SW1的一端連接cp端口,另一端連接第二電阻R2的負(fù)端;第二分開(kāi)關(guān)SW2的一端連接cp端口,另一 端連接第一二極管D1的陽(yáng)極。
在實(shí)際應(yīng)用時(shí),作為一個(gè)示例,本實(shí)施方式的充電接口電路安裝于電動(dòng)汽車,當(dāng)外部對(duì)象通過(guò)該充電接口電路對(duì)電動(dòng)汽車充電時(shí),進(jìn)入充電狀態(tài)的過(guò)程如下:
1、在電動(dòng)汽車和外部對(duì)象之間接入充電線纜時(shí),喚醒信號(hào)cc_out喚醒電動(dòng)汽車上的充電相關(guān)模塊(此前電動(dòng)汽車可能處于熄火休眠狀態(tài))。
2、喚醒后,電動(dòng)汽車通過(guò)檢測(cè)采樣電壓信號(hào)TC3的電壓幅值,計(jì)算出充電線纜的容量。
3、當(dāng)電動(dòng)汽車判定可以進(jìn)入充電狀態(tài)時(shí),聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)43為第一分開(kāi)關(guān)SW1斷開(kāi),第二分開(kāi)關(guān)SW2閉合的狀態(tài)。
4、檢測(cè)第二電壓信號(hào)TC2的電壓幅值,判斷電動(dòng)汽車與外部對(duì)象的通信確認(rèn)信號(hào)(即cp端口信號(hào))是否正常。
5、檢測(cè)第二電壓信號(hào)TC2占空比,計(jì)算充電裝置功率,然后與充電線纜的容量、電動(dòng)汽車內(nèi)部情況對(duì)比,判斷外部對(duì)象是否可以對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。
6、如果判定外部對(duì)象可以對(duì)電動(dòng)汽車充電,閉合第二開(kāi)關(guān)S2,導(dǎo)引控制外部對(duì)象對(duì)電動(dòng)汽車充電;否則保持第二開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)。
7、在充電過(guò)程中,監(jiān)控采樣電壓信號(hào)TC3和第二電壓信號(hào)TC2狀態(tài),判斷充電狀態(tài)。
當(dāng)電動(dòng)汽車通過(guò)該充電接口電路對(duì)外部對(duì)象放電時(shí),進(jìn)入放電狀態(tài)的過(guò)程如下:
1、在電動(dòng)汽車和外部對(duì)象之間接入充電線纜時(shí),喚醒信號(hào)cc_out喚醒電動(dòng)汽車上的充電相關(guān)模塊(此前電動(dòng)汽車可能處于熄火休眠狀態(tài))。
2、喚醒后,電動(dòng)汽車通過(guò)檢測(cè)采樣電壓信號(hào)TC3的電壓幅值,計(jì)算出充電線纜的容量。
3、當(dāng)電動(dòng)汽車判定可以進(jìn)入放電狀態(tài)時(shí),聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)43為第一分開(kāi)關(guān)SW1閉合,第二分開(kāi)關(guān)SW2斷開(kāi)的狀態(tài)。
4、第一開(kāi)關(guān)S1連接PWM波源,檢測(cè)第一電壓信號(hào)TC1占空比,判斷電動(dòng)汽車與外部對(duì)象的通信確認(rèn)信號(hào)(即cp端口信號(hào))是否正常。
5、檢測(cè)第一電壓信號(hào)TC1幅值,判斷電動(dòng)汽車是否可以對(duì)外部對(duì)象進(jìn)行放電。
6、如果判斷電動(dòng)汽車可以對(duì)外部對(duì)象進(jìn)行放電,導(dǎo)引控制電動(dòng)汽車對(duì)外部對(duì)象放電。
7、在放電過(guò)程中,監(jiān)控采樣電壓信號(hào)TC3和第二電壓信號(hào)TC2狀態(tài),判斷放電狀態(tài)。
可見(jiàn),本實(shí)施方式的充電接口電路,可以安裝在電動(dòng)汽車上,也可以安裝在充電裝置上,能夠兼容普通的單向放電模式,即安裝在電動(dòng)汽車上時(shí)可以用普通的充電裝置給電動(dòng)汽車充電,安裝在充電裝置上時(shí)可以給普通的電動(dòng)汽車充電。
請(qǐng)參閱圖4,本實(shí)用新型第三實(shí)施方式涉及一種充電接口電路,該充電接口電路分別安 裝于電動(dòng)汽車和外部對(duì)象上。本實(shí)施方式的充電接口電路具有與本實(shí)用新型第二實(shí)施方式所涉及的充電接口電路相同的電路結(jié)構(gòu),且本實(shí)用新型第一實(shí)施方式中各電器元件的連接關(guān)系和功能等相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施方式中依然有效,為了減少重復(fù),這里不再贅述。
請(qǐng)繼續(xù)參閱圖4,在實(shí)際應(yīng)用時(shí),作為一個(gè)示例,以圖4左側(cè)的充電接口電路安裝于充電裝置上,以圖4右側(cè)的充電接口電路安裝于電動(dòng)汽車上,當(dāng)充電裝置對(duì)電動(dòng)汽車充電時(shí),進(jìn)入充電狀態(tài)的過(guò)程如下:
1、在電動(dòng)汽車和外部對(duì)象之間接入充電線纜時(shí),喚醒信號(hào)cc_out喚醒電動(dòng)汽車上的充電相關(guān)模塊(此前電動(dòng)汽車可能處于熄火休眠狀態(tài)),同時(shí)使充電裝置確定充電線纜已接。
2、喚醒后,電動(dòng)汽車通過(guò)檢測(cè)采樣電壓信號(hào)TC3的電壓幅值,計(jì)算出充電線纜的容量;同時(shí),充電裝置通過(guò)檢測(cè)采樣電壓信號(hào)來(lái)判斷充電線纜是否掉線。
3、當(dāng)電動(dòng)汽車判定可以進(jìn)入充電狀態(tài)、且充電裝置判定充電線纜無(wú)掉線時(shí),圖4左側(cè)的充電接口電路中聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)43為第一分開(kāi)關(guān)SW1閉合,第二分開(kāi)關(guān)SW2斷開(kāi)的狀態(tài),圖4右側(cè)的充電接口電路中聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)43為第一分開(kāi)關(guān)SW1斷開(kāi),第二分開(kāi)關(guān)SW2閉合的狀態(tài)。
4、圖4左側(cè)的充電接口電路中第一開(kāi)關(guān)S1連接12V低壓信號(hào)源,檢測(cè)圖4右側(cè)的充電接口電路中第二電壓信號(hào)TC2的電壓幅值,判斷圖4右側(cè)的充電接口電路中cp端口信號(hào)是否正常。
5、如果圖4右側(cè)的充電接口電路中cp端口信號(hào)正常,閉合圖4右側(cè)的充電接口電路中的第二開(kāi)關(guān)S2。
6、圖4左側(cè)的充電接口電路中第一開(kāi)關(guān)S1連接PWM波源,檢測(cè)圖4左側(cè)的充電接口電路中第一電壓信號(hào)TC1占空比,判斷圖4左側(cè)的充電接口電路中cp端口信號(hào)是否正常。
7、檢測(cè)圖4左側(cè)的充電接口電路中第一電壓信號(hào)TC1幅值,同時(shí)檢測(cè)圖4右側(cè)的充電接口電路中第二電壓信號(hào)TC2占空比,計(jì)算充電裝置功率,然后與充電線纜的容量、電動(dòng)汽車內(nèi)部情況對(duì)比,判斷充電裝置是否可以對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。
8、如果判斷充電裝置可以對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電,導(dǎo)引控制充電裝置對(duì)電動(dòng)汽車充電。
9、在充電過(guò)程中,監(jiān)控采樣電壓信號(hào)TC3和第二電壓信號(hào)TC2的狀態(tài),判斷充電狀態(tài)。
當(dāng)然,實(shí)際應(yīng)用時(shí)的示例并不限于此。
另外,在圖4中,虛線框中為充電線纜所包含的線,主要有三相交流線、工作中性線以及保護(hù)線。其中,cc端口和充電線纜中的保護(hù)線PE連接后共同接地,電阻RC1為充電線纜的阻值,常用的有100R/220R/680R等。
本實(shí)施方式的充電接口電路分別安裝在電動(dòng)汽車與外部對(duì)象上,實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車和外部 對(duì)象之間電流的雙向流動(dòng),即實(shí)現(xiàn)了外部對(duì)象對(duì)電動(dòng)汽車充電或者電動(dòng)汽車對(duì)外部對(duì)象放電的雙向充放電模式。本實(shí)施方式的充電接口電路,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝便捷,無(wú)論是電網(wǎng)到車、車到電網(wǎng)還是車到車的充放電情況,均無(wú)需重新設(shè)計(jì)接口電路,就可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車雙向充放電。
綜上所述,本實(shí)用新型的充電接口電路,具有以下有益效果:本實(shí)用新型的充電接口電路,在考慮到與普通的充電裝置的兼容性的同時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)電流的雙向流動(dòng),即實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的雙向充放電。也就是說(shuō),本實(shí)用新型可以安裝在電動(dòng)汽車或充電裝置上,兼容普通的單向放電模式,即安裝在電動(dòng)汽車上可以用普通的充電裝置給電動(dòng)汽車充電,或安裝在充電裝置上給普通的電動(dòng)汽車充電。并且,本實(shí)用新型也可以分別安裝在電動(dòng)汽車和外部對(duì)象上,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車和外部對(duì)象之間電流的雙向流動(dòng),即實(shí)現(xiàn)外部對(duì)象對(duì)電動(dòng)汽車充電或者電動(dòng)汽車對(duì)外部對(duì)象放電的雙向充放電模式。另外,本實(shí)用新型的充電接口電路,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝便捷,可以分別安裝在電動(dòng)汽車與外部對(duì)象上,無(wú)論是電網(wǎng)到車、車到電網(wǎng)還是車到車的充放電情況,均無(wú)需重新設(shè)計(jì)接口電路,就可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車雙向充放電。所以,本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效,而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下,對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。