專利名稱：一種電動(dòng)汽車充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車充電技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種電動(dòng)汽車充電裝置，尤 其適用于電動(dòng)汽車內(nèi)動(dòng)力電池的充電。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車充電方式包括直流充電及交流充電，直流充電采用外部大型專用直流充 電設(shè)備充電，需在電動(dòng)汽車專用充電站進(jìn)行充電。而交流充電可利用隨處可見的單相220v 插座供電，通過(guò)車載直流充電機(jī)為電動(dòng)汽車內(nèi)動(dòng)力電池充電，但由于車載直流充電機(jī)功率 一般為3kw左右，直接連接到單相插座會(huì)產(chǎn)生電弧，對(duì)人體造成意外傷害?，F(xiàn)在很多充電插 頭采用了外殼絕緣結(jié)構(gòu)防護(hù)的方式，防止電弧外漏與人體產(chǎn)生接觸，但沒有從根本上解決 插拔時(shí)電弧產(chǎn)生的問題，一旦外殼損壞，仍會(huì)對(duì)人體造成損傷。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是在于提供了一種電動(dòng)汽車充電裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，充電方便，成 本低廉，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、安全、可靠，通過(guò)控制電路先自動(dòng)判斷充電插頭正常連接后，再接通內(nèi)部 供電線路使車載充電機(jī)工作。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)措施是本實(shí)用新型采用了 一種連接自動(dòng)判別方法，在確認(rèn)充電插頭與供電插座連接正常 后，再接通車載充電機(jī)，有效避免了插拔充電插頭造成的電弧產(chǎn)生。一種電動(dòng)汽車充電裝置，該裝置包括外部裝置和內(nèi)部裝置，外部裝置位于電動(dòng)汽 車外部，內(nèi)部裝置位于電動(dòng)汽車內(nèi)部，外部裝置中的充電插頭與內(nèi)部裝置中的充電插座耦 合連接。所述的外部裝置包手單相插頭、直流電源、晶振、第一光耦以及充電插頭。其連接 關(guān)系為單相插頭交流輸出端與充電插頭的交流輸入端口直接相連，單相插頭交流輸出端 并接直流電源輸入端，直流電源輸出端分別與晶振參考電壓輸入端以及第一光耦參考電壓 輸入端相連，晶振輸出信號(hào)端口與第一光耦輸入端口相連，第一光耦輸出端口與充電插頭 的信號(hào)端口相連。電動(dòng)汽車內(nèi)部裝置包括充電插座、第二光耦、單片機(jī)、繼電器、接觸器和車載充電 機(jī)。其連接關(guān)系為充電插座交流輸出端口與接觸器交流輸入端口相連，單片機(jī)I/O 口與第 二光耦輸入端口相連，充電插座信號(hào)輸出端口通過(guò)第二光耦與單片機(jī)兩個(gè)外部中斷信號(hào)端 口并連，單片機(jī)的I/O 口與繼電器吸合。繼電器輸出端口與接觸器直流控制輸入端連接，接 觸器交流輸出端口與車載充電機(jī)電源輸入端口相連。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果現(xiàn)有的技術(shù)插頭與插座連接后電流直接導(dǎo)通，產(chǎn)生電弧，會(huì)對(duì)人體造成意外傷 害，或是需要操作人員通過(guò)開關(guān)按鈕手動(dòng)導(dǎo)通電流，沒有信號(hào)判斷，不易操作。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)該套裝置以及使用的連接方法可行性強(qiáng)，性能穩(wěn)定，成本低，
3安全系數(shù)高，并能通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)有效的避免了插拔充電插頭造成的電弧產(chǎn)生，從而從根 本上保證了人員的安全，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可行性高，成本低，有很大的商業(yè)實(shí)用價(jià)值。插頭與插座 接通時(shí)，有信號(hào)判斷接口，判斷電流導(dǎo)通接口是否接觸良好，防止電弧產(chǎn)生，直接導(dǎo)通電流， 無(wú)需手動(dòng)操作。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明輸入車載充電機(jī)的電壓為220V，無(wú)電弧產(chǎn)生，整套連接過(guò)程的反 映時(shí)間不超過(guò)1秒，同時(shí)車載充電機(jī)上連接成功指示燈亮起。

圖1為一種電動(dòng)汽車充電裝置結(jié)構(gòu)示意圖其中1_單相插頭、2-直流電源、3-晶振、4-第一光耦、5-充電插頭、6_頻率為 ΙΚΗζ、振幅為12V的方波、7-充電插座、8-第二光耦、9-單片機(jī)、10-繼電器、11接觸器、 12-車載充電機(jī)
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述根據(jù)圖1可知，一種電動(dòng)汽車充電裝置，它包括外部裝置13和內(nèi)部裝置14，外部裝 置13位于電動(dòng)汽車外部，主要負(fù)責(zé)輸出220V交流電和產(chǎn)生頻率為ΙΚΗζ、振幅為12V的方波 6，內(nèi)部裝置14位于電動(dòng)汽車內(nèi)部，主要作用是通過(guò)外部裝置產(chǎn)生的方波6自動(dòng)檢測(cè)充電插 頭5與充電插座7是否有效連接，然后控制車載充電機(jī)12的供電系統(tǒng)，其連接關(guān)系為外部 裝置13中的充電插頭5與內(nèi)部裝置14中的充電插座7耦合連接。所述的外部裝置13包括單相插頭1、直流電源2、晶振3、第一光耦4和充電插頭 5，其連接關(guān)系為單相插頭1交流輸出端與充電插頭5的交流輸入端口直接相連，單相插頭 1交流輸出端并接直流電源2輸入端，直流電源2輸出端分別與晶振3參考電壓輸入端以及 第一光耦4參考電壓輸入端相連，晶振3輸出信號(hào)端口與第一光耦4輸入端口相連，第一光 耦4輸出端口與充電插頭5的信號(hào)端口相連。所述的單相插頭1為(A3-10)所述的直流電源2包括變壓器、全橋電路、穩(wěn)壓電路和濾波電路(MD70-2412)。 220v交流電經(jīng)過(guò)變壓器(10 1)變?yōu)?2V交流電，通過(guò)4個(gè)二極管D1-D4(1N4001)全橋整 流后，變?yōu)橹绷麟姡?jīng)電容(470微法)濾波再接入12v三端穩(wěn)壓芯片(LM7812)輸出+12v直 流電壓，經(jīng)電容(470微法)濾波后到穩(wěn)壓芯片(LM7805)輸出+5V電壓，再經(jīng)電容(470微 法)濾波后輸出。直流電源輸出+12v和+5v兩種電壓，+5V為晶振3(LTC1799)供電，+12V 為第一光耦4(HCPL-0600)供電，晶振3信號(hào)輸出端口輸出振幅為5V，頻率為1kHz，占空比 為50%的方波信號(hào)，晶振3信號(hào)輸出端口與光耦4輸入端連接，第一光耦4輸出為振幅12V， 頻率為1kHz，占空比為50%的方波信號(hào)。所述的晶振3采用LTC1799。所述的第一光耦4采用(HCPL-0600)所述的內(nèi)部裝置14包括充電插座7、第二光耦8、單片機(jī)9、繼電器10、接觸器11和 車載充電機(jī)12，其連接關(guān)系為充電插座7交流輸出端口與接觸器11交流輸入端口相連， 充電插座7信號(hào)端口通過(guò)第二光耦8與單片機(jī)9兩個(gè)外部中斷口并聯(lián)，單片機(jī)91/0 口與第二光耦8輸入端口相連，單片機(jī)91/0 口與繼電器10吸合，繼電器10輸出端口與接觸器11 直流控制輸入端連接，接觸器11交流輸出端口與車載充電機(jī)12電源輸入端口相連。其工作原理為單片機(jī)9通過(guò)兩個(gè)外部中斷口判斷信號(hào)是否IkHz的方波6，如 正確接收該方波信號(hào)，單片機(jī)9的I/O 口輸出高電頻控制繼電器10吸合，繼電器10吸合 后，促使接觸器11吸合導(dǎo)通，220v交流電直通車載充電機(jī)12電源輸入接口。由于直通 給車載充電機(jī)12的電流較大，該裝置采用二級(jí)繼電控制，由單片機(jī)9控制小功率繼電器 10 (MY4NJ-DC24V)吸合，再由小功率繼電器10控制接觸器11 (ABB A40-30-10)吸合，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn) 單、安全、可靠。連接自動(dòng)檢測(cè)是該裝置的核心部分，當(dāng)單相插頭1與供電插頭5連接后，晶振3開 始工作，產(chǎn)生上述方波信號(hào)，如充電插頭5未與充電插座7連接，電動(dòng)汽車內(nèi)部裝置未檢測(cè) 到方波信號(hào)6，不導(dǎo)通車載充電機(jī)供電線路。如充電插頭5已與充電插座7連接，電動(dòng)汽車 內(nèi)部裝置接收到方波信號(hào)，則延時(shí)5s后導(dǎo)通車載充電機(jī)供電線路，使車載充電機(jī)工作。所述的第二光耦8為高速光耦，采用HCPL-0600所述的單片機(jī)9采用Atmel 8位AVR微控制器(ATmegal 6L)。所述的繼電器10為小功率繼電器，采用MY4NJ-DC24V。所述的接觸器11采用ABB A40-30-10。
權(quán)利要求一種電動(dòng)汽車充電裝置，它包括外部裝置(13)和內(nèi)部裝置(14)，其特征在于；外部裝置(13)中的充電插頭(5)與內(nèi)部裝置(14)中的充電插座(7)耦合連接；所述的外部裝置(13)包手單相插頭(1)、直流電源(2)、晶振(3)、第一光耦(4)和充電插頭(5)，單相插頭(1)交流輸出端與充電插頭(5)的交流輸入端口相連，單相插頭(1)交流輸出端并接直流電源(2)輸入端，直流電源(2)輸出端分別與晶振(3)參考電壓輸入端以及第一光耦(4)參考電壓輸入端相連，晶振(3)輸出信號(hào)端口與第一光耦(4)輸入端口相連，第一光耦(4)輸出端口與充電插頭(5)的信號(hào)端口相連；所述的內(nèi)部裝置(14)包括充電插座(7)、第二光耦(8)、單片機(jī)(9)、繼電器(10)、接觸器(11)和車載充電機(jī)(12)，充電插座(7)交流輸出端口與接觸器(11)交流輸入端口相連，單片機(jī)(9)I/O口與第二光耦(8)輸入端口相連，繼電器(10)輸出端口與接觸器(11)直流控制輸入端連接，接觸器(11)交流輸出端口與車載充電機(jī)(12)電源輸入端口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)汽車充電裝置，其特征在于；所述的充電插座(7) 信號(hào)端口通過(guò)第二光耦(8)與單片機(jī)(9)兩個(gè)外部中斷口并聯(lián)，單片機(jī)(9)1/0 口與繼電器 (10)吸合。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電動(dòng)汽車充電裝置，外部裝置中的充電插頭與內(nèi)部裝置中的充電插座耦合連接；單相插頭交流輸出端與充電插頭的交流輸入端口相連，單相插頭交流輸出端并接直流電源輸入端，直流電源輸出端分別與晶振參考電壓輸入端以及光耦參考電壓輸入端相連，晶振輸出信號(hào)端口與光耦輸入端口相連，光耦輸出端口與充電插頭的信號(hào)端口相連；充電插座交流輸出端口與接觸器交流輸入端口相連，充電插座信號(hào)輸出端口通過(guò)光耦與單片機(jī)兩個(gè)外部中斷信號(hào)端口并聯(lián)，單片機(jī)I/O輸出端口與繼電器控制端口連接，繼電器輸出端口與接觸器直流控制輸入端連接，接觸器交流輸出端口與車載充電機(jī)電源輸入端口相連。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可行性高，成本低，根本上保證了人員的安全。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201733121SQ20102027367
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者張東華, 梁曦, 賀智軼 申請(qǐng)人:武漢中原電子集團(tuán)有限公司