电力系统五触头交、直流一体充电连接装置及插座 |
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| 申请号 | CN201610624443.7 | 申请日 | 2016-07-29 | 公开(公告)号 | CN107516784A | 公开(公告)日 | 2017-12-26 |
| 申请人 | 国网山东省电力公司桓台县供电公司; 张远镇; | 发明人 | 赵舒铭; 陈雷; 张传坤; 路梦琳; 王凯; 张远镇; 郝潇; 何璐; 韩璐; 李永伟; 李丹; 朱俊时; 张赟; 李峰; 张晓琴; 孙冰莹; 徐琛; 胡斌; 李雷; 杨帆; 隽照波; 陆超; 许娜; 路玲; 张蕙欣; 赵守莉; 杨跃宇; 张丽云; 张建发; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种电 力 系统五触头交、直流一体充电连接装置及插座，属于 电动车 充电装置领域，触头个数较少仅为五个，在相同面积下可使用更粗的触头，使触头不易损坏，且交直流通用，使用同一个充电插头既可以为电动车辆进行直流充电或交流充电，操作方便。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电力系统五触头交、直流一体充电连接装置，包括插头(2)，其特征在于，插头(2)上设有五根与插座(18)对接的触头； |
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| 说明书全文 | 电力系统五触头交、直流一体充电连接装置及插座技术领域背景技术[0002] 现有的电动车一般都设有两个充电插座，两个充电插座，一个为直流充电插座，另一个为交流充电插座，交流充电插座连接到交流充电机，并通过交流充电机给电池充电；直流充电插座连接到电动车的BMS，并通过BMS直接给电池充电，现有的充电插头一般有多个触头，多个触头包括充电用、控制信号传输、辅助电源和连接确认触头，当充电桩的充电插头插入电动车的充电插座后，电动车的BMS会与充电管理系统建立通讯链接，上传信号或接受命令，由于充电插座一定，当触头多了，就会使触头更细，触头细了后容易弯折损坏，维修更换成本非常高且耽误使用。同时，电动车安装两个充电座非常占用空间和成本。 发明内容[0003] 本发明提供一种电力系统五触头交、直流一体充电连接装置及插座，不易损坏且交直流通用。 [0004] 本发明所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接装置，包括插头： [0005] 插头上设有五根与插座对接的触头； [0006] 插头背面设有A相接线端、B相接线端、C相接线端、中性线接线端组成的交流接线端组以及正极接线端、负极接线端、辅助电源正极接线端和辅助电源负极接线端组成的直流接线端组； [0007] 插头上还设有直流接线端组和交流接线端组共同使用的接地线接线端； [0009] 所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接装置，插头内设有无线通信模块，无线通信模块连接到充电桩的充电管理系统，充电管理系统通过无线通信模块接收电动汽车BMS的充电信息的电池信息和充电信息。 [0010] 所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接装置，切换开关为继电器，设有调节开关，继电器的线圈均通过调节开关连接到辅助电源。 [0011] 所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接装置，插头内设有电阻，电阻连接到接地 线接线端，另一端接地，电阻两端并联有电压表，电压表的表盘上设有导体组A，导体组A中的两个导体一个连接到直流电源，另一个连接到充电桩控制器，电压表的指针上设有接通导体，导体组A位于接通导体的运动轨迹上。 [0012] 所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接装置， [0013] 设有继电器L、继电器N、继电器LA和继电器NA； [0014] 继电器L、继电器N、继电器LA和继电器NA常开触点分别连接到高压直流充电机的正、负极以及高压辅助电源的正、负极； [0015] 继电器L、继电器N、继电器LA和继电器NA常闭触点分别连接到低压直流充电机的正、负极以及低压辅助电源的正、负极； [0016] 继电器L的常开触点和常闭触点均连接到正极接线端； [0017] 继电器N的常开触点和常闭触点均连接到负极接线端； [0018] 继电器LA的常开触点和常闭触点均连接到辅助电源正极接线端； [0019] 继电器NA的常开触点和常闭触点均连接到辅助电源负极接线端； [0020] 继电器L、继电器N、继电器LA和继电器NA的线圈连接到充电管理系统的控制信号输出端。 [0021] 本发明所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接插座，包括插座， [0022] 插座上设有五个内设导体的插孔； [0023] 插座背面设有A相接线端Ⅱ、B相接线端Ⅱ、C相接线端Ⅱ、中性线接线端Ⅱ组成的交流接线端组B以及正极接线端Ⅱ32、负极接线端Ⅱ、辅助电源正极接线端Ⅱ和辅助电源负极接线端Ⅱ组成的直流接线端组B； [0024] 插座上还设有直流接线端组B和交流接线端组B共同使用的接地线接线端B； [0025] 交流接线端组B中任一接线端与直流接线端组B中任一接线端组合，组成接线端组B，共组成四组接线端组B，四组接线端组分别通过四个切换开关B于插头内连接到四个插孔内的导体，接地线接线端B连接到第五个插孔内的导体； [0026] 直流接线端组B连接到电动车的BMS，交流接线端组B连接到电动车上的交流充电机，接地线接线端B同时连接到BMS和交流充电机的接地端。 [0027] 所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接插座，插座内设有无线通信模块B，无线通信模块B连接到BMS，使BMS向充电管理系统上传充电信息的电池信息和充电信息，同时接收充电管理系统的控制命令。 [0028] 所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接插座，电动车内设有电池，电池内设有探测装置，探测装置的探测端连接到电动车蓄电池，探测装置连接有黑启动继电器，电池的电 源端通过黑启动继电器的常开触点连接到BMS的电源端。 [0029] 本发明与现有技术相比所具有的有益效果是： [0030] 本发明所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接装置及插座，触头个数较少，在相同面积下可使用更粗的触头，使触头不易损坏，且交直流通用，使用同一个充电插头既可以为电动车辆进行直流充电或交流充电，操作方便。附图说明 [0031] 图1为电力系统五触头交、直流一体充电连接装置结构示意图； [0032] 图2为电力系统五触头交、直流一体充电连接装置背面结构示意图； [0033] 图3为电力系统五触头交、直流一体充电连接插座结构示意图； [0034] 图4为电力系统五触头交、直流一体充电连接插座背面结构示意图； [0035] 图5为电力系统五触头交、直流一体充电连接装置电气原理图。 [0036] 图中：1、触头A；2、插头；3、触头D；4、触头C；5、无线通信模块；6、触头B；7、触头E；8、A相接线端；9、中性线接线端；10、B相接线端；11、接地线接线端；12、C相接线端；13、辅助电源正极接线端；14、负极接线端；15、辅助电源负极接线端；16、正极接线端；17、插孔A；18、插座；19、插孔B；20、插孔C；21、无线通信模块B；22、插孔D；23、插孔E；24、A相接线端Ⅱ；25、中性线接线端Ⅱ；26、B相接线端Ⅱ；27、接地线接线端Ⅱ；28、C相接线端Ⅱ；29、辅助电源正极接线端Ⅱ；30、负极接线端Ⅱ；31、辅助电源负极接线端Ⅱ；32、正极接线端Ⅱ；33、继电器C；34、继电器D；35、继电器NA；36、继电器LA；37、继电器N；38、继电器L；39、继电器B；40、继电器A；41、充电管理系统；42、继电器G；43、继电器H；44、继电器F；45、继电器E；46、BMS。 具体实施方式[0037] 下面结合附图对电力系统五触头交、直流一体充电连接装置的实施例做进一步描述： [0038] 如图1、图2和图5所示，本发明所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接装置，包括插头2，插头2上设有五根触头，分别为触头A1、触头B6、触头C4、触头D3、触头E7，插头2上设有A相接线端8、B相接线端10、C相接线端12、中性线接线端9组成的交流接线端组，以及正极接线端16、负极接线端14、辅助电源正极接线端13和辅助电源负极接线端15组成的直流接线端组，插头2上还设有直流接线端组和交流接线端组共同使用的接地线接线端11； [0039] A相接线端8和正极接线端16分别通过继电器A40的常开触点和常闭触点连接到触头A1； [0040] B相接线端10和负极接线端14分别通过继电器B39的常开触点和常闭触点连接到触头 B6； [0041] C相接线端12和辅助电源正极接线端13分别通过继电器C33的常开触点和常闭触点连接到触头C4； [0042] 中性线接线端9和辅助电源负极接线端15分别通过继电器D34的常开触点和常闭触点连接到触头D3； [0043] 接地线接线端11连接到触头E7； [0044] A相接线端8、B相接线端10、C相接线端12和中性线接线端9分别连接到交流充电机的三相电源和中性线接点； [0045] 正极接线端16、负极接线端14、辅助电源正极接线端13和辅助电源负极接线端15连接到直流充电机的电源和辅助电源。 [0046] 所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接装置，插头2内设有无线通信模块5，无线通信模块5连接到充电桩的充电管理系统41，充电管理系统41通过无线通信模块5接收电动汽车BMS46的充电信息的电池信息和充电信息，向电动汽车BMS46发送命令。 [0047] 所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接装置，切换开关为继电器，继电器的线圈均连接到充电管理系统41的控制信号输出端。当操作人员在充电管理系统41中选择交流充电时，充电管理系统41的控制信号输出端发出控制信号，继电器的线圈得电，继电器的常开触点闭合，常闭触点断开，使感应线圈通电，实现辅助电源无线传输，同时触头A1、触头B6、触头C4、触头D3分别与A相接线端8、B相接线端10、C相接线端12、中性线接线端9接通，使本插头2可以为交流充电的电动车充电；操作人员在充电管理系统41中选择直流充电时，充电管理系统41的控制信号输出端停止发出控制信号，常开触点与常闭触点归位，触头A1、触头B6、触头C4分别与正极接线端16、负极接线端14、辅助电源正极接线端13和辅助电源负极接线端15，使本插头2可以为直流充电的电动车充电； [0048] 所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接装置，插头2内设有电阻，电阻连接到接地线接线端11，另一端接地，电阻两端并联有电压表，电压表的表盘上设有导体组A，导体组A中的两个导体一个连接到直流电源，另一个连接到充电桩控制器，电压表的指针上设有接通导体，导体组A位于接通导体的运动轨迹上。车辆BMS46使插座18上对应接地线接线端11的导体始终带电，当插座18插入后，由于接地线接线端11接地，接地线接线端11与导体接触通电，电压表即可测出电压的变化，导体组位于零点处，出线电压后，指针会转动，接通导体离开导体组A，导体组A的两个导体断开，现有的充电桩控制器接到信号，向感应线圈通电，使电动车可以无线接收辅助电源，使车辆的BMS46可以得到辅助电源供应。 [0049] 所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接装置， [0050] 设有继电器L38、继电器N37、继电器LA36和继电器NA35； [0051] 继电器L38、继电器N37、继电器LA36和继电器NA35常开触点分别连接到高压直流充电机的正、负极以及高压辅助电源的正、负极，高压直流充电机为充电桩中安装的为大型电动车充电的高压充电机，充电电压在350V-700V，对应的高压辅助电源为24V； [0052] 继电器L38、继电器N37、继电器LA36和继电器NA35常闭触点分别连接到低压直流充电机的正、负极以及低压辅助电源的正、负极；低压直流充电机为充电桩中安装的为小型电动车充电的低压充电机，充电电压在250V-500V，对应的高压辅助电源为12V； [0053] 继电器L38的常开触点和常闭触点均连接到正极接线端16； [0054] 继电器N37的常开触点和常闭触点均连接到负极接线端14； [0055] 继电器LA36的常开触点和常闭触点均连接到辅助电源正极接线端13； [0056] 继电器NA35的常开触点和常闭触点均连接到辅助电源负极接线端15； [0057] 继电器L38、继电器N37、继电器LA36和继电器NA35的线圈连接到充电管理系统41的控制信号输出端。操作人员在进行充电之前，通过充电管理系统41选择使用高压直流充电或低压直流充电，当选择高压直流充电时，充电管理系统41向继电器L38、继电器N37、继电器LA36和继电器NA35的线圈发送信号，常开触点闭合，可实现高压直流充电； [0058] 当选择低压直流充电时，充电管理系统41停止向继电器L38、继电器N37、继电器LA36和继电器NA35的线圈发送信号，常闭触点闭合，可实现低压直流充电。 [0059] 下面结合附图对电力系统五触头交、直流一体充电连接插座18的实施例做进一步描述： [0060] 如图3、图4和图6所述，本发明所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接插座18，包括插座18， [0061] 插座18上设有五个内设导体的插孔，分别为插孔A17、插孔B19、插孔C20、插孔D22和插孔E23； [0062] 插座18背面设有A相接线端Ⅱ24、B相接线端Ⅱ26、C相接线端Ⅱ28、中性线接线端Ⅱ25组成的交流接线端组B以及正极接线端Ⅱ32、负极接线端Ⅱ30、辅助电源正极接线端Ⅱ29和辅助电源负极接线端Ⅱ31组成的直流接线端组B； [0063] 插座18上还设有直流接线端组B和交流接线端组B共同使用的接地线接线端B； [0064] A相接线端Ⅱ24和正极接线端Ⅱ32分别通过继电器E45的常开触点和常闭触点连接到插孔A17； [0065] B相接线端Ⅱ26和负极接线端Ⅱ30分别通过继电器F44的常开触点和常闭触点连接到插孔B19； [0066] C相接线端Ⅱ28和辅助电源正极接线端Ⅱ29分别通过继电器G42的常开触点和常闭触点 连接到插孔C20； [0067] 中性线接线端Ⅱ25和辅助电源负极接线端Ⅱ31分别通过继电器H的常开触点和常闭触点连接到插孔D22； [0068] 接地线接线端Ⅱ27连接到插孔E23； [0069] 直流接线端组B连接到电动车的BMS46，交流接线端组B连接到电动车上的交流充电机，接地线接线端B同时连接到BMS46和交流充电机的接地端。 [0070] 四个切换开关B也均为继电器，其线圈连接到BMS46的控制信号输出端，由BMS46控制其切换。 [0071] 所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接插座18，插座18内设有无线通信模块B21，无线通信模块B21连接到BMS46，使BMS46向充电管理系统41上传充电的电池信息和充电信息，同时接收充电管理系统41的控制命令。操作人员在充电管理系统41上选择充电类型后，充电管理系统41与BMS46通过无线通信模块通信，使BMS46获得切换命令，并向切换开关B发送切换信号，使插座18与插头2的充电方式对应，例如插头2切换到交流接线端，则插座18切换成交流接线端B。 [0072] 所述的电力系统五触头交、直流一体充电连接插座18，电动车内设有电池，电池内设有探测装置，探测装置的探测端连接到电动车蓄电池，探测装置连接有黑启动继电器，电池的电源端通过黑启动继电器的常开触点连接到BMS46的电源端。使电动车内自带黑启动电池，该电池在正常情况下不启动，探测装置为电压表，探测到电压低于BMS46的额定电压时，会向黑启动继电器的线圈发送控制信号，使黑启动继电器的常开触点闭合，电池为BMS46供电。 |
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