技术领域
[0001] 本
发明涉及一种电气控制
电路，特别是一种可拓展多功能电气控制互锁系统。
背景技术
[0002] 近两年来新
能源发展速度有目共睹，新能源
汽车目前已经成为我国和领先世界的行业之一。新能源汽车中九成皆为需要充电的电动汽车，因此充电设施成为了新能源汽车发展的重要
基础设施， 与此同时，充电设施也成为了制约新能源汽车快速推进的最大短板。近两年来， 诸如充电桩等基础配套设施的相对滞后现象正日益突出。虽然充电桩数量在快速增加，但不可忽视的是新能源汽车的增长规模仍然大幅高于充电桩数量的增长规模，也就意味着车桩之间的缺口仍在不断扩大。
[0003] 充电桩根据充电功率的不同,可以将充电桩分为直流快充和交流慢充两类。充电站里交流慢充常用的有单相7kW单枪壁挂式充电桩、三相80kW/40kW交流单双枪立式充电桩；直流快充常用的有40kW/60kW/100kW单枪直流充电桩、120kW双枪轮充直流充电桩、100kW直流单枪与80kW交流双枪一体充电桩、120kW直流双枪与80kW交流双枪一体充电桩。
[0004] 对各种类型的充电桩，缺乏一种统一并兼容的控制方案，每一种类型桩之间的控制电路互不通用，若产品升级也无法统一执行，缺乏产品的兼容与通用性。客户需求不同，桩的控制方案不同，对于临时的需求更改缺乏灵活性与变通性。
发明内容
[0005] 本发明的目的是为了解决上述
现有技术的不足而提供一种能够兼容各类充电桩、通用性好、使用灵活的可拓展多功能电气控制互锁系统。
[0006] 为了实现上述目的，本发明所设计的可拓展多功能电气控制互锁系统，它包括直流充电电路、交流设备控制电路、相互并联的直流设备互锁控制电路及交直流互锁控制电路，所述交直流互锁控制电路包括相互并联的交流继电器控制电路和直流继电器控制电路，所述交流继电器控制电路包括
串联的直流继电器常闭触点、与直流继电器常闭触点串联且相互并联的多个交流继电器线圈；所述直流继电器控制电路包括串联的交流继电器常闭触点、与交流继电器常闭触点串联且相互并联的多个直流继电器线圈和轮充控制继电器线圈，所述轮充控制继电器线圈与模式切换
开关串联，所述的交流继电器线圈、直流继电器线圈和轮充控制继电器线圈均分别与命令开关连接；所述交流继电器控制电路中的直流继电器常闭触点以及所述直流继电器控制电路中的交流继电器常闭触点上均分别并联有短接器；所述直流设备互锁控制电路包括设备控制支路和轮充控制支路；所述设备控制支路包括直流继电器常开触点，与该常开触点连接的相互并联的不同直流继电器的常闭触点，
接触器正极线圈、接触器负极线圈以及瞬态
二极管，所述接触器正极线圈、接触器负极线圈以及瞬态二极管相互并联；所述轮充控制支路包括轮充控制继电器常开触点、相互并联的直流继电器常闭触点，以及并联的瞬态二极管、汇流接触器正极线圈及汇流接触器负极线圈；所述交流设备控制电路包括交流继电器的常开触点和交流接触器线圈；所述直流充电电路包括直流
母线、接入
直流母线中的回流接触器常开触点、并联在直流母线上的直流充电枪，不同直流充电枪与直流母线之间设有不同接触器的常开触点。
[0007] 为了保证该互锁系统以及其控制的充电桩的安全，所述直流设备互锁控制电路及交直流互锁控制电路串联有急停开关。
[0008] 本发明得到的可拓展多功能电气控制互锁系统，解决了各类充电桩无法统一兼容的问题，增加了需求临时变更的灵活性，通用性高，可模
块化，可扩展性高。
附图说明
[0009] 图1是本发明可拓展多功能电气控制互锁系统
实施例1的直流设备互锁控制电路及交直流互锁控制电路的电路图；图2是实施例1中交流设备控制电路的电路图；
图3是实施例1仅直流充电时的电路图；
图4是实施例1中直流充电电路电路图；
图5是实施例1仅交流流充电时的电路图；
图6是实施例1交直流共用时的电路图。
[0010] 图中：直流充电电路1、交流设备控制电路2、直流设备互锁控制电路3、交直流互锁控制电路4、急停开关5、命令开关6、设备控制支路30、轮充控制支路31、交流继电器控制电路40、直流继电器控制电路41。
具体实施方式
[0011] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0012] 实施例1：本实施例描述的可拓展多功能电气控制互锁系统，如图1所示，它包括直流充电电路1、交流设备控制电路2、相互并联的直流设备互锁控制电路3及交直流互锁控制电路4，所述交直流互锁控制电路4包括相互并联的交流继电器控制电路40和直流继电器控制电路41，本实施例中，所述交流继电器控制电路40包括串联的直流继电器KAD1常闭触点及直流继电器KAD2常闭触点、与直流继电器常闭触点串联且相互并联的交流继电器KAC1线圈及交流继电器线圈KAC2；所述直流继电器控制电路41包括串联的交流继电器KAC1常闭触点及交流继电器KAC2常闭触点、与交流继电器常闭触点串联且相互并联的直流继电器KAD1线圈、直流继电器KAD2线圈和轮充控制继电器KAD3线圈，所述轮充控制继电器KAD3线圈与模式切换开关S3串联，所述的交流继电器KAC1线圈、交流继电器KAC2线圈、直流继电器KAD1线圈、直流继电器KAD2线圈和轮充控制继电器KAD3线圈均分别与命令开关6连接；所述交流继电器控制电路40中的直流继电器常闭触点以及所述直流继电器控制电路41中的交流继电器常闭触点上分别并联有短接器S2及短接器S1；所述直流设备互锁控制电路3包括设备控制支路30和轮充控制支路31；所述设备控制支路30包括直流继电器常开触点，所述轮充控制支路31包括轮充控制继电器常开触点，两种支路都还包含与该常开触点连接的相互并联的不同直流继电器的常闭触点，接触器正极线圈、接触器负极线圈以及TVS瞬态二极管，所述接触器正极线圈、接触器负极线圈以及TVS瞬态二极管相互并联，如图1所示，本实施例中的直流设备互锁控制电路3包括2个直流继电器KAD1及KAD2以及1个轮充控制继电器KAD3，总共构成2条设备控制支路30及1条轮充控制支路31，以其中一条设备控制支路30为例，该设备控制支路30包含直流继电器KAD1常开触点、相互并联的直流继电器KAD2常闭触点以及轮充控制继电器KAD3常闭触点，并联的接触器正极线圈KMD1+及负极线圈KMD1-以及瞬态二极管TVS1，另一设备控制支路30可依此类推；所述轮充控制支路31包括轮充控制继电器KAD3常开触点、相互并联的直流继电器KAD1常闭触点及直流继电器KAD2常闭触点，以及并联的瞬态二极管TVS3、汇流接触器正极线圈KMD3+及汇流接触器负极线圈KMD3-；如图2所示，所述交流设备控制电路2包括交流继电器KAC1常开触点和与KAC1串联的交流接触器KMC1线圈，交流接触器KAC2常开触点以及与KAC2串联的交流接触器KMC2线圈；如图4所示，所述直流充电电路1包括直流母线、接入直流母线中的回流接触器KMD3常开触点、并联在直流母线上的直流充电枪A及直流充电枪B，所述直流充电枪A与直流母线之间设有接触器KMD1常开触点，直流充电枪B与直流母线之间设有KMD2常开触点。
[0013] 如图1、图2、图4所示，接触器KMD1用于控制直流充电枪A，接触器KMD2用于控制直流充电枪B，交流接触器KMC1、交流接触器KMC2分别用于控制不同的交流充电枪。
[0014] 为了保证该互锁系统以及其控制的充电桩的安全，所述直流设备互锁控制电路3及交直流互锁控制电路4串联有急停开关5。
[0015] 在实际工作过程中，通过对短接器的控制，在充电设备设计容量允许的情况下，该互锁系统既可以实现交直流并用也可以实现交直流互锁的功能，进一步地，通过对模式切换开关的通断，直流充电时还能实现轮充和均充两种模式。
[0016] 当仅需使用直流充电时，如图3所示，只要将短接器S1投入并拆除两个交流接触器，此时直流设备互锁控制电路3选择轮充模式时，须将模式切换开关S3闭合，此时命令开关6接收
信号闭合，使直流继电器KAD1线圈通电，此时直流继电器KAD1常开触点闭合，直流继电器KAD1常闭触点断开，接触器正极线圈KMD1+及负极线圈KMD1-通电，此时直流继电器KAD2及KAD3所在的两条设备控制支路30形成电气互锁，即当轮充控制继电器KAD3线圈通电时，由于直流继电器KAD3常闭触点断开，直流继电器KAD2所在的设备控制支路30断路，如图4所示，此时汇流接触器KMD3的常开触点KMD3+及KMD3-闭合，直流充电枪A可在两路电源支持下进行快充，而直流充电枪B只能断电等候；当选择均充模式时，断开模式切换开关S3，此时直流继电器KAD1与直流继电器KAD2之间互不干扰，直流充电枪A和直流充电枪B可分别或一同进行充电。
[0017] 当仅需使用交流充电时，如图5所示，只要将短接器S2投入，并拆除相应的直流电路，此时只要命令开关6接收信号使交流继电器KAC1线圈或交流继电器KAC2线圈通电，即可使交流设备控制电路2中相应的交流继电器常开触点闭合，从而使相应的交流接触器KMC1或KMC2通电，从而使实现交流充电功能。
[0018] 本实施例提供的可拓展多功能电气控制互锁系统还可以实现交直流互锁且直流轮充、均充切换功能，此时直流设备互锁控制电路3与交直流互锁控制电路4如图1所示，短接器S1及短接器S2断开，通过命令开关6控制相应的直流继电器KAD1、直流继电器KAD2、交流继电器KAC1、交流继电器KAC2，即可通过各继电器的常闭触点及常开触点实现交直流互锁以及直流设备间的互锁。以直流轮充模式为例，此时模式切换开关S3闭合，命令开关6闭合，使直流继电器KAD1线圈、直流继电器KAD3线圈通电，此时交流继电器控制电路40中的直流继电器KAD1常闭触点断开，各交流继电器无法工作，实现直流与交流电路的互锁，同时直流设备互锁控制电路3中的直流继电器KAD1常开触点闭合、KAD1常闭触点断开，使接触器KMD1的两线圈通电，由于轮充控制继电器KAD3常闭触点断开，此时接触器KMD2所在的设备控制支路30断路，即完成直流设备互锁控制电路3中的两设备控制支路30的互锁，实现轮充功能；需要使用直流均充时，同样只需将模式切换开关S3断开即可。
[0019] 当供电设备设计容量足够时，可以通过将
短路器S1及短路器S2投入电路，取消交直流互锁，使交流充电和直流充电可以共用，如图6所示。
[0020] 本实施例提供的可拓展多功能电气控制互锁系统，解决了各类充电桩无法统一兼容的问题，增加了需求临时变更的灵活性，通用性高，可模块化，可扩展性高。
[0021] 上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围。
