一种电动汽车交直流充放电充电桩制造技术

本实用新型专利技术属于电动汽车电力设备领域，公开了一种电动汽车交直流充放电充电桩，包括读卡器、计费控制单元、LCD、控制单元、电源模块、通信模块、充电模块、输出接口，充电模块包括直流转交流逆变电路和放电电路，逆变回路包括输入接口、电压启动回路、PWM控制器、直流变换、LC振荡及输出回路，本实用新型专利技术在不改变现有充电设备结构的基础上，解决充电设备现有的充电能力，实现了电动其车电池的放电功能，且可以通过修改软件部分实现对于不同开关的控制。

AC and DC charging and discharging charging pile for electric automobile

The utility model belongs to the field of electric vehicle power equipment and discloses an electric vehicle charging and discharging of AC and DC charging pile, which comprises a card reader, charging control unit, LCD control unit, power module, communication module, charging module, charging module output interface, including DC to AC inverter circuit and discharge circuit, inverter circuit including the input interface circuit, PWM controller, voltage starting, DC converter, LC oscillation and output circuit, the utility model does not change the existing structure of charging equipment, charging capacity of the existing equipment to solve, realizes the function of the electric car battery discharge, and can modify the software realization for different control switch.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车交直流充放电充电桩
本技术涉及电动汽车电力设备技术，具体涉及一种电动汽车交直流充放电装置。
技术介绍
当前，随着电动汽车新能源产业的快速推进，各种新型充电设备和充电功能层出不穷。整体来看，目前的充电设备无非分为两大类：交流充电设备和直流充电设备。现在的新能源充电设备只具备相对单一的电动汽车充电功能。电动汽车本身就是一个大型的移动充电宝，有些特殊场合在无法实现电力供电的条件下，可以使用电动汽车作为一个临时应急电源，来满足使用需求。这时，就需要将电动汽车中储存的电能进行释放，如何释放电动汽车中的电能，这就对具备双向充放电功能的充电桩提出了需求。现行方案中，只在非车载充电机端提供了充电电流供电接口，车辆端提供了充电接口，且充放电顺序无法实现可逆。当外部对电动汽车提出供电需求时，电动汽车无法实现供电功能。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术存在的不足，提出一种电动汽车交直流充放电充电桩，以实现充电桩充放电一体化。本技术采用以下述技术方案予以实现：一种电动汽车交直流充放电充电桩包括读卡器、计费控制单元、LCD、控制单元、电源模块、通信模块、充电模块、输出接口，所述的充电模块包括直流转交流逆变电路和放电电路，逆变电路包括输入接口部分：输入部分有3个信号，12V直流输入VIN、工作使能电压ENB及Panel电流控制信号DIM。VIN由Adapter提供，ENB电压由主板上的MCU提供，其值为0或3V，当ENB＝0时，Inverter不工作，而ENB＝3V时，Inverter处于正常工作状态，而DIM电压由主板提供，其变化范围在0～5V之间，将不同的DIM值反馈给PWM控制器反馈端，Inverter向负载提供的电流也将不同，DIM值越小，Inverter输出的电流就越大；电压启动回路：ENB为高电平时，输出高压去点亮Panel的背光灯灯管；PWM控制器：有以下几个功能组成：内部参考电压、误差放大器、振荡器和PWM、过压保护、欠压保护、短路保护、输出晶体管；直流变换：由MOS开关管和储能电感组成电压变换电路，输入的脉冲经过推挽放大器放大后驱动MOS管做开关动作，使得直流电压对电感进行充放电，这样电感的另一端就能得到交流电压；LC振荡及输出回路：保证灯管启动需要的1600V电压，并在灯管启动以后将电压降至800V；输出电压反馈：当负载工作时，反馈采样电压，起到稳定Inventer电压输出的作用。直流电源线路：DC+、DC-；设备地线：PE；充电通信线路：S+、S-；充电连接确认线路：CC1、CC2；低压辅助电源线路：A+、A-。图2左边是非车载充电机，右边是电动汽车，二者通过车辆插座相连。图中的S开关是一个常闭开关，与直流充电枪头上的按键(即机械锁)相关联，当我们按下充电枪头上的按键，S开关即打开。而图中的U1、U2是一个12V上拉电压，R1～R5是阻值约1000欧的电阻，R1、R2、R3在充电枪上，R4、R5在车辆插座上。车辆接口连接确认阶段：当我们按下枪头按键，插入车辆插座，再放开枪头按键。充电桩的检测点1将检测到12V-6V-4V的电平变化。一旦检测到4V、充电桩将判断充电枪插入成功，车辆接口完全连接，并将充电枪中的电子锁进行锁定，防止枪头脱落。直流充电桩自检阶段：在车辆接口完全连接后，充电桩将闭合K3、K4，使低压辅助供电回路导通，为电动汽车控制装置供电(有的车辆不需要供电)(车辆得到供电后，将根据监测点2的电压判断车辆接口是否连接，若电压值为6V，则车辆装置开始周期发送通信握手报文)，接着闭合K1、K2，进行绝缘检测，所谓绝缘检测，即检测DC线路的绝缘性能，保证后续充电过程的安全性。绝缘检测结束后，将投入泄放回路泄放能量，并断开K1、K2，同时开始周期发送通信握手报文。充电准备就绪阶段：电动汽车与充电桩相互配置，车辆控制K5、K6闭合，使充电回路导通，充电桩检测到车辆端电池电压正常(电压与通信报文描述地电池电压误差≤±5％，且在充电桩输出最大、最小电压的范围内)后闭合K1、K2，那么直流充电线路导通，电动汽车就准备开始充电了。充电阶段：在充电阶段，车辆向充电桩实时发送电池充电需求的参数，充电桩会根据该参数实时调整充电电压和电流，并相互发送各自的状态信息(充电桩输出电压电流、车辆电池电压电流、SOC等)。充电结束阶段：车辆会根据BMS是否达到充满状态或是受到充电桩发来的“充电桩中止充电报文”来判断是否结束充电。满足以上充电结束条件，车辆会发送“车辆中止充电报文”，在确认充电电流小于5A后断开K5、K6。充电桩在达到操作人员设定的充电结束条件，或者收到汽车发来的“车辆中止充电报文”会发送“充电桩中止充电报文”，并控制充电桩停止充电，在确认充电电流小于5A后断开K1、K2，并再次投入泄放电路，然后再断开K3、K4。放电时，电动汽车车内电池作为放电电源，车和设备连接之后，由设备端提供车内BMS低压辅助电源上电，实现充放电设备和BMS的握手，车端和设备端按照放电协议进行通信，充放电模块内部切换到放电回路，握手成功后，设备端开关K1、K2先行闭合，闭合后确认绝缘监测通过后，闭合K5、K6形成放电回路。对设备提供直流电源输出，实现电动汽车电池包的放电。与现有技术相比，本技术不仅能够解决充电设备现有的充电功能，而且将原有设备结构再次进行使用，通过对充电模块的硬件电路改进，将模块内部加入新的DC-AC逆变电路，实现电动汽车电池的放电功能，实现模块的充放电一体化，整个放电回路完全在原有的充电回路上实现，仅需要通过修改软件部分实现对于不同开关部分的控制，通过更改控制时序来满足使用要求，无需增加额外的系统硬件电路。附图说明图1：本技术充放电连接时序图；图2：本技术充电接口连接示意图；图3：充放电模块中的逆变回路结构示意图。具体实施方式如图1-3所示，一种电动汽车交直流充放电充电桩，包括读卡器、计费控制单元、LCD、控制单元、电源模块、通信模块、充电模块、输出接口，所述的充电模块包括直流转交流逆变电路和放电电路，所述的逆变回路包括输入接口：电压启动回路：ENB为高电平时，输出高压去点亮Panel的背光灯灯管；PWM控制器：由内部参考电压、误差放大器、振荡器和PWM、过压保护、欠压保护、短路保护、输出晶体管组成。直流变换：由MOS开关管和储能电感组成电压变换电路，输入的脉冲经过推挽放大器放大后驱动MOS管做开关动作，使得直流电压对电感进行充放电，这样电感的另一端就能得到交流电压。LC振荡及输出回路：保证1600V电压，灯管启动以后将电压降至800V。电动汽车通过车辆接口与充电桩连接，控制开关及电路完成充电和放电过程。通信模块包括GPRS接口和3G、4G无线通信接口。充电桩包括充电过程保护模块，充电过程保护模块对充电桩和电动汽车进行漏电保护和过载保护。以上所述仅是本技术的基本原理，并非对本技术作任何限制，凡是依据本技术对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车交直流充放电充电桩，其特征在于：包括读卡器、计费控制单元、LCD、控制单元、电源模块、通信模块、充电模块、输出接口，所述的充电模块包括直流转交流逆变电路和放电电路，所述的逆变回路包括输入接口：电压启动回路：ENB为高电平时，输出高压去点亮Panel的背光灯灯管；PWM控制器：由内部参考电压、误差放大器、振荡器和PWM、过压保护、欠压保护、短路保护、输出晶体管组成，直流变换：由MOS开关管和储能电感组成电压变换电路，输入的脉冲经过推挽放大器放大后驱动MOS管做开关动作，使得直流电压对电感进行充放电，这样电感的另一端就能得到交流电压。LC振荡及输出回路：保证1600V电压，灯管启动以后将电压降至800V。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车交直流充放电充电桩，其特征在于：包括读卡器、计费控制单元、LCD、控制单元、电源模块、通信模块、充电模块、输出接口，所述的充电模块包括直流转交流逆变电路和放电电路，所述的逆变回路包括输入接口：电压启动回路：ENB为高电平时，输出高压去点亮Panel的背光灯灯管；PWM控制器：由内部参考电压、误差放大器、振荡器和PWM、过压保护、欠压保护、短路保护、输出晶体管组成，直流变换：由MOS开关管和储能电感组成电压变换电路，输入的脉冲经过推挽放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔群，何在刚，徐威，王娟，夏修龙，刘玉伟，李志超，类云云，
申请(专利权)人：青岛特来电新能源有限公司，青岛特锐德电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37