本實用新型涉及一種充電樁,具體是指一種基于充電控制電路的充電樁。
背景技術(shù):
電動汽車(BEV)是指以車載電源為動力,用電機驅(qū)動車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛,由于對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車較小,其前景被廣泛看好,也越來越被人們所接納。隨著電動汽車的出現(xiàn),用于對電動汽車進行充電的充電樁也逐漸出現(xiàn)在了人們的視野之中。
充電樁其功能類似于加油站里面的加油機,可以固定在地面或墻壁,安裝于公共建筑(公共樓宇、商場、公共停車場等)和居民小區(qū)停車場或充電站內(nèi),可以根據(jù)不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。充電樁的輸入端可以與交流電網(wǎng)或直流電源直接連接,輸出端都裝有充電插頭用于為電動汽車充電。充電樁一般提供常規(guī)充電和快速充電兩種充電方式,人們可以使用特定的充電卡在充電樁提供的人機交互操作界面上刷卡使用,進行相應(yīng)的充電方式、充電時間、費用數(shù)據(jù)打印等操作,充電樁顯示屏能顯示充電量、費用、充電時間等數(shù)據(jù)。
如今投入使用的充電樁已經(jīng)收到了較多的使用反饋,其中反饋最多的便是一下幾點:1、充電樁的充電穩(wěn)定性較差,很容易損壞電池;2、充電樁的充電速度較慢,充滿一輛車需要5-8小時的時間;3、充電電流過高時甚至會直接擊毀電池。造成上述問題的最直接的原因就是,現(xiàn)有的充電樁采用的充電電路還有缺陷,在充電時難以控制輸出的電流,導致電流不斷產(chǎn)生波動,不但影響了電池的使用壽命,還大大提高了電池充電過程中的符合導致充電時間大大延長。所以,現(xiàn)在急需一種能夠克服該缺陷的電路,將該電路與現(xiàn)有的充電樁相結(jié)合以促使電動汽車與充電樁的普及。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于克服上述問題,提供一種基于充電控制電路的充電樁,通過采用新設(shè)計的電路結(jié)構(gòu)來使得充電過程中充電樁輸出的電流恒定,進而避免了電流波動對電池的影響,還能在電流超過預設(shè)值時及時的關(guān)斷對外的供電,進一步保護了電池的安全,從而更好的促進了電動汽車與充電樁的普及與推廣。
本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
基于充電控制電路的充電樁,包括充電樁主體和與充電樁主體相連接的充電槍;在所述充電樁主體中還設(shè)置有充電樁控制器,以及分別與該充電樁控制器相連接的充電控制電路和參數(shù)錄入結(jié)構(gòu);所述充電槍同時與充電樁控制器和充電控制電路相連接。
所述參數(shù)錄入結(jié)構(gòu)包括輸入鍵盤、觸控屏、讀卡器、信號接收器以及NFC接收器。
所述充電控制電路由變壓器T1,二極管橋式整流器U1,三極管VT1,三極管VT2,三極管VT3,三極管VT4,三極管VT5,三極管VT6,正極與二極管橋式整流器U1的正輸出端相連接、負極與二極管橋式整流器U1的負輸出端相連接的電容C1,P極與電容C1的正極相連接、N極與三極管VT1的基極相連接的二極管D1,正極與二極管D1的P極相連接、負極與二極管D1的N極相連接的電容C2,正極與電容C2的負極相連接、負極與電容C1的負極相連接的電容C3,與電容C3并聯(lián)設(shè)置的電阻R1,一端與電容C2的正極相連接、另一端經(jīng)電阻R2后與三極管VT1的發(fā)射極相連接的滑動變阻器RP1,一端與三極管VT1的集電極相連接、另一端與三極管VT2的集電極相連接的電阻R3,N極與三極管VT2的基極相連接、P極經(jīng)電阻R4后與三極管VT2的發(fā)射極相連接的二極管D2,正極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、負極與三極管VT2的發(fā)射極相連接的電容C4,一端與三極管VT4的發(fā)射極相連接、另一端與三極管VT5的基極相連接的電阻R5,一端與電容C4的負極相連接、另一端與三極管VT5的基極相連接的電阻R6,一端與三極管VT4的發(fā)射極相連接、另一端與三極管VT5的集電極相連接的電阻R7,以及正極與三極管VT5的發(fā)射極相連接、負極與電容C4的負極相連接的電容C5組成;其中,變壓器T1的副邊電感線圈的同名端與二極管橋式整流器U1的一個輸入端相連接、變壓器T1的副邊電感線圈的非同名端與二極管橋式整流器U1的另一個輸入端相連接,三極管VT2的集電極與三極管VT3的基極相連接,電容C3的負極與三極管VT2的發(fā)射極相連接,電容C2的正極同時與三極管VT3的集電極和三極管VT4的集電極相連接,三極管VT3的發(fā)射極與三極管VT4的基極相連接,三極管VT4的發(fā)射極與三極管VT6的集電極相連接,三極管VT5的集電極與三極管VT6的基極相連接,三極管VT5的發(fā)射極與三極管VT6的發(fā)射極相連接,變壓器T1的原邊電感線圈的兩端組成該充電控制電路的電源輸入端,三極管VT6的發(fā)射極與電容C5的負極組成該充電控制電路的電源輸出端。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點及有益效果:
本實用新型設(shè)置有充電控制電路,該電路能夠?qū)㈦娫刺峁┑碾娔苓M行轉(zhuǎn)化,同時還能將輸出的電流恒定控制在相應(yīng)的強度上,使得充電過程中充電槍輸出的電流能保持恒定,避免了電流波動對電動汽車蓄電池的影響,提高了充電的速度;另外,該電路還能在輸出的電流超過預設(shè)值時及時的關(guān)斷對外的供電,避免了電動汽車蓄電池被損壞甚至擊毀,進一步提高了充電的安全性,從而更好的促進了電動汽車與充電樁的普及與推廣。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實用新型的充電控制電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明,但本實用新型的實施方式不限于此。
實施例
如圖1所示,本申請包括充電樁主體和與充電樁主體相連接的充電槍。
充電樁主體又由依次相連接的參數(shù)錄入結(jié)構(gòu)、充電樁控制器以及充電控制電路組成。
參數(shù)錄入結(jié)構(gòu)包括輸入鍵盤、觸控屏、讀卡器、信號接收器以及NFC接收器。其作用是將外部的各項參數(shù)或指令傳輸給充電樁控制器,使得該充電樁控制器能夠根據(jù)各項參數(shù)與指令來控制與調(diào)整充電槍的工作情況,同時還能根據(jù)需求調(diào)整輸出的電流強度。
所述充電槍同時與充電樁控制器和充電控制電路相連接。充電控制電路將電源的電能轉(zhuǎn)化處理后送入充電槍并通過充電槍完成對電動汽車蓄電池的充電,而充電樁控制器則是通過與充電槍的連接來進行信息的交互,同時該充電樁控制器還通過與充電槍的連接交互來獲取電動汽車蓄電池充電情況,并能在蓄電池充滿時切斷充電槍的供電,以保證蓄電池不因過充而損壞。
所述如圖2所示,充電控制電路由變壓器T1,二極管橋式整流器U1,三極管VT1,三極管VT2,三極管VT3,三極管VT4,三極管VT5,三極管VT6,二極管D1,二極管D2,電阻R1,電阻R2,電阻R3,電阻R4,電阻R5,電阻R6,電阻R7,電容C1,電容C2,電容C3,電容C4,電容C5,以及滑動變阻器RP1組成。
連接時,電容C1的正極與二極管橋式整流器U1的正輸出端相連接、負極與二極管橋式整流器U1的負輸出端相連接,二極管D1的P極與電容C1的正極相連接、N極與三極管VT1的基極相連接,電容C2的正極與二極管D1的P極相連接、負極與二極管D1的N極相連接,電容C3的正極與電容C2的負極相連接、負極與電容C1的負極相連接,電阻R1與電容C3并聯(lián)設(shè)置,滑動變阻器RP1的一端與電容C2的正極相連接、另一端經(jīng)電阻R2后與三極管VT1的發(fā)射極相連接,電阻R3的一端與三極管VT1的集電極相連接、另一端與三極管VT2的集電極相連接,二極管D2的N極與三極管VT2的基極相連接、P極經(jīng)電阻R4后與三極管VT2的發(fā)射極相連接,電容C4的正極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、負極與三極管VT2的發(fā)射極相連接,電阻R5的一端與三極管VT4的發(fā)射極相連接、另一端與三極管VT5的基極相連接,電阻R6的一端與電容C4的負極相連接、另一端與三極管VT5的基極相連接,電阻R7的一端與三極管VT4的發(fā)射極相連接、另一端與三極管VT5的集電極相連接,電容C5的正極與三極管VT5的發(fā)射極相連接、負極與電容C4的負極相連接。
其中,變壓器T1的副邊電感線圈的同名端與二極管橋式整流器U1的一個輸入端相連接、變壓器T1的副邊電感線圈的非同名端與二極管橋式整流器U1的另一個輸入端相連接,三極管VT2的集電極與三極管VT3的基極相連接,電容C3的負極與三極管VT2的發(fā)射極相連接,電容C2的正極同時與三極管VT3的集電極和三極管VT4的集電極相連接,三極管VT3的發(fā)射極與三極管VT4的基極相連接,三極管VT4的發(fā)射極與三極管VT6的集電極相連接,三極管VT5的集電極與三極管VT6的基極相連接,三極管VT5的發(fā)射極與三極管VT6的發(fā)射極相連接,變壓器T1的原邊電感線圈的兩端組成該充電控制電路的電源輸入端,三極管VT6的發(fā)射極與電容C5的負極組成該充電控制電路的電源輸出端。
變壓器T1和二極管橋式整流器U1組成電源輸入電路,變壓器T1能將電源的電壓調(diào)整到所需的電壓值,再由二極管橋式整流器U1將交流電轉(zhuǎn)化為直流電,鑒于中國的具體電動車充電標準還未正式確定,所以此處的變壓器需要根據(jù)實際需求進行具體的選擇,一般能將正常的220V市電降壓至60V即可。而二極管橋式整流器T1的作用是將交流電轉(zhuǎn)化為直流電以供后續(xù)的電路和電動汽車使用,可采用4個BZPD6.2二極管來進行構(gòu)架。
電容C1作為濾波電容,設(shè)置在二極管橋式整流器U1的正輸出端與負輸出端之間,其具體的容值為110μF。
二極管D1、電阻R1、電容C2、電容C3、電阻R2、電阻R3、滑動變阻器RP1以及三極管VT1組成一個濾波穩(wěn)流可調(diào)電路。其中二極管D1選用型號為BZPD6.8的二極管,其作用是將三極管VT1的發(fā)射極的正向偏置電壓限定在一個固定值上,而在電阻R2、滑動變阻器RP1的阻值不變,且三極管VT1的基極和基極的電流值固定時,其集電極的電流值也將固定;而通過調(diào)整滑動變阻器RP1的滑動端則可以完成對三極管VT1的集電極輸出電流的調(diào)節(jié)。電阻R1的阻值為100KΩ,其作用是為二極管D1提供緩沖保護,以確保二極管D1的安全運行。電容C2的容值為210μF,電容C3的容值為230μF,其能夠進一步對電路進行濾波處理,進而更好的提高了電路中電流的穩(wěn)定性,降低了電流波動對后續(xù)元器件甚至是電動汽車的損害。其中,電阻R2的阻值為1KΩ,電阻R3的阻值為35KΩ,滑動變阻器RP1則選用最大阻值為100KΩ的滑動變阻器,三極管VT1的型號為B1494。
型號均為3DD263C的三極管VT3和三極管VT4組成一個復合放大器,電流經(jīng)過該復合放大器后將被放大,以達到提高輸出電流值的目的,在電流較高時能夠更好的提升對后續(xù)電動汽車的充電效果。而在三極管VT3的發(fā)射極上接有與二極管橋式整流器U1相連接的容值為100μF的電容C4,該電容C4做為緩沖電容,進一步降低了符合放大器的運行壓力,更好的保護了該復合放大器的使用效果與穩(wěn)定性。
電阻R5、電阻R6、電阻R7、三極管VT5、三極管VT6以及電容C5組成一個過流保護電路,電阻R5和電阻R6均為三極管VT5的分壓電阻,通過設(shè)置電阻R5和電阻R6可以使得三極管VT5的基極的點位比發(fā)射極的點位低,進而使得發(fā)射極能夠承受反向電壓并使得三極管VT5保持截斷狀態(tài),不影響電路的正常輸出;若電路短路,則三極管VT5的發(fā)射極相當于接地,其電壓為零使得三極管VT5導通,三極管VT6導通后三極管VT6的基極與發(fā)射極接近短路,進而使三極管VT6截斷,達到切斷電路對外供電的目的。其中,且電阻R5的阻值為32KΩ,電阻R6的阻值為48KΩ,三極管VT5和三極管VT6均選用3DD263C型三極管。電阻R7的阻值為10KΩ,設(shè)置電阻7的目的是避免三極管VT6的基極和集電極短路,而電容C5為緩沖電容,選用容值為78μF的普通電容,可以很好的降低輸出端短路時電路內(nèi)部的電流沖擊,更好的保護了電路內(nèi)部的各項元器件的使用安全。
三極管VT2、二極管D2和電阻R4組成了一個限流電路,該三極管VT2的型號為DX210C,電阻R4的阻值為30Ω,二極管D1的型號為BZPD6.8。在電流在安全的輸出電流范圍內(nèi)時,電阻R4兩端的電壓不足以導通二極管D2,所以三極管VT2始終保持截斷的狀態(tài);而在當輸出的電流超出正常的范圍時,電阻R4兩端的電壓上升,二極管D2和三極管VT2導通,進而使得三極管VT1輸出的電流分流經(jīng)過三極管VT2,以避免了三極管VT3上導出的電流進一步增加,達到了限流的作用。
如上所述,便可很好的實現(xiàn)本實用新型。