一种电动汽车的充电设备的制作方法

车辆装置的制造及其改造技术1.本实用新型涉及电动汽车领域，具体涉及一种电动汽车的充电设备。背景技术：2.电动汽车产业快速发展离不开其续航里程和充电速度方面的技术支撑，续航里程提升需要提高车载电池包的能量密度和储电容量，而电动汽车的车载储电容量和快速充电需要配套大功率的充电设备。目前，在电动设备完成充电后，经过一段时间的通风冷却进入待机状态，充电设备中大部分电器元件仍然是通电状态，在通电状态下，电器元件通电会消耗一些电能，并且还会削减一些电器元件的使用寿命。技术实现要素：3.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种电能消耗低，使用寿命长的电动汽车的充电设备。4.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：5.一种电动汽车的充电设备，包括电源输入端、主控单元和辅助设备，还包括主供电回路，用于给电动汽车充电，包括供电控制开关、充电输出模块和充电接口检测单元，供电控制开关连接在电源输入端和充电输出模块之间，所述充电输出模块包括至少一个充电接口，充电接口检测单元与主控单元连接，用于检测是否与电动汽车连接，主控单元与供电控制开关的控制端连接以控制主供电回路的断开和导通；6.控制电源电路，包括第二开关模块和控制电源，第二开关模块连接在电源输入端和控制电源之间，控制电源的输出端分别与主控单元和辅助设备连接，用于为主控单元和辅助设备供电，第二开关模块的控制端与主控单元连接；7.休眠电源模块，与主控单元连接，用于在休眠状态时为主控单元供电；8.唤醒模块，用于向主控单元发送唤醒信号以唤醒主控单元；9.主控单元，与主供电回路、唤醒模块和第二开关模块连接，能够向第二开关模块发送断开信号以断开控制电源电路，由休眠电源模块为主控单元供电进入休眠状态，接收唤醒模块的唤醒信号并向第二开关模块发送闭合信号以导通控制电源电路，由控制电源电路为主控单元和辅助设备供电。10.进一步，还包括至少一个辅供电回路，所述辅供电回路包括第一开关模块和功能元件，第一开关模块连接在电源输入端和功能元件之间，主控单元与第一开关模块的控制端连接，用于进入休眠状态时控制第一开关模块的断开。11.进一步，至少一个辅供电回路的功能元件为辅助供电模块，辅助供电模块与所述充电接口连接用于辅助充电，所述辅助供电模块包括bms电源，所述bms电源的输出端与充电接口连接。12.进一步，所述电源输入端还连接有主电源开关和控制电源开关，辅助供电回路和控制电源电路分别通过控制电源开关连接于电源输入端，主供电回路通过主电源开关连接于电源输入端。13.进一步，所述第二开关模块为固态继电器，固态继电器的常开触点串接在控制电源开关与控制电源的输入端之间。14.进一步，所述充电输出模块包括输出控制单元、至少一个充电整流模块以及至少一个充电接口，所述输出控制单元、充电整流模块以及充电接口分别与主控单元连接，充电整流模块连接于输出控制单元的输入端与供电控制开关之间，充电接口与充电整流模块一一对应。15.进一步，至少一个辅供电回路的功能元件为冷却模块，第一开关模块为第二继电器，所述冷却模块为冷却风扇，第二继电器连接在电源输入端和冷却风扇之间，所述第二继电器在主控单元的控制下启动冷却风扇或停止冷却风扇。16.进一步，所述休眠电源模块包括形成组合电池的多节储电电池，休眠电源模块的输出端与主控单元的休眠电源接口连接，用于在休眠状态时为主控单元供电，且主控单元在充电状态时能为组合电池充电。17.进一步，还包括与休眠电源模块连接的光伏板，所述光伏板连接在休眠电源模块的输入端，用于为休眠电源模块充电。18.进一步，所述主控单元在预设待机等待时间内没有充电任务，主控单元控制第二开关模块断开，控制充电设备进入休眠状态；所述唤醒模块包括触屏操作单元、读卡唤醒单元、网络远程唤醒单元以及充电接口检测单元，通过操作触屏操作单元和/或通过触发读卡唤醒单元和/或网络远程唤醒单元接收到唤醒指令和/或充电接口检测单元检测到连接信号，使处于休眠状态的主控单元被唤醒。19.本实用新型的一种电动汽车的充电设备，在不充电的待机状态，主控单元通过供电控制开关切断主供电回路，由控制电源为主控单元和辅助设备供电，充电设备中大部分电器元件处于断电状态，降低了电能损耗，利于延长使用寿命，进一步还设有休眠电源模块，能够进一步切断控制电源电路，由休眠电源模块为主控单元供电，进一步降低了电能损耗。20.此外，休眠电源模块在充电状态时由主控单元充电，在休眠状态时为主控单元供电，特别是，休眠电源模块还可以通过光伏板进行充电，有效延长整个充电设备的休眠待机时间。21.此外，设有辅助供电模块和/或冷却模块，用于与主供电回路配合加速充电，以及用于为充电设备降温。附图说明22.图1是本实用新型一种电动汽车的充电设备的原理图；23.图2是本实用新型一种电动汽车的充电设备的示意图；24.图3是本实用新型一种电动汽车的充电设备的示意图(省略休眠电源模块和光伏板)。具体实施方式25.以下结合附图1至3给出的实施例，进一步说明本实用新型的一种电动汽车的充电设备的具体实施方式。本实用新型的一种电动汽车的充电设备不限于以下实施例的描述。26.一种电动汽车的充电设备，包括电源输入端、主控单元以及连接于主控单元的休眠电源模块、唤醒模块、辅助设备、主供电回路、辅供电回路以及控制电源电路；其中，主供电回路，与电源输入端连接，用于给电动汽车充电，包括供电控制开关、充电输出模块和充电接口检测单元，供电控制开关连接在电源输入端和充电输出模块之间，所述充电输出模块包括至少一个充电接口，充电接口检测单元与主控单元连接，用于检测是否与电动汽车连接，主控单元与供电控制开关的控制端连接以控制主供电回路的断开和导通；控制电源电路，包括第二开关模块和控制电源，第二开关模块连接在电源输入端和控制电源之间，控制电源的输出端分别与主控单元和辅助设备连接，用于为主控单元和辅助设备供电，第二开关模块的控制端与主控单元连接；休眠电源模块，与主控单元连接，用于在休眠状态时为主控单元供电；唤醒模块，用于向主控单元发送唤醒信号以唤醒主控单元；主控单元，与主供电回路、唤醒模块和第二开关模块连接，能够向第二开关模块发送断开信号以断开控制电源电路，由休眠电源模块为主控单元供电进入休眠状态，接收唤醒模块的唤醒信号并向第二开关模块发送闭合信号以导通控制电源电路，由控制电源电路为主控单元和辅助设备供电。27.本实用新型的一种电动汽车的充电设备，在不充电的待机状态，主控单元通过供电控制开关切断主供电回路，由控制电源为主控单元和辅助设备供电，充电设备中大部分电器元件处于断电状态，降低了电能损耗，利于延长使用寿命，进一步还设有休眠电源模块，能够进一步切断控制电源电路，由休眠电源模块为主控单元供电，进一步降低了电能损耗。28.结合图1-3提供一种实施例，所述电动汽车的充电设备包括电源输入端、主控单元以及分别与主控单元连接的辅助设备、唤醒模块和休眠电源模块，在所述电源输入端连接有主供电回路、辅供电回路以及控制电源电路，29.其中主供电回路包括供电控制开关和充电输出模块，供电控制开关连接在电源输入端和充电输出模块之间，充电接口检测单元、充电输出模块分别与主控单元连接；所述辅供电回路包括第一开关模块和功能元件，功能元件用于实现相应的辅助功能，第一开关模块连接在电源输入端和功能元件之间，主控单元与第一开关模块的控制端连接以控制第一开关模块的断开和导通，用于进入休眠状态时控制第一开关模块的断开；控制电源电路包括第二开关模块和控制电源，第二开关模块连接在电源输入端和控制电源之间，控制电源的输出端分别与主控单元和辅助设备连接，用于为主控单元和辅助设备供电。主供电回路的供电控制开关，辅供电回路的第一开关模块以及控制电源电路的第二开关模块分别与主控单元连接。所述辅助设备可以为触摸屏等辅助电路或设备。30.在需要充电时，主控单元控制供电控制开关闭合以导通主供电回路，充电输出模块对连接于充电输出模块的电动汽车充电进入充电状态，此时主控单元分别通过第一开关模块、第二开关模块导通辅供电回路和控制电源电路，此时主控单元和辅助设备由控制电源电路供电。31.没有充电任务时，主控单元通过供电控制开关断开主供电回路进入待机状态，同时也可以通过第一开关模块断开辅供电回路，此时主供电回路的充电输出模块不对外充电，充电设备中大部分电器元件处于断电状态，降低了电能损耗，此时主控单元和辅助设备由控制电源电路供电。在待机一定时间后，主控单元控制第二开关模块断开控制电源电路，由休眠电源模块为主控单元供电，进入休眠状态，进一步降低了电能损耗。32.优选的，在电源输入端的输出端连接有主电源开关和控制电源开关(主电源开关和控制电源开关长期处于闭合状态，只有在停机或检修时会被断开，通常为手动操作)，辅助供电回路和控制电源电路分别通过控制电源开关连接于电源输入端，由控制电源开关为辅供电回路、控制电源电路起到通断保护作用；主供电回路通过主电源开关连接于电源输入端，由主电源开关为主供电回路起到通断保护作用。33.在本实施例中，优选主控单元为mcu，主控单元预设有待机等待时间，在待机状态下开始计时，若在待机等待时间内没有充电任务，由主控单元控制充电设备进入休眠状态，如主控单元控制第二开关模块断开，在充电完成后，经过待机等待时间可以自动进入休眠状态。在休眠状态，主控单元被唤醒模块的唤醒信号唤醒则进入待机状态，在待机等待时间内若检测到充电任务，如通过充电接口检测单元检测到充电任务，主控单元进入充电状态并相应的接通主供电回路和辅供电回路。34.如图1所示，本实施例的所述主供电回路包括供电控制开关和充电输出模块，本实施例供电控制开关为交流接触器，主电源开关连接于电源输入端的输出端，交流接触器连接于主电源开关与充电输出模块之间，在主控单元的驱动信号的控制下，由交流接触器断开或接通主供电回路。35.所述充电输出模块包括输出控制单元、至少一个充电整流模块以及至少一个充电接口，其中输出控制单元、充电整流模块以及充电接口分别与主控单元连接，充电整流模块连接于输出控制单元的输入端与交流接触器之间，充电接口连接于输出控制单元的输出端并与充电整流模块一一对应。通常，充电整流模块一般为多个组合并且分组设置，一台大功率充电设备通常由多个充电整流模块合并起来，通过模块功率叠加合并输出充电，多个充电整流模块的can通讯总线与主控单元对应的can通讯总线连接，完成总线通讯。36.在本实施中，整流充电模块的数目为两组，两组充电整流模块的直流输出端与输出控制单元的输入端连接，输出控制单元进行功率分配管理，充电接口的数目也是两组，即为两组充电接口的一端分别与充电输出控制单元的直流母线输出端连接，充电接口的另一端与电动汽车充电接口连接用于充电。37.如图1、2所示，所述控制电源电路包括第二开关模块以及连接于第二开关模块的控制电源，本实施例中，所述第二开关模块包括受控于主控单元的固态继电器，固态继电器的常开触点串接在控制电源开关与控制电源的电源输入端之间用于闭合或断开控制电源电路，控制电源的输出端与主控单元连接，在休眠状态时，主控单元的驱动信号控制固态继电器断开控制电源电路，此时由休眠电源模块为主控单元供电。38.如图3所示，所述辅供电回路包括第一开关模块以及与第一开关模块连接的功能元件，所述第一开关模块与主控单元连接用于接通或断开辅供电回路，从而启动或关闭功能元件，在本实施例中，第一开关模块可以包括单个或多个开关元件，多个开关元件可以相同或不同，功能元件也可以是单个或多个，多个功能元件可以相同或不同。电动汽车的充电设备可以包括一个或多个辅供电回路。39.一种辅供电回路的实施例为，所述辅供电回路包括至少一个辅助供电模块，即功能元件为辅助供电模块，所述辅助供电模块对应的连接于电源输入端与充电接口之间用于辅助充电。具体的，本实施例的辅供电回路包括第一开关模块和辅助供电模块，本实施例第一开关模块为第一继电器，辅助供电模块为bms电源，所述bms电源的输出端与充电接口连接用于辅助供电，第一继电器与主控单元连接并在主控单元的控制下接通或断开bms电源。优选的，bms电源与充电接口一一对应，在本实施例中，设置有两组辅助供电模块，每个辅助供电模块的bms电源分别为一个充电接口辅助供电，在充电过程中，bms电源主要用于提供车辆端的辅助电源，例如，给车辆端的bms(电池管理系统)、车辆的电控设备、车辆的音箱娱乐设备等提供电源，在充电结束后，bms电源可以不再向电动汽车端供电。40.需要说明的是，在本实施例中，主供电回路的充电整流模块是将输入的大功率ac380v三相交流电，根据电动汽车充电时的需要电压转换成dc200至750v可调直流电压，输出给电动汽车端储能电池包充电；输出控制单元是将充电整流模块输出的dc200至750v直流电源按主控单元发出的控制信号任意分配到不同的充电接口；bms电源经过整流将ac220v交流电经过ac/dc转换成dc12v直流电，dc12v直流电供给固定的充电接口。41.另一种辅供电回路的实施例为，所述辅供电回路包括冷却模块，即功能元件为冷却模块，本实施例第一开关模块为第二继电器，功能模块即冷却模块为冷却风扇，所述辅供电回路包括至少一个冷却风扇以及与主控单元连接的第二继电器，所述第二继电器在主控单元的控制下启动冷却风扇或停止冷却风扇，冷却风扇用于在充电完毕后为充电设备降温。42.在本实施例中，辅助供电模块和冷却模块可以共同设置，也可以仅设置其中一种，第一继电器、第二继电器分别与主控单元的do端连接，由主控单元开关量输出控制。43.所述休眠电源模块包括形成组合电池的多节储电电池，休眠电源模块的输出端与主控单元的休眠电源接口连接，在休眠状态时，组合电池为主控单元供电，且在充电状态时，主控单元能为组合电池充电。在本实施例中，休眠电源模块包括3节18650电池，其电压为12v，大约储电2500mah，休眠电源模块在一次充满电后可以维持大约1年的休眠时间。进一步的，所述休眠电源模块的输入端还连接有光伏板，由光伏板将受照光源转换为直流电为休眠电源模块供电，可以有效延长整个充电设备的休眠待机时间。44.连接于主控单元的唤醒模块用于向主控单元反馈唤醒信号，使主控单元进入待机状态，由主控单元判断是否存在充电任务，当存在充电任务时，由主控单元接通主供电回路和辅供电回路进入充电状态。45.所述唤醒模块包括触屏操作单元、读卡唤醒单元、网络远程唤醒单元以及充电接口检测单元中的一种或一种以上，由唤醒模块向主控单元反馈唤醒信号，使主控单元从休眠状态进入待机状态，当然，唤醒模块还可以包括以其他方式传递信号的通讯模块。46.在本实施例中，所述触摸屏操作单元包括串口触摸屏，所述串口触摸屏与主控单元的通讯串口连接，为主控单元提供人机界面操作功能，并通过屏幕面板上的电阻值区位变化触发唤醒信号，需要说明的是，串口触摸屏优选由控制电源供电；读卡唤醒单元的rfid读卡器读取rfid卡信息，为主控单元提供读取rfid功能，使主控单元根据读卡信息被唤醒进入待机状态；网络远程唤醒单元的网络接口与主控单元的网络接口连接，为主控单元提供通讯功能，网络接口与主控单元的预设端口地址匹配可实现远程唤醒；充电接口检测单元设置于充电接口位置，由充电接口检测单元检测是否与电动汽车连接，也就是检测是否插接充电枪，当充电接口连接有电动汽车时，充电接口检测单元向主控单元反馈唤醒信号，使主控单元进入充电状态，所述充电接口检测单元可以包括微动开关，当充电接口插接时触发微动开关。47.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。









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