一种具有保护机制的充电控制装置及充电枪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电动车充电技术领域，特别是涉及一种具有保护机制的充电控制装置，包括控制电路、设于充电接口的第一磁性材料，以及设于充电枪的第二磁性材料，第一磁性材料与第二磁性材料磁极相反；还包括设于第一磁性材料和第二磁性材料之间、且与控制电路连接的霍尔元件；控制电路检测霍尔元件两端的电势，若霍尔元件两端的电势稳定在设定的阈值，则控制电路控制充电枪开始充电；若霍尔元件两端的电势超过设定的阈值范围，则控制电路控制充电枪停止充电。该充电控制装置采用霍尔效应的原理，通过“磁场变化直接影响霍尔元件两端的电势”的现象来判断充电枪与充电接口是否吻合，采用该充电控制装置的充电枪充电时更加安全可靠。
【专利说明】
一种具有保护机制的充电控制装置及充电枪
技术领域
[0001]本实用新型涉及电动车充电技术领域，特别是涉及一种具有保护机制的充电控制装置及充电枪。
【背景技术】
[0002]环境问题和能源问题伴随着汽车行业的发展而日益显著，推进节能环保的汽车发展已成为汽车行业发展的必然趋势。电动汽车作为一种安全、少污染、使用成本低的新型交通工具，受到国家和政策的支持，具有很大的发展潜力。
[0003]目前，电动汽车一般采用充电枪对其进行充电，考虑到充电稳定及充电安全，充电枪在充电的过程中都会设置防掉落、防拆卸的控制系统，这是由于充电粧在给电动汽车充电的过程中，会产生较大的充电电压及电流，为了保持充电的稳定性，需要保证充电枪与充电接口锁紧，以防止充电枪掉落发生不必要的危险。但是，如果在充电过程中发生一些意夕卜，充电枪就有可能受到妨碍，一旦需要紧急拔出充电枪或者因意外导致充电枪在充电过程中被拔出，就需要及时控制充电系统停止充电，否则可能造成危险。
[0004]现有的充电枪一般设置电子锁，充电时电子锁将充电枪锁紧，充电控制系统对电动汽车进行充电；充满时电子锁自动解锁，充电控制系统断开电动汽车的充电状态，充电枪可以拔出充电接口；该方法是通过检测电子锁是否锁紧来控制充电枪是否开启充电模式。该方式虽然能够避免充电过程中充电枪被随意拔出，但是，当电子锁被损坏，或者电子锁锁紧时充电枪与充电接口并未完全连接时，充电枪仍然处于充电开启模式，此时充电枪若被拔出，充电枪口依然有电流输出，很容易发生危险。
[0005]因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种通过检测充电枪与充电接口的离合状态来判断充电枪与充电接口是否吻合的充电控制技术显得尤为重要。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种具有保护机制的充电控制装置及充电枪。该充电控制装置通过检测充电枪与充电接口的离合状态来判断充电枪与充电接口是否吻合，从而控制充电模式的开、关，有效提高了新能源汽车充电的安全性。
[0007]本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
[0008]提供一种具有保护机制的充电控制装置，包括控制电路、设于充电接口的第一磁性材料，以及设于充电枪的第二磁性材料，所述第一磁性材料与所述第二磁性材料磁极相反;还包括设于第一磁性材料和第二磁性材料之间、且与所述控制电路连接的霍尔元件;所述控制电路检测霍尔元件两端的电势，若霍尔元件两端的电势稳定在设定的阈值，则控制电路控制充电枪开始充电；若霍尔元件两端的电势超过设定的阈值范围，则控制电路控制充电枪停止充电。
[0009]其中，所述霍尔元件设置于充电枪的充电端口，充电时，所述第一磁性材料和第二磁性材料产生的磁场垂直穿过所述霍尔元件。
[0010]其中，所述第一磁性材料为S极磁性材料，所述第二磁性材料为N极磁性材料。
[0011]其中，还包括报警器，所述报警器与所述控制电路连接。
[0012]—种充电枪，包括所述的具有保护机制的充电控制装置。
[0013]本实用新型的有益效果在于:
[0014]本实用新型的具有保护机制的充电控制装置采用霍尔效应的原理，通过“磁场变化直接影响霍尔元件两端的电势”的现象来判断充电枪与充电接口是否吻合，采用该充电控制装置的充电枪充电时更加安全可靠。由于磁场变化的灵敏性，充电控制装置可以成功的检测出充电枪脱离充电接口或者因意外被拔出的情况，及时停止电流输出，有效避免可能出现的意外发生。
【附图说明】
[0015]利用附图对本实用新型做进一步说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。
[0016]图1为本实用新型的具有保护机制的充电控制装置的结构示意图。
[0017]图2为本实用新型的具有保护机制的充电控制装置的原理示意图。
[0018]图3为本实用新型的充电枪的充电控制流程图。
[0019]在图1至图3中包括有:
[0020]I——充电接口；
[0021]2——充电枪；
[0022]3一一第一磁性材料；
[0023]4——霍尔元件；
[0024]5--第二磁性材料。
【具体实施方式】
[0025]为了使实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
实施例
[0026]本实用新型的一种具有保护机制的充电控制装置，如图1和图2所示，包括控制电路、设于充电接口 I的第一磁性材料3，以及设于充电枪2的第二磁性材料5，第一磁性材料3与第二磁性材料5磁极相反;还包括设于第一磁性材料3和第二磁性材料5之间、且与控制电路连接的霍尔元件4 ；控制电路检测霍尔元件4两端的电势，若霍尔元件4两端的电势稳定在设定的阈值，则控制电路控制充电枪2开始充电；若霍尔元件4两端的电势超过设定的阈值范围，则控制电路控制充电枪2停止充电。
[0027]本实用新型的具有保护机制的充电控制装置采用霍尔效应的原理，通过“磁场变化直接影响霍尔元件4两端的电势”的现象来判断充电枪2与充电接口 I是否吻合，采用该充电控制装置的充电枪2充电时更加安全可靠。由于磁场变化的灵敏性，充电控制装置可以成功的检测出充电枪2脱离充电接口 I或者因意外被拔出的情况，及时停止电流输出，有效避免可能出现的意外发生。
[0028]其中，霍尔元件4设置于充电枪2的充电端口，充电时，第一磁性材料3和第二磁性材料5产生的磁场垂直穿过霍尔元件4。
[0029]其中，第一磁性材料3为S极磁性材料，第二磁性材料5为N极磁性材料。
[0030]本实施例是在充电枪2与充电接口I之间添加一块霍尔元件4(半导体片)。半导体片的内部具有大量的空穴和电子，空穴带正电压，电子带负电压。若在半导体片的两端通入电流，就会使得半导体片内部的电子和空穴自由移动。在垂直半导体片的方向施加一个稳定的磁场，半导体内自由移动的空穴和电子就会产生洛伦兹力，该力使得电子和空穴移向两端，这样半导体片的两端就会产生稳定的电场，电场的产生必将对剩余的电子产生电场力，最后，电场力与洛伦兹力就会产生平衡，此时，若检测该半导体片两端的电压是否稳定来判断充电接口 I与充电枪2是否吻合。如图1所示，在现有的充电枪2结构上添加了第二磁性材料5以及霍尔元件4(半导体片)。第一磁性材料3和第二磁性材料5分别置于充电接口 I以及充电枪2的两个端口，用于产生稳定的磁场，半导体片置于充电枪2端口处，充电过程中，半导体片在N极磁性材料及S极磁性材料的中间，使得磁性材料产生的磁场能够垂直穿过半导体片。
[0031 ]如图2所示，N极磁性材料为图1中充电枪2的第二磁性材料5，S极磁性材料为图1中充电接口 I的第一磁性材料3。半导体片(霍尔元件4)置于N极磁性材料与S极磁性材料的中间，使得磁性N极材料和S极磁性材料产生的磁场E能够穿过半导体片。现将半导体片的4端分别定义为01、02、03、04，在01、02两端通入一定的电流，由于半导体片内部存在大量的空穴和电子，电流通过半导体片后会使得空穴和电子自由移动，同时，在垂直于半导体片的磁场E的作用下，半导体片内部的电子和空穴都会产生洛伦兹力，使得电子和空穴向D3和04端移动，此时空穴和电子都会不断的聚集。由于空穴带的是正电压，电子带的是负电压，D3和D4端分别聚集着大量的正电压和负电压，这样就会在D3和D4端产生一个电势。电势的产生必然产生电场力，该电场力会作用于半导体片剩余的电子与空穴，随着空穴和电子的不断聚集，其在D3和D4端的电场力也越来越大，最终该电场力对空穴和电子的作用力会与空穴和电子受到的磁场E而产生的洛伦兹力相抵消，达到一个平衡的时候，接下来电子与空穴将不再向D3、D4端聚集，此时D3和D4端的电势达到最大值VH。若磁场E不再改变，那么电势VH也不会再改变。在本实施例中，如果充电枪2和充电接口 I相吻合，那么其之间产生的磁场E也会固定不变，一旦发生错位、或者脱落等情况，都必然导致磁场E发生变化，磁场E的变化会使得VH也发生变化。我们只需要通过检测半导体片的D3、D4端的电压VH是否稳定在预先设定的阈值范围内，便可知道充电枪2与充电接口 I是否吻合。
[0032]其中，还包括报警器，报警器与控制电路连接。
[0033 ] 一种充电枪2，包括的具有保护机制的充电控制装置。
[0034]如图3所示，当充电控制系统开始工作时，首先需要检测半导体片两端的电压VH，然后系统进行判断，检测的电压VH是否在设定的阈值范围内，若超过设定的阈值范围，则系统会停止充电，那么系统认为充电枪2与充电接口 I脱离，充电枪2不会有电流输出，系统产生报警警告。若未超过设定的阈值范围内，则系统认为充电枪2与充电接口 I相吻合，此时才会开始充电，充电枪2输出电流为充电设备充电。该充电控制系统不仅能够对充电枪2是否拔出充电接口 I做出检测，而且在充电枪2与充电接口 I因为人为意外或者破坏导致不完全对齐的情况也能检测出，并及时做出反应。该充电控制装置与电子锁或机械锁配合使用时，若电子锁或者机械锁损坏，该控制系统也能够判断充电枪2与充电接口 I是否吻合，若不吻合，系统会及时作出判断，关闭充电输出。
[0035]最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
【主权项】
1.一种具有保护机制的充电控制装置，其特征在于:包括控制电路、设于充电接口的第一磁性材料，以及设于充电枪的第二磁性材料，所述第一磁性材料与所述第二磁性材料磁极相反;还包括设于第一磁性材料和第二磁性材料之间、且与所述控制电路连接的霍尔元件;所述控制电路检测霍尔元件两端的电势，若霍尔元件两端的电势稳定在设定的阈值，则控制电路控制充电枪开始充电；若霍尔元件两端的电势超过设定的阈值范围，则控制电路控制充电枪停止充电。2.根据权利要求1所述的一种具有保护机制的充电控制装置，其特征在于:所述霍尔元件设置于充电枪的充电端口，充电时，所述第一磁性材料和第二磁性材料产生的磁场垂直穿过所述霍尔元件。3.根据权利要求1所述的一种具有保护机制的充电控制装置，其特征在于:所述第一磁性材料为S极磁性材料，所述第二磁性材料为N极磁性材料。4.根据权利要求1所述的一种具有保护机制的充电控制装置，其特征在于:还包括报警器，所述报警器与所述控制电路连接。5.—种充电枪，其特征在于:包括权利要求1至4任一项所述的具有保护机制的充电控制装置。
【文档编号】H02J7/00GK205725080SQ201620635319
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】罗云
【申请人】江西信瀚新能源科技有限公司