直流无极性架式充电装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种直流无极性架式充电装置，通过极性判断单元判断与充电装置的第一输出端、第二输出端连接的待充电车辆输入端的极性。若判断出与第一输出端连接的为待充电车辆的正极、与第二输出端连接的为待充电车辆的负极；则极性判断单元输出第一切换信号给回路控制单元；回路控制单元根据第一切换信号控制第一接触器及所述第三接触器闭合，使充电装置的第一输出端为正极、第二输出端为负极。同理，若极性判断单元的判断结果与上述相反，则控制第二接触器及第四接触器闭合，使充电装置的第一输出端为负极、第二输出端为正极。因而，受电弓式电动汽车充电时可以不分充电架和受电弓的极性，即电动车充电时车体方向不受限制，方便用户对车辆充电。
【专利说明】
直流无极性架式充电装置
技术领域
[0001]本发明涉及充电装置，特别是涉及一种控制简便的直流无极性架式充电装置。
【背景技术】
[0002]现有充电架的正负极是固定的，这样要求电动车充电时按规定好的方向进场，方向错误会导致无法充电，甚至损坏充电设备。充电架及汽车受电弓有正负极之分，电动车只能由一个方向进场充电，如果进场充电时的方向反了会导致汽车的受电弓与充电架正负极反向，无法充电，严重的会损坏充电设备。
【发明内容】
[0003]基于此，有必要提供一种控制简便的直流无极性架式充电装置。
[0004]—种直流无极性架式充电装置，包括:接触器模块、极性检测模块;所述接触器模块包括第一接触器、第二接触器、第三接触器及第四接触器;所述极性检测模块包括极性判断单元及回路控制单元；
[0005]所述第一接触器用于连接直流电源正极与所述充电装置的第一输出端；
[0006]所述第二接触器用于连接所述直流电源正极与所述充电装置的第一输出端；
[0007]所述第三接触器用于连接所述直流电源负极与所述充电装置的第二输出端；
[0008]所述第四接触器用于连接所述直流电源负极与所述充电装置的第二输出端；
[0009]所述极性判断单元连接于所述充电装置的第一输出端和第二输出端之间；
[0010]所述回路控制单元的输入端接所述极性判断单元的输出端、输出端接所述接触器丰旲块;
[0011]所述极性判断单元用于判断与所述充电装置的第一输出端、第二输出端连接的待充电车辆输入端的极性；
[0012]若所述极性判断单元判断出与第一输出端连接的为所述待充电车辆的正极、与第二输出端连接的为所述待充电车辆的负极;则所述极性判断单元输出第一切换信号给所述回路控制单元;所述回路控制单元根据所述第一切换信号控制所述第一接触器及所述第三接触器闭合，使所述充电装置的第一输出端为正极、第二输出端为负极；
[0013]若所述极性判断单元判断出与第一输出端连接的为所述待充电车辆的负极、与第二输出端连接的为所述待充电车辆的正极;则所述极性判断单元输出第二切换信号给所述回路控制单元;所述回路控制单元根据所述第二切换信号控制所述第二接触器及所述第四接触器闭合，使所述充电装置的第一输出端为负极、第二输出端为正极。
[0014]在其中一个实施例中，所述第一接触器包括开关KMl I和电子线圈KMl 2;
[0015]所述开关KMll用于连接直流电源正极与所述充电装置的第一输出端，所述电子线圈KM12与所述回路控制单元连接。
[0016]在其中一个实施例中，所述第二接触器包括开关KM21和电子线圈KM22;
[0017]所述开关KM21用于连接直流电源正极与所述充电装置的第一输出端，所述电子线圈KM22与所述回路控制单元连接。
[0018]在其中一个实施例中，所述第三接触器包括开关KM31和电子线圈KM32;
[0019]所述开关KM31用于连接直流电源正极与所述充电装置的第二输出端，所述电子线圈KM32与所述回路控制单元连接。
[0020]在其中一个实施例中，所述第四接触器包括开关KM41和电子线圈KM42;
[0021]所述开关KM41用于连接直流电源正极与所述充电装置的第二输出端，所述电子线圈KM42与所述回路控制单元连接。
[0022]在其中一个实施例中，所述回路控制单元包括第一驱动开关JYl、第二驱动开关JY2、接触器KAl及接触器KA2;
[0023 ] 所述接触器KAl包括常闭开关KAl 1、电子线圈KAl 2及常开开关KAl 3 ；
[0024]所述接触器KA2包括常闭开关KA21、电子线圈KA22及常开开关KA23 ；
[0025]所述第一驱动开关JY1、所述常闭开关KA11、电子线圈KA12依次连接于芯片电源的V+端和V-端之间；
[0026]所述第二驱动开关JY2、所述常闭开关KA21、电子线圈KA22依次连接于芯片电源的V+端和V-端之间；
[0027]所述常开开关KA13同时连接所述第一接触器及所述第三接触器；
[0028]所述常开开关KA23同时连接所述第二接触器及所述第四接触器。
[0029]在其中一个实施例中，还包括连接于所述直流电源正极与所述第一接触器之间的第五接触器，所述第五接触器用于控制所述直流电源与所述第一接触器、所述第四接触器的导通与断开。
[0030]在其中一个实施例中，所述第五接触器包括接触器KM5。
[0031]在其中一个实施例中，还包括第一保险丝FUl，所述第一保险丝FUl连接于所述第五接触器与所述第一接触器之间。
[0032]在其中一个实施例中，还包括第二保险丝FU2，所述第二保险丝FU2连接于所述第一接触器与所述充电装置的第一输出端之间。
[0033]上述直流无极性架式充电装置通过极性判断单元判断与充电装置的第一输出端、第二输出端连接的待充电车辆输入端的极性。若判断出与第一输出端连接的为待充电车辆的正极、与第二输出端连接的为待充电车辆的负极;则极性判断单元输出第一切换信号给回路控制单元；回路控制单元根据第一切换信号控制第一接触器及所述第三接触器闭合，使充电装置的第一输出端为正极、第二输出端为负极。同理，若极性判断单元的判断结果与上述相反，则控制第二接触器及第四接触器闭合，使充电装置的第一输出端为负极、第二输出端为正极。因而，受电弓式电动汽车充电时可以不分充电架和受电弓的极性，即电动车充电时车体方向不受限制，方便用户对车辆充电。
【附图说明】
[0034]图1为直流无极性架式充电装置的模块图；
[0035]图2为直流无极性架式充电装置的电路图；
[0036]图3为回路控制单元的电路图。
【具体实施方式】
[0037]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
[0038]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0039]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0040]在架式充电时，电动车的受电弓有正负极之分且受电弓的极性是固定在不变的，电动车充电时只能由一个方向进场，保证受电弓的正负极与充电架的正负极一致才能完成充电，如果电动车进场充电时受电弓的正负极与充电架的正负极相反，会导致无法充电，严重的会损坏充电设备。本发明能保证充电架的正负极能根据电动车受电弓正负极进行调整，始终保证充电架、受电弓正负极一致。具体实现方式如下。
[0041]如图1所示，为直流无极性架式充电装置的模块图。
[0042]一种直流无极性架式充电装置，包括:接触器模块10、极性检测模块20;所述接触器模块10包括第一接触器101、第二接触器102、第三接触器103及第四接触器104;所述极性检测模块20包括极性判断单元201及回路控制单元202。
[0043]所述第一接触器101用于连接直流电源正极与所述充电装置的第一输出端。
[0044]所述第二接触器102用于连接所述直流电源正极与所述充电装置的第一输出端。
[0045]所述第三接触器103用于连接所述直流电源负极与所述充电装置的第二输出端。
[0046]所述第四接触器104用于连接所述直流电源负极与所述充电装置的第二输出端。
[0047]所述极性判断单元201连接于所述充电装置的第一输出端和第二输出端之间。
[0048]所述回路控制单元202的输入端接所述极性判断单元201的输出端、输出端接所述接触器模块I O。
[0049]所述极性判断单元201用于判断与所述充电装置的第一输出端、第二输出端连接的待充电车辆输入端的极性。
[0050]若所述极性判断单元201判断出与第一输出端连接的为所述待充电车辆的正极、与第二输出端连接的为所述待充电车辆的负极;则所述极性判断单元201输出第一切换信号给所述回路控制单元202;所述回路控制单元202根据所述第一切换信号控制所述第一接触器101及所述第三接触器103闭合，使所述充电装置的第一输出端为正极、第二输出端为负极。
[0051]若所述极性判断单元201判断出与第一输出端连接的为所述待充电车辆的负极、与第二输出端连接的为所述待充电车辆的正极;则所述极性判断单元201输出第二切换信号给所述回路控制单元202;所述回路控制单元202根据所述第二切换信号控制所述第二接触器102及所述第四接触器104闭合，使所述充电装置的第一输出端为负极、第二输出端为正极。
[0052]在本实施例中，第一接触器101用于连接直流电源正极与充电装置的第一输出端，第三接触器103用于连接直流电源负极与充电装置的第二输出端。因此，在第一接触器101、第三接触器103闭合时，充电装置的第一输出端为正极、第二输出端端为负极。
[0053]同理，第二接触器102用于连接直流电源正极与充电装置的第一输出端，第四接触器104用于连接直流电源负极与充电装置的第二输出端。因此，在第二接触器102、第四接触器104闭合时，充电装置的第一输出端为正极、第二输出端端为负极。
[0054]极性判断单元201用于判断与充电装置第一输出端、第二输出端连接的待充电车辆输入端的极性。由于本发明是为了适应待充电车辆的正负极，在待充电车辆与充电装置连接后，对待充电车辆的输入极性进行检测，进而使充电装置的第一输出端、第二输出端能输出对应极性的电压。
[0055]在极性判断单元201完成极性判断后，会将判断结果以第一切换信号和第二切换信号的形式发送给回路控制单元202。
[0056]回路控制单元202接收到第一切换信号时，控制第一接触器101、第三接触器103闭入口 ο
[0057]回路控制单元202接收到第二切换信号时，控制第二接触器102、第四接触器104闭入口 O
[0058]当然，在其他实施例中，第一接触器101、第二接触器102、第三接触器103及第四接触器104与直流电源正负极之间的连接关系可以发生改变。只要满足两两闭合后，充电装置的第一输出端、第二输出端能输出正负电压即可。
[0059]请结合图2。
[0060]第一接触器101包括开关KMl I和电子线圈KM12;
[0061]所述开关KMll用于连接直流电源正极与所述充电装置的第一输出端，所述电子线圈KM12与所述回路控制单元202连接。
[0062 ] 所述第二接触器102包括开关KM21和电子线圈KM22;
[0063]所述开关KM21用于连接直流电源正极与所述充电装置的第一输出端，所述电子线圈KM22与所述回路控制单元202连接。
[0064]所述第三接触器103包括开关KM31和电子线圈KM32;
[0065]所述开关KM31用于连接直流电源正极与所述充电装置的第二输出端，所述电子线圈KM32与所述回路控制单元202连接。
[0066]所述第四接触器104包括开关KM41和电子线圈KM42;
[0067]所述开关KM41用于连接直流电源正极与所述充电装置的第二输出端，所述电子线圈KM42与所述回路控制单元202连接。
[0068]请结合图3。
[0069]所述回路控制单元202包括第一驱动开关JYl、第二驱动开关JY2、接触器KAl及接触器KA20
[0070]所述接触器KAl包括常闭开关KAl 1、电子线圈KAl 2及常开开关KAl 3。
[0071]所述接触器KA2包括常闭开关KA21、电子线圈KA22及常开开关KA23。
[0072]所述第一驱动开关JY1、所述常闭开关KA11、电子线圈KA12依次连接于芯片电源的V+端和V-端之间。
[0073]所述第二驱动开关JY2、所述常闭开关KA21、电子线圈KA22依次连接于芯片电源的V+端和V-端之间。
[0074]所述常开开关KA13同时连接所述第一接触器101及所述第三接触器103。
[0075]所述常开开关KA23同时连接所述第二接触器102及所述第四接触器104。
[0076]直流无极性架式充电装置还包括连接于所述直流电源正极与所述第一接触器101之间的第五接触器105，所述第五接触器105用于控制所述直流电源与所述第一接触器101、所述第四接触器104的导通与断开。
[0077]第五接触器105包括接触器KM5。
[0078]直流无极性架式充电装置还包括第一保险丝FUl，所述第一保险丝FUl连接于所述第五接触器105与所述第一接触器101之间。
[0079]直流无极性架式充电装置还包括第二保险丝FU2，所述第二保险丝FU2连接于所述第一接触器101与所述充电装置的第一输出端之间。
[0080]基于上述所有实施例，直流无极性架式充电装置的工作原理如下:
[0081]在待充电车辆进入充电装置后，与架式充电装置连接。此时，极性检测单元201判断与充电装置第一输出端、第二输出端连接的待充电车辆输入端的极性。
[0082]若所述极性判断单元201判断出与第一输出端连接的为所述待充电车辆的正极、与第二输出端连接的为所述待充电车辆的负极;则所述极性判断单元201输出第一切换信号给所述回路控制单元202;回路控制单元202中的第一驱动开关JYl闭合，因此，常闭开关KA11、电子线圈KA12得电，此时常开开关KA13闭合，与常开开关KA13连接的电子线圈KM12和电子线圈KM32得电，使得其对应的常开开关KMll和常开开关KM31闭合。即第一接触器101及第三接触器103闭合，使所述充电装置的第一输出端为正极、第二输出端为负极。
[0083]若极性判断单元201判断出与第一输出端连接的为所述待充电车辆的负极、与第二输出端连接的为所述待充电车辆的正极;则所述极性判断单元201输出第二切换信号给所述回路控制单元202;回路控制单元202中的第二驱动开关JY2闭合，因此，常闭开关KA21、电子线圈KA22得电，此时常开开关KA23闭合，与常开开关KA23连接的电子线圈KM22和电子线圈KM42得电，使得其对应的常开开关KM21和常开开关KM21闭合。即第二接触器102及第四接触器104闭合，使所述充电装置的第一输出端为负极、第二输出端为正极。
[0084]这样就能完成一次极性交换。常闭开关KAll、常闭开关KA21的常闭点是为了保证同时只有一组接触器闭合(要么是KMl、KM3闭合，要么是KM2、KM4闭合)，保证正负极不会短路
[0085]当极性交换完成(与待充电车辆受电弓保持一致)，充电装置与待充电车辆连接成功后，就可启动接触器KM5输出电流充电，第一保险丝FUl、第二保险丝FU2是熔断器，用于充电过程中的过载、短路保护。
[0086]上述直流无极性架式充电装置用中间继电器(如继电器KA1)、高压直流接触器(接触器KM)、极性检测模块20实现两条输出回路的正负极转换，利用中间继电器的常闭触点保证高压直流接触器不会误操作，电路器件少、结构简单、可靠性高，此线路配合软件的遥信点作辅助触点的检测，可检测到接触器的工作状态及接触器好坏状态。
[0087]上述直流无极性架式充电装置通过极性判断单元201判断与充电装置的第一输出端、第二输出端连接的待充电车辆输入端的极性。若判断出与第一输出端连接的为待充电车辆的正极、与第二输出端连接的为待充电车辆的负极;则极性判断单元201输出第一切换信号给回路控制单元202;回路控制单元202根据第一切换信号控制第一接触器101及所述第三接触器103闭合，使充电装置的第一输出端为正极、第二输出端为负极。同理，若极性判断单元201的判断结果与上述相反，则控制第二接触器102及第四接触器104闭合，使充电装置的第一输出端为负极、第二输出端为正极。因而，受电弓式电动汽车充电时可以不分充电架和受电弓的极性，即电动车充电时车体方向不受限制，方便用户对车辆充电。
[0088]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0089]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种直流无极性架式充电装置，其特征在于，包括:接触器模块、极性检测模块;所述接触器模块包括第一接触器、第二接触器、第三接触器及第四接触器;所述极性检测模块包括极性判断单元及回路控制单元； 所述第一接触器用于连接直流电源正极与所述充电装置的第一输出端； 所述第二接触器用于连接所述直流电源正极与所述充电装置的第一输出端； 所述第三接触器用于连接所述直流电源负极与所述充电装置的第二输出端； 所述第四接触器用于连接所述直流电源负极与所述充电装置的第二输出端； 所述极性判断单元连接于所述充电装置的第一输出端和第二输出端之间； 所述回路控制单元的输入端接所述极性判断单元的输出端、输出端接所述接触器模块； 所述极性判断单元用于判断与所述充电装置的第一输出端、第二输出端连接的待充电车辆输入端的极性； 若所述极性判断单元判断出与第一输出端连接的为所述待充电车辆的正极、与第二输出端连接的为所述待充电车辆的负极;则所述极性判断单元输出第一切换信号给所述回路控制单元;所述回路控制单元根据所述第一切换信号控制所述第一接触器及所述第三接触器闭合，使所述充电装置的第一输出端为正极、第二输出端为负极； 若所述极性判断单元判断出与第一输出端连接的为所述待充电车辆的负极、与第二输出端连接的为所述待充电车辆的正极;则所述极性判断单元输出第二切换信号给所述回路控制单元;所述回路控制单元根据所述第二切换信号控制所述第二接触器及所述第四接触器闭合，使所述充电装置的第一输出端为负极、第二输出端为正极。2.根据权利要求1所述的直流无极性架式充电装置，其特征在于，所述第一接触器包括开关KMl I和电子线圈KMl 2; 所述开关KMll用于连接直流电源正极与所述充电装置的第一输出端，所述电子线圈KMl 2与所述回路控制单元连接。3.根据权利要求1所述的直流无极性架式充电装置，其特征在于，所述第二接触器包括开关KM21和电子线圈KM22; 所述开关KM21用于连接直流电源正极与所述充电装置的第一输出端，所述电子线圈KM22与所述回路控制单元连接。4.根据权利要求1所述的直流无极性架式充电装置，其特征在于，所述第三接触器包括开关KM31和电子线圈KM32; 所述开关KM31用于连接直流电源正极与所述充电装置的第二输出端，所述电子线圈KM32与所述回路控制单元连接。5.根据权利要求1所述的直流无极性架式充电装置，其特征在于，所述第四接触器包括开关KM41和电子线圈KM42; 所述开关KM41用于连接直流电源正极与所述充电装置的第二输出端，所述电子线圈KM42与所述回路控制单元连接。6.根据权利要求1所述的直流无极性架式充电装置，其特征在于，所述回路控制单元包括第一驱动开关JY1、第二驱动开关JY2、接触器KAl及接触器KA2; 所述接触器KAl包括常闭开关KAll、电子线圈KA12及常开开关KA13; 所述接触器KA2包括常闭开关KA21、电子线圈KA22及常开开关KA23 ； 所述第一驱动开关JYl、所述常闭开关KAl 1、电子线圈KA12依次连接于芯片电源的V+端和V-端之间； 所述第二驱动开关JY2、所述常闭开关KA21、电子线圈KA22依次连接于芯片电源的V+端和V-端之间； 所述常开开关KA13同时连接所述第一接触器及所述第三接触器； 所述常开开关KA23同时连接所述第二接触器及所述第四接触器。7.根据权利要求1所述的直流无极性架式充电装置，其特征在于，还包括连接于所述直流电源正极与所述第一接触器之间的第五接触器，所述第五接触器用于控制所述直流电源与所述第一接触器、所述第四接触器的导通与断开。8.根据权利要求7所述的直流无极性架式充电装置，其特征在于，所述第五接触器包括接触器KM5。9.根据权利要求7所述的直流无极性架式充电装置，其特征在于，还包括第一保险丝FUl，所述第一保险丝FUl连接于所述第五接触器与所述第一接触器之间。10.根据权利要求1所述的直流无极性架式充电装置，其特征在于，还包括第二保险丝FU2，所述第二保险丝FU2连接于所述第一接触器与所述充电装置的第一输出端之间。
【文档编号】H02J7/00GK105914824SQ201610317401
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】赵正权
【申请人】深圳市科陆电子科技股份有限公司