一种电动汽车充电盒的制作方法

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车充电盒。

背景技术：

电动汽车是战略性新兴产业，对提高能源安全、应对气候变化、改善环境保护起着重要作用，近年来，人们不断加大对电动汽车的研发。

电动汽车充电是电动汽车使用过程中必不可少的环节，充电快慢影响着电动车使用者出行的规律。根据电动车动力电池组的技术特性和使用性质，可存在着不同充电模式，包括有慢充电模式、快速充电模式、机械充电模式和无线充电模式，而慢充电模式是采用随车配备的电动汽车充电盒进行充电，可实用家用电源或专用的充电桩电源，尽管常规充电模式缺点非常明显，充电时间较长，但其对充电的要求并不高，充电器和安装成本较低；可充分利用电力低谷时段进行充电，降低充电成本；更为重要的优点是可对电池深度充电，提升电池充放电效率，延长电池寿命，因此慢充电模式适用非常广泛，可设立在家里、公共停车场与公共充电站等可长时间停放地方。

但是目前的电动汽车充电盒中作为交流开关使用的继电器线圈功耗大、发热温度升高，影响产品的可靠性和稳定性，因此，如何降低继电器线圈功耗，提高产品的可靠性和稳定性是我们需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于提出一种电动汽车充电盒，保证电动汽车充电盒正常功能工作的同时，又能降低继电器线圈功耗，提高产品的可靠性和稳定性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电动汽车充电盒，包括一电源输入端、一电源输出端、一连接于所示电源输入端和电源输出端之间的执行驱动电路及一与所述执行驱动电路连接以输出控制信号至所述执行驱动电路的控制电路；所述执行驱动电路包括有一继电器电路、一分压限流电路、一第一开关电路及一第二开关电路，其中，所述继电器电路包括有一第一继电器和一第二继电器，所述第一继电器的触点组和所述第二继电器的触点组均接入于所述电源输入端和电源输出端之间，所述第一继电器和第二继电器的线圈的一端与分压限流电路的输入端和第一开关电路连接、所述第一继电器和第二继电器的线圈的另一端与直流电源连接；分压限流电路的输出端连接第二开关电路；

所述控制电路用于输出控制信号至所述第一开关电路和第二开关电路，分别控制第一开关电路和第二开关电路的闭合；当第一开关电路导通时，第一继电器与第二继电器线圈两端的电压处于较高电平；当第一开关电路关断，第二开关电路导通时，由于分压限流电路的作用，第一继电器与第二继电器线圈两端的电压处于较低电平。

其中，所述分压限流电路包括电阻R1和电阻R2，所述电阻R1的一端连接第一继电器的线圈的一端，电阻R1的另一端连接第二开关电路；所述电阻R2的一端连接第二继电器的线圈的一端，电阻R2的另一端连接第二开关电路。

其中，所述第一开关电路包括一增强型NMOS管Q1，所述增强型NMOS管Q1的漏极接所述第一继电器的线圈的一端和所述第二继电器的线圈的一端，源极接GND端，栅极为控制信号输入端、连接控制电路；

所述第二开关电路包括一增强型NMOS管Q2，所述增强型NMOS管Q2的漏极接电阻R1的另一端和电阻R2的另一端，源极接GND端，栅极为控制信号输入端、连接控制电路。

其中，所述增强型NMOS管Q1的栅极经过限流电阻R4连接控制电路；

所述增强型NMOS管Q2的栅极经过限流电阻R3连接控制电路。

其中，所述增强型NMOS管Q1的栅极与源极之间连接有一电阻R6，增强型NMOS管Q2的栅极与源极之间连接有一电阻R5。

其中，所述电阻R1和电阻R2的阻值均为51Ω。

其中，所述第一继电器的线圈的一端在连接第一开关电路之前连接有整流二极管D3；所述第二继电器的线圈的一端在连接第一开关电路之前还连接有整流二极管D4。

其中，还包括辅助供电电路，所述辅助供电电路包括EMI滤波电路、AC/DC转换电路、DC/DC转换电路，所述EMI滤波电路与电源输入端连接，将经电源输入端传输过来电流进行滤波处理并传输给AC/DC转换电路以输出12V的直流电给执行驱动电路和DC/DC转换电路，DC/DC转换电路继续将12V的直流电转换为5V/3.3V的直流电并输出给控制电路。

其中，还包括A型漏电传感器，电源输入端经过所述A型漏电传感器与执行驱动电路、辅助供电电路和控制电路连接。

其中，所述第一继电器的线圈并联有一二极管D1；所述第二继电器的线圈并联有一二极管D2。

与现有技术相比，本实用新型的技术效果为：本实用新型通过利用控制电路控制第一开关电路和第二开关电路的闭合，当车辆有充电要求时，控制继电器先控制第一开关电路导通，继电器线圈两端的电压处于较高电平，使继电器线圈两端的电压达到启动要求；一定时间之后先控制第二开关导通，再控制第一开关闭合，用于分压限流电路的作用，继电器线圈两端的电压处于较低电平，，但仍然能正常工作，从而降低了继电器线圈的功耗，本实用新型提供的电动汽车充电盒在保证充电盒正常工作的同时，又降低了继电器线圈功耗，提高了产品的可靠性和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施方式提供的一种电动汽车充电盒的电路框图。

图2是本实用新型具体实施方式提供的一种执行驱动电路的电路图。

图3是本实用新型具体实施方式提供的一种辅助供电电路的电路框图。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型具体实施方式1提供的一种电动汽车充电盒的结构示意图。图2是本实用新型具体实施方式提供的一种执行驱动电路的电路图。如图1和图2所示，该电动汽车充电盒，包括一电源输入端10、一电源输出端15、一连接于所示电源输入端10和电源输出端15之间的执行驱动电路11及一与所述执行驱动电路11连接以输出控制信号至所述执行驱动电路11的控制电路12；所述执行驱动电路11包括有一继电器电路、一分压限流电路、一第一开关电路及一第二开关电路，其中，所述继电器电路11包括有一第一继电器K1和一第二继电器K2，所述第一继电器K1的触点组和所述第二继电器K2的触点组均接入于所述电源输入端10和电源输出端15之间，所述第一继电器K1和第二继电器K2的线圈的一端与分压限流电路112的输入端和第一开关电路113连接、所述第一继电器K1和第二继电器K2的线圈的另一端与直流电源连接；分压限流电路112的输出端连接第二开关电路114；

所述控制电路12用于输出控制信号至所述第一开关电路113和第二开关电路114，分别控制第一开关电路113和第二开关电路114的闭合；当第一开关电路113导通时，第一继电器K1与第二继电器K2线圈两端的电压处于较高电平；当第一开关电路113关断，第二开关电路114导通时，由于分压限流电路112的作用，第一继电器K1与第二继电器K2线圈两端的电压处于较低电平。

当控制电路12检测到车辆有充电要求时，输出控制信号使第一开关电路113导通，当第一开关电路113导通时，第一继电器K1和第二继电器K2的线圈两端的电压达到启动电压，继电器开始工作；继电器线圈的工作电压比启动电压低，在继电器启动之后，可降低继电器线圈两端的电压到工作电压，使继电器在较低压降下继续正常工作，从而降低继电器线圈的功耗，所以在第一开关电路113导通预置时间之后，先输出控制信号使第二开关电路114导通，再输出控制信号使第一开关电路113闭合，由于分压限流电路112的作用，第一继电器K1和第二继电器K2线圈两端的电压将降低到工作电压，从而使降低继电器的功耗。控制电路12有两路控制信号分别控制第一开关电路113和第二开关电路114的闭合。本实施例提供的电动汽车充电盒的继电器采用分段式驱动，既保证继电器的正常工作，又可以降低电路功耗。第一继电器K1和第二继电器K2连接的直流电源为+12V直流电源。

如图2所示，在一些优选的实施例中，所述第一继电器K1的触点组(管脚4和管脚3，管脚3为输出端)连接电源的火线(L)，所述第二继电器K2的触点组(管脚4和管脚3，管脚3为输出端)连接电源的零线(N)。第一继电器K1的线圈两端分别为管脚1和管脚2，管脚2连接+12V直流电源；第二继电器K2的线圈两端分别为管脚1和管脚2，管脚2连接+12V直流电源。

如图2所示，在一些优选的实施例中，所述分压限流电路112包括电阻R1和电阻R2，所述电阻R1的一端连接第一继电器K1的线圈的一端，电阻R1的另一端连接第二开关电路114；所述电阻R2的一端连接第二继电器K2的线圈的一端，电阻R2的另一端连接第二开关电路114。电阻R1和电阻R2可以在第一开关电路113关闭、第二开关电路114导通时，分别使第二继电器K2和第一继电器K1线圈两端的电压处于较低的工作电平，从而在保持第一继电器K1和第二继电器K2正常工作的同时，又降低了第一继电器K1和第二继电器K2线圈的功耗，节约能源。作为一个优选的实施例，电阻R1和电阻R2的阻值均为51Ω，用户也可以按着实际需求选择其他阻值的电阻R1和R2，这里不做限定。

如图2所示，在一些优选的实施例中，所述第一开关电路113包括一增强型NMOS管Q1，所述增强型NMOS管Q1的漏极(管脚3)接所述第一继电器K1的线圈的一端和所述第二继电器K2的线圈的一端，源极(管脚2)接GND端，栅极(管脚1)为控制信号输入端、连接控制电路12；所述第二开关电路114包括一增强型NMOS管Q2，所述增强型NMOS管Q2的漏极(管脚3)接电阻R1的另一端和电阻R2的另一端，源极(管脚2)接GND端，栅极(管脚1)为控制信号输入端、连接控制电路。通过控制增强型NMOS管Q1和Q2的导通与关断来控制第一开关电路113和第二开关电路114的导通和关断，起到一个开关的作用。

在一些优选的实施例中，所述增强型NMOS管Q1的栅极经过限流电阻R4连接控制电路12；所述增强型NMOS管Q2的栅极经过限流电阻R3连接控制电路12。在一些优选的实施例中，所述增强型NMOS管Q1的栅极与源极之间连接有一电阻R6，增强型NMOS管Q2的栅极与源极之间连接有一电阻R5，电阻R5和R6可以起到避免电路中的误动作对继电器的影响，还起到分压偏置的作用。

在一些优选的实施例中，所述第一继电器K1的线圈的一端在连接第一开关电路113之前连接有整流二极管D3；所述第二继电器K2的线圈的一端在连接第一开关电路113之前还连接有整流二极管D4，以控制电流在第一开关电路导通时由继电器流向第一开关电路，起到引流作用。

在一些优选的实施例中，电动汽车充电盒还包括辅助供电电路13，所述辅助供电电路13包括EMI滤波电路131、AC/DC转换电路132、DC/DC转换电路133，所述EMI滤波电路131与电源输入端10连接，将经电源输入端10传输过来电流进行滤波处理并传输给AC/DC转换电路132以输出12V的直流电给执行驱动电路11和DC/DC转换电路133，DC/DC转换电路133继续将12V的直流电转换为5V/3.3V的直流电并输出给控制电路12。AC/DC转换电路132输出12V的直流电到执行驱动电路11和DC/DC转换电路133，给执行驱动电路11的中的第一继电器K1和第二继电器K2供电，DC/DC转换电路133输出5V/3.3V的直流电到控制电路12，以保证控制电路12的正常工作。

在一些优选的实施例中，电动汽车充电盒还包括A型漏电传感器14，电源输入端10经过所述A型漏电传感器14与执行驱动电路11、辅助供电电路13和控制电路12连接。在一些优选的实施例中，控制电路包括控制导引电路、数据采集电路、人机界面、动作保护电路，AC/DC转换电路供电给控制导引电路，DC/DC转换电路供电给人机界面，保证控制电路的正常运行；数据采集电路与A型漏电互感器和执行驱动电路连接，当A型漏电互感器检测到电路中有漏电时，发送信号给控制电路中的数据采集电路，以使控制电路控制执行驱动电路关断，停止充电。

如图3所示，在一些优选的实施例中，所述第一继电器K1的线圈并联有一二极管D1，二极管D1的正极连接第1管脚，负极连接到第2管脚；所述第二继电器K2的线圈并联有一二极管D2，二极管D2的正极连接第1管脚、负极连接第2管脚。二极管D1和D2对第一继电器和第二继电器起到保护作用。

本实用新型通过利用控制电路控制第一开关电路和第二开关电路的闭合，当车辆有充电要求时，控制继电器先控制第一开关电路导通，使继电器线圈两端的电压达到启动要求；一定时间之后先控制第二开关导通，再控制第一开关闭合，使继电器线圈两端的电压降低，但仍然能正常工作，从而降低了继电器线圈的功耗，本实用新型提供的电动汽车充电盒在保证充电盒正常工作的同时，又降低了继电器线圈功耗，提高了产品的可靠性和稳定性。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。