一种车载便携式充放电一体装置及充放电方法与流程

1.本发明涉及充放电装置技术领域，尤其涉及一种车载便携式充放电一体装置及充放电方法。


背景技术：

2.随着电动汽车大量进入家庭生活，用户对生活的品质要求越来越高，外出郊游时不能引火，又无电可用，且目前市场上的汽车充电类产品不是固定在充电站就是固定在小区。车辆在外面没电时充电不方便，车辆在郊区时有电也没法拿出来使用。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种车载便携式充放电一体装置及充放电方法。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.本发明提供一种车载便携式充放电一体装置，包括主体，充电枪，放电线缆及充电线缆；当所述车载便携式充放电一体装置为充电状态时，所述充电线缆与外部电源电连接，所述主体的一端与所述充电线缆电连接，另一端与所述充电枪电连接，所述充电枪还与车辆电连接，用于将交流电转化为直流电对车辆充电；当所述车载便携式充放电一体装置为放电状态时，所述放电线缆与外部待用电物体电连接，所述主体的一端与所述放电线缆电连接，另一端与所述充电枪电连接，所述充电枪还与车辆电连接，用于将车辆内的存电转化为交流电对外部待用电物体供电。
6.在一具体实施例中，所述充电线缆包括插头，充电连接线束及充电插座；所述充电连接线束的一端与所述插头连接，另一端与所述充电插座连接，所述插头用于与外部电源电连接，所述充电插座用于与所述主体电连接。
7.在一具体实施例中，所述放电线缆包括放电排插，放电连接线束及放电插座；所述放电连接线束的一端与所述放电排插连接，另一端与所述放电插座连接，所述放电排插用于与外部待用电物体电连接，所述放电插座用于与所述主体电连接。
8.在一具体实施例中，所述主体包括滤波电路，双向ac/dc电路，双向dc/dc电路，直流继电器单元及监控单元；所述滤波电路的一端与所述充电插座或放电插座连接，另一端与所述双向ac/dc电路连接，所述双向ac/dc电路，双向dc/dc电路，直流继电器单元均与所述监控单元连接，所述直流继电器单元及监控单元与所述充电枪连接。
9.在一具体实施例中，所述主体还包括电源管理单元和超级电容单元；所述电源管理单元与监控单元及双向ac/dc电路连接，所述超级电容单元与电源管理单元连接。
10.在一具体实施例中，所述主体还包括输入保护检测单元，所述输入保护检测单元的一端与所述充电插座或放电插座连接，另一端与所述监控单元连接。
11.在一具体实施例中，所述主体还包括输出保护检测单元，所述输出保护检测单元的一端与所述充电枪连接，另一端与所述监控单元连接。
12.在一具体实施例中，所述主体还包括人机界面单元，所述人机界面单元与所述监控单元连接。
13.在一具体实施例中，所述主体上还设有紧急按键，用于紧急停止功能。
14.本发明还提供一种车载便携式充放电一体装置的充放电方法，包括以下步骤：
15.若为充电模式，则接入充电线缆，将充电枪插入车辆充电端口；
16.执行自检，然后与车辆bms通讯，启动充电；
17.启动双向ac/dc电路，双向dc/dc电路及闭合直流继电器单元执行对车辆充电直至充电完毕，拔掉充电枪；
18.若为放电模式，则接入放电线缆，将充电枪插入车辆充电端口；
19.启动超级电容单元放电，以启动电源管理单元，然后与车辆bms通讯，启动车辆放电；
20.启动直流继电器单元，双向ac/dc电路及双向dc/dc电路执行对车辆放电直至用电完毕，拔掉充电枪。
21.本发明与现有技术相比的有益效果是：集成了充电和放电两种功能，并且体积小，操作简单适合应用在出租、随车旅游、露营等大部分的户外活动场景，另外，当车辆没电时，通过两套充放电一体装置可提供救援，即有电车辆通过装置放电给放电排插，然后无电车辆通过装置接放电排插充电，实现救援，提高了人们的出行体验，为新能源汽车的使用提供了便利性。
22.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明提供的车载便携式充放电一体装置的结构示意图；
25.图2为本发明提供的车载便携式充放电一体装置处于充电模式的示意图；
26.图3为本发明提供的车载便携式充放电一体装置处于放电模式的示意图；
27.图4为本发明提供的双向ac/dc电路的示意图；
28.图5为本发明提供的双向dc/dc电路的示意图；
29.图6为本发明提供的直流继电器单元的电路示意图；
30.图7为本发明提供的车载便携式充放电一体装置的充放电方法的流程示意图。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
35.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
38.参见图1至图6所示，本发明公开了一种车载便携式充放电一体装置的具体实施例，包括主体10，充电枪20，放电线缆30及充电线缆40；当所述车载便携式充放电一体装置为充电状态时，所述充电线缆40与外部电源(图中未示出)电连接，所述主体10的一端与所述充电线缆40电连接，另一端与所述充电枪20电连接，所述充电枪20还与车辆(图中未示出)电连接，用于将交流电转化为直流电对车辆充电；当所述车载便携式充放电一体装置为放电状态时，所述放电线缆30与外部待用电物体(图中未示出)电连接，所述主体10的一端与所述放电线缆30电连接，另一端与所述充电枪20电连接，所述充电枪20还与车辆电连接，用于将车辆内的存电转化为交流电对外部待用电物体供电。
39.具体地，该车载便携式充放电一体装置集成了充电和放电两种功能，并且体积小，操作简单适合应用在出租、随车旅游、露营等大部分的户外活动场景，另外，当车辆没电时，通过两套充放电一体装置可提供救援，即有电车辆通过装置放电给放电排插31，然后无电车辆通过装置接放电排插31充电，实现救援，提高了人们的出行体验，为新能源汽车的使用
提供了便利性。
40.参见图1所示，所述充电线缆40包括插头41，充电连接线束42及充电插座43；所述充电连接线束42的一端与所述插头41连接，另一端与所述充电插座43连接，所述插头41用于与外部电源电连接，所述充电插座43用于与所述主体10电连接。
41.具体地，插头41是一个3脚插头，由l，n，gnd组成，插头41的规格有10a/250vac,16a/250vac两种标准。10a插头与16a插头内部镶嵌识别电路，10a与16a可以拆卸互换。10a代表一个数量级功率输出，16a代表一个数量级功率输出，主体10可以自动识别并匹配。
42.参见图1所示，所述放电线缆30包括放电排插31，放电连接线束32及放电插座33；所述放电连接线束32的一端与所述放电排插31连接，另一端与所述放电插座33连接，所述放电排插31用于与外部待用电物体电连接，所述放电插座33用于与所述主体10电连接。
43.具体地，放电插座33提供两种孔径规格，包括16a插座和10a五孔插座，以供不同的电器使用。
44.参见图1至图3所示，所述主体10包括滤波电路，双向ac/dc电路，双向dc/dc电路，直流继电器单元及监控单元；所述滤波电路的一端与所述充电插座43或放电插座33连接，另一端与所述双向ac/dc电路连接，所述双向ac/dc电路，双向dc/dc电路，直流继电器单元均与所述监控单元连接，所述直流继电器单元及监控单元与所述充电枪连接。
45.具体地，滤波电路由电感和电容组成，用于增强电路抗干扰的能力。
46.参见图4所示，充电时，双向ac/dc电路用于将ac整流成dc；放电时，用于将dc逆变为ac。
47.具体地，充电时，将交流ac整流成直流dc，c1电容滤波，c1是母线电容；放电时，将c1母线电容上的直流dc电压逆变为交流ac电压输出到放电排插31。
48.参见图5所示，充电时，双向dc/dc电路的母线电容c1上的dc电压经过变压器转变为另一数值的dc电压，然后整流；放电时，端口电容c2上的dc电压经过变压器转换为另一数值的dc电压，然后整流。变压器一是为了隔离输入输出，二是起到电压的变换。
49.参见图6所示，直流继电器单元控制着直流电压的通断，与充电枪20相连接。继电器闭合，有电压流过继电器；继电器断开，没有电压流过继电器。
50.具体地，监控单元用于与车辆建立充电通讯，与双向ac/dc电路及双向dc/dc电路通讯，监控输入输出异常，控制直流继电器单元。车辆发出充电或者断开充电通讯，监控单元控制着直流继电器单元的闭合或断开，控制着双向ac/dc电路及双向dc/dc电路的启动或关闭；当输入输出异常，监控单元控制着直流继电器单元的闭合或断开，控制着双向dc/dc电路的启动或关闭。
51.参见图1至图3所示，所述主体10还包括电源管理单元和超级电容单元；所述电源管理单元与监控单元及双向ac/dc电路连接，所述超级电容单元与电源管理单元连接。
52.具体地，电源管理单元用于辅助电源，一是给监控单元供电，二是给超级电容单元充电。
53.具体地，超级电容单元在汽车充电过程中，电源管理单元给超级电容单元充电，超级电容单元储能；在汽车放电过程中，超级电容单元释放能量，启动电源管理单元，从而启动直流继电器单元和双向dc/dc模块，一旦有输出，双向ac/dc电路给电源管理单元提供供电，超级电容单元停止释放能量给电源管理单元供电。
54.参见图1至图3所示，所述主体10还包括输入保护检测单元，所述输入保护检测单元的一端与所述充电插座43或放电插座33连接，另一端与所述监控单元连接。
55.具体地，输入保护检测单元用于检测输入过压，输入欠压，输入端是否接地，输入漏电等等。如果上述任意一项故障发生，装置停止输出，指示灯告警。
56.参见图1至图3所示，所述主体10还包括输出保护检测单元，所述输出保护检测单元的一端与所述充电枪连接，另一端与所述监控单元连接。
57.具体地，输出保护检测单元用于检测输出过压，输出短路，绝缘故障，继电器粘连检测等等。如果上述任意一项故障发生，装置停止输出，指示灯告警。
58.参见图1至图3所示，所述主体10还包括人机界面单元，所述人机界面单元与所述监控单元连接。
59.具体地，人机界面单元包括led显示灯带，通过红色，绿色，蓝色，常亮等闪烁组合。不同的灯光代表不同的意义，不同的组合代表不同的含义。
60.具体地，主体10还包括漏电检测电路，当漏电危及人生安全，输入检测l,n线漏电，当漏电电流达到预设值时，装置停止输出，led指示灯告警。
61.具体地，所述主体10上还设有紧急按键，用于紧急停止功能，以免出现紧急情况下，可以按动紧急按键来紧急停止。
62.具体地，所述主体10上还设有散热口，用于散热。
63.参见图7所示，本发明还提供一种车载便携式充放电一体装置的充放电方法，包括以下步骤：
64.s1，若为充电模式，则接入充电线缆，将充电枪插入车辆充电端口；
65.具体地，选择10a或者16a插头，装置自动识别，输出对应的不同数量级的功率。
66.s2，执行自检，然后与车辆bms通讯，启动充电；
67.具体地，自检包括漏电检测，输入过压，输入欠压，输入接地，输出绝缘，输出过压检测等。其中，漏电及过欠压在装置工作中也一直在检测。
68.具体地，车辆通过插入充电枪与监控单元通讯，确认连接正常后，确认启动充电。
69.s3，启动双向ac/dc电路，双向dc/dc电路及闭合直流继电器单元执行对车辆充电直至充电完毕，拔掉充电枪；
70.具体地，启动双向ac/dc电路，双向dc/dc电路及闭合直流继电器单元后，超级电容单元充电储能。在充电过程中，led灯以某种颜色表示，比如蓝色呼吸式闪烁，表示正在充电。车辆充电充满后，led灯以某种颜色表示，比如蓝色常亮，表示充电完成。监控单元控制断开直流继电器单元的继电器，关闭双向dc/dc电路，拔掉充电枪，led灯以某种颜色表示，比如绿色常亮，表示装置待机，充电完成。
71.s4，若为放电模式，则接入放电线缆，将充电枪插入车辆充电端口；
72.s5，启动超级电容单元放电，以启动电源管理单元，然后与车辆bms通讯，启动车辆放电；
73.具体地，通过装置上的按键启动超级电容单元放电，超级电容单元释放能量，启动电源管理单元，如果超级电容单元没电，无法启动，可以外接充电宝启动电源管理单元，然后充电枪与监控单元通讯，确认连接正常后，确认启动放电。
74.s6，启动直流继电器单元，双向ac/dc电路及双向dc/dc电路执行对车辆放电直至
用电完毕，拔掉充电枪。
75.具体地，监控单元启动直流继电器单元，双向ac/dc电路，双向dc/dc电路，一旦有输出，双向ac/dc电路给电源管理单元提供供电，超级电容单元停止释放能量给电源管理单元供电，车辆的直流电压经过转换成用户所需的交流电，led灯以某种颜色表示。比如蓝色呼吸式闪烁，表示正在放电，装置在工作过程中，过压，欠压，短路，继电器粘连等保护功能一直在工作。在车辆停止放电后，通过按装置上的按键或者按充电枪上的按键，装置停止输出。
76.上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。