专利名称：一种电动汽车充电装置的制作方法
技术领域：
本发明属于电动汽车充电技术领域，更具体涉及一种电动汽车充电装置，尤其适 用于电动汽车内动力电池的充电。
背景技术：
电动汽车充电方式包括直流充电及交流充电，直流充电采用外部大型专用直流充 电设备充电，需在电动汽车专用充电站进行充电。而交流充电可利用随处可见的单相220v 插座供电，通过车载直流充电机为电动汽车内动力电池充电，但由于车载直流充电机功率 一般为3kw左右，直接连接到单相插座会产生电弧，对人体造成意外伤害。现在很多充电插 头采用了外壳绝缘结构防护的方式，防止电弧外漏与人体产生接触，但没有从根本上解决 插拔时电弧产生的问题，一旦外壳损坏，仍会对人体造成损伤。
发明内容
本发明的目的是在于提供了 一种电动汽车充电装置，结构简单，充电方便，成本低 廉，实现简单、安全、可靠，通过控制电路先自动判断充电插头正常连接后，再接通内部供电 线路使车载充电机工作。为了实现上述目的，本发明采用的技术措施是本发明采用了一种连接自动判别方法，在确认充电插头与供电插座连接正常后， 再接通车载充电机，有效避免了插拔充电插头造成的电弧产生。一种电动汽车充电装置，该装置包括外部装置和内部装置，外部装置位于电动汽 车外部，内部装置位于电动汽车内部，外部装置中的充电插头与内部装置中的充电插座耦 合连接。所述的外部装置包手单相插头、直流电源、晶振、第一光耦以及充电插头。其连接 关系为单相插头交流输出端与充电插头的交流输入端口直接相连，单相插头交流输出端 并接直流电源输入端，直流电源输出端分别与晶振参考电压输入端以及第一光耦参考电压 输入端相连，晶振输出信号端口与第一光耦输入端口相连，第一光耦输出端口与充电插头 的信号端口相连。电动汽车内部装置包括充电插座、第二光耦、单片机、继电器、接触器和车载充电 机。其连接关系为充电插座交流输出端口与接触器交流输入端口相连，单片机I/O 口与第 二光耦输入端口相连，充电插座信号输出端口通过第二光耦与单片机两个外部中断信号端 口并连，单片机的I/O 口与继电器吸合。继电器输出端口与接触器直流控制输入端连接，接 触器交流输出端口与车载充电机电源输入端口相连。本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果现有的技术插头与插座连接后电流直接导通，产生电弧，会对人体造成意外伤 害，或是需要操作人员通过开关按钮手动导通电流，没有信号判断，不易操作。本发明的优点该套装置以及使用的连接方法可行性强，性能稳定，成本低，安全系数高，并能通过巧妙的设计有效的避免了插拔充电插头造成的电弧产生，从而从根本上 保证了人员的安全，结构简单，可行性高，成本低，有很大的商业实用价值。插头与插座接通 时，有信号判断接口，判断电流导通接口是否接触良好，防止电弧产生，直接导通电流，无需 手动操作。实验数据表明输入车载充电机的电压为220V，无电弧产生，整套连接过程的反 映时间不超过1秒，同时车载充电机上连接成功指示灯亮起。
图1为一种电动汽车充电装置结构示意图其中1_单相插头、2-直流电源、3-晶振、4-第一光耦、5-充电插头、6-频率为 lKHz、振幅为12V的方波、7-充电插座、8-第二光耦、9-单片机、10-继电器、11接触器、 12-车载充电机
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细描述根据图1可知，一种电动汽车充电装置，它包括外部装置13和内部装置14，外部装 置13位于电动汽车外部，主要负责输出220V交流电和产生频率为lKHz、振幅为12V的方波 6，内部装置14位于电动汽车内部，主要作用是通过外部装置产生的方波6自动检测充电插 头5与充电插座7是否有效连接，然后控制车载充电机12的供电系统，其连接关系为外部 装置13中的充电插头5与内部装置14中的充电插座7耦合连接。所述的外部装置13包括单相插头1、直流电源2、晶振3、第一光耦4和充电插头 5，其连接关系为单相插头1交流输出端与充电插头5的交流输入端口直接相连，单相插头 1交流输出端并接直流电源2输入端，直流电源2输出端分别与晶振3参考电压输入端以及 第一光耦4参考电压输入端相连，晶振3输出信号端口与第一光耦4输入端口相连，第一光 耦4输出端口与充电插头5的信号端口相连。所述的单相插头1为(A3-10)所述的直流电源2包括变压器、全桥电路、稳压电路和滤波电路(MD70-2412)。 220v交流电经过变压器(10 1)变为22V交流电，通过4个二极管D1-D4(1N4001)全桥整 流后，变为直流电，经电容(470微法)滤波再接入12v三端稳压芯片(LM7812)输出+12v直 流电压，经电容(470微法)滤波后到稳压芯片(LM7805)输出+5V电压，再经电容(470微 法)滤波后输出。直流电源输出+12v和+5v两种电压，+5V为晶振3(LTC1799)供电，+12V 为第一光耦4(HCPL-0600)供电，晶振3信号输出端口输出振幅为5V，频率为1kHz，占空比 为50%的方波信号，晶振3信号输出端口与光耦4输入端连接，第一光耦4输出为振幅12V， 频率为1kHz，占空比为50%的方波信号。所述的晶振3采用LTC1799。所述的第一光耦4采用(HCPL-0600)所述的内部装置14包括充电插座7、第二光耦8、单片机9、继电器10、接触器11和 车载充电机12，其连接关系为充电插座7交流输出端口与接触器11交流输入端口相连， 充电插座7信号端口通过第二光耦8与单片机9两个外部中断口并联，单片机91/0 口与第二光耦8输入端口相连，单片机91/0 口与继电器10吸合，继电器10输出端口与接触器11 直流控制输入端连接，接触器11交流输出端口与车载充电机12电源输入端口相连。其工作原理为单片机9通过两个外部中断口判断信号是否1kHz的方波6，如 正确接收该方波信号，单片机9的I/O 口输出高电频控制继电器10吸合，继电器10吸合 后，促使接触器11吸合导通，220v交流电直通车载充电机12电源输入接口。由于直通 给车载充电机12的电流较大，该装置采用二级继电控制，由单片机9控制小功率继电器 10 (MY4NJ-DC24V)吸合，再由小功率继电器10控制接触器11 (ABB A40-30-10)吸合，实现简 单、安全、可靠。连接自动检测是该装置的核心部分，当单相插头1与供电插头5连接后，晶振3开 始工作，产生上述方波信号，如充电插头5未与充电插座7连接，电动汽车内部装置未检测 到方波信号6，不导通车载充电机供电线路。如充电插头5已与充电插座7连接，电动汽车 内部装置接收到方波信号，则延时5s后导通车载充电机供电线路，使车载充电机工作。所述的第二光耦8为高速光耦，采用HCPL-0600所述的单片机9采用Atmel 8位AVR微控制器(ATmega16L)。所述的继电器10为小功率继电器，采用MY4NJ-DC24V。所述的接触器11采用ABB A40-30-10。
权利要求
一种电动汽车充电装置，它包括外部装置(13)和内部装置(14)，其特征在于；外部装置(13)中的充电插头(5)与内部装置(14)中的充电插座(7)耦合连接；所述的外部装置(13)包手单相插头(1)、直流电源(2)、晶振(3)、第一光耦(4)和充电插头(5)，单相插头(1)交流输出端与充电插头(5)的交流输入端口相连，单相插头(1)交流输出端并接直流电源(2)输入端，直流电源(2)输出端分别与晶振(3)参考电压输入端以及第一光耦(4)参考电压输入端相连，晶振(3)输出信号端口与第一光耦(4)输入端口相连，第一光耦(4)输出端口与充电插头(5)的信号端口相连；所述的内部装置(14)包括充电插座(7)、第二光耦(8)、单片机(9)、继电器(10)、接触器(11)和车载充电机(12)，充电插座(7)交流输出端口与接触器(11)交流输入端口相连，单片机(9)I/O口与第二光耦(8)输入端口相连，继电器(10)输出端口与接触器(11)直流控制输入端连接，接触器(11)交流输出端口与车载充电机(12)电源输入端口相连。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电装置，其特征在于；所述的充电插座(7) 信号端口通过第二光耦(8)与单片机(9)两个外部中断口并联，单片机(9)1/0 口与继电器 (10)吸合。
全文摘要
本发明公开了一种电动汽车充电装置，外部装置中的充电插头与内部装置中的充电插座耦合连接；单相插头交流输出端与充电插头的交流输入端口相连，单相插头交流输出端并接直流电源输入端，直流电源输出端分别与晶振参考电压输入端以及光耦参考电压输入端相连，晶振输出信号端口与光耦输入端口相连，光耦输出端口与充电插头的信号端口相连；充电插座交流输出端口与接触器交流输入端口相连，充电插座信号输出端口通过光耦与单片机两个外部中断信号端口并联，单片机I/O输出端口与继电器控制端口连接，继电器输出端口与接触器直流控制输入端连接，接触器交流输出端口与车载充电机电源输入端口相连。结构简单，可行性高，成本低，从根本上保证了人员的安全。
文档编号H02J7/00GK101895140SQ20101023798
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者张东华, 梁曦, 贺智轶 申请人:武汉中原电子集团有限公司