一种新能源汽车的放电与用电装置的制作方法

1.本实用新型涉及新能源汽车放电与用电领域，具体而言，涉及一种新能源汽车的放电与用电装置。


背景技术：

2.目前在户外露营的场景中，对于用电设备的需求逐渐增加。但是在没有固定供电条件的户外环境下，难以找到一种稳定、安全的发电方式；针对目前使用越来越广泛的新能源电动汽车，在户外时利用新能源汽车的内部储能部件，通过放电装置对外提供电力，而目前市面上已有的此种装置，主要为以下三种：
3.1.交流充电口放电枪，利用电动汽车的交流充电口，将车内动力电池的直流电，通过车载obc装置转换为220v交流电，并通过国标插座输出。这种设备的成本低，价格仅数百元。重量轻，1kg左右。体积小。可以提供3kw左右的输出功率，220v输出能够适配绝大多数家庭用电器；其不足之处是：1)需要车辆obc设备支持放电功能才可以使用，目前支持该功能的车辆有限；2)行业发展趋势来看，交流慢充可能会逐渐被淘汰，未来在车端可能不会再配备交流充电口(如蔚来et7)；
4.2.直流充电口放电枪，利用电动汽车的直流充电口，将车内动力电池的直流点，通过该设备转换为220v交流电，并通过国标插座输出；此种设备可以提供5kw以上的输出功率；220v输出能够适配绝大多数家用电器；能够适配大多数支持直流放电功能的车型。
5.不足之处是：1)成本高，价格要数千元；2)重量大，体积大，不便携带；3)产品质量参差不齐，使用安全无法保障；
6.3.户外电源，此类产品内置储能电池，可以携带，通常有1-2度电，通过220v市电进行充电，提供220v市电输出；不足之处是：1)成本高，价格在数千到上万元；2)重量大，10kg以上；3)容量低，只有1-2度电；4)功率低，往往只有1-2千瓦；
7.针对上述问题，如何设计一种新能源汽车的放电与用电装置是我们目前迫切需要解决的。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于提供一种新能源汽车的放电与用电装置，其能够适用于目前市面上大多数电动汽车，并保证了未来技术发展的兼容性，且大幅降低了使用直流放电装置的成本，确保了利用电动汽车取电及户外用电设备的电力安全性，同时减少了直流/交流转换的能量损失。
9.本实用新型的实施例是这样实现的：
10.本技术实施例提供了一种新能源汽车的放电与用电装置，包括分别集成在放电控制装置内的放电电路，以及集成在用电装置内的用电电路，所述放电电路的输入端包括电动汽车直流放电连接器s1和点烟器辅助电源连接器s2；用电电路通过供电口s3输出辅助电源及电动汽车直流电源；所述放电电路与用电电路之间还连接有放电控制器和模式选择开
关sw1以及若干电阻。
11.在本实用新型的一些实施例中，上述所述电动汽车直流放电连接器s1用于连接新能源汽车的直流充电口；所述点烟器辅助电源连接器s2用于连接新能源汽车的点烟器接口。
12.在本实用新型的一些实施例中，上述所述电动汽车直流放电连接器s1的pe端接地，cc1端分别连接电阻r1和电阻r2的一端，以及放电控制器的第4引脚，电阻r1和电阻r2的另一端分别连接vcc端和接地；
13.电动汽车直流放电连接器s1的cc2分别连接模式选择开关sw1的第1引脚和电阻r3的一端，模式选择开关sw1的第2引脚连接电阻r3'的一端，电阻r3和电阻r3'的另一端接地；且当模式选择开关sw1位于第1引脚的位置时，则需要连接点烟器辅助电源连接器s2如果处于第3引脚的位置则不需要连接点烟器辅助电源连接器s2；
14.电动汽车直流放电连接器s1的a+端和a-端分别连接放电控制器的第1引脚与点烟器辅助电源连接器s2的12v+端和放电控制器的第2引脚与点烟器辅助电源连接器s2的12v-端；
15.电动汽车直流放电连接器s1的s+端和s-端分别连接放电控制器的第6引脚和第8引脚；
16.电动汽车直流放电连接器s1的dc+端和dc-端分别连接供电口s3的dc+端和dc-端；
17.放电控制器的第3引脚分别连接供电口s3的tp端和电阻r10的一端，电阻r10的另一端连接vcc端；
18.供电口s3的gnd端接地；所述vcc端均连接电动汽车直流放电连接器s1的a+端。
19.在本实用新型的一些实施例中，上述所述点烟器辅助电源连接器s2为点烟器插头。
20.在本实用新型的一些实施例中，上述所述电动汽车直流放电连接器s1为直流充电接口。
21.在本实用新型的一些实施例中，上述所述供电口s3为防水插头。
22.相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：
23.先使用电动汽车直流放电连接器s1，与车辆直流充电口连接，而通过模式选择开关sw1来选择车辆是否支持标准放电协议；如果支持的话a+/a-会有12v的输出，可以进行到第二步；而如果不支持，则通过点烟器辅助电源连接器s2连接至车辆的点烟器接口，对放电枪放电控制器和车辆bms，进行12v供电。
24.在充分连接后，放电控制器(controller)会判断tp1是否正常连接vcc为a+，12v，本实施例中，r1、r2都是1k的电阻，车辆端在cc1处也会有一个1k的电阻接地，如果充分连接，tp1的电压为4v，未充分连接则为6v。
25.将用电器与供电口s3相连，放电控制器(controller)判断tp2的电压：如果为12v则用电器未连接，不对bms发送放电请求。
26.其能够适用于目前市面上大多数电动汽车，并保证了未来技术发展的兼容性，且大幅降低了使用直流放电装置的成本，确保了利用电动汽车取电及户外用电设备的电力安全性，同时减少了直流/交流转换的能量损失。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
28.图1为本实用新型实施例中放电电路、用电电路的连接示意图；
29.图2为本实用新型实施例中用电终端的连接示意图。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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。
32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
33.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
34.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
35.在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
36.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。
37.实施例
38.请参照图1-图2，图1为本实用新型实施例中放电、用电电路的连接示意图；
39.图2为本实用新型实施例中用电终端的连接示意图。
40.本实用新型的实施例是这样实现的：
41.本技术实施例提供了一种新能源汽车的放电与用电装置，其包括集成在装置主体内的放电、用电电路，所述放电、用电电路的输入端包括电动汽车直流放电连接器s1和点烟
器辅助电源连接器s2，并通过供电口s3输出辅助电源及电动汽车直流电源；所述放电、用电电路还包括放电控制器和模式选择开关sw1以及若干电阻。而上述的装置主体，其主要作用就是承载放电、用电电路，以使在使用时具有更高的安全性。
42.如图1所示，图中所标识的controller即为上述的放电控制器，其作用即为检测用电器的连接情况；并在用电器连接完成后，给车辆发送can信号，控制车辆bms对外放电。本实施例中采用的型号为s32k144。
43.上述中，点烟器辅助电源连接器s2即为点烟器插头，其用于在汽车驾驶舱内，连接位于中控位置的供电口；在所述情况下，此供电口都是插入点烟器插头的，通过点烟器辅助电源连接器s2与此供电口的连接，以提供12v的供电；而电动汽车直流放电连接器s1为直流充电接口，并且在放电协议上，是满足gb/t 18487.4，方能够实现目的；而供电口s3则是一个四芯的防水插头。
44.在本实施例中，上述电动汽车直流放电连接器s1用于连接新能源汽车的直流充电口；点烟器辅助电源连接器s2用于连接新能源汽车的点烟器接口。以便在不支持辅助电源输出的电动汽车上，对放电控制器和整车控制器进行辅助供电。
45.在本实施例中，上述电动汽车直流放电连接器s1的pe端接地，cc1端分别连接电阻r1和电阻r2的一端，以及放电控制器的第4引脚，电阻r1和电阻r2的另一端分别连接vcc端和接地；
46.电动汽车直流放电连接器s1的cc2分别连接模式选择开关sw1的第1引脚和电阻r3的一端，模式选择开关sw1的第2引脚连接电阻r3'的一端，电阻r3和电阻r3'的另一端接地；
47.电动汽车直流放电连接器s1的a+端和a-端分别连接放电控制器的第1引脚与点烟器辅助电源连接器s2的12v+端和放电控制器的第2引脚与点烟器辅助电源连接器s2的12v-端；
48.电动汽车直流放电连接器s1的s+端和s-端分别连接放电控制器的第6引脚和第8引脚。
49.电动汽车直流放电连接器s1的dc+端和dc-端分别连接供电口s3的dc+端和dc-端。
50.放电控制器的第3引脚分别连接供电口s3的tp端和电阻r10的一端，电阻r10的另一端连接vcc端；
51.供电口s3的gnd端接地；vcc端均连接电动汽车直流放电连接器s1的a+端。
52.通过上述电动汽车直流放电连接器s1、点烟器辅助电源连接器s2、供电口s3、放电控制器和模式选择开关sw1以及若干电阻之间的连接，即能够实现以下目的：
53.一、首先使用电动汽车直流放电连接器s1，与车辆直流充电口连接，而通过模式选择开关sw1来选择车辆是否支持标准放电协议；
54.如果支持的话a+/a-会有12v的输出，可以进行到第二步；
55.而如果不支持，则通过点烟器辅助电源连接器s2连接至车辆的点烟器接口，对放电枪放电控制器和车辆bms，进行12v供电。
56.二、在充分连接后，放电控制器(controller)会判断tp1是否正常连接vcc为a+，12v，本实施例中，r1、r2都是1k的电阻，车辆端在cc1处也会有一个1k的电阻接地，如果充分连接，tp1的电压为4v，未充分连接则为6v(这部分与国标征求意见稿的设计是一致的)。
57.三、将用电器与供电口s3相连，而tp接口会有一个1k的接地电阻，放电控制器
(controller)判断tp2的电压：如果为12v则用电器未连接，不对bms发送放电请求，或进入第5步中断放电；如果未6v，则进入第4步，发送放电请求。
58.四、放电控制器(controller)根据放电协议，通过can总线对车辆放电控制器发送放电请求，并监控放电状态。
59.五、当断开用电器，或者按压直流充电枪上的开关时，放电控制器(controller)通过can总线发送中断放电指令。
60.在用电装置连接后，可以选择使用12v辅助电源，对用电装置内的其他控制装置进行供电。如果用电装置内没有其他控制装置，也可以选择不连接12v辅助电源。
61.用电设备完全连接后，可以通过sw2控制tp2检测点电压。当sw2位于1位置时，tp2检测点电压为vcc；当sw2位于3位置时，tp2检测点电压为1/2vcc。
62.放电控制器通过检测tp2的电压，判断是否请求放电。如果tp2电压为vcc电压则不请求或中断放电；如果tp2电压为6v，则请求放电。(r10＝1kohm，r11＝1kohm)。
63.当放电装置电路中的控制器检测到完全连接后，通过can_h/can_l接口，根据放电装置与电池管理系统的通信协议(如gb/t 27930-2015)，与车辆电池管理系统通信，发送放电请求，向用电装置放电。
64.在本实施例中，上述点烟器辅助电源连接器s2为点烟器插头。
65.在本实施例中，上述电动汽车直流放电连接器s1为直流充电接口。
66.在本实施例中，上述供电口s3为防水插头。
67.一种新能源汽车的放电与用电装置的工作原理是：一、首先使用电动汽车直流放电连接器s1，与车辆直流充电口连接，而通过模式选择开关sw1来选择车辆是否支持标准放电协议；如果支持的话a+/a-会有12v的输出，可以进行到下一步；而如果不支持，则通过点烟器辅助电源连接器s2连接至车辆的点烟器接口，对放电枪放电控制器和车辆bms，进行12v供电。
68.在充分连接后，放电控制器(controller)会判断tp1是否正常连接vcc为a+，12v，本实施例中，r1、r2都是1k的电阻，车辆端在cc1处也会有一个1k的电阻接地，如果充分连接，tp1的电压为4v，未充分连接则为6v。
69.将用电器与供电口s3相连，而tp接口会有一个1k的接地电阻，放电控制器(controller)判断tp2的电压：如果为12v则用电器未连接，不对bms发送放电请求。
70.放电控制器(controller)根据放电协议，通过can总线对车辆放电控制器发送放电请求，并监控放电状态。
71.当断开用电器，或者按压直流充电枪上的开关时，放电控制器(controller)通过can总线发送中断放电指令。
72.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。