本实用新型涉及一种保护电路,具体是指一种充电桩放电保护电源电路。
背景技术:
电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆,由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好,也越来越被人们所接纳。随着电动汽车的出现,用于对电动汽车进行充电的充电桩也逐渐出现在了人们的视野之中。
充电桩其功能类似于加油站里面的加油机,可以固定在地面或墙壁,安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接,输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式,人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用,进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作,充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
充电桩在放电对车辆充电时,若充电过量很容易损坏车辆的电池,导致电池的寿命缩短。所以,为了提高充电的安全性,部分充电桩在电源的输出端上会设置一个保护电路,但是由于不同的电动汽车拥有不同的额定电压,为了更好的保护不同型号的电动汽车导致现有的保护电路的电路结构较为复杂,在使用时的稳定性较差,需要频换的对其进行维护与更换,提高了设备的使用成本。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于克服上述问题,提供一种充电桩放电保护电源电路,能够更好的根据电动汽车的型号调整保护电压值,很好的简化了电路的结构,提高了电路运行的稳定性,从而降低了设备的维护与更换频率,进一步降低了设备的使用成本。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现:
充电桩放电保护电源电路,包括设置在充电桩中的充电桩供电电源,用于对外充电且与充电桩供电电源相连接的充电枪,以及串接在充电桩供电电源与充电枪之间的放电保护电源电路组成。
作为优选,所述放电保护电源电路的电源输入端与充电桩供电电源的输出端相连接,且该放电保护电源电路的电源输出端与充电枪的电源输入端相连接。
进一步的,所述放电保护电源电路由三极管VT1,单向晶闸管VS1,单向晶闸管VS2,二极管桥式整流器U1,正极与二极管桥式整流器U1的一个输入端相连接的电容C1,与电容C1并联设置的电阻R1,N极经滑动变阻器RP1后与二极管桥式整流器U1的正输出端相连接、P极接地的稳压二极管D1,正极与稳压二极管D1的N极相连接、负极接地的电容C2,P极经电阻R3后与三极管VT1的基极相连接、N极顺次经滑动变阻器RP2、电阻R2和稳压二极管D2后与三极管VT1的集电极相连接的稳压二极管D3,P极与三极管VT1的基极相连接、N极与单向晶闸管VS1的控制极相连接的二极管D4,正极与三极管VT1的发射极相连接、负极与单向晶闸管VS2的控制极相连接的电容C3,一端与稳压二极管D3的P极相连接、另一端与单向晶闸管VS2的P极相连接的电阻R4,以及与电阻R4并联设置的电容C4组成;其中,三极管VT1的集电极与电容C2的正极相连接,稳压二极管D2的P极与三极管VT1的集电极相连接,三极管VT1的发射极与单向晶闸管VS1的P极相连接,单向晶闸管VS1的N极同时与单向晶闸管VS2的N极和二极管桥式整流器U1的负输出端相连接,单向晶闸管VS1的P极与电容C3的正极相连接,二极管桥式整流器U1的另一个输入端与电容C1的负极组成该放电保护电源电路的电源输入端,电阻R2和滑动变阻器RP2的连接点与单向晶闸管VS2的P极组成该放电保护电源电路的电源输出端。
本实用新型与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
本实用新型通过设置放电保护电源电路能够很好的克服现有技术中充电桩在对不同额定电压的电动汽车充电时调整难度较高且相应的电路结构较为复杂的问题,通过该放电保护电源电路很好的简化了电路的结构,同时还能很好的降低充电桩调整输出电压的难度;本实用新型的放电保护电源电路的结构简单,大大降低了电路内部元器件损坏的几率,从而降低了产品的维护与元器件的更换频率,很好的控制了产品的使用成本,进而降低了企业的使用成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型放电保护电源电路的电路结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明,但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示,充电桩放电保护电源电路,包括设置在充电桩中的充电桩供电电源,用于对外充电且与充电桩供电电源相连接的充电枪,以及串接在充电桩供电电源与充电枪之间的放电保护电源电路组成。
所述放电保护电源电路的电源输入端与充电桩供电电源的输出端相连接,且该放电保护电源电路的电源输出端与充电枪的电源输入端相连接。
如图2所示,所述放电保护电源电路由三极管VT1,单向晶闸管VS1,单向晶闸管VS2,二极管桥式整流器U1,稳压二极管D1,稳压二极管D2,稳压二极管D3,二极管D4,滑动变阻器RP1,滑动变阻器RP2,电阻R1,电阻R2,电阻R3,电阻R4,电容C1,电容C2,电容C3,电容C4组成。
连接时,电容C1的正极与二极管桥式整流器U1的一个输入端相连接,电阻R1与电容C1并联设置,稳压二极管D1的N极经滑动变阻器RP1后与二极管桥式整流器U1的正输出端相连接、P极接地,电容C2的正极与稳压二极管D1的N极相连接、负极接地,稳压二极管D3的P极经电阻R3后与三极管VT1的基极相连接、N极顺次经滑动变阻器RP2、电阻R2和稳压二极管D2后与三极管VT1的集电极相连接,二极管D4的P极与三极管VT1的基极相连接、N极与单向晶闸管VS1的控制极相连接,电容C3的正极与三极管VT1的发射极相连接、负极与单向晶闸管VS2的控制极相连接,电阻R4的一端与稳压二极管D3的P极相连接、另一端与单向晶闸管VS2的P极相连接,电容C4与电阻R4并联设置。
其中,三极管VT1的集电极与电容C2的正极相连接,稳压二极管D2的P极与三极管VT1的集电极相连接,三极管VT1的发射极与单向晶闸管VS1的P极相连接,单向晶闸管VS1的N极同时与单向晶闸管VS2的N极和二极管桥式整流器U1的负输出端相连接,单向晶闸管VS1的P极与电容C3的正极相连接,二极管桥式整流器U1的另一个输入端与电容C1的负极组成该放电保护电源电路的电源输入端,电阻R2和滑动变阻器RP2的连接点与单向晶闸管VS2的P极组成该放电保护电源电路的电源输出端。
工作时,充电桩内部的供电电源向外供电,所供的电经二极管桥式整流器U1后可以被转化为直流电,如此便使得充电桩供电电源的限制大大降低,既可以选用直流电源也可以选用交流电源。由于实际上充电桩的内部供电电源均为直流电源,在此只是提供一个驱使充电桩可以直接采用交流电源的方案与方向。
因为充电桩供电电源一般均为直流电源,所以利用电阻R1和电容C1组成一个简单的滤波电路,从而进一步降低电流的波动。在连接时,需要将充电桩供电电源的正极与电容C1的负极相连接,且该电容C1的容值为330μF,电阻R1的阻值为470KΩ,二极管桥式整流器U1中的四个二极管则选用型号为1N4006的普通二极管,以使其能够承受较大的电压值,避免其在车辆充电过程中因电压较高而损坏。在二极管桥式整流器U1的正输出端上连接一个接地的电容C2,可以进一步对输出的电流进行滤波处理,进一步提高了输出电流的稳定性,电容C2选用容值为220μF的电容。
在主电路中设置电阻R2的目的是为了避免电路短路,更好的保护了电路的运行,电阻R2的阻值无需太高可以控制在300Ω以内,以免影响电路的正常运行;而稳压二极管D2的作用是进一步稳定输出的电压,其选用型号为1N5470的稳压二极管。
在充电桩供电电源的电压较低时,稳压二极管D3无法被电压击穿,从而使得电路中的三极管VT1的基极无法得电导通,单向晶闸管VS1和单向晶闸管VS2截断,二极桥式整流器U1的负电源端无法正常的与电路的负电源端导通,从而使得电源不对汽车进行充电,以避免汽车蓄电池逆向放电,更好的保护了电动汽车。在稳压二极管D3的N极上连接一个滑动变阻器RP2的目的是为了根据充电的车辆的额定充电电压来调节稳压二极管D3上的电压值,从而使得本申请的产品能够适应更多型号的电动汽车,其基本的原理是“串联分压”,在滑动变阻器RP2的阻值不同时稳压二极管D3上可以分得不同比例的电压,进而在充电汽车额定电压改变时调整最低的充电电压。为了提高电路的调整范围,滑动变阻器RP2的最高阻值为1MΩ,稳压二极管D3的型号为1N5401。
在充电桩供电电源的电压处于稳压二极管D1和稳压二极管D3的稳压值之间时,稳压二极管D1截止,稳压二极管D3被击穿逆向导电,三极管VT1和单向晶闸管VS1被导通,三极管VT1的发射极电压降低,从而使得电容C3正极的电压降低、负极的电压升高,电容C3的负极电压升高后触发单向晶闸管VS1并使其导通从而使得二极管桥式整流器U1的负输出端能够正常导通,进而使得电路的电源输出端能够正常的对电动汽车充电。在稳压二极管D1的N极上连接一个滑动变阻器RP1的目的是为了根据充电的车辆的额定充电电压来调节稳压二极管D1上的电压值,从而使得本申请的产品能够适应更多型号的电动汽车,其基本的原理也是“串联分压”,在滑动变阻器RP1的阻值不同时稳压二极管D1上可以分得不同比例的电压,进而在充电汽车额定电压改变时调整最低的充电电压。为了提高电路的调整范围,滑动变阻器RP1的最高阻值为1MΩ,稳压二极管D1的型号为1N5401。其中,电容C3的容值为1μF。
在电动汽车充电充满后,电路中的电压将会逐步升高,并最终击穿稳压二极管D1使得电流导入地底,进而使得主电路的输出电压降低,稳压二极管D3截断,三极管VT1不导通,三极管VT1的发射极电压升高,电容C4的负极电压降低,单向晶闸管VS2被截断,进而使得电路截断充电桩供电电源不对电动汽车供电。
在本申请的电路中,三极管VT1的型号为A1009,电阻R3的阻值为150KΩ,电阻R4的阻值为870Ω,电容C4的容值为110μF,单向晶闸管VS1和单向晶闸管VS2的型号均为BTW69N-600,二极管D4的型号为1N4004。
在设置时,该放电保护电源电路可以直接设置在充电枪的主体结构内,以提高电路运行的灵敏度,以使其更好的获取电动汽车的充电状态,更好的保护了电动汽车的内置蓄电池,避免了蓄电池因过压充电或欠压放电而造成自身的损害,大大提高了蓄电池的使用寿命,进而能够更好的推广产品。在充电枪主体的外壳上还设置有一个与放电保护电源电路中滑动变阻器RP1和滑动变阻器RP2的滑动端相连接的旋钮,在使用时可以通过旋钮来改变滑动变阻器RP1和滑动变阻器RP2的电阻值,提高了产品使用的便捷性。
如上所述,便可很好的实现本实用新型。