用于直流电源的交流放电系统、放电控制方法、放电插座与流程

xiaoxiao2026-08-18  2


本发明涉及交流放电,特别是指一种用于直流电源的交流放电系统、放电控制方法、放电插座。


背景技术:

1、随着新能源汽车的飞速发展,市场对车的智能化和旅居性能也提出了更高的要求,为进一步提升出行质量,人们常常随车携带微型洗衣机、冰箱、电磁炉等家用设备。上述家用设备都需要使用交流电,而目前,户外使用交流电的方案为,电池包系统将低压直流电通过升压电路升压到高压直流电,再通过逆变装置将高压直流电转变为220v高压交流电,采用通用型交流电源插座,为家用设备供电。

2、如授权公告号为cn 100461608c的专利文件,公开了一种可提供交流电压的电池包系统包括:充电控制电路模块、电性连接充电控制电路模块的低压直流电转换高压直流电模块、电性连接低压直流电转换高压直流电模块的高压直流电转换高压交流电模块、电性连接低压直流电转换高压直流电模块与高压直流电转换高压交流电模块的回馈控制电路模块、及电性连接高压直流电转换高压交流电模块的模拟交流电输出端口。

3、上述技术方案是通过高压直流电转换高压交流电模块来形成模拟交流电,从而实现用电池来提供交流电压,且其通过采用通用型交流电源插座来供应电力给各种电子装置,还通过在低压直流电转换高压直流电模块与高压直流电转换高压交流电模块之间设置回馈控制电路模块,来保持输出电压的稳定性。因此,存在两个明显的缺陷:第一,不节能,无论是否需要放电,该电池包系统一旦开启,内部将持续进行升压、逆变的过程,这一过程持续消耗电池包电能,浪费电力,削弱电动车续航,与新能源节能增程的发展理念不符;第二,插座功能单一且成本较高,户外采用通用型交流电源插座放电,插座所用零部件较多,且各零部件装配后需用金属固定件安装固定,装配繁琐、拆卸不便,插座成本高;另外,通用型插座只具备放电功能,不具有与放电系统互联的控制放电功能、监测放电功能,放电安全性差。

4、因此,开发一款结构简单、节能安全的交流放电系统十分重要。

5、需要特别说明的是,上述技术信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示上述技术信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现思路

1、针对上述背景技术中的不足,本发明提出一种用于直流电源的交流放电系统、放电控制方法、放电插座,解决了直流电源在进行交流放电时无法兼顾简单、节能、安全的技术问题。

2、本发明的第一目的在于提供一种用于直流电源的交流放电系统,通过交流放电插座与放电电路相结合,构成闭环放电回路,使得电池包逆变可控,实现插座上电与下电的闭环控制,节能高效。

3、本发明的第二目的在于提供一种放电控制方法,mcu通过采集微动开关触发信号、高压互锁信号、热敏电阻组件信号,控制放电过程,安全可靠。

4、本发明的第三目的在于提供一种放电插座,该放电插座通过结构设计实现各零部件的安装固定,所用物料较少,生产成本低。

5、本技术的技术方案为:

6、一种用于直流电源的交流放电系统,包括连接在交流放电插座与mcu之间的低压信号线和高压互锁线、连接在直流电源与交流放电插座之间的高压功率线,所述低压信号线与所述交流放电插座上的微动开关和热敏电阻组件相连,所述mcu通过bms控制所述直流电源经dc/dc、dc/ac、所述高压功率线到所述交流放电插座构成闭环放电回路。

7、在所述用于直流电源的交流放电系统优选的一些实施方式中,所述直流电源为车载电池包或机载电池包或船载电池包或可移动式蓄电池。

8、在所述用于直流电源的交流放电系统优选的一些实施方式中,所述热敏电阻组件设置有两组,两组所述热敏电阻组件分别靠近所述放电插座的火线、零线设置。

9、一种放电控制方法,采用上述任一项技术方案所述的用于直流电源的交流放电系统,所述mcu获取高压互锁线信号、微动开关信号、热敏电阻组件信号;

10、当所述高压互锁线信号处于接通状态、所述微动开关信号处于触发状态、所述热敏电阻组件信号低于阈值时,所述mcu通过bms控制所述直流电源为外负载供电;

11、当所述微动开关信号处于未触发状态时,或所述高压互锁线信号处于未接通状态时,或所述热敏电阻组件信号高于阈值时,所述mcu通过bms控制所述直流电源停止为外负载供电。

12、一种放电插座,为上述任一项技术方案所述的用于直流电源的交流放电系统中的交流放电插座。

13、在所述放电插座优选的一些实施方式中,包括可拆卸连接的上壳体与下壳体,所述上壳体与所述下壳体之间为连接所述高压功率线、所述高压互锁线、所述低压信号线、所述微动开关的pcba,所述pcba包括设置插座端子的pcb板,所述上壳体上设置有与所述微动开关上下对应的开关按键、与所述插座端子对应的插座孔,当负载插头插入所述插座孔时,所述负载插头下压所述开关按键而触发所述微动开关。

14、在所述放电插座优选的一些实施方式中,所述pcb板的正面设置所述微动开关、热敏电阻组件以及依次连接在所述插座端子的火线与零线之间的限流电阻、整流二极管、led灯,所述上壳体上设置有容纳所述led灯的led灯孔,所述pcb板的背面设置有高压互锁插针、高压插头、低压插针,所述下壳体上设置有与所述高压插头适配的高压插头孔、与所述高压互锁插针适配的高压互锁插针孔、与所述低压插针适配的低压插针孔,所述高压插头孔、所述高压互锁插针孔与高压连接器端口相连,所述低压插针孔与低压连接器端口相连。

15、在所述放电插座优选的一些实施方式中,所述上壳体上开设有位于所述插座孔之间的u形孔,所述u形孔内设置有弹舌,所述开关按键包括与所述u形孔间隙配合的u形结构,所述u形结构下部连接有异形结构,所述异形结构朝向所述u形结构凹侧面的一侧设置有与所述弹舌适配的滑槽,所述异形结构朝向所述u形结构凸侧面的一侧设置有与所述u形孔挡止配合的限位凸台,所述限位凸台的下端部设置有与所述微动开关的手柄适配的槽口。

16、在所述放电插座优选的一些实施方式中,所述上壳体与所述下壳体之间设置有用于拆卸连接而相互适配的挂台窗口与挂台、防错槽与防错筋,所述上壳体与所述下壳体之间设置有用于定位所述pcb板且交错分布的支撑凸台、定位凸台、压装筋,所述pcb板上设置有隔离孔、与所述定位凸台插接配合的限位孔,所述下壳体上设置有位于所述插座端子的火线与零线之间且与所述隔离孔适配的挡板。

17、在所述放电插座优选的一些实施方式中,还包括与所述上壳体可开合连接的上盖,所述上盖与所述上壳体的一侧之间设置有用于铰接配合的c形卡槽与转轴、用于锁止配合的u形弹舌与限位槽及限位槽筋,所述上盖与所述上壳体的一侧之间设置有用于锁止配合的凹槽与锁止凸台,所述上盖朝向所述上壳体的一侧设置有扇形筋,当所述凹槽与锁止凸台扣合时,所述扇形筋围绕在所述开关按键外周。

18、与现有技术相比,本发明的有益效果为:

19、优点一,交流放电插座经低压信号线、高压互锁线与mcu相连,mcu连接bms控制电池包经dc/dc、dc/ac、高压功率线到交流放电插座构成闭环放电回路,放电过程可控,放电安全可靠。

20、优点二,交流放电插座控制放电实施过程,当需要使用交流电时,只需将负载插头,插入交流放电插座,触发微动开关,触发信号传输给mcu,从而控制电池包逆变为交流电为外负载供电,反之,不用交流电时,负载插头拔出,微动开关复位,触发信号中断,电池包停止逆变,放电插座不带电,实现节能;此外,mcu通过热敏电阻组件、高压互锁线监视放电全过程,用户也可通过观察led灯得知插座是否带电,取电便捷、安全。

21、优点三,所述交流放电插座的上盖与上壳体一端通过c形卡槽与转轴卡接,另一端通过凹槽与凸台配合;装配时,只需将开关按键预装到上壳体u形孔中,pcba预装到下壳体中,然后将预装开关按键的上壳体和预装pcba的下壳体对配扣合即可装配成一体;开关按键通过上壳体和下壳体组合压装在微动开关上方,led灯通过上壳体和下壳体组合嵌装到上壳体面板孔中,pcba通过上壳体和下壳体组合固定在放电插座内部,所有零部件均通过结构设计实现安装固定,无附加零组件,且各零部件结构设计具有防错、防呆功能,装配简单,制造成本低,可行性好。


技术特征:

1.一种用于直流电源的交流放电系统,其特征在于:包括连接在交流放电插座与mcu之间的低压信号线和高压互锁线、连接在直流电源与交流放电插座之间的高压功率线,所述低压信号线与所述交流放电插座上的微动开关和热敏电阻组件相连,所述mcu通过bms控制所述直流电源经dc/dc、dc/ac、所述高压功率线到所述交流放电插座构成闭环放电回路。

2.根据权利要求1所述的用于直流电源的交流放电系统,其特征在于:所述直流电源为车载电池包或机载电池包或船载电池包或可移动式蓄电池。

3.根据权利要求2所述的用于直流电源的交流放电系统,其特征在于:所述热敏电阻组件设置有两组,两组所述热敏电阻组件分别靠近所述放电插座的火线、零线设置。

4.一种放电控制方法,其特征在于:采用权利要求1-3任一项所述的用于直流电源的交流放电系统,所述mcu获取高压互锁线信号、微动开关信号、热敏电阻组件信号;

5.一种放电插座,其特征在于:为权利要求1-4任一项所述的用于直流电源的交流放电系统中的交流放电插座。

6.根据权利要求5所述的放电插座,其特征在于:包括可拆卸连接的上壳体(2)与下壳体(5),所述上壳体(2)与所述下壳体(5)之间为连接所述高压功率线、所述高压互锁线、所述低压信号线、所述微动开关(403)的pcba(4),所述pcba(4)包括设置插座端子(402)的pcb板(401),所述上壳体(2)上设置有与所述微动开关(403)上下对应的开关按键(3)、与所述插座端子(402)对应的插座孔(206),当负载插头插入所述插座孔(206)时,所述负载插头下压所述开关按键(3)而触发所述微动开关(403)。

7.根据权利要求6所述的放电插座,其特征在于:所述pcb板(401)的正面设置所述微动开关(403)、热敏电阻组件(409)以及依次连接在所述插座端子(402)的火线与零线之间的限流电阻(406)、整流二极管(404)、led灯(405),所述上壳体(2)上设置有容纳所述led灯(405)的led灯孔(208),所述pcb板(401)的背面设置有高压互锁插针(407)、高压插头(408)、低压插针(410),所述下壳体(5)上设置有与所述高压插头(408)适配的高压插头孔(50801)、与所述高压互锁插针(407)适配的高压互锁插针孔(50802)、与所述低压插针(410)适配的低压插针孔(50701)。

8.根据权利要求7所述的放电插座,其特征在于:所述上壳体(2)上开设有位于所述插座孔(206)之间的u形孔(207),所述u形孔(207)内设置有弹舌(20701),所述开关按键(3)包括与所述u形孔(207)间隙配合的u形结构(301),所述u形结构(301)下部连接有异形结构(302),所述异形结构(302)朝向所述u形结构(301)凹侧面的一侧设置有与所述弹舌(20701)适配的滑槽(30203),所述异形结构(302)朝向所述u形结构(301)凸侧面的一侧设置有与所述u形孔(207)挡止配合的限位凸台(30201),所述限位凸台(30201)的下端部设置有与所述微动开关(403)的手柄适配的槽口(30202)。

9.根据权利要求6-8任一项所述的放电插座,其特征在于:所述上壳体(2)与所述下壳体(5)之间设置有用于拆卸连接而相互适配的挂台窗口(503)与挂台(205)、防错槽(502)与防错筋(210),所述上壳体(2)与所述下壳体(5)之间设置有用于定位所述pcb板(401)且交错分布的支撑凸台(505)、定位凸台(506)、压装筋(209),所述pcb板(401)上设置有隔离孔(40102)、与所述定位凸台(506)插接配合的限位孔(40101),所述下壳体(5)上设置有位于所述插座端子(402)的火线与零线之间且与所述隔离孔(40102)适配的挡板(504)。

10.根据权利要求9所述的放电插座,其特征在于:还包括与所述上壳体(2)可开合连接的上盖(1),所述上盖(1)与所述上壳体(2)的一侧之间设置有用于铰接配合的c形卡槽(101)与转轴(201)、用于锁止配合的u形弹舌(105)与限位槽(202)及限位槽筋(203),所述上盖(1)与所述上壳体(2)的一侧之间设置有用于锁止配合的凹槽(102)与锁止凸台(204),所述上盖(1)朝向所述上壳体(2)的一侧设置有扇形筋(104),当所述凹槽(102)与锁止凸台(204)扣合时,所述扇形筋(104)围绕在所述开关按键(3)外周。


技术总结
本发明公开了一种用于直流电源的交流放电系统,包括连接在交流放电插座与MCU之间的低压信号线和高压互锁线、连接在直流电源与交流放电插座之间的高压功率线,所述低压信号线与所述交流放电插座上的微动开关和热敏电阻组件相连,所述MCU通过BMS控制所述直流电源经DC/DC、DC/AC、所述高压功率线到所述交流放电插座构成闭环放电回路;本发明还公开了上述交流放电系统的放电控制方法及使用该放电控制方法的放电插座。本发明所提供的技术方案使得电池包逆变可控,实现插座上电与下电的闭环控制,节能高效;通过MCU采集微动开关触发信号、高压互锁信号、热敏电阻组件信号,控制放电过程,安全可靠;同时,所用物料较少,生产成本低。

技术研发人员:范文涛,赵文奎,冉建勋,王国堂,赵平堂,王文骞,孔维歌,潘参军,王蕊,李帅琦,李斌,段晓权,张宗杰,郭江波,王华兵
受保护的技术使用者:河南天海电器有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23
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