一種具有保護機制的充電控制裝置及充電槍的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及電動車充電技術領域，特別是涉及一種具有保護機制的充電控制裝置，包括控制電路、設于充電接口的第一磁性材料，以及設于充電槍的第二磁性材料，第一磁性材料與第二磁性材料磁極相反；還包括設于第一磁性材料和第二磁性材料之間、且與控制電路連接的霍爾元件；控制電路檢測霍爾元件兩端的電勢，若霍爾元件兩端的電勢穩定在設定的閾值，則控制電路控制充電槍開始充電；若霍爾元件兩端的電勢超過設定的閾值范圍，則控制電路控制充電槍停止充電。該充電控制裝置采用霍爾效應的原理，通過“磁場變化直接影響霍爾元件兩端的電勢”的現象來判斷充電槍與充電接口是否吻合，采用該充電控制裝置的充電槍充電時更加安全可靠。
【專利說明】
一種具有保護機制的充電控制裝置及充電槍
技術領域
[0001]本實用新型涉及電動車充電技術領域，特別是涉及一種具有保護機制的充電控制裝置及充電槍。
【背景技術】
[0002]環境問題和能源問題伴隨著汽車行業的發展而日益顯著，推進節能環保的汽車發展已成為汽車行業發展的必然趨勢。電動汽車作為一種安全、少污染、使用成本低的新型交通工具，受到國家和政策的支持，具有很大的發展潛力。
[0003]目前，電動汽車一般采用充電槍對其進行充電，考慮到充電穩定及充電安全，充電槍在充電的過程中都會設置防掉落、防拆卸的控制系統，這是由于充電粧在給電動汽車充電的過程中，會產生較大的充電電壓及電流，為了保持充電的穩定性，需要保證充電槍與充電接口鎖緊，以防止充電槍掉落發生不必要的危險。但是，如果在充電過程中發生一些意夕卜，充電槍就有可能受到妨礙，一旦需要緊急拔出充電槍或者因意外導致充電槍在充電過程中被拔出，就需要及時控制充電系統停止充電，否則可能造成危險。
[0004]現有的充電槍一般設置電子鎖，充電時電子鎖將充電槍鎖緊，充電控制系統對電動汽車進行充電；充滿時電子鎖自動解鎖，充電控制系統斷開電動汽車的充電狀態，充電槍可以拔出充電接口；該方法是通過檢測電子鎖是否鎖緊來控制充電槍是否開啟充電模式。該方式雖然能夠避免充電過程中充電槍被隨意拔出，但是，當電子鎖被損壞，或者電子鎖鎖緊時充電槍與充電接口并未完全連接時，充電槍仍然處于充電開啟模式，此時充電槍若被拔出，充電槍口依然有電流輸出，很容易發生危險。
[0005]因此，針對現有技術中的存在問題，亟需提供一種通過檢測充電槍與充電接口的離合狀態來判斷充電槍與充電接口是否吻合的充電控制技術顯得尤為重要。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于避免現有技術中的不足之處而提供一種具有保護機制的充電控制裝置及充電槍。該充電控制裝置通過檢測充電槍與充電接口的離合狀態來判斷充電槍與充電接口是否吻合，從而控制充電模式的開、關，有效提高了新能源汽車充電的安全性。
[0007]本實用新型的目的通過以下技術方案實現:
[0008]提供一種具有保護機制的充電控制裝置，包括控制電路、設于充電接口的第一磁性材料，以及設于充電槍的第二磁性材料，所述第一磁性材料與所述第二磁性材料磁極相反;還包括設于第一磁性材料和第二磁性材料之間、且與所述控制電路連接的霍爾元件;所述控制電路檢測霍爾元件兩端的電勢，若霍爾元件兩端的電勢穩定在設定的閾值，則控制電路控制充電槍開始充電；若霍爾元件兩端的電勢超過設定的閾值范圍，則控制電路控制充電槍停止充電。
[0009]其中，所述霍爾元件設置于充電槍的充電端口，充電時，所述第一磁性材料和第二磁性材料產生的磁場垂直穿過所述霍爾元件。
[0010]其中，所述第一磁性材料為S極磁性材料，所述第二磁性材料為N極磁性材料。
[0011]其中，還包括報警器，所述報警器與所述控制電路連接。
[0012]—種充電槍，包括所述的具有保護機制的充電控制裝置。
[0013]本實用新型的有益效果在于:
[0014]本實用新型的具有保護機制的充電控制裝置采用霍爾效應的原理，通過“磁場變化直接影響霍爾元件兩端的電勢”的現象來判斷充電槍與充電接口是否吻合，采用該充電控制裝置的充電槍充電時更加安全可靠。由于磁場變化的靈敏性，充電控制裝置可以成功的檢測出充電槍脫離充電接口或者因意外被拔出的情況，及時停止電流輸出，有效避免可能出現的意外發生。
【附圖說明】
[0015]利用附圖對本實用新型做進一步說明，但附圖中的內容不構成對本實用新型的任何限制。
[0016]圖1為本實用新型的具有保護機制的充電控制裝置的結構示意圖。
[0017]圖2為本實用新型的具有保護機制的充電控制裝置的原理示意圖。
[0018]圖3為本實用新型的充電槍的充電控制流程圖。
[0019]在圖1至圖3中包括有:
[0020]I——充電接口；
[0021]2——充電槍；
[0022]3一一第一磁性材料；
[0023]4——霍爾元件；
[0024]5--第二磁性材料。
【具體實施方式】
[0025]為了使實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。
實施例
[0026]本實用新型的一種具有保護機制的充電控制裝置，如圖1和圖2所示，包括控制電路、設于充電接口 I的第一磁性材料3，以及設于充電槍2的第二磁性材料5，第一磁性材料3與第二磁性材料5磁極相反;還包括設于第一磁性材料3和第二磁性材料5之間、且與控制電路連接的霍爾元件4 ；控制電路檢測霍爾元件4兩端的電勢，若霍爾元件4兩端的電勢穩定在設定的閾值，則控制電路控制充電槍2開始充電；若霍爾元件4兩端的電勢超過設定的閾值范圍，則控制電路控制充電槍2停止充電。
[0027]本實用新型的具有保護機制的充電控制裝置采用霍爾效應的原理，通過“磁場變化直接影響霍爾元件4兩端的電勢”的現象來判斷充電槍2與充電接口 I是否吻合，采用該充電控制裝置的充電槍2充電時更加安全可靠。由于磁場變化的靈敏性，充電控制裝置可以成功的檢測出充電槍2脫離充電接口 I或者因意外被拔出的情況，及時停止電流輸出，有效避免可能出現的意外發生。
[0028]其中，霍爾元件4設置于充電槍2的充電端口，充電時，第一磁性材料3和第二磁性材料5產生的磁場垂直穿過霍爾元件4。
[0029]其中，第一磁性材料3為S極磁性材料，第二磁性材料5為N極磁性材料。
[0030]本實施例是在充電槍2與充電接口I之間添加一塊霍爾元件4(半導體片)。半導體片的內部具有大量的空穴和電子，空穴帶正電壓，電子帶負電壓。若在半導體片的兩端通入電流，就會使得半導體片內部的電子和空穴自由移動。在垂直半導體片的方向施加一個穩定的磁場，半導體內自由移動的空穴和電子就會產生洛倫茲力，該力使得電子和空穴移向兩端，這樣半導體片的兩端就會產生穩定的電場，電場的產生必將對剩余的電子產生電場力，最后，電場力與洛倫茲力就會產生平衡，此時，若檢測該半導體片兩端的電壓是否穩定來判斷充電接口 I與充電槍2是否吻合。如圖1所示，在現有的充電槍2結構上添加了第二磁性材料5以及霍爾元件4(半導體片)。第一磁性材料3和第二磁性材料5分別置于充電接口 I以及充電槍2的兩個端口，用于產生穩定的磁場，半導體片置于充電槍2端口處，充電過程中，半導體片在N極磁性材料及S極磁性材料的中間，使得磁性材料產生的磁場能夠垂直穿過半導體片。
[0031 ]如圖2所示，N極磁性材料為圖1中充電槍2的第二磁性材料5，S極磁性材料為圖1中充電接口 I的第一磁性材料3。半導體片(霍爾元件4)置于N極磁性材料與S極磁性材料的中間，使得磁性N極材料和S極磁性材料產生的磁場E能夠穿過半導體片。現將半導體片的4端分別定義為01、02、03、04，在01、02兩端通入一定的電流，由于半導體片內部存在大量的空穴和電子，電流通過半導體片后會使得空穴和電子自由移動，同時，在垂直于半導體片的磁場E的作用下，半導體片內部的電子和空穴都會產生洛倫茲力，使得電子和空穴向D3和04端移動，此時空穴和電子都會不斷的聚集。由于空穴帶的是正電壓，電子帶的是負電壓，D3和D4端分別聚集著大量的正電壓和負電壓，這樣就會在D3和D4端產生一個電勢。電勢的產生必然產生電場力，該電場力會作用于半導體片剩余的電子與空穴，隨著空穴和電子的不斷聚集，其在D3和D4端的電場力也越來越大，最終該電場力對空穴和電子的作用力會與空穴和電子受到的磁場E而產生的洛倫茲力相抵消，達到一個平衡的時候，接下來電子與空穴將不再向D3、D4端聚集，此時D3和D4端的電勢達到最大值VH。若磁場E不再改變，那么電勢VH也不會再改變。在本實施例中，如果充電槍2和充電接口 I相吻合，那么其之間產生的磁場E也會固定不變，一旦發生錯位、或者脫落等情況，都必然導致磁場E發生變化，磁場E的變化會使得VH也發生變化。我們只需要通過檢測半導體片的D3、D4端的電壓VH是否穩定在預先設定的閾值范圍內，便可知道充電槍2與充電接口 I是否吻合。
[0032]其中，還包括報警器，報警器與控制電路連接。
[0033 ] 一種充電槍2，包括的具有保護機制的充電控制裝置。
[0034]如圖3所示，當充電控制系統開始工作時，首先需要檢測半導體片兩端的電壓VH，然后系統進行判斷，檢測的電壓VH是否在設定的閾值范圍內，若超過設定的閾值范圍，則系統會停止充電，那么系統認為充電槍2與充電接口 I脫離，充電槍2不會有電流輸出，系統產生報警警告。若未超過設定的閾值范圍內，則系統認為充電槍2與充電接口 I相吻合，此時才會開始充電，充電槍2輸出電流為充電設備充電。該充電控制系統不僅能夠對充電槍2是否拔出充電接口 I做出檢測，而且在充電槍2與充電接口 I因為人為意外或者破壞導致不完全對齊的情況也能檢測出，并及時做出反應。該充電控制裝置與電子鎖或機械鎖配合使用時，若電子鎖或者機械鎖損壞，該控制系統也能夠判斷充電槍2與充電接口 I是否吻合，若不吻合，系統會及時作出判斷，關閉充電輸出。
[0035]最后應當說明的是，以上實施例僅用于說明本實用新型的技術方案而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質和范圍。
【主權項】
1.一種具有保護機制的充電控制裝置，其特征在于:包括控制電路、設于充電接口的第一磁性材料，以及設于充電槍的第二磁性材料，所述第一磁性材料與所述第二磁性材料磁極相反;還包括設于第一磁性材料和第二磁性材料之間、且與所述控制電路連接的霍爾元件;所述控制電路檢測霍爾元件兩端的電勢，若霍爾元件兩端的電勢穩定在設定的閾值，則控制電路控制充電槍開始充電；若霍爾元件兩端的電勢超過設定的閾值范圍，則控制電路控制充電槍停止充電。2.根據權利要求1所述的一種具有保護機制的充電控制裝置，其特征在于:所述霍爾元件設置于充電槍的充電端口，充電時，所述第一磁性材料和第二磁性材料產生的磁場垂直穿過所述霍爾元件。3.根據權利要求1所述的一種具有保護機制的充電控制裝置，其特征在于:所述第一磁性材料為S極磁性材料，所述第二磁性材料為N極磁性材料。4.根據權利要求1所述的一種具有保護機制的充電控制裝置，其特征在于:還包括報警器，所述報警器與所述控制電路連接。5.—種充電槍，其特征在于:包括權利要求1至4任一項所述的具有保護機制的充電控制裝置。
【文檔編號】H02J7/00GK205725080SQ201620635319
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】羅云
【申請人】江西信瀚新能源科技有限公司