[发明专利]具有带有继电器控制电路的智能插塞的电动车辆配套设备

说明书

用于将电动车辆联接到电源的智能插塞(120)包括：包括触头(264)的继电器(206)，该继电器构造成以接通状态操作以允许电力被供给到电动车辆，以及以断开状态操作以禁止电力被供给到电动车辆。该智能插塞另外包括联接到继电器的微控制器(MCU)(200)，该微控制器输出控制信号(148)以使继电器在接通状态下操作。该智能插塞另外包括联接到继电器的零交点检测器(ZCD)(202)，该ZCD在电力的电压大致为零时输出接通信号至继电器，并且在电力的电流大致为零时输出断路信号至继电器。

技术领域

本文主题一般地涉及具有智能插塞的电动车辆配套设备，该智能插塞带有用于操作继电器的控制电路。

背景技术

继电器用于不同类型的应用。一个应用是汽车应用，用于将电动车辆连接到外部电源。在操作中，继电器被激励以允许将充电电流输送到电动车辆。继电器然后被去激励，以阻止充电电流被输送到电动车辆。

在输送较高水平电流的电路中，诸如用以对电动车辆充电的电路，在继电器中的触头从去激励状态(本文中称为断开触头)重定位到激励状态(本文中称为闭合触头)时，会在继电器内部产生电弧。由于继电器是机电装置，继电器在操作期间表现出力学性能。由此，当继电器被激励时，触头在处于最终位置(即闭合位置)之前会暂时性地振动或者颤动。虽然在颤动事件期间触头之间的距离可能小于十个微米，但继电器中的残余电压产生较大电场，导致电弧。

电弧会具有较高的能量。如果电弧具有足够高的能量，电弧可以损伤和/或污染继电器中的触头。而且，在有些情况下电弧可以导致产生足够的热，而将触头焊接在一起。例如，电弧可以将触头焊接在一起，使得触头不能分离以将继电器与之相连的电路断开。机械阻尼装置可用以减少颤动。但是，该机械阻尼装置不可能完全地消除颤动。

发明内容

该问题通过如本文公开的用于将电动车辆联接到电源的智能插塞解决，该智能插塞具有继电器控制电路，且该继电器控制电路可操作为激励和去激励控制较大电流的继电器，而同时降低会损害继电器中的触头的过大电弧。智能插塞包括具有触头的继电器。继电器构造成以接通状态操作以允许电力被供给到电动车辆，以及以断开状态操作以禁止电力被供给到电动车辆。智能插塞另外包括联接到继电器的微控制器(MCU)，该微控制器输出控制信号以使继电器在接通状态下操作。智能插塞另外包括联接到继电器的零交点检测器(ZCD)，在电力的电压大致为零时，该ZCD输出接通信号到继电器，而在电力的电流大致为零时，该ZCD输出断路信号至继电器。

附图说明

图1例示了根据(EVSE系统的)示例性实施方式形成的电动车辆充电设备(EVSE)。

图2是根据图1中所示的EVSE系统的示例性实施方式形成的智能插塞的示意图。图3是智能插塞的根据示例性实施方式形成的零交点检测器(ZCD)的示意图。

图4是用于零交点检测器的根据示例性实施方式产生的电压波形和电流波形。

图5是根据示例性实施方式形成的线圈驱动器的示意图。

具体实施方式

图1例示了根据示例性实施方式形成的电动车辆充电设备(EVSE)系统100。EVSE系统100构造成允许电动车辆102联接到电源104，或者从电源104断开。在操作中，在联接构造中，EVSE系统100允许电动车辆102经由来源于电源的电力充电，而在断开构造中，EVSE系统100允许电动车辆102从电源104电气地断开。

EVSE系统100一般地包括电缆110，电缆110具有第一端112和反向的第二端114。EVSE系统100另外包括联接到电缆第一端112的智能插塞120，和联接到电缆第二端114的管口(nozzle)122。