CN102069715B - 一种电动汽车行车充电互锁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车行车充电互锁装置，包括低、高压配电电路，充电机，储能系统，充电机和储能系统的正极和负极均分别连接接触器K5和接触器K6，在行车状态下，接触器K5、K6断开，充电机与储能系统断开；当充电机插头与充电口插座插合，充电接触器闭合，充电接触器控制器控制信号正接通，接触器K5、K6闭合，充电机与储能系统接通，整车处于充电状态；钥匙开关12V或24V输入正切断，钥匙开关ACC档输出正和ON档输出正不带电，保证充电过程中不能行车。本发明描述的技术方案通过高低压配电电路来综合实现充电与行车电路互锁，杜绝了电动汽车实际运行过程中因驾驶员误操作而引起行车或充电状态下出现的问题隐患。
Description
技术领域
本发明涉及一种行车充电互锁装置，尤其是涉及一种应用于纯电动汽车的行车充电互锁高低压配电装置。
背景技术
随电池、电控等技术发展，纯电动汽车发展优势愈来愈明显，同时纯电动汽车的用电安全性能也得到了足够的重视。譬如行车和充电时的高压安全，在行车时，必须切断充电口与动力电池的连接；而在充电下，也必须切断与行车相关的高压。
在纯电电动系统电路的配电中，充电口插座有的常带电，有的需启动一个按钮开关，开通充电的接触器，或直接在电池输出主路添加一个单刀双掷开关，一路输出到充电口插座，另一路给整车供电。如果充电口插座常带电，一旦车出现事故，很可能充电口插座出现很大的安全事故；如果附加一个按钮开关来启动充电接触器，或者将单刀双掷开关将电池与充电口插座接通，这样一方面增加操作的冗繁性，另一方在充电过程中，容易以误操作将充电回路断开，很容易损坏接触器或接触开关。
另一方面，纯电动汽车充电时长3到4小时，在充电过程中，需要开启电池管理系统，数据采集，整车控制器等设备，如果只用蓄电池供电，蓄电池可能亏电；如果启用DC/DC电源，那么充电时就不能有效的保证行车充电互锁。
发明内容
本发明提供一种电动汽车行车充电互锁装置，该装置通过高压配电电路和低压配电电路来综合实现充电与行车电路互锁。在行车状态下，司机通过总开关、钥匙等操作来开启行车电路，但充电口不带电；而在充电状态下，一旦检测到充电插头与充电口对插，便开启与充电相关的电路，此时即使无意识地打开司机钥匙开关，也不能启动整车其他电路。
本发明提供一种电动汽车行车充电互锁装置的具体实施方式，一种电动汽车行车充电互锁装置，包括：低压配电电路，高压配电电路，充电机，储能系统，充电机的正极和负极分别通过接触器K5和接触器K6与储能系统的正极和负极相连，在行车状态下，接触器K5和接触器K6均断开，充电机与整车的储能系统断开；当充电机插头与车体的充电口插座插合时，充电接触器闭合，充电接触器控制器控制信号正接通，接触器K5、K6闭合，充电机与整车的储能系统接通，整车处于充电状态；钥匙开关12V或24V输入正切断，钥匙开关ACC档输出正和钥匙开关ON档输出正没有电输出，保证在充电过程中不能行车。
作为本发明一种电动汽车行车充电互锁装置进一步的实施方式，当整车处于充电状态时，充电口插座的充电机低压输入负和充电插头反馈信号负导通，使得充电插头反馈信号负有效，整车控制器一档电源正、仪表电源正、电池管理系统电源正、充电接触器控制器控制信号正上电，整车控制器、车载仪表、电池管理系统工作；同时钥匙开关12V或24V输入正断开，钥匙开关ACC档输出正和钥匙开关ON档输出正无输出，一档控制电源、二档控制电源、电机控制器、充电电源、一档接触器、二档接触器均不能工作，整车不能行车。
作为本发明一种电动汽车行车充电互锁装置进一步的实施方式，充电机带有低压电源输出，车体端的电池管理系统、车载仪表、整车控制器通过充电机的充电机低压输入正供电。通过进一步利用充电机输出12V或是24V电源，解决了充电过程中整车的用电需求，避免了12V或24V蓄电池亏电或是充电过程中DC/DC参与工作导致的充电时不能有效保证行车充电互锁。
作为本发明一种电动汽车行车充电互锁装置的另一种实施方式，当充电机不带低压输出时，车体端的电池管理系统、车载仪表、整车控制器通过整车上的蓄电池供电。
通过应用本发明实施方式所描述的一种电动汽车行车充电互锁装置，有效便捷地实现充电与行车互锁功能，改变了系统高低压配电中的不足，杜绝了在电动汽车在实际运行过程中因驾驶员误操作而引起行车或充电状态下出现的问题隐患。同时进一步利用充电机输出12V或是24V电源，解决了充电过程中整车的用电需求，避免12V或24V蓄电池亏电或是充电过程中DC/DC参与工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明一种电动汽车行车充电互锁装置具体实施方式的低压配电电路原理图；
图2为本发明一种电动汽车行车充电互锁装置具体实施方式的高压配电电路原理图；
图3为本发明一种电动汽车行车充电互锁装置具体实施方式的充电口插座接线示意图；
图4为本发明一种电动汽车行车充电互锁装置具体实施方式的充电机插头接线示意图；
其中，K1-断路器，K2-一档接触器，K3-二档接触器，K4、K5、K6-接触器，A1-分流器，V1-电压传感器，FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6、FU7-熔断器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
作为本发明一种电动汽车行车充电互锁装置的具体实施方式，一种电动汽车行车充电互锁装置，包括：低压配电电路，高压配电电路，充电机，储能系统，充电机的正极和负极分别通过接触器K5和接触器K6与储能系统的正极和负极相连，在行车状态下，接触器K5和接触器K6均断开，充电机与整车的储能系统断开；当充电机插头与车体的充电口插座插合时，充电接触器闭合，充电接触器控制器控制信号正CC+接通，接触器K5、K6闭合，充电机与整车的储能系统接通，整车处于充电状态；钥匙开关12V或24V输入正B切断，钥匙开关ACC档输出正ACC档和钥匙开关ON档输出正没有电输出，保证在充电过程中不能行车。
本发明借助通过充电机插头与充电口插座插合，来启动充电回路的两个接触器(正负极各一个)，这样充电口插座只有与充电插头插合后才与电池正负极接通，其它任何时候始终不带电。同时当充电机插头与充电口插合后，就会致使钥匙开关的12V或24V输入切断，即使扭动钥匙开关，ACC档和ON档也没有电输出，这样保证在充电过程中不能行车。
本发明一种具体实施方式所描述的电动汽车行车充电互锁装置低压配电电路原理图如图1所示。其中，CH+为充电机低压（12V或24V）输入正；CTRL+为整车控制器一档电源正；APP+为仪表电源正；BMS+为电池管理系统电源正；CF-为充电插头反馈信号负；CC+为充电接触器控制器控制信号正；FC+为高压配电电路一档接触器控制信号正；SC+为高压配电电路二档接触器控制信号正；B为钥匙开关12V或24V输入正；ACC为钥匙开关ACC档输出正；ON为钥匙开关ON档输出正。充电状态中，CF-有效使CTRL+、APP+、BMS+、CC+上电，整车控制器、车载仪表、电池管理系统工作，充电接触器闭合。同时钥匙开关12V或24V输入正B断开，ACC、ON等无输出，整车除整车控制器、车载仪表、电池管理系统工作外，其他设备均不能工作，因此不能行车。
如图2所示是本发明一种具体实施方式所描述的电动汽车行车充电互锁装置高压配电电路原理图，图中的充电机正负极与储能系统的正负极都加上接触器K5、K6，当CC+通电后，接触器K5、K6闭合，充电机与整车的储能系统接通。高压配电电路包括断路器K1，一档接触器K2，二档接触器K3，接触器K4、K5、K6，分流器A1，电压传感器V1，熔断器FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6、FU7。
如图3和图4所示分别是本发明一种具体实施方式所描述的电动汽车行车充电互锁装置充电口插座和充电机插头的接线示意图。其中，充电口插座端CH-与车体相连，充电机插头两引脚GND相通，当充电机插头与充电口插座插合时，插座CH-和CF-导通，使得CF-有效，从低压配电图可以看出，此时处于充电状态。当充电机带低压输出时，车体端电池管理系统、车载仪表、整车控制器通过充电机CH+供电；当充电机不带低压输出时，车体端电池管理系统、车载仪表、整车控制器由车上的蓄电池供电，两种情况同时均触通CC+启动充电接触器，并且断开钥匙开关的输入电源。
为了保障12V或24V蓄电池过放，充电机带有12V或是24V低压电源输出，解决了充电过程中电池管理、整车控制器、显示仪表等设备的用电需求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种电动汽车行车充电互锁装置，其特征在于：包括低压配电电路，高压配电电路，充电机，充电机的正极和负极分别通过接触器K5和接触器K6与储能系统的正极和负极相连；在行车状态下，接触器K5和接触器K6均断开，充电机与整车的储能系统断开；当充电机插头与车体的充电口插座插合时，充电接触器闭合，充电接触器控制器控制信号正（CC+）接通，接触器K5、K6闭合，充电机与整车的储能系统接通，整车处于充电状态；钥匙开关12V或24V输入正（B）切断，钥匙开关ACC档输出正（ACC）和钥匙开关ON档输出正（ON）没有电输出，保证在充电过程中不能行车。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车行车充电互锁装置，其特征在于：当整车处于充电状态时，充电口插座的充电机低压输入负（CH-）和充电插头反馈信号负（CF-）导通，使得充电插头反馈信号负（CF-）有效，整车控制器一档电源正（CTRL+）、仪表电源正（APP+）、电池管理系统电源正（BMS+）、充电接触器控制器控制信号正（CC+）上电，整车控制器、车载仪表、电池管理系统工作；同时钥匙开关12V或24V输入正（B）断开，钥匙开关ACC档输出正（ACC）和钥匙开关ON档输出正（ON）无输出，一档控制电源继电器、二档控制电源继电器、电机控制器、一档接触器、二档接触器均不能工作，整车不能行车。
3.根据权利要求1或2所述的一种电动汽车行车充电互锁装置，其特征在于：充电机带有低压电源输出，车体端的电池管理系统、车载仪表、整车控制器通过充电机的充电机低压输入正（CH+）供电。
4.根据权利要求1或2所述的一种电动汽车行车充电互锁装置，其特征在于：当充电机不带低压输出时，车体端的电池管理系统、车载仪表、整车控制器通过整车上的蓄电池供电。
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