CN103213514A - 插电式电动汽车充电接口检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种插电式电动汽车充电接口检测装置，包括：车载蓄电池、电动汽车车辆插头、车辆控制装置以及充电接口检测芯片。电动汽车车辆插头包括连接确认端以及充电控制端。充电接口检测芯片包括电压采样口、PWM信号采样口以及IO输出端，车载蓄电池连接于充电接口检测芯片以及电动汽车车辆插头的连接确认端，电压采样口用于对连接确认端的实际电压值进行检测，PWM信号采样口对充电控制端的PWM信号进行侦测，充电接口检测芯片将电压采样口以及PWM信号采样口得到的数据发送至车辆控制装置，并将车辆控制装置的反馈信号通过IO输出端发送给外部供电设备。本发明可以判断充电接口的连接是否充分、充电过程是否正常以及并对充电连接的断合实现有效地控制。

Description

插电式电动汽车充电接口检测装置
技术领域
本发明涉及一种汽车电子控制领域，特别涉及一种插电式电动汽车充电接口检测装置。
背景技术
功能完善的充电设备是电动汽车可靠运行的重要保证之一。同传统汽车相比，电动汽车运行的能量多来源于车载动力电池，它不能够像为传统汽车加油一样迅速、方便和无损地补充能量，电动汽车存在着充电时间长、充电电流大等诸多特性。如何保证电动汽车与外部供电设备两者之间的接口，在充电前能够良好的接合，在充电过程中能够紧密的配合，在充电结束后能够顺利的断开，在连接出现问题时能够及时发现并切断高压连接，也是对电动汽车技术研究的一项重大挑战。
传统的电动汽车充电接口中并没有对电动汽车和充电桩充电连接的检测判断功能，所有对充电连接的接合、分断均是直接通过高压完成，存在极大安全风险。既有可能导致在充电过程中因电压过高、电流过大等因素造成对电动汽车电器设备的损害，也有可能导致因充电接口连接不充分而无法给电池充电，驾驶员却并不知情，浪费了充电时间。
发明内容
本发明提供一种插电式电动汽车充电接口检测装置，可以判断充电接口的连接是否充分、充电过程是否正常以及并对充电连接的断合实现有效地控制。
为达上述优点，本发明提供一种插电式电动汽车充电接口检测装置，包括：车载蓄电池、电动汽车车辆插头以及车辆控制装置，所述电动汽车车辆插头包括连接确认端以及充电控制端，所述装置还包括充电接口检测芯片，所述充电接口检测芯片包括电压采样口、PWM信号采样口以及IO输出端，所述车载蓄电池连接于所述充电接口检测芯片以及电动汽车车辆插头的连接确认端，所述电压采样口用于对连接确认端的实际电压值进行检测，所述PWM信号采样口对充电控制端的PWM信号进行侦测，所述充电接口检测芯片将所述电压采样口以及所述PWM信号采样口得到的数据发送至所述车辆控制装置，并将所接收的所述车辆控制装置的反馈信号通过所述IO输出端发送给外部供电设备。
在本发明的一实施例中，所述装置还包括第一电阻，所述车载蓄电池包括输出正端以及输出负端，所述输出正端与所述充电接口检测芯片直接电连接，所述输出正端还通过所述第一电阻与所述连接确认端电连接，所述输出负端与所述充电接口检测芯片直接电连接。
在本发明的一实施例中，所述车载蓄电池为12伏的蓄电池。
在本发明的一实施例中，所述电动汽车车辆插头还包括PE端，与所述充电接口检测芯片直接电连接。
在本发明的一实施例中，所述连接确认端直接与所述充电接口检测芯片的电压采样口电连接。
在本发明的一实施例中，所述装置还包括二极管，所述充电控制端与所述二极管的正电极连接，所述二极管的负电极与所述PWM信号采样口连接。
在本发明的一实施例中，所述装置还包括开关、第二电阻以及第三电阻，所述充电接口检测芯片的IO输出端依次通过所述开关、第二电阻以及第三电阻接地，所述IO输出端还依次通过所述开关以及所述第二电阻连接于所述二极管的负电极，所述IO输出端控制所述开关的闭合与断开。
在本发明的一实施例中，所述车辆控制装置包括电池管理系统以及整车控制器。
在本发明的一实施例中，所述充电接口检测芯片通过CAN通讯模块与所述车辆控制装置进行通信连接。
在本发明的一实施例中，所述装置进一步包括报警系统与所述充电接口检测芯片信号连接。
本发明与现有技术相比，在充电前，合上电动汽车车辆插头后，通过该充电连接确认装置可以在极短的时间内确认充电设备连接是否充分，并对充电设备的充电参数限值进行判断，上报给相关的车辆控制装置；在充电过程中，通过对充电状态的监控，判断是否出现充电故障，如有故障，及时上报给供电设备和车辆控制装置；在充电结束后，既可以通过接收车辆控制装置指令，也可以通过对充电参数的检测监控，判断充电是否完成，及时有效地切断充电设备与车辆之间的高压连接。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例中的插电式电动汽车充电接口检测装置的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的插电式电动汽车充电接口检测装置及检测方法的具体实施方式及功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
图1为本发明实施例中的插电式电动汽车充电接口检测装置的示意图，请参照图1，本发明提出的插电式电动汽车充电接口检测装置10包括：车载蓄电池11、电动汽车车辆插头12、充电接口检测芯片13以及车辆控制装置14。
其中，车载蓄电池11，优选为12伏的蓄电池，包括输出正端110以及输出负端111。车载蓄电池11的输出正端110输出的电压为正12伏，输出负端111输出的电压为负12伏。电动汽车车辆插头12包括相线(L)端120、零线(N)端121、地线(PE)端122、连接确认(CC)端123以及充电控制(CP)端124。充电接口检测芯片13包括电压采样口130、脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation，简称PWM)信号采样口131、IO输出端132。车载蓄电池11连接于充电接口检测芯片13以及电动汽车车辆插头12的连接确认端123，电压采样口130用于对连接确认端123的实际电压值进行检测，PWM信号采样口131对充电控制端124的PWM信号进行侦测，充电接口检测芯片13将电压采样口130以及PWM信号采样口131得到的数据发送至车辆控制装置14)并将所接收的车辆控制装置14的反馈信号通过所述IO输出端(132)发送给外部供电设备。
具体的，车载蓄电池11的输出正端110与充电接口检测芯片13直接电连接，同时，车载蓄电池11的输出正端110通过第一电阻R1与电动汽车车辆插头12的连接确认(CC)端123电连接。车载蓄电池11的输出负端111与充电接口检测芯片13直接电连接。也就是说车载蓄电池11用于为充电接口检测芯片13供电，并将12V电源转接至电动汽车车辆插头12的连接确认(CC)端123。
电动汽车车辆插头12的地线(PE)端122与充电接口检测芯片13直接电连接。电动汽车车辆插头12的连接确认(CC)端123除了通过第一电阻R1与车载蓄电池11的输出正端110电连接外，还直接与充电接口检测芯片13的电压采样口130电连接。要充电时，充电接口检测芯片13通过电压采样口130对连接确认(CC)端123的实际电压值进行检测（AD输入），完成对外部供电设备插头和电动汽车车辆插头12之间充电连接状态的确认。电动汽车车辆插头12的充电控制(CP)端124与二极管D1的正电极连接，二极管D1的负电极与充电接口检测芯片13的PWM信号采样口131连接。充电接口检测芯片13通过PWM信号采样口131对充电控制(CP)端124的PWM信号的侦测，判断外部供电设备的电压电流输出能力，并将相应的数据通过发送给车辆控制装置14。于本实施例中，车辆控制装置14例如包括电池管理系统140以及整车控制器141等。充电接口检测芯片13通过CAN通讯模块15与车辆控制装置14进行通信连接。
充电接口检测芯片13的IO输出端132依次通过开关S1、第二电阻R2以及第三电阻R3接地，同时充电接口检测芯片13的IO输出端132依次通过开关S1以及第二电阻R2连接于二极管D1的负电极。充电接口检测芯片13根据接收车辆控制装置14传输过来的反馈信号，通过IO输出端132的输出信号控制开关S1的闭合与断开，将充电准备就绪信号发送给外部供电设备，外部供电设备输出电流实现对电动汽车动力电池的充电。
进一步的，插电式电动汽车充电接口检测装置10还包括报警系统16，报警系统16与充电接口检测芯片13电连接。
要充电时，充电接口检测芯片13通过电压采样口130对连接确认(CC)端123的实际电压值进行检测（AD输入），充电接口检测芯片13根据检测的数据完成对外部供电设备插头和电动汽车车辆插头12之间充电连接状态的确认。充电接口检测芯片13通过PWM信号采样口131对充电控制(CP)端124的PWM信号的侦测，充电接口检测芯片13根据侦测的数据判断外部供电设备的电压电流输出能力，并将相应的数据通过发送给车辆控制装置14。充电接口检测芯片13根据接收车辆控制装置14传输过来的反馈信号，通过IO输出端132的输出信号控制开关S1的闭合与断开，将充电准备就绪信号发送给外部供电设备，外部供电设备输出电流实现对电动汽车动力电池的充电。充电过程中，充电连接检测装置10实时对连接确认(CC)端123和充电控制(CP)端124进行检测，监测整个充电过程，确保在出现异常状况的情况下能够及时有效地切断高压输出，并及时地通报给车辆控制装置。在充电结束时，充电接口检测芯片13通过接收到的车辆控制装置14的指令信号，经IO输出端132的输出信号告知外部供电设备充电结束，切断供电。待确认高压供电连接断开后，充电接口检测芯片13通过CAN通信模块14的信号告知车辆控制装置14充电完成，充电连接已断开，已完成充电。
综上所述，本发明与现有技术相比，采用本发明中的方案，在充电前，合上电动汽车车辆插头后，通过该充电连接确认装置可以在极短的时间内检测车辆及供电设备相应的电气参数，确认充电设备连接是否充分，并对充电设备的充电参数限值进行判断，上报给相关的车辆控制装置；在充电过程中，通过对充电状态的监控，判断是否出现充电故障，如有故障，及时上报给供电设备和车辆控制装置；在充电结束后，既可以通过接收车辆控制装置指令，也可以通过对充电参数的检测监控，判断充电是否完成，及时有效地切断充电设备与车辆之间的高压连接。
以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种插电式电动汽车充电接口检测装置(10)，包括：车载蓄电池(11)、电动汽车车辆插头(12)以及车辆控制装置(14)，其特征在于，所述电动汽车车辆插头(12)包括连接确认端(123)以及充电控制端(124)，所述装置还包括充电接口检测芯片(13)，所述充电接口检测芯片(13)包括电压采样口(130)、PWM信号采样口(131)以及IO输出端(132)，所述车载蓄电池(11)连接于所述充电接口检测芯片(13)以及电动汽车车辆插头(12)的连接确认端(123)，所述电压采样口(130)用于对连接确认端(123)的实际电压值进行检测，所述PWM信号采样口(131)对充电控制端(124)的PWM信号进行侦测，所述充电接口检测芯片(13)将所述电压采样口(130)以及所述PWM信号采样口(131)得到的数据发送至所述车辆控制装置(14)，并将所接收的所述车辆控制装置(14)的反馈信号通过所述IO输出端(132)发送给外部供电设备。
2.如权利要求1所述的插电式电动汽车充电接口检测装置，其特征在于：所述装置还包括第一电阻，所述车载蓄电池(11)包括输出正端(110)以及输出负端(111)，所述输出正端(110)与所述充电接口检测芯片(13)直接电连接，所述输出正端(110)还通过所述第一电阻与所述连接确认端(123)电连接，所述输出负端(111)与所述充电接口检测芯片(13)直接电连接。
3.如权利要求1所述的插电式电动汽车充电接口检测装置，其特征在于：所述车载蓄电池(11)为12伏的蓄电池。
4.如权利要求1所述的插电式电动汽车充电接口检测装置，其特征在于：所述电动汽车车辆插头(12)还包括PE端(122)，与所述充电接口检测芯片(13)直接电连接。
5.如权利要求1所述的插电式电动汽车充电接口检测装置，其特征在于：所述连接确认端(123)直接与所述充电接口检测芯片(13)的电压采样口(130)电连接。
6.如权利要求1所述的插电式电动汽车充电接口检测装置，其特征在于：所述装置还包括二极管，所述充电控制端(124)与所述二极管的正电极连接，所述二极管的负电极与所述PWM信号采样口(131)连接。
7.如权利要求6所述的插电式电动汽车充电接口检测装置，其特征在于：所述装置还包括开关、第二电阻以及第三电阻，所述充电接口检测芯片(13)的IO输出端(132)依次通过所述开关、第二电阻以及第三电阻接地，所述IO输出端(132)还依次通过所述开关以及所述第二电阻连接于所述二极管的负电极，所述IO输出端(132)控制所述开关的闭合与断开。
8.如权利要求1所述的插电式电动汽车充电接口检测装置，其特征在于：所述车辆控制装置(14)包括电池管理系统(140)以及整车控制器(141)。
9.如权利要求1所述的插电式电动汽车充电接口检测装置，其特征在于：所述充电接口检测芯片(13)通过CAN通讯模块(15)与所述车辆控制装置(14)进行通信连接。
10.如权利要求1所述的插电式电动汽车充电接口检测装置，其特征在于：所述装置进一步包括报警系统(16)与所述充电接口检测芯片(13)信号连接。
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