CN103701166B - 一种电动汽车及其交流充电车辆控制装置供电电路 - Google Patents

一种电动汽车及其交流充电车辆控制装置供电电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车及其交流充电车辆控制装置供电电路，该电路包括CC信号检测放大电路、继电器和用于控制继电器的继电器控制电路，车辆充电插头的CC信号通过CC信号检测放大电路进行放大，驱动继电器触点导通车辆控制装置供电电源端，并利用继电器控制电路进行自锁通电，在检测到车辆充电插头断开后，断开继电器控制电路，停止充电。该电路在不充电时继电器控制电路断开，车辆控制装置没有供电不消耗电能，充电插头插好后车辆控制装置由继电器导通供电，在不影响充电连接确认信号CC采样的情况下实现了车辆控制装置的自动供电控制，减少了人工操作，提高工作效率和充电时的安全性。

Description

一种电动汽车及其交流充电车辆控制装置供电电路
技术领域
本发明属于电子控制技术领域，具体涉及一种电动汽车及其交流充电车辆控制装置供电电路。
背景技术
《GB/T20234.2-2011电动汽车传导充电用连接装置第2部分：交流充电接口》已经发布，充电连接界面如图1所示，在充电连接过程中，首先连接保护接地触头，最后连接控制确认触头与充电连接确认触头。在脱开的过程中，首先断开控制确认触头与充电连接确认触头，最后断开保护接地触头。
当电动汽车使用充电模式3进行充电时，使用如图2所示控制导引电路作为充电连接装置的连接状态及额定电流参数的判断装置。该电路由供电控制装置、电阻R1、R2、R3、RC、二极管D1、开关S1、S2、S3、车载充电机和车辆控制装置组成，其中车辆控制装置可以集成在车载充电机中；开关S1为供电设备内部开关。电阻RC安装在供电插头和车辆插头上；开关S3为供电插头或者车辆插头的内部开关，与插头上的下压按钮（用以触发机械锁止装置）联动，按下按钮时，可以解除机械锁止功能，并且S3为断开状态。开关S2为车辆控制装置内部开关，在车辆接口完全连接后，如果车载充电机自检测完成后无故障情况，并且电池组处于可以充电状态时，S2为闭合状态（如果车辆设置有充电请求或者充电控制功能，则同时应满足车辆处于“充电请求”或者“可以充电”状态）。充电过程中，车辆控制装置可以对检测点3的电压值及检测点2的PWM信号占空比进行监测。
由于该标准中规定的充电接口CC（充电连接确认）、CP（控制确认）均为信号驱动，其驱动能力差，无法给车辆控制装置供电。若通过整车电瓶直接给车辆控制装置供电，则不充电时漏电流较大，车辆长时间放置时容易亏电，现在主要通过人工供电方式解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车交流充电车辆控制装置供电电路，以解决目前电动汽车车辆控制装置需要人工供电的问题，同时通过一种使用该供电电路的电动汽车。
为了实现以上目的，本发明电动汽车交流充电车辆控制装置供电电路所采用的技术方案是：包括用于与车辆插头及车辆控制装置连接的CC信号检测放大电路、继电器和用于控制继电器的继电器控制电路；放大电路一端用于连接车辆插头的CC端子，另一端通过继电器的第一触点连接车载低压电源；所述放大电路的输出端连接所述继电器控制电路，所述低压车载电源通过第二触点输出连接所述继电器控制电路和所述车辆控制装置的供电电源端，继电器控制电路中串设有继电器的线圈，所述继电器线圈用于控制第一触点与第二触点的切换；所述继电器控制电路还用于与车辆控制装置的控制端连接，用于在检测到车辆插头拔下使CC端子断开的情况下控制继电器控制电路断开。
所述CC信号检测放大电路采用三极管Q1，三极管Q1的基极用于与车辆插头及车辆控制装置连接，发射极与继电器的第一触点连接，集电极与继电器控制电路连接。
所述继电器控制电路用于通过串设于继电器控制电路中的三极管Q2与车辆控制装置的控制端连接，继电器线圈的一端用于与车辆控制装置的供电电源端及三极管Q1的集电极连接，另一端与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的基极用于与车辆控制装置的控制输出端连接，发射极接地。
所述继电器线圈的两端之间连接有一个续流二极管D23。
所述继电器的线圈通过二极管D22与三极管Q1的基极连接，同时用于通过二极管D21与车辆控制装置的供电电源端连接。
本发明电动汽车所采用的技术方案是：包括车辆控制装置，所述车辆控制装置上连接有交流充电车辆控制装置供电电路，所述交流充电车辆控制装置供电电路包括用于与车辆插头及车辆控制装置连接的CC信号检测放大电路、继电器和用于控制继电器的继电器控制电路；放大电路一端用于连接车辆插头的CC端子，另一端通过继电器的第一触点连接车载低压电源；所述放大电路的输出端连接所述继电器控制电路，所述低压车载电源通过第二触点输出连接所述继电器控制电路和所述车辆控制装置的供电电源端，继电器控制电路中串设有继电器的线圈，所述继电器线圈用于控制第一触点与第二触点的切换；所述继电器控制电路还用于与车辆控制装置的控制端连接，用于在检测到车辆插头拔下使CC端子断开的情况下控制继电器控制电路断开。
所述CC信号检测放大电路采用三极管Q1，三极管Q1的基极用于与车辆插头及车辆控制装置连接，发射极与继电器的第一触点连接，集电极与继电器控制电路连接。
所述继电器控制电路用于通过串设于继电器控制电路中的三极管Q2与车辆控制装置的控制端连接，继电器线圈的一端用于与车辆控制装置的供电电源端及三极管Q1的集电极连接，另一端与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的基极用于与车辆控制装置的控制输出端连接，发射极接地。
所述继电器线圈的两端之间连接有一个续流二极管D23。
所述继电器的线圈通过二极管D22与三极管Q1的集电极连接，同时用于通过二极管D21与车辆控制装置的供电电源端连接。
本发明的电动汽车及其交流充电车辆控制装置供电电路包括CC信号检测放大电路、继电器和用于控制继电器的继电器控制电路，车辆充电插头的CC信号通过CC信号检测放大电路进行放大，驱动继电器触点导通车辆控制装置供电电源端，并利用继电器控制电路进行自锁通电，在检测到车辆充电插头断开后，断开继电器控制电路，停止充电。该电路在不充电时继电器控制电路断开，车辆控制装置没有供电不消耗电能，充电插头插好后车辆控制装置由继电器导通供电，在不影响充电连接确认信号CC采样的情况下实现了车辆控制装置的自动供电控制，减少了人工操作，提高工作效率和充电时的安全性。
另外，续流二极管的设置实现了供电自锁，防止继电器反复跳动。
附图说明
图1为GB/T20234.2-201充电连接界面结构示意图；
图2为GB/T20234.2-201中充电模式3的控制导引电路图；
图3为本发明供电电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
如图3所示为本发明电动汽车交流充电车辆控制装置供电电路实施例的原理图，由图可知，该电路包括用于与车辆插头及车辆控制装置连接的CC信号检测放大电路、继电器和用于控制继电器的继电器控制电路；放大电路一端用于连接车辆插头的CC端子，另一端通过继电器的第一触点连接车载低压电源；放大电路的输出端连接所述继电器控制电路，低压车载电源通过第二触点输出连接所述继电器控制电路和所述车辆控制装置的供电电源端，继电器控制电路中串设有继电器的线圈，继电器线圈用于控制第一触点与第二触点的切换；继电器控制电路还用于与车辆控制装置的控制端连接，用于在检测到车辆插头拔下使CC端子断开的情况下控制继电器控制电路断开。
本实施例的CC信号检测放大电路采用三极管Q1，三极管Q1的基极用于与车辆插头及车辆控制装置连接，发射极与继电器的第一触点连接，集电极与继电器控制电路连接。当然也可以采用MOS管、光继电器等类似功能的器件实现。
继电器控制电路用于通过串设于继电器控制电路中的三极管Q2与车辆控制装置的控制端连接，继电器线圈的一端用于与车辆控制装置的供电电源端及三极管Q1的集电极连接，另一端与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的基极用于与车辆控制装置的控制输出端连接，发射极接地。
继电器线圈的两端之间连接有一个续流二极管D23；继电器的线圈通过二极管D22与三极管Q1的集电极连接，同时用于通过二极管D21与车辆控制装置的供电电源端连接。
本发明还提供了一种电动汽车，包括车辆控制装置及交流充电车辆控制装置供电电路，所述交流充电车辆控制装置供电电路的结构如上所述。
如图3所示，虚线框内的S3、RC为充电插头内部电路，R21、R22、R23为电阻，D21、D22、D23为二极管，KM1为继电器，24V为车载低压电源（整车电瓶），Vpw为该电路输出的车辆控制装置供电电源端，PE在本电路内接车身地。充电连接确认信号CC经R22接PNP型三极管Q1的基极，电阻R21两端接Q1的发射极和基极；Q1发射极接继电器常闭触点，集电极接继电器KM1的线圈的一端，继电器KM1通过常开触点连接24V车载低压电源给车辆控制装置供电，继电器线圈的另一端经NPN型三极管Q2接地，三极管Q2的基极经R23接D23的阴极，Q2的基极同时接车辆控制单元，D21、D22阳极分别接Vpw和三极管Q1的集电极，阴极相连后给继电器提供正控信号，D23为继电器KM1线圈端的续流二极管。
本发明电动汽车交流充电车辆控制装置供电电路工作原理如下：在正常工作状态车辆控制装置的控制端Ctrl为高阻状态，充电插头插入后，CC端子信号经电阻R22拉低三极管Q1的基极，Q1导通，继电器KM1受控吸合，吸合后供电电源端Vpw有电，继电器KM1自锁可以持续给车辆控制单元供电，继电器吸合后R21、R22、Q1上没有电压电流，但不影响CC信号采样，车辆插头拔下后，车辆控制装置检测到CC端子断开，控制端Ctrl输出低边信号，三极管Q2截止，继电器KM1触点释放，Vpw掉电，车辆控制装置停止工作。
本发明的供电电路是针对GB/T20234.2-2011的图A.3设计，其他连接方式也可以通过此方式实现控制装置供电；该供电电路既可以独立设计，也可以集成在车辆控制装置内部。

Claims (10)

1.一种电动汽车交流充电车辆控制装置供电电路，其特征在于：包括用于与车辆插头及车辆控制装置连接的CC信号检测放大电路、继电器和用于控制继电器的继电器控制电路；放大电路一端用于连接车辆插头的CC端子，另一端通过继电器的第一触点连接车载低压电源；所述放大电路的输出端连接所述继电器控制电路，所述低压车载电源通过第二触点输出连接所述继电器控制电路和所述车辆控制装置的供电电源端，继电器控制电路中串设有继电器的线圈，所述继电器线圈用于控制第一触点与第二触点的切换；所述继电器控制电路还用于与车辆控制装置的控制端连接，用于在检测到车辆插头拔下使CC端子断开的情况下控制继电器控制电路断开。
2.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电车辆控制装置供电电路，其特征在于：所述CC信号检测放大电路采用三极管Q1，三极管Q1的基极用于与车辆插头及车辆控制装置连接，发射极与继电器的第一触点连接，集电极与继电器控制电路连接。
3.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电车辆控制装置供电电路，其特征在于：所述继电器控制电路用于通过串设于继电器控制电路中的三极管Q2与车辆控制装置的控制端连接，继电器线圈的一端用于与车辆控制装置的供电电源端及三极管Q1的集电极连接，另一端与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的基极用于与车辆控制装置的控制输出端连接，发射极接地。
4.根据权利要求3所述的电动汽车交流充电车辆控制装置供电电路，其特征在于：所述继电器线圈的两端之间连接有一个续流二极管D23。
5.根据权利要求2或3所述的电动汽车交流充电车辆控制装置供电电路，其特征在于：所述继电器的线圈通过二极管D22与三极管Q1的集电极连接，同时用于通过二极管D21与车辆控制装置的供电电源端连接。
6.一种电动汽车，包括车辆控制装置，其特征在于：所述车辆控制装置上连接有交流充电车辆控制装置供电电路，所述交流充电车辆控制装置供电电路包括用于与车辆插头及车辆控制装置连接的CC信号检测放大电路、继电器和用于控制继电器的继电器控制电路；放大电路一端用于连接车辆插头的CC端子，另一端通过继电器的第一触点连接车载低压电源；所述放大电路的输出端连接所述继电器控制电路，所述低压车载电源通过第二触点输出连接所述继电器控制电路和所述车辆控制装置的供电电源端，继电器控制电路中串设有继电器的线圈，所述继电器线圈用于控制第一触点与第二触点的切换；所述继电器控制电路还用于与车辆控制装置的控制端连接，用于在检测到车辆插头拔下使CC端子断开的情况下控制继电器控制电路断开。
7.根据权利要求6所述的电动汽车，其特征在于：所述CC信号检测放大电路采用三极管Q1，三极管Q1的基极与车辆插头及车辆控制装置连接，发射极与继电器的第一触点连接，集电极与继电器控制电路连接。
8.根据权利要求6所述的电动汽车，其特征在于：所述继电器控制电路用于通过串设于继电器控制电路中的三极管Q2与车辆控制装置的控制端连接，继电器线圈的一端与车辆控制装置的供电电源端及三极管Q1的集电极连接，另一端与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的基极与车辆控制装置的控制输出端连接，发射极接地。
9.根据权利要求8所述的电动汽车，其特征在于：所述继电器线圈的两端之间连接有一个续流二极管D23。
10.根据权利要求7或8所述的电动汽车，其特征在于：所述继电器的线圈通过二极管D22与三极管Q1的集电极连接，同时通过二极管D21与车辆控制装置的供电电源端连接。
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