CN106848749B - 一种充电枪弹出装置、控制器及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开的一种充电枪弹出装置，包括：充电座，所述充电座包括充电座壳体和充电座主体；设置于所述充电座壳体上，用于锁住充电枪的电磁锁；设置于所述充电座壳体上，用于将所述充电枪冲出的直线电机。本发明提供的充电枪弹出装置，增加了电磁锁和直线电机，通过电磁锁可以锁紧充电枪，保证充电枪不脱落，通过直线电机可以将充电枪冲出充电座，以使得无需手动拔出充电枪，可以在特殊情况下，通过控制直线电机将充电枪冲出充电座。本发明还公开了一种充电枪弹出控制器及控制方法。

Description

一种充电枪弹出装置、控制器及控制方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，更具体地说，涉及一种充电枪弹出装置、控制器及控制方法。
背景技术
随着新能源汽车的快速发展，越来越多的新能源汽车出现的人们的生活中，在人们享受新能源汽车带来的便利同时，新能源汽车安全性也备受关注。
专利号为CN201210349687.0的专利文献公开了一种电动汽车交流充电插座锁止装置，交流插头内设有卡扣机构；交流插座包括端盖、自锁机构和手动解锁机构，自锁机构包括电磁锁、顶杆转轴固定块和顶杆，电磁锁控制顶杆的伸缩运动；手动解锁机构包括解锁杆套筒和设于解锁杆套筒内的解锁杆，解锁杆套筒上、下两端相通，解锁杆可以通过解锁杆套筒上端的开口伸出交流插座外，解锁杆可以通过解锁杆套筒下端的开口伸出并与自锁机构的顶杆转轴固定块接触；解锁杆外壁设有凸缘，凸缘与解锁杆套筒之间设有解锁复位弹簧。当自锁机构出现故障时，可以利用手动解锁机构进行手动解锁，手动按下解锁杆，推动顶杆复位，从而达到解锁的目的，手动解锁机构可以进一步保证充电连接器工作时的安全。该方案增加了电磁锁虽然能够避免充电枪在充电过程中脱落，但是还需要手动拔出充电枪。
另外，若驾驶员因疏忽而忘记拔掉充电枪，车辆行驶将会导致充电枪和充电桩的损害，从而产生严重事故。
此外，新能源车辆起火自燃现象大都发生在车辆静止充电过程中，当动力电池、充电桩严重故障时，若充电连接没有及时断开，会造成车辆及充电桩的损坏，甚至会威胁到人身安全。
因此，如何无需手动也可拔出充电枪，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种充电枪弹出装置，以无需手动也可拔出充电枪；
本发明的另一目的在于提供一种充电枪弹出控制器和充电枪弹出控制方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种充电枪弹出装置，包括：
充电座，所述充电座包括充电座壳体和充电座主体；
设置于所述充电座壳体上，用于锁住充电枪的电磁锁；
设置于所述充电座壳体上，用于将所述充电枪冲出的直线电机。
一种充电枪弹出控制器，用于如上所述的充电枪弹出装置，包括：
接收模块，用于接收钥匙启动信号和/或车速信号；
判断模块，用于判断车辆是否启动和/或车速是否超过预设车速值；
执行模块，用于在车辆启动和/或车速超过预设车速值时，将控制电磁锁解锁的控制信号发给电磁锁，在所述电磁锁解锁后，将控制直线电机冲出充电枪的控制信号发给直线电机。
优选地，在上述充电枪弹出控制器中，所述接收模块还用于接收充电桩的充电电流信号；
所述判断模块还用于判断充电电流是否超过预设电流值；
所述执行模块还用于在充电电流超过预设电流值时，将控制电磁锁解锁的控制信号发给电磁锁，在所述电磁锁解锁后，将控制直线电机冲出充电枪的控制信号发给直线电机。
优选地，在上述充电枪弹出控制器中，所述接收模块还用于接收电池管理系统的运行信号；
所述判断模块还用于判断电池管理系统是否出现故障；
所述执行模块还用于在电池管理系统出现故障时，将控制电磁锁解锁的控制信号发给电磁锁，在所述电磁锁解锁后，将控制直线电机冲出充电枪的控制信号发给直线电机。
优选地，在上述充电枪弹出控制器中，所述电池管理系统的故障包括电池内部短路和电池包内部温度超过预设温度值。
一种充电枪弹出控制方法，用于如上所述的充电枪弹出装置，包括步骤：
处理步骤，判断车辆是否启动和/或车速是否超过预设车速值，如果是则执行后续步骤；
弹出步骤，控制电磁锁解锁，在所述电磁锁解锁后，控制直线电机冲出充电枪。
优选地，在上述充电枪弹出控制方法中，在所述处理步骤和所述弹出步骤之间还包括：
停止充电步骤，控制充电桩停止向车辆充电。
优选地，在上述充电枪弹出控制方法中，所述处理步骤还包括判断充电电流是否超过预设电流值。
优选地，在上述充电枪弹出控制方法中，所述处理步骤还包括判断电池管理系统是否出现故障。
优选地，在上述充电枪弹出控制方法中，所述电池管理系统的故障包括电池内部短路和电池包内部温度超过预设温度值。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的充电枪弹出装置，增加了电磁锁和直线电机，通过电磁锁可以锁紧充电枪，保证充电枪不脱落，通过直线电机可以将充电枪冲出充电座，以使得无需手动拔出充电枪，可以在特殊情况下，通过控制直线电机将充电枪冲出充电座。
在本发明另一方案中，提供了一种充电枪弹出控制器，在车辆启动和/或车速超过预设车速值时，将控制电磁锁解锁的控制信号发给电磁锁，在电磁锁解锁后，将控制直线电机冲出充电枪的控制信号发给直线电机，实现充电枪的弹出功能，无需驾驶员进行手动操作，保证车辆及驾驶员人身安全。
在本发明再一方案中，提供了一种充电枪弹出控制方法，在车辆启动和/或车速超过预设车速值时，控制电磁锁解锁，在电磁锁解锁后，将控制直线电机冲出充电枪，实现充电枪的弹出功能，无需驾驶员进行手动操作，保证车辆及驾驶员人身安全。
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为本发明实施例提供的充电枪与充电枪弹出装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的充电枪弹出装置的结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的充电桩的结构示意图；
图4为本发明实施例所提供的充电枪弹出控制器的结构示意图；
图5为本发明实施例所提供的充电枪弹出控制方法的流程图；
图6为本发明另一实施例所提供的充电枪弹出控制方法的流程图。
其中，101为充电枪，102为直线电机，103为充电座后盖，104为充电座壳体，105为电磁锁，106为充电座主体，107为滚轮，108为滚筒；
201为接收模块，202为判断模块，203为执行模块。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种充电枪弹出装置，以无需手动也可拔出充电枪；
本发明的另一核心在于提供一种充电枪弹出控制器和充电枪弹出控制方法。
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
请参阅图1和图2，图1为本发明实施例提供的充电枪与充电枪弹出装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的充电枪弹出装置的结构示意图。
本发明实施例公开的充电枪弹出装置包括充电座、电磁锁105和直线电机102。其中，充电座包括充电座壳体104和充电座主体106，充电座主体106用于与充电枪101电连接以实现为车辆的充电功能。
电磁锁105设置于充电座壳体104上，用于锁住充电枪101，电磁锁105可以与传统的电磁锁相同，本发明的重点不在于电磁锁105的具体结构。在充电枪101插入充电座主体106后，电磁锁105将充电枪101与充电座主体106锁在一起，防止充电枪101脱落。
直线电机102设置于充电座壳体104上，具体可设置于充电座壳体104的充电座后盖103上，用于将充电枪101冲出。直线电机102包括定子和动子，当直线电机102通电后，动子在洛伦兹力的作用下迅速向着充电枪101方向运动，该过程可以将充电枪101迅速冲出充电座。
本发明提供的充电枪弹出装置，增加了电磁锁105和直线电机102，通过电磁锁105可以锁紧充电枪101，保证充电枪101不脱落，通过直线电机102可以将充电枪101冲出充电座，以使得无需手动拔出充电枪101，可以在特殊情况下，通过控制直线电机102将充电枪101冲出充电座。
请参阅图4，图4为本发明实施例所提供的充电枪弹出控制器的结构示意图。
本发明实施例公开了一种充电枪弹出控制器，用于上述实施例公开的充电枪弹出装置，包括接收模块201、判断模块202和执行模块203。
接收模块201用于接收钥匙启动信号和/或车速信号，钥匙启动信号是指车辆发动的信号，车速信号为车辆行驶速度的信号。
判断模块202用于判断车辆是否启动和/或车速是否超过预设车速值，预设车速值可设计为1km/h，也可设计为其它数值，预设车速值仅需考虑不影响充电枪被冲出即可，如果预设车速值设定过快，可能会存在直线电机102未冲出充电枪101时，车辆已经将充电枪101及线束牵扯断裂。本发明考虑车速和车辆启动两个因素，是因为尽管车辆未启动，也存在车辆行走的情况，例如车辆停靠于斜坡或者在其它外力作用下，车辆也存在行走的可能。
执行模块203用于在车辆启动和/或车速超过预设车速值时，将控制电磁锁105解锁的控制信号发给电磁锁105，车辆启动和车速超过预设车速值两个条件满足其中一个时，便将控制电磁锁105解锁的控制信号发给电磁锁105。在电磁锁105解锁后，将控制直线电机102冲出充电枪101的控制信号发给直线电机102。在直线电机102将充电枪101冲出后，充电桩将充电枪101的线束收回，如图3所示。充电桩可为线束可回收式充电桩，当充电枪101被弹出后，充电桩101接收到充电结束信号，开始执行收线动作，滚筒108定轴转动，将线束慢慢收回充电桩，在滚轮107的作用下，充电枪101收容在充电枪卡槽中。
由于在充电桩故障时，再继续充电，将会影响车辆的电池系统，基于此，在本发明一具体实施例中，接收模块201还用于接收充电桩的充电电流信号，判断模块202还用于判断充电电流是否超过预设电流值，在充电电流超过预设电流值，可理解为充电桩出现故障；执行模块203还用于在充电电流超过预设电流值时，将控制电磁锁105解锁的控制信号发给电磁锁105，在电磁锁105解锁后，将控制直线电机102冲出充电枪101的控制信号发给直线电机102。
由于在车辆的电池管理系统故障时，再继续充电，同样会影响车辆的电池系统，基于此，在本发明一具体实施例中，接收模块201还用于接收电池管理系统的运行信号，判断模块202还用于判断电池管理系统是否出现故障；执行模块203还用于在电池管理系统出现故障时，将控制电磁锁105解锁的控制信号发给电磁锁105，在电磁锁105解锁后，将控制直线电机102冲出充电枪101的控制信号发给直线电机102。电池管理系统的故障包括电池内部短路(可通过检测电流、电压信号等判断是否短路)和电池包内部温度超过预设温度值。在电池管理系统的电池内部短路和电池包内部温度超过预设温度值中的一个发生时，便可认定为电池管理系统故障。
为了保证在直线电机102冲出充电枪101时，不会影响充电桩和车辆的电池管理系统，在本发明一具体实施例中，执行模块203用于在将控制电磁锁105解锁的控制信号发给电磁锁105之前，先将停止充电信号发送至充电桩，充电桩停止向车辆充电，然后再将控制电磁锁105解锁的控制信号发给电磁锁105。
本发明实施例公开的充电枪弹出控制器通过获取充电桩、动力电池(电流、温度、电压等信号)、钥匙启动信号、车速信号等，进行内部判断后通过控制电磁锁105及直线电机102实现充电枪101弹出，能够有效的避免了车辆自燃事故、静止充电下充电枪101和充电桩被拉坏事故的发生，保证车辆及驾驶员人身安全，本发明可实现弹出的充电枪101自动收回，有效地避免了线束裸露在外面被车辆碾压、绊倒行人等情况的发生，可广泛应用于新能源车辆，若当充电完毕驾驶员主动停止充电时，可通过充电桩打开电磁锁105功能，直接取出充电枪101，而充电枪弹出控制器无动作。
请参阅图5，图5为本发明实施例所提供的充电枪弹出控制方法的流程图。
本发明实施例公开了一种充电枪弹出控制方法，用于上述实施例公开的充电枪弹出装置，包括：
步骤S101：判断车辆是否发动；
判断车辆是否启动和/或车速是否超过预设车速值，如果是则执行步骤S102，否则执行步骤S103。预设车速值可设计为1km/h，也可设计为其它数值，预设车速值仅需考虑不影响充电枪101被冲出即可，如果预设车速值设定过快，可能会存在直线电机102未冲出充电枪101时，车辆已经将充电枪101及线束牵扯断裂。本发明考虑车速和车辆启动两个因素，是因为尽管车辆未启动，也存在车辆行走的情况，例如车辆停靠于斜坡或者在其它外力作用下，车辆也存在行走的可能。
步骤S102：充电桩停止充电；
为了保证在直线电机102冲出充电枪101时，不会影响充电桩和车辆的电池管理系统，在本发明一具体实施例中，在控制电磁锁解锁之前，先控制充电桩停止充电，然后再控制电磁锁105解锁。需要说明的是，在步骤S201判断为是时，可直接执行步骤S104，即可以省掉步骤S102。
步骤S103：继续充电。
步骤S104：弹开电磁锁；
控制电磁锁105解锁，以保证电磁锁105不再将充电枪101锁紧在充电座上，使得可在直线电机102的作用下将充电枪101冲出。
步骤S105：直线电机供电；
在电磁锁105解锁后，给直线电机102供电，使得直线电机冲出充电枪101。在直线电机102将充电枪101冲出后，充电桩将充电枪101的线束收回，如图3所示。充电桩可为线束可回收式充电桩，当充电枪101被弹出后，充电桩101接收到充电结束信号，开始执行收线动作，滚筒108定轴转动，将线束慢慢收回充电桩，在滚轮107的作用下，充电枪101收容在充电枪卡槽中。
请参阅图6，图6为本发明另一实施例所提供的充电枪弹出控制方法的流程图。
本发明另一实施例公开了一种充电枪弹出控制方法，用于上述实施例公开的充电枪弹出装置，包括：
步骤S201：判断车辆是否故障/发动；
判断车辆是否启动、车速是否超过预设车速值、充电电流是否超过预设电流值和/或电池管理系统是否出现故障，如果是则执行步骤S202，否则执行步骤S203。预设车速值可设计为1km/h，也可设计为其它数值，预设车速值仅需考虑不影响充电枪101被冲出即可，如果预设车速值设定过快，可能会存在直线电机102未冲出充电枪101时，车辆已经将充电枪101及线束牵扯断裂。本发明考虑车速和车辆启动两个因素，是因为尽管车辆未启动，也存在车辆行走的情况，例如车辆停靠于斜坡或者在其它外力作用下，车辆也存在行走的可能。
由于在充电桩故障时，再继续充电，将会影响车辆的电池系统，基于此，本发明还用于判断充电电流是否超过预设电流值，在充电电流超过预设电流值，可理解为充电桩出现故障。
由于在车辆的电池管理系统故障时，再继续充电，同样会影响车辆的电池系统，基于此，本发明还用于判断电池管理系统是否出现故障。电池管理系统的故障包括电池内部短路(可通过检测电流、电压信号等判断是否短路)和电池包内部温度超过预设温度值。在电池管理系统的电池内部短路和电池包内部温度超过预设温度值中的一个发生时，便可认定为电池管理系统故障。
步骤S202：充电桩停止充电；
为了保证在直线电机102冲出充电枪101时，不会影响充电桩和车辆的电池管理系统，在本发明一具体实施例中，在控制电磁锁解锁之前，先控制充电桩停止充电，然后再控制电磁锁105解锁。需要说明的是，在步骤S201判断为是时，可直接执行步骤S205，即可以省掉步骤S202。
步骤S203：继续充电。
步骤S204：判断是否停止充电；
判断是否停止充电，如果是，则执行步骤S205，否则执行步骤S202。
步骤S205：弹开电磁锁；
控制电磁锁105解锁，以保证电磁锁105不再将充电枪101锁紧在充电座上，使得可在直线电机102的作用下将充电枪101冲出。
步骤S206：判断电磁锁是否弹开；
判断电磁锁是否弹开，如果是，则执行步骤S207，否则执行步骤S205。
步骤S207：直线电机供电；
在电磁锁105解锁后，给直线电机102供电，使得直线电机冲出充电枪101。在直线电机102将充电枪101冲出后，充电桩将充电枪101的线束收回，如图3所示。充电桩可为线束可回收式充电桩，当充电枪101被弹出后，充电桩101接收到充电结束信号，开始执行收线动作，滚筒108定轴转动，将线束慢慢收回充电桩，在滚轮107的作用下，充电枪101收容在充电枪卡槽中。
步骤S208：判断充电枪是否被弹开；
判断充电枪是否被弹开，如果是，则执行步骤S209，否则执行步骤S207。
步骤S209：收线；
当充电枪101被弹出后，充电桩101接收到充电结束信号，开始执行收线动作，滚筒108定轴转动，将线束慢慢收回充电桩，在滚轮107的作用下，充电枪101收容在充电枪卡槽中。
本发明实施例公开的充电枪弹出控制方法通过获取充电桩、动力电池(电流、温度、电压等)、钥匙启动、车速等作为判断条件，进行内部判断后通过控制电磁锁105及直线电机102实现充电枪101弹出，能够有效的避免了车辆自燃事故、静止充电下充电枪101和充电桩被拉坏事故的发生，保证车辆及驾驶员人身安全，本发明可实现弹出的充电枪101自动收回，有效地避免了线束裸露在外面被车辆碾压、绊倒行人等情况的发生，可广泛应用于新能源车辆，若当充电完毕驾驶员主动停止充电时，可通过充电桩打开电磁锁105功能，直接取出充电枪101，而充电枪弹出控制器无动作。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种充电枪弹出控制器，用于充电枪弹出装置，其特征在于，所述充电枪弹出装置，包括：充电座，所述充电座包括充电座壳体(104)和充电座主体(106)；设置于所述充电座壳体(104)上，用于锁住充电枪(101)的电磁锁(105)；以及设置于所述充电座壳体(104)上，用于将所述充电枪(101)冲出的直线电机(102)；
所述充电枪弹出控制器包括：
接收模块(201)，用于接收车速信号；
判断模块(202)，用于判断车速是否超过预设车速值；
执行模块(203)，用于在车速超过预设车速值时，将控制电磁锁解锁的控制信号发给电磁锁，在所述电磁锁解锁后，将控制直线电机冲出充电枪(101)的控制信号发给直线电机。
2.如权利要求1所述的充电枪弹出控制器，其特征在于，所述接收模块(201)还用于接收充电桩的充电电流信号；
所述判断模块(202)还用于判断充电电流是否超过预设电流值；
所述执行模块(203)还用于在充电电流超过预设电流值时，将控制电磁锁解锁的控制信号发给电磁锁，在所述电磁锁解锁后，将控制直线电机冲出充电枪(101)的控制信号发给直线电机。
3.如权利要求1所述的充电枪弹出控制器，其特征在于，所述接收模块(201)还用于接收电池管理系统的运行信号；
所述判断模块(202)还用于判断电池管理系统是否出现故障；
所述执行模块(203)还用于在电池管理系统出现故障时，将控制电磁锁解锁的控制信号发给电磁锁，在所述电磁锁解锁后，将控制直线电机冲出充电枪(101)的控制信号发给直线电机。
4.如权利要求3所述的充电枪弹出控制器，其特征在于，所述电池管理系统的故障包括电池内部短路和电池包内部温度超过预设温度值。
5.一种充电枪弹出控制方法，用于充电枪弹出装置，其特征在于，所述充电枪弹出装置，包括：充电座，所述充电座包括充电座壳体(104)和充电座主体(106)；设置于所述充电座壳体(104)上，用于锁住充电枪(101)的电磁锁(105)；以及设置于所述充电座壳体(104)上，用于将所述充电枪(101)冲出的直线电机(102)；
所述充电枪弹出控制方法包括步骤：
处理步骤，判断车速是否超过预设车速值，如果是则执行后续步骤；
弹出步骤，控制电磁锁解锁，在所述电磁锁解锁后，控制直线电机冲出充电枪(101)。
6.如权利要求5所述的充电枪弹出控制方法，其特征在于，在所述处理步骤和所述弹出步骤之间还包括：
停止充电步骤，控制充电桩停止向车辆充电。
7.如权利要求5所述的充电枪弹出控制方法，其特征在于，所述处理步骤还包括判断充电电流是否超过预设电流值。
8.如权利要求5所述的充电枪弹出控制方法，其特征在于，所述处理步骤还包括判断电池管理系统是否出现故障。
9.如权利要求8所述的充电枪弹出控制方法，其特征在于，所述电池管理系统的故障包括电池内部短路和电池包内部温度超过预设温度值。
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