CN107147176B - 一种供电控制电路、双向充电机及电动汽车 - Google Patents

一种供电控制电路、双向充电机及电动汽车 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种供电控制电路、双向充电机及电动汽车，涉及电动汽车电机控制技术领域，供电控制电路包括：开关单元、供电连接线路和控制器；其中，开关单元包括与控制导引CP端连接的第一连接端、与控制器的第一输入端连接的第二连接端、与供电连接线路的输出端和控制器的第二输入端连接的第三连接端和与控制器的第一输出端连接的控制端；控制器的第二输出端与供电连接线路的输入端连接。开关单元用于切换供电控制电路的工作模式；供电连接线路使控制导引CP端输出车辆供电连接电压信号；控制器用于根据控制导引CP端的电压信号输出车辆供电控制信号。本发明的方案使电动汽车实现了充电桩的功能，避免给车辆供电时受到充电宝功率的限制。

Description

一种供电控制电路、双向充电机及电动汽车
技术领域
本发明属于电动汽车的电机控制技术领域，尤其是涉及一种供电控制电路、双向充电机及电动汽车。
背景技术
现有技术中，电动汽车配置车载双向充电机后，电动汽车就具有对电器供电和对其他电动汽车供电的功能，现有技术实现对其他电动汽车供电的功能时，首先将电动汽车的供电端引出到插线排上，再通过充电宝给待充电的电动汽车充电，但是这种给其他电动汽车供电的方式会受到充电宝功率限制，而且有可能触发充电宝接地检测不良而不能正常充电，并且这种连接方式会有接插不实而造成过温，甚至着火的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种供电控制电路、双向充电机及电动汽车，以避免给其他车辆充电时受到充电宝功率的限制。
为了实现上述目的，本发明提供了一种供电控制电路，包括：
开关单元、供电连接线路和控制器；
其中，所述开关单元包括与所述电动汽车的控制导引CP端连接的第一连接端、与所述控制器的第一输入端连接的第二连接端、分别与所述供电连接线路的输出端和所述控制器的第二输入端连接的第三连接端以及与所述控制器的第一输出端连接的控制端，且所述开关单元包括第一连接端与第二连接端连通的常闭状态和第一连接端与第三连接端连通的切换状态；
所述控制器的第二输出端与所述供电连接线路的输入端连接，所述控制器还分别与整车控制器、供电单元和充电单元连接；
其中，所述控制器用于根据第二连接端的电压、整车控制器发送的对外供电信号和与控制器连接确认CC端连接的电路的电阻值，判断所述电动汽车是否处于车辆供电模式；
当所述电动汽车处于车辆供电模式时，所述控制器还用于输出第一控制信号至所述开关单元的控制端，使所述开关单元由所述常闭状态切换为所述切换状态；以及进一步用于根据第三连接端的电压，输出控制信号至供电连接线路，使所述控制导引CP端输出车辆供电连接电压信号。
其中，所述控制器进一步用于当检测到所述第二连接端无电压输入，且获取整车控制器发送的对外供电信号，与所述控制器连接确认CC端连接的电路的电阻值为第一电阻值时，所述电动汽车处于车辆供电模式。
其中，所述第一电阻值为680Ω、220Ω或100Ω。
其中，当所述电动汽车处于车辆供电模式，且所述控制器控制所述开关单元切换为切换状态后，所述控制器用于输出第二控制信号至所述供电连接线路，使所述第三连接端的电压为第一电压值，当检测到所述第三连接端的电压值由第一电压值变化为待供电车辆的控制导引CP端接入后的第二电压值时，所述控制器输出第三控制信号至所述供电连接线路，使所述第三连接端的电压由第二电压值变为第三电压值；当检测到所述第三连接端的电压由所述第三电压值变化为与待供电车辆的控制导引CP端之间线路连通后的车辆供电连接电压信号后，所述控制器通过第四输出端发送一车辆供电控制信号给所述供电单元，使所述供电单元进入车辆供电流程。
其中，所述第一电压值为+12V；所述第二电压值为+9V；所述第三电压值为±9V脉冲电压；所述车辆供电连接电压信号为±6V脉冲电压。
其中，所述供电连接线路包括：第一MOS管开关、第二MOS管开关和第一电阻；其中，所述第一MOS管开关的栅极和所述第二MOS管开关的栅极连接至所述供电连接线路的输入端，用于接收所述控制器输出的电压控制信号；所述第一MOS管开关的源极和所述第二MOS管开关的漏极分别通过所述第一电阻与所述供电连接线路的输出端连接；其中，所述供电连接线路包括所述第一MOS管开关导通、第二MOS管开关断开的第一状态；所述第一MOS管开关和所述第二MOS管开关交替循环导通的第二状态。
其中，所述供电连接线路还包括两个电压输入端，其中，第一电压输入端与所述第一MOS管开关的漏极连接，所述第一电压输入端输入的电压值为+12V；第二电压输入端与所述第二MOS管开关的源极连接，所述第二电压输入端输入的电压值为-12V。
其中，所述控制器的第三输出端和第一输入端之间还接设有充电连接线路；所述控制器还用于当所述开关单元处于常闭状态时，检测所述第二连接端处的电压值，根据所述第二连接端处的电压值确定所述电动汽车处于充电模式时，输出第四控制信号至所述充电连接线路，使所述第二连接端的电压变化为与供电设备的控制导引CP端之间的线路连通后的充电连接电压信号；所述控制器检测到所述充电连接电压信号后，通过第五输出端发送一充电控制信号给所述充电单元，使所述充电单元进入充电流程。
其中，所述第二连接端处的电压值为±9V脉冲电压；所述充电连接电压信号为±6V脉冲电压。
其中，所述充电连接线路包括第三MOS管开关、第二电阻和第三电阻，其中，所述第二电阻的一端与所述第三MOS管开关的源极连接，另一端接地；所述第三电阻的一端与所述第三MOS管开关的漏极连接，并连接至所述充电连接线路的输出端，另一端接地；所述第三MOS管开关的栅极与所述充电连接线路的输入端连接，其中，所述充电连接线路包括第三MOS管开关断开的第三状态和第三MOS管开关导通的第四状态。
其中，所述控制器的第一输入端通过一二极管与所述开关单元的第二连接端连接，且所述二极管的阳极与所述第二连接端连接，所述二极管的阴极与所述第一输入端连接。
本发明还提供了一种双向充电机，包括如上所述的供电控制电路。
本发明还提供了一种电动汽车，包括如上所述的双向充电机。
本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：
本发明通过在双向充电机内部增加供电控制电路，使双向充电机在给其他车辆供电时，根据电动汽车的所述控制导引CP端的电压值调整控制器输出至供电连接线路的控制信号，最终使所述控制导引CP端输出供电连接确认信号后，控制供电单元进入供电流程，使电动汽车具有充电桩的功能，这样只需一根充电线就能够实现对其他车辆充电，避免电动汽车在给车辆供电时，先将电动汽车的供电引出到插线排上，再通过充电宝给其他车辆充电；从而实现在给车辆充电时不受充电宝功率的限制，也不会出现由于接触不良导致不能正常充电、过温甚至着火的风险。
附图说明
图1是本发明的供电控制电路的第一示意图；
图2是本发明的供电控制电路的第二示意图；
图3是本发明的供电控制电路的电路图；
图4是本发明的供电控制电路的工作流程示意图；
图5是本发明的对外供电车辆与亏电车辆的连接示意图。
附图标记说明：
1-控制器，2-供电连接线路，3-开关单元，4-充电连接线路，5-控制导引CP端，6-连接确认CC端，7-CAN总线，8-电缆组件，11-第一输入端，12-第二输入端，21-第一输出端，22-第二输出端，23-第三输出端，24-第四输出端，25-第五输出端，31-第一连接端，32-第二连接端，33-第三连接端，34-控制端，S1-第一MOS管开关，S2-第二MOS管开关，S3-第三MOS管开关，R1-第一电阻，R2-第二电阻，R3-第三电阻，D-二极管。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，本发明的一实施例提供了一种供电控制电路，包括：
开关单元3、供电连接线路2和控制器1；
其中，所述开关单元3包括与所述电动汽车的控制导引CP端5连接的第一连接端31、与所述控制器1的第一输入端11连接的第二连接端32、分别与所述供电连接线路2的输出端和所述控制器的第二输入端12连接的第三连接端33以及与所述控制器1的第一输出端21连接的控制端34，且所述开关单元3包括第一连接端31与第二连接端32连通的常闭状态和第一连接端31与第三连接端33连通的切换状态；
所述控制器1的第二输出端22与所述供电连接线路2的输入端连接，所述控制器1还通过CAN总线7与整车控制器连接，所述控制器1的第四输出端24与供电单元连接，所述控制器1的第五输出端25与充电单元连接；
其中，所述控制器1用于根据第二连接端32的电压、整车控制器发送的对外供电信号和与控制器1的连接确认CC端6连接的电路的电阻值，判断所述电动汽车是否处于车辆供电模式；
当所述电动汽车处于车辆供电模式时，所述控制器1还用于输出第一控制信号至所述开关单元3的控制端34，使所述开关单元3由所述常闭状态切换为所述切换状态；以及进一步用于根据第三连接端33的电压，输出控制信号至供电连接线路2，使所述控制导引CP端5输出车辆供电连接电压信号。
如图2所示，所述控制器1的第三输出端23和第一输入端11之间还接设有充电连接线路4；所述控制器1还用于当所述开关单元3处于常闭状态时，检测所述第二连接端32处的电压值，根据所述第二连接端32处的电压值确定所述电动汽车处于充电模式时，输出第四控制信号至所述充电连接线路4，使所述第二连接端32的电压变化为与供电设备的控制导引CP端之间的线路连通后的充电连接电压信号；所述控制器1检测到所述充电连接电压信号后，通过第五输出端25发送一充电控制信号给所述充电单元，使所述充电单元进入充电流程。
如图3所示，所述供电连接线路2包括：第一MOS管开关S1、第二MOS管开关S2和第一电阻R1；其中，所述第一MOS管开关S1的栅极和所述第二MOS管开关S2的栅极连接至所述供电连接线路2的输入端，用于接收所述控制器1输出的控制信号；所述第一MOS管开关S1的源极和所述第二MOS管开关S2的漏极分别通过所述第一电阻R1与所述供电连接线路2的输出端连接；其中，所述供电连接线路包括所述第一MOS管开关S1导通、第二MOS管开关S2断开的第一状态，所述第一MOS管开关S1和所述第二MOS管开关S2交替循环导通的第二状态。
其中，所述供电连接线路2还包括两个电压输入端，其中，第一电压输入端与所述第一MOS管开关S1的漏极连接，所述第一电压输入端输入的电压值为+12V；第二电压输入端与所述第二MOS管开关S2的源极连接，所述第二电压输入端输入的电压值为-12V。
如图3所示，所述充电连接线路4包括第三MOS管开关S3、第二电阻R2和第三电阻R3，其中，所述第二电阻R2的一端与所述第三MOS管开关S3的源极连接，另一端接地；所述第三电阻R3的一端与所述第三MOS管开关S3的漏极连接并连接至所述充电连接线路4的输出端，所述第三电阻R3的另一端接地；所述第三MOS管开关S3的栅极与所述充电连接线路4的输入端连接，其中，所述充电连接线路4包括第三MOS管开关S3断开的第三状态和第三MOS管开关S3导通的第四状态。
如图3所示，所述控制器1的第一输入端11通过一二极管D与所述开关单元3的第二连接端32连接，且所述二极管D的阳极与所述第二连接端32连接，所述二极管D的阴极与所述第一输入端11连接，所述二极管D具有缓冲的作用。
如图4所示，本发明的充电供电控制电路的具体应用过程为：
当所述电动汽车按照如图5所示的，在所述电动汽车的车辆插座上插入电缆组件8后，所述电动汽车的控制器1被唤醒，其中，所述电缆组件8包括充电枪和两个车辆的控制导引CP端之间的连接线路；此时，所述开关单元3处于所述第二连接端32与所述第一连接端31连通的常闭状态，因此所述控制器1的第一输入端11与所述控制导引CP端5连通。若此时所述控制器1检测到所述第二连接端32具有+9V的输入电压，则所述供电控制电路当前处于充电模式，当所述控制器1检测到所述第二连接端32的电压为±9V脉冲电压后，所述控制器1的第三输出端23输出第四控制信号至所述充电连接线路4，所述第三MOS管开关S3导通，使与所述充电连接线路4的输出端连接的第二连接端32的电压变为与供电设备的控制导引CP端之间的线路连通后的充电连接电压信号；当所述控制器1检测到所述充电连接电压信号后，所述控制器1通过第五输出端25发送一充电控制信号给与其连接的充电单元，使所述充电单元进入充电流程。其中，所述充电连接电压信号为±6V脉冲电压。当充电完成后，调整所述控制器1的第三输出端23输出的第四控制信号，使所述第三MOS管开关S3处于断开的状态；再将电缆组件8拔出，结束充电。
当所述电动汽车的控制器1被唤醒后，所述控制器1未检测到与所述控制导引CP端连接的第二连接端32的输入电压后，所述控制器1接收到所述整车控制器通过所述CAN总线7发送的对外供电信号时，所述电动汽车处于供电模式；当所述控制器1检测到与所述连接确认CC端6连接的电路的电阻值为680Ω、220Ω或100Ω时，所述电动汽车处于车辆供电模式；所述控制器1通过第二输出端22输出第二控制信号至所述供电连接线路2的输入端，所述第一MOS管开关S1导通，所述第三连接端的电压为+12V，所述控制器1通过第一输出端21输出第一控制信号至所述开关单元3的控制端34，使所述开关单元3由常闭状态切换为所述第一连接端31与第三连接端33连通的切换状态；所述供电控制电路通过所述控制导引CP端5与亏电车辆的供电控制电路连接，所述第三连接端33的电压变为+9V，当所述控制器1检测到所述第三连接端33的电压为+9V时，所述控制器1输出第三控制信号至供电连接线路2，使所述供电连接线路2处于第一MOS管开关S1和第二MOS管开关S2交替循环导通的第二状态，所述第三连接端33的电压变为±9V的脉冲电压；当亏电车辆的控制器检测到所述±9V的脉冲电压后，所述亏电车辆的控制器输出一控制信号使所述亏电车辆的充电连接线路中的开关导通，从而使所述第三连接端33的电压变为与亏电车辆的控制导引CP端之间线路连通后的车辆供电连接电压信号，其中，所述车辆供电连接电压信号为±6V的脉冲电压；当所述控制器1检测到所述车辆供电连接电压信号后，所述控制器通过第五输出端25输出车辆供电控制信号至所述供电单元，使所述供电单元进入车辆供电流程。
当车辆供电完成后，所述亏电车辆的控制器控制所述亏电车辆的充电连接线路中的开关断开，使所述控制导引CP端5的电压变为±9V的脉冲电压，当所述供电车辆的控制器1检测到与所述控制导引CP端5连接的第三连接端33的电压由±6V的脉冲电压变为±9V的脉冲电压时，所述控制器1将所述第二输出端22输出的第三控制信号变为第二控制信号，使所述供电连接线路2处于所述第一MOS管开关S1导通，所述第二MOS管开关S2断开的第一状态，使所述第三连接端33的电压变为+9V；调整所述控制器1的第一输出端21输出的第一控制信号，使所述开关单元3处于常闭状态，当所述供电车辆与亏电车辆的电缆组件8拔出后，结束车辆充电。
当所述控制器1检测到与所述连接确认CC端6连接的电路的电阻值为2KΩ、1KΩ或470Ω时，所述电动汽车处于电器供电模式；所述控制器1通过第五输出端25输出电器供电控制信号至供电单元，使所述供电单元进入电器供电流程。
本发明的又一实施例提供了一种双向充电机，包括如上所述的充电供电控制电路。
相应的由于本发明实施例的供电控制电路，应用于双向充电机上，因此，本发明实施例还提供了一种双向充电机，其中，上述供电控制电路所述实现实施例均适用于该双向充电机的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的另一实施例提供了一种电动汽车，包括如上所述的双向充电机。
本发明的上述实施例，通过在双向充电机内增加供电控制电路，从而实现了所述双向充电机在充电模式和供电模式的切换，同时使所述双向充电机能够直接给其他车辆供电，避免了通过充电宝充电时，受限于充电宝的功率；使具有所述双向充电机的电动汽车具有充电桩的功能；同时也避免了由于接插不实而造成过温，甚至着火的风险。
以上所述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，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种供电控制电路，应用于电动汽车上，其特征在于，所述电路包括：
开关单元、供电连接线路和控制器；其中，
所述开关单元包括与所述电动汽车的控制导引CP端连接的第一连接端、与所述控制器的第一输入端连接的第二连接端、分别与所述供电连接线路的输出端和所述控制器的第二输入端连接的第三连接端以及与所述控制器的第一输出端连接的控制端，且所述开关单元包括第一连接端与第二连接端连通的常闭状态和第一连接端与第三连接端连通的切换状态；
所述控制器的第二输出端与所述供电连接线路的输入端连接，所述控制器还分别与整车控制器、供电单元和充电单元连接；其中，
所述控制器用于根据第二连接端的电压、整车控制器发送的对外供电信号和与控制器连接确认CC端连接的电路的电阻值，判断所述电动汽车是否处于车辆供电模式；
当所述电动汽车处于车辆供电模式时，所述控制器还用于输出第一控制信号至所述开关单元的控制端，使所述开关单元由所述常闭状态切换为所述切换状态；以及进一步用于根据第三连接端的电压，输出控制信号至供电连接线路，使所述控制导引CP端输出车辆供电连接电压信号。
2.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述控制器进一步用于当检测到所述第二连接端无电压输入，且获取整车控制器发送的对外供电信号，与所述控制器连接确认CC端连接的电路的电阻值为第一电阻值时，所述电动汽车处于车辆供电模式。
3.根据权利要求2所述的供电控制电路，其特征在于，所述第一电阻值为680Ω、220Ω或100Ω。
4.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，当所述电动汽车处于车辆供电模式，且所述控制器控制所述开关单元切换为切换状态后，所述控制器用于输出第二控制信号至所述供电连接线路，使所述第三连接端的电压为第一电压值，当检测到所述第三连接端的电压值由第一电压值变化为待供电车辆的控制导引CP端接入后的第二电压值时，所述控制器输出第三控制信号至所述供电连接线路，使所述第三连接端的电压由第二电压值变为第三电压值；当检测到所述第三连接端的电压由所述第三电压值变化为与待供电车辆的控制导引CP端之间线路连通后的车辆供电连接电压信号后，所述控制器通过第四输出端发送一车辆供电控制信号给所述供电单元，使所述供电单元进入车辆供电流程。
5.根据权利要求4所述的供电控制电路，其特征在于，所述第一电压值为+12V；所述第二电压值为+9V；所述第三电压值为±9V脉冲电压；所述车辆供电连接电压信号为±6V脉冲电压。
6.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述供电连接线路包括：第一MOS管开关、第二MOS管开关和第一电阻；其中，所述第一MOS管开关的栅极和所述第二MOS管开关的栅极连接至所述供电连接线路的输入端，用于接收所述控制器输出的电压控制信号；所述第一MOS管开关的源极和所述第二MOS管开关的漏极分别通过所述第一电阻与所述供电连接线路的输出端连接；其中，所述供电连接线路包括所述第一MOS管开关导通、第二MOS管开关断开的第一状态；所述第一MOS管开关和所述第二MOS管开关交替循环导通的第二状态。
7.根据权利要求6所述的供电控制电路，其特征在于，所述供电连接线路还包括两个电压输入端，其中，第一电压输入端与所述第一MOS管开关的漏极连接，所述第一电压输入端输入的电压值为+12V；第二电压输入端与所述第二MOS管开关的源极连接，所述第二电压输入端输入的电压值为-12V。
8.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述控制器的第三输出端和第一输入端之间还接设有充电连接线路；所述控制器还用于当所述开关单元处于常闭状态时，检测所述第二连接端处的电压值，根据所述第二连接端处的电压值确定所述电动汽车处于充电模式时，输出第四控制信号至所述充电连接线路，使所述第二连接端的电压变化为与供电设备的控制导引CP端之间的线路连通后的充电连接电压信号；所述控制器检测到所述充电连接电压信号后，通过第五输出端发送一充电控制信号给所述充电单元，使所述充电单元进入充电流程。
9.根据权利要求8所述的供电控制电路，其特征在于，所述第二连接端处的电压值为±9V脉冲电压；所述充电连接电压信号为±6V脉冲电压。
10.根据权利要求8所述的供电控制电路，其特征在于，所述充电连接线路包括第三MOS管开关、第二电阻和第三电阻，其中，所述第二电阻的一端与所述第三MOS管开关的源极连接，另一端接地；所述第三电阻的一端与所述第三MOS管开关的漏极连接，并连接至所述充电连接线路的输出端，另一端接地；所述第三MOS管开关的栅极与所述充电连接线路的输入端连接，其中，所述充电连接线路包括第三MOS管开关断开的第三状态和第三MOS管开关导通的第四状态。
11.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述控制器的第一输入端通过一二极管与所述开关单元的第二连接端连接，且所述二极管的阳极与所述第二连接端连接，所述二极管的阴极与所述第一输入端连接。
12.一种双向充电机，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的供电控制电路。
13.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求12所述的双向充电机。
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