CN107492773A - 一种电动车用多功能充电线缆及电动车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动车用多功能充电线缆。所述线缆包括：线缆本体，与所述线缆本体相连的第一端及第二端，还包括智能控制模块，所述智能控制模块设置在所述线缆本体上，并能够根据所述第一端的充电输入信息及所述第二端的充电输出要求，将电流形式进行转换，以匹配所述第二端的输出要求。本发明的电动车用多功能充电线缆，能够解决车辆与不同的充电设备之间在充电输入输出上的匹配问题，有效提高充电效率。

Description

一种电动车用多功能充电线缆及电动车
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，特别是涉及一种电动车用多功能充电线缆及电动车。
背景技术
随着新能源汽车的提倡和发展，各汽车企业竞相开发新能源汽车。现有的充电方式，必须是在配备有充电桩或直流电源的场所为电动汽车进行充电。
在意外情况下，如在电动车中途电力用尽而进行车辆间相互救援时或是在家用电进行临时充电时，也因充电电流的输入输出不匹配原因难以实施。这些问题都直接限制了新能源汽车的发展。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动车用多功能充电线缆来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种电动车用多功能充电线缆，一种电动车用多功能充电线缆，包括线缆本体，与所述线缆本体相连的第一端及第二端，其特征在于，还包括智能控制模块，所述智能控制模块设置在所述线缆本体上，并能够根据所述第一端的充电输入信息及所述第二端的充电输出要求，将电流形式进行转换，以匹配所述第二端的输出要求。
具体地，所述第一端的充电输入信息及所述第二端的充电输出要求包括：电流形式、电流阈值、电压阈值、功率范围。电流形式包括但不限于电流的大小、交流还是直流、交流的频率、电压大小等参数。电流的大小例如可以进一步包括最大电流、最小电流、等效电流等。
具体地，所述智能控制模块具有通讯单元和电流转换单元。
具体地，所述电流转换单元包括一个HVDC转换单元与一个DC/AC转换单元。
具体地，所述智能控制模块上还具有温度-电流-电压探测单元，当温度、电流或电压超过相应临界点时进行报警。更具体地，可以根据温度和/或电流是否超过临界点及其持续的时间来进报警。例如，电流超过第一设定值，温度超过第二设定值，且工况持续的时间超过第三设定值，则进行报警。
具体地，所述充电线缆还包括转接头，所述第一端和所述第二端均能通过所述转接头与所述线缆本体相连，所述第一端及所述第二端与所述转接头以可拆卸方式连接。
具体地，在所述第一端和/或所述第二端处设置有端部连接器，所述端部连接器设置成用于接合所述充电插座的电插槽、以及设置成能够选择性地固定到充电插座，所述端部连接器包括：锁止钩，驱动把手以及锁组件，所述锁止钩铰接至端部连接器的主体，所述驱动把手与所述锁止钩传动连接，以驱使所述锁止钩绕着其铰接点转动，所述锁组件临近所述驱动把手设置，且包括锁体和钥匙，所述锁体能够在锁定所述驱动把手的锁定状态和解锁状态之间切换，所述钥匙用于驱动所述锁体进行所述切换。
具体地，所述锁止钩的数量为两个且以球铰方式连接至所述端部连接器的主体，两个锁止钩的铰接点之间的距离等于充电插座的宽度，且所述锁止钩为L形。
具体地，所述智能控制模块集成在所述端部连接器的壳体内。
具体地，所述线缆本体包括：火线、地线、零线以及一根LIN总线。
本发明还提供一种电动车，所述电动车包括如上所述的电动车用多功能充电线缆。
本发明提供的电动车用多功能充电线缆，通过智能控制模块的控制，能够解决不同的车辆与充电桩之间在充电输入输出上的匹配问题，有效提高充电效率；也能解决在意外情况下，电动车中途电力用尽而进行车辆间相互救援时充电输入输出的匹配问题，减少救援成本。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的电动车用多功能充电线缆的示意图。
图2是根据本发明另一实施例的电动车用多功能充电线缆的示意图。
图3是根据本发明一实施例的电动车用多功能充电线缆的充电示意图。
图4是根据本发明一实施例的转接头的示意图。
图5是根据本发明另一实施例的转接头的示意图。
附图标记：
1 线缆本体 7 电动汽车
2 第一端 8 供电设备
3 第二端 9 转接头
4 智能控制模块 2’ 第一端
5 充电接口 3’ 第二端
6 供电接口
具体实施方式
在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
图1是根据本发明一实施例的充电动车用多功能充电线缆的示意图。图2是根据本发明另一实施例的电动车用多功能充电线缆的示意图，其中智能控制模块为2个。图3是根据本发明一实施例的电动车用多功能充电线缆的充电示意图。图4是根据本发明实施例的转接头示意图。图5是根据本发明另一实施例的转接头示意图。
在图1所示的实施例中，根据本发明的电动车用多功能充电线缆，用于电动汽车与充电设备之间。充电设备可以是应急充电电动车,也可以是充电桩。所示的充电线缆包括：线缆本体1，与线缆本体1相连的第一端2及第二端3，还包括智能控制模块4，智能控制模块4设置在线缆本体1上，并能够根据第一端2的充电输入信息及第二端3的充电输出要求，将电流形式进行转换，以匹配第二端3的充电输出要求。具体地，智能模块4具有通讯单元和电流转换单元，当充电线缆正常连接形成充电回路时，智能模块4则通过通讯单元获取供电端及充电端的信息，并根据这些信息转换电流形式以匹配充电需求。
具体地，通讯单元也可与电动车的电池管理系统进行交互。可选的，智能控制模块4可以为两个，如图2所示，智能模块具有连接确认、漏电保护等控制功能。当充电发生在两辆电动车之间时候，这两个控制模块可以分别与两端电动车辆的电池管理系统进行通讯交互，以满足安全充电条件。交互的信息包括：电流形式、电流阈值、电压阈值、功率范围。
可选的，电流转换单元为HVDC转换单元。当电动车车车充电时，将集成有HVDC的多功能充电线缆用于两台电动汽车的快充方式，HVDC用于控制电压,具有防止充电过流，防止线缆烧毁等优点。HVDC转换单元接收到电动车电池管理系统(Battery ManagementSystem，简称BMS)系统发出的充电指令，将正常车辆的高压直流电源1转变为可充电的高压直流电源2，(例如，可将正常车辆的460V高压电转变为待充电车辆的420V高压电)，对待充电车辆持续进行充电，继而进行快速充电。其使用方式更加灵活，对于没有集成HVDC的电动车辆上也可进行充电，可广泛应用于普通电动车队间的充电自救等。
可以理解的是，在本发明中，HVDC转换单元例如是指能够在高压(例如220V至600V的范围内)进行直流电压转换的装置。HVDC转换单元能够根据外部指令(例如，通过LIN总线从BMS接收到的指令)，来调节在充电端输出的电压，或者甚至输出的电流或功率的大小。
可选的，电流转换单元也可以是DC/DC转换单元，以满足充电桩充电时的充电也可以是DC/AC转换单元，以满足车车充电时的快充口输出慢充口输入；还可以是AC/DC转换单元，以满足慢充口输出快充口输入。
可选的，所述电流转换单元包括一个HVDC转换单元与一个DC/AC转换单元。从而，即可以利用直流电源进行充电，也可以采用交流市电(220V，50Hz)进行充电。进一步地，还可以通过电流转换单元，有电动车的电池供电，对外输出所需要的直流电或交流电。从而，实现本发明电动车用多功能充电线缆的更多功能。
具体地，智能控制模块4上还具有温度-电流-电压探测单元，当充电温度过高或是电流电压超过临界点时进行报警。这样，可进一步保证电动车充电时的安全性。
当充电发生在电动车和充电桩之间时，如图3所示，充电线缆1的第一端2与充电桩8的充电接口6相连，充电线缆1的第二端3与待充电电动车7的充电插口5相连。充电线缆1上的智能控制模块4可对温度、电压、电流实时智能监测预警，进一步增强充电安全性。
本发明的电动车用多功能充电线缆，通过智能控制模块的控制，就能够解决不同的车辆与充电设备(可以是充电桩或救援车)之间在充电输入输出上的匹配问题，有效提高充电效率，以实现通过外部直流电或者其他电动车直接对需要充电电动车进行充电，从而有效解决电动车与充电设备的问题，能适应电动车与充电桩或充电汽车之间充电匹配的难题。
当然，充电线缆的第一端和第二端可以是相同的。但是，为了电动车与不同的供电端口之间的匹配问题，本发明还进一步改进了充电线缆，设计了一种可拆卸的充电插头，即充电线缆的第一端及第二端通过转接头与线缆本体相连。具体地，充电线缆的第一端及第二端与转接头可拆卸连接。具体的，充电线缆的第一端及第二端可以为多个，能适配各种充电接口。参见图4和图5所示，充电线缆包括转接头9，第一端2’和第二端3’均能通过转接头9与线缆本体1相连。这样，也能解决在车车充电时，由于不同的车辆直接充电插头接口形式不匹配而难以实施充电的问题，提高了电动车充电接口的匹配度。
具体地，所述转接头具有锁紧装置，能防止因外力而使得充电行为突然断开。同时，当插头与车辆插座插合时，通过互锁或其他控制措施使车辆处于不可行驶状态。当操作者进行充电设置时，BMS通过检测满电车辆充电口插头电压值判断车辆插头与车辆插座是否已完全连接。
本发明还提供一种电动车，包括如以上所述的多功能充电线缆。该充电车可以通过充电线缆实现与不同的充电桩或充电救援车进行充电。
具体的，当电动车需要充电救援时，通过控制两台电池车辆的钥匙门信号，打到ON档状态，为车辆持续提供低压电，保证了两台电动汽车的BMS保持常电和通讯的状态。同时，通过充电线匹配连接两台车辆的快充口。充电过程中，两台车的电池管理系统BMS可与充电线缆的智能控制模块进行通讯，最终实现电流转换，完成充电。
在充电时，车辆操作者可能长时间不在车辆附近，从而，其他人可能从车辆拔下电动车用多功能充电线缆而拿走线缆，或用该线缆给其他电动车进行充电。因此，有利的是，在所述电动车用多功能充电线缆上设置锁紧装置来防止未被授权人员从车辆拔下电动车用多功能充电线缆。
在一个未图示的优选实施例中，所述电动车具有充电插座。可以理解的是，该充电插座可以仅仅能够用于对其他电动车充电(供电)，或者仅仅能够用于对本电动车充电(取电)，还可以设置为即可以用于对其他电动车充电，也可以用于对本电动车充电。进一步地，供电口与取电口可以独立设置，也可以设置为同一个插口(共用插口)。在设置为同一个插口的情况下，车载控制系统根据本车动力电池的荷电状态和/或操作者的指令，来确定该共用插口是对外供电，还是从外部取电。
所述多功能充电线缆的线缆本体在所述第一端及第二端之前延伸，且所述第一端和/或第二端与所述充电插座连接。在常规使用状态下，所述多功能充电线缆的第一端与电源(例如充电桩或墙上插座)连接，第二端与待充电电动车连接。在应急使用状态下，所述多功能充电线缆的第一端与供电的电动车连接，第二端与待充电电动车连接。
在所述第一端和或所述第二端处设置有端部连接器，所述端部连接器设置成用于接合所述充电插座的电插槽、以及设置成能够选择性地固定到所述充电插座。
所述端部连接器包括：锁止钩，驱动把手以及锁组件。可以理解的是，所述锁止钩，驱动把手以锁组件组成锁紧装置，用于将所述端部连接器锁定连接至所述充电插座。具体地，所述锁止钩铰接至端部连接器的主体，例如，端部连接器的壳体。有利的是，所述锁止钩以球铰方式铰接至端部连接器的壳体。所述驱动把手与所述锁止钩传动连接，从而，能够驱使所述锁止钩绕着其铰接点转动。有利的是，所述驱动把手通过连杆与所述锁止钩传动连接。所述锁组件临近所述驱动把手设置，包括锁体和钥匙，所述锁体能够在锁定所述驱动把手的锁定状态和解锁状态之间切换，所述钥匙用于驱动所述锁体进行所述切换。
在一个具体实施例中，锁止钩大体为L形。但是本发明不限于此。例如，锁止钩也可以大体为C形。
在另一个具体实施例中，锁止钩为两个。两个锁止钩的铰接点之间的距离等于充电插座外壳的宽度。
在一个可选实施例中，所述智能控制模块集成在所述端部连接器的壳体内。从而，所述车用多功能充电线缆在一端处具有较大的尺寸；可以在一端处设置绞盘来实现线缆的卷收。此外，所述端部连接器的壳体较大，从而能够位置设置更高的强度，以避免在锁止时被强行取下。另一个有利的优选在于，可以打开车辆的充电口盖，将端部连接器与车辆的充电插座结合后，再关闭并锁上充电口盖，防止取下所述车用多功能充电线缆。可以理解的是，在充电口盖上，或充电口盖与车辆外壳之间设置有较小的间隙，容许所述车用多功能充电线缆的线缆主体穿过。而该间隙不足以让所述端部连接器的壳体通过。
在一个可选实施例中，具体地，所述线缆本体包括：火线、地线、零线以及一根LIN总线。从而，通过线缆本体能够同时进行通讯，无需再设置其他的通讯线路，有利于简化充电操作。此外，LIN总线只需要一条线路，且其工作电压较高，不容易受到高压动力线路的影响。
本发明提供的车用多功能充电线缆及具有其的电动车，通过多功能充电线缆能匹配不同的电动车，可以满足电动车之间互充的要求，在一定程度上克服充电桩等基础设施不足的缺点，有利于促进电动车的发展。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电动车用多功能充电线缆，包括线缆本体，与所述线缆本体相连的第一端及第二端，其特征在于，还包括智能控制模块，所述智能控制模块设置在所述线缆本体上，并能够根据所述第一端的充电输入信息及所述第二端的充电输出要求，将电流形式进行转换，以匹配所述第二端的输出要求。
2.如权利要求1所述的电动车用多功能充电线缆，其特征在于，所述智能控制模块具有通讯单元和电流转换单元。
3.如权利要求2所述的电动车用多功能充电线缆，其特征在于，所述电流转换单元包括一个HVDC转换单元与一个DC/AC转换单元。
4.如权利要求2所述的电动车用多功能充电线缆，其特征在于，所述智能控制模块上还具有温度-电流-电压探测单元，当温度、电流或电压超过临界点时进行报警。
5.如权利要求1所述的电动车用多功能充电线缆，其特征在于，所述充电线缆还包括转接头，所述第一端和所述第二端均能通过所述转接头与所述线缆本体相连，所述第一端及所述第二端与所述转接头以可拆卸方式连接。
6.如权利要求1所述的电动车用多功能充电线缆，其特征在于，在所述第一端和/或所述第二端处设置有端部连接器，所述端部连接器设置成用于接合所述充电插座的电插槽、以及设置成能够选择性地固定到充电插座，所述端部连接器包括：锁止钩，驱动把手以及锁组件，所述锁止钩铰接至端部连接器的主体，所述驱动把手与所述锁止钩传动连接，以驱使所述锁止钩绕着其铰接点转动，所述锁组件临近所述驱动把手设置，且包括锁体和钥匙，所述锁体能够在锁定所述驱动把手的锁定状态和解锁状态之间切换，所述钥匙用于驱动所述锁体进行所述切换。
7.如权利要求6所述的电动车用多功能充电线缆，其特征在于，所述锁止钩的数量为两个且以球铰方式连接至所述端部连接器的主体，两个锁止钩的铰接点之间的距离等于充电插座的宽度，且所述锁止钩为L形。
8.如权利要求6所述的电动车用多功能充电线缆，其特征在于，所述智能控制模块集成在所述端部连接器的壳体内。
9.如权利要求1-8中任一项所述的电动车用多功能充电线缆，其特征在于，所述线缆本体包括：火线、地线、零线以及一根LIN总线。
10.一种电动车，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的电动车用多功能充电线缆。
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