CN107825969B - 电动汽车充电枪头电子锁控制方法、装置以及电子锁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电动汽车充电枪头电子锁控制方法、装置以及电子锁装置,当系统电源失电或者整车控制器没有一路与电子锁解锁相关的有源开出时,控制模块输出电子锁解锁控制信号。因此,当系统电源失电或者整车控制器没有一路与电子锁解锁相关的有源开出时,仍旧能够对电子锁进行控制,不管此时电动汽车是否充电完成,都可以控制电子锁解锁,保证电动汽车与电网断开连接,使充电枪头能够从电动汽车上顺利拔出,进而使用户能够继续使用电动汽车,提升用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车充电枪头电子锁控制方法、装置以及电子锁装置。
背景技术
在低碳环保、绿色出行的大环境下,越来越多的家庭选择电动汽车作为代步工具,电动汽车充电的安全性、可靠性成为用户首要考虑的问题。目前绝大多数电动汽车是通过充电枪与电网连接进行充电,充电枪的安全可靠运行对电动汽车充电系统尤为重要,因此新国标提出对充电枪头电子锁及温度进行控制,保证充电系统的安全靠运行。
如图1所示,电子锁具有两个信号输入端LOCKA和LOCKB,其中,LOCKA为正输入端,LOCKB为负输入端,通过给这两个信号输入端相应的控制信号实现电子锁的锁止和解锁,即当输入给电子锁一定电压的正向脉冲时,通常情况下是正12V脉冲时,电子锁锁止,当输入给电子锁一定电压的反向脉冲时,电子锁解锁。即当输入给LOCKA的电压信号大于输入给LOCKB的电压信号时,比如当输入给LOCKA的电压信号为+12V,输入给LOCKB的电压信号为0V时,或者输入给LOCKA的电压信号为0V,输入给LOCKB的电压信号为-12V时,相当于给电子锁输入正向脉冲;当输入给LOCKA的电压信号小于输入给LOCKB的电压信号时,比如当输入给LOCKA的电压信号为0V,输入给LOCKB的电压信号为+12V时,或者输入给LOCKA的电压信号为-12V,输入给LOCKB的电压信号为0V时,相当于给电子锁输入反向脉冲。
目前充电枪头电子锁控制电路还存在如下问题:1、电子锁控制电路基于系统带电时对电子锁控制,当系统电源突然失电,或整车控制器没有一路与电子锁解锁控制相关的有源开出时,就无法对电子锁进行控制,此时若电动汽车充电未完成,那么,电子锁就无法解锁,用户就无法断开电动汽车与电网的连接,进而无法继续使用电动汽车;2、若系统电源运行正常,电动汽车充电完成时整车控制器结束上述一路有源开出,电子锁解锁,在电子锁解锁过程中,若此时有外力干扰充电枪头,电子锁就会解锁失败,进而出现与上述第1个问题相同的问题。无论哪种原因导致的解锁失败,充电枪头无法从电动汽车上顺利拔出,造成不好的用户体验。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车充电枪头电子锁控制方法,用以解决系统电源失电或整车控制器没有一路与电子锁解锁控制相关的有源开出时,若电动汽车充电未完成,电子锁就无法解锁的问题。本发明同时提供一种电动汽车充电枪头电子锁控制装置和一种电子锁装置。
为实现上述目的,本发明的方案包括一种电动汽车充电枪头电子锁控制方法,包括以下步骤:(1)检测系统电源以及整车控制器的一路与电子锁解锁控制相关的有源开出;(2)当系统正常时,电子锁处于锁止状态,当系统电源失电或者整车控制器没有所述有源开出时,控制电子锁解锁。
本发明提供的电动汽车充电枪头电子锁控制方法中,首先检测系统电源以及整车控制器的一路与电子锁解锁控制相关的有源开出,当系统正常时,电子锁处于锁止状态,更重要的是,当系统电源失电或者整车控制器没有上述有源开出时,给电子锁一个解锁控制信号,控制电子锁解锁。因此,当系统电源突然失电或者整车控制器没有上述有源开出时,仍旧能够对电子锁进行控制,不管此时电动汽车是否充电完成,都可以控制电子锁解锁,保证电动汽车与电网断开连接,使充电枪头能够从电动汽车上顺利拔出,进而使用户能够继续使用电动汽车,提升用户体验。
由于电动汽车在充电完成时,整车控制器结束上述有源开出,那么,充电完成时系统状态就为整车控制器没有有源开出、且系统电源有电,那么,当整车控制器没有有源开出、且系统电源有电时,延时设定时间后,再次输出电子锁解锁控制信号,即给出第二路解锁脉冲,当第一次解锁过程中因外在因素,比如有外力干扰充电枪头,而导致解锁失败时,延时一定时间后再给一个解锁脉冲,对电子锁再次进行解锁控制,保证电子锁的可靠解锁。
本发明还提供一种电动汽车充电枪头电子锁控制装置,包括控制模块,所述控制模块具有用于检测系统电源是否失电和/或整车控制器是否有一路与电子锁解锁控制相关的有源开出的检测端口,当系统正常时,电子锁处于锁止状态,当系统电源失电或者整车控制器没有所述有源开出时,控制模块输出电子锁解锁控制信号。
当整车控制器没有所述有源开出、且系统电源有电时,延时设定时间后,控制模块再次输出电子锁解锁控制信号。
所述控制装置还包括用于检测充电枪正负极柱温度的温度检测模块,所述控制模块采样连接所述温度检测模块,当检测出的温度信号大于设定温度阈值时,控制模块输出用于切断充电电源的控制信号。
所述控制模块包括整车控制器、主控制器和电子锁控制器,所述主控制器与所述整车控制器和电子锁控制器通讯连接,所述电子锁控制器具有所述检测端口,电子锁控制器根据系统电源是否有电而输出相应的控制信号;温度检测模块将检测出的温度信号输出给主控制器,主控制器将温度信号上传给整车控制器,整车控制器根据温度信号满足的条件相应输出所述用于切断充电电源的控制信号。
本发明还提供一种电子锁装置,包括电子锁和控制装置,所述控制装置包括控制模块,所述控制模块具有用于检测系统电源是否失电和/或整车控制器是否有一路与电子锁解锁控制相关的有源开出的检测端口,当系统正常时,电子锁处于锁止状态,当系统电源失电或者整车控制器没有所述有源开出时,控制模块输出电子锁解锁控制信号。
当整车控制器没有所述有源开出、且系统电源有电时,延时设定时间后,控制模块再次输出电子锁解锁控制信号。
所述控制装置还包括用于检测充电枪正负极柱温度的温度检测模块,所述控制模块采样连接所述温度检测模块,当检测出的温度信号大于设定温度阈值时,控制模块输出用于切断充电电源的控制信号。
所述控制模块包括整车控制器、主控制器和电子锁控制器,所述主控制器与所述整车控制器和电子锁控制器通讯连接,所述电子锁控制器具有所述检测端口,电子锁控制器根据系统电源是否有电而输出相应的控制信号;温度检测模块将检测出的温度信号输出给主控制器,主控制器将温度信号上传给整车控制器,整车控制器根据温度信号满足的条件相应输出所述用于切断充电电源的控制信号。
附图说明
图1是电子锁整体结构简图;
图2是电子锁控制方法的流程图;
图3是电子锁控制装置整体结构原理图;
图4是电子锁控制装置的一种具体实施方式的结构原理图。
具体实施方式
一种电动汽车充电枪头电子锁控制方法,如图2所示,包括以下步骤:(1)检测系统电源以及整车控制器的一路与电子锁解锁控制相关的有源开出;(2)当系统正常时,电子锁处于锁止状态,当系统电源失电或者整车控制器没有所述有源开出时,控制电子锁解锁。
基于上述基本技术方案,以下分别给出电动汽车充电枪头电子锁控制装置实施例和电子锁装置实施例。
电子锁装置实施例
本实施例提供一种电子锁装置,包括两部分,分别是电子锁和控制装置,控制装置用于控制电子锁,因此,该电子锁装置为一种具有特定控制装置的电子锁。本实施例中,电子锁以电动汽车充电枪头电子锁为例。由于电子锁属于常规技术,并且本发明的发明点也不在电子锁上,因此,本实施例就不对电子锁本身做详细描述,仅对电子锁控制装置进行具体说明。
如图3所示,控制装置包括控制模块,该控制模块具有用于检测系统电源是否失电和/或整车控制器是否有一路与电子锁解锁控制相关的有源开出的检测端口,通常情况下,系统电源为12V电源,整车控制器的一路有源开出为+12V,并且控制模块还控制连接电子锁。控制模块实时检测系统电源和整车控制器的一路有源开出,当系统正常时,电子锁处于锁止状态;当系统电源失电或者整车控制器没有上述有源开出时,控制模块输出电子锁解锁控制信号,控制电子锁解锁。
进一步地,由于电动汽车在充电完成时,整车控制器发出充电完成指令,结束+12V有源开出,那么,充电完成时系统状态就为整车控制器没有有源开出、且系统电源有电,那么,当系统电源有电、且整车控制器结束+12V有源开出时,控制模块发出一路解锁脉冲,并且延时设定时间后,比如2s后,控制模块再次输出电子锁一个解锁控制信号,即给出第二路解锁脉冲。当第一次解锁过程中因外在因素,比如有外力干扰充电枪头,而导致解锁失败时,延时一定时间后再给一个解锁脉冲,对电子锁再次进行解锁控制,保证电子锁的可靠解锁。
通过上述可知,控制模块有两种形式,一种是控制器类,利用控制器中加载的软件程序实现锁止和解锁控制,因此,上述锁止控制过程、解锁控制过程以及二次解锁控制过程对应的控制策略均以软件程序的形式存储在控制器中;另一种是硬件电路类,通过搭建硬件电路,利用各元器件的关系实现锁止控制、解锁控制以及二次解锁控制。
本实施例中,控制模块以控制器为例。控制模块可以只由一个控制器构成,所有的控制均由该控制器完成,但是,工作负担较重;也可以由多个控制器构成,这些控制器配合运行来实现控制,相应地,各控制器的工作负担较轻。本实施例中,控制模块分为三部分,如图4所示,控制模块包括整车控制器、主控制器和电子锁控制器,其中,主控制器采用STM32系列MCU,以下简称为MCU,MCU与整车控制器和电子锁控制器通讯连接,其中,MCU与整车控制器之间通过CAN通讯模块实现一路CAN通讯,同时通过232通讯模块实现一路232通讯。本实施例中,系统电源由整车控制器检测,整车控制器的一路12V有源开出由电子锁控制器的检测端口进行检测,作为电子锁的控制信号,整车控制器检测系统电源是否有电,电子锁控制器根据整车控制器是否有12V有源开出而输出相应的控制信号:当系统电源失电或者整车控制器没有有源开出时,电子锁控制器控制电子锁解锁。并且,当整车控制器没有有源开出、且系统电源有电时,电子锁控制器给MCU一路开入信号,MCU接收到开入信号时,延迟设定时间后输出一路驱动信号,驱动电子锁控制器输出第二路解锁控制信号。
为了保证充电安全,装置还包括温度检测模块,在充电枪正负极柱上设置有充电枪头温度传感器,充电枪头温度传感器输出连接温度检测模块,温度检测模块接收充电枪正负极柱温度的模拟量信息,并转换为0-3.3V的电压值传送给MCU,MCU接收到温度信息后进行ADC转换,转换为温度数字量,通过232通讯模块或CAN通讯模块将温度信息对上通讯,将温度值上传给整车控制器,整车控制器对温度值进行比较并判断是否切断充电电源,当温度值大于设定温度阈值时,整车控制器输出一个控制信号来切断充电电源,保证充电安全。
另外,装置还包括外部存储器E2ROM和地址设置模块,MCU直接连接外部存储器E2ROM和地址设置模块。外部存储器E2ROM用来存储正负极柱温度检测的矫正系数,并根据矫正系数对采样到的温度值进行矫正,提高温度采样精度。地址设置模块选用SW DS-04-V拨码开关,最多可设置16位地址,用于兼容多个充电枪同时充电的多充系统。
电子锁控制装置实施例
本实施例提供一种电子锁控制装置,由于该控制装置在电子锁装置实施例中已给出了详细地描述,本实施例就不再具体说明。
Claims (8)
1.一种电动汽车充电枪头电子锁控制装置,其特征在于,包括控制模块,所述控制模块具有用于检测系统电源是否失电和/或整车控制器是否有一路与电子锁解锁控制相关的有源开出的检测端口,所述控制模块包括整车控制器、主控制器和电子锁控制器,所述主控制器与所述整车控制器和电子锁控制器通讯连接,所述电子锁控制器具有所述检测端口;系统电源由整车控制器检测,整车控制器的一路12V有源开出由电子锁控制器的检测端口进行检测,作为电子锁的控制信号,整车控制器检测系统电源是否有电,电子锁控制器根据整车控制器是否有12V有源开出而输出相应的控制信号:当系统正常时,电子锁处于锁止状态,当系统电源失电或者整车控制器没有所述有源开出时,电子锁控制器输出电子锁解锁控制信号;
当整车控制器没有所述有源开出、且系统电源有电时,延时设定时间后,主控制器再次输出电子锁解锁控制信号。
2.根据权利要求1所述的电动汽车充电枪头电子锁控制装置,其特征在于,所述控制装置还包括用于检测充电枪正负极柱温度的温度检测模块,所述控制模块采样连接所述温度检测模块,当检测出的温度信号大于设定温度阈值时,控制模块输出用于切断充电电源的控制信号。
3.根据权利要求2所述的电动汽车充电枪头电子锁控制装置,其特征在于,温度检测模块将检测出的温度信号输出给主控制器,主控制器将温度信号上传给整车控制器,整车控制器根据温度信号满足的条件相应输出所述用于切断充电电源的控制信号。
4.一种采用如权利要求1中所述的电动汽车充电枪头电子锁控制装置的电动汽车充电枪头电子锁控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)检测系统电源以及整车控制器的一路与电子锁解锁控制相关的有源开出;
(2)当系统正常时,电子锁处于锁止状态,当系统电源失电或者整车控制器没有所述有源开出时,控制电子锁解锁。
5.根据权利要求4所述的电动汽车充电枪头电子锁控制方法,其特征在于,当整车控制器没有所述有源开出、且系统电源有电时,延时设定时间后,再次输出电子锁解锁控制信号。
6.一种电子锁装置,包括电子锁,其特征在于,还包括控制装置,所述控制装置包括控制模块,所述控制模块具有用于检测系统电源是否失电和/或整车控制器是否有一路与电子锁解锁控制相关的有源开出的检测端口,所述控制模块包括整车控制器、主控制器和电子锁控制器,所述主控制器与所述整车控制器和电子锁控制器通讯连接,所述电子锁控制器具有所述检测端口;系统电源由整车控制器检测,整车控制器的一路12V有源开出由电子锁控制器的检测端口进行检测,作为电子锁的控制信号,整车控制器检测系统电源是否有电,电子锁控制器根据整车控制器是否有12V有源开出而输出相应的控制信号:当系统正常时,电子锁处于锁止状态,当系统电源失电或者整车控制器没有所述有源开出时,电子锁控制器输出电子锁解锁控制信号;
当整车控制器没有所述有源开出、且系统电源有电时,延时设定时间后,主控制器再次输出电子锁解锁控制信号。
7.根据权利要求6所述的电子锁装置,其特征在于,所述控制装置还包括用于检测充电枪正负极柱温度的温度检测模块,所述控制模块采样连接所述温度检测模块,当检测出的温度信号大于设定温度阈值时,控制模块输出用于切断充电电源的控制信号。
8.根据权利要求7所述的电子锁装置,其特征在于,温度检测模块将检测出的温度信号输出给主控制器,主控制器将温度信号上传给整车控制器,整车控制器根据温度信号满足的条件相应输出所述用于切断充电电源的控制信号。
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