CN110588426A - 一种电动汽车充电盖的控制方法及充电插座 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动汽车充电盖的控制方法及充电插座，所述充电插座包括插套、触发开关、控制器和射频通信模块，触发开关设于插套的E孔底部，在插头完全插入插套时闭合，触发开关一端接往地线，另一端接往控制器的高电平端口；控制器的输出端口与射频通信模块相连。所述控制方法包括获取充电插座的状态信息；判断所述状态信息是否满足充电盖开启条件；若满足，控制充电盖开启。本发明简化了电动汽车的充电步骤，将“充电枪电源插头插入充电插座”的动作作为开始充电的触发条件，不需要用户手动发出开启充电盖的指令，改善了充电步骤繁琐的问题，可提高用户的充电体验。

Description

一种电动汽车充电盖的控制方法及充电插座

技术领域

本发明涉及一种电动汽车充电盖的控制方法，IPC分类可属于B60R16/02。

背景技术

随着电动汽车在国际和国内的普及，用户对电动汽车充电的自动化程度要求越来越高。然而，目前传统的开启充电盖的方式是采用机械电子结合的控制，驾驶员需按下车内的按钮，充电盖受电驱动弹簧机械推动开启，使用完毕之后手动关闭，完全依赖人工操作，自动化程度低。中国专利申请CN106347250A公开了一种汽车充电盖的控制器及方法，需用户使用遥控钥匙开启充电盖，智能性和便捷性仍有不足。

有关术语参考国家标准GBT 18487.1-2015《电动汽车传导充电系统第1部分通用要求》和GBT 20234.1-2015《电动汽车传导充电用连接装置第1部分通用要求》、GB 1002-2008《家用和类似用途单相插头插座型式、基本参数和尺寸》、GB 2099.1-2008《家用和类似用途插头插座第1部分：通用要求》和GB 2099.2-2012《家用和类似用途插头插座第2部分：器具插座的特殊要求》，有关公知常识可参考机械工业出版社出版的《机械工程手册》和《电机工程手册》。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动汽车充电盖的控制方法，改善传统充电操作繁琐的问题，并提供与此相应的一种电动汽车充电插座。

为实现上述目的，本发明的一种电动汽车充电盖的控制方法，采用了如下技术方案：

a)获取充电插座的状态信息；

b)判断所述状态信息是否满足充电盖开启条件；

c)若满足，控制充电盖开启。

所述获取充电插座的状态信息包括：运行控制器，获取表达充电枪电源插头是否插入充电插座的状态信息的电平信号。

所述判断所述状态信息是否满足充电盖开启条件包括：运行控制器，若所述电平信号符合预设条件，则判断充电枪电源插头已插入充电插座，满足充电盖开启条件。

进一步地，所述电平信号符合预设条件，包括：若所述电平信号为高电平，则判断为充电枪电源插头未插入充电插座，不满足充电盖开启条件；若所述电平信号为低电平，则判断为充电枪电源插头已插入充电插座，满足充电盖开启条件。

所述控制充电盖开启，包括：运行射频通信模块，向电动汽车发出开启充电盖的指令信息。

进一步地，所述控制充电盖开启前，还包括步骤b’)检测充电插座是否正在供电；若所述充电插座不处于供电状态，则执行所述控制充电盖开启的步骤；若所述充电插座处于供电状态，则不执行控制充电盖开启的步骤。

进一步地，所述检测充电插座是否正在供电，包括：运行电流检测模块，若检测到充电插座已输出电流，则所述检测充电插座正在供电；若检测到充电插座没有输出充电电流，则所述检测充电插座不在供电。

进一步地，所述运行射频通信模块，向电动汽车发出开启充电盖的指令信息，所述指令信息包含充电插座的身份信息，以用作电动汽车和充电插座的识别匹配。

本发明的另一实施例提出一种电动汽车充电插座，包括插套、触发开关、控制器和射频通信模块，触发开关设于插套的E孔底部，在插头完全插入插套时闭合，触发开关一端接往地线，另一端接往控制器的高电平端口；控制器的输出端口与射频通信模块相连。

控制器存储并执行以下程序：获取表达充电枪电源插头是否插入充电插座的状态信息的电平信号；若所述电平信号符合预设条件，则判断充电枪电源插头已插入充电插座，满足充电盖开启条件，运行射频通信模块并向射频通信模块发出开启充电盖的指令信息；射频通信模块执行以下程序：向电动汽车发出开启充电盖的指令信息。

进一步地，所述充电插座还包括电流检测模块，用于检测火线上的输出电流；所述电流检测模块，包括电流互感器、电阻和运算放大器；电流互感器两端与电阻R2并联后，分别经电阻R3接往运算放大器的反相输入端，经电阻R4接往运算放大器的同相输入端；所述反相输入端经电阻R5接往运算放大器的输出端；所述同相输入端经电阻R6接往直流电源电压；所述输出端经电阻R7接往控制器的电流检测端口。

控制器还存储并执行以下程序：检测充电插座是否已输出电流；若所述充电插座不在输出电流，则满足所述充电盖开启条件。

本发明技术方案简化了电动汽车的充电步骤，将“充电枪电源插头插入充电插座”的动作作为开始充电的触发条件，不需要用户手动发出开启充电盖的指令，改善了充电步骤繁琐的问题，可提高用户的充电体验。

本发明用电平信号表达“充电枪电源插头插入充电插座”的机械连接信息，简单有效地实现机械信号到电信号的转化，便于控制器识别和处理，方案容易实现且可靠性高。

本发明还通过检测充电插座是否正在供电来判断是否满足充电盖开启条件，优化了运行射频通信模块的逻辑，在充电插座已输出电流的情况下，充电盖必然处于开启状态，射频通信模块不需要继续发送指令，减少无效信息对电动汽车的干扰，防止错误控制非目标电动汽车。

附图说明

图1是实施例1的部分电路结构示意图；

图2是实施例1的电流检测模块的电路原理图；

图3是实施例2的主要步骤流程图；

图4是实施例2的全步骤流程图。

具体实施方式

实施例1

如图1，本实施例提出一种电动汽车充电插座，包括插套、触发开关、控制器、射频通信模块和电流检测模块(未于图1示出)。

插套至少包含一组插孔，每组插孔由L孔、N孔、E孔组成。

触发开关在本实施例中具体为轻触开关SW1(也可以用弹片代替)，设于所述E孔的底部。在插头完全插入插套时，插头的PE脚下压轻触开关SW1的按钮使所述轻触开关SW1闭合。轻触开关SW1一端接往地线PE，另一端接往控制器的高电平端口。

控制器MCU具有高电平端口P0、输出端口I/O和电流检测端口ADC。高电平端口P0除了与轻触开关SW1连接外，还与直流电源电压VCC1连接。直流电源电压VCC1提供高电平信号，所述高电平信号为3.3V电压。高电平端口P0还经电容C1与地线PE连接，电容C1起稳压作用。在本实施例中，控制器MCU可具体选用ST的STM32F103C8T7TR芯片。

射频通信模块与电动汽车通信连接，硬件上与输出端口I/O连接。在本实施例中射频通信模块可具体选用433MHz无线模块SI4432。

如图2，电流检测模块在本实施例中具体为一电路结构，包括：电流互感器两端与电阻R2并联后，分别经电阻R3接往运算放大器的反相输入端，经电阻R4接往运算放大器的同相输入端；所述反相输入端经电阻R5接往运算放大器的输出端；所述同相输入端经电阻R6接往直流电源电压VCC2；所述输出端经电阻R7接往电流检测端口ADC。

具体地，R3＝R4，R5＝R6。

当无电流输出时，电流检测模块的输出电压为直流电源电压VCC2。

当有电流输出时，电流检测互感器检测到的电流为I，电流检测模块的输出电压为

控制器MCU的电流检测端口ADC通过检测这两个电压来判断是否有充电电流输出。

在本实施例中，电流互感器可具体选用圣鸿的SCT2021B-20A/10mA，运算放大器可具体选用ST的TL082。除自行搭建电路形成电流检测模块，也可采用现成的功能模块实现相同效果，如iReader/IM1253B交直流计量模块。

实施例2

如图3和图4，本实施例提出的一种电动汽车充电盖的控制方法，可通过实施例1提出的电动汽车充电插座实现，为控制器MCU存储并执行、射频通信模块执行的程序的流程。

本实施例包括以下步骤：

a)获取充电插座的状态信息。

所述充电插座的状态信息包括：表达充电枪电源插头是否插入充电插座的状态信息的电平信号。本实施例通过充电枪电源插头插入充电插座的动作触发电平信号的改变，从而使控制器获得充电插座的状态信息。

当充电枪电源插头未插入充电插座时，轻触开关SW1断开，直流电源电压VCC1到轻触开关SW1的电流分路断开，高电平端口P0接收到直流电源电压VCC1提供的高电平信号。当充电枪电源插头插入充电插座时，轻触开关SW1闭合，直流电源电压VCC1到轻触开关SW1的电流分路通路，直流电源电压VCC1提供的高电平信号经轻触开关SW1流入地线PE，高电平端口P0接地，因此高电平端口P0得到低电平信号。

b)判断所述状态信息是否满足充电盖开启条件。

预先对控制器MCU进行设置：若高电平端口P0得到高电平信号，则判断当前所述状态信息不满足充电盖开启条件；若高电平端口P0得到低电平信号，则判断当前所述状态信息满足充电盖开启条件。

b’)若满足，检测充电插座是否正在供电。

当控制器MCU判断当前所述状态信息不满足充电盖开启条件时，不执行该步骤。当控制器判断当前所述状态信息满足充电盖开启条件时，运行电流检测模块，对火线上的输出电流进行检测。火线上检测到输出电流，说明充电插座正在输出充电电流。若检测到充电插座正在输出充电电流，则所述充电插座正在供电。在这种情况下，不执行所述控制充电盖开启的步骤；若检测到充电插座没有输出充电电流，则所述充电插座不在供电。在这种情况下，执行所述控制充电盖开启的步骤。

步骤b’)为优化设计，取消该步骤并不影响本发明解决主要技术问题的效果。

c)控制充电盖开启。

当控制器MCU判断当前所述状态信息不满足充电盖开启条件时，射频通信模块关闭，不向电动汽车发出开启充电盖的指令信息。当控制器MCU判断当前所述状态信息满足充电盖开启条件且充电插座不在供电时，射频通信模块开启，并向电动汽车发出开启充电盖的指令信息。所述指令信息包含充电插座的身份信息，以用作电动汽车和充电插座的识别匹配。每个充电插座具有独立且唯一的身份码，电动汽车成功识别所述身份码后，开启充电盖。该射频识别技术为现有技术，本说明书不对此赘述。

尽管以上已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。例如，本发明技术方案使用的控制器、射频通信模块和电流检测模块不限于这些名称分立的产品，也可以是汇集了3者或其中二者的功能于一个元器件或电路板上的电路构造。

Claims (9)

1.一种电动汽车充电盖的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)获取充电插座的状态信息；

b)判断所述状态信息是否满足充电盖开启条件；

c)若满足，控制充电盖开启；

所述充电插座的状态信息包括：表达充电枪电源插头是否插入充电插座的状态信息的电平信号。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述判断所述状态信息是否满足充电盖开启条件包括：运行控制器，若所述电平信号符合预设条件，则判断充电枪电源插头已插入充电插座，满足充电盖开启条件。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述电平信号符合预设条件，包括：若所述电平信号为高电平，则判断为充电枪电源插头未插入充电插座，不满足充电盖开启条件；若所述电平信号为低电平，则判断为充电枪电源插头已插入充电插座，满足充电盖开启条件。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制充电盖开启，包括：运行射频通信模块，向电动汽车发出开启充电盖的指令信息。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述运行射频通信模块，向电动汽车发出开启充电盖的指令信息，所述指令信息包含充电插座的身份信息，以用作电动汽车和充电插座的识别匹配。

6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，在所述控制充电盖开启前，还包括步骤b’)检测充电插座是否正在供电；若所述充电插座不处于供电状态，则执行所述控制充电盖开启的步骤；若所述充电插座处于供电状态，则不执行控制充电盖开启的步骤。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述检测充电插座是否正在供电，包括：电流输出检测装置，若其检测到充电插座已输出电流，则所述检测结果为充电插座正在供电；若检测到充电插座没有输出电流，则所述检测结果为充电插座不在供电。

8.一种应用权利要求1-7中任一项所述控制方法的电动汽车充电插座，包括插套、触发开关、控制器和射频通信模块；触发开关设于插套的E孔底部，在插头完全插入插套时闭合，触发开关一端接往地线，另一端接往控制器的高电平端口；控制器的输出端口与射频通信模块相连；

控制器存储并执行以下程序：获取表达充电枪电源插头是否插入充电插座的状态信息的电平信号；若所述电平信号符合预设条件，则判断充电枪电源插头已插入充电插座，满足充电盖开启条件，运行射频通信模块并向射频通信模块发出开启充电盖的指令信息；

射频通信模块执行以下程序：向电动汽车发出开启充电盖的指令信息。

9.根据权利要求8所述的充电插座，其特征在于，所述充电插座还包括电流检测模块，用于检测相线上的输出电流；所述电流检测模块，包括电流互感器、电阻和运算放大器；电流互感器两端与电阻R2并联后，分别经电阻R3接往运算放大器的反相输入端，经电阻R4接往运算放大器的同相输入端；所述反相输入端经电阻R5接往运算放大器的输出端；所述同相输入端经电阻R6接往直流电源电压；所述输出端经电阻R7接往控制器的电流检测端口；

控制器还存储并执行以下程序：检测充电插座是否已输出电流；若所述充电插座不在输出电流，则满足所述充电盖开启条件。