CN111572401A - 一种在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统和方法，包括交流充电桩、交流充电枪和电动汽车，交流充电桩包括交流供电源、供电控制装置、供电检测装置和显示器，电动汽车包括车载充电机、车辆控制装置和充电检测装置，交流充电枪包括供电接头和车辆接头；供电检测装置用于检测交流供电源是否正常；充电检测装置用于检测车载充电机是否正常；还用于控制车载充电机与供电控制装置之间的数据通信，并将车载充电机中的充电信息发送至供电控制装置。本发明在电动汽车进行交流充电时能在交流充电桩上显示整车充电信息，便于用户清楚直观地实时掌握整车的充电情况，稳定性好，抗扰性强，成本低。

Description

一种在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统和方法
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统和方法。
背景技术
电动汽车是一种由电动机驱动的汽车，其驱动电能来源于车载可充电蓄电池或其他能量存储装置。随着近几年新能源电动汽车产业的快速发展和市场规模的日益扩大，目前我国纯电动汽车销售量连年增加。在新能源电动汽车的配套产业中，电动汽车充电桩是电动汽车的基础配套设施，电动汽车的迅猛发展少不了充电桩的支撑。电动汽车充电设施的发展和升级可以促进电动汽车的快速健康发展。
对电动汽车的充电类型来说，按充电方式可以分为“快充”和“慢充”两种。“快充”是直接将车辆连接到直流充电桩给动力电池充电，“慢充”是车辆搭载车载充电机后连接至交流充电桩给动力电池充电。
然而现如今市场上的标准交流充电桩接口中不包括有数据信息的通信传输线接口，导致当车辆在选择用交流充电桩进行充电时，交流充电桩上无法显示车辆识别码、充电电量、SOC(state of charge，核电荷数)、充电电压、充电电流、充电剩余时间等车辆在充电时相关的充电信息，因此用户无法实时观察车辆的充电状况，给使用交流充电桩进行充电的用户带来诸多不便。
因此，亟需一种在电动汽车进行交流充电时能在交流充电桩上显示整车充电信息的方法，使得用户能清楚直观地实时掌握整车的充电情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统和方法，能实现交流充电桩与电动汽车上的车载充电机之间的数据通信，在电动汽车进行交流充电时能在交流充电桩上显示整车充电信息，便于用户清楚直观地实时掌握整车的充电情况。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统，包括交流充电桩、交流充电枪和电动汽车，所述交流充电桩包括交流供电源、供电控制装置、供电检测装置和显示器，所述电动汽车包括车载充电机、车辆控制装置和充电检测装置，所述交流充电枪包括供电接头和车辆接头；
所述交流供电源和所述供电检测装置均与所述供电接头电连接，所述供电控制装置分别与所述交流供电源、所述供电检测装置和所述显示器电连接；所述供电接头与所述车辆接头电连接；所述车载充电机、所述车辆控制装置和所述充电检测装置均与所述车辆接头电连接，所述充电检测装置还分别与所述车载充电机和所述车辆控制装置电连接；
所述交流供电源用于通过所述供电接头和所述车辆接头为所述车载充电机提供电能；
所述供电控制装置用于控制所述供电检测装置的运行；
所述供电检测装置用于检测所述供电接头端口处的第一检测电压，根据所述第一检测电压判断所述交流供电源是否正常；
所述车载充电机用于存储所述交流供电源提供的电能；
所述车辆控制装置用于控制所述充电检测装置的运行；
所述充电检测装置用于检测所述车辆接头端口处的第二检测电压，根据所述第二检测电压来判断所述车载充电机是否正常；还用于控制所述车载充电机与所述供电控制装置之间的数据通信，并将所述车载充电机中的充电信息发送至所述供电控制装置；
所述显示器用于显示所述充电信息。
本发明的有益效果是：通过供电检测装置检测交流供电源是否正常，保证当交流充电枪上的供电接头与交流充电桩上的供电接座对接后，能利用交流充电枪为车载充电机提供电能；通过供电控制装置控制供电检测装置进行检测，能实现实时检测交流供电源的目的；通过充电检测装置检测车载充电机是否正常，保证当车载充电机上的车辆接座与交流充电桩上的车辆接头对接后，能利用交流充电枪获取到交流供电源上的电能，为电动汽车提供驱动来源；利用车辆控制装置控制充电检测装置，能实现实时检测车载充电机的目的；同时，还利用充电检测装置控制车载充电机与供电控制装置之间的数据通信，能实现当车载充电机与交流供电源之间进行能量传输时，还能进行数据的双向传输，从而实现在车载充电机存储电能时，能将实时的整车的充电信息传输给供电控制装置并利用显示器进行实时显示；
本发明的控制装置，能实现交流充电桩与电动汽车上的车载充电机之间的数据通信，在电动汽车进行交流充电时能在交流充电桩上显示整车充电信息，便于用户清楚直观地实时掌握整车的充电情况，同时只利用供电接头和车辆接头实现数据传输，稳定性好，抗扰性强，成本低。
在上述技术方案的基础上，本发明还有如下改进：
进一步：所述供电接头包括第一交流电源触头、第一PE触头和第一CP触头，所述车辆接头包括第二交流电源触头、第二PE触头、第二CC触头和第二CP触头；
所述第一交流电源触头与所述第二交流电源触头电连接，所述第一PE触头与所述第二PE触头电连接，所述第一CP触头与所述第二CP触头电连接，所述第二CC触头的一端电连接在所述第一PE触头与所述第二PE触头之间连接的公共端上；
所述交流供电源与所述第一交流电源触头电连接，所述供电检测装置与所述第一CP触头电连接，所述第一PE触头在所述交流充电桩内接地；
所述车载充电机与所述第二交流电源触头电连接，所述车辆控制装置与所述第二CC触头的另一端电连接，所述充电检测装置与所述第二CP触头电连接，所述第二PE触头在电动汽车内接地。
上述进一步技术方案的有益效果是：由于市场上的标准交流充电桩接口包括L触头、NC触头、N触头、PE触头、CC触头和CP触头，其中，L触头表示交流电源触头，NC触头表示备用触头、N触头表示中线触头、PE触头表示保护接地触头，CC触头表示充电连接确认触头，CP触头表示控制确认触头，因此本发明利用现有交流充电桩上的CP线和PE线来模拟异步串行通讯(UART)实现车载充电机与交流充电桩之间数据的双向传输，无需增加额外成本，不会造成车辆和交流充电桩硬件成本的增加；同时，只利用线缆与触头之间的连接来完成数据传输，稳定性好，数据信号不易受外界干扰，抗扰性强。
进一步：所述充电检测装置包括二极管D1、第一开关S1、第一电阻R1、第二电阻R2和第二开关S2；
所述二极管D1的正极与所述第二CP触头电连接，所述二极管D1的负极分别与所述车辆控制装置、所述第一电阻R1的一端、所述第二电阻R2的一端和所述第一开关S1的一端电连接，所述第一电阻R1的另一端和所述第一开关S1的另一端均分别与所述第二PE触头电连接，所述第二电阻R2的另一端通过所述第二开关S2与所述第二PE触头电连接。
上述进一步技术方案的有益效果是：通过上述二极管D1、第二开关S2、第一电阻R1和第二电阻R2之间的电路连接结构，可以检测到车辆接头的端口处的第二检测电压，更具体地，可以检测到二极管D1与后续的电路结构之间的电压，通过该第二检测电压能判断出车载充电机是否正常，从而控制第二开关S2的闭合与断开，当车载充电机正常时，控制第二开关S2闭合并对车载充电机进行充电；通过第一开关S1，能当车载充电机是正常状态时，控制车载充电机与供电控制装置之间的双向数据通信，从而实现在交流充电桩上显示充电信息的目的；其中，第一开关S1和第二开关S2根据车辆控制装置的控制命令实现开启或闭合，一方面能实时检测车载充电机的状态并控制车载充电机的充电，另一方面能实时控制车载充电机与交流充电桩之间的数据通信。
进一步：所述供电检测装置包括第三开关S3和第三电阻R3；
所述第三开关S3包括一个动触点和两个静触点，所述第三开关S3的一个动触点与两个静触点择一连接；所述第三开关S3的两个静触点与所述供电控制装置电连接，所述第三开关S3的一个动触点通过所述第三电阻R3与所述第一CP触头电连接，所述第三电阻R3与所述第一CP触头之间的连接公共端还与所述供电控制装置电连接。
上述进一步技术方案的有益效果是：通过上述电路结构的供电检测装置，可以检测到供电接头的端口处的第一检测电压，更具体地，可以检测到第三电阻R3与后续的电路结构之间的电压，通过该第一检测电压能判断出交流供电源是否正常，从而控制第三开关S3的闭合与断开，当交流供电源正常时，控制第三开关S3闭合并利用供电接头和车辆接头对车载充电机进行供电，实现了实时检测交流供电源的状态并控制对车载充电机的供电。
进一步：所述交流充电枪还包括接头检测装置；
所述第二CC触头的一端通过所述接头检测装置电连接在所述第一PE触头与所述第二PE触头之间连接的公共端上；
所述接头检测装置用于检测所述第二CC触头处的检测电阻，根据所述检测电阻判断所述车载充电机与所述车辆接头是否完全连接。
上述进一步技术方案的有益效果是：由于交流充电枪的供电接头和车辆接头是设置在线缆的两端，当交流充电枪分别与交流充电桩和车载充电机连接时，线缆的一端通过供电接头与交流充电桩上的供电插座连接，另一端通过车辆接头与车载充电机上的车辆插座连接，因此可能会出现车载充电机与交流充电枪之间不完全连接的情况，通过设置的接头检测装置来检测车辆接头的端口处的检测电阻，更具体地，第二CC触头处的检测电阻，从而根据该检测电阻来判断车载充电机与交流充电枪之间是否完全连接，能保证交流充电桩的正常供电以及车载充电机的正常储能，进而保证后续这两者之间的数据的正常的、准确的双向传输，保证在交流充电桩上显示的充电信息的准确性，使得用户准确掌握充电情况。
进一步：所述接头检测装置包括第四开关S4、第四电阻R4和第五电阻RC；
所述第四开关S4与所述第四电阻R4并联，所述第四开关S4与所述第四电阻R4并联后的一端电连接在所述第一PE触头与所述第二PE触头之间连接的公共端上，所述第四开关S4与所述第四电阻R4并联后的另一端通过所述第五电阻RC与所述第二CC触头电连接。
上述进一步技术方案的有益效果是：通过上述第四开关S4、第四电阻R4和第五电阻RC之间的电路结构，能实现对第二CC触头处的检测电阻的准确检测，进而实现对车载充电机与交流充电桩之间的连接状态的准确检测；当检测到该检测电阻为无穷大时，说明第四开关处于闭合状态，第二CC触头未连接，则车载充电机与交流充电桩之间为未连接状态；当检测到该检测电阻为RC+R4时，说明S4处于断开状态，第二CC触头已连接，则车载充电机与交流充电桩之间为半连接状态；当检测到该检测电阻为RC时，说明S4处于闭合状态，第二CC触头已连接，则车载充电机与交流充电桩之间为完全连接状态。
依据本发明的另一方面，还提供了一种在交流充电桩上显示整车充电信息的控制方法，应用于本发明的在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统中，包括以下步骤：
步骤1：利用所述供电控制装置控制所述供电检测装置检测所述供电接头端口处的第一检测电压，根据所述第一检测电压判断所述交流供电源是否正常，若是，则执行步骤2，若否，则重复检测所述第一检测电压；
步骤2：利用所述车辆控制装置控制所述充电检测装置检测所述车辆接头端口处间的第二检测电压，根据所述第二检测电压来判断所述车载充电机是否正常，若是，则执行步骤3，若否，则重复检测所述第二检测电压；
步骤3：利用所述充电检测装置控制所述车载充电机与所述供电控制装置之间的数据通信，并将所述车载充电机中的充电信息发送至所述供电控制装置；
步骤4：利用所述显示器上显示所述充电信息。
在上述技术方案的基础上，本发明还有如下改进：
进一步：在所述步骤1之前还包括：
步骤0：利用所述交流充电枪中的接头检测装置检测所述车辆接头端口处的检测电阻，根据所述检测电阻判断所述车载充电机与所述车辆接头是否完全连接，若是，则执行所述步骤1，若否，则重复检测所述检测电阻。
本发明的有益效果是：通过检测交流供电源是否正常，保证当交流充电枪上的供电接头与交流充电桩上的供电接座对接后，能利用交流充电枪为车载充电机提供电能；通过检测车载充电机是否正常，保证当车载充电机上的车辆接座与交流充电桩上的车辆接头对接后，能利用交流充电枪获取到交流供电源上的电能，为电动汽车提供驱动来源；同时，还利用充电检测装置控制车载充电机与供电控制装置之间的数据通信，能实现当车载充电机与交流供电源之间进行能量传输时，还能进行数据的双向传输，从而实现在车载充电机存储电能时，能将实时的整车的充电信息传输给供电控制装置并利用显示器进行实时显示；
本发明的控制方法，能实现交流充电桩与电动汽车上的车载充电机之间的数据通信，在电动汽车进行交流充电时能在交流充电桩上显示整车充电信息，便于用户清楚直观地实时掌握整车的充电情况，同时只利用供电接头和车辆接头实现数据传输，稳定性好，抗扰性强，成本低。
附图说明
图1为本发明实施例一中一种在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统的结构示意图；
图2为本发明实施例一中另一种在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统的结构示意图；
图3为本发明实施例一中又一种在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统的结构示意图；
图4为本发明实施例二中一种在交流充电桩上显示整车充电信息的控制方法的流程示意图；
图5为本发明实施例二中另一种在交流充电桩上显示整车充电信息的控制方法的流程示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、交流充电桩，2、交流充电枪，3、电动汽车，11、交流供电源，12、供电控制装置，13、供电检测装置、14、显示器，21、供电接头，22、车辆接头，23、接头检测装置，31、车载充电机，32、车辆控制装置，33、充电检测装置，211、第一交流电源触头，212、第一PE触头，213、第一CP触头，221、第二交流电源触头，222、第二PE触头，223、第二CC触头，224、第二CP触头。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
下面结合附图，对本发明进行说明。
实施例一、如图1所示，一种在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统，包括交流充电桩1、交流充电枪2和电动汽车3，所述交流充电桩1包括交流供电源11、供电控制装置12、供电检测装置13和显示器14，所述电动汽车3包括车载充电机31、车辆控制装置32和充电检测装置33，所述交流充电枪2包括供电接头21和车辆接头22；
所述交流供电源11和所述供电检测装置13均与所述供电接头21电连接，所述供电控制装置12分别与所述交流供电源11、所述供电检测装置13和所述显示器14电连接；所述供电接头21与所述车辆接头22电连接；所述车载充电机31、所述车辆控制装置32和所述充电检测装置33均与所述车辆接头22电连接，所述充电检测装置33还分别与所述车载充电机31和所述车辆控制装置32电连接；
所述交流供电源11用于通过所述供电接头21和所述车辆接头22为所述车载充电机31提供电能；
所述供电控制装置12用于控制所述供电检测装置13的运行；
所述供电检测装置13用于检测所述供电接头21端口处的第一检测电压，根据所述第一检测电压判断所述交流供电源11是否正常；
所述车载充电机31用于存储所述交流供电源11提供的电能；
所述车辆控制装置32用于控制所述充电检测装置33的运行；
所述充电检测装置33用于检测所述车辆接头2端口处的第二检测电压，根据所述第二检测电压来判断所述车载充电机31是否正常；还用于控制所述车载充电机31与所述供电控制装置12之间的数据通信，并将所述车载充电机31中的充电信息发送至所述供电控制装置12；
所述显示器14用于显示所述充电信息。
通过供电检测装置检测交流供电源是否正常，保证当交流充电枪上的供电接头与交流充电桩上的供电接座对接后，能利用交流充电枪为车载充电机提供电能；通过供电控制装置控制供电检测装置进行检测，能实现实时检测交流供电源的目的；通过充电检测装置检测车载充电机是否正常，保证当车载充电机上的车辆接座与交流充电桩上的车辆接头对接后，能利用交流充电枪获取到交流供电源上的电能，为电动汽车提供驱动来源；利用车辆控制装置控制充电检测装置，能实现实时检测车载充电机的目的；同时，还利用充电检测装置控制车载充电机与供电控制装置之间的数据通信，能实现当车载充电机与交流供电源之间进行能量传输时，还能进行数据的双向传输，从而实现在车载充电机存储电能时，能将实时的整车的充电信息传输给供电控制装置并利用显示器进行实时显示；
本实施例的控制装置，能实现交流充电桩与电动汽车上的车载充电机之间的数据通信，在电动汽车进行交流充电时能在交流充电桩上显示整车充电信息，便于用户清楚直观地实时掌握整车的充电情况，同时只利用供电接头和车辆接头实现数据传输，稳定性好，抗扰性强，成本低。
具体地，本实施例中的供电控制装置和车辆控制装置均为现有技术中的控制器，供电控制装置为交流充电桩内的控制器，车辆控制装置为电动汽车内的控制器，具体细节此处不再赘述。
具体地，本实施例中的充电信息包括但不局限于车辆识别码、电池SOC、充电剩余时间、充电总电流、充电总电压、最低电池号及单节最低电压、最高电压号及单节最高电压、最低温度电池号及单节最低温度、最高温度电池号及单节最高温度、车辆故障信息、控制器工作状态、充电电量、交流电压及交流电流。
优选地，如图2所示，所述供电接头21包括第一交流电源触头211、第一PE触头212和第一CP触头213，所述车辆接头22包括第二交流电源触头221、第二PE触头222、第二CC触头223和第二CP触头224；
所述第一交流电源触头211与所述第二交流电源触头(221电连接，所述第一PE触头212与所述第二PE触头222电连接，所述第一CP触头213与所述第二CP触头224电连接，所述第二CC触头223的一端电连接在所述第一PE触头212与所述第二PE触头222之间连接的公共端上；
所述交流供电源11与所述第一交流电源触头211电连接，所述供电检测装置13与所述第一CP触头213电连接，所述第一PE触头212在所述交流充电桩1内接地；
所述车载充电机31与所述第二交流电源触头221电连接，所述车辆控制装置32与所述第二CC触头223的另一端电连接，所述充电检测装置33与所述第二CP触头224电连接，所述第二PE触头222在电动汽车3内接地。
由于市场上的标准交流充电桩接口包括L触头、NC触头、N触头、PE触头、CC触头和CP触头，其中，L触头表示交流电源触头，NC触头表示备用触头、N触头表示中线触头、PE触头表示保护接地触头，CC触头表示充电连接确认触头，CP触头表示控制确认触头，因此本发明利用现有交流充电桩上的CP线和PE线来模拟异步串行通讯(UART)实现车载充电机与交流充电桩之间数据的双向传输，无需增加额外成本，不会造成车辆和交流充电桩硬件成本的增加；同时，只利用线缆与触头之间的连接来完成数据传输，稳定性好，数据信号不易受外界干扰，抗扰性强。
具体地，市场上的标准交流充电桩接口如表1所示。
表1标准交流充电桩接口
Figure BDA0002484694450000121
需要说明的是，本实施例是在现有的标准交流充电桩接口基础上，对PE触头和CP触头的功能进行改进，利用CP线和PE线来模拟异步串行通讯(UART)实现车载充电机与交流充电桩之间数据的双向传输；在实际实施例中，其他未说明的触头也同样包含在内，但由于不是本发明的创新点，具体细节此处不再赘述；同时，供电接头同样包括CC触头，称为第一CC触头，第一CC触头与第二CC触头电连接(图2和图3中未画出)。
优选地，如图3所示，所述充电检测装置33包括二极管D1、第一开关S1、第一电阻R1、第二电阻R2和第二开关S2；
所述二极管D1的正极与所述第二CP触头224电连接，所述二极管D1的负极分别与所述车辆控制装置32、所述第一电阻R1的一端、所述第二电阻R2的一端和所述第一开关S1的一端电连接，所述第一电阻R1的另一端和所述第一开关S1的另一端均分别与所述第二PE触头222电连接，所述第二电阻R2的另一端通过所述第二开关S2与所述第二PE触头222电连接。
通过上述二极管D1、第二开关S2、第一电阻R1和第二电阻R2之间的电路连接结构，可以检测到车辆接头的端口处的第二检测电压，更具体地，可以检测到二极管D1与后续的电路结构之间的电压，通过该第二检测电压能判断出车载充电机是否正常，从而控制第二开关S2的闭合与断开，当车载充电机正常时，控制第二开关S2闭合并对车载充电机进行充电；通过第一开关S1，能当车载充电机是正常状态时，控制车载充电机与供电控制装置之间的双向数据通信，从而实现在交流充电桩上显示充电信息的目的；其中，第一开关S1和第二开关S2根据车辆控制装置的控制命令实现开启或闭合，一方面能实时检测车载充电机的状态并控制车载充电机的充电，另一方面能实时控制车载充电机与交流充电桩之间的数据通信。
优选地，如图3所示，所述供电检测装置13包括第三开关S3和第三电阻R3；
所述第三开关S3包括一个动触点和两个静触点，所述第三开关S3的一个动触点与两个静触点择一连接；所述第三开关S3的两个静触点与所述供电控制装置12电连接，所述第三开关S3的一个动触点通过所述第三电阻R3与所述第一CP触头213电连接，所述第三电阻R3与所述第一CP触头213之间的连接公共端还与所述供电控制装置12电连接。
通过上述电路结构的供电检测装置，可以检测到供电接头的端口处的第一检测电压，更具体地，可以检测到第三电阻R3与后续的电路结构之间的电压，通过该第一检测电压能判断出交流供电源是否正常，从而控制第三开关S3的闭合与断开，当交流供电源正常时，控制第三开关S3闭合并利用供电接头和车辆接头对车载充电机进行供电，实现了实时检测交流供电源的状态并控制对车载充电机的供电。
具体地，本实施例中的第三开关S3为单刀双掷开关。
优选地，如图2和图3所示，所述交流充电枪2还包括接头检测装置23；
所述第二CC触头223的一端通过所述接头检测装置23电连接在所述第一PE触头212与所述第二PE触头222之间连接的公共端上；
所述接头检测装置23用于检测所述第二CC触头223处的检测电阻，根据所述检测电阻判断所述车载充电机31与所述车辆接头22是否完全连接。
由于交流充电枪的供电接头和车辆接头是设置在线缆的两端，当交流充电枪分别与交流充电桩和车载充电机连接时，线缆的一端通过供电接头与交流充电桩上的供电插座连接，另一端通过车辆接头与车载充电机上的车辆插座连接，因此可能会出现车载充电机与交流充电枪之间不完全连接的情况，通过设置的接头检测装置来检测车辆接头的端口处的检测电阻，更具体地，第二CC触头处的检测电阻，从而根据该检测电阻来判断车载充电机与交流充电枪之间是否完全连接，能保证交流充电桩的正常供电以及车载充电机的正常储能，进而保证后续这两者之间的数据的正常的、准确的双向传输，保证在交流充电桩上显示的充电信息的准确性，使得用户准确掌握充电情况。
优选地，如图3所示，所述接头检测装置23包括第四开关S4、第四电阻R4和第五电阻RC；
所述第四开关S4与所述第四电阻R4并联，所述第四开关S4与所述第四电阻R4并联后的一端电连接在所述第一PE触头212与所述第二PE触头222之间连接的公共端上，所述第四开关S4与所述第四电阻R4并联后的另一端通过所述第五电阻RC与所述第二CC触头223电连接。
通过上述第四开关S4、第四电阻R4和第五电阻RC之间的电路结构，能实现对第二CC触头处的检测电阻的准确检测，进而实现对车载充电机与交流充电桩之间的连接状态的准确检测；当检测到该检测电阻为无穷大时，说明第四开关处于闭合状态，第二CC触头未连接，则车载充电机与交流充电桩之间为未连接状态；当检测到该检测电阻为RC+R4时，说明S4处于断开状态，第二CC触头已连接，则车载充电机与交流充电桩之间为半连接状态；当检测到该检测电阻为RC时，说明S4处于闭合状态，第二CC触头已连接，则车载充电机与交流充电桩之间为完全连接状态。
具体地，本实施例中为便于检测第一检测电压、第二检测电压和检测电阻，在电路上设置了三个检测点，如图3所示，检测点1用于检测所述第一检测电压，检测点2用于检测所述第二检测电压，检测点3用于检测所述检测电阻。其中，部分电子元件的参数参见图3。
具体地，本实施例利用现有交流充电桩上CP线和PE线来模拟异步串行通讯(UART)的方式实现数据的双向传输，采用MODBUS协议的RTU传输模式。数据传输速率500Hz～1KHz，1位起始位，8位数据位，1位校验位，1位停止位；供电控制装置控制第三开关S3切换至UART连接状态，可实现数据的发送，车辆控制装置控制第一开关S1开关的断开与闭合，可实现数据的发送。
交流充电桩端与电动汽车端采用主从式的数据信息方式，即交流充电桩端作为主机主动发送数据包至电动汽车端，然后电动汽车端依据接收数据包中不同的功能码响应对应的信息数据包给交流充电桩端。其中，交流充电桩发送指令给车载充电机的数据格式如表2所示，例如，车载充电机作为从机定义地址为0x01，功能码定义为0x10；传输数据按此格式中的寄存器内存数据进行匹配即可；交流充电桩读取整车的充电线的数据格式如表3所示，例如，车载充电机作为从机定义地址为0x01，功能码定义为0x03，传输数据按此格式中的寄存器内存数据进行匹配即可。
表2交流充电桩发送指令给车载充电机的数据格式
Figure BDA0002484694450000151
Figure BDA0002484694450000161
表3交流充电桩读取充电信息的数据格式
Figure BDA0002484694450000162
实施例二、如图4所示，一种在交流充电桩上显示整车充电信息的控制方法，应用于实施例一中的在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统中，包括以下步骤：
S1：利用所述供电控制装置12控制所述供电检测装置13检测所述供电接头21端口处的第一检测电压，根据所述第一检测电压判断所述交流供电源11是否正常，若是，则执行S2，若否，则重复检测所述第一检测电压；
S2：利用所述车辆控制装置32控制所述充电检测装置33检测所述车辆接头22端口处的第二检测电压，根据所述第二检测电压来判断所述车载充电机31是否正常，若是，则执行S3，若否，则重复检测所述第二检测电压；
S3：利用所述充电检测装置33控制所述车载充电机31与所述供电控制装置12之间的数据通信，并将所述车载充电机31中的充电信息发送至所述供电控制装置12；
S4：利用所述显示器14上显示所述充电信息。
通过检测交流供电源是否正常，保证当交流充电枪上的供电接头与交流充电桩上的供电接座对接后，能利用交流充电枪为车载充电机提供电能；通过检测车载充电机是否正常，保证当车载充电机上的车辆接座与交流充电桩上的车辆接头对接后，能利用交流充电枪获取到交流供电源上的电能，为电动汽车提供驱动来源；同时，还利用充电检测装置控制车载充电机与供电控制装置之间的数据通信，能实现当车载充电机与交流供电源之间进行能量传输时，还能进行数据的双向传输，从而实现在车载充电机存储电能时，能将实时的整车的充电信息传输给供电控制装置并利用显示器进行实时显示；
本实施例的控制方法，能实现交流充电桩与电动汽车上的车载充电机之间的数据通信，在电动汽车进行交流充电时能在交流充电桩上显示整车充电信息，便于用户清楚直观地实时掌握整车的充电情况，同时只利用供电接头和车辆接头实现数据传输，稳定性好，抗扰性强，成本低。
优选地，在S1之前还包括：
S0：利用所述交流充电枪2中的接头检测装置23检测所述车辆接头22端口处的之间的检测电阻，根据所述检测电阻判断所述车载充电机31与所述车辆接头22是否完全连接，若是，则执行S1，若否，则重复检测所述检测电阻。
由于交流充电枪的供电接头和车辆接头是设置在线缆的两端，当交流充电枪分别与交流充电桩和车载充电机连接时，线缆的一端通过供电接头与交流充电桩上的供电插座连接，另一端通过车辆接头与车载充电机上的车辆插座连接，因此可能会出现车载充电机与交流充电枪之间不完全连接的情况，通过检测车辆接头处的检测电阻，更具体地，通过检测第二CC触头处的检测电阻，根据该检测电阻来判断车载充电机与交流充电枪之间是否完全连接，能保证交流充电桩的正常供电以及车载充电机的正常储能，进而保证后续这两者之间的数据的正常的、准确的双向传输，保证在交流充电桩上显示的充电信息的准确性，使得用户准确掌握充电情况。
具体地，本实施例中当交流充电桩与电动汽车进行物理连接后，将交流充电枪的车辆接头插入电动汽车的车载充电机上的车辆插座，即开始检测交流充电枪与车载充电机之间是否完全连接，并同时检测车载充电机的正常状态和交流供电源的正常状态，当两者都正常，且交流充电枪与车载充电机之间是完全连接时，车载充电机与整车之间通过CAN通讯方式获取整车的充电信息；然后车载充电机与交流充电桩之间通过CP和PE线进行数据通讯，将充电信息发送至交流充电桩并在交流充电桩的显示器上实时显示充电信息，以供用户实时观察；当车辆充电完成后，将交流充电枪的车辆插头从车载充电机上的车辆插座拔出；其中，充电信息包括但不局限于车辆识别码、电池SOC、充电剩余时间、充电总电流、充电总电压、最低电池号及单节最低电压、最高电压号及单节最高电压、最低温度电池号及单节最低温度、最高温度电池号及单节最高温度、车辆故障信息、控制器工作状态、充电电量、交流电压及交流电流。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统，包括交流充电桩(1)、交流充电枪(2)和电动汽车(3)，其特征在于，所述交流充电桩(1)包括交流供电源(11)、供电控制装置(12)、供电检测装置(13)和显示器(14)，所述电动汽车(3)包括车载充电机(31)、车辆控制装置(32)和充电检测装置(33)，所述交流充电枪(2)包括供电接头(21)和车辆接头(22)；
所述交流供电源(11)和所述供电检测装置(13)均与所述供电接头(21)电连接，所述供电控制装置(12)分别与所述交流供电源(11)、所述供电检测装置(13)和所述显示器(14)电连接；所述供电接头(21)与所述车辆接头(22)电连接；所述车载充电机(31)、所述车辆控制装置(32)和所述充电检测装置(33)均与所述车辆接头(22)电连接，所述充电检测装置(33)还分别与所述车载充电机(31)和所述车辆控制装置(32)电连接；
所述交流供电源(11)用于通过所述供电接头(21)和所述车辆接头(22)为所述车载充电机(31)提供电能；
所述供电控制装置(12)用于控制所述供电检测装置(13)的运行；
所述供电检测装置(13)用于检测所述供电接头(21)端口处的第一检测电压，根据所述第一检测电压判断所述交流供电源(11)是否正常；
所述车载充电机(31)用于存储所述交流供电源(11)提供的电能；
所述车辆控制装置(32)用于控制所述充电检测装置(33)的运行；
所述充电检测装置(33)用于检测所述车辆接头(22)端口处的第二检测电压，根据所述第二检测电压来判断所述车载充电机(31)是否正常；还用于控制所述车载充电机(31)与所述供电控制装置(12)之间的数据通信，并将所述车载充电机(31)中的充电信息发送至所述供电控制装置(12)；
所述显示器(14)用于显示所述充电信息。
2.根据权利要求1所述的在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统，其特征在于，所述供电接头(21)包括第一交流电源触头(211)、第一PE触头(212)和第一CP触头(213)，所述车辆接头(22)包括第二交流电源触头(221)、第二PE触头(222)、第二CC触头(223)和第二CP触头(224)；
所述第一交流电源触头(211)与所述第二交流电源触头(221)电连接，所述第一PE触头(212)与所述第二PE触头(222)电连接，所述第一CP触头(213)与所述第二CP触头(224)电连接，所述第二CC触头(223)的一端电连接在所述第一PE触头(212)与所述第二PE触头(222)之间连接的公共端上；
所述交流供电源(11)与所述第一交流电源触头(211)电连接，所述供电检测装置(13)与所述第一CP触头(213)电连接，所述第一PE触头(212)在所述交流充电桩(1)内接地；
所述车载充电机(31)与所述第二交流电源触头(221)电连接，所述车辆控制装置(32)与所述第二CC触头(223)的另一端电连接，所述充电检测装置(33)与所述第二CP触头(224)电连接，所述第二PE触头(222)在电动汽车(3)内接地。
3.根据权利要求2所述的在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统，其特征在于，所述充电检测装置(33)包括二极管D1、第一开关S1、第一电阻R1、第二电阻R2和第二开关S2；
所述二极管D1的正极与所述第二CP触头(224)电连接，所述二极管D1的负极分别与所述车辆控制装置(32)、所述第一电阻R1的一端、所述第二电阻R2的一端和所述第一开关S1的一端电连接，所述第一电阻R1的另一端和所述第一开关S1的另一端均分别与所述第二PE触头(222)电连接，所述第二电阻R2的另一端通过所述第二开关S2与所述第二PE触头(222)电连接。
4.根据权利要求2所述的在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统，其特征在于，所述供电检测装置(13)包括第三开关S3和第三电阻R3；
所述第三开关S3包括一个动触点和两个静触点，所述第三开关S3的一个动触点与两个静触点择一连接；所述第三开关S3的两个静触点与所述供电控制装置(12)电连接，所述第三开关S3的一个动触点通过所述第三电阻R3与所述第一CP触头(213)电连接，所述第三电阻R3与所述第一CP触头(213)之间的连接公共端还与所述供电控制装置(12)电连接。
5.根据权利要求2所述的在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统，其特征在于，所述交流充电枪(2)还包括接头检测装置(23)；
所述第二CC触头(223)的一端通过所述接头检测装置(23)电连接在所述第一PE触头(212)与所述第二PE触头(222)之间连接的公共端上；
所述接头检测装置(23)用于检测所述第二CC触头(223)处的检测电阻，根据所述检测电阻判断所述车载充电机(31)与所述车辆接头(22)是否完全连接。
6.根据权利要求5所述的在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统，其特征在于，所述接头检测装置(23)包括第四开关S4、第四电阻R4和第五电阻RC；
所述第四开关S4与所述第四电阻R4并联，所述第四开关S4与所述第四电阻R4并联后的一端电连接在所述第一PE触头(212)与所述第二PE触头(222)之间连接的公共端上，所述第四开关S4与所述第四电阻R4并联后的另一端通过所述第五电阻RC与所述第二CC触头(223)电连接。
7.一种在交流充电桩上显示整车充电信息的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任一项所述的在交流充电桩上显示整车充电信息的控制系统中，包括以下步骤：
步骤1：利用所述供电控制装置(12)控制所述供电检测装置(13)检测所述供电接头(21)端口处的第一检测电压，根据所述第一检测电压判断所述交流供电源(11)是否正常，若是，则执行步骤2，若否，则重复检测所述第一检测电压；
步骤2：利用所述车辆控制装置(32)控制所述充电检测装置(33)检测所述车辆接头(22)端口处的第二检测电压，根据所述第二检测电压来判断所述车载充电机(31)是否正常，若是，则执行步骤3，若否，则重复检测所述第二检测电压；
步骤3：利用所述充电检测装置(33)控制所述车载充电机(31)与所述供电控制装置(12)之间的数据通信，并将所述车载充电机(31)中的充电信息发送至所述供电控制装置(12)；
步骤4：利用所述显示器(14)上显示所述充电信息。
8.根据权利要求7所述的在交流充电桩上显示整车充电信息的控制方法，其特征在于，在所述步骤1之前还包括：
步骤0：利用所述交流充电枪(2)中的接头检测装置(23)检测所述车辆接头(22)端口处的检测电阻，根据所述检测电阻判断所述车载充电机(31)与所述车辆接头(22)是否完全连接，若是，则执行所述步骤1，若否，则重复检测所述检测电阻。
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