CN113212218A - 一种直流充电的控制引导电路及其控制引导方法 - Google Patents

一种直流充电的控制引导电路及其控制引导方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种直流充电的控制引导电路及其控制引导方法，该电路包括：包括有电源、第一电阻、第二电阻、第一开关以及第三电阻的充电桩充电控制电路；与所述充电桩充电电路连接的包括有保护地线插针、连接有效性检测插针和连接保护插针的充电插头；包括有与充电插头的保护地线插针对应的第一插槽，与充电插头的有效性检测插针对应的第二插槽以及与连接保护插针对应的第三插槽的充电插座；串联的第四电阻、第二开关和第五电阻。取消了多余的信号插针，降低了车辆辅助电源对控制引导电路的影响，实时监测保护地线插针的状态，有利于不同辅助电源电压的车辆在直流充电控制导引电路设置上的统一。同时与现有国标电路的适配简单，具有较好的推广性。

Description

一种直流充电的控制引导电路及其控制引导方法
技术领域
本发明涉及电动汽车直流充电系统，特别涉及一种直流充电的控制引导电路及其控制引导方法。
背景技术
目前，针对电动汽车直流充电系统，我国一直实施的GB/T 18487.1-2015直流充电系统，该标准的中流充电系统的控制导引存在诸多问题。
如图1所示，GB/T 18487.1-2015直流充电系统一共有7个信号针，包括保护地线插针、两个连接确认插针、两个12V辅助电源信号插针A+和A-和通讯用的两个控制器局域网CAN总线插针S+和S-。
无法有效判断保护地线插针线在插合位置的断针故障、12V辅助电源信号基本没有使用价值且从12V辅助电源插针A+和A-获取的车辆低压电源信号会影响充电控制导引电路信号判断，信号针过多有很多可以去掉以及无异常状态的硬接点信号，安全控制靠软件实现，存在安全风险和响应速度问题。
现有技术中的判断保护地线插针线在插合位置的断针故障的方法，但电路过于复杂，成本较高，且不利于不同辅助电源电压的车辆在直流充电控制导引电路设置上的统一。
发明内容
本发明实施例提供一种直流充电的控制引导电路及其控制引导方法，用于解决现有技术中无法有效判断保护地线插针PE线在插合位置的断针故障、信号针过多并且安全控制靠软件实现，存在安全风险和响应速度的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种直流充电的控制引导电路，应用于充电桩端，包括：
充电桩充电控制电路，其中，所述充电桩充电电路包括：电源、第一电阻、第二电阻、第一开关以及第三电阻；
与所述充电桩充电电路连接的充电插头，所述充电插头包括：保护地线插针、连接有效性检测插针和连接保护插针；
其中，所述连接有效性检测插针的长度小于所述连接保护插针的长度，在所述充电插头插入车辆端的充电插座的过程中，所述连接有效性检测插针先于所述连接保护插针形成与车辆端电连接，所述第一开关的初始状态为断开状态。
进一步，所述电源负极接地，正极与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻、第二电阻和所述第三电阻顺序串接于电池的正极与电池负极之间，所述第一开关与所述第二电阻并联连接。
进一步，所述保护地线插针与地连接，所述第二电阻和所述第三电阻之间设有第一检测点，所述第一检测点分别连接至所述连接有效性检测插针和所述连接保护插针。
本发明实施例还提供了一种直流充电的控制引导电路，应用于车辆端，包括：
充电插座，所述插座包括有：与充电插头的保护地线插针对应的第一插槽，与充电插头的有效性检测插针对应的第二插槽，以及，与连接保护插针对应的第三插槽；
串联的第四电阻和第二开关，所述第二插槽通过所述第四电阻和第二开关，连接至第一插槽；
第五电阻，所述第三插槽通过所述第五电阻连接至第一插槽；
其中，所述第二插槽与所述第四电阻之间设有第二检测点，所述第三插槽与所述第五电阻之间设有第三检测点；所述第二开关的初始状态为闭合状态。
本发明实施例还提供了一种直流充电的控制引导方法，应用于如上所述的直流充电的控制引导电路，包括：
获取第一检测点、第二检测点、第三检测点处的电压值以及第一开关和第二开关的闭合状态；
根据所述第一检测点、所述第二检测点、所述第三检测点的电压值以及第一开关的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关和所述第二开关的闭合状态；
其中，所述电路连接状态包括车桩未连接、车桩未完全连接、车桩完全连接、车桩充电握手或车辆自检状态、车桩正常充电状态、保护地线插针断针的异常连接状态、连接有效性检测插针断开的异常连接状态、连接保护插针断开的异常连接状态、充电桩发生需停机故障的异常连接状态以及车辆发生需停机故障的异常连接状态。
进一步地，所述根据所述第一检测点、所述第二检测点、所述第三检测点的电压值以及第一开关的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关和所述第二开关的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点的电压为第一电压，且所述第二检测点和所述第三检测点的电压均为0时，判断所述车桩连接状态为车桩未连接，并保持所述第一开关和所述第二开关的闭合状态不变；其中，所述第一电压是根据所述第一电阻(R1)、所述第二电阻(R2)以及所述第三电阻(R3)形成的电阻网络计算得到的。
进一步地，所述根据所述第一检测点、所述第二检测点、所述第三检测点的电压值以及第一开关的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关和所述第二开关的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点的电压为第二电压、所述第二检测点为0且所述第三检测点的电压为第二电压时，判断所述车桩连接状态为车桩未完全连接，并保持所述第一开关和所述第二开关的闭合状态不变；其中，所述第二电压是根据所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻以及所述第五电阻形成的电阻网络计算得到的。
进一步地，所述根据所述第一检测点、所述第二检测点、所述第三检测点的电压值以及第一开关的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关和所述第二开关的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点、所述第二检测点和所述第三检测点的电压均为第三电压时，判断所述车桩连接状态为车桩完全连接、车桩充电握手或车辆自检状态，并保持所述第一开关和所述第二开关的闭合状态不变；其中，所述第三电压是根据所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻以及所述第五电阻形成的电阻网络计算得到的。
进一步地，所述根据所述第一检测点、所述第二检测点、所述第三检测点的电压值以及第一开关的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关和所述第二开关的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点、所述第二检测点和所述第三检测点的电压均为第四电压时，判断所述车桩连接状态为车桩正常充电状态，控制所述第一开关闭合并保持所述第二开关的闭合状态不变；其中，所述第四电压是根据所述第一电阻、所述第三电阻、所述第四电阻以及所述第五电阻形成的电阻网络计算得到的。
进一步地，所述根据所述第一检测点、所述第二检测点、所述第三检测点的电压值以及第一开关的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关和所述第二开关的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点电压从所述第四电压变为第五电压，且所述第二检测点和所述第三检测点的电压均从所述第四电压变为0V时，判断所述车桩连接状态为保护地线插针断针的异常连接状态，控制所述第一开关闭合并保持所述第二开关的闭合状态不变；其中，所述第五电压是根据所述第一电阻和所述第三电阻形成的电阻网络计算得到的。
进一步地，所述根据所述第一检测点、所述第二检测点、所述第三检测点的电压值以及第一开关的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关和所述第二开关的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点电压从所述第四电压变为第六电压，所述第二检测点电压为从所述第四电压变为0V，且所述第三检测点的电压从所述第四电压变为所述第六电压时，判断所述车桩连接状态为连接有效性检测插针断针或虚接的异常连接状态，控制所述第一开关闭合并保持所述第二开关的闭合状态不变；其中，所述第六电压是根据所述第一电阻、所述第三电阻以及所述第五电阻形成的电阻网络计算得到的。
进一步地，所述根据所述第一检测点、所述第二检测点、所述第三检测点的电压值以及第一开关的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关和所述第二开关的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点和所述第二检测点的电压均从所述第四电压变为第七电压，且所述第三检测点的电压从所述第四电压变为0V时，判断所述车桩连接状态为连接保护插针断针或虚接的异常连接状态，控制所述第一开关闭合并保持所述第二开关的闭合状态不变；其中，所述第七电压是根据所述第一电阻、所述第三电阻以及所述第四电阻形成的电阻网络计算得到的。
进一步地，所述根据所述第一检测点、所述第二检测点、所述第三检测点的电压值以及第一开关的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关和所述第二开关的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点、所述第二检测点以及所述第三检测点的电压均从所述第四电压变为所述第三电压时，判断所述车桩连接状态为充电桩发生需停机故障的异常连接状态，保持所述第一开关和所述第二开关的闭合状态不变。
进一步地，所述根据所述第一检测点、所述第二检测点、所述第三检测点的电压值以及第一开关的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关和所述第二开关的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点的电压均从所述第四电压变为所述第六电压、所述第二检测点的电压均从所述第四电压变为0V，且所述第三检测点的电压从所述第四电压变为所述第六电压时，判断所述车桩连接状态为车辆发生需停机故障的异常连接状态，控制所述第一开关闭合并控制所述第二开关断开。
本发明的有益效果是：
本发明实施例的直流充电的控制引导电路不仅可以实现现有常规充电的控制逻辑和导引，还能方便在充电过程中遇到突发故障时，可以通过硬线信号直接方便的通知车-桩双方。结合软件报警信号，这种软硬件结合的报警信号方式从而大大降低了充电控制模块误动作的几率，并大大提升报警保护动作的响应速度。取消了两个信号插针，可以实时监测保护地线插针的状态，并且通过对电路的优化降低了车辆辅助电源对控制引导电路的影响。本发明实施例的直流充电的控制引导电路只要充电设备的低压控制电源电压等级恒定，车辆侧可以任意采用不同等级的控制电压等级。有利于不同辅助电源电压的车辆，例如商用大巴车、普通乘用车、特种车辆以及混合动力汽车在直流充电控制导引电路设置上的统一。
同时本发明实施例的直流充电的控制引导电路通过一个简单的适配器与GB/T18487.1-2015国标导引电路的适配，所述适配器内部无特殊电路，无供电电源，仅需要2个电阻，避免了现有设备投资被浪费，具有较好的推广性。
附图说明
图1表示GB/T 18487.1-2015中直流充电的控制引导电路示意图；
图2表示本发明实施例的直流充电的控制引导电路示意图；
图3表示本发明实施例的直流充电的控制引导方法步骤示意图；
图4表示本发明实施例的直流充电的控制引导电路处于车桩未连接状态的电路示意图；
图5表示本发明实施例的直流充电的控制引导电路处于车桩未完全连接状态的电路示意图；
图6表示本发明实施例的直流充电的控制引导电路处于车桩完全连接、充电握手或车辆自检状态的电路示意图；
图7表示本发明实施例的直流充电的控制引导电路处于正常充电状态的电路示意图；
图8表示本发明实施例的直流充电的控制引导电路处于保护地线插针断针的异常连接状态的电路示意图；
图9表示本发明实施例的直流充电的控制引导电路处于连接有效性检测插针断针的异常连接状态的电路示意图；
图10表示本发明实施例的直流充电的控制引导电路处于连接保护插针断针的异常连接状态的电路示意图；
图11表示本发明实施例的直流充电的控制引导电路处于充电桩自身故障需停机的异常连接状态的电路示意图；
图12表示本发明实施例的直流充电的控制引导电路处于车辆自身故障需停机的异常连接状态的电路示意图；
图13表示本发明实施例的直流充电的控制引导电路与GB/T 18487.1-2015中直流充电的控制引导电路适配的示意图。
附图标记说明：
201：充电桩充电控制电路；
202：车辆端充电控制电路。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明针对现有技术中无法有效判断保护地线插针PE线在插合位置的断针故障、信号针过多并且安全控制靠软件实现，存在安全风险和响应速度的问题，提供一种直流充电的控制引导电路及其控制引导方法。
如图2所示，一种直流充电的控制引导电路，应用于充电桩端，包括：
充电桩充电控制电路201，其中，所述充电桩充电电路201包括：电源、第一电阻R1、第二电阻R2、第一开关S1以及第三电阻R3；
与所述充电桩充电电路201连接的充电插头，所述充电插头包括：保护地线插针PE、连接有效性检测插针CC1和连接保护插针CC2；
其中，所述连接有效性检测插针CC1的长度小于所述连接保护插针CC2的长度，在所述充电插头插入车辆端的充电插座的过程中，所述连接有效性检测插针CC1先于所述连接保护插针CC2形成与车辆端电连接，所述第一开关S1的初始状态为断开状态。
取消了两个信号插针，并且利用一长一短两个插针，连接有效性检测插针CC1和连接保护插针CC2，可以实现在连接不良时，连接有效性检测插针CC1断开，连接保护插针CC2连接。车端依然可以保证连接状态判断，从而不进入行车模式，避免安全问题。桩端可以识别连接失效，进行充电关断或不启动状态。
可选，所述电源负极接地，正极与所述第一电阻R1的第一端连接，所述第一电阻R1、第二电阻R2和所述第三电阻R3顺序串接于电池的正极与电池负极之间，所述第一开关S1与所述第二电阻R2并联连接。
可选，所述保护地线插针PE与地连接，所述第二电阻R2和所述第三电阻R3之间设有第一检测点，所述第一检测点分别连接至所述连接有效性检测插针CC1和所述连接保护插针CC2。
本发明实施例还提供了一种直流充电的控制引导电路，应用于车辆端，包括：
充电插座，所述插座包括有：与充电插头的保护地线插针PE对应的第一插槽，与充电插头的有效性检测插针CC1对应的第二插槽，以及，与连接保护插针CC2对应的第三插槽；
串联的第四电阻R4和第二开关S2，所述第二插槽通过所述第四电阻R4和第二开关S2，连接至第一插槽；
第五电阻R5，所述第三插槽通过所述第五电阻R5连接至第一插槽；
其中，所述第二插槽与所述第四电阻R4之间设有第二检测点，所述第三插槽与所述第五电阻R5之间设有第三检测点；所述第二开关S2的初始状态为闭合状态。
本发明实施例的直流充电的控制引导电路不仅可以实现现有常规充电的控制逻辑和导引，还能方便在充电过程中遇到突发故障时，可以通过硬线信号直接方便的通知车-桩双方。结合软件报警信号，这种软硬件结合的报警信号方式从而大大降低了充电控制模块误动作的几率，并大大提升报警保护动作的响应速度。取消了两个信号插针，可以实时监测保护地线插针的状态，并且通过对电路的优化降低了车辆辅助电源对控制引导电路的影响。本发明实施例的直流充电的控制引导电路只要充电设备的低压控制电源电压等级恒定，车辆侧可以任意采用不同等级的控制电压等级。有利于不同辅助电源电压的车辆，例如商用大巴车、普通乘用车、特种车辆以及混合动力汽车在直流充电控制导引电路设置上的统一。
如图3所示，本发明实施例还提供了一种直流充电的控制引导方法，应用于如上所述的直流充电的控制引导电路，包括：
步骤31，获取第一检测点1、第二检测点2、第三检测点3处的电压值以及第一开关S1和第二开关S2的闭合状态；
步骤32，根据所述第一检测点1、所述第二检测点2、所述第三检测点3的电压值以及第一开关S1的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态；
其中，所述电路连接状态包括车桩未连接、车桩未完全连接、车桩完全连接、车桩充电握手或车辆自检状态、车桩正常充电状态、保护地线插针PE断针的异常连接状态、连接有效性检测插针CC1断开的异常连接状态、连接保护插针CC2断开的异常连接状态、充电桩发生需停机故障的异常连接状态以及车辆发生需停机故障的异常连接状态。
本发明实施例的直流充电的控制引导电路不仅可以实现现有常规充电的控制逻辑和导引，还能方便在充电过程中遇到突发故障时，可以通过硬线信号直接方便的通知车-桩双方。结合软件报警信号，这种软硬件结合的报警信号方式从而大大降低了充电控制模块误动作的几率，并大大提升报警保护动作的响应速度。取消了两个信号插针，可以实时监测保护地线插针的状态，并且通过对电路的优化降低了车辆辅助电源对控制引导电路的影响。本发明实施例的直流充电的控制引导电路只要充电设备的低压控制电源电压等级恒定，车辆侧可以任意采用不同等级的控制电压等级。有利于不同辅助电源电压的车辆，例如商用大巴车、普通乘用车、特种车辆以及混合动力汽车在直流充电控制导引电路设置上的统一。
举例说明，本发明的一实施例中，所述第一电阻R1为1KΩ，第二电阻R2为2KΩ，第三电阻R3为10KΩ，第四电阻R4为1.01KΩ，第五电阻R5为100KΩ。
如图4所示，所述根据所述第一检测点1、所述第二检测点2、所述第三检测点3的电压值以及第一开关S1的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点1的电压为第一电压，且所述第二检测点2和所述第三检测点3的电压均为0时，判断所述车桩连接状态为车桩未连接，并保持所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态不变；其中，所述第一电压是根据所述第一电阻(R1)、所述第二电阻(R2)以及所述第三电阻(R3)形成的电阻网络计算得到的。
在所述第一检测点1的电压为9.23V，且所述第二检测点2和所述第三检测点3的电压均为0时，判断所述车桩连接状态为车桩未连接，并保持所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态不变。
可选地，所述根据所述第一检测点1、所述第二检测点2、所述第三检测点3的电压值以及第一开关S1的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点1的电压为第二电压、所述第二检测点2为0且所述第三检测点3的电压为第二电压时，判断所述车桩连接状态为车桩未完全连接，并保持所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态不变；其中，所述第二电压是根据所述第一电阻R1、所述第二电阻R2、所述第三电阻R3以及所述第五电阻R5形成的电阻网络计算得到的。
在所述第一检测点1的电压为9.02V、所述第二检测点2为0且所述第三检测点3的电压为第二电压时9.02V，判断所述车桩连接状态为车桩未完全连接，并保持所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态不变。
可选地，所述根据所述第一检测点1、所述第二检测点2、所述第三检测点3的电压值以及第一开关S1的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点1、所述第二检测点2和所述第三检测点3的电压均为第三电压时，判断所述车桩连接状态为车桩完全连接、车桩充电握手或车辆自检状态，并保持所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态不变；其中，所述第三电压是根据所述第一电阻R1、所述第二电阻R2、所述第三电阻R3、所述第四电阻R4以及所述第五电阻R5形成的电阻网络计算得到的。
在所述第一检测点1、所述第二检测点2和所述第三检测点3的电压均为2.79V时，判断所述车桩连接状态为车桩完全连接、车桩充电握手或车辆自检状态，并保持所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态不变。
可选地，所述根据所述第一检测点1、所述第二检测点2、所述第三检测点3的电压值以及第一开关S1的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点1、所述第二检测点2和所述第三检测点3的电压均为第四电压时，判断所述车桩连接状态为车桩正常充电状态，控制所述第一开关S1闭合并保持所述第二开关S2的闭合状态不变；其中，所述第四电压是根据所述第一电阻R1、所述第三电阻R3、所述第四电阻R4以及所述第五电阻R5形成的电阻网络计算得到的。
在所述第一检测点1、所述第二检测点2和所述第三检测点3的电压均为5.71V时，判断所述车桩连接状态为车桩正常充电状态，控制所述第一开关S1闭合并保持所述第二开关S2的闭合状态不变。
可选地，所述根据所述第一检测点1、所述第二检测点2、所述第三检测点3的电压值以及第一开关S1的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点1电压从所述第四电压变为第五电压，且所述第二检测点2和所述第三检测点3的电压均从所述第四电压变为0V时，判断所述车桩连接状态为保护地线插针PE断针的异常连接状态，控制所述第一开关S1闭合并保持所述第二开关S2的闭合状态不变；其中，所述第五电压是根据所述第一电阻R1和所述第三电阻R3形成的电阻网络计算得到的。
在所述第一检测点1电压从5.71V变为10.91V，且所述第二检测点2和所述第三检测点3的电压均从5.71V变为0时，判断所述车桩连接状态为保护地线插针PE断针的异常连接状态，控制所述第一开关S1闭合并保持所述第二开关S2的闭合状态不变。
可选地，所述根据所述第一检测点1、所述第二检测点2、所述第三检测点3的电压值以及第一开关S1的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点1电压从所述第四电压变为第六电压，所述第二检测点2电压为从所述第四电压变为0V，且所述第三检测点3的电压从所述第四电压变为所述第六电压时，判断所述车桩连接状态为连接有效性检测插针CC1断针或虚接的异常连接状态，控制所述第一开关S1闭合并保持所述第二开关S2的闭合状态不变；其中，所述第六电压是根据所述第一电阻R1、所述第三电阻R3以及所述第五电阻R5形成的电阻网络计算得到的。
在所述第一检测点1电压从5.71V变为10.81V，所述第二检测点2电压为从5.71V变为0V，且所述第三检测点3的电压从5.71V变为10.81V时，判断所述车桩连接状态为连接有效性检测插针CC1断针或虚接的异常连接状态，控制所述第一开关S1闭合并保持所述第二开关S2的闭合状态不变。
可选地，所述根据所述第一检测点1、所述第二检测点2、所述第三检测点3的电压值以及第一开关S1的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点1和所述第二检测点2的电压均从所述第四电压变为第七电压，且所述第三检测点3的电压从所述第四电压变为0V时，判断所述车桩连接状态为连接保护插针CC2断针或虚接的异常连接状态，控制所述第一开关S1闭合并保持所述第二开关S2的闭合状态不变；其中，所述第七电压是根据所述第一电阻R1、所述第三电阻R3以及所述第四电阻R4形成的电阻网络计算得到的。
在所述第一检测点1和所述第二检测点2的电压均从5.71V变为5.74V，且所述第三检测点3的电压从5.71V变为0V时，判断所述车桩连接状态为连接保护插针CC2断针或虚接的异常连接状态，控制所述第一开关S1闭合并保持所述第二开关S2的闭合状态不变。
可选地，所述根据所述第一检测点1、所述第二检测点2、所述第三检测点3的电压值以及第一开关S1的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点1、所述第二检测点2以及所述第三检测点3的电压均从所述第四电压变为所述第三电压时，判断所述车桩连接状态为充电桩发生需停机故障的异常连接状态，保持所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态不变。
在所述第一检测点1、所述第二检测点2以及所述第三检测点3的电压均从5.71V为2.79V时，判断所述车桩连接状态为充电桩发生需停机故障的异常连接状态，保持所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态不变。
可选地，所述根据所述第一检测点1、所述第二检测点2、所述第三检测点3的电压值以及第一开关S1的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关S1和所述第二开关S2的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点1的电压均从所述第四电压变为所述第六电压、所述第二检测点2的电压均从所述第四电压变为0V，且所述第三检测点3的电压从所述第四电压变为所述第六电压时，判断所述车桩连接状态为车辆发生需停机故障的异常连接状态，控制所述第一开关S1闭合并控制所述第二开关S2断开，判断车辆故障后及时断开车辆端开关，保证充电过程的安全性。
在所述第一检测点1的电压均从5.71V为10.81V、所述第二检测点2的电压均从5.71V变为0V，且所述第三检测点3的电压从5.71V变为10.81V时，判断所述车桩连接状态为车辆发生需停机故障的异常连接状态，控制所述第一开关S1闭合并控制所述第二开关S2断开。
本发明实施例的直流充电的控制引导电路不仅可以实现现有常规充电的控制逻辑和导引，还能方便在充电过程中遇到突发故障时，可以通过硬线信号直接方便的通知车-桩双方。结合软件报警信号，这种软硬件结合的报警信号方式从而大大降低了充电控制模块误动作的几率，并大大提升报警保护动作的响应速度。取消了两个信号插针，可以实时监测保护地线插针的状态，并且通过对电路的优化降低了车辆辅助电源对控制引导电路的影响。本发明实施例的直流充电的控制引导电路只要充电设备的低压控制电源电压等级恒定，车辆侧可以任意采用不同等级的控制电压等级。有利于不同辅助电源电压的车辆，例如商用大巴车、普通乘用车、特种车辆以及混合动力汽车在直流充电控制导引电路设置上的统一。
同时本发明实施例的直流充电的控制引导电路通过一个简单的适配器与GB/T18487.1-2015国标导引电路的适配，所述适配器内部无特殊电路，无供电电源，仅需要2个电阻，避免了现有设备投资被浪费，具有较好的推广性。
如图13所示，通过适配电路1301将本发明实施例的直流充电的控制引导电路于GB/T 18487.1-2015国标导引电路适配；
其中，所述适配电路1301包括：第六电阻R6、第三开关S3和第七电阻R7，所述第六电阻R6和第三开关S3连接，并与GB/T 18487.1-2015国标充电桩直流充电电路1302并联连接，所述第七电阻R7第一端与所述第三开关S3的第一端和第一插针PE’连接，所述第七电阻R7第二端与所述第六电阻R6的第二端、第二插针CC1’以及第三插针CC2’连接。
本发明实施例的直流充电的控制引导电路不仅可以实现现有常规充电的控制逻辑和导引，还能方便在充电过程中遇到突发故障时，可以通过硬线信号直接方便的通知车-桩双方。结合软件报警信号，这种软硬件结合的报警信号方式从而大大降低了充电控制模块误动作的几率，并大大提升报警保护动作的响应速度。取消了两个信号插针，可以实时监测保护地线插针的状态，并且通过对电路的优化降低了车辆辅助电源对控制引导电路的影响。本发明实施例的直流充电的控制引导电路只要充电设备的低压控制电源电压等级恒定，车辆侧可以任意采用不同等级的控制电压等级。有利于不同辅助电源电压的车辆，例如商用大巴车、普通乘用车、特种车辆以及混合动力汽车在直流充电控制导引电路设置上的统一。
同时本发明实施例的直流充电的控制引导电路通过一个简单的适配器与GB/T18487.1-2015国标导引电路的适配，所述适配器内部无特殊电路，无供电电源，仅需要2个电阻，避免了现有设备投资被浪费，具有较好的推广性。
以上所述的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人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种直流充电的控制引导电路，应用于充电桩端，其特征在于，包括：
充电桩充电控制电路(201)，其中，所述充电桩充电电路(201)包括：电源、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第一开关(S1)以及第三电阻(R3)；
与所述充电桩充电电路(201)连接的充电插头，所述充电插头包括：保护地线插针(PE)、连接有效性检测插针(CC1)和连接保护插针(CC2)；
其中，所述连接有效性检测插针(CC1)的长度小于所述连接保护插针(CC2)的长度，在所述充电插头插入车辆端的充电插座的过程中，所述连接有效性检测插针(CC1)先于所述连接保护插针(CC2)形成与车辆端电连接，所述第一开关(S1)的初始状态为断开状态。
2.根据权利要求1所述的直流充电的控制引导电路，其特征在于，所述电源负极接地，正极与所述第一电阻(R1)的第一端连接，所述第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和所述第三电阻(R3)顺序串接于电池的正极与电池负极之间，所述第一开关(S1)与所述第二电阻(R2)并联连接。
3.根据权利要求2所述的直流充电的控制引导电路，其特征在于，所述保护地线插针(PE)与地连接，所述第二电阻(R2)和所述第三电阻(R3)之间设有第一检测点，所述第一检测点分别连接至所述连接有效性检测插针(CC1)和所述连接保护插针(CC2)。
4.一种直流充电的控制引导电路，应用于车辆端，其特征在于，包括：
充电插座，所述插座包括有：与充电插头的保护地线插针(PE)对应的第一插槽，与充电插头的有效性检测插针(CC1)对应的第二插槽，以及，与连接保护插针(CC2)对应的第三插槽；
串联的第四电阻(R4)和第二开关(S2)，所述第二插槽通过所述第四电阻(R4)和第二开关(S2)，连接至第一插槽；
第五电阻(R5)，所述第三插槽通过所述第五电阻(R5)连接至第一插槽；
其中，所述第二插槽与所述第四电阻(R4)之间设有第二检测点，所述第三插槽与所述第五电阻(R5)之间设有第三检测点；所述第二开关(S2)的初始状态为闭合状态。
5.一种直流充电的控制引导方法，应用于权利要求1至3任一项所述直流充电的控制引导电路和权利要求4所述直流充电的控制引导电路，其特征在于，包括：
获取第一检测点(1)、第二检测点(2)、第三检测点(3)处的电压值以及第一开关(S1)和第二开关(S2)的闭合状态；
根据所述第一检测点(1)、所述第二检测点(2)、所述第三检测点(3)的电压值以及第一开关(S1)的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关(S1)和所述第二开关(S2)的闭合状态；
其中，所述车桩连接状态包括车桩未连接、车桩未完全连接、车桩完全连接、车桩充电握手或车辆自检状态、车桩正常充电状态、保护地线插针(PE)断针的异常连接状态、连接有效性检测插针(CC1)断开的异常连接状态、连接保护插针(CC2)断开的异常连接状态、充电桩发生需停机故障的异常连接状态以及车辆发生需停机故障的异常连接状态。
6.根据权利要求5所述的直流充电的控制引导方法，其特征在于，所述根据所述第一检测点(1)、所述第二检测点(2)、所述第三检测点(3)的电压值以及第一开关(S1)的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关(S1)和所述第二开关(S2)的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点(1)的电压为第一电压，且所述第二检测点(2)和所述第三检测点(3)的电压均为0时，判断所述车桩连接状态为车桩未连接，并保持所述第一开关(S1)和所述第二开关(S2)的闭合状态不变；其中，所述第一电压是根据所述第一电阻(R1)、所述第二电阻(R2)以及所述第三电阻(R3)形成的电阻网络计算得到的。
7.根据权利要求6所述的直流充电的控制引导方法，其特征在于，所述根据所述第一检测点(1)、所述第二检测点(2)、所述第三检测点(3)的电压值以及第一开关(S1)的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关(S1)和所述第二开关(S2)的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点(1)的电压为第二电压、所述第二检测点(2)为0且所述第三检测点(3)的电压为第二电压时，判断所述车桩连接状态为车桩未完全连接，并保持所述第一开关(S1)和所述第二开关(S2)的闭合状态不变；其中，所述第二电压是根据所述第一电阻(R1)、所述第二电阻(R2)、所述第三电阻(R3)以及所述第五电阻(R5)形成的电阻网络计算得到的。
8.根据权利要求7所述的直流充电的控制引导方法，其特征在于，所述根据所述第一检测点(1)、所述第二检测点(2)、所述第三检测点(3)的电压值以及第一开关(S1)的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关(S1)和所述第二开关(S2)的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点(1)、所述第二检测点(2)和所述第三检测点(3)的电压均为第三电压时，判断所述车桩连接状态为车桩完全连接、车桩充电握手或车辆自检状态，并保持所述第一开关(S1)和所述第二开关(S2)的闭合状态不变；其中，所述第三电压是根据所述第一电阻(R1)、所述第二电阻(R2)、所述第三电阻(R3)、所述第四电阻(R4)以及所述第五电阻(R5)形成的电阻网络计算得到的。
9.根据权利要求8所述的直流充电的控制引导方法，其特征在于，所述根据所述第一检测点(1)、所述第二检测点(2)、所述第三检测点(3)的电压值以及第一开关(S1)的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关(S1)和所述第二开关(S2)的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点(1)、所述第二检测点(2)和所述第三检测点(3)的电压均为第四电压时，判断所述车桩连接状态为车桩正常充电状态，控制所述第一开关(S1)闭合并保持所述第二开关(S2)的闭合状态不变；其中，所述第四电压是根据所述第一电阻(R1)、所述第三电阻(R3)、所述第四电阻(R4)以及所述第五电阻(R5)形成的电阻网络计算得到的。
10.根据权利要求9所述的直流充电的控制引导方法，其特征在于，所述根据所述第一检测点(1)、所述第二检测点(2)、所述第三检测点(3)的电压值以及第一开关(S1)的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关(S1)和所述第二开关(S2)的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点(1)电压从所述第四电压变为第五电压，且所述第二检测点(2)和所述第三检测点(3)的电压均从所述第四电压变为0V时，判断所述车桩连接状态为保护地线插针(PE)断针的异常连接状态，控制所述第一开关(S1)闭合并保持所述第二开关(S2)的闭合状态不变；其中，所述第五电压是根据所述第一电阻(R1)和所述第三电阻(R3)形成的电阻网络计算得到的。
11.根据权利要求10所述的直流充电的控制引导方法，其特征在于，所述根据所述第一检测点(1)、所述第二检测点(2)、所述第三检测点(3)的电压值以及第一开关(S1)的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关(S1)和所述第二开关(S2)的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点(1)电压从所述第四电压变为第六电压，所述第二检测点(2)电压为从所述第四电压变为0V，且所述第三检测点(3)的电压从所述第四电压变为所述第六电压时，判断所述车桩连接状态为连接有效性检测插针(CC1)断针或虚接的异常连接状态，控制所述第一开关(S1)闭合并保持所述第二开关(S2)的闭合状态不变；其中，所述第六电压是根据所述第一电阻(R1)、所述第三电阻(R3)以及所述第五电阻(R5)形成的电阻网络计算得到的。
12.根据权利要求11所述的直流充电的控制引导方法，其特征在于，所述根据所述第一检测点(1)、所述第二检测点(2)、所述第三检测点(3)的电压值以及第一开关(S1)的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关(S1)和所述第二开关(S2)的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点(1)和所述第二检测点(2)的电压均从所述第四电压变为第七电压，且所述第三检测点(3)的电压从所述第四电压变为0V时，判断所述车桩连接状态为连接保护插针(CC2)断针或虚接的异常连接状态，控制所述第一开关(S1)闭合并保持所述第二开关(S2)的闭合状态不变；其中，所述第七电压是根据所述第一电阻(R1)、所述第三电阻(R3)以及所述第四电阻(R4)形成的电阻网络计算得到的。
13.根据权利要求12所述的直流充电的控制引导方法，其特征在于，所述根据所述第一检测点(1)、所述第二检测点(2)、所述第三检测点(3)的电压值以及第一开关(S1)的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关(S1)和所述第二开关(S2)的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点(1)、所述第二检测点(2)以及所述第三检测点(3)的电压均从所述第四电压变为所述第三电压时，判断所述车桩连接状态为充电桩发生需停机故障的异常连接状态，保持所述第一开关(S1)和所述第二开关(S2)的闭合状态不变。
14.根据权利要求13所述的直流充电的控制引导方法，其特征在于，所述根据所述第一检测点(1)、所述第二检测点(2)、所述第三检测点(3)的电压值以及第一开关(S1)的闭合状态，判断车桩连接状态并控制所述第一开关(S1)和所述第二开关(S2)的闭合状态的步骤，包括：
在所述第一检测点(1)的电压均从所述第四电压变为所述第六电压、所述第二检测点(2)的电压均从所述第四电压变为0V，且所述第三检测点(3)的电压从所述第四电压变为所述第六电压时，判断所述车桩连接状态为车辆发生需停机故障的异常连接状态，控制所述第一开关(S1)闭合并控制所述第二开关(S2)断开。
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