CN113561810B - 一种充电口断电保护装置及电动车 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种充电口断电保护装置及电动车，该充电口设有正极充电端子、负极充电端子、上电检测端子及充电信号检测端子，该断电保护装置包括：至少一个第一开关管和控制模块，所述第一开关管电连接于电源模块与所述正极充电端子和/或所述负极充电端子之间，所述第一开关管的控制端与所述控制模块电连接；所述控制模块与所述充电信号检测端子电连接，所述控制模块用于接收所述充电信号检测端子发送的充电信号，并根据所述充电信号控制所述第一开关管导通或者断开。本发明实施例提供的充电口断电保护装置，根据充电信号控制设置于充电口与车载电源之间的第一开关管导通或断开，实现充电口的断电保护，提高安全性能。

Description

一种充电口断电保护装置及电动车
技术领域
本发明涉及电动车充电控制技术领域，尤其涉及一种充电口断电保护装置及电动车。
背景技术
随着市场对电动二轮车的续航里程要求越来越高，车载电源(例如为电池组)的电压等级也由48V、60V、72V到96V不断提高。国标对电动车电池的电压分类有两种：A类电压和B类电压。其中A类电压是指小于30V交流电或者小于60V的直流电，即我们所说的低压电，B类电压是指大于30V交流电或者大于60V的直流电，即我们所说的高压电，电压等级越高，对应的安全防护要求越严格。
在现有技术中，无论电动车的充电口与放电口是同口还是异口，充电口和放电口均与车载电源电连接，在车载电源工作于放电状态时，充电口及放电口均带电，其存在以下安全隐患：在非充电状态下，充电口带电容易导致人员误触电，尤其是在搭载B类电压平台的车辆中，充电口带电存在较大的安全隐患；在极端情况下(如涉水、碰撞等)，充电口带电会引起车载电路发生短路故障，继而导致整车控制系统瘫痪甚至烧车，不符合安全防护要求。
发明内容
本发明实施例提供一种充电口断电保护装置及电动车，以实现电动车充电口不带电的安全效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种充电口断电保护装置，所述充电口设有正极充电端子、负极充电端子、上电检测端子及充电信号检测端子，其中，所述断电保护装置包括：至少一个第一开关管和控制模块，所述第一开关管电连接于电源模块与所述正极充电端子和/或所述负极充电端子之间，所述第一开关管的控制端与所述控制模块电连接。
所述控制模块与所述充电信号检测端子电连接，所述控制模块用于接收所述充电信号检测端子发送的充电信号，并根据所述充电信号控制所述第一开关管导通或者断开。
可选的，所述控制模块还与所述上电检测端子电连接，所述控制模块还用于接收所述上电检测端子发送的上电信号，并根据所述上电信号及所述充电信号控制所述第一开关管导通或者断开。
可选的，所述的充电口断电保护装置，还包括：分压电路，所述分压电路电连接于所述控制模块与所述第一开关管的控制端之间；
所述分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端与所述控制模块电连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端电连接，所述第二电阻的第二端与所述第一开关管的第一端电连接，所述第一电阻与所述第二电阻之间设有分压节点，所述分压节点与所述第一开关管的控制端电连接。
可选的，所述的充电口断电保护装置，还包括：防反二极管和稳压二极管，所述防反二极管的正极端与所述控制模块电连接，所述防反二极管的负极端与所述第一电阻的第一端电连接；
所述稳压二极管的正极端与所述分压节点电连接，所述稳压二极管的负极端与所述第一开关管的第一端电连接。
可选的，所述的充电口断电保护装置，还包括：电压尖峰吸收电路，所述电压尖峰吸收电路的第一端与所述控制模块电连接，所述电压尖峰吸收电路的第二端与所述第一开关管的第一端电连接。
可选的，所述的充电口断电保护装置，所述控制模块还与所述电源模块连接，所述控制模块用于获取所述电源模块的运行参数，并根据所述运行参数确定所述电源模块的工作状态，以及根据所述工作状态控制所述第一开关管导通或者断开。
可选的，所述的充电口断电保护装置，还包括第二开关管，所述第二开关管设置于所述电源模块的供电端口与所述第一开关管之间，所述第二开关管的控制端与所述控制模块电连接；
所述控制模块还用于根据所述工作状态控制所述第二开关管导通或者断开。
可选的，所述的充电口断电保护装置，所述工作状态包括：允许充电状态、第一等级故障状态、第二等级故障状态及充电完成状态，所述第一等级故障状态的故障危害等级高于所述第二等级故障状态的故障危害等级。
可选的，所述的充电口断电保护装置，还包括壳体，及设于所述壳体内的集成电路板，所述集成电路板用于集成所述至少一个第一开关管，并电连接所述电源模块与所述正极充电端子和/或所述负极充电端子。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电动车，包括以上任意方案的充电口断电保护装置。
本发明实施例提供的充电口断电保护装置及电动车，通过在充电口设有正极充电端子、负极充电端子、上电检测端子及充电信号检测端子；其断电保护装置包含的第一开关管电连接于电源模块与正极充电端子和/或负极充电端子之间，第一开关管的控制端与控制模块电连接；控制模块与充电信号检测端子电连接，控制模块用于接收所述充电信号检测端子发送的充电信号，并根据充电信号控制第一开关管导通或者断开。解决了目前电动车充电口会带电，进而造成安全隐患的问题，实现了电动车的充电口不带电，规避了短路、触电等安全风险。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种充电口断电保护装置的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的另一种充电口断电保护装置的结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的一种充电口断电保护方法的流程图；
图4为本发明实施例一提供的一种充电口断电保护装置的电路原理图；
图5是本发明实施例一提供的一种充电口断电保护装置的结构示意图；
图6为本发明实施例二提供的一种电动车的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种充电口断电保护装置的结构示意图，本实施例适用于对充电口非充电状态进行断电设计的应用场景。
其中，充电口可设置于电动车车身，在充电状态下，充电口插接外部充电器，将电能传输至车载电源模块300(例如为电池)，对车载电源模块300充电；在非充电状态下，充电口不插接外部充电器或者外部充电器断电，车载电源模块300对车载用电设备供电。
如图1所示，充电口100设有正极充电端子101、负极充电端子102、上电检测端子103及充电信号检测端子104；其中，正极充电端子101用于连接外部充电器的正极引脚及车载电源模块300的正极端，负极充电端子102用于连接外部充电器的负极引脚及车载电源模块300的负极端；上电检测端子103用于接收外部充电器发送的on档上电信号，充电信号检测端子104用于接收充电器插头发送的CRG充电信号。
如图1所示，该断电保护装置200包括：至少一个第一开关管210和控制模块220，第一开关管210电连接于电源模块300与正极充电端子101和/或负极充电端子102之间，第一开关管210的控制端211与控制模块220电连接；控制模块220与充电信号检测端子104电连接，控制模块220用于接收充电信号检测端子104发送的充电信号，并根据充电信号控制第一开关管210导通或者断开。
可选地，控制模块220可与电池管理系统(Battery Management System，BMS)集成设置，控制模块220可根据充电信号判断整车当前工作状态，并根据整车当前工作状态对第一开关管210发送驱动控制信号。
结合参考图1所示，第一开关管210可设置于电源模块300的负极端与负极充电端子102之间,控制模块220通过控制第一开关管210接通或者断开来控制充电口100与电源模块300之间的通断，当第一开关管210闭合时，充电口100向电源模块300传输电能；当第一开关管管210断开时，充电口100与电源模块300之间断开电连接，充电口100不带电。
可选地，第一开关管210可采用金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET，MOS管)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)或者可实现同等功能的三极管矩阵组中的一种或者多种组合，MOS管可为NPN型管或者PNP型管，对此不作限制。
具体地，控制模块220与充电信号检测端子104电连接，第一开关管210的控制端211与控制模块220电连接，若充电口100与充电器插头插接连接，则控制模块220接收到充电信号检测端子104发送的充电信号，该充电信号可为充电器插头发出的CRG充电信号，控制模块220在接收到充电信号之后，控制车载电源模块300进入充电模式，并对第一开关管210发送驱动控制信号，控制第一开关管210导通，以使车载电源模块300与正极充电端子101及负极充电端子102连通，由充电口100向电源模块300传输电能，整车进入充电工作状态；若充电口100未连接充电器插头或者充电器插头不带电，则控制模块220接收不到充电信号，控制模块220控制车载电源模块300进入放电模式，并停止对第一开关管210发送驱动控制信号，控制第一开关管210断开，以使车载电源模块300断开与充电口100之间的电连接，整车进入放电工作状态，为其他车载用电负载(例如车灯、显示仪表)提供电能。
可选地，第一开关管210还可设置于电源模块300与正极充电端子101之间，或者，还可设置两个第一开关管210，一个第一开关管210设置于电源模块300与正极充电端子101之间，另一个第一开关管210设置于电源模块300与负极充电端子102之间,控制模块220根据接收到的充电信号控制第一开关管210导通或者闭合，其工作方式与上述实施例相同，不再赘述。
由此，本发明实施例提供的充电口断电保护装置，在车载电源模块与充电口之间设置断电保护装置；该断电保护装置包含的第一开关管电连接于电源模块与正极充电端子和/或所述负极充电端子之间，第一开关管的控制端与控制模块电连接；控制模块与充电信号检测端子电连接，控制模块用于接收充电信号检测端子发送的充电信号，并根据充电信号控制第一开关管导通或者断开，解决了传统电动车充电口在非充电状态下带电存在安全隐患的问题，达到了在电动车充电和使用过程中更加安全的效果。
继续参考图1，在上述实施例的基础上，可选的，充电口断电保护装置200中控制模块220还与上电检测端子103电连接，控制模块220还用于接收上电检测端子103发送的上电信号，并根据上电信号及充电信号控制第一开关管210导通或者断开。
其中，控制模块220接收到的上电信号，可为充电器插头发出的on档上电信号，on档上电信号可用于控制模块220上电激活，在控制模块220上电激活之后，控制模块220再根据充电信号控制第一开关管210导通或者断开。
具体地，若控制模块220接受到上电信号，则控制模块220被激活，控制模块220可在激活后先进行故障自检，判断系统是否存在影响行车安全的故障，若故障自检不通过，即系统存在影响行车安全的故障，则控制模块220终止上电，不执行后续控制策略，第一开关管210保持断开，以使车载电源模块300断开与充电口100之间的电连接；若故障自检通过，即系统不存在影响行车安全的故障，则控制模块220激活成功，继续检测是否接收到充电信号，根据充电信号控制第一开关管210导通或者断开；若控制模块220未接受到上电信号，则控制模块220保持休眠状态，不执行后续控制策略，第一开关管210保持断开，以使车载电源模块300断开与充电口100之间的电连接，实现充电口100不带电的安全效果。
图2为本发明实施例提供的另一种充电口断电保护装置的结构示意图，控制模块200还与电源模块300连接，控制模块200用于获取电源模块300的运行参数，并根据运行参数确定电源模块300的工作状态，以及根据工作状态控制第一开关管210导通或者断开。
其中，运行参数可包括：电池总电压、电芯单体电压、电芯单体温度及电池剩余电量等，控制模块200可通过检测电池总电压、电芯单体电压、电芯单体温度及电池剩余电量等运行参数，确定电源模块300的工作状态是否存在异常。
可选地，在充电口断电保护装置200中，控制模块220确定的电源模块300的工作状态包括：允许充电状态、第一等级故障状态、第二等级故障状态及充电完成状态，第一等级故障状态的故障危害等级高于第二等级故障状态的故障危害等级。
其中，在允许充电状态下，电源模块300的电池总电压、电芯单体电压、电芯单体温度及电池剩余电量等运行参数满足预设充电条件；在充电完成状态下，电源模块300的电池总电压、电芯单体电压、电芯单体温度及电池剩余电量等运行参数满足预设满电条件。当然，本领域技术人员可根据实际需要设计预设充电条件及预设满电条件，对此不作限制。
本实施例中，第一等级故障可为影响行车或者设备运行安全的故障，典型地，第一等级故障状态包括电芯单体温度超过预设温度阈值，在第一等级故障状态下，控制模块200可对上一级控制系统上报电池系统故障报警；第二等级故障可为不影响安全、但会造成电池正常充电的故障，典型地，第二等级故障包括最大电芯单体电压超过预设电芯单体电压上限阈值，在第二等级故障状态下，控制模块200可对上一级控制系统充电终止故障报警。
具体地，在充电工作状态下，控制模块200持续检测电源模块300的电池总电压、电芯单体电压、电芯单体温度及电池剩余电量等运行参数，并根据检测数据判断当前电源模块300的工作状态若控制模块200判定当前电源模块300处于允许充电状态，则控制模块200对第一开关管210发送驱动控制信号，控制第一开关管210导通，以使车载电源模块300与正极充电端子101及负极充电端子102连通，由充电口100向电源模块300传输电能，整车维持充电工作状态；当控制模块200判定当前电源模块300处于第一等级故障状态、第二等级故障状态或者充电完成状态中的任一种，则控制模块200停止对第一开关管210发送驱动控制信号，控制第一开关管210断开，以使车载电源模块300断开与充电口100之间的电连接，充电口100不带电，由此，控制模块200通过检测电源模块300的运行参数为控制第一开关管210导通或者断开提供保障，有利于提高断电保护安全性能。
继续参考图2，充电口断电保护装置200，还包括第二开关管230，第二开关管230设置于电源模块300的供电端口301与第一开关管210之间，其中，供电端口301可为电源模块300的正极端或者负极端，对此不作限制，第二开关管230的控制端231与控制模块200电连接；控制模块200还用于根据工作状态控制第二开关管230导通或者断开。
其中，第二开关管230同第一开关管210，可采用金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET，MOS管)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)或者可实现同等功能的三极管矩阵组中的一种或者多种组合。
可选地，根据电路需求，第一开关管210与第二开关管230可设置为NPN型MOS管，或者PNP型MOS管，对此不作限制。
具体地，若充电口100与充电器插头插接连接，则控制模块220接收到上电检测端子103发送的上电信号，控制模块220上电激活，控制模块220执行故障自检，若故障自检不通过，则控制模块220终止上电，不执行后续控制策略，第一开关管210和第二开关管230均保持断开，充电口100不带电；若故障自检通过，则控制模块220控制第二开关管230闭合，以使整车进入放电工作状态，为其他车载用电负载(例如车灯、显示仪表)提供电能，并继续检测是否接收到充电信号检测端子104发送的充电信号，在控制模块220接收到充电信号之后，控制模块220通过获取电源模块300的运行参数判断当前电源模块300的工作状态，若判定当前电源模块300处于允许充电状态，则对第一开关管210发送驱动控制信号，闭合第一开关管210，实现电源模块300和充电口100之间的通路，执行电动车的充电过程；在充电过程中，控制模块220持续检测电源模块300的运行参数，若发生第一等级故障，则控制模块220控制第一开关管210和第二开关管230均断开，充电口100不带电，且整车停机，由此，通过设置第二开关管230，提高整机安全性能。
基于上述实施例，图3为本发明实施例提供的一种充电口断电保护方法的流程图。在充电器的插头插入充电口100时，充电器插头输出两个硬线信号，分别是on档上电信号和CRG充电信号。
如图3所示，若控制模块220处于休眠状态，则该充电口断电保护方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：判断是否接收到上电信号。
若接收到上电信号，则执行步骤S3；否则，执行步骤S2。
步骤S2：控制模块220维持休眠状态，并继续执行步骤S1。
步骤S3：上电激活，执行初始化及故障自检。
步骤S4：判断故障自检是否通过。
若故障自检通过，则执行步骤S5；否则，执行步骤S6。
步骤S5：控制第二开关管闭合，控制第一开关管打开，上报工作状态为放电状态，并继续执行步骤S7。
步骤S6：终止上电，并上报故障。
步骤S7：判断是否接收到充电信号。
若接收到充电信号，则执行步骤S8；否则，返回执行步骤S5。
步骤S8：控制第一开关管和第二开关管均闭合，上报工作状态为充电状态。
步骤S9：充电口对电源模块充电。
步骤S10：判断是否丢失充电信号。
若丢失充电信号，则执行步骤S11；否则，执行步骤S12。
步骤S11：控制第一开关管断开，第二开关管保持闭合。
步骤S12：判断是否丢失上电信号。
若丢失上电信号，则执行步骤S13；否则，执行步骤S14。
步骤S13：进入下电流程。
步骤S14：判断是否检测到第二等级故障状态。
若检测到第二等级故障状态，则执行步骤S15；否则，执行步骤S16。
步骤S15：控制第一开关管断开，充电停止并上报第二等级故障状态。步骤S16：判断是否检测到第一等级故障状态。
若检测到第一等级故障状态，则执行步骤S16；否则，执行步骤S17。
步骤S17：控制第一开关管和第二开关管断开，并上报第一等级故障状态。
步骤S18：判断电源模块是否电充满。
若电池模块未充满，则执行步骤S10；否则，执行步骤S19。
步骤S19：充电完成。
可选地，若控制模块220处于上电状态，则通过执行上述步骤S7至步骤S19，实现充电口非充电状态下的断电保护。
具体地，若控制模块220检测到上电信号，则控制模块220将电源模块300的工作状态切换为充电状态，并同时会进行常规故障自检。如果系统存在影响行车安全的故障，控制模块220停止上电，并上报故障；如果电源模块300无影响行车安全的故障，控制模块220闭合第二开关管230的开关，此时电源模块300进入放电模式，整车工作状态为放电工作状态，可以为电动车其他负载提供电能。当控制模块220接受到充电信号后，控制模块220将电源模块300的工作模式由放电模式切换到充电模式，整车的工作状态变更为充电工作状态。
在整车充电过程中，控制模块220首先检测电源模块300的运行参数，例如电池总电压、电芯单体电压、电芯单体温度及电池剩余电量等条件是否满足充电条件，如果满足，控制模块220在已经闭合第二开关管230的基础上，控制第一开关管闭合210。此时，充电器充电插头的充电口100的正极充电端子101和负极充电端子102连接到电源模块300实现通路，充电开始进行。
在充电过程中，控制模块220检测充电信号是否丢失，如果丢失切断第一开关管210，如果没有丢失进入下一个流程。控制模块220实时检测电源模块300是否有不允许充电的故障出现，如果有第一等级故障状态出现，控制模块220直接切断所有开关管的开关，并上报故障；如果控制模块220检测到第二等级故障状态，其中第一等级故障状态的严重程度大于第二等级故障状态。第二等级故障状态如最高单体电压大于开发初期设定的单体电压阈值，控制模块220切断第一开关管210的开关的控制信号，充电终止。充电快结束时，控制模块220检测到电压及电流达到电池充满的条件时，控制模块220切断第一开关管210开关的控制信号，并上报充电完成，此时充电口也不带电。实现了电动车充电放电过程中，充电口均不带电的安全效果。
图4是本发明实施例提供的一种充电口断电保护装置的电路原理图。
如图4所示，充电口断电保护装置200包括：分压电路400，分压电路电连接于控制模块220与第一开关管210的控制端之间；分压电路400包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的第一端与控制模块220电连接，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端电连接，第二电阻R2的第二端与第一开关管210的第一端电连接，第一电阻R1与第二电阻R2之间设有分压节点A，分压节点A与第一开关管220的控制端221电连接。
其中，分压电路400用于采样控制模块220的输出电压，并根据分压节点A的电压触发第一开关管220动作，第一电阻R1和第二电阻R2在分压电路中起限流的作用，用以限制所在支路电流的大小，以防电流过大烧坏所串联的元器件，同时限流电阻也能起分压作用，有利于提高电路可靠性。
继续参考图4,分压电路400中还包括：防反二极管D3和稳压二极管D4，防反二极管D3的正极端与控制模块220电连接，防反二极管D3的负极端与第一电阻R1的第一端电连接；稳压二极管D4的正极端与分压节点A电连接，稳压二极管D4的负极端与第一开关管210的第一端电连接。
其中，防反二极管D3可用于在控制模块220不输出驱动控制信号时，防止支路上电流的倒送。基于稳压二极管D4的稳压特性，将稳压二极管D4设置于第一开关管210的控制端与源极端之间，在充电过程中，若控制模块220输出的驱动控制信号发生波动，则稳压二极管D4可稳定施加到第一开关管210的控制端的电压，考虑到电路中可能存在的异常情况，加入防反二极管D3和稳压二极管D4，防止开关管误触发，有利于提高电路可靠性、安全性和稳定性。
继续参考图4,分压电路400中还包括：电压尖峰吸收电路500，电压尖峰吸收电路500的第一端与控制模块220电连接，电压尖峰吸收电路500的第二端与第一开关管210的第一端电连接。
可选地，电压尖峰吸收电路500可包括双向瞬态抑制二极管，该双向瞬态抑制二极管的第一端与控制模块220电连接，该双向瞬态抑制二极管的第二端与第一开关管210的源极电连接。
其中，尖峰电压属于浪涌电压里的一种，持续时间极短但数值很高。在充电过程中，若控制模块220输出的驱动控制信号发生波动，则电压尖峰吸收电路5可滤除控制模块220输出的尖峰脉冲电压，提高开关管控制电压的稳定性。通过在控制模块220和第一开关管210之间设置辅助电路，以使控制模块220对第一开关管210的控制更加安全稳定可靠，防止开关管误触发，达到充电口不带电的效果。
图5是本发明实施例提供的一种充电口断电保护装置的结构示意图。
可选地，如图5所示，充电口断电保护装置200还包括壳体240，及设于壳体240内的集成电路板241，集成电路板241用于集成至少一个第一开关管210。
可选地，集成电路板241集成设置一个第一开关管210，该第一开关管210通过集成电路板241及线束电连接电源模块300的正极端与充电口100的正极充电端子101；或者，集成电路板241集成设置一个第一开关管210，该第一开关管210通过集成电路板241及线束电连接电源模块300的负极端与充电口100的负极充电端子102；或者，集成电路板241集成设置两个第一开关管210，一个第一开关管210通过集成电路板241及线束电连接电源模块300的负极端与充电口100的负极充电端子102，另一个第一开关管210通过集成电路板241及线束电连接电源模块300的正极端与充电口100的正极充电端子101。
其中，壳体240设有进线孔和出线孔，壳体240用于安装集成电路板241，进线孔是集成电路板241与车载电源模块300的正极端或者负极端连接的线束的走线孔，出线孔是集成电路板241与充电口100的正极充电端子101或者负极充电端子102连接的线束的走线孔。
可选地，壳体240包括底壳和上盖，底壳和上盖可采用具有一定机械强度的材料制作而成，用于保护集成电路板241不受外力的影响。
具体地，第一开关管210焊接固定于集成电路板241，集成电路板241设有导电线路，该导电线路与第一开关管210及对应的电阻、二极管等元器件电连接，将所有的元器件组合成完整的电子电路，例如为图4中的电路，第一开关管210的第一端通过集成电路板241的导线线路及进线孔线束与电源模块300电连接，第一开关管210的第二端通过集成电路板241的导线线路及出线孔线束与充电口100电连接，第一开关管210的控制端还通过集成电路板241的导线线路及出线孔线束与控制模块220电连接，由此，通过集成电路板241进行充电口断电保护装置200的元器件集成设置，具有节省空间、质量轻、减少外电信号干扰的优点，便于实现开关管与充电口及车载电源模块之间的连接，简化操作。
实施例二
图6为本发明实施例二提供的一种电动车的结构示意图。
如图6所示，该电动车600包括上述充电口断电保护装置200，该装置设置至少一个开关管和控制模块，第一开关管电连接于电动车600的车载电源模块与充电口的充电端子之间，第一开关管的控制端与控制模块电连接；控制模块与充电信号检测端子电连接，控制模块用于接收所述充电信号检测端子发送的充电信号，并根据充电信号控制第一开关管导通或者断开。
可选地，该电动车可为电动自行车、电动摩托车、电动三轮车或者其他电动车辆。
可选地，充电口断电保护装置可设于电动车的侧方或者座椅下方，本发明实施例对充电口断电保护装置具体位置不做限制。
由此，本发明通过在电动车充电口设置断电保护装置，实现在非充电状态下，电动车充电口不带电的技术效果，解决了目前电动车充电口带电造成的安全隐患，规避了短路、触电等安全风险，有利于提高整车安全性能。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种充电口断电保护装置，所述充电口设有正极充电端子、负极充电端子、上电检测端子及充电信号检测端子，其特征在于，所述断电保护装置包括：至少一个第一开关管和控制模块，所述第一开关管电连接于电源模块与所述正极充电端子和/或所述负极充电端子之间，所述第一开关管的控制端与所述控制模块电连接；
所述控制模块与所述充电信号检测端子电连接，所述控制模块用于接收所述充电信号检测端子发送的充电信号，并根据所述充电信号控制所述第一开关管导通或者断开；
其中，所述控制模块还与所述上电检测端子电连接，所述控制模块还用于接收所述上电检测端子发送的上电信号，并根据所述上电信号及所述充电信号控制所述第一开关管导通或者断开；
其中，所述的充电口断电保护装置还包括第二开关管，所述第二开关管设置于所述电源模块的供电端口与所述第一开关管之间，所述第二开关管的控制端与所述控制模块电连接；
所述控制模块还用于根据工作状态控制所述第二开关管导通或者断开；
若所述充电口与充电器插头插接连接，则所述控制模块接收到所述上电检测端子发送的上电信号，所述控制模块上电激活，所述控制模块执行故障自检，若故障自检通过，则所述控制模块控制所述第二开关管闭合，以使整车进入放电工作状态，并继续检测是否接收到所述充电信号检测端子发送的充电信号，在所述控制模块接收到充电信号之后，控制所述第一开关管和所述第二开关管均闭合，执行电动车的充电过程。
2.根据权利要求1所述的充电口断电保护装置，其特征在于，还包括：分压电路，所述分压电路电连接于所述控制模块与所述第一开关管的控制端之间；
所述分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端与所述控制模块电连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端电连接，所述第二电阻的第二端与所述第一开关管的第一端电连接，所述第一电阻与所述第二电阻之间设有分压节点，所述分压节点与所述第一开关管的控制端电连接。
3.根据权利要求2所述的充电口断电保护装置，其特征在于，还包括：防反二极管和稳压二极管，所述防反二极管的正极端与所述控制模块电连接，所述防反二极管的负极端与所述第一电阻的第一端电连接；
所述稳压二极管的正极端与所述分压节点电连接，所述稳压二极管的负极端与所述第一开关管的第一端电连接。
4.根据权利要求1所述的充电口断电保护装置，其特征在于，还包括：电压尖峰吸收电路，所述电压尖峰吸收电路的第一端与所述控制模块电连接，所述电压尖峰吸收电路的第二端与所述第一开关管的第一端电连接。
5.根据权利要求1所述的充电口断电保护装置，其特征在于，所述控制模块还与所述电源模块连接，所述控制模块用于获取所述电源模块的运行参数，并根据所述运行参数确定所述电源模块的工作状态，以及根据所述工作状态控制所述第一开关管导通或者断开。
6.根据权利要求1所述的充电口断电保护装置，其特征在于，所述工作状态包括：允许充电状态、第一等级故障状态、第二等级故障状态及充电完成状态，所述第一等级故障状态的故障危害等级高于所述第二等级故障状态的故障危害等级。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的充电口断电保护装置，其特征在于，还包括壳体，及设于所述壳体内的集成电路板，所述集成电路板用于集成所述至少一个第一开关管，并电连接所述电源模块与所述正极充电端子和/或所述负极充电端子。
8.一种电动车，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的充电口断电保护装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116228205B (zh) * 2023-03-29 2023-11-21 东莞先知大数据有限公司 一种充电桩断电风险诊断方法、装置及存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103490474A (zh) * 2013-09-26 2014-01-01 无锡中星微电子有限公司 一种电源管理电路
CN107231015A (zh) * 2016-09-20 2017-10-03 华为技术有限公司 一种电池、终端以及充电系统
CN108110868A (zh) * 2018-02-14 2018-06-01 深圳市道通智能航空技术有限公司 电池负极控制回路保护装置、电池组件及无人机
CN108407964A (zh) * 2018-04-16 2018-08-17 天津爱玛车业科技有限公司 电动车安全保护装置及系统
CN108556669A (zh) * 2018-05-09 2018-09-21 西安特锐德智能充电科技有限公司 一种车载充电器及其控制装置
CN112373320A (zh) * 2020-12-04 2021-02-19 东风汽车股份有限公司 基于bms的电动汽车充电上电控制系统及其控制方法
CN112937327A (zh) * 2021-03-22 2021-06-11 常州市宝德电器科技有限公司 电动二轮车防触电充电插座

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8289664B2 (en) * 2010-03-08 2012-10-16 Pass & Seymour, Inc. Protective device for an electrical supply facility
DE102017000714A1 (de) * 2017-01-26 2018-07-26 Borgward Trademark Holdings Gmbh Verfahren, Batteriemanagementsystem und Fahrzeug für Auflade-Aufwachmodus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103490474A (zh) * 2013-09-26 2014-01-01 无锡中星微电子有限公司 一种电源管理电路
CN107231015A (zh) * 2016-09-20 2017-10-03 华为技术有限公司 一种电池、终端以及充电系统
CN108110868A (zh) * 2018-02-14 2018-06-01 深圳市道通智能航空技术有限公司 电池负极控制回路保护装置、电池组件及无人机
CN108407964A (zh) * 2018-04-16 2018-08-17 天津爱玛车业科技有限公司 电动车安全保护装置及系统
CN108556669A (zh) * 2018-05-09 2018-09-21 西安特锐德智能充电科技有限公司 一种车载充电器及其控制装置
CN112373320A (zh) * 2020-12-04 2021-02-19 东风汽车股份有限公司 基于bms的电动汽车充电上电控制系统及其控制方法
CN112937327A (zh) * 2021-03-22 2021-06-11 常州市宝德电器科技有限公司 电动二轮车防触电充电插座

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