CN115230477A - 一种电动汽车开关盒及其电动汽车断电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动汽车开关盒，包括继电器开关K1、继电器开关K2、继电器控制模块一、监控模块、点触断电开关以及继电器控制模块二，继电器开关K1串联连接在第一电路，继电器开关K2串联连接在第二电路，蓄电池分别通过第一电路、第二电路并联连接有若干车载用电设备，第二连接电路设有手动机械断电总开关。本发明可实现手动机械断开总开关断开状态下充电，无需等待充电完成后再操作，操作便利性更高。且手动机械电源总开关为闭合状态且钥匙开关断开、点触断电开关信号无效，继电器控制模块二延时一定时间控制断开继电器开关K2，实现被动自断电，防止手动机械断电总开关未断开状态下车载用电设备长时间与蓄电池连接造成蓄电池亏电。

Description

一种电动汽车开关盒及其电动汽车断电控制方法

技术领域

本发明涉及新能源电池应用技术领域，更为具体地说是指一种电动汽车开关盒及其电动汽车断电控制方法。

背景技术

车长大于或等于6m的客车均设有能够切断蓄电池和所有电路连接的手动机械断电总开关。通常情况下，车辆夜间充电完成后会有较长时间的停放，由于电动汽车的电器部件较多，耗电也较多，手动机械断电总开关不断开的情况下容易造成蓄电池亏电，进而导致车辆无法启动。因此需要人工参与，在充电完成时去操作断开该开关。但是，在实际使用上操作人员经常忘记关闭该手动机械断电总开关，在第二天用车时发现蓄电池因亏电而导致车辆无法启动。

授权公告号为CN209492395U的中国实用新型专利公开了新能源商用车用低压配电控制系统，该专利能够实现整车低压电源的分配、上下电时序控制等，能在大闸（即手动机械断电总开关）断开情况下，为部分用电设备提供电源。但是，由于部分用电设备与蓄电池的直接连接，在大闸未断开时蓄电池仍然存在亏电的情况。

授权公告号为CN211567676U的中国实用新型专利公开了一种电动汽车充电低压辅助供电控制电路，该专利通过在低压供电回路上增加稳压芯片电路和一个继电器实现充电时车载用电部件的供电，但用电设备的供电均须经过手动机械断电总开关，无法在断开该开关状态下进行充电，也解决不了在没有人工操作断开手动机械断电总开关的情况下，车辆长时间停放导致的蓄电池可能亏电问题。

为此，我们提供一种电动汽车开关盒及其应用的电动汽车充电控制方法。

发明内容

本发明提供一种电动汽车开关盒及其电动汽车断电控制方法，以克服现有电动汽车在没有人工操作断开手动机械断电总开关的情况下，车辆长时间停放导致的蓄电池可能亏电等缺点。

本发明采用如下技术方案：

一种电动汽车开关盒，包括：

继电器开关K1，串联连接在第一电路上，蓄电池通过所述第一电路并联连接有若干个车载用电设备；

继电器开关K2，串联连接在第二电路上，蓄电池还通过所述第二电路与若干个所述车载用电设备并联连接，所述第二连接电路上设有手动机械断电总开关；

继电器控制模块一，与国标充电模式下的充电插座及欧标标充电模式下的EVCC电气连接，分别用于检测充电机输出的国标充电唤醒信号和EVCC输出欧标充电唤醒信号，使控制继电器开关K1线圈得电，使继电器开关K1闭合，车载用电设备均能通过K1从蓄电池端得电；

监控模块，用于监测第一电路的电压和第二电路的电压，通过比较以识别手动机械断电总开关的状态；

点触断电开关，与钥匙开关信号互锁，钥匙开关信号优先，钥匙开关闭合则点触断电开关无效；

继电器控制模块二，分别与钥匙开关、点触断电开关以及手动机械断电总开关电气连接，用于控制继电器开关K2；若手动机械断电总开关为断开状态，继电器模块模块二同步断开继电器开关K2；若手动机械断电总开关为闭合状态且钥匙开关断开、点触断电开关信号有效，则继电器控制模块二延时控制断开继电器开关K2，实现主动自断电；若手动机械断电总开关为闭合状态且钥匙开关断开、点触断电开关信号无效，则继电器控制模块二延时控制断开继电器开关K2，实现被动自断电。

一较佳实施方案中，本发明电动汽车开关盒还包括用于接收远程指令或本地指令的RTC模块，该RTC模块与所述继电器控制模块一电气连接。RTC模块接收远程指令或本地指令，输出时钟唤醒信号，继电器控制模块1检测该信号，控制继电器K1线圈闭合K1，在手动机械断开开关断开状态下，使车载用电设备通过K1从蓄电池端得电工作，执行远程控制或本地控制。

一较佳实施方案中，本发明电动汽车开关盒还包括温湿度传感器和蓄电池电压监测仪，所述温湿度传感器和所述蓄电池电压监测仪分别与所述监控模块电气连接。

一较佳实施方案中，本发明电动汽车上的充电仓门设有行程开关，充电仓门开启时行程开关闭合，使EVCC得电待机。

进一步地，上述行程开关直接与所述蓄电池连接，该行程开关还与所述继电器控制模块一连接，所述蓄电池的正极输出端通过继电器开关K3及二极管与EVCC连接。

本发明还提供一种电动汽车断电控制方法，包括上述电动汽车开关盒，具体步骤如下：

S1、保持继电器开关K2闭合，判断第一电路的电压V1是否约等于第二电路的电压V2，若否进入步骤S2；若是进入步骤S3；

S2、低功耗模式，控制继电器开关K2断开，车载用电设备断电；

S3、判断钥匙开关是否断开，若是进入步骤S4，若否返回步骤S1；

S4、判断点触断电开关信号是否有效，若是进入步骤S5；若否进入步骤S6；

S5、主动自断电，延时T1时间控制继电器K2断开，车载用电设备断电；

S6、判断第一电路的电压V1是否约等于第二电路的电压V2，若是进入S7，若否进入S2；

S7、判断继电器控制模块二延时控制断开继电器K2是否超过T2，若是则进入步骤S8，若否返回步骤S1；

S8、被动自断电，控制继电器开关K2断开。

进一步地，上述步骤S5的T1优选为10s，步骤S7的T2优选为5min。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明的电动汽车开关盒，增加了继电器开关K1、继电器开关K2、继电器控制模块一以及继电器控制模块二，可实现手动机械断开总开关断开状态下充电，无需等待充电完成后再操作，操作便利性更高。而且手动机械电源总开关为闭合状态且钥匙开关断开、点触断电开关信号无效，则继电器控制模块二延时一定时间控制断开继电器开关K2，实现被动自断电，防止手动机械断电总开关未断开状态下车载用电设备长时间与蓄电池连接造成蓄电池亏电。

2、本发明的电动汽车开关盒，设有RTC模块用于接收远程指令或本地指令，可实现远程或本地控制自动上电。

3、本发明的电动汽车开关盒还集成了温湿度传感器和蓄电池电压监测仪，对温湿度信号和蓄电池电压实时监测，发生异常时可进行警报，主动断开车载用电设备与蓄电池间的电连接，保障低压用电安全。

附图说明

图1为本发明电动汽车开关盒的原理图。

图2为本发明电动汽车断电控制流程图。

具体实施方式

下面参照图1说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。对于公知的组件、方法及过程，以下不再详细描述。

一种电动汽车开关盒，参照图1，包括：继电器开关K1、继电器开关K2、继电器控制模块一、RTC模块、监控模块、点触断电开关3以及继电器控制模块二。其中：

继电器开关K1，串联连接在第一电路1上，蓄电池4通过第一电路1并联连接有若干个车载用电设备。

继电器开关K2，串联连接在第二电路2上，蓄电池4还通过第二电路2与若干个车载用电设备并联连接，第二连接电路2上设有手动机械断电总开关5。

继电器控制模块一，分别与国标充电模式下的充电插座及欧标标充电模式下的EVCC电气连接，分别用于检测充电机输出的国标充电唤醒信号和EVCC输出欧标充电唤醒信号。电动汽车上的充电仓门设有行程开关，行程开关直接与所述蓄电池连接，该行程开关还与所述继电器控制模块一连接，所述蓄电池的正极输出端通过继电器开关K3及二极管与EVCC连接。

国标充电模式下，插枪启动充电时，继电器控制模块一检测到充电机输出的国标充电唤醒信号，控制继电器开关K1线圈得电，使继电器开关K1闭合。此时，不论手动机械断电总开关5是否处于闭合状态，车载用电设备均能通过继电器开关K1从蓄电池4端得电，进而实现断电状态情况下的充电，操作者可在停车后操作断开手动机械断电总开关5，无需等待充电完成后再操作，操作便利性更高。在充电完成后，继电器控制模块一的输出保持一定时间，以保证车载用电设备有足够时间做下电准备工作，进一步保障低压用电安全。

欧标充电模式下，打开充电仓门时行程开关闭合，EVCC得电待机，插枪启动充电时，EVCC输出欧标充电唤醒信号，继电器控制模块一检测该信号，控制继电器开关K1线圈得电，继电器开关K1闭合。此时，不论手动机械断电总开关是否处于闭合状态，车载用电设备均能通过继电器开关K1从蓄电池4端得电，进而实现断电状态情况下的充电，操作者可在停车后操作断开手动机械断电总开关5，无需等待充电完成后再操作，操作便利性更高。在充电完成后，继电器控制模块一的输出保持一定时间，以保证车载用电设备有足够时间做下电准备工作，进一步保障低压用电安全。

RTC模块，用于接收远程指令或本地指令，输出时钟唤醒信号，继电器控制模块一检测该信号，控制继电器开关K1线圈闭合继电器开关K1，在手动机械断开开关5断开状态下，使车载用电设备通过继电器开关K1从蓄电池4端得电工作，执行远程控制或本地控制。

监控模块，用于监测第一电路1的电压和第二电路2的电压，通过比较以识别手动机械断电总开关5的状态。

点触断电开关3，与钥匙开关6信号互锁，防止误触碰。钥匙开关6信号优先，钥匙开关6闭合则点触断电开关3无效。

继电器控制模块二，分别与钥匙开关6、点触断电开关3以及手动机械断电总开关5电气连接，用于控制继电器开关K2。

若手动机械断电总开关5为断开状态，继电器模块模块二同步断开继电器开关K2，以进入低功耗模式。

若手动机械电源总开关5为闭合状态，且钥匙开关断开、点触断电开关信号有效，则继电器控制模块二延时一定时间（本实施例优选设定为10s）控制断开继电器开关K2，实现主动自断电，防止手动机械断电总开关5未断开状态下车载用电设备长时间与蓄电池4连接造成蓄电池4亏电。

若手动机械电源总开关5为闭合状态，且钥匙开关断开6、点触断电开关3信号无效，则继电器控制模块二延时一定时间（本实施例优选设定为5min）控制断开继电器K2，实现被动自断电，防止手动机械断电总开关5未断开状态下车载用电设备长时间与蓄电池4连接造成蓄电池亏电。

本发明电动汽车开关盒还包括温湿度传感器7和蓄电池电压监测仪8，所述温湿度传感器7和所述蓄电池电压监测仪8分别与所述监控模块电气连接。温湿度传感器7和蓄电池电压监测仪8分别对温湿度信号和蓄电池电压实时监测，发生异常时可进行警报，主动断开车载用电设备与蓄电池4间的电连接，保障低压用电安全。

参照图2，本发明还提供一种电动汽车断电控制方法，包括上述电动汽车开关盒，具体步骤如下：

S1、保持继电器开关K2闭合，判断第一电路的电压V1是否约等于第二电路的电压V2，若否进入步骤S2；若是进入步骤S3；

S2、低功耗模式，控制继电器开关K2断开，车载用电设备断电；

S3、判断钥匙开关是否断开，若是进入步骤S4，若否返回步骤S1；

S4、判断点触断电开关信号是否有效，若是进入步骤S5；若否进入步骤S6；

S5、主动自断电，延时T1时间控制继电器K2断开，车载用电设备断电；

S6、判断第一电路的电压V1是否约等于第二电路的电压V2，若是进入S7，若否进入S2；

S7、判断继电器控制模块二延时控制断开继电器K2是否超过T2，若是则进入步骤S8，若否返回步骤S1；

S8、被动自断电，控制继电器开关K2断开。

上述步骤S5的T1优选为10s，步骤S7的T2优选为5min。

以上电压V1约等于电压V2，一般是指二者之间的绝对值误差在2V以内，超过2V就不属于“约等于”。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (7)

1.一种电动汽车开关盒，其特征在于，包括：

继电器开关K1，串联连接在第一电路上，蓄电池通过所述第一电路并联连接有若干个车载用电设备；

继电器开关K2，串联连接在第二电路上，蓄电池还通过所述第二电路与若干个所述车载用电设备并联连接，所述第二连接电路上设有手动机械断电总开关；

继电器控制模块一，与国标充电模式下的充电插座及欧标标充电模式下的EVCC电气连接，分别用于检测充电机输出的国标充电唤醒信号和EVCC输出欧标充电唤醒信号，使控制继电器开关K1线圈得电，使继电器开关K1闭合，车载用电设备均能通过K1从蓄电池端得电；

监控模块，用于监测第一电路的电压和第二电路的电压，通过比较以识别手动机械断电总开关的状态；

点触断电开关，与钥匙开关信号互锁，钥匙开关信号优先，钥匙开关闭合则点触断电开关无效；

继电器控制模块二，分别与钥匙开关、点触断电开关以及手动机械断电总开关电气连接，用于控制继电器开关K2；若手动机械断电总开关为断开状态，继电器模块模块二同步断开继电器开关K2；若手动机械断电总开关为闭合状态且钥匙开关断开、点触断电开关信号有效，则继电器控制模块二延时控制断开继电器开关K2，实现主动自断电；若手动机械断电总开关为闭合状态且钥匙开关断开、点触断电开关信号无效，则继电器控制模块二延时控制断开继电器开关K2，实现被动自断电。

2.如权利要求1所述的一种电动汽车开关盒，其特征在于：还包括用于接收远程指令或本地指令的RTC模块，该RTC模块与所述继电器控制模块一电气连接。

3.如权利要求1所述的一种电动汽车开关盒，其特征在于：还包括温湿度传感器和蓄电池电压监测仪，所述温湿度传感器和所述蓄电池电压监测仪分别与所述监控模块电气连接。

4.如权利要求1所述的一种电动汽车开关盒，其特征在于：充电仓门设有行程开关，充电仓门开启时行程开关闭合，使EVCC得电待机。

5.如权利要求4所述的一种电动汽车开关盒，其特征在于：所述行程开关直接与所述蓄电池连接，该行程开关还与所述继电器控制模块一连接，所述蓄电池的正极输出端通过继电器开关K3及二极管与EVCC连接。

6.一种电动汽车断电控制方法，包括如权利要求1所述的一种电动汽车开关盒，其特征在于，具体步骤如下：

S1、保持继电器开关K2闭合，判断第一电路的电压V1是否约等于第二电路的电压V2，若否进入步骤S2；若是进入步骤S3；

S2、低功耗模式，控制继电器开关K2断开，车载用电设备断电；

S3、判断钥匙开关是否断开，若是进入步骤S4，若否返回步骤S1；

S4、判断点触断电开关信号是否有效，若是进入步骤S5；若否进入步骤S6；

S5、主动自断电，延时T1时间控制继电器K2断开，车载用电设备断电；

S6、判断第一电路的电压V1是否约等于第二电路的电压V2，若是进入S7，若否进入S2；

S7、判断继电器控制模块二延时控制断开继电器K2是否超过T2，若是则进入步骤S8，若否返回步骤S1；

S8、被动自断电，控制继电器开关K2断开。

7.如权利要求6所述的一种电动汽车断电控制方法，其特征在于：所述步骤S5的T1为10s，所述步骤S7的T2为5min。

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