CN116359799A - 一种插枪状态检测电路、检测模块、车载充电机和充电桩 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种插枪状态检测电路、检测模块、车载充电机和充电桩。该插枪状态检测电路可以基于充电插座的CC接口的CC电阻值、CP接口的电压信号和交流供电接口的电流信号，检测充电枪与充电插座的连接状态，其中，充电插座为电动车辆或充电桩的充电插座。
Description
技术领域
本申请涉及新能源技术领域，尤其涉及一种充电枪插枪状态检测电路、检测模块、车载充电机和充电桩。
背景技术
随着新能源技术的快速发展，电动车辆的数量在不断增加。电动车辆在进行充电时，充电枪与电动车辆连接，以实现充电桩与电动车辆之间的能量传输和信息交互。在电动车辆的充电周期内，车辆侧需一直检测电动车辆与充电枪的连接状态，以确保充电安全。
发明内容
本申请提供一种充电枪插枪状态检测电路、检测模块、车载充电机和充电桩。
第一方面，本申请实施例提供一种充电枪插枪状态检测电路，该插枪状态检测电路包括：第一开关管、第二开关管和第三开关管，其中：
第一开关管的控制端用于连接充电连接确认(CC信号)接口和接收第一电压信号，第一开关管的第一端和第二开关管的控制端用于接收第二电压信号，第三开关管的控制端用于根据控制信号导通或关断，第二开关管的第一端和第三开关管的第一端用于输出插枪状态信号，第一开关管的第二端、第二开关管的第二端和第三开关管的第二端用于接收第三电压信号。
在一种可能的实施方式中，第一开关管的控制端通过第一电阻连接CC信号接口，并通过第二电阻连接电压源以接收第一电压信号；第一开关管的第一端和第二开关管的控制端通过第三电阻连接电压源以接收第二电压信号；第三开关管的控制端通过第五电阻以接收控制信号，并通过第六电阻接收第三电压信号。
在一种可能的实施方式中，第一开关管的第二端、第二开关管的第二端和第三开关管的第二端用于连接接地端以接收第三电压信号。
在一种可能的实施方式中，第一开关管、第二开关管和第三开关管的第一端为开关管漏极，第一开关管、所述第二开关管和所述第三开关管的第二端为开关管源极。
第二方面，本申请实施例提供一种充电枪插枪状态检测模块，该插枪状态检测模块用于检测并输出充电插座与充电枪的连接状态，其中，充电插座为电动车辆或充电桩的充电插座，连接状态包括第一状态和第二状态，第一状态用于指示充电插座与充电枪连接，第二状态用于指示充电插座与充电枪未连接，检测电路包括第一开关管和第二开关管，其中：
第一开关管的控制端通过第一电阻连接充电插座的充电连接确认(CC信号)接口，第一开关管的控制端通过第二电阻连接电压源，第一开关管的第一端通过第三电阻连接电压源；第二开关管的控制端通过第三电阻连接电压源，第二开关管的第一端用于输出连接状态。
在一种可能的实施方式中，插枪状态检测模块包括第三开关管，第三开关管的第一端用于输出连接状态，第三开关管的控制端用于：
响应于充电插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号中的至少一个信号存在，控制第三开关管导通；
响应于充电插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号均不存在，控制第三开关管关断。
在一种可能的实施方式中，第三开关管的控制端用于接收控制信号，控制信号用于：
响应于充电插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号中的至少一个信号存在，控制所述第三开关管导通；
响应于充电插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号均不存在，控制所述第三开关管关断。
在一种可能的实施方式中，插枪状态检测模块包括控制器，控制器用于：
响应于充电插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号中的至少一个信号存在，控制第三开关管导通；
响应于充电插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号均不存在，控制第三开关管关断。
在一种可能的实施方式中，第三开关管的控制端通过第五电阻接收控制信号，并通过第六电阻连接接地信号。通过这样的设置方式，可以限制第三开关管控制端的电压的大小，防止电压过大造成第三开关管损坏，提高了电路的工作可靠性。
其中，响应于第一开关管导通，第二开关管关断，第二开关管的第一端用于输出所述第二状态；响应于第一开关管关断，第二开关管导通，第二开关管的第一端用于输出第一状态。
响应于第三开关管导通，第三开关管的第一端用于输出第一状态；响应于第三开关管关断，第三开关管的第一端用于输出第二状态。
响应于第二开关管的第一端与第三开关管的第一端中的至少一端输出第一状态，所述检测电路用于输出第一状态；响应于第二开关管的第一端与第三开关管的第一端均输出第二状态，所述检测电路用于输出第二状态。
基于这样的设置方式，该插枪状态检测电路可以综合充电插座的CC接口的电阻值、CP接口的电压信号和交流供电接口的电流信号，检测充电枪与充电插座的连接状态；从而避免了CC电阻异常的情况下，不能准确地检测充电插座与充电枪的连接状态的情况，提高了充电安全性。
第三方面，本申请实施例提供了一种用于电动车辆的车载充电机，包括上述第二方面任一所述的充电枪插枪状态检测模块：
其中，插枪状态检测电路的第一开关管的控制端通过第一电阻连接电动车辆的充电连接确认(CC信号)接口；插枪状态检测模块的输出端用于连接电动车辆的电池管理系统。
基于这样的设置方式，该插枪状态检测电路可以综合电动车辆的CC接口的电阻值、CP接口的电压信号和交流供电接口的电流信号，检测充电枪与电动车辆的连接状态；从而避免了CC电阻异常的情况下，不能准确地检测车辆与充电枪的连接状态的情况，提高了充电安全性。
第四方面，本申请实施例提供了一种用于为电动车辆充电的充电桩，包括上述第二方面任一所述的充电枪插枪状态检测模块和控制器：
其中，第一开关管的控制端通过第一电阻连接充电桩的充电连接确认(CC信号)接口；插枪状态检测模块的输出端用于连接控制器。
基于这样的设置方式，该插枪状态检测电路可以综合充电桩的CC接口的电阻值、CP接口的电压信号和交流供电接口的电流信号，检测充电枪与充电桩的连接状态；从而避免了CC电阻异常的情况下，不能准确地检测充电桩与充电枪的连接状态的情况，提高了充电安全性。
附图说明
图1是本申请实施例提供的充电桩为电动车辆充电的一种示意图；
图2是本申请实施例提供的车辆插头与车辆插座的连接界面示意图；
图3是本申请实施例提供的插枪状态检测电路的一种连接示意图；
图4是本申请实施例提供的插枪状态检测电路的另一种连接示意图；
图5是本申请实施例提供的插枪状态检测电路与CC电阻的一种连接示意图；
图6是本申请实施例提供的车载充电机的一种示意图；
图7是本申请实施例提供的充电桩的一种示意图；
图8是本申请实施例提供的插枪状态检测电路与充电桩的一种连接示意图；
图9是本申请实施例提供的插枪状态检测电路的又一种示意图；
图10是本申请实施例提供的插枪状态检测电路的又一种示意图；
图11本申请实施例提供的插枪状态检测电路与CC电阻的另一种连接示意图。
具体实施方式
为了方便理解，首先对本申请实施例所涉及的术语进行解释。
连接：应做广义理解，例如，A与B连接，可以是A与B直接相连，也可以是A与B通过中间媒介间接相连。
说明中“第一”、“第二”等用语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
作为电动车辆的能量补给装置，充电桩与车辆之间通过充电枪连接，从而实现了充电桩与电动车辆之间的能量传输和信息交互。如图1所示，为充电桩为电动车辆充电的一种示意图。车辆50充电时，车辆插头201与车辆插座501耦合，供电插头203与位于充电桩10上的供电插座101耦合，车辆插头201和供电插头203之间固定连接有充电枪线202，从而实现充电桩10与电动车辆50之间的能量传输和信息交互。
具体地，请参阅图2，图2为图1中车辆插头与车辆插座的连接界面示意图。车辆插头201与车辆插座501耦合后，车辆50通过检测充电连接确认接口的电阻值，也即为CC电阻的阻值，判断车辆与充电枪是否连接，通过检测控制导引接口(CP接口)的电压信号确认充电桩10的最大可供电能力。车辆50完成充电连接检测和充电信息确认后，充电桩10输出电流，通过交流供电接口L1、L2和L3输出电流为车辆50充电。
实际应用时，在车辆插头201未被从车辆插座501拔出之前，车辆50应一直处于锁定状态，无法启动，从而保证充电安全。因此，在充电时，车辆50应能一直检测车辆插头201与车辆插座501是否连接，依据连接状态使车辆50处于锁定或解锁状态。
目前，在充电过程中，车辆50主要基于充电连接确认接口(CC信号接口)的CC电阻判断车辆插头201与车辆插座501是否连接。但在CC电阻异常时，车辆50无法基于CC电阻准确地判断车辆插头201与车辆插座501的连接状态。若车辆插头201与车辆插座501处于连接状态，但CC电阻出现了异常，不在预设的正常阻值范围内，车辆50的检测结果可能为车辆插头201与车辆插座501未连接，从而造成车辆50可以被用户启动，导致充电桩10和车辆50的损坏。
同理，在充电过程中，充电桩10也应能一直检测供电插座101与供电插头203的连接状态，若供电插座101与供电插头203未连接，充电桩10应不能输出电流至供电插座101，以确保充电安全。
基于此，本申请实施例提供一种充电枪插枪状态检测电路、检测模块、车载充电机和充电桩，该插枪状态检测电路可以综合充电插座的CC接口的电阻值、CP接口的电压信号和交流供电接口的电流信号，检测充电枪与充电插座的连接状态；从而避免了CC电阻异常的情况下，不能准确地检测充电插座与充电枪的连接状态的情况，提高了充电安全性，其中，充电插座可以为上述位于充电桩的供电插座或位于电动车辆的车辆插座。
下面将结合具体的实施例，对本申请提供的插枪状态检测电路、检测模块、车载充电机和充电桩进行详细的说明。
如图3所示，为本申请实施例提供的用于电动车辆的车载充电机的一种示意图。车载充电机30包括插枪状态检测模块301和功率模块306，其中，插枪状态检测模块301包括插枪状态检测电路302和控制器304。插枪状态检测电路302的第一输入端用于连接电动车辆的CC信号接口，第二输入端用于接收控制器304输出的控制信号，插枪状态检测电路302的输出端用于连接电动车辆的电池管理系统(BMS,Battery Management System)。功率模块306的输出端与车辆电池连接，功率模块306用于将从充电桩输入的交流电转化为直流电，以给车辆电池充电。
可以理解的是，当插枪状态检测电路302应用于车载充电机时，插枪状态检测电路302的输出端输出的连接状态用于指示充电枪与电动车辆的车辆插座是否连接。其中，该连接状态包括第一状态和第二状态，第一状态用于指示电动车辆的车辆插座与充电枪连接，第二状态用于指示电动车辆的车辆插座与充电枪未连接。
如图4所示，为图3中插枪状态检测电路的一种连接示意图。插枪状态检测电30包括第一开关管Q1、第二开关管Q2和第三开关管Q3。Q1的控制端用于连接电动车辆的CC信号接口和接收第一电压信号，Q1的第一端和Q2的控制端用于接收第二电压信号。Q3的控制端用于根据控制信号导通或关断，Q2的第一端和Q3的第一端用于输出插枪状态信号，Q1的第二端、Q2的第二端和Q3的第二端用于接收第三电压信号。
在一种可能的实施方式中，Q1的控制端通过第一电阻R1连接CC信号接口，并通过第二电阻R2连接电压源以接收第一电压信号；Q1的第一端和Q2的控制端通过第三电阻R3连接电压源以获取第二电压信号；Q2的第一端和Q3的第一端用于输出插枪状态信号；Q3的控制端用于接收控制信号；Q1的第二端、Q2的第二端和Q3的第二端用于连接电动车辆的接地端以接收第三电压信号。
进一步的，如图5所示，为图3中插枪状态检测电路的另一种连接示意图，与图4不同的是，Q3的控制端通过第五电阻R5接收控制信号，并通过第六电阻R6连接电动车辆接地端以接收第三电压信号。通过这样的设置方式，可以限制Q3控制端的电压的大小，防止电压过大造成Q3损坏，提高了电路的工作可靠性。
请继续参阅图4和图5，Q3的控制端用于接收控制信号，其中，控制信号用于：响应于电动车辆的车辆插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号中的至少一个信号存在，控制第三开关管导通；响应于电动车辆的车辆插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号均不存在，控制第三开关管关断。
在一种可能的实施方式中，控制信号由控制器304产生，控制器304用于：响应于电动车辆的车辆插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号中的至少一个信号存在，控制第三开关管导通；响应于电动车辆的车辆插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号均不存在，控制第三开关管关断。也即为，Q3的控制端用于连接控制器304，控制器304用于根据电动车辆的车辆插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号输出控制信号，以控制Q3的导通和关断。
当充电枪与车辆插座未连接时，CC电阻未被接入插枪状态检测电路302中：
此时，Q1控制端的电压为电压源提供的电压V1，V1大于或等于Q1的导通电压，Q1的第一端与第二端之间导通，从而导致Q2控制端的电压为0V，Q2的第一端与第二端之间关断，Q2的第一端输出第二状态，其中，第二状态为高阻态信号，用于指示车辆插座与充电枪未连接。可以理解的是，当充电枪与车辆插座未连接时，车辆插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号中的均不存在，因此，Q3的第一端和第二端之间关断，Q3的第一端输出第二状态。
因此，由电路连接关系可知，当Q2和Q3均关断时，插枪状态检测电路302的输出端输出的插枪状态为第二状态。
综上，响应于Q1导通、Q2关断、Q3关断，插枪状态检测电路302的输出端输出第二状态，用于指示车辆插座与充电枪未连接。
如图6所示，为当充电枪与车辆插座连接时，插枪状态检测电路302与CC电阻的一种连接示意图。此时，电路的工作状态存在以下三种情况：
(1)CC电阻的阻值在正常的预设范围内：
充电枪与车辆插座连接后，CC电阻被接入插枪状态电路302中，电压源与R2、R1、CC电阻和CC电阻的接地端之间的电流回路导通，CC电阻与R1和R2分压，Q1控制端的电压为R1和CC电阻的电压之和，小于Q1的导通电压，从而导致Q1关断；Q2控制端的电压为电压源提供的电压V1，V1大于或等于Q2的导通电压，Q2导通，Q2的第一端输出第一状态，其中，第一状态为低阻态信号，用于指示车辆插座与充电枪连接；此时，无论Q3导通还是关断，插枪状态检测电路302的输出端输出第一状态。
也即为，响应于Q1关断、Q2导通、Q3导通或关断，插枪状态检测电路302的输出端输出第一状态，用于指示车辆插座与充电枪连接。
(2)CC电阻的阻值小于预设的正常范围内的最小值：
此种情况下，Q1控制端的电压比CC电阻正常情况下的Q1的控制端的电压更小，仍小于Q1的导通电压，Q1关断；Q2控制端的电压为电压源提供的电压V1，V1大于或等于Q2的导通电压，Q2导通，Q2的第一端输出第一状态，其中，第一状态为低阻态信号，用于指示车辆插座与充电枪连接；此时，无论Q3导通还是关断，插枪状态检测电路302的输出端输出第一状态。
也即为，响应于Q1关断、Q2导通、Q3导通或关断，插枪状态检测电路302的输出端输出第一状态，用于指示车辆插座与充电枪连接。
因此，即使CC电阻异常，其阻值小于预设的正常范围内的最小值，插枪状态检测电路302依旧可以准确地检测充电枪与车辆插座的连接状态。
(3)CC电阻的阻值大于预设的正常范围内的最大值：
此种情况下，Q1控制端的电压比CC电阻正常情况下的Q1的控制端的电压更大，大于Q1的导通电压，Q1导通；Q2控制端的电压为0V，Q2关断，Q2的第一端输出第二状态，其中，第二状态为高阻态信号，用于指示车辆插座与充电枪未连接。
又因为，从车辆插座与充电枪连接后到充电枪被从车辆插座拔出之前，车辆插座的控制导引接口一直能够接收来自充电桩的CP电压信号，因此，控制器304可以基于车辆插座的控制导引接口的电压信号判断车辆插座与充电枪是否连接。同理，只有充电枪与车辆插座连接后，充电桩才能输出电流为车辆充电，因此，控制器304可以基于车辆插座的交流供电接口的电流信号判断车辆插座与充电枪是否连接。
综上，响应于车辆插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号中的至少一个信号存在，控制器控制Q3导通，Q3的第一端输出第一状态。
也即为，响应于Q1导通、Q2关断、Q3导通，插枪状态检测电路302的输出端输出第一状态，用于指示车辆插座与充电枪连接。
因此，即使Q2的第一端输出的为第二状态，插枪控制电路302的输出端依旧能够输出第一状态，用于指示车辆插座与充电枪连接，从而避免了CC电阻异常情况下，插枪状态检测电路不能准确地检测车辆插座与充电枪连接状态的情况，提高了插枪状态检测电路的可靠性。
在一种可能的实施方式中，电压源为电池，用于提供稳压直流电给插枪状态检测电路302；在一种可能的实施方式中，电压源为AC/DC模块，用于将交流电转化为直流电，从而给插枪状态检测电路302提供稳压直流电，本申请对此不做限制，只要是可以提供直流电给插枪状态检测电路302的设备均可。
在一种可能的实施方式中，Q1、Q2和Q3为增强型N沟道MOS管，Q1、Q2和Q3的第一端为开关管漏极，Q1、Q2和Q3的第二端为开关管源极；在一种可能的实施方式中，Q1、Q2和Q3为NPN型晶体管，Q1、Q2和Q3的第一端为集电极，Q1、Q2和Q3的第二端为发射极，本申请对此不做限制，只要是可以实现开关控制功能的开关管均可。
需要说明的是，本申请实施例中，CC电阻的正常值范围是指[(R4+RC)*0.97，(R4+RC)*1.3]，且允许有一定范围内的波动。R4与RC具体的阻值参考国标GB/T18487.1-2015中表A.3对RC和RC阻值大小的规定，这里不再赘述。
基于相同的思路，本申请实施例还提供一种用于为电动车辆充电的充电桩，如图7所示，充电桩70包括供电插座701和插枪状态检测模块703，其中，插枪状态检测模块703包括插枪状态检测电路702和控制器704。供电插座701用于和充电枪80的供电插头803连接，车辆插头801用于和车辆插座501连接，两个插头插入对应的插座后，从充电桩70输出的电流可以通过充电枪线802传输至车辆50，从而实现为车辆50充电。
供电插头803的内部包括CC电阻，插枪状态检测电路702可以基于CC电阻检测供电插头803与供电插座701的连接状态。可以理解的是，当插枪状态检测电路702应用于充电桩时，插枪状态检测电路30的输出端输出的连接状态用于指示充电枪与充电桩是否连接。其中，该连接状态包括第一状态和第二状态，第一状态用于指示充电桩与充电枪连接，第二状态用于指示充电桩与充电枪未连接。
如图8所示，为图7中插枪状态检测电路与充电桩的连接示意图。插枪状态检测电路702的第一端用于连接供电插座701上的CC信号接口，插枪状态检测电路702的第二端用于接收控制器704输出的控制信号，插枪状态检测电路702的输出端用于连接控制器704，控制器704用于根据插枪状态检测电路702的输出状态判断供电插头803与供电插座701是否连接。
可以理解的是，当插枪状态检测电路702应用于充电桩时，插枪状态检测电路702的输出端输出的连接状态用于指示充电枪与充电桩的供电插座是否连接。其中，该连接状态包括第一状态和第二状态，第一状态用于指示充电桩的供电插座与充电枪连接，第二状态用于指示充电桩的供电插座与充电枪未连接。
如图9所示，为图8中插枪状态检测电路的一种连接示意图。插枪状态检测电702包括第一开关管Q1、第二开关管Q2和第三开关管Q3。Q1的控制端用于连接充电桩70的CC信号接口和接收第一电压信号，Q1的第一端和Q2的控制端用于接收第二电压信号。Q3的控制端用于根据控制信号导通或关断，Q2的第一端和Q3的第一端用于输出插枪状态信号，Q1的第二端、Q2的第二端和Q3的第二端用于接收第三电压信号。
在一种可能的实施方式中，Q1的控制端通过第一电阻R1连接充电桩70的CC信号接口，并通过第二电阻R2连接电压源以接收第一电压信号；Q1的第一端和Q2的控制端通过第三电阻R3连接电压源以获取第二电压信号；Q2的第一端和Q3的第一端用于输出插枪状态信号；Q3的控制端用于接收控制信号；Q1的第二端、Q2的第二端和Q3的第二端用于连接充电桩70的接地端以接收第三电压信号。
进一步的，如图10所示，为图8中插枪状态检测电路的另一种连接示意图，与图9不同的是，Q3的控制端通过第五电阻R5以接收控制信号，并通过第六电阻R6连接充电桩70的接地端以接收第三电压信号。通过这样的设置方式，可以限制Q3控制端的电压的大小，防止电压过大造成Q3损坏，提高了电路的工作可靠性。
请继续参阅图9和图10，Q3的控制端用于接收控制信号，其中，控制信号用于：响应于充电桩的供电插座701的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号中的至少一个信号存在，控制第三开关管导通；响应于供电插座701的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号均不存在，控制第三开关管关断。
在一种可能的实施方式中，控制信号由控制器704产生，控制器704用于：响应于供电插座701的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号中的至少一个信号存在，控制第三开关管导通；响应于供电插座701的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号均不存在，控制第三开关管关断。也即为，控制器704用于连接Q3的控制端，控制器704用于根据供电插座701的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号输出控制信号，以控制Q3的导通和关断。
当充电枪80与供电插座701未连接时，CC电阻未被接入插枪状态检测电路702中：
此时，Q1控制端的电压为电压源提供的电压V1，V1大于或等于Q1的导通电压，Q1的第一端与第二端之间导通，从而导致Q2控制端的电压为0V，Q2的第一端与第二端之间关断，Q2的第一端输出第二状态，其中，第二状态为高阻态信号，用于指示供电插座701与充电枪80未连接。可以理解的是，当充电枪80与供电插座701未连接时，供电插座701的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号中的均不存在，因此，Q3的第一端和第二端之间关断，Q3的第一端输出第二状态。
因此，由电路连接关系可知，当Q2和Q3均关断时，插枪状态检测电路702的输出端输出的插枪状态为第二状态。
综上，响应于Q1导通、Q2关断、Q3关断，插枪状态检测电路702的输出端输出第二状态，用于指示供电插座701与充电枪80未连接。
如图11所示，为当充电枪80与供电插座701连接时，CC电阻被接入到插枪状态检测电路702中，此时，电路的工作状态存在以下三种情况：
(1)CC电阻的阻值在正常的预设范围内：
供电插座701与充电枪80连接后，CC电阻被接入插枪状态电路702中，电压源与R2、R1、CC电阻和CC电阻的接地端之间的电流回路导通，CC电阻与R1和R2分压，Q1控制端的电压为R1和CC电阻的电压之和，小于Q1的导通电压，从而导致Q1关断；Q2控制端的电压为电压源提供的电压V1，V1大于或等于Q2的导通电压，Q2导通，Q2的第一端输出第一状态，其中，第一状态为低阻态信号，用于指示供电插座701与充电枪80连接；此时，无论Q3导通还是关断，插枪状态检测电路702的输出端输出第一状态。
也即为，响应于Q1关断、Q2导通、Q3导通或关断，插枪状态检测电路702的输出端输出第一状态，用于指示供电插座701与充电枪80连接。
(2)CC电阻的阻值小于预设的正常范围内的最小值：
此种情况下，Q1控制端的电压比CC电阻正常情况下的Q1的控制端的电压更小，仍小于Q1的导通电压，Q1关断；Q2控制端的电压为电压源提供的电压V1，V1大于或等于Q2的导通电压，Q2导通，Q2的第一端输出第一状态，其中，第一状态为低阻态信号，用于指示供电插座701与充电枪80连接；此时，无论Q3导通还是关断，插枪状态检测电路702的输出端输出第一状态。
也即为，响应于Q1关断、Q2导通、Q3导通或关断，插枪状态检测电路702的输出端输出第一状态，用于指示供电插座701与充电枪80连接。
因此，即使CC电阻异常，其阻值小于预设的正常范围内的最小值，插枪状态检测电路702依旧可以准确地检测充电枪与供电插座的连接状态。
(3)CC电阻的阻值大于预设的正常范围内的最大值：
此种情况下，Q1控制端的电压比CC电阻正常情况下的Q1的控制端的电压更大，大于Q1的导通电压，Q1导通；Q2控制端的电压为0V，Q2关断，Q2的第一端输出第二状态，其中，第二状态为高阻态信号，用于指示供电插座701与充电枪80未连接。又因为，从供电插座701与充电枪80连接后到充电枪80被拔出之前，供电插座701的控制导引接口一直存在电压信号，因此，控制器704可以基于供电插座701的控制导引接口的电压信号判断供电插座701与充电枪80是否连接。同理，只有充电枪80与供电插座701连接后，充电桩80才能输出电流为车辆充电，因此，控制器704可以基于供电插座701的交流供电接口的电流信号判断供电插座701与充电枪80是否连接。
综上，响应于供电插座701的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号中的至少一个信号存在，控制器704控制Q3导通，Q3的第一端输出第一状态。
也即为，响应于Q1导通、Q2关断、Q3导通，插枪状态检测电路702的输出端输出第一状态，用于指示供电插座701与充电枪80连接。
因此，即使Q2的第一端输出的为第二状态，插枪控制电路702的输出端依旧能够输出第一状态，用于指示供电插座701与充电枪80连接，从而避免了CC电阻异常情况下，插枪状态检测电路不能准确地检测供电插座与充电枪连接状态的情况，提高了插枪状态检测电路的可靠性。
在一种可能的实施方式中，电压源为电池，用于提供稳压直流电给插枪状态检测电路702；在一种可能的实施方式中，电压源为AC/DC模块，用于将交流电转化为直流电，从而给插枪状态检测电路702提供稳压直流电，本申请对此不做限制，只要是可以提供直流电给插枪状态检测电路702的设备均可。
在一种可能的实施方式中，Q1、Q2和Q3为增强型N沟道MOS管，Q1、Q2和Q3的第一端为开关管漏极，Q1、Q2和Q3的第二端为开关管源极；在一种可能的实施方式中，Q1、Q2和Q3为NPN型晶体管，Q1、Q2和Q3的第一端为集电极，Q1、Q2和Q3的第二端为发射极，本申请对此不做限制，只要是可以实现开关控制功能的开关管均可。
需要说明的是，本申请实施例中，CC电阻的正常值范围是指[(R4+RC)*0.97，(R4+RC)*1.3]，且允许有一定范围内的波动。R4与RC具体的阻值参考国标GB/T18487.1-2015中表A.3对RC和RC阻值大小的规定，这里不再赘述。
图7所示的充电桩与充电枪的连接关系仅仅示例，该插枪状态检测电路702可以应用于任何类型的充电桩中，其检测原理与上述的检测原理相同，这里不再赘述。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种充电枪插枪状态检测模块，所述插枪状态检测模块用于检测并输出充电插座与充电枪的连接状态，其中，所述充电插座为电动车辆或充电桩的充电插座，所述连接状态包括第一状态和第二状态，所述第一状态用于指示所述充电插座与所述充电枪连接，所述第二状态用于指示所述充电插座与所述充电枪未连接，所述检测电路包括第一开关管和第二开关管，其中：
所述第一开关管的控制端通过第一电阻连接充电插座的充电连接确认(CC信号)接口，所述第一开关管的控制端通过第二电阻连接电压源，所述第一开关管的第一端通过第三电阻连接所述电压源；
所述第二开关管的控制端通过第三电阻连接所述电压源，所述第二开关管的第一端用于输出所述连接状态。
2.根据权利要求1所述的检测模块，其特征在于，所述插枪状态检测模块包括第三开关管，所述第三开关管的第一端用于输出所述连接状态，所述第三开关管的控制端用于：
响应于所述充电插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号中的至少一个信号存在，控制所述第三开关管导通；
响应于所述充电插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号均不存在，控制所述第三开关管关断。
3.根据权利要求2所述的检测模块，其特征在于，所述第三开关管的控制端用于接收控制信号，所述控制信号用于：
响应于所述充电插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号中的至少一个信号存在，控制所述第三开关管导通；
响应于所述充电插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号均不存在，控制所述第三开关管关断。
4.根据权利要求2或3所述的检测模块，其特征在于，所述插枪状态检测模块包括控制器，所述控制器用于：
响应于所述充电插座的控制导引接口电压信号和交流供电接口的电流信号中的至少一个信号存在，控制所述第三开关管导通；
响应于所述充电插座的控制导引接口的电压信号和交流供电接口的电流信号均不存在，控制所述第三开关管关断。
5.根据权利要求2-4任一所述的检测模块，其特征在于，所述第三开关管的控制端通过第五电阻接收所述控制信号，并通过第六电阻连接接地信号。
6.根据权利要求1-5任一所述的检测模块，其特征在于，响应于所述第一开关管导通，所述第二开关管关断，所述第二开关管的第一端用于输出所述第二状态；
响应于所述第一开关管关断，所述第二开关管导通，所述第二开关管的第一端用于输出所述第一状态。
7.根据权利要求2-6任一所述的检测模块，其特征在于，响应于所述第三开关管导通，所述第三开关管的第一端用于输出所述第一状态；
响应于所述第三开关管关断，所述第三开关管的第一端用于输出所述第二状态。
8.根据权利要求2-7任一所述的检测模块，其特征在于，响应于所述第二开关管的第一端与所述第三开关管的第一端中的至少一端输出所述第一状态，所述检测电路用于输出所述第一状态；
响应于所述第二开关管的第一端与所述第三开关管的第一端均输出所述第二状态，所述检测电路用于输出所述第二状态。
9.一种用于电动车辆的车载充电机，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的充电枪插枪状态检测模块：
所述第一开关管的控制端通过第一电阻连接所述电动车辆的充电连接确认(CC信号)接口；
所述插枪状态检测模块的输出端用于连接所述电动车辆的电池管理系统(BMS)。
10.一种用于为电动车辆充电的充电桩，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的充电枪插枪状态检测模块和控制器：
所述第一开关管的控制端通过第一电阻连接所述充电桩的充电连接确认(CC信号)接口；
所述插枪状态检测模块的输出端用于连接所述控制器。
11.一种充电枪插枪状态检测电路，其特征在于，所述检测电路包括第一开关管、第二开关管和第三开关管，其中：
所述第一开关管的控制端用于连接充电连接确认(CC信号)接口和接收第一电压信号，所述第一开关管的第一端和所述第二开关管的控制端用于接收第二电压信号，所述第三开关管的控制端用于根据控制信号导通或关断，所述第二开关管的第一端和所述第三开关管的第一端用于输出所述插枪状态信号，所述第一开关管的第二端、所述第二开关管的第二端和所述第三开关管的第二端用于接收第三电压信号。
12.根据权利要求11所述的检测电路，其特征在于，所述第一开关管的控制端通过第一电阻连接所述CC信号接口，并通过第二电阻连接电压源以接收第一电压信号；所述第一开关管的第一端和所述第二开关管的控制端通过第三电阻连接所述电压源以接收所述第二电压信号；所述第三开关管的控制端通过第五电阻接收所述控制信号，并通过第六电阻接收所述第三电压信号。
13.根据权利要求11或12所述的检测电路，其特征在于，所述第一开关管的第二端、所述第二开关管的第二端和所述第三开关管的第二端用于连接接地端以接收所述第三电压信号。
14.根据权利要求11-13任一所述的检测电路，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管和所述第三开关管的第一端为开关管漏极，所述第一开关管、所述第二开关管和所述第三开关管的第二端为开关管源极。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310253318.XA CN116359799A (zh) | 2023-03-09 | 2023-03-09 | 一种插枪状态检测电路、检测模块、车载充电机和充电桩 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN116359799A true CN116359799A (zh) | 2023-06-30 |
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ID=86935021
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| CN202310253318.XA Pending CN116359799A (zh) | 2023-03-09 | 2023-03-09 | 一种插枪状态检测电路、检测模块、车载充电机和充电桩 |
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|---|---|
| CN (1) | CN116359799A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118528830A (zh) * | 2024-07-24 | 2024-08-23 | 比亚迪股份有限公司 | 车载充电电路、插座、方法、设备、系统、介质及汽车 |
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2023
- 2023-03-09 CN CN202310253318.XA patent/CN116359799A/zh active Pending
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