CN202923413U - 一种纯电动车用交流直流充电低压供电控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种纯电动车用交流直流充电低压供电控制系统，包括锂电池控制器、车辆直流插座、车载充电器和车辆交流插座，所述锂电池控制器的一侧连接有钥匙开关和仪表，锂电池控制器的另一侧连接有低压供电继电器，低压供电继电器上并联有低压蓄电池和直流转换器，直流转换器上连接有动力电池；所述动力电池上并联有车辆直流插座和车载充电器，车辆直流插座和车载充电器均与锂电池控制器连接，所述车载充电器上连接有车辆交流插座，车辆交流插座与锂电池控制器连接。本实用新型的有益效果为：本实用新型既保证了充电过程中不会消耗整车低压蓄电池能量，又实现了充电过程的独立稳定运行。

Description

一种纯电动车用交流直流充电低压供电控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种纯电动车用交流直流充电低压供电控制系统，属于纯电动车充放电控制技术和汽车电气系统领域。

背景技术

目前，市场上的一些纯电动车（例如纯电动皮卡）为了实现充电方式的多样性，在车辆充电方式设计上既设计有直流充电接口，又设计了交流充电接口。这样在整车需要充电的时候，如果附近有地面充电站，则选择充电速度较快的直流充电方式；如果附近没有地面充电站，则选择民用220V单相电源，通过车载充电机来实现充电速度较慢的交流充电方式。这样的设计将目前国内还没有普及但充电速度又快的地面充电桩和随处可见的民用220V单相充电但充电速度又慢的车载充电机进行了资源优化，功能兼容的集约化设计，实现了充电方式的多样化、便捷化。然而不管是动力电池充电过程还是放电过程，其系统控制过程中所需要的低压电源的设计，在目前市场上大多数采用的是通过整车低压蓄电池供电或采用在直流充电过程中通过直流转化器来给系统供电这两种方式，这两种方式在使用时都存在不足之处，例如：使用前者方法，必然要求整车的低压蓄电池容量很大，增加了整车成本；使用后者方法，在充电电流波动较大的时候必然出现动力电池一会儿充电一会儿放电的情况，无疑增加了充电控制的复杂性和稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种纯电动车用交流直流充电低压供电控制系统，其从整车电气架构上明确定义了直流转换器只能在动力电池放电的过程中才能使用，而直流充电和交流充电过程中的低压电源能量都必须来自非车载能源，从而既保证了充电过程中不会消耗整车低压蓄电池能量，又实现了充电过程的独立稳定运行。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种纯电动车用交流直流充电低压供电控制系统，包括锂电池控制器、车辆直流插座、车载充电器和车辆交流插座，所述锂电池控制器的一侧连接有钥匙开关和仪表，锂电池控制器的另一侧连接有低压供电继电器，低压供电继电器上并联有低压蓄电池和直流转换器，直流转换器上连接有动力电池；所述动力电池上并联有车辆直流插座和车载充电器，车辆直流插座和车载充电器均与锂电池控制器连接，所述车载充电器上连接有车辆交流插座，车辆交流插座与锂电池控制器连接。

进一步的，所述仪表与锂电池控制器之间通过整车CAN总线或引脚连接；所述引脚为连接指示灯引脚和充电指示灯引脚。

进一步的，所述车辆直流插座与锂电池控制器之间通过充电CAN总线和直流充电连接确认线连接，充电CAN总线和充电连接确认线均与车载充电器连接。

进一步的，所述车辆交流插座与锂电池控制器之间通过交流充电连接确认线和交流充电类型控制确认线连接。

进一步的，所述低压供电继电器为二位置偏倚极化继电器。

本实用新型的有益效果为：本实用新型从整车电气架构上明确定义了直流转换器只能在动力电池放电的过程中才能使用，而直流充电和交流充电过程中的低压电源能量都必须来自非车载能源，从而既保证了充电过程中不会消耗整车低压蓄电池能量，又实现了充电过程的独立稳定运行。 

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述的一种纯电动车用交流直流充电低压供电控制系统的电气原理图。

图中：

1、锂电池控制器；2、车辆直流插座；3、车载充电器；4、车辆交流插座；5、钥匙开关；6、仪表；7、低压供电继电器；8、低压蓄电池；9、直流转换器；10、动力电池；11、整车CAN总线；12、引脚；13、充电CAN总线；14、直流充电连接确认线；15、交流充电连接确认线；16、交流充电类型控制确认线。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型实施例所述的一种纯电动车用交流直流充电低压供电控制系统，包括锂电池控制器1、车辆直流插座2、车载充电器3和车辆交流插座4，所述锂电池控制器1的一侧连接有钥匙开关5和仪表6，锂电池控制器1的另一侧连接有低压供电继电器7，低压供电继电器7上并联有低压蓄电池8和直流转换器9，直流转换器9上连接有动力电池10；所述动力电池10上并联有车辆直流插座2和车载充电器3，车辆直流插座2和车载充电器3均与锂电池控制器1连接，所述车载充电器3上连接有车辆交流插座4，车辆交流插座4与锂电池控制器1连接。

所述仪表6与锂电池控制器1之间通过整车CAN总线11或引脚12连接；所述引脚12为连接指示灯引脚和充电指示灯引脚。所述车辆直流插座2与锂电池控制器1之间通过充电CAN总线13和直流充电连接确认线14连接，充电CAN总线13和充电连接确认线14均与车载充电器3连接。所述车辆交流插座4与锂电池控制器1之间通过交流充电连接确认线15和交流充电类型控制确认线16连接。所述低压供电继电器7为二位置偏倚极化继电器。

具体使用时，当驾驶员通过钥匙开关5转到IGN ON位置时，锂电池控制器1被硬线激活开始低压上电，之后当驾驶员通过钥匙开关5转到Crank ON位置时，锂电池控制器1将控制动力电池10完成高压上电。直流转换器9在监测到其高压直流输入端有满足条件的高压电的时候就自动激活，同时二位置偏倚极化继电器——低压供电继电器7由于其线圈没有通电，其衔铁处于默认位置，将来自低压蓄电池8和直流转换器9的正极与锂电池控制器1的电源端子连接，即此时的整车上所有低压系统供电都来自于低压蓄电池8和直流转换器9，而且即便此时锂电池控制器1接收到了来自车辆直流插座2和车辆交流插座4的充电连接确认信号也不会响应充电请求的。

在驾驶员通过钥匙开关5转到IGN OFF位置时，整车开始进入高压下电和低压下电流程。高低压下电完成后，如果锂电池控制器1接收到了来自车辆直流插座2的直流充电连接确认信号后，锂电池控制器1将被硬线激活，在直流充电过程中，来自车辆直流插座2的直流充电连接确认线14上的高电平电压将低压供电继电器7的线圈通电，从而使低压供电继电器7的衔铁处于另一个触点位置，即将来自地面充电站的低压辅助电源通过车辆直流插座2将其内置提供给锂电池控制器1和其他在充电中需要工作的整车低压用电设备。此时的直流转换器9和低压蓄电池8是不会给充电过程中的低压设备提供电能的。锂电池控制器1通过车辆直流插座2上的充电CAN总线与地面充电桩建立了CAN网络通讯，在它们经过握手协议之后，锂电池控制器1将通过连接指示灯引脚来直接驱动并点亮仪表6上的连接指示灯，锂电池控制器1将通过充电指示灯引脚来直接驱动并点亮仪表6上的充电指示灯。

同理，在交流充电过程中，来自车辆交流插座4的交流充电连接确认线15上的高电平电压将低压供电继电器7的线圈通电，从而使低压供电继电器7的衔铁处于另一个触点位置，即将来自车载充电器3的低压辅助电源通过车辆交流插座4将其内置低压电源提供给锂电池控制器1和其他在充电中需要工作的整车低压用电设备。交流充电过程中的直流转换器9和低压蓄电池8是不会给充电过程中的低压设备提供电能的。锂电池控制器1与自车载充电器3建立了CAN网络通讯，在它们经过握手协议之后，锂电池控制器1将通过连接指示灯引脚来直接驱动并点亮仪表6上的连接指示灯，锂电池控制器1将通过充电指示灯引脚来直接驱动并点亮仪表6上的充电指示灯。

本实用新型中，直流转换器9在动力电池10放电过程中有三种激活方式：第一种就是上述所提到的高压激活方式，即直流转换器9在监测到其高压直流输入端有满足条件的高压电的时候就自动激活；第二种是直流转换器9通过硬件信号接收到来自其他控制器（如整车控制器）的高电平信号时才开始输出低压辅助电压；第三种是直流转换器9在收到来自CAN网络上其他控制器（如整车控制器）的指令信号时才开始输出低压辅助电压。

锂电池控制器1设计有两种独立且互斥的硬线激活方式：一种是通过钥匙开关5来激活，另一种是通过直流充电连接确认线14和交流充电连接确认线15来激活；当一种激活实现后锂电池控制器1将不再响应另一种激活方式。

充电连接指示灯和充电状态指示灯有两种实现方案：一种是上述提到的硬件电路实现，在锂电池控制器1被充电连接硬线激活之后，通过控制器的两个引脚来直接驱动仪表6上的充电连接指示灯和充电状态指示灯，这种方案的好处是即便CAN通讯故障也能正确显示充电状态；另一种实现方式是软件控制实现，当锂电池控制器1被充电连接确认线激活之后，通过CAN网络来激活仪表6的CAN模块，并通过CAN 信号通知仪表6驱动点亮相应的指示灯。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种纯电动车用交流直流充电低压供电控制系统，包括锂电池控制器（1）、车辆直流插座（2）、车载充电器（3）和车辆交流插座（4），其特征在于：所述锂电池控制器（1）的一侧连接有钥匙开关（5）和仪表（6），锂电池控制器（1）的另一侧连接有低压供电继电器（7），低压供电继电器（7）上并联有低压蓄电池（8）和直流转换器（9），直流转换器（9）上连接有动力电池（10）；所述动力电池（10）上并联有车辆直流插座（2）和车载充电器（3），车辆直流插座（2）和车载充电器（3）均与锂电池控制器（1）连接，所述车载充电器（3）上连接有车辆交流插座（4），车辆交流插座（4）与锂电池控制器（1）连接。

2.根据权利要求1所述的一种纯电动车用交流直流充电低压供电控制系统，其特征在于：所述仪表（6）与锂电池控制器（1）之间通过整车CAN总线（11）和引脚（12）连接。

3.根据权利要求2所述的一种纯电动车用交流直流充电低压供电控制系统，其特征在于：所述引脚（12）为连接指示灯引脚和充电指示灯引脚。

4.根据权利要求3所述的一种纯电动车用交流直流充电低压供电控制系统，其特征在于：所述车辆直流插座（2）与锂电池控制器（1）之间通过充电CAN总线（13）和直流充电连接确认线（14）连接，充电CAN总线（13）和充电连接确认线（14）均与车载充电器（3）连接。

5.根据权利要求4所述的一种纯电动车用交流直流充电低压供电控制系统，其特征在于：所述车辆交流插座（4）与锂电池控制器（1）之间通过交流充电连接确认线（15）和交流充电类型控制确认线（16）连接。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种纯电动车用交流直流充电低压供电控制系统，其特征在于：所述低压供电继电器（7）为二位置偏倚极化继电器。

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