CN205059485U - 用于电动汽车控制器的休眠控制电路和电动汽车控制器 - Google Patents

用于电动汽车控制器的休眠控制电路和电动汽车控制器 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种用于电动汽车控制器的休眠控制电路和电动汽车控制器,所述休眠控制电路包括充电枪触发单元和休眠信号生成单元,其中,充电枪触发单元的电源端与常火电端相连,充电枪触发单元的接收端与外部充电端口相连以接收充电枪的充电确认信号,充电枪触发单元根据充电确认信号将常火电端提供的常火电引入到休眠信号生成单元以给休眠信号生成单元供电;休眠信号生成单元分别与充电枪触发单元和电动汽车控制器中的控制单元相连,休眠信号生成单元在控制单元的控制下输出休眠信号至ON档继电器以控制ON档继电器断开,以使电动汽车控制器进入低功耗模式。根据本实用新型的休眠控制电路,能够节约电能,且实现简单,成本较低。

Description

用于电动汽车控制器的休眠控制电路和电动汽车控制器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及汽车电子技术领域,特别涉及一种用于电动汽车控制器的休眠控制电路和电动汽车控制器。
背景技术
[0002] 电动汽车控制器中有需要始终保持上电状态的器件(例如用于启动车辆的钥匙信号接收器等),也有仅在汽车驱动和充电时需要上电的器件(例如用于控制仪表盘的器件等)。目前,多数电动汽车可对上述两种器件进行分开供电。在电动汽车中,将始终供向负载而不能被开关切断的电源称作常火电,将仅在0N档继电器或开关导通时供向负载的电源称作0N档电。其中,需要始终保持上电状态的器件可由蓄电池直接提供常火电,而仅在汽车驱动和充电时需要上电的器件可根据实际需要提供或断开0N档电。在提供0N档电时,电动汽车控制器处于正常的工作状态;在断开0N档电后,仅在汽车驱动和充电时需要上电的器件不再消耗电能,此时可称电动汽车控制器进入低功耗模式,即休眠状态。
[0003] 在电动汽车充电完成后,不再需要为其控制器提供0N档电。然而,目前只有在人为拔出充电枪后才能使电动汽车控制器进入休眠状态,因此,在充电完成到拔出充电枪的这段时间,一直处于正常工作状态的电动汽车控制器便消耗了额外的电能。目前,部分电动汽车在充电完成后仅能够实现软件关闭,并不能真正地使电动汽车控制器进入休眠状态。
[0004] 此外,在插入充电枪时,大多是通过MCU (Micro Control Unit,微控制单元)等的控制来为电动汽车控制器自动提供0N档电,这种方式实现复杂,且成本较高。
实用新型内容
[0005] 本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种用于电动汽车控制器的休眠控制电路,能够节约电能,且实现简单,成本较低。
[0006] 本实用新型的另一个目的在于提出一种电动汽车控制器。
[0007] 根据本实用新型第一方面实施例的用于电动汽车控制器的休眠控制电路,包括:充电枪触发单元和休眠信号生成单元。其中,所述充电枪触发单元的电源端与常火电端相连,所述充电枪触发单元的接收端与外部充电端口相连以接收充电枪的充电确认信号,所述充电枪触发单元根据所述充电确认信号将所述常火电端提供的常火电引入到所述休眠信号生成单元以给休眠信号生成单元供电;所述休眠信号生成单元分别与所述充电枪触发单元和所述电动汽车控制器中的控制单元相连,所述休眠信号生成单元在所述控制单元的控制下输出休眠信号至0N档继电器以控制所述0N档继电器断开,以使所述电动汽车控制器进入低功耗模式。
[0008] 根据本实用新型的用于电动汽车控制器的休眠控制电路,充电枪触发单元可根据充电确认信号将常火电引入到休眠信号生成单元以给休眠信号生成单元供电,休眠信号生成单元可在控制单元的控制下输出休眠信号至0N档继电器以控制0N档继电器断开,以使电动汽车控制器进入低功耗模式。由此,可在插入充电枪时自动为电动汽车控制器提供ON档电,并且电路设计较为简单,大大降低了成本。同时,可在动力电池充电完成时自动停止向电动汽车控制器提供ON档电,使电动汽车控制器进入低功耗模式,从而可节约电能。
[0009] 根据本实用新型第二方面实施例的电动汽车控制器,包括本实用新型第一方面实施例中的用于电动汽车控制器的休眠控制电路。
[0010] 根据本实用新型的电动汽车控制器,充电枪触发单元可根据充电确认信号将常火电引入到休眠信号生成单元以给休眠信号生成单元供电,休眠信号生成单元可在控制单元的控制下输出休眠信号至0N档继电器以控制0N档继电器断开,以使电动汽车控制器进入低功耗模式。由此,可在插入充电枪时自动提供0N档电,并且电路设计较为简单,大大降低了成本。同时,可在动力电池充电完成时自动停止提供0N档电,以进入低功耗模式,从而可节约电能。
[0011] 本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
[0012] 图1为根据本实用新型的用于电动汽车控制器的休眠控制电路的结构框图;
[0013] 图2为根据本实用新型的用于电动汽车控制器的休眠控制电路的具体结构图;
[0014] 图3为根据本实用新型的用于电动汽车控制器的休眠控制电路的示意图。
具体实施方式
[0015] 下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
[0016] 图1为根据本实用新型的用于电动汽车控制器的休眠控制电路的结构框图。
[0017] 如图1所示,本实用新型的用于电动汽车控制器的休眠控制电路,包括充电枪触发单元10和休眠信号生成单元20。
[0018] 在本实用新型中,如图2所示,充电枪触发单元10的电源端与常火电端相连,充电枪触发单元10的接收端与外部充电端口相连以接收充电枪的充电确认信号,充电枪触发单元10根据充电确认信号将常火电端提供的常火电引入到休眠信号生成单元20以给休眠信号生成单元20供电。休眠信号生成单元20分别与充电枪触发单元和电动汽车控制器中的控制单元相连,休眠信号生成单元20在控制单元的控制下输出休眠信号至0N档继电器以控制0N档继电器断开,以使电动汽车控制器进入低功耗模式。
[0019] 其中,如图2所示,常火电端提供的常火电可由电动汽车中的蓄电池输出。
[0020] 下面结合图3详细描述本实用新型的用于电动汽车控制器的休眠控制电路中各单元的具体组成及其连接关系。
[0021 ] 如图3所示,充电枪触发单元10可具体包括:第一稳压管D1、第三三极管Q1、第五电阻R1、串联的第六电阻R2和第七电阻R3、第八电阻R4、第三M0S管Q2、串联的第九电阻R5和第十电阻R6、第四三极管Q3、串联的第^^一电阻R7和第十二电阻R8以及第四M0S管Q4o
[0022] 其中,第一稳压管D1的第一端接地;第三三极管Q1的基极与第一稳压管D1的第二端相连,第三三极管Q1的集电极与常火电端相连;第五电阻R1连接在常火电端与第三三极管Q1的基极之间;串联的第六电阻R2和第七电阻R3连接在第三三极管Q1的发射极与地之间,串联的第六电阻R2和第七电阻R3之间具有第二节点,第二节点与第一稳压管D1的第三端相连;第八电阻R4的一端与第三三极管Q1的发射极相连,第八电阻R4的另一端与外部充电端口相连;第三M0S管Q2的栅极与第八电阻R4的另一端相连,第三M0S管Q2的漏极与第三三极管Q1的发射极相连;串联的第九电阻R5和第十电阻R6连接在第三M0S管Q2的源极与地之间,串联的第九电阻R5和第十电阻R6之间具有第三节点;第四三极管Q3的基极与第三节点相连,第四三极管Q3的发射极接地;串联的第i^一电阻R7和第十二电阻R8连接在常火电端与第四三极管Q3的集电极之间,串联的第十一电阻R7和第十二电阻R8之间具有第四节点;第四M0S管Q4的栅极与第四节点相连,第四M0S管Q4的漏极与常火电端相连,第四M0S管Q4的源极与休眠信号生成单元20相连。
[0023] 休眠信号生成单元20可具体包括:第一三极管Q5、第二三极管Q6、串联的第一电阻R9和第二电阻R10、第一 M0S管Q7和第二 M0S管Q8。
[0024] 其中,第一三极管Q5的发射极与充电枪触发单元10相连,第一三极管Q5的集电极与控制单元相连,第二三极管Q6的基极分别与第一三极管Q5的集电极和控制单元相连,第二三极管Q6的集电极与第一三极管Q5的基极相连,第一三极管Q5和第二三极管Q6构成正反馈电路;串联的第一电阻R9和第二电阻R10连接在第一三极管Q5的发射极与地之间,串联的第一电阻R9和第二电阻R10之间具有第一节点,第一节点与第二三极管Q6的发射极相连;第一 M0S管Q7的栅极与第一节点相连,第一 M0S管Q7的漏极与第一三极管Q5的发射极相连,第一 M0S管Q7的源极通过第三电阻R11接地;第二 M0S管Q8的栅极通过第四电阻R12与第一 M0S管Q7的源极相连,第二 M0S管Q8的源极接地,第二 M0S管Q8的漏极作为休眠信号生成单元20的输出端。
[0025] 如图3所示,0N档继电器K1中开关的一端与常火电端相连,0N档继电器K1中开关的另一端接0N档电,0N档继电器K1中线圈的一端与常火电端相连,0N档继电器K1中线圈的另一端与休眠信号生成单元20的输出端相连。0N档继电器K1中线圈的两端还并联第一二极管D2,第一二极管D2的阳极与休眠信号生成单元20的输出端相连,第一二极管D2的阴极与常火电端相连。
[0026] 下面结合上述图3电路中的各单元的具体组成及其连接关系详细描述本实用新型的用于电动汽车控制器的休眠控制电路的工作原理。
[0027] 需要说明的是,在本实用新型中,控制单元可与电动汽车中的电池管理器进行通信以接收动力电池的电量信息,并可根据动力电池的电量信息控制休眠信号生成单元20输出休眠信号。具体地,电池管理器可通过监测动力电池的荷电状态以获取动力电池的电量信息,并可将动力电池的荷电状态发送至控制单元。控制单元可在荷电状态为预设值(即动力电池充电完成)时输出高电平信号,并可在荷电状态低于预设值(即动力电池充电未完成)时输出低电平信号。其中,控制单元可为DSP(Digital Signal Process,数字信号处理)芯片。
[0028] 在本实用新型中,在使常火电经第五电阻R1、第二三极管Q1、第一稳压管D1、第六电阻R2和第七电阻R3组成的电路后,可得到一个稳定电源,该稳定电源不会随输入电源的波动而波动。
[0029] 当需要对电动汽车中的动力电池进行充电时,可在外部充电端口插入充电枪。充电枪内可设置有阻值较小的电阻,并且该电阻可视为接地。因此,在插入充电枪后,充电枪内的电阻可与第八电阻R4形成串联关系,并且充电枪内的电阻分得的电压较低,从而可使得第三M0S管Q2导通。
[0030] 第三M0S管Q2输出的电压在经串联的第九电阻R5和第十电阻R6分压后,使得第四三极管Q3导通,而第四三极管Q3输出的电压在经串联的第十一电阻R7和第十二电阻R8分压后,使得第四M0S管Q4导通。由此,在插入充电枪后,可使得第四M0S管Q4的源极和第一三极管Q5的发射极的连接点处具有对地电压,即使得充电枪触发单元10和休眠信号生成单元20的连接点处具有对地电压。
[0031] 应当理解,在插入充电枪时,电池充电未完成,控制单元接收到的荷电状态低于预设值,因此控制单元输出低电平信号。此时,第一三极管Q5和第二三极管Q6不能导通。第四M0S管Q4的源极和第一三极管Q5的发射极的连接点处的对地电压在经串联的第一电阻R9和第二电阻R10分压后,可使第一 M0S管Q7导通,继而使第二 M0S管Q8导通。
[0032] 在本实用新型中,0N档继电器可为常开继电器,也就是说,0N档继电器K1在线圈通电时闭合,在线圈不通电时断开。在第二 M0S管Q8导通后,常火电端与地之间可形成通路,即0N档继电器K1的线圈通电,从而可使0N档继电器K1闭合。应当理解,第一二极管D2在该电路中可抑制反向电动势,从而起到保护电路的作用。
[0033] 由此,可在插入充电枪时接收充电确认信号,并可根据充电确认信号将所常火电端提供的常火电引入到休眠信号生成单元20,从而可使0N档继电器K1闭合,以使蓄电池为电动汽车控制器提供0N档电。在电动汽车动力电池的充电过程中,电动汽车控制器的具体工作方式在此不作赘述。
[0034]当电动汽车中的动力电池充电完成后,控制单元接收到的荷电状态为预设值,因此可输出高电平信号。此时,第一三极管Q5和第二三极管Q6导通。具体地,控制单元的高电平信号为第二三极管Q6提供一个基极电流,该基极电流在经第二三极管Q6放大后,产生一个较大的第二三极管Q6的集电极电流,并且该集电极电流作为第一三极管Q5的基极电流,在经第一三极管Q5放大后产生一个更大的电流。也就是说,第一三极管Q5和第二三极管Q6构成了正反馈电路。因此,在控制单元输出高电平信号后,第一三极管Q5和第二三极管Q6会在短时间内饱和导通,其组成的电路对第一电阻R9造成短路。从而,第一电阻R9两端无电压,第一 M0S管Q7和第二 M0S管Q8也就不能导通。由于第二 M0S管Q8不导通,常火电端与地之间不能形成通路,即0N档继电器K1的线圈不通电,从而可使0N档继电器K1断开。
[0035] 由此,可将电动汽车动力电池的充电完成信号即动力电池荷电状态达到预设值作为休眠信号,并可在接收到休眠信号时控制0N档继电器断开,以使蓄电池停止为电动汽车控制器提供0N档电,从而使电动汽车控制器进入低功耗模式。
[0036] 此外,需要说明的是,在动力电池充电完成前,第一三极管Q5和第二三极管Q6始终不导通。在动力电池充电完成时,控制单元输出高电平信号使得第一三极管Q5和第二三极管Q6导通,并形成正反馈。因此,一旦第一三极管Q5和第二三极管Q6导通后,第四M0S管Q4的源极和第一三极管Q5的发射极的连接点处的对地电压也可为第二三极管Q6提供基极电流。因此控制单元仅需在短暂的时间内输出高电平信号,即可使ON档继电器K1保持断开状态,使电动汽车控制器进入低功耗模式。
[0037] 在拔出充电枪后,第四M0S管Q4的源极和第一三极管Q5的发射极的连接点处的对地电压不再存在,因此第一三极管Q5和第二三极管Q6中也不再有电流。从而,在下一次插入充电枪对电动汽车的动力电池进行充电时,第一三极管Q5和第二三极管Q6不导通,第一 M0S管Q7和第二 M0S管Q8导通,可使0N档继电器K1再次闭合。
[0038] 根据本实用新型的用于电动汽车控制器的休眠控制电路,充电枪触发单元可根据充电确认信号将常火电引入到休眠信号生成单元以给休眠信号生成单元供电,休眠信号生成单元可在控制单元的控制下输出休眠信号至0N档继电器以控制0N档继电器断开,以使电动汽车控制器进入低功耗模式。由此,可在插入充电枪时自动为电动汽车控制器提供0N档电,并且电路设计较为简单,大大降低了成本。同时,可在动力电池充电完成时自动停止向电动汽车控制器提供0N档电,使电动汽车控制器进入低功耗模式,从而可节约电能。
[0039] 对应本实用新型上述实施例的用于电动汽车控制器的休眠控制电路,本实用新型还提出一种电动汽车控制器。
[0040] 根据本实用新型的电动汽车控制器,包括本实用新型上述实施例中的用于电动汽车控制器的休眠控制电路。具体的电路组成及其连接关系可参照上述实施例,在此不再赘述。
[0041] 根据本实用新型的电动汽车控制器,充电枪触发单元可根据充电确认信号将常火电引入到休眠信号生成单元以给休眠信号生成单元供电,休眠信号生成单元可在控制单元的控制下输出休眠信号至0N档继电器以控制0N档继电器断开,以使电动汽车控制器进入低功耗模式。由此,可在插入充电枪时自动提供0N档电,并且电路设计较为简单,大大降低了成本。同时,可在动力电池充电完成时自动停止提供0N档电,以进入低功耗模式,从而可节约电能。
[0042] 在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0043] 此外,术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0044] 在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0045] 在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0046] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0047] 尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种用于电动汽车控制器的休眠控制电路,其特征在于,包括充电枪触发单元和休眠信号生成单元,其中, 所述充电枪触发单元的电源端与常火电端相连,所述充电枪触发单元的接收端与外部充电端口相连以接收充电枪的充电确认信号,所述充电枪触发单元根据所述充电确认信号将所述常火电端提供的常火电引入到所述休眠信号生成单元以给休眠信号生成单元供电; 所述休眠信号生成单元分别与所述充电枪触发单元和所述电动汽车控制器中的控制单元相连,所述休眠信号生成单元在所述控制单元的控制下输出休眠信号至ON档继电器以控制所述ON档继电器断开,以使所述电动汽车控制器进入低功耗模式。
2.如权利要求1所述的用于电动汽车控制器的休眠控制电路,其特征在于,所述休眠信号生成单元包括: 第一三极管,所述第一三极管的发射极与所述充电枪触发单元相连,所述第一三极管的集电极与所述控制单元相连; 第二三极管,所述第二三极管的基极分别与所述第一三极管的集电极和所述控制单元相连,所述第二三极管的集电极与所述第一三极管的基极相连; 串联的第一电阻和第二电阻,所述串联的第一电阻和第二电阻连接在所述第一三极管的发射极与地之间,所述串联的第一电阻和第二电阻之间具有第一节点,所述第一节点与所述第二三极管的发射极相连; 第一 M0S管,所述第一 M0S管的栅极与所述第一节点相连,所述第一 M0S管的漏极与所述第一三极管的发射极相连,所述第一 M0S管的源极通过第三电阻接地;及 第二 M0S管,所述第二 M0S管的栅极通过第四电阻与所述第一 M0S管的源极相连,所述第二 M0S管的源极接地,所述第二 M0S管的漏极作为所述休眠信号生成单元的输出端。
3.如权利要求2所述的用于电动汽车控制器的休眠控制电路,其特征在于,所述第一三极管和所述第二三极管构成正反馈电路。
4.如权利要求1所述的用于电动汽车控制器的休眠控制电路,其特征在于,所述充电枪触发单元具体包括: 第一稳压管,所述第一稳压管的第一端接地; 第三三极管,所述第三三极管的基极与所述第一稳压管的第二端相连,所述第三三极管的集电极与所述常火电端相连; 第五电阻,所述第五电阻连接在所述常火电端与所述第三三极管的基极之间; 串联的第六电阻和第七电阻,所述串联的第六电阻和第七电阻连接在所述第三三极管的发射极与地之间,所述串联的第六电阻和第七电阻之间具有第二节点,所述第二节点与所述第一稳压管的第三端相连; 第八电阻,所述第八电阻的一端与所述第三三极管的发射极相连,所述第八电阻的另一端与所述外部充电端口相连; 第三M0S管,所述第三M0S管的栅极与所述第八电阻的另一端相连,所述第三M0S管的漏极与所述第三三极管的发射极相连; 串联的第九电阻和第十电阻,所述串联的第九电阻和第十电阻连接在所述第三M0S管的源极与地之间,所述串联的第九电阻和第十电阻之间具有第三节点; 第四三极管,所述第四三极管的基极与所述第三节点相连,所述第四三极管的发射极接地; 串联的第十一电阻和第十二电阻,所述串联的第十一电阻和第十二电阻连接在所述常火电端与所述第四三极管的集电极之间,所述串联的第十一电阻和第十二电阻之间具有第四节点; 第四MOS管,所述第四MOS管的栅极与所述第四节点相连,所述第四MOS管的漏极与所述常火电端相连,所述第四MOS管的源极与所述休眠信号生成单元相连。
5.如权利要求1所述的用于电动汽车控制器的休眠控制电路,其特征在于,所述常火电端提供的常火电由电动汽车中的蓄电池输出。
6.如权利要求1所述的用于电动汽车控制器的休眠控制电路,其特征在于,所述控制单元与电动汽车中的电池管理器进行通信以接收动力电池的电量信息,并根据所述动力电池的电量信息控制所述休眠信号生成单元输出所述休眠信号。
7.如权利要求1所述的用于电动汽车控制器的休眠控制电路,其特征在于,所述ON档继电器中开关的一端与所述常火电端相连,所述ON档继电器中开关的另一端接ON档电,所述ON档继电器中线圈的一端与所述常火电端相连,所述ON档继电器中线圈的另一端与所述休眠信号生成单元的输出端相连。
8.如权利要求7所述的用于电动汽车控制器的休眠控制电路,其特征在于,所述ON档继电器中线圈的两端还并联第一二极管,所述第一二极管的阳极与所述休眠信号生成单元的输出端相连,所述第一二极管的阴极与所述常火电端相连。
9.一种电动汽车控制器,其特征在于,包括如权利要求1-8中任一项所述的用于电动汽车控制器的休眠控制电路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106585410A (zh) * 2016-12-16 2017-04-26 深圳市沃特玛电池有限公司 电动汽车充电控制电路
CN112158094A (zh) * 2020-08-31 2021-01-01 东风汽车集团有限公司 充电枪插拔状态检测电路及低电压电动汽车的充电系统

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