CN205818968U - 一种用于电动车辆的充电停机控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电动车辆的充电停机控制电路，其通过在充电确认回路（CC1）的配电电阻R4与车身地之间增加一个常闭继电器K7，由车辆控制器控制继电器K7的通断。充电过程中，出现非车载充电机因自身故障没能执行停机动作、操作人员使用盲充模式并且没有实时监控充电结束条件、充电继电器故障时车辆控制器没法切断充电电路等情况时，车辆控制器主动断开低压常闭继电器K7，模拟充电连接信号硬件丢失，实现非车载充电机停机保护功能。

Description

一种用于电动车辆的充电停机控制电路

技术领域

本实用新型涉及新能源电动车辆充电领域，具体是一种用于电动车辆的充电停机控制电路。

背景技术

现有国标定义的电动车辆和非车载充电机的充电控制系统如图1所示，包括非车载充电机、车辆接口和电动汽车；非车载充电机包括继电器KO，AC/DC转换器功率模块，充电机充电继电器K1和K2，辅助电源，非车载充电机控制器，以及低压辅助电源继电器K3和K4；车辆接口包括配电电阻R2-R4；电动汽车包括车辆充电继电器K5和K6，动力电池，以及车辆控制器。AC/DC转换器功率模块的输入端通过继电器KO连接至三相电源，AC/DC转换器功率模块的输出端分别通过充电机充电继电器K1和K2连接至车辆接口的DC+端（高压直流电源正）和DC-端（高压直流电源负），车辆接口的DC+端和DC-端分别通过车辆充电继电器K5和K6连接至动力电源的正负极。辅助电源的输入端连接至三相电源，辅助电源的输出端分别通过低压辅助电源继电器K3和K4连接至车辆接口的A+端（低压辅助电源正）和A-端（低压辅助电源负），车辆接口的A+端和A-端分别连接至车辆控制器的电源端。非车载充电机控制器的电源端连接至辅助电源的输出端，非车载充电机控制器的充电连接确认回路CC1通过配电电阻R1连接至检测端U1，充电连接确认回路CC1还分别通过配电电阻R2、R4连接至车身地，非车载充电机控制器的S+端（充电通信CAN_H）和S-端（充电通讯CAN_L）分别对应连接至车辆控制器的S+端（充电通信CAN_H）和S-端（充电通讯CAN_L）。非车载充电机控制器的输出端分别连接至继电器KO的控制端，AC/DC转换器功率模块的控制端，充电机充电继电器K1和K2的控制端，以及低压辅助电源继电器K3和K4的控制端。车辆控制器的充电连接确认回路CC2通过配电电阻R5连接至检测端U2，充电连接确认回路CC2还通过配电电阻R3连接至车身地；非车载充电机控制器的输出端连接至车辆充电继电器K5和K6的控制端。

此充电控制系统的工作原理如下：

当车辆接口连接好后（充电连接确认回路CC1经过配电电阻R4连接到车身地），非车载充电机控制器通过检测检测端U1的电压为4V时判断充电枪已经插入车辆插座并完全连接好，非车载充电机控制器控制低压辅助电源继电器K3与K4闭合，给电动汽车的车辆控制器提供低压工作电源。车辆控制器通过检测检测端U2的电压判断充电枪已经插入充电插座并完全连接好，按照国标GB/T 27930与非车载充电机控制器进行通信交互，建立正常的通讯后，车辆控制器控制车辆充电继电器K5和K6闭合，非车载充电机控制器控制充电机充电继电器K1和K2闭合，开始充电。充电过程中，非车载充电机控制器根据车辆控制器的充电需求，控制AC/DC功率模块输出相应的电压和电流给动力电池充电。当充满电后，车辆控制器通过CAN网络发停止充电报文给非车载充电机控制器，非车载充电机停止电力输出，然后断开充电机充电继电器K1、K2和低压辅助电源继电器K3、K4。车辆控制器断开车辆充电继电器K5、K6。

现有的电动车辆和非车载充电机的充电控制系统，通常是遵循国标充电规范GB/T27930。按照现有国标充电规范的自动充电流程，电动车辆电池充满电结束充电时，或充电过程中电池发生故障时，车辆控制器是通过CAN报文请求非车载充电机停止输出，而当出现非车载充电机未及时接收并执行停止报文指令的异常情况时，车辆控制器判断到在一定时间未接收到充电机反馈和执行动作时，只能采取强制带载切断车辆充电继电器K5、K6来保护动力电池安全，但目前在实际使用中，各地电动车辆还有出现过动力电池过充、过温导致车辆起火的事故报道，分析主要原因如下：

1、CAN通信网络延时或故障失效，车辆控制器的停机报文不能有效传输给非车载充电机控制器，或非车载充电机因为内部故障导致没能执行停止充电动作；

2、操作人员未按使用要求，采用手动强行充电的盲充模式，并且没有实时监管充电过程，使得自动充电流程的保护功能失效，导致非车载充电机控制器不响应车辆控制器的CAN通信停机报文，车辆充电继电器K5、K6不受车辆控制器的信号控制，不能自动停止充电；

3、由于车辆充电继电器K5、K6质量问题或使用不当，存在车辆充电继电器K5、K6主触点粘连后切断不开的可能性，导致车辆控制器没法在电池过充、电池发热严重等状态下采取主动的保护措施来确保电池安全，车辆存在一定的起火安全风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于电动车辆的充电停机控制电路，其可在非车载充电机因自身故障没能执行停机动作、操作人员使用盲充模式并且没有实时监控充电结束条件、充电继电器故障时车辆控制器没法切断充电电路等实际情况下，实现非车载充电机停机保护功能。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于电动车辆的充电停机控制电路，应用于常规的电动车辆和非车载充电机的充电控制系统，具有与所述充电控制系统的充电连接确认回路CC1上的配电电阻R4相串接的常闭继电器K7，常闭继电器K7的控制端连接于所述充电控制系统的车辆控制器的输出端，且配电电阻R4和常闭继电器K7均设置于电动汽车上。

采用上述方案后，本实用新型的一种用于电动车辆的充电停机控制电路，不改变现有国标充电规范的充电系统架构和充电流程，通过在在充电连接确认回路（CC1）的车辆侧增加一个常闭继电器，为车辆控制器增加第二重主动保护措施，可以在非车载充电机因自身故障没能执行停机动作、操作人员使用盲充模式并且没有实时监控充电结束条件、充电继电器故障时车辆控制器没法切断充电电路等实际情况下，通过模拟充电连接信号硬件丢失，实现非车载充电机停机保护功能。本实用新型的一种用于电动车辆的充电停机控制电路，不仅提高了电动车辆充电停机的可靠性，还降低了电动汽车充电起火风险，实现成本低、效果有效。

附图说明

图1为常规的电动车辆和非车载充电机的充电控制系统的电路原理示意图；

图2采用本实用新型的充电停机控制电路的电动车辆和非车载充电机的充电控制系统的电路原理示意图。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型的一种用于电动车辆的充电停机控制电路，应用于常规的电动车辆和非车载充电机的充电控制系统，具有与所述充电控制系统的充电连接确认回路CC1上的配电电阻R4相串接的常闭继电器K7，常闭继电器K7的控制端连接于所述充电控制系统的车辆控制器的输出端，且配电电阻R4和常闭继电器K7均设置于电动汽车上。

如图2所示，采用本实用新型的一种用于电动车辆的充电停机控制电路的电动车辆和非车载充电机的充电控制系统，包括非车载充电机、车辆接口和电动汽车；非车载充电机包括继电器KO，AC/DC转换器功率模块，充电机充电继电器K1和K2，辅助电源，非车载充电机控制器，以及低压辅助电源继电器K3和K4；车辆接口包括配电电阻R2-R3；电动汽车包括车辆充电继电器K5和K6，动力电池，车辆控制器，配电电阻R4，以及常闭继电器K7。

AC/DC转换器功率模块的输入端通过继电器KO连接至三相电源，AC/DC转换器功率模块的输出端分别通过充电机充电继电器K1和K2连接至车辆接口的DC+端（高压直流电源正）和DC-端（高压直流电源负），车辆接口的DC+端和DC-端分别通过车辆充电继电器K5和K6连接至动力电源的正负极。

辅助电源的输入端连接至三相电源，辅助电源的输出端分别通过低压辅助电源继电器K3和K4连接至车辆接口的A+端（低压辅助电源正）和A-端（低压辅助电源负），车辆接口的A+端和A-端分别连接至车辆控制器的电源端。

非车载充电机控制器的电源端连接至辅助电源的输出端，非车载充电机控制器的充电连接确认回路CC1通过配电电阻R1连接至检测端U1，充电连接确认回路CC1还通过配电电阻R2连接至车身地，且充电连接确认回路CC1还通过相串接的配电电阻R4和常闭继电器K7连接至车身地。非车载充电机控制器的S+端（充电通信CAN_H）和S-端（充电通讯CAN_L）分别对应连接至车辆控制器的S+端（充电通信CAN_H）和S-端（充电通讯CAN_L）。非车载充电机控制器的输出端分别连接至继电器KO的控制端，AC/DC转换器功率模块的控制端，充电机充电继电器K1和K2的控制端，以及低压辅助电源继电器K3和K4的控制端。

车辆控制器的充电连接确认回路CC2通过配电电阻R5连接至检测端U2，充电连接确认回路CC2还通过配电电阻R3连接至车身地；非车载充电机控制器的输出端分别连接至车辆充电继电器K5和K6的控制端，以及常闭继电器K7的控制端。

采用本实用新型的一种用于电动车辆的充电停机控制电路的电动车辆和非车载充电机的充电控制系统的工作原理如下：

当车辆充电接口连接好后（CC1回路经过配电电阻R4和常闭继电器K7连接到车身地），非车载充电机控制器通过检测检测端U1的电压为4V时判断充电枪插入充电插座并完全连接好，然后非车载充电机控制器控制低压辅助电源继电器K3与K4闭合，给电动汽车的车辆控制器提供低压工作电源。车辆控制器通过检测检测端U2的电压判断充电枪插入充电插座并完全连接好，按照国标GB/T 27930与非车载充电机控制器进行通信交互，建立正常的通讯后，车辆控制器控制车辆充电继电器K5和K6闭合，非车载充电机控制器控制充电机充电继电器K1和K2闭合，开始充电。充电过程中，非车载充电机控制器根据车辆控制器的充电需求，控制AC/DC功率模块输出相应的电压和电流给动力电池充电。当充满电后，车辆控制器通过CAN网络发停止充电报文给非车载充电机控制器，非车载充电机停止电力输出，然后非车载充电机控制器控制断开充电机充电继电器K1、K2和低压辅助电源继电器K3、K4。车辆控制器控制断开车辆充电继电器K5、K6。

当出现车辆控制器通过CAN网络发停止充电报文停止充电，但是非车载充电机控制器不响应停机命令，或者当出现车辆控制器控制断开车辆充电继电器K5，K6，但是实际还检测到动力电池一直存在充电电压和充电电流时，此时车辆控制器控制断开常闭继电器K7，使充电连接确认回路（CC1）的电阻R4与车身地连接断开，检测端U1的电压由4V变成6V，非车载充电机会进入国标定义的CC1信号丢失的紧急停机流程，立即停止高压直流输出，然后非车载充电机控制器控制断开充电机充电继电器K1、K2。

本实用新型的主要发明点在于：通过在充电确认回路（CC1）的配电电阻R4与车身地之间增加一个常闭继电器K7，由车辆控制器控制常闭继电器K7的通断。充电过程中，出现非车载充电机因自身故障没能执行停机动作、操作人员使用盲充模式并且没有实时监控充电结束条件、充电继电器故障时车辆控制器没法切断充电电路等情况时，车辆控制器主动断开低压常闭继电器K7，模拟充电连接信号硬件丢失，实现非车载充电机停机保护功能。

Claims (1)

1.一种用于电动车辆的充电停机控制电路，应用于常规的电动车辆和非车载充电机的充电控制系统，其特征在于：具有与所述充电控制系统的充电连接确认回路CC1上的配电电阻R4相串接的常闭继电器K7，常闭继电器K7的控制端连接于所述充电控制系统的车辆控制器的输出端，且配电电阻R4和常闭继电器K7均设置于电动汽车上。