CN207374142U - 电动汽车的充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动汽车的充电系统，所述充电系统包括直流充电插座、整车控制器以及车载充电机，其中所述整车控制器的与交流充电相关的端口被连接到所述直流充电插座的与所述整车控制器连接的输出端口；并且所述车载充电机的交流充电输入端口被连接到所述直流充电插座的直流充电输出端口。另一方面，本实用新型还提供了一种采用所述充电系统的电动汽车。

Description

电动汽车的充电系统

技术领域

本实用新型一般地涉及电动汽车技术领域，并且具体地，涉及用于电动汽车的充电系统。

背景技术

随着新能源的普及，电动汽车也越来越广泛地进入人们的生活。一般来说，目前的电动汽车通常被设计为同时具有用于直流（DC）快充的直流充电插座以及用于交流（AC）慢充的交流充电插座，这会给车身结构的设计带来一些额外的且不必要的限制。

因此，所期望的是设计一种能够在兼有DC快充和AC慢充功能的情况下优化车身设计的方案。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种电动汽车的充电系统，所述充电系统包括直流充电插座、整车控制器以及车载充电机，其中所述整车控制器的与交流充电相关的端口被连接到所述直流充电插座的与所述整车控制器连接的输出端口；并且所述车载充电机的交流充电输入端口被连接到所述直流充电插座的直流充电输出端口。

如上所述的充电系统，其中，所述整车控制器的与交流充电相关的端口包括交流充电连接确认输入端口以及交流充电控制导引输入端口。

如上所述的充电系统，其中，所述交流充电连接确认输入端口被连接到所述直流充电插座与所述整车控制器之间的辅助电源正极输出端口，并且所述交流充电控制导引输入端口被连接到所述直流充电插座与所述整车控制器之间的辅助电源负极输出端口。

如上所述的充电系统，其中，所述交流充电连接确认端口被连接到所述直流充电插座与所述整车控制器之间的辅助电源负极输出端口，并且所述交流充电控制导引端口被连接到所述直流充电插座与所述整车控制器之间的辅助电源正极输出端口。

如上所述的充电系统，其中，所述车载充电机的交流充电输入的零线端口被连接到所述直流充电插座的直流充电正极输出端口，并且所述车载充电机的交流充电输入的火线端口被连接到所述直流充电插座的直流充电负极输出端口。

如上所述的充电系统，其中，所述车载充电机的交流充电输入的零线端口被连接到所述直流充电插座的直流充电负极输出端口，并且所述车载充电机的交流充电输入的火线端口被连接到所述直流充电插座的直流充电正极输出端口。

如上所述的系统，其中，所述系统还包括动力电池包，并且在所述直流充电插座的直流充电输出端口与所述动力电池包的充电输入端口的连接上设置开关，并且所述车载充电机的交流充电输入端口在所述开关之前被连接到所述直流充电插座的直流充电输出端口。

如上所述的系统，其中，所述开关在所述整车控制器的与交流充电相关的端口接收到指示可用交流充电连接的情况下断开，并且在所述整车控制器的与直流充电相关的端口接收到指示可用直流充电连接的情况下闭合。

如上所述的系统，其中，所述系统还包括高压配电单元，并且所述开关被布置在所述高压配电单元内。

另一方面，本发明还提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括如上所述的充电系统。

附图说明

本实用新型的前述和其他目标、特征和优点根据下面对本实用新型的实施例的更具体的说明将是显而易见的，这些实施例在附图中被示意。

图1 是根据本实用新型一个示例的充电系统的电路结构图。

图2是根据本实用新型另一示例的充电系统的电路结构图。

具体实施方式

现在参照附图描述本实用新型的示意性示例，相同的附图标号表示相同的元件。下文描述的各示例有助于本领域技术人员透彻理解本实用新型，且各示例意在示例而非限制。图中各元件、部件、模块、装置及设备本体的图示仅示意性表明存在这些元件、部件、模块、装置及设备本体同时亦表明它们之间的相对关系，但并不用以限定它们的具体形状；流程图中各步骤的关系也不以所给出的顺序为限，可根据实际应用进行调整但不脱离本申请的保护范围。

本实用新型提供了一种针对电动汽车的高压充电系统架构，其中电动汽车可以包括纯电动汽车、混合动力汽车以及诸如此类的具备高压充电系统的汽车。本实用新型提供的充电系统使得车辆本身只需要配置一个直流快充插座就能够同时接收快充的直流电流以及慢充的交流电流，从而能够减少车辆设计空间并且降低车辆制造成本。此外，本实用新型所提供的充电系统还能够更高效地集成高压配电单元PDU的功能。下面在图1和图2中给出了本实用新型的两个实施例，然而本领域技术人员能够理解的是这些实施例仅是示意性的，而不是限制性的。

图1 是根据本实用新型一个示例的充电系统的电路结构图。图1所示的充电系统基本地包括整车控制器（VCU）1、直流（DC）充电插座2以及车载充电机（OBCM）3、动力电池包4以及高压配电单元5。在本文中所提及的整车控制器、直流充电插座、车载充电机、动力电池包以及高压配电单元可以是本领域技术人员通常所理解的电动汽车中的部件的概念。

如图1所示，直流充电插座2包括若干连接到整车控制器1的端口，其中包括辅助电源正极输出端口A+、辅助电源负极输出端口A-、直流连接确认输出端口CC2、直流连接控制导引正极输出端口S+以及直流连接控制导引负极输出端口S-。在实现中，端口A+和A-被用于共同地向整车控制器提供辅助电源，端口CC2被用于提供指示与外部存在有效的直流充电连接的信号，端口S+和S-被用于共同地提供指示直流充电连接状态的信号，其中端口CC2、S+和S-可以共同地被用于指示是否存在可用的直流充电连接。

相应地，在整车控制器1侧设置了与直流充电相关的输入端口，例如包括直流连接确认输入端口CC2，用于接收指示与外部存在有效的直流充电连接的信号；直流连接控制导引正极输入端口S+和直流连接控制导引负极输入端口S-，用于接收共同地指示直流充电连接状态的信号。结合以上关于直流充电插座所描述的内容可知，整车控制器可以通过端口CC2、S+和S-来判断是否存在可用的直流充电连接。

此外，在整车控制器1侧还设置了辅助电源正极输入端口A+和辅助电源负极输入端口A-，这两个端口被共同地用于接收辅助电源。

进一步地，在整车控制器1侧还设置了与交流充电相关的输入端口，例如包括交流连接确认输入端口CC以及交流连接控制导引CP，其中端口CC被用于接收指示与外部存在有效的交流充电连接的信号，并且端口CP被用于接收指示交流充电连接状态的信号。

在既具有直流充电插座也具有交流充电插座的现有技术中，整车控制器的CC和CP端口将从交流充电插座接收相应的信号。在本实用新型所提供的改进的高压充电架构中不再需要交流充电插座。相应地，可以将整车控制器的CC和CP端口连接到直流充电插座的任何两个与该整车控制器相连接的输出端口。以图1的实施例为例，整车控制器的CC和CP端口可复用直流充电插座上的A+、A-端口（两者的对应关系是可根据实际应用设置，例如CC对应A+,CP对应A-，或反之）。也就是说，当在直流充电插座中提供了交流充电连接时，指示交流充电连接可用性的信号通过直流充电插座上的A+、A-端口向整车控制器1提供，从而省去了对交流充电插座的需求。

如图1所示，整车控制器1的CC端口被连接到直流充电插座上的辅助电源正极输出端口A+，而CP端口被连接到辅助电源负极输出端口A-。在图2所示的另一实施例中，整车控制器1的CC端口可以被连接到直流充电插座上的辅助电源负极输出端口A-，而CP端口被连接到辅助电源正极输出端口A+。

另一方面，可以利用直流充电插座的直流充电输出端口向车辆输入交流电。如图1所示，直流充电插座2还可以包括直流充电正极输出端口DC+以及直流充电负极输出端口DC-。当在直流充电插座中提供了直流充电连接时，端口DC+和DC-可以被共同地用于输出直流电。当在直流充电插座中提供了交流充电连接时，交流电也可通过端口DC+和DC-传送给车辆。

相应地，车载充电机的交流充电输入端口可以被连接到直流充电插座的直流充电输出端口，从而使得在没有交流充电插座的情况下也可以实现交流慢冲。如图1所示，车载充电机的零线端口N可以被连接到直流充电插座的直流充电正极输出端口DC+，火线端口L可以被连接到直流充电插座的直流充电负极输出端口DC-。在图2所示的另一实施例中，车载充电机的火线端口L可以被连接到直流充电插座的直流充电正极输出端口DC+，零线端口N可以被连接到直流充电插座的直流充电负极输出端口DC-。

为了控制交流输入与直流输入之间的切换，在一些示例中，可以在动力电池包与直流充电插座之间的充电路径上设置开关。如图1所示，分别在直流充电正极输出端口DC+与动力电池包的直流充电正极接收端口DC+的连接上以及在直流充电负极输出端口DC-与动力电池包的直流充电负极接收端口DC-的连接上设置开关6。相应地，在开关6之前将车载充电机的交流充电输入端口（包括火线端口L和零线端口N）连接到直流充电插座的直流充电输出端口，如图1和图2所示。

开关6可以被构造为在整车控制器判断存在可用交流充电的情况下断开，并且在整车控制器判断存在可用直流充电的情况下闭合。在实现中，开关6能够采用本领域中已有或将来待开发的任何使电路连接能够在通断状态之间进行切换的机制。

此外，开关6可以被布置在高压配电单元内，从而更高效地集成高压配电单元PDU的功能。

图1和图2所示的端口可以按照已有的标准来实现。然而，本领域技术人员能够理解，图示的端口仅是示意性的。在任何需要仅通过直流充电插座同时实现直流快充和交流慢充的情况下，可以根据本实用新型所提供的思想对直流充电插座的端口进行复用。

在电动汽车的充电系统上实现本实用新型所提供的高压充电架构时，可以在外部配合特定的转换连接器。该转换连接器的功能是将车外的各种类型的交流充电枪与车辆本身的直流充电插座机械地连接起来，并且该转换连接器需要符合交流充电的电气性能要求。

应当说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制。尽管参照上述具体实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或对部分技术特征进行等同替换而不脱离本实用新型的实质，其均涵盖在本实用新型请求保护的范围中。

Claims (10)

1.一种电动汽车的充电系统，所述充电系统包括直流充电插座、整车控制器以及车载充电机，其中

所述整车控制器的与交流充电相关的端口被连接到所述直流充电插座的与所述整车控制器连接的输出端口；并且

所述车载充电机的交流充电输入端口被连接到所述直流充电插座的直流充电输出端口。

2.如权利要求1所述的充电系统，其中，所述整车控制器的与交流充电相关的端口包括交流充电连接确认输入端口以及交流充电控制导引输入端口。

3.如权利要求2所述的充电系统，其中，所述交流充电连接确认输入端口被连接到所述直流充电插座与所述整车控制器之间的辅助电源正极输出端口，并且所述交流充电控制导引输入端口被连接到所述直流充电插座与所述整车控制器之间的辅助电源负极输出端口。

4.如权利要求2所述的充电系统，其中，所述交流充电连接确认输入端口被连接到所述直流充电插座与所述整车控制器之间的辅助电源负极输出端口，并且所述交流充电控制导引输入端口被连接到所述直流充电插座与所述整车控制器之间的辅助电源正极输出端口。

5.如权利要求1所述的充电系统，其中，所述车载充电机的交流充电输入的零线端口被连接到所述直流充电插座的直流充电正极输出端口，并且所述车载充电机的交流充电输入的火线端口被连接到所述直流充电插座的直流充电负极输出端口。

6.如权利要求1所述的充电系统，其中，所述车载充电机的交流充电输入的零线端口被连接到所述直流充电插座的直流充电负极输出端口，并且所述车载充电机的交流充电输入的火线端口被连接到所述直流充电插座的直流充电正极输出端口。

7.如权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括动力电池包，并且在所述直流充电插座的直流充电输出端口与所述动力电池包的充电输入端口的连接上设置开关，并且所述车载充电机的交流充电输入端口在所述开关之前被连接到所述直流充电插座的直流充电输出端口。

8.如权利要求7所述的系统，其中，所述系统还包括高压配电单元，并且所述开关被布置在所述高压配电单元内。

9.如权利要求7所述的系统，其中，所述开关在所述整车控制器的与交流充电相关的端口接收到指示可用交流充电连接的情况下断开，并且在所述整车控制器的与直流充电相关的端口接收到指示可用直流充电连接的情况下闭合。

10.一种电动汽车，所述电动汽车包括如权利要求1-9中任一项所述的充电系统。