CN208544159U - 车载交流充放电机的充放电接口、以及充电桩充放电接口 - Google Patents

车载交流充放电机的充放电接口、以及充电桩充放电接口 Download PDF

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Abstract

本实用新型一种车载交流充放电机充放电接口、以及充电桩充放电接口，车载交流充放电机充放电接口包括：车载接口本体以及设置在所述车载接口本体上的车载充电连接确认接口、车载控制确认接口、车载保护接地接口、车载交流电源接口、车载中线接口、以及车载总线通信接口。本实用新型通过增加总线通信接口，从而引导车辆与充电桩使用CAN总线通讯，建立更加可靠的数据交互方式。通过数据交换后，实现车载充电机充电及放电机制。

Description

车载交流充放电机的充放电接口、以及充电桩充放电接口
技术领域
本实用新型涉及电动车相关技术领域，特别是车载交流充放电机的充放电接口、以及充电桩充放电接口。
背景技术
由于电动车正在逐步发展，充电成了电网的很大负荷，由于电网负荷有限，将会导致电网负荷过载，导致停止供电。假设，10年过后，成都市人口1000万，有100万辆新能源车，车上搭载20kw充电机。如果所有用户夜间同时充电将会导致2000万瓦的消耗量，相当于一座三峡大坝的发电量。
因此，如何避免城市高峰用电时充电，并且能够在高峰用电时车辆对外输出电，是一件迫在眉睫的任务。
然而，现有技术，例如目前车载充电标准GB18487-2015，没有CAN网络，通过CC、CP检测电阻、电压、PWM占空比信号，相对信息量较小，没有放电标准，充电流程复杂，检测的信号种类较多。
实用新型内容
基于此，有必要针对现有技术在电动车交流充放电流程中，无法进行通信的技术问题，提供车载交流充放电机的充放电接口、以及充电桩充放电接口。
本实用新型提供一种车载交流充放电机充放电接口，其特征在于，包括：车载接口本体以及设置在所述车载接口本体上的车载充电连接确认接口、车载控制确认接口、车载保护接地接口、车载交流电源接口、车载中线接口、以及车载总线通信接口，所述车载充电连接确认接口的绝缘层外包裹金属连接层作为一所述车载总线通信接口，所述车载控制确认接口的绝缘层外包裹金属连接层作为另一所述车载总线通信接口。
本实用新型通过增加车载总线通信接口，从而引导车辆与充电桩使用CAN总线通讯，建立更加可靠的数据交互方式。通过数据交换后，实现车载充电机充电及放电机制。
进一步的，所述车载总线通信接口为控制器局域网络车载总线通信接口。
本实施例使用控制器局域网络车载总线通信接口，以保证数据传输的高可靠性。
更进一步的，包裹在所述车载充电连接确认接口的绝缘层外的金属连接层为车载控制器局域网络总线通信高电平接口，包裹在所述车载控制确认接口的绝缘层外的金属连接层为车载控制器局域网络总线通信低电平接口。
本实施例使用高电平和低电平，以实现网络通信。
更进一步的，包裹在所述车载充电连接确认接口的绝缘层外的金属连接层为车载控制器局域网络总线通信低电平接口，包裹在所述车载控制确认接口的绝缘层外的金属连接层为车载控制器局域网络总线通信高电平接口。
本实施例使用高电平和低电平，以实现网络通信。
本实用新型提供一种充电桩充放电接口，包括：充电桩接口本体以及设置在所述充电桩接口本体上的充电桩充电连接确认接口、充电桩控制确认接口、充电桩保护接地接口、充电桩交流电源接口、充电桩中线接口、以及充电桩总线通信接口，所述充电桩充电连接确认接口的绝缘层外包裹金属连接层作为一所述充电桩总线通信接口，所述充电桩控制确认接口的绝缘层外包裹金属连接层作为另一所述充电桩总线通信接口。
本实用新型通过增加充电桩总线通信接口，从而引导车辆与充电桩使用CAN总线通讯，建立更加可靠的数据交互方式。通过数据交换后，实现充电桩充电机充电及放电机制。
进一步的，所述充电桩总线通信接口为控制器局域网络充电桩总线通信接口。
本实施例使用控制器局域网络车载总线通信接口，以保证数据传输的高可靠性。
更进一步的，包裹在所述充电桩充电连接确认接口的绝缘层外的金属连接层为充电桩控制器局域网络总线通信高电平接口，包裹在所述充电桩控制确认接口的绝缘层外的金属连接层为充电桩控制器局域网络总线通信低电平接口。
本实施例使用高电平和低电平，以实现网络通信。
更进一步的，包裹在所述充电桩充电连接确认接口的绝缘层外的金属连接层为充电桩控制器局域网络总线通信低电平接口，包裹在所述充电桩控制确认接口的绝缘层外的金属连接层为充电桩控制器局域网络总线通信高电平接口。
本实施例使用高电平和低电平，以实现网络通信。
本实用新型通过增加车载总线通信接口，从而引导车辆与充电桩使用CAN总线通讯，建立更加可靠的数据交互方式。通过数据交换后，实现车载充电机充电及放电机制。
附图说明
图1a为本实用新型车载交流充放电机充电接口的结构示意图；
图1b为本实用新型充电桩充放电接口的结构示意图；
图2为本实用新型最佳实施例的预约流程的工作流程图；
图3为本实用新型最佳实施例车辆端的工作流程图；
图4为本实用新型一种充电桩充放电方法的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1所示为本实用新型一种车载交流充放电机充放电接口的结构示意图，包括：车载接口本体以及设置在所述车载接口本体上的车载充电连接确认接口(CC)11a、车载控制确认接口(CP)12a、车载保护接地接口(PE)13a、车载交流电源接口(L)14a、车载中线接口(N)15a、以及车载总线通信接口(CANH)16a、(CANL)17a，所述车载充电连接确认接口11a的绝缘层外包裹金属连接层作为一所述车载总线通信接口16a，所述车载控制确认接口12a的绝缘层外包裹金属连接层作为另一所述车载总线通信接口17a。
本实用新型通过增加车载总线通信接口，从而引导车辆与充电桩使用CAN总线通讯，建立更加可靠的数据交互方式。通过数据交换后，实现车载充电机充电及放电机制。
具体来说，本实用新型增加CANH、CANL两个引脚，以便于充电桩与电动车通信。为了支持原有国标，并未更改接口方式，在原有CC、CP信号外，加入金属连接层，增加2个连接点，即CANH、CANL。
具体来说，在插入充电枪后，车载充电连接确认接口CC的电阻发生改变，从而产生充电枪插入信号，充电桩发送PWM波的确认信号(CP信号)，优选地，第二占空比为95％，从而与现有标准，例如GB18487.1-2015的5％占空比进行区别。如果接收到使用第一占空比的确认信号，即表示使用的是现有的标准充电桩，无法在交流充电时使用总线通信，也不支持由车载充电机进行放电操作。因此，执行标准充电流程，例如GB18487.1-2015的充电流程。第一占空比，优选为现有技术的5％占空比。而当检测到使用第二占空比的确认信号，则可以进入总线通信模式，通过执行握手流程及参数设置流程，由车辆与充电桩之间进行协商通信，确定相应的充放电参数，根据充放电参数来执行充电流程或者放电流程。总线通信优选为控制器局域网络(Control ler Area Network，CAN)通信模式。
作为本实用新型最佳实施例，在握手阶段，车辆端发送车辆信息(VIN、厂商、电池包序列号、当前时间)、充电桩发送桩信息(充电桩地址、设备商、序列号、枪编号、当前时间)，充电桩协议版本及电源输出方式(220v单向、380v三相、是否支持放电、是否支持预约)，车辆端协议版本及允许电源输入方式(220v单向、380v三相、是否支持放电、是否支持预约)，充电桩辨识报文(确认能向车辆充放电)，车辆端辨识报文(确认能接受充放电)。
在参数设置阶段，车辆端判断是否允许充放电(读取预约信息)，车辆端发送最高允许输入功率、输出功率、动力电池总能量、电池包可充电容量、电池包可放电容量、电池包允许放电的最低SOC、电源输入方式(220v单向、380v三相、是否支持放电、是否支持预约)、电源输出方式、准备就绪。充电桩发送最高允许输入功率、输出功率、当前放电电价、当前充电电价、准备就绪。
充放电阶段，车辆端根据电池包的状态调整输入输出功率，充电桩根据当前充放电价格计费。当充放电结束，车辆端发送终止报文，让充电桩停止充放电，同时上报终止原因。充电桩发送终止报文，让车辆端停止充放电，同时上报终止原因。充电桩统计本次充放电过程数据，包括充电时间、放电时间、累计消费或赚取金额、累计充放电量。
车辆段停止充放电后，关闭CAN网络，进入休眠，避免整车低压蓄电池匮电。
充电流程能通过整车CAN网络唤醒(唤醒源为整车网络接收控制器)，以实现远程充放电控制。
如图2所示，作为本实用新型最佳实施例，可以通过手机APP端预约充放电，具体来说：
步骤S201，手机APP端判断车辆端是否支持预约充放电，车辆端接收手机APP当前时间，手机APP接收车辆端当前时间，要求误差在1分钟内，如果不一致向服务器获取当前时间，统一时间。手机APP发送预约时间表(最多72小时，最多8次充放电停止切换)，车辆端接收后校核，并发送是否认可。
步骤S202，整车网络接收控制器接受预约参数。
步骤S203，整车网络接收控制器通过CAN网络唤醒车辆端。
步骤S204，整车网络接收控制器将预约参数写入充放电控制器。
步骤S205，车载充放电机启动充放电，具体流程参考充放电流程。
步骤S206，整车进入休眠。
如图3所示为本实用新型最佳实施例车辆端的工作流程图，包括：
步骤S301，检测CC电阻为充电枪。
步骤S302，在1秒内检测到CP信号PWM占空比为95％，则进入CAN通信模式，执行步骤S303，否则进入国标充电流程。
步骤S303，握手阶段：
在握手阶段除了由车辆端和充电桩之间交换信息以外，可以由车辆端发送车辆识别标志(Vehicle Ident ificat ion Number，VIN)以及缴费账号，并请求网络支付，由充电桩发送种子。车辆端根据接收到的种子密钥查询，并反馈密钥。充电桩校核密钥，判断是否允许此车辆充电。密钥查询在整个充电流程中每2秒一次，反馈的密钥必须在10秒内回复，并通过校核。否则认为超时，充电桩停止供电。
步骤S304，充放电参数设置阶段。
步骤S305，充放电结束。
步骤S306，进入休眠。
步骤S307，通过整车CAN网络唤醒进入步骤S301。
如图4所示为本实用新型一种充电桩充放电方法的工作流程图，包括：
步骤S401，使用第二占空比向车辆端发送确认信号，如果经过预设时间没有接收到总线通信信号，则使用第一占空比向车辆端发送确认信号，并执行标准充电流程，如果在预设时间内接收到总线通信信号，则进入总线通信模式，其中所述第二占空比区别于所述第一占空比；
步骤S402，在所述总线通信模式下，通过充电桩总线通信接口与车辆端进行握手流程，当所述握手流程执行完毕后，执行参数设置流程、以及执行充放电流程。
具体来说，充电桩检测CC电阻，当检测到充电枪插入后，优选使用95％占空比的CP信号通知车辆，如果在预设时间，优选为1秒内没有接到车辆返回的总线通信信号，则优选使用5％占空比的CP信号通信，进入国标充电流程。从而使得能与现有的车辆、以及能接收CAN通信的车辆兼容。
在其中一个实施例中，所述车载总线通信接口为控制器局域网络车载总线通信接口。
在其中一个实施例中，包裹在所述车载充电连接确认接口CC的绝缘层外的金属连接层为车载控制器局域网络总线通信高电平接口CANH，包裹在所述车载控制确认接口CP的绝缘层外的金属连接层为车载控制器局域网络总线通信低电平接口CANL。
在其中一个实施例中，包裹在所述车载充电连接确认接口CC的绝缘层外的金属连接层为车载控制器局域网络总线通信低电平接口CANL，包裹在所述车载控制确认接口CP的绝缘层外的金属连接层为车载控制器局域网络总线通信高电平接口CANH。
如图1b所示为本实用新型一种充电桩充放电接口的结构示意图，包括：充电桩接口本体以及设置在所述充电桩接口本体上的充电桩充电连接确认接口(CC)11b、充电桩控制确认接口(CP)12b、充电桩保护接地接口(PE)13b、充电桩交流电源接口(L)14b、充电桩中线接口(N)15b、以及充电桩总线通信接口(CANH)16b、(CANL)17b，所述充电桩充电连接确认接口11b的绝缘层外包裹金属连接层作为一所述充电桩总线通信接口16b，所述充电桩控制确认接口12b的绝缘层外包裹金属连接层作为另一所述充电桩总线通信接口17b。
本实用新型通过增加充电桩总线通信接口，从而引导车辆与充电桩使用CAN总线通讯，建立更加可靠的数据交互方式。通过数据交换后，实现充电桩充电机充电及放电机制。
在其中一个实施例中，所述充电桩总线通信接口为控制器局域网络充电桩总线通信接口。
在其中一个实施例中，包裹在所述充电桩充电连接确认接口的绝缘层外的金属连接层为充电桩控制器局域网络总线通信高电平接口，包裹在所述充电桩控制确认接口的绝缘层外的金属连接层为充电桩控制器局域网络总线通信低电平接口。
在其中一个实施例中，包裹在所述充电桩充电连接确认接口的绝缘层外的金属连接层为充电桩控制器局域网络总线通信低电平接口，包裹在所述充电桩控制确认接口的绝缘层外的金属连接层为充电桩控制器局域网络总线通信高电平接口。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种车载交流充放电机充放电接口，其特征在于，包括：车载接口本体以及设置在所述车载接口本体上的车载充电连接确认接口、车载控制确认接口、车载保护接地接口、车载交流电源接口、车载中线接口、以及车载总线通信接口，所述车载充电连接确认接口的绝缘层外包裹金属连接层作为一所述车载总线通信接口，所述车载控制确认接口的绝缘层外包裹金属连接层作为另一所述车载总线通信接口。
2.根据权利要求1所述的车载交流充放电机充放电接口，其特征在于，所述车载总线通信接口为控制器局域网络车载总线通信接口。
3.根据权利要求2所述的车载交流充放电机充放电接口，其特征在于，包裹在所述车载充电连接确认接口的绝缘层外的金属连接层为车载控制器局域网络总线通信高电平接口，包裹在所述车载控制确认接口的绝缘层外的金属连接层为车载控制器局域网络总线通信低电平接口。
4.根据权利要求2所述的车载交流充放电机充放电接口，其特征在于，包裹在所述车载充电连接确认接口的绝缘层外的金属连接层为车载控制器局域网络总线通信低电平接口，包裹在所述车载控制确认接口的绝缘层外的金属连接层为车载控制器局域网络总线通信高电平接口。
5.一种充电桩充放电接口，其特征在于，包括：充电桩接口本体以及设置在所述充电桩接口本体上的充电桩充电连接确认接口、充电桩控制确认接口、充电桩保护接地接口、充电桩交流电源接口、充电桩中线接口、以及充电桩总线通信接口，所述充电桩充电连接确认接口的绝缘层外包裹金属连接层作为一所述充电桩总线通信接口，所述充电桩控制确认接口的绝缘层外包裹金属连接层作为另一所述充电桩总线通信接口。
6.根据权利要求5所述的充电桩充放电接口，其特征在于，所述充电桩总线通信接口为控制器局域网络充电桩总线通信接口。
7.根据权利要求6所述的充电桩充放电接口，其特征在于，包裹在所述充电桩充电连接确认接口的绝缘层外的金属连接层为充电桩控制器局域网络总线通信高电平接口，包裹在所述充电桩控制确认接口的绝缘层外的金属连接层为充电桩控制器局域网络总线通信低电平接口。
8.根据权利要求6所述的充电桩充放电接口，其特征在于，包裹在所述充电桩充电连接确认接口的绝缘层外的金属连接层为充电桩控制器局域网络总线通信低电平接口，包裹在所述充电桩控制确认接口的绝缘层外的金属连接层为充电桩控制器局域网络总线通信高电平接口。
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