CN209521573U - 充电控制电路、充电连接系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种充电控制电路、充电连接系统及电动汽车，包括控制单元，该控制单元包括控制芯片及输出引脚，其中，控制芯片包括通断电路，该通断电路的一端接地、另一端通过控制单元的输出引脚连接在供电控制装置和车辆控制装置之间。本实施例中，控制芯片可向供电控制装置发送充电触发信号，以使供电控制装置控制供电设备通过电动汽车内的车载充电机向动力电池充电。该控制芯片在供电控制装置发出PWM信号时，不会对PWM信号的波形造成改变，符合通用检测规范要求。

Description

充电控制电路、充电连接系统及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车领域，具体而言，涉及一种充电控制电路、充电连接系统及电动汽车。

背景技术

在利用充电设备对电动汽车进行充电时，一般首先需要对电动汽车及充电设备之间的连接进行检测，并且在充电过程中还需进行实时监控，以在异常出现时快速切断充电连接。一般是为充电设备设置充电控制装置，在电动汽车内部设置车辆控制装置来实现充电的控制导引功能。在充电过程中涉及到充电设备与电动汽车之间的多次交互操作，例如获取电动汽车的VIN码的操作。这些过程一般是通过电动汽车内部的电子控制单元来实现。现有技术中，常会出现电子控制单元内部芯片拉低充电控制设备所发出的PWM信号的现象，进而导致不符合通用规范要求的缺陷。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种充电控制电路、充电连接系统及电动汽车。

第一方面，本实用新型实施例提供一种充电控制电路，用于连接供电设备的供电控制装置以及电动汽车的车辆控制装置和车载充电机，所述充电控制电路包括控制单元，所述控制单元包括控制芯片及输出引脚，所述控制芯片包括通断电路，所述通断电路的一端接地、另一端通过所述输出引脚连接在所述供电控制装置和所述车辆控制装置之间；

所述控制芯片用于向所述供电控制装置发送充电触发信号，以使所述供电控制装置控制供电设备通过所述车载充电机向所述电动汽车的动力电池充电。

可选地，所述充电控制电路还包括上拉电路，所述上拉电路的一端与所述通断电路连接、另一端的一路与所述控制单元的输出引脚连接、另一路与电源连接。

可选地，所述上拉电路包括三极管、上拉电阻以及电容；

所述三极管的基极与所述控制芯片的输出管脚连接、集电极的一路与所述控制单元的输出引脚连接、另一路与所述上拉电阻连接、发射极接地；

所述上拉电阻的另一端与电源连接；

所述电容的一端连接在所述三极管的集电极和所述上拉电阻之间、另一端连接所述控制单元的输出引脚。

可选地，所述充电控制电路还包括切换电路，所述切换电路包括切换开关及第一电阻，所述切换开关连接在所述供电控制装置的电源输出端或PWM信号输出端，所述第一电阻的一端与所述切换开关连接、另一端与所述控制单元的输出引脚连接。

可选地，所述充电控制电路还包括检测电路，所述检测电路的输入端通过连接设备与所述车辆控制装置连接、输出端与所述供电控制装置的CC信号输出端连接，所述供电控制装置及所述车辆控制装置通过所述检测电路以检测所述连接设备的连接状态。

可选地，所述充电控制电路还包括接地保护电路，所述接地保护电路的一端与供电设备地连接、另一端与电动汽车地连接。

可选地，所述检测电路包括常闭开关、第二电阻以及第三电阻，所述常闭开关的一端连接至所述接地保护电路后与所述供电控制装置连接、另一端通过所述第三电阻与所述车辆控制装置连接，所述第二电阻与所述常闭开关并联。

可选地，所述控制芯片的型号为NCV7513B。

第二方面，本实用新型实施例提供一种充电连接系统，包括车辆控制装置、车载充电机以及上述的充电控制电路，所述充电控制电路连接在供电设备的供电控制装置与所述车辆控制装置和车载充电机之间。

第三方面，本实用新型实施例提供一种电动汽车，包括车辆本体、动力电池及上述的充电连接系统，所述充电连接系统及所述动力电池设置在所述车辆本体内，所述充电连接系统与所述动力电池连接。

本实用新型实施例提供的充电控制电路、充电连接系统及电动汽车，包括控制单元，该控制单元包括控制芯片及输出引脚，其中，控制芯片包括通断电路，该通断电路的一端接地、另一端通过控制单元的输出引脚连接在供电控制装置和车辆控制装置之间。本实施例中，控制芯片可向供电控制装置发送充电触发信号，以使供电控制装置控制供电设备通过电动汽车内的车载充电机向动力电池充电。该控制芯片在供电控制装置发出PWM信号时，不会对PWM信号的波形造成改变，符合通用检测规范要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的充电控制电路的结构框图。

图2为本实用新型实施例提供的充电控制电路的电路原理图之一

图3为本实用新型实施例提供的上拉电路的电路原理图。

图4为本实用新型实施例提供的充电控制电路的电路原理图之二。

图标：100-控制芯片；200-控制单元；K1-切换开关；R1-第一电阻；300-上拉电路；Q-三极管；C-电容；R2-上拉电阻；400-检测电路；K2-常闭开关；R3-第二电阻；R4-第三电阻；500-接地保护电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参阅图1，本申请实施例提供一种充电控制电路，该充电控制电路用于连接供电设备的供电控制装置以及电动汽车的车辆控制装置和车载充电机。充电控制电路包括控制单元200，该控制单元200包括控制芯片100及输出引脚。其中，控制芯片100包括通断电路，该通断电路的一端接地、另一端通过控制单元200的输出引脚连接在供电控制装置和车辆控制装置之间。控制芯片100可用于向供电控制装置发送充电触发信号，以使供电控制装置控制供电设备通过车载充电机向电动汽车的动力电池充电。

本实施例中，控制单元200可为实现电动汽车的整车控制决策的核心电子控制单元，所述控制单元200的输出引脚可为PIN108引脚。

为了在充电过程中能够对充电的电动汽车进行识别，一般会通过控制单元200将电动汽车的VIN码发送至供电设备。VIN码是一组由字母及数字组成的编码，作为电动汽车的唯一识别标志码。通过获取电动汽车的VIN码，可关联获得电动汽车的其他相关信息，例如车牌号等，对电动汽车的充电管理意义重大。控制单元200可通过输出引脚采用PWM波信号形式将电动汽车的VIN码发送至供电设备。其中，所述PWM波信号的频率可为100Hz。

所述控制芯片100向供电控制装置发送充电触发信号，并且在供电控制装置检测到满足供电条件、车辆控制装置检测到满足充电条件时，供电控制装置向外发出PWM信号。该PWM信号为具有负值的PWM波信号，若采用现有技术中的内部集成有MOS管及二极管的芯片时，该PWM信号在传输至该芯片时，由于MOS管及二极管的作用会将该PWM波信号的负值拉低，导致不符合通用检测要求。而本实施例提供的控制芯片100的通断电路中未集成MOS管及二极管，因此，供电控制装置发出的PWM波信号在传输至控制芯片100后，其原始波形不会被改变，能够符合通用检测要求。

请参阅图2，在本实施例中，所述充电控制电路还包括切换电路，所述切换电路包括切换开关K1及第一电阻R1。所述切换开关K1连接在所述供电控制装置的电源输出端或PWM信号输出端，即在不同情况下在供电控制装置的电源输出端和PWM信号输出端之间切换。所述第一电阻R1的一端与所述切换开关K1连接、另一端与所述控制单元200的输出引脚连接。

所述电动汽车一侧的车载充电机在充电之前可进行自检测，在自检测显示无故障后，并且电动汽车的动力电池处于可充电状态时，控制芯片100可发送充电触发信号至供电控制装置以触发充电。可接通车载充电机的连接电路，切换开关K1可从与供电控制装置的电源输出端的连接状态切换至与PWM信号输出端连接状态，供电控制装置可发出PWM信号。其中，供电控制装置的电源输出端的输出电压为12V电压。

本实施例中，所述控制芯片100的型号可为NCV7513B，但是应当理解，控制芯片100的型号并不限定于此，也可根据实际情况采用其他的适宜的未集成MOS管及二极管的芯片。

上述型号的控制芯片100包括输出管脚GAT0-GAT5，其中，输出管脚GAT0可连接至控制单元200的PIN108输出引脚以连接至供电控制装置和车辆控制装置之间。由于控制芯片100的管脚电压为5V电压，因此，请结合参阅图3和图4，本实施例中所述充电控制电路还包括上拉电路300，所述上拉电路300的一端与通断电路连接、另一端的一路与所述控制单元200的输出引脚连接、另一路与电源连接。该电源可为12V电源。如此，可通过上拉电路300将管脚5V电压上拉至12V电压。

可选地，所述上拉电路300包括三极管Q、上拉电阻R2以及电容C。所述三极管Q的基极与所述控制芯片100的输出管脚连接，进而与通断电路的一端连接。具体地，三级管的基极可与所述控制芯片100的管脚GAT0连接。所述三极管Q的集电极的一路与所述控制单元200的输出引脚连接、另一路与所述上拉电阻R2连接、发射极接地。所述上拉电阻R2的另一端与所述电源连接。

所述电容C的一端连接在所述三极管Q的集电极和所述上拉电阻R2之间、另一端连接所述控制单元200的输出引脚。

本实施例中，所述供电设备的供电管理装置和电动汽车的车辆管理装置和车载充电机之间还通过连接设备连接。所述连接设备包括充电枪、插头及插座等。在正式进行充电之前，还需检测连接设备是否已完全连接。请参阅图4，在本实施例中，所述充电控制电路还包括检测电路400，所述检测电路400的输入端通过连接设备与所述车辆控制装置连接、输出端与所述供电控制装置的CC信号输出端连接。所述供电控制装置及所述车辆控制装置可通过所述检测电路400以检测所述连接设备的连接状态。

进一步地，本实施例中，所述充电控制电路还包括接地保护电路500，所述接地保护电路500的一端与供电设备地连接、另一端与电动汽车地连接。通过将供电设备及电动汽车单点或多点接地，以保障电气安全。

上述的检测电路400包括常闭开关K2、第二电阻R3以及第三电阻R4，所述常闭开关K2的一端连接至所述接地保护电路500后与所述供电控制装置连接、另一端通过所述第三电阻R4与车辆控制装置连接，所述第二电阻R3与所述常闭开关K2并联。

本实施例中，所述常闭开关K2可为设置在连接设备，例如车辆插头中的内部开关。该常闭开关K2可与车辆插头上的按钮实现联动。在该按钮被按下时，该常闭开关K2将转换为断开状态。

所述车辆控制装置可通过检测所述检测电路400与车辆控制装置连接的点以及所述检测电路400与所述接地保护电路500连接的点之间的电阻值以判断电动汽车这一侧的连接设备是否已实现完全连接。所述供电控制装置可通过测量所述检测电路400与所述供电控制装置相连接的点的电压值来判断供电设备一侧的连接设备是否完全连接。

在进行充电时，车辆控制装置还可通过检测车载充电机与控制单元200之间的检测点的PWM信号的占空比的变化情况，从而根据占空比变化情况相应地实时调整车载充电机的输出功率值。

本实用新型另一实施例还提供一种充电连接系统，请再次参阅图1，所述充电连接系统包括车辆控制装置、车载充电机以及上述的充电控制电路。所述充电控制电路连接在供电设备的供电控制装置与所述车辆控制装置和车载充电机之间。

其中，所述供电控制装置与供电设备连接，所述供电设备还与所述车载充电机连接。所述充电控制电路中的控制芯片100可向供电控制装置发送充电触发信号，所述供电控制装置可通过控制所述供电设备与所述车载充电机之间的连接电路的通断，从而实现控制供电设备向车载充电机充电，或控制所述供电设备停止向所述车载充电机充电。所述车辆控制装置和所述供电控制装置还可检测用于充电的连接设备是否完全连接，并且车辆控制装置还可在充电过程中监测由供电控制装置输出的PWM信号的占空比的变化情况，从而实时调整车载充电机的输出功率。

本实施例中所述的充电连接系统具有上述实施例所述的充电控制电路的优点，上述实施例所公开的所述充电控制电路的优点在此不再重复描述。

本实用新型另一实施例还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括车辆本体、动力电池及上述的充电连接系统。其中，所述充电连接系统及所述动力电池设置在所述车辆本体内，所述充电连接系统与所述动力电池连接。

所述供电设备可为充电桩，所述动力电池可为蓄电池。

所述供电控制装置在接收到控制芯片100发送的充电触发信号，并且在检测到连接设备实现完全连接后，供电控制装置可控制供电设备与车载充电机之间的电路导通，进而供电设备通过车载充电机向电动汽车的动力电池充电。

本实施例中所述的电动汽车具有上述实施例所述的充电控制电路的优点，上述实施例所公开的所述充电控制电路的优点在此不再重复描述。

综上所述，本实用新型实施例提供一种充电控制电路、充电连接系统及电动汽车，包括控制单元200，该控制单元200包括控制芯片100及输出引脚，其中，控制芯片100包括通断电路，该通断电路的一端接地、另一端通过控制单元200的输出引脚连接在供电控制装置和车辆控制装置之间。本实施例中，控制芯片100可向供电控制装置发送充电触发信号，以使供电控制装置控制供电设备通过电动汽车内的车载充电机向动力电池充电。该控制芯片100在供电控制装置发出PWM信号时，不会对PWM信号的波形造成改变，符合通用检测规范要求。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电控制电路，用于连接供电设备的供电控制装置以及电动汽车的车辆控制装置和车载充电机，其特征在于，所述充电控制电路包括控制单元，所述控制单元包括控制芯片及输出引脚，所述控制芯片包括通断电路，所述通断电路的一端接地、另一端通过所述输出引脚连接在所述供电控制装置和所述车辆控制装置之间；

所述控制芯片用于向所述供电控制装置发送充电触发信号，以使所述供电控制装置控制供电设备通过所述车载充电机向所述电动汽车的动力电池充电。

2.根据权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述充电控制电路还包括上拉电路，所述上拉电路的一端与所述通断电路连接、另一端的一路与所述控制单元的输出引脚连接、另一路与电源连接。

3.根据权利要求2所述的充电控制电路，其特征在于，所述上拉电路包括三极管、上拉电阻以及电容；

所述三极管的基极与所述控制芯片的输出管脚连接、集电极的一路与所述控制单元的输出引脚连接、另一路与所述上拉电阻连接、发射极接地；

所述上拉电阻的另一端与电源连接；

所述电容的一端连接在所述三极管的集电极和所述上拉电阻之间、另一端连接所述控制单元的输出引脚。

4.根据权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述充电控制电路还包括切换电路，所述切换电路包括切换开关及第一电阻，所述切换开关连接在所述供电控制装置的电源输出端或PWM信号输出端，所述第一电阻的一端与所述切换开关连接、另一端与所述控制单元的输出引脚连接。

5.根据权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述充电控制电路还包括检测电路，所述检测电路的输入端通过连接设备与所述车辆控制装置连接、输出端与所述供电控制装置的CC信号输出端连接，所述供电控制装置及所述车辆控制装置通过所述检测电路以检测所述连接设备的连接状态。

6.根据权利要求5所述的充电控制电路，其特征在于，所述充电控制电路还包括接地保护电路，所述接地保护电路的一端与供电设备地连接、另一端与电动汽车地连接。

7.根据权利要求6所述的充电控制电路，其特征在于，所述检测电路包括常闭开关、第二电阻以及第三电阻，所述常闭开关的一端连接至所述接地保护电路后与所述供电控制装置连接、另一端通过所述第三电阻与所述车辆控制装置连接，所述第二电阻与所述常闭开关并联。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的充电控制电路，其特征在于，所述控制芯片的型号为NCV7513B。

9.一种充电连接系统，其特征在于，包括车辆控制装置、车载充电机以及权利要求1-8任意一项所述的充电控制电路，所述充电控制电路连接在供电设备的供电控制装置与所述车辆控制装置和车载充电机之间。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括车辆本体、动力电池及权利要求9所述的充电连接系统，所述充电连接系统及所述动力电池设置在所述车辆本体内，所述充电连接系统与所述动力电池连接。