CN217022249U - 充电模式识别电路、电源系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种充电模式识别电路、电源系统和车辆，该充电模式识别电路检测车辆控制器处的通道电平信号，当充电模式识别电路检测到通道电平信号为预设值时，触发车辆控制器进入充电模式；且充电模式识别电路的第一端用于与外部充电装置的低压供电电源相连，充电模式识别电路的第二端用于与车辆控制器相连。通过设置充电模式识别电路，检测车辆控制器处的通道电平信号，通过检测到的通道电平信号与预设值比对，确定低压供电电源是否为车辆控制器供电，在检测到通道电平信号为预设值时，触发车辆控制器进入充电模式。

Description

充电模式识别电路、电源系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种充电模式识别电路、电源系统以及车辆。

背景技术

现有技术中，新能源车辆在充电时，在国标直流充电模式下，充电桩的设备地应与整车车身地相连，保证充电桩和整车参考地一致，使智能充电确认信号CC1和CC2采集符合国标要求，车辆控制器通过识别CC2信号进入充电模式。

但电源系统的低压供电是浮地设计时，即电源系统的低压供电与整车蓄电池池是隔离的，有可能不能正常采集CC2信号，进而无法通过CC2信号识别充电桩充电，导致车辆无法进入充电模式。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决不能正常识别CC2信号导致的不能进入充电模式的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种充电模式识别电路，所述充电模式识别电路检测车辆控制器处的通道电平信号，当所述充电模式识别电路检测到所述通道电平信号为预设值时，触发所述车辆控制器进入充电模式；

所述充电模式识别电路的第一端用于与充电装置的低压供电电源相连，所述充电模式识别电路的第二端用于与所述车辆控制器相连。

与现有技术相比，上述的技术方案具有如下的优点：

通过设置充电模式识别电路，检测车辆控制器处的通道电平信号，通过检测到的通道电平信号与预设值比对，确定低压供电电源是否为车辆控制器供电，在检测到通道电平信号为预设值时，触发车辆控制器进入充电模式，实现了准确进入充电模式。

本实用新型的另一个目的是提供一种能够准确进入充电模式的电源系统。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种电源系统，其包括上述的充电模式识别电路。

与现有技术相比，上述的技术方案具有如下的优点：

通过使用能够准确触发车辆控制器进入充电模式的充电模式识别电路，使得电源系统也能够准确进入充电模式。

本实用新型的另一个目的是提供一种减少充电故障的车辆。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种车辆，其包括上述的充电模式识别电路。

通过应用能够准确触发车辆控制器进入充电模式的充电模式识别电路，使得车辆能够正常充电，减少车辆充电故障的发生。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型提供的充电模式识别电路的连接关系示意图；

图2是本实用新型具体实施例提供的充电模式识别电路(一)示意图；

图3是本实用新型具体实施例提供的充电模式识别电路(二)示意图；

图4是本实用新型具体实施例提供的充电模式识别电路(三)示意图；

图5是本实用新型具体实施例提供的充电模式识别电路(四)示意图；

图6是本实用新型具体实施例提供的充电模式识别电路(五)示意图；

图7是本实用新型具体实施例提供的充电模式识别电路(六)示意图；

图8是本实用新型具体实施例提供的充电模式识别电路(七)示意图；

图9是本实用新型具体实施例提供的充电模式识别电路(八)示意图；

图10是本实用新型提供的车辆充电时的简易电路连接示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例一

如图1所示，本实用新型提供了一种充电模式识别电路10，检测车辆控制器30处的通道电平信号；当充电模式识别电路10检测到通道电平信号为预设值时，触发车辆控制器30进入充电模式；

充电模式识别电路10的第一端用于与外部充电装置的低压供电电源20相连，充电模式识别电路10的第二端用于与车辆控制器30相连，具体地，充电模式识别电路10的第一端用于与外部充电装置的低压供电电源20的一极(正极或负极均可)相连，充电模式识别电路10的第二端用于与车辆控制器30相连，车辆控制器30与低压供电电源20的另一极相连，以构成闭合回路。

其中，车辆控制器30是车辆的控制中心，可以用于控制车辆充电等各种操作，具体实施例中，车辆控制器30可以是电池管理系统(Battery Management System，BMS)，作为电池与用户之间的纽带。现有技术中，通过车辆控制器30采集智能充电信号CC2(车辆端充电枪连接确认信号)，判断外部充电枪是否插入，从而控制车辆进入充电模式。而本实施例通过在低压供电电源20与车辆控制器30之间增设本实施例提供的充电模式识别电路10，通过检测车辆控制器30处的通道电平信号来判断低压供电电源20是否为车辆控制器30供电，来判断外部充电枪是否插入，在通道电平信号符合预设值时，触发车辆控制器30进入充电模式，从而控制车辆进入充电模式。

特别地，在车辆控制器30不能识别CC2信号时，该充电模式识别电路10实现了即使不能正常识别CC2信号也能够使车辆控制器30进入充电模式。

此外，具体实施例中的预设值根据实际电路提前预设，可以是低电平，也可以是高电平，本实施例在此不做限定，根据实际情况进行设置。

具体实施例中，充电模式识别电路10，如图2所示包括：三极管Q01、第一电源V01和IO检测端口；可选地，三极管Q01的基极与低压供电电源20的正极A+相连，且三极管Q01选用NPN型，三极管Q01的发射极接地，三极管Q01的集电极与第一电源V01相连；IO检测端口的第一端与三极管Q01的集电极相连，IO检测端口的第二端与车辆控制器30相连，且车辆控制器30与低压供电电源20的负极相连。若低压供电电源20供电，则低压供电电源20的正极A+电位高于第一电源V01，则三极管Q01导通，此时IO检测端口处的电位为三极管Q01的导通电压，一般很小接近于0，则IO检测端口检测到的通道电平信号为低电平，表示低压供电电源20供电为车辆控制器30供电；若低压供电电源20没有接入，则三极管Q01截止，此时IO检测端口处的电位接近第一电源V01的电位，则IO检测端口检测到的通道电平信号为高电平，表示低压供电电源20供电没有为车辆控制器30供电。故对于图2所示的充电模式识别电路10来说，预设值设置为低电平。

具体实施时，三极管Q01选用mos管(金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管)。

其中，IO检测端口用于检测端口处的通道电平信号，若此处的电压很低接近于0，例如在0V～0.8V之间，则此时检测到通道电平信号为低电平；若此处的电压远大于0，则此时检测到通道电平信号为高电平；以及在检测到通道电平信号为预设值时向车辆控制器30发送触发信号，以触发车辆控制器30进入充电模式。具体实施例中，为了简化电路，节省检测成本，可以直接利用车辆控制器30中的IO(输入/输出，Input/Output)检测模块来实现IO检测端口的功能，无需单独设置一个IO检测端口，由于电池管理系统可以被简易看作单片机，且该单片机含有IO检测模块，利用IO检测模块就能够对通道电平信号进行检测，且IO检测模块会向单片机反馈检测结果，电池管理系统可直接根据检测结果来判断是否需要进入充电模式，例如一旦电池管理系统接收到低电平检测结果，触发电池管理系统自身进入充电模式。

因此，具体实施例中，充电模式识别电路10可以单独设置在低压供电电源20与车辆控制器30之间，也可以将充电模式识别电路10集成在车辆控制器30中，利用车辆控制器30现有的IO检测模块，以精简电路，节省检测成本。

具体实施例中，为了防止过大的电流损伤三极管Q01，为了保护三极管Q01，如图3所示，在低压供电电源20的正极A+和三极管Q01的基极之间增设第一电阻R01，以起到限流的作用。如图3所示的充电模式识别电路10，还包括：第一电阻R01，第一电阻R01的第一端与充电装置的低压供电电源20的正极A+相连，第一电阻R01的第二端与三极管Q01的基极相连，且为了达到限流的作用，一般将第一电阻R01的电阻值设置为较大的电阻值。

具体实施时，由于低压供电电源20接入电压过大，为了避免过大的电压损伤IO检测端口，如图4所示的充电模式识别电路10，在图3的基础上，还包括：第二电阻R02，第二电阻R02的第一端与第一电阻R01的第二端相连，第二电阻R02的第二端接地，A+、第一电阻R01、第二电阻R02和地形成回路，三极管Q01的基极接在第一电阻R01和第二电阻R02之间，形成分压电路，将三极管Q01接入的电压降低，以确保IO检测端口处的电压不超过其可采集的范围。且实施例中，为了分压效果好，可将第一电阻R01的电阻值设置为大于第二电阻R02的电阻值。

具体实施例中，如图5所示的充电模式识别电路10，在图2的基础上，还包括：第三电阻R03，第三电阻R03的第一端与三极管Q01的集电极相连，第三电阻R03的第二端与第一电源V01相连，以用于限流和上拉。上拉是指将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平，电阻同时起限流作用，这个电阻就被称为上拉电阻。具体实施时，第三电阻R03可以设置为上拉电阻，用以在三极管Q01不导通时，将第三电阻R03的第一端处的电位保持与第一电源V01的电位相同；并在三极管Q01不导通时和三极管Q01导通时，均能够限制三极管Q01集电极处的电流，以防损伤三极管Q01。

具体实施例中，为了滤除干扰信号，如图6所示的充电模式识别电路10，在图2的基础上，还包括：第一电容C01，第一电容C01的第一端与低压供电电源的正极A+相连，第一电容C01的第二端接地。低压供电电源的正极A+、第一电容C01和地形成回路，将干扰信号滤除，提高检测准确度。

同样地，为了滤除干扰信号，具体实施例中提供的充电模式识别电路10，在图2的基础上，还包括：第二电容C02，第二电容C02的第一端与IO检测端口相连，第二电容C02的第二端接地，IO检测端口、第二电容C02和地形成回路，从而将干扰信号滤除。具体实施例中，为了将干扰信号最大程度滤除，所提供的充电模式识别电路10如图7所示，包括第一电容C01和第二电容C02，以最大程度地去除干扰信号，以进一步提高检测准确度。

具体实施时，提供如图8所示的充电模式识别电路10，在图2的基础上，还包括：稳压二极管D01，稳压二极管D01的阴极与三极管Q01的基极相连，稳压二极管D01的阳极接地，使得三极管Q01的基极处的电压稳定在其目标电压范围内，避免损伤三极管Q01。

具体实施例中，为了避免IO检测端口处的电流过大，还提供一种充电模式识别电路10，在图2的基础上，还包括：第四电阻R04，第四电阻R04的第一端与三极管Q01的集电极相连，第四电阻R04的第二端与IO检测端口相连，以尽量降低IO检测端口处的电流，减少对IO检测端口的损伤。

如图9所示，为一具体实施例中的充电模式识别电路10，在该充电模式识别电路10中，低压供电电源的正极A+分别与第一电阻R01的第一端和第一电容C01的第一端相连，第一电容C01的第二端接地，第一电阻R01的第二端与第二电阻R02的第一端相连，第二电阻R02的第二端接地，第一电阻R01的第二端还与稳压二极管D01的阴极和三极管Q01的基极相连，稳压二极管D01的阳极接地，三极管Q01的发射极接地，三极管Q01的集电极与第三电阻R03的第一端相连，第三电阻R03的第二端与第一电源V01相连，三极管Q01的集电极还与第四电阻R04的第一端相连，第四电阻R04的第二端分别与IO检测端口的第一端和第二电容C02的第一端相连，第二电容C02的第二端接地，IO检测端口的第二端与车辆控制器30相连。

其中，低压供电电源的正极A+供电12V或24V，第一电阻R01为510KΩ，第二电阻R02为91KΩ，第三电阻R03为10KΩ，第四电阻R04为1KΩ，第一电容C01为0.1μF，第二电容C02为0.1μF，第一电源V01为3.3V，三极管Q01为mos管，型号可为S-LBC847BLT1G，导通电压(基极与发射极之间的电位差)为0.7V，稳压二极管D01型号可为MM3Z5V1B，稳压二极管的一种。

当A+信号未接入(悬空)时，三极管Q01不导通，为截止状态，IO检测端口检测的是第一电源V01的电位，即3.3V，此时，IO检测端口的通道电平信号的检测结果为高电平，表示无A+信号接入，低压供电电源20并未为车辆控制器30供电；

当A+信号接入12V或24V时，三极管Q01导通，IO检测端口检测的是三极管Q01集电极与发射极之间的电压，为0.7V，此时，IO检测端口的通道电平信号的检测结果为低电平，表示此时的A+接入电压，低压供电电源20正在为车辆控制器30供电。

在该具体实施例中，当检测到通道电平信号为低电平时，确定低压供电电源供电；当检测到通道电平信号为高电平时，确定低压供电电源未供电。故此例中，预设值设置为低电平，当IO检测端口的通道电平信号的检测结果为低电平时，向车辆控制器30发送触发信号。

即通过IO检测端口的通道电平信号检测结果，即可判断A+是否接入，从而在国标直流充电时，来识别充电枪插入情况，确认车辆是否可进入充电模式。具体可应用在车辆控制器30不能正常采集CC2识别信号，不能通过CC2信号判定充电模式的情况下，增设图9所示的充电模式识别电路10，来确保车辆控制器30准确进入充电模式。

实施例二

本实用新型还提供一种电源系统，包括实施例一提供的充电模式识别电路10。

车辆上设置的电源系统一般由电池、接触器、车辆控制器30和加热片等组成，通过增设实施例一提供的充电模式识别电路10，使得电源系统也能够准确进入充电模式。特别地，能够在车辆控制器30不能识别CC2信号时，也能够确定充电电源是否接入，从而使得电源系统准确进入充电模式。

实施例三

本实用新型还提供一种车辆，其包括实施例一提供的充电模式识别电路10。

通过应用能够触发车辆控制器30进入充电模式的充电模式识别电路10，使得车辆能够正常充电，减少车辆充电故障的发生。

如图10所示，为车辆充电时的简易电路连接，图中，充电模式识别电路10独立设置，DC+/DC-表示直流充电桩高压输出，用于为电池包充电；A+/A-表示直流充电桩低压输出，用于为车辆控制器供电；CC1代表充电桩端充电枪连接确认信号，通过分压电路U1、R1、R2和R4实现；CC2代表车辆端充电枪连接确认信号，通过分压电路U2、R3和R5实现；车辆接口的左侧为充电枪插头，右侧为插座；S表示手动开关；R1、R2、R3、R4、R5表示CC1/CC2分压电阻；K1/K2表示充电机端高压开关；K5/K6表示车辆端高压开关；K3/K4表示充电机端低压开关；且K1、K2、K3、K4、K5和K6共同组成接触器；U1/U2表示上拉电压。

若不能正常识别CC2信号，电动汽车不能进入充电模式，该电动汽车设置实施例一提供的充电模式识别电路10，此时，可以通过充电模式识别电路10检测到的通道电平信号来确定直流充电桩低压输出是否为车辆控制器供电，从而确保在充电枪已经插入的情况下，使得电动汽车能够进入充电模式，避免不能充电的故障发生。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

通过在车辆控制器和充电装置的低压供电电源之间增设充电模式识别电路，使得能够根据充电模式识别电路的1O检测端口的通道电平信号检测结果，确定充电装置的低压供电电源是否为车辆控制器供电，在检测到通道电平信号为预设值时，触发车辆控制器进入充电模式，能够准确确定车辆是否应该进入充电模式，从而实现正常充电，避免了车辆充电故障的发生。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解。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申请中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本申请进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本申请进行多种替换和改进，这些均落入本申请的保护范围内。

Claims (11)

1.一种充电模式识别电路，其特征在于，

所述充电模式识别电路检测车辆控制器处的通道电平信号；当所述充电模式识别电路检测到所述通道电平信号为预设值时，触发所述车辆控制器进入充电模式；

所述充电模式识别电路的第一端用于与充电装置的低压供电电源相连，所述充电模式识别电路的第二端用于与所述车辆控制器相连。

2.根据权利要求1所述的充电模式识别电路，其特征在于，所述充电模式识别电路，包括：三极管、第一电源和IO检测端口；

所述三极管的基极与所述低压供电电源的正极相连，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与所述第一电源相连；

所述IO检测端口的第一端与所述三极管的集电极相连，所述IO检测端口的第二端与所述车辆控制器相连。

3.根据权利要求2所述的充电模式识别电路，其特征在于，所述充电模式识别电路，还包括：第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述低压供电电源的正极相连，所述第一电阻的第二端与所述三极管的基极相连。

4.根据权利要求3所述的充电模式识别电路，其特征在于，所述充电模式识别电路，还包括：第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端相连，所述第二电阻的第二端接地。

5.根据权利要求2所述的充电模式识别电路，其特征在于，所述充电模式识别电路，还包括：第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述三极管的集电极相连，所述第三电阻的第二端与所述第一电源相连。

6.根据权利要求2所述的充电模式识别电路，其特征在于，所述充电模式识别电路，还包括：第一电容，所述第一电容的第一端与所述低压供电电源的正极相连，所述第一电容的第二端接地。

7.根据权利要求2所述的充电模式识别电路，其特征在于，所述充电模式识别电路，还包括：第二电容，所述第二电容的第一端与所述IO检测端口相连，所述第二电容的第二端接地。

8.根据权利要求2所述的充电模式识别电路，其特征在于，所述充电模式识别电路，还包括：稳压二极管，所述稳压二极管的阴极与所述三极管的基极相连，所述稳压二极管的阳极接地。

9.根据权利要求2所述的充电模式识别电路，其特征在于，所述充电模式识别电路，还包括：第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述三极管的集电极相连，所述第四电阻的第二端与所述IO检测端口相连。

10.一种电源系统，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的充电模式识别电路。

11.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的充电模式识别电路。

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