CN219634993U - 一种车辆的充电系统和电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本申请一种车辆的充电系统和电动汽车,涉及充电技术领域,第一开关支路包括在车载充电机中,第一开关支路的第一端连接充电插座的充电控制信号端,第二端连接充电插座的接地端;第二开关支路包括在通讯控制器中,第二开关支路的第一端连接充电插座的充电控制信号端,第二端连接充电插座的接地端;并联电阻支路与第一开关支路、第二开关支路并联且并联电阻支路包括在车载充电机和通讯控制器的两者之一中。本实用新型省去了一个电阻元器件,一定程度上降低了布线复杂度,降低了整车重量,减少因元器件失效导致的充电失败风险。整体的控制逻辑简洁,不容易报错,进一步提高了控制准确度。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电技术领域,特别是一种车辆的充电系统和电动汽车。
背景技术
目前以电池包作为动力来源的电动汽车中,欧标、美标的充电口是一体式的,而国标的大多数为两个充电口,交流充电口和直流充电口分开。但无论是哪种类型的充电口,在车端的充电系统内,均包含有车载充电机(On-board charger,简称OBC)、电动汽车通讯控制器(Electric Vehicle Communication Controller,简称EVCC)、电池管理控制器(Battery Management System,简称BMS)。
目前的电动汽车充电系统结构中,OBC中的CP信号回路与EVCC(EVCC内置PLC模块)中的CP信号回路均借助于各自电路结构中的并联电阻进行分压以及检测CP信号电压,实现车端与充电桩端之间的报文交互,但由于两个回路中各自并联电阻的存在会影响CP信号电压,导致CP信号电压无法满足规定值,进而导致车端与充电桩端之间的报文无法交互,充电桩无法为电动汽车充电。此外,目前OBC中的CP信号回路与EVCC中的CP信号回路在电路结构上涉及元器件较多,布线复杂,也间接增加了因元器件失效导致充电失败的风险。
实用新型内容
鉴于上述问题,本实用新型提供一种车辆的充电系统和电动汽车,较好的解决了上述问题。
本实用新型实施例提供了一种车辆的充电系统,所述车辆可与充电插座连接,所述充电系统包括:第一开关支路、第二开关支路和并联电阻支路;
所述第一开关支路包括在车辆的车载充电机中,所述第一开关支路的第一端连接所述充电插座的充电控制信号端,第二端连接所述充电插座的接地端;
所述第二开关支路包括在车辆的通讯控制器中,所述第二开关支路的第一端连接所述充电插座的充电控制信号端,第二端连接所述充电插座的接地端;
所述并联电阻支路与所述第一开关支路、所述第二开关支路并联,且所述并联电阻支路包括在所述车载充电机和所述通讯控制器的两者之一中。
可选地,所述第一开关支路和所述第二开关支路均包括:第一电阻和串联开关;
所述串联开关的第一端与所述充电控制信号端连接;
所述串联开关的第二端与所述第一电阻的第一端连接;
所述第一电阻的第二端与所述接地端连接。
可选地,所述并联电阻支路包括在所述车载充电机中;所述并联电阻支路包括:第二电阻;
所述第二电阻的第一端和所述串联开关的第一端均与所述充电控制信号端连接;
所述第二电阻的第二端和所述第一电阻的第二端均与所述接地端连接。
可选地,所述并联电阻支路包括在所述通讯控制器中;所述并联电阻支路包括:第二电阻;
所述第二电阻的第一端和所述串联开关的第一端均与所述充电控制信号端连接;
所述第二电阻的第二端和所述第一电阻的第二端均与所述接地端连接。
可选地,所述车载充电机还包括第一二极管,所述通讯控制器还包括第二二极管;
所述第一二极管的第一端与所述充电控制信号端连接,所述第一二极管的第二端与所述串联开关的第一端连接;
所述第二二极管的第一端与所述充电控制信号端连接,所述第二二极管的第二端与所述串联开关的第一端连接。
可选地,所述充电系统还包括第一控制单元,所述充电插座还包括插枪检测信号端;
所述车载充电机与所述插枪检测信号端连接;
所述车载充电机和所述通讯控制器均与所述第一控制单元连接;
所述第一控制单元被配置为根据插枪检测信号确定是否给所述通讯控制器供电。
可选地,在所述并联电阻支路包括在所述车载充电机中的情况下,所述车载充电机配置为根据CP信号的占空比,确定充电模式,以及发送充电请求报文;
在所述并联电阻支路包括在所述通讯控制器中的情况下,所述通讯控制器配置为根据所述CP信号的占空比,确定所述充电模式,以及发送充电请求报文。
可选地,所述第一控制单元还被配置为:
在所述CP信号的占空比满足第一预设条件的情况下,所述充电请求报文为交流充电请求报文,所述第一控制单元根据所述交流充电请求报文控制所述车辆进入充电模式;
在所述CP信号的占空比满足第二预设条件的情况下,所述充电请求报文为直流充电请求报文,所述第一控制单元根据所述直流充电请求报文控制所述车辆进入充电模式。
可选地,所述充电系统还包括第二控制单元;
所述第二控制单元与所述车载充电机、所述通讯控制器以及第一控制单元分别连接,所述第二控制单元和所述车载充电机、所述通讯控制器之间由CAN信号线进行连接,所述第二控制单元被配置为根据所述第一控制单元的供电状态对车辆的电池进行控制。
本实用新型实施例还一种电动汽车,所述电动汽车包括如上任一所述的车辆的充电系统。
采用本实用新型提供的车辆的充电系统,区别于目前已有的电路结构,设计OBC中用于接收CP信号的第一CP信号回路,和EVCC中用于接收CP信号的第二CP信号均包括一个开关支路,而OBC和EVCC的其中之一包括与两个开关支路并联的并联电阻支路。本实用新型借助电路结构的调整,将OBC中的第一CP信号回路和EVCC中的第二CP信号回路调整为并联关系,省去EVCC中的一个并联电阻元器件,或者省去OBC中的一个并联电阻元器件,实现充电功能的同时省去一个元器件,避免了因两个并联电阻的存在而影响CP信号电压,不会导致CP信号电压无法满足规定值,使得车端与充电桩端之间的报文正常交互,充电桩正常为电动汽车充电。同时省去了一个电阻元器件,一定程度上降低了布线复杂度,减少了因元器件失效导致的充电失败风险。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1是本实用新型实施例一种车辆的充电系统的整体示意图;
图2是本实用新型实施例中第一CP信号回路、第二CP信号回路较优的电路结构;
图3是本实用新型实施例中第一CP信号回路、第二CP信号回路另一种较优的电路结构;
图4是本实用新型实施例中一种较优的充电系统结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例,并不用于限定本实用新型。
发明人发现,目前国标的电动汽车充电口大多数为两个充电口:交流充电口和直流充电口分开,不但电路结构复杂,布线难度大,还增加了空间占用率和整车成本。而少数电动汽车和欧标、美标的电动汽车充电口是一体式的,提升了集成度的同时,一定程度上降低了电路结构复杂度和布线难度,还减少了空间占用率和整车成本。
发明人进一步研究发现,无论是哪种类型的充电口,在车端的充电系统内,OBC中的CP信号回路与EVCC中的CP信号回路的电路结构中均存在一个并联电阻元器件,并且检测CP信号的占空比确定充电模式统一由EVCC来完成。
由于OBC中的CP信号回路与EVCC中的CP信号回路均借助于各自电路结构中的并联电阻进行分压以及检测CP信号电压,实现车端与充电桩端之间的报文交互,但由于两个回路中各自并联电阻的存在会影响CP信号电压,导致CP信号电压无法满足规定值,进而导致车端与充电桩端之间的报文无法交互,充电桩无法为电动汽车充电。此外,目前OBC中的CP信号回路与EVCC中的CP信号回路在电路结构上涉及元器件较多,布线复杂,也间接增加了因元器件失效导致充电失败的风险。
另外,EVCC同时还承担着国标GB/T27930通信协议与ISO/IEC15118通信协议或DIN70121通信协议或SAE2847通信协议或SAE J2931通信协议等的协议转换,同时EVCC还提供支持欧、美标与国标的交流慢充信号处理等多种功能的任务,数据处理量、运算量较高,导致其功耗较高。并且由于数据处理量、运算量较高,导致EVCC检测CP信号的占空比确定充电模式的效率和准确度较差。
针对上述问题,发明人经过深入研究,创造性的在现有充电系统结构电路的基础上重新设计了CP信号回路以及检测CP信号的占空比确定充电模式方式,较好的解决了上述问题。以下对本实用新型的方案进行具体解释和说明。
本实用新型的车辆的充电系统的整体示意图参照图1所示,图1中包括:车载充电机OBC、通讯控制器EVCC以及第一控制单元KC。其中第一控制单元KC可以由电池管理系统BMS来担任,若考虑到BMS自身的处理效率,也可以由低压多合一控制器BCM来担任,或者有部分电动汽车中可能配置有充电控制系统(Chargemanagement system,简称CMS),由CMS来担任也可。总之核心思想就是不再额外增加设备或者模块或者独立元器件。
本实用新型的车载充电机OBC包括第一开关支路,第一开关支路的第一端连接于充电插座的充电控制信号端,第一开关支路的第二端连接充电插座的接地端;而通讯控制器包括第二开关支路,第二开关支路的第一端连接于充电插座的充电控制信号端,第二开关支路的第二端连接充电插座的接地端。即OBC的第一CP信号回路和EVCC的第二CP信号回路均包括开关支路,第一CP信号回路和第二CP信号回路的其中之一包括与开关支路并联的并联电阻支路。通过这样的设计将OBC、EVCC中的CP信号回路重新布局,借助电路结构的调整,将OBC中的第一CP信号回路和EVCC中的第二CP信号回路调整为并联关系,省去EVCC中的一个并联电阻元器件,或者省去OBC中的一个并联电阻元器件,实现目前已有电路结构相同功能的同时省去一个电阻元器件,避免了因两个并联电阻的存在而影响CP信号电压,不会导致CP信号电压无法满足规定值,使得车端与充电桩端之间的报文正常交互,充电桩正常为电动汽车充电。此外由于省去了一个电阻元器件,一定程度上降低了布线复杂度,减少了因元器件失效导致的充电失败风险。
同时,本实用新型的车载充电机OBC配置为在第一CP信号回路包括与第一开关支路并联的并联电阻支路时,根据CP信号确定充电模式并将对应的充电模式报文发送至第一控制单元KC,而不再由通讯控制器EVCC根据CP信号来确定充电模式,又在一定程度上减小了通讯控制器EVCC数据处理量、运算量,降低了功耗,提升了检测CP信号的占空比确定充电模式的效率和准确度。
此外,本实用新型所提车辆的充电系统,在第二CP信号回路包括与第二开关支路并联的并联电阻支路时,仍旧由EVCC根据CP信号来确定充电模式,虽然仍旧由EVCC根据CP信号来确定充电模式,但第一CP信号回路和第二CP信号回路被调整为并联关系,实现相同功能的同时省去一个电阻元器件,同样在一定程度上降低了布线复杂度,减少了因元器件失效导致的充电失败风险。
综合上述两个方面的改进,提升检测CP信号的占空比确定充电模式的效率和准确度的同时降低了EVCC的功耗。避免了因两个并联电阻的存在而影响CP信号电压,节省了元器件降低了空间占用率还降低了整车成本,同时布线复杂度降低,减少了因元器件失效导致的充电失败风险。
本实用新型的第一控制单元KC配置为根据插枪检测信号(一般指PP信号或CS信号)确定是否给通讯控制器EVCC供电,以及根据充电模式报文,向车载充电机OBC或通讯控制器EVCC反馈报文。
通讯控制器EVCC配置为若接收到反馈报文,闭合自身的控制开关,以直流充电模式进行工作。此处可以理解的是,假若是通过OBC、采用交流充电模式进行的充电,则EVCC不会接收到反馈报文,其在开始充电后无需工作,可直接进入休眠模式,从而进一步减小功耗。
而假若是通过EVCC、采用直流充电模式进行的充电,OBC不会接收到反馈报文,但由于OBC需要持续检测CP信号的占空比,因此OBC不会休眠,不过OBC中仅需第一CP信号回路和检测单元等低压回路部分工作即可,其余回路不工作,功耗很低。
在一种可能的实施例下,第一开关支路和第二开关支路均包括:第一电阻和串联开关,串联开关的第一端与充电控制信号端,也即CP信号线连接;串联开关的第二端与第一电阻的第一端连接;第一电阻的第二端与接地端,也即PE线连接。通过这样的电路结构,第一CP信号回路可以正常接收CP信号实现充电握手流程(即车端与充电桩端之间的报文交互),以及可以根据第一控制单元KC的反馈报文闭合或者断开串联开关实现交流充电。
在一种可能的实施例下,若第一CP信号回路包括与第一开关支路并联的并联电阻支路,即并联电阻支路包括在车载充电机OBC中;并联电阻支路包括:第二电阻;第二电阻的第一端和串联开关的第一端均与充电控制信号端连接;第二电阻的第二端和第一电阻的第二端均与接地端连接。
若第二CP信号回路包括与开关支路并联的并联电阻支路,即并联电阻支路包括在通讯控制器EVCC中;并联电阻支路包括:第一电阻;第二电阻的第一端和串联开关的第一端均与充电控制信号端连接;第二电阻的第二端和第一电阻的第二端均与接地端连接。
基于上述第一CP信号回路、第二CP信号回路的电路结构,为了避免可能出现的信号倒流情况造成误动作的风险,第一CP信号回路、第二CP信号回路一种较优的电路结构可以为:
车载充电机OBC还包括第一二极管,即第一CP信号回路还包括:第一二极管;第一二极管的第一端与充电控制信号端连接;第一二极管的第二端与串联开关的第一端连接,在第一CP信号回路包括并联电阻支路的情况下,第一二极管的第二端还与第二电阻的第一端连接。
通讯控制器EVCC还包括第二二极管,即第二CP信号回路同样还包括:第二二极管;第二二极管的第一端与充电控制信号端连接;第二二极管的第二端与串联开关的第一端连接,在第二CP信号回路包括并联电阻支路的情况下,第二二极管的第二端还与第二电阻的第一端连接。
通过这样的电路结构,在第一CP信号回路、第二CP信号回路均可以正常接收CP信号实现充电握手流程,以及可以根据控制单元KC的反馈报文闭合或者断开各自包含开关实现交流或直流充电的同时,还进一步避免了因可能出现的信号倒流情况而造成误动作的风险。
上述在第一CP信号回路包括并联电阻支路的情况下,第一CP信号回路、第二CP信号回路较优的电路结构可以参照图2所示的电路结构图得到更直观的理解。图2中充电桩部分的具体结构参照目前已知结构即可,不再赘述。OBC框内表示第一CP信号回路,第一二极管D1的第一端与CP信号线连接,第一二极管D1的第二端与第二电阻R2的第一端、串联开关S2的第一端分别连接,串联开关S2的第二端与第一电阻R3的第一端连接,第一电阻R3的第二端、第二电阻R2的第二端均与PE线连接。图2中串联开关S2处于闭合状态,表征OBC目前处于工作状态,在进行交流充电。
PLC框内表示第二CP信号回路,第二二极管D2的第一端与CP信号线连接,第二二极管D2的第二端与第一电阻R4(图2中为了区分这是处于第二CP信号回路开关支路中的电阻,使用R4表示)的第一端连接,第一电阻R4的第二端与串联开关S3(图2中为了区分这是处于第二CP信号回路开关支路中的串联开关,使用S3表示)的第一端连接,串联开关S3的第二端与PE线连接,图2中串联开关S3处于断开状态,表征EVCC目前处于休眠状态,OBC在进行交流充电。
上述在第二CP信号回路包括并联电阻支路的情况下,第一CP信号回路、第二CP信号回路较优的电路结构可以参照图3所示的另一电路结构图得到更直观的理解。图3中充电桩部分的具体结构参照目前已知结构即可,不再赘述。PLC框内表示第二CP信号回路,第二二极管D2的第一端与CP信号线连接,第二二极管D2的第二端与第二电阻R2的第一端、第一电阻R4的第一端分别连接,第一电阻R4的第二端与串联开关S3的第一端连接,串联开关S3的第二端与、第二电阻R2的第二端均与PE线连接。图3中串联开关S3处于断开状态,表征EVCC目前处于休眠状态,OBC在进行交流充电。
OBC框内表示第一CP信号回路,第一二极管D1的第一端与CP信号线连接,第一二极管D1的第二端与串联开关S2(图3中为了区分这是处于第一CP信号回路开关支路中的串联开关,使用S2表示)的第一端连接,串联开关S2的第二端与第一电阻R3(图3中为了区分这是处于第一CP信号回路开关支路中的电阻,使用R3表示)的第一端连接,第一电阻R3的第二端与PE线连接,图3中串联开关S2处于闭合状态,表征OBC目前处于工作状态,在进行交流充电。
一般情况下,插枪接入电动汽车前,CP信号为12V高电平,当插枪接入电动汽车后,由于OBC中第一电阻R2的存在,会分压使得CP信号跳变为9V。充电桩MCU检测到CP信号跳变为9V后,切换CP信号12V高电平输出变为PWM输出,PWM占空比表示充电桩最大输出电流,OBC即可对该PWM占空比进行检测,进而确定充电模式,确认充电模式信号后,将切换OBC中第一电阻R2,使CP信号跳变为6V。由于两个CP信号回路并联,因此可以实现上述插枪后CP信号变为9V,进入充电流程后CP信号变6V的目标,而假若第二CP信号回路中也有一个电阻与第二电阻R4和控制开关S3并联,那么就会超出规定电压范围9V或者6V,OBC将认为CP信号回路异常,电动汽车与充电桩桩会无法交互,充电流程终止。
在一种可能的实施例下,由于电路结构的改变,对应的充电口的信号发送该有改变。插座还包括:插枪检测信号端,即PP信号端或者CS信号端,其中PP信号端和CS信号端是根据欧、美标和国标的不同,同时仅会出现其中一个信号,要么是PP信号,要么是CS信号,因此两者可以共同占用一个信号端。一般情况下,插枪与插座物理连接正常后产生PP信号或者CS信号,该信号没有或者异常时,表明插枪与插座物理连接可能不正常,不可以进行后续充电流程。
充电插座通过充电控制信号端,即CP信号端、CP信号线、接地端,即PE信号端、PE线与车载充电机OBC和通讯控制器EVCC分别连接;充电插座配置为在插枪插入时,通过CP信号端、CP信号线分别向车载充电机OBC和通讯控制器EVCC发送CP信号,以及通过PE信号端、PE线向车载充电机OBC和通讯控制器EVCC提供保护接地。
充电插座通过PP信号端或者CS信号端及其对应的传输线,与车载充电机连接;充电插座还配置为通过PP信号端或者CS信号端及其对应的传输线向车载充电机OBC发送PP信号或者CS信号;车载充电机OBC通过信号线与第一控制单元KC连接,第一控制单元配置为根据插枪检测信号确定是否给通讯控制器EVCC供电,以及根据充电模式报文,向车载充电机OBC或通讯控制器EVCC反馈报文。即,PP信号或者CS信号先发送给车载充电机OBC,在由其转发给第一控制单元KC,因此,车载充电机OBC还配置为在接收到PP信号或者CS信号后,将PP信号或者CS信号转发至第一控制单元KC。
此外,发明人还发现,目前已有的充电系统结构中,车载充电机OBC和通信控制器EVCC各自与电池管理系统之间,复用一条CAN信号线,即车载充电机OBC与电池管理系统BMS之间传输CAN信号,和通信控制器EVCC与电池管理系统BMS之间传输CAN信号是基于同一条CAN信号线分时复用的,这不但降低了CAN信号的传输效率,同时还导致CAN信号容易被干扰,降低了信号传输的可靠性。
针对这个问题,在一种可能的实施例下,充电系统还包括:第二控制单元,第二控制单元即为电池管理系统BMS,第二控制单元与车载充电机、通讯控制器以及第一控制单元分别连接,第二控制单元被配置为根据第一控制单元KC的供电状态对车辆电池进行控制,以及控制充电系统整体正常工作,即电池管理系统BMS按照常规设定完成自身的功能,使得充电系统整体正常工作。这其中,若是第一控制单元KC的供电状态错误,则第二控制单元认为充电系统有异常,需要及时处理,不能进行后续流程;若是第一控制单元KC的供电状态正常,则第二控制单元在其它条件也符合正常工作状态的情况下,按照设定对车辆电池进行控制。
车载充电机OBC与第二控制单元之间设有第一CAN信号线,车载充电机OBC还配置为通过第一CAN信号线与第二控制单元交互信号。
通讯控制器EVCC与第二控制单元之间设有第二CAN信号线,通讯控制器EVCC还配置为通过第二CAN信号线与第二控制单元交互信号。
通过这样的设置,车载充电机OBC和通信控制器EVCC各自与第二控制单元之间,无需再复用一条CAN信号线,而是各自传输各自的,提升了CAN信号的传输效率,同时还避免了CAN信号被干扰,增加了CAN信号传输的可靠性。
考虑到通信控制器EVCC不再检测CP信号,因此在进行交流充电后其可以不用参与充电工作,因此,在一种可能的实施例下,第一控制单元KC还配置为在PP信号或CS信号正常,且充电模式报文表征的充电模式为交流充电模式的情况下,向车载充电机OBC发送反馈报文,同时停止为通讯控制器EVCC供电,通讯控制器EVCC重新进入休眠状态,进一步减少功耗。
第一控制单元KC还配置为在PP信号或CS信号正常,且充电模式报文表征的充电模式为直流充电模式的情况下,向通讯控制器EVCC发送反馈报文,进而控制通讯控制器EVCC与充电桩进行后续流程,实现直流充电。
为了更直观的说明本实用新型的车辆的充电系统,参照图4,示出了一种较优的充电系统结构示意图。图4中包括:一体充电口(即充电插座)、车载充电机、通讯控制器、控制单元1(即第一控制单元)以及控制单元2(即第二控制单元)。
一体充电口上具有CP信号端、接地保护PE端、插枪检测信号端PP/CS。
CP信号端、通过信号线与车载充电机、通讯控制器连接,接地保护PE端分别通过电力线缆与车载充电机、通讯控制器连接,插枪检测信号端PP/CS通过信号线与车载充电机连接,车载充电机通过信号线与控制单元1连接。
车载充电机通过一组CAN信号线CAN+、CAN-与控制单元2连接,通讯控制器通过一组CAN信号线CAN+、CAN-与控制单元2连接。
结合图4,充电系统的工作流程为:
插枪(图4中未示出)插入一体充电口后,车载充电机和通讯控制器各自基于第一CP信号回路、第二CP信号回路接收CP信号并检测CP信号是否正常。PP信号或者CS信号通过车载充电机发送给控制单元1后唤醒控制单元1,控制单元1检测PP信号或CS信号是否正常。若是PP信号或CS信号或CP信号中有任一信号不正常,则充电流程终止,待排除导致这些信号不正常的因素后,再检测PP信号或CS信号或CP信号是否正常。
由于两个CP信号回路并联,车载充电机中分压电阻(即第二电阻)的存在,CP信号会跳变为9V;之后充电桩会发出PWM形式的CP信号,车载充电机检测该CP信号的占空比,由此确定是交流充电模式还是直流充电模式,并发对应的报文至控制单元1。
控制单元1再根据该充电模式报文,依据不同充电模式,交流充电模式情况下向车载充电机发送反馈报文,直流充电模式下向通讯控制器发送反馈报文。
车载充电机通过CAN+、CAN-与控制单元2进行交互CAN信号,通讯控制器通过CAN+、CAN-与控制单元2进行交互CAN信号。
基于上述结构,在一种可能的实施例下,在第一CP信号回路包括与开关支路并联的并联电阻支路的情况下,车载充电机配置为根据CP信号的占空比,确定充电模式,以及基于第一控制单元的控制信号以交流充电模型进行工作;在第二CP信号回路包括与开关支路并联的并联电阻支路的情况下,通讯控制器配置为根据CP信号的占空比,确定充电模式,以及基于第一控制单元的控制信号以直流充电模型进行工作。
以车载充电机根据CP信号的占空比确定充电模式并结合图4为例,其具体确定充电模式的方式可以为:
若定义CP信号的占空比为X,则有:
当d%≤X≤e%时,即CP信号的占空比满足第一预设条件,确定充电模式为交流充电模式,在确定为交流充电模式后,车载充电机按照占空比定义线性变化的充电电流,一种较优的定义为在1秒内达到目标充电电流;
当a%≤X≤c%时,即CP信号的占空比满足第二预设条件,确定充电模式为直流充电模式;
当X<a%或X>b%或c%<X<d%持续时长大于预设时长时,车载充电机根据当前充电状态,决定后续工作流程;其中,a%<c%<d%<e%<b%,预设时长一种较优的选择为2毫秒,即,当X<a%或X>b%或c%<X<d%出现持续时长大于2毫米的情况时,车载充电机根据当前充电状态,决定后续工作流程。具体的:
当X<a%或X>b%或c%<X<d%持续时长大于预设时长时,车载充电机还配置为若当前充电状态处于报文交互且未开始向电池包充电的阶段,即还未开始向电池包充电前,停止当前工作流程并向控制单元1发送第一报警信号。
当X<a%或X>b%或c%<X<d%持续时长大于预设时长时,车载充电机还配置为若当前充电状态处于已开始向电池包充电的阶段,则在预设时段内持续判断当前CP信号占空比。
车载充电机还配置为若预设时段内CP信号占空比未恢复至a%≤X≤c%,或者d%≤X≤e%,则在当前充电模式为直流充电情况下,向控制单元1发送第二报警信号,或者在当前充电模式为交流充电情况下,直接控制开关支路中串联开关断开,暂停向电池包充电;
车载充电机还配置为若预设时段内CP信号占空比恢复至a%≤X≤c%,则再次控制开关支路中串联开关闭合,恢复向电池包充电。
车载充电机还配置为若预设时段内CP信号占空比恢复至d%≤X≤e%,则向控制单元1发送重新充电信号。
控制单元1还配置为在接收到第二报警信号后,向通讯控制器发送断开信号,以断开第二CP信号回路中的控制开关。
控制单元1还配置为在接收到重新充电信号后,向通讯控制器发送闭合信号,以重新闭合第二CP信号回路中的控制开关。
控制单元1还配置为在接收到第一报警信号后,由于当前处于未开始充电状态,因此直接停止为通讯控制器供电,通讯控制器重新进入休眠状态。如果是通讯控制器根据CP信号的占空比,确定充电模式,可以参照车载充电机的方法进行,不再赘述。
基于上述车辆的充电系统,本实用新型实施例还提出一种电动汽车,所述电动汽车包括如上任一所述的车辆的充电系统。
通过上述实施例,本实用新型的车辆的充电系统,区别于目前已有的电路结构,设计OBC中用于接收CP信号的第一CP信号回路,和EVCC中用于接收CP信号的第二CP信号均包括一个开关支路,而OBC和EVCC的其中之一包括与两个开关支路并联的并联电阻支路。
本实用新型借助电路结构的调整,将OBC中的第一CP信号回路和EVCC中的第二CP信号回路调整为并联关系,省去EVCC中的一个并联电阻元器件,或者省去OBC中的一个并联电阻元器件,实现充电功能的同时省去一个电阻元器件,避免了因两个并联电阻的存在而影响CP信号电压,不会导致CP信号电压无法满足规定值,使得车端与充电桩端之间的报文正常交互,充电桩正常为电动汽车充电。同时省去了一个电阻元器件,一定程度上降低了布线复杂度,减少了因元器件失效导致的充电失败风险。因为布置空间减小,所以安装的支架减小,有利于降低整车重量,整体的控制逻辑简洁,不容易报错,进一步提高了控制准确度。
尽管已描述了本实用新型实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种车辆的充电系统,所述车辆可与充电插座连接,其特征在于,所述充电系统包括:第一开关支路、第二开关支路和并联电阻支路;
所述第一开关支路包括在车辆的车载充电机中,所述第一开关支路的第一端连接所述充电插座的充电控制信号端,第二端连接所述充电插座的接地端;
所述第二开关支路包括在车辆的通讯控制器中,所述第二开关支路的第一端连接所述充电插座的充电控制信号端,第二端连接所述充电插座的接地端;
所述并联电阻支路与所述第一开关支路、所述第二开关支路并联,且所述并联电阻支路包括在所述车载充电机和所述通讯控制器的两者之一中。
2.根据权利要求1所述的充电系统,其特征在于,所述第一开关支路和所述第二开关支路均包括:第一电阻和串联开关;
所述串联开关的第一端与所述充电控制信号端连接;
所述串联开关的第二端与所述第一电阻的第一端连接;
所述第一电阻的第二端与所述接地端连接。
3.根据权利要求2所述的充电系统,其特征在于,所述并联电阻支路包括在所述车载充电机中;所述并联电阻支路包括:第二电阻;
所述第二电阻的第一端和所述串联开关的第一端均与所述充电控制信号端连接;
所述第二电阻的第二端和所述第一电阻的第二端均与所述接地端连接。
4.根据权利要求2所述的充电系统,其特征在于,所述并联电阻支路包括在所述通讯控制器中;所述并联电阻支路包括:第二电阻;
所述第二电阻的第一端和所述串联开关的第一端均与所述充电控制信号端连接;
所述第二电阻的第二端和所述第一电阻的第二端均与所述接地端连接。
5.根据权利要求3或4所述的充电系统,其特征在于,所述车载充电机还包括第一二极管,所述通讯控制器还包括第二二极管;
所述第一二极管的第一端与所述充电控制信号端连接,所述第一二极管的第二端与所述串联开关的第一端连接;
所述第二二极管的第一端与所述充电控制信号端连接,所述第二二极管的第二端与所述串联开关的第一端连接。
6.根据权利要求1所述的充电系统,其特征在于,所述充电系统还包括第一控制单元,所述充电插座还包括插枪检测信号端;
所述车载充电机与所述插枪检测信号端连接;
所述车载充电机和所述通讯控制器均与所述第一控制单元连接;
所述第一控制单元被配置为根据插枪检测信号确定是否给所述通讯控制器供电。
7.根据权利要求6所述的充电系统,其特征在于,在所述并联电阻支路包括在所述车载充电机中的情况下,所述车载充电机配置为根据CP信号的占空比,确定充电模式,以及发送充电请求报文;
在所述并联电阻支路包括在所述通讯控制器中的情况下,所述通讯控制器配置为根据所述CP信号的占空比,确定所述充电模式,以及发送充电请求报文。
8.根据权利要求7所述的充电系统,其特征在于,所述第一控制单元还被配置为:
在所述CP信号的占空比满足第一预设条件的情况下,所述充电请求报文为交流充电请求报文,所述第一控制单元根据所述交流充电请求报文控制所述车辆进入充电模式;
在所述CP信号的占空比满足第二预设条件的情况下,所述充电请求报文为直流充电请求报文,所述第一控制单元根据所述直流充电请求报文控制所述车辆进入充电模式。
9.根据权利要求1所述的充电系统,其特征在于,所述充电系统还包括第二控制单元;
所述第二控制单元与所述车载充电机、所述通讯控制器以及第一控制单元分别连接,所述第二控制单元和所述车载充电机、所述通讯控制器之间由CAN信号线进行连接,所述第二控制单元被配置为根据所述第一控制单元的供电状态对车辆的电池进行控制。
10.一种电动汽车,其特征在于,所述电动汽车包括如权利要求1-9任一所述的车辆的充电系统。
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2023
- 2023-01-10 CN CN202320077327.3U patent/CN219634993U/zh active Active
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CN117284144A (zh) * | 2023-11-24 | 2023-12-26 | 江苏羿邦新能源科技有限公司 | 一种新能源电动汽车evcc通信模组 |
CN117284144B (zh) * | 2023-11-24 | 2024-03-19 | 江苏羿邦新能源科技有限公司 | 一种新能源电动汽车evcc通信模组 |
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