一種供電控制電路、雙向充電機及電動汽車的製作方法

2023-09-13 23:31:15

本發明屬於電動汽車的電機控制技術領域，尤其是涉及一種供電控制電路、雙向充電機及電動汽車。

背景技術：

現有技術中，電動汽車配置車載雙向充電機後，電動汽車就具有對電器供電和對其他電動汽車供電的功能，現有技術實現對其他電動汽車供電的功能時，首先將電動汽車的供電端引出到插線排上，再通過充電寶給待充電的電動汽車充電，但是這種給其他電動汽車供電的方式會受到充電寶功率限制，而且有可能觸發充電寶接地檢測不良而不能正常充電，並且這種連接方式會有接插不實而造成過溫，甚至著火的風險。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種供電控制電路、雙向充電機及電動汽車，以避免給其他車輛充電時受到充電寶功率的限制。

為了實現上述目的，本發明提供了一種供電控制電路，包括：

開關單元、供電連接線路和控制器；

其中，所述開關單元包括與所述電動汽車的控制導引cp端連接的第一連接端、與所述控制器的第一輸入端連接的第二連接端、分別與所述供電連接線路的輸出端和所述控制器的第二輸入端連接的第三連接端以及與所述控制器的第一輸出端連接的控制端，且所述開關單元包括第一連接端與第二連接端連通的常閉狀態和第一連接端與第三連接端連通的切換狀態；

所述控制器的第二輸出端與所述供電連接線路的輸入端連接，所述控制器還分別與整車控制器、供電單元和充電單元連接；

其中，所述控制器用於根據第二連接端的電壓、整車控制器發送的對外供電信號和與控制器連接確認cc端連接的電路的電阻值，判斷所述電動汽車是否處於車輛供電模式；

當所述電動汽車處於車輛供電模式時，所述控制器還用於輸出第一控制信號至所述開關單元的控制端，使所述開關單元由所述常閉狀態切換為所述切換狀態；以及進一步用於根據第三連接端的電壓，輸出控制信號至供電連接線路，使所述控制導引cp端輸出車輛供電連接電壓信號。

其中，所述控制器進一步用於當檢測到所述第二連接端無電壓輸入，且獲取整車控制器發送的對外供電信號，與所述控制器連接確認cc端連接的電路的電阻值為第一電阻值時，所述電動汽車處於車輛供電模式。

其中，所述第一電阻值為680ω、220ω或100ω。

其中，當所述電動汽車處於車輛供電模式，且所述控制器控制所述開關單元切換為切換狀態後，所述控制器用於輸出第二控制信號至所述供電連接線路，使所述第三連接端的電壓為第一電壓值，當檢測到所述第三連接端的電壓值由第一電壓值變化為待供電車輛的控制導引cp端接入後的第二電壓值時，所述控制器輸出第三控制信號至所述供電連接線路，使所述第三連接端的電壓由第二電壓值變為第三電壓值；當檢測到所述第三連接端的電壓由所述第三電壓值變化為與待供電車輛的控制導引cp端之間線路連通後的車輛供電連接電壓信號後，所述控制器通過第四輸出端發送一車輛供電控制信號給所述供電單元，使所述供電單元進入車輛供電流程。

其中，所述第一電壓值為+12v；所述第二電壓值為+9v；所述第三電壓值為±9v脈衝電壓；所述車輛供電連接電壓信號為±6v脈衝電壓。

其中，所述供電連接線路包括：第一mos管開關、第二mos管開關和第一電阻；其中，所述第一mos管開關的柵極和所述第二mos管開關的柵極連接至所述供電連接線路的輸入端，用於接收所述控制器輸出的電壓控制信號；所述第一mos管開關的漏極和所述第二mos管開關的漏極分別通過所述第一電阻與所述供電連接線路的輸出端連接；其中，所述供電連接線路包括所述第一mos管開關導通、第二mos管開關斷開的第一狀態；所述第一mos管開關和所述第二mos管開關交替循環導通的第二狀態。

其中，所述供電連接線路還包括兩個電壓輸入端，其中，第一電壓輸入端與所述第一mos管開關的源極連接，所述第一電壓輸入端輸入的電壓值為+12v；第二電壓輸入端與所述第二mos管開關的源極連接，所述第二電壓輸入端輸入的電壓值為-12v。

其中，所述控制器的第三輸出端和第一輸入端之間還接設有充電連接線路；所述控制器還用於當所述開關單元處於常閉狀態時，檢測所述第二連接端處的電壓值，根據所述第二連接端處的電壓值確定所述電動汽車處於充電模式時，輸出第四控制信號至所述充電連接線路，使所述第二連接端的電壓變化為與供電設備的控制導引cp端之間的線路連通後的充電連接電壓信號；所述控制器檢測到所述充電連接電壓信號後，通過第五輸出端發送一充電控制信號給所述充電單元，使所述充電單元進入充電流程。

其中，所述第二連接端處的電壓值為±9v脈衝電壓；所述充電連接電壓信號為±6v脈衝電壓。

其中，所述充電連接線路包括第三mos管開關、第二電阻和第三電阻，其中，所述第二電阻的一端與所述第三mos管開關的漏極連接，另一端接地；所述第三電阻的一端與所述第三mos管開關的源極連接，並連接至所述充電連接線路的輸出端，另一端接地；所述第三mos管開關的柵極與所述充電連接線路的輸入端連接，其中，所述充電連接線路包括第三mos管開關斷開的第三狀態和第三mos管開關導通的第四狀態。

其中，所述控制器的第一輸入端通過一二極體與所述開關單元的第二連接端連接，且所述二極體的陽極與所述第二連接端連接，所述二極體的陰極與所述第一輸入端連接。

本發明還提供了一種雙向充電機，包括如上所述的供電控制電路。

本發明還提供了一種電動汽車，包括如上所述的雙向充電機。

本發明的上述技術方案至少具有如下有益效果：

本發明通過在雙向充電機內部增加供電控制電路，使雙向充電機在給其他車輛供電時，根據電動汽車的所述控制導引cp端的電壓值調整控制器輸出至供電連接線路的控制信號，最終使所述控制導引cp端輸出供電連接確認信號後，控制供電單元進入供電流程，使電動汽車具有充電樁的功能，這樣只需一根充電線就能夠實現對其他車輛充電，避免電動汽車在給車輛供電時，先將電動汽車的供電引出到插線排上，再通過充電寶給其他車輛充電；從而實現在給車輛充電時不受充電寶功率的限制，也不會出現由於接觸不良導致不能正常充電、過溫甚至著火的風險。

附圖說明

圖1是本發明的供電控制電路的第一示意圖；

圖2是本發明的供電控制電路的第二示意圖；

圖3是本發明的供電控制電路的電路圖；

圖4是本發明的供電控制電路的工作流程示意圖；

圖5是本發明的對外供電車輛與虧電車輛的連接示意圖。

附圖標記說明：

1-控制器，2-供電連接線路，3-開關單元，4-充電連接線路，5-控制導引cp端，6-連接確認cc端，7-can總線，8-電纜組件，11-第一輸入端，12-第二輸入端，21-第一輸出端，22-第二輸出端，23-第三輸出端，24-第四輸出端，25-第五輸出端，31-第一連接端，32-第二連接端，33-第三連接端，34-控制端，s1-第一mos管開關，s2-第二mos管開關，s3-第三mos管開關，r1-第一電阻，r2-第二電阻，r3-第三電阻，d-二極體。

具體實施方式

為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

如圖1所示，本發明的一實施例提供了一種供電控制電路，包括：

開關單元3、供電連接線路2和控制器1；

其中，所述開關單元3包括與所述電動汽車的控制導引cp端5連接的第一連接端31、與所述控制器1的第一輸入端11連接的第二連接端32、分別與所述供電連接線路2的輸出端和所述控制器的第二輸入端12連接的第三連接端33以及與所述控制器1的第一輸出端21連接的控制端34，且所述開關單元3包括第一連接端31與第二連接端32連通的常閉狀態和第一連接端31與第三連接端33連通的切換狀態；

所述控制器1的第二輸出端22與所述供電連接線路2的輸入端連接，所述控制器1還通過can總線7與整車控制器連接，所述控制器1的第四輸出端24與供電單元連接，所述控制器1的第五輸出端25與充電單元連接；

其中，所述控制器1用於根據第二連接端32的電壓、整車控制器發送的對外供電信號和與控制器1的連接確認cc端6連接的電路的電阻值，判斷所述電動汽車是否處於車輛供電模式；

當所述電動汽車處於車輛供電模式時，所述控制器1還用於輸出第一控制信號至所述開關單元3的控制端34，使所述開關單元3由所述常閉狀態切換為所述切換狀態；以及進一步用於根據第三連接端33的電壓，輸出控制信號至供電連接線路2，使所述控制導引cp端5輸出車輛供電連接電壓信號。

如圖2所示，所述控制器1的第三輸出端23和第一輸入端11之間還接設有充電連接線路4；所述控制器1還用於當所述開關單元3處於常閉狀態時，檢測所述第二連接端32處的電壓值，根據所述第二連接端32處的電壓值確定所述電動汽車處於充電模式時，輸出第四控制信號至所述充電連接線路4，使所述第二連接端32的電壓變化為與供電設備的控制導引cp端之間的線路連通後的充電連接電壓信號；所述控制器1檢測到所述充電連接電壓信號後，通過第五輸出端25發送一充電控制信號給所述充電單元，使所述充電單元進入充電流程。

如圖3所示，所述供電連接線路2包括：第一mos管開關s1、第二mos管開關s2和第一電阻r1；其中，所述第一mos管開關s1的柵極和所述第二mos管開關s2的柵極連接至所述供電連接線路2的輸入端，用於接收所述控制器1輸出的控制信號；所述第一mos管開關s1的漏極和所述第二mos管開關s2的漏極分別通過所述第一電阻r1與所述供電連接線路2的輸出端連接；其中，所述供電連接線路包括所述第一mos管開關s1導通、第二mos管開關s2斷開的第一狀態，所述第一mos管開關s1和所述第二mos管開關s2交替循環導通的第二狀態。

其中，所述供電連接線路2還包括兩個電壓輸入端，其中，第一電壓輸入端與所述第一mos管開關s1的源極連接，所述第一電壓輸入端輸入的電壓值為+12v；第二電壓輸入端與所述第二mos管開關s2的源極連接，所述第二電壓輸入端輸入的電壓值為-12v。

如圖3所示，所述充電連接線路4包括第三mos管開關s3、第二電阻r2和第三電阻r3，其中，所述第二電阻r2的一端與所述第三mos管開關s3的漏極連接，另一端接地；所述第三電阻r3的一端與所述第三mos管開關s3的源極連接並連接至所述充電連接線路4的輸出端，所述第三電阻r3的另一端接地；所述第三mos管開關s3的柵極與所述充電連接線路4的輸入端連接，其中，所述充電連接線路4包括第三mos管開關s3斷開的第三狀態和第三mos管開關s3導通的第四狀態。

如圖3所示，所述控制器1的第一輸入端11通過一二極體d與所述開關單元3的第二連接端32連接，且所述二極體d的陽極與所述第二連接端32連接，所述二極體d的陰極與所述第一輸入端11連接，所述二極體d具有緩衝的作用。

如圖4所示，本發明的充電供電控制電路的具體應用過程為：

當所述電動汽車按照如圖5所示的，在所述電動汽車的車輛插座上插入電纜組件8後，所述電動汽車的控制器1被喚醒，其中，所述電纜組件8包括充電槍和兩個車輛的控制導引cp端之間的連接線路；此時，所述開關單元3處於所述第二連接端32與所述第一連接端31連通的常閉狀態，因此所述控制器1的第一輸入端11與所述控制導引cp端5連通。若此時所述控制器1檢測到所述第二連接端32具有+9v的輸入電壓，則所述供電控制電路當前處於充電模式，當所述控制器1檢測到所述第二連接端32的電壓為±9v脈衝電壓後，所述控制器1的第三輸出端23輸出第四控制信號至所述充電連接線路4，所述第三mos管開關s3導通，使與所述充電連接線路4的輸出端連接的第二連接端32的電壓變為與供電設備的控制導引cp端之間的線路連通後的充電連接電壓信號；當所述控制器1檢測到所述充電連接電壓信號後，所述控制器1通過第五輸出端25發送一充電控制信號給與其連接的充電單元，使所述充電單元進入充電流程。其中，所述充電連接電壓信號為±6v脈衝電壓。當充電完成後，調整所述控制器1的第三輸出端23輸出的第四控制信號，使所述第三mos管開關s3處於斷開的狀態；再將電纜組件8拔出，結束充電。

當所述電動汽車的控制器1被喚醒後，所述控制器1未檢測到與所述控制導引cp端連接的第二連接端32的輸入電壓後，所述控制器1接收到所述整車控制器通過所述can總線7發送的對外供電信號時，所述電動汽車處於供電模式；當所述控制器1檢測到與所述連接確認cc端6連接的電路的電阻值為680ω、220ω或100ω時，所述電動汽車處於車輛供電模式；所述控制器1通過第二輸出端22輸出第二控制信號至所述供電連接線路2的輸入端，所述第一mos管開關s1導通，所述第三連接端的電壓為+12v，所述控制器1通過第一輸出端21輸出第一控制信號至所述開關單元3的控制端34，使所述開關單元3由常閉狀態切換為所述第一連接端31與第三連接端33連通的切換狀態；所述供電控制電路通過所述控制導引cp端5與虧電車輛的供電控制電路連接，所述第三連接端33的電壓變為+9v，當所述控制器1檢測到所述第三連接端33的電壓為+9v時，所述控制器1輸出第三控制信號至供電連接線路2，使所述供電連接線路2處於第一mos管開關s1和第二mos管開關s2交替循環導通的第二狀態，所述第三連接端33的電壓變為±9v的脈衝電壓；當虧電車輛的控制器檢測到所述±9v的脈衝電壓後，所述虧電車輛的控制器輸出一控制信號使所述虧電車輛的充電連接線路中的開關導通，從而使所述第三連接端33的電壓變為與虧電車輛的控制導引cp端之間線路連通後的車輛供電連接電壓信號，其中，所述車輛供電連接電壓信號為±6v的脈衝電壓；當所述控制器1檢測到所述車輛供電連接電壓信號後，所述控制器通過第五輸出端25輸出車輛供電控制信號至所述供電單元，使所述供電單元進入車輛供電流程。

當車輛供電完成後，所述虧電車輛的控制器控制所述虧電車輛的充電連接線路中的開關斷開，使所述控制導引cp端5的電壓變為±9v的脈衝電壓，當所述供電車輛的控制器1檢測到與所述控制導引cp端5連接的第三連接端33的電壓由±6v的脈衝電壓變為±9v的脈衝電壓時，所述控制器1將所述第二輸出端22輸出的第三控制信號變為第二控制信號，使所述供電連接線路2處於所述第一mos管開關s1導通，所述第二mos管開關s2斷開的第一狀態，使所述第三連接端33的電壓變為+9v；調整所述控制器1的第一輸出端21輸出的第一控制信號，使所述開關單元3處於常閉狀態，當所述供電車輛與虧電車輛的電纜組件8拔出後，結束車輛充電。

當所述控制器1檢測到與所述連接確認cc端6連接的電路的電阻值為2kω、1kω或470ω時，所述電動汽車處於電器供電模式；所述控制器1通過第五輸出端25輸出電器供電控制信號至供電單元，使所述供電單元進入電器供電流程。

本發明的又一實施例提供了一種雙向充電機，包括如上所述的充電供電控制電路。

相應的由於本發明實施例的供電控制電路，應用於雙向充電機上，因此，本發明實施例還提供了一種雙向充電機，其中，上述供電控制電路所述實現實施例均適用於該雙向充電機的實施例中，也能達到相同的技術效果。

本發明的另一實施例提供了一種電動汽車，包括如上所述的雙向充電機。

本發明的上述實施例，通過在雙向充電機內增加供電控制電路，從而實現了所述雙向充電機在充電模式和供電模式的切換，同時使所述雙向充電機能夠直接給其他車輛供電，避免了通過充電寶充電時，受限於充電寶的功率；使具有所述雙向充電機的電動汽車具有充電樁的功能；同時也避免了由於接插不實而造成過溫，甚至著火的風險。

以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。