電動汽車充電保護電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電動汽車充電保護電路，其包括充電設備、動力電池、電池管理單元、高壓用電設備、蓄電池、低壓分電盒、低壓用電設備、高壓主繼電器、充電繼電器，需持續供電的低壓用電設備通過低壓持續供電線路連接在低壓分電盒的其中一個分壓繼電器上，充電設備的低壓電源輸出端口上連接有第一繼電器和第二繼電器，第一繼電器的常閉觸點串聯在低壓持續供電線路上，第一繼電器的常開觸點串聯在充電設備的低壓電源輸出端口與需持續供電的低壓用電設備之間；第二繼電器的常閉觸點串聯在高壓主繼電器的線圈電源回路中。本實用新型能夠保證充電安全性且不影響充電過程中車輛的正常用電，電路結構簡單，運行安全可靠。
【專利說明】
電動汽車充電保護電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及電動汽車安全用電領域，具體的說是一種電動汽車充電保護電路。
【背景技術】
[0002]電動汽車的用電系統中，動力電池給電動機、汽車空調等高壓用電設備提供電力，車載蓄電池給儀表等低壓用電設備提供電力，動力電池和高壓用電設備之間串聯有高壓主繼電器，高壓主繼電器的線圈控制端由電池管理單元BMS控制，蓄電池通過分電盒給各低壓用電設備分配電力，分電盒內設置多個低壓分電繼電器。在進行車輛充電時，利用充電粧或者車載充電機等充電設備連接外部電源，并接通動力電池的充電線路，動力電池的充電線路上串聯有充電繼電器，充電繼電器的線圈控制端也由電池管理單元BMS控制，電池管理單元BMS接收到充電粧或車載充電機的連接確認信號后，控制打開充電繼電器給動力電池充電。其中，對于充電粧或車載充電機等充電設備，其將市電或者工業用電轉化為直流，然后對電動汽車的動力電池進行充電，其除了具有高壓電源輸出端口之外，通常都有低壓電源輸出端口，以保證電池管理模塊的低壓供電和儀表的充電狀態顯示。
[0003]在具體運行中，如果在沒有斷開充電設備的情況下發動汽車，或者在沒有關閉高壓部件的情況下就接通外部電源充電，都極易造成安全隱患，影響車載設備的正常運行。
[0004]為了解決上述問題，現有技術中有一篇名稱為“電動汽車控制及充電保護裝置”、專利申請號為“201610097655.0”的發明專利申請中公開了一種保護電路，該保護電路在充電線路上連接充電保護繼電器，將該充電保護繼電器的常閉觸點串聯在整車電路上，從而保證在充電時，車載用電設備無法工作，以保證充電安全。但是，該方案為了保護充電安全，不僅切斷了高壓用電設備的電力，同時也切斷了低壓用電設備的電力，在充電時駕駛員無法對車輛進行任何操作，也包括無法通過儀表觀察車輛的充電狀態，給車輛的正常使用帶來了極大的不便。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是提供一種電動汽車充電保護電路，該保護電路能夠保證充電安全性且不影響充電過程中車輛的正常用電。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型的電動汽車充電保護電路包括充電設備、動力電池、電池管理單元、高壓用電設備、蓄電池、低壓分電盒和低壓用電設備，動力電池與高壓用電設備之間串聯高壓主繼電器，動力電池與充電設備的高壓電源輸出端口之間連接有充電線路，充電線路上串聯充電繼電器，高壓主繼電器和充電繼電器的線圈控制端均與電池管理單元連接，低壓用電設備分為需持續供電的低壓用電設備和不需持續供電的低壓用電設備，其結構特點是需持續供電的低壓用電設備通過低壓持續供電線路連接在低壓分電盒的其中一個分壓繼電器上，充電設備的低壓電源輸出端口上連接有第一繼電器和第二繼電器，第一繼電器的常閉觸點串聯在低壓持續供電線路上，第一繼電器的常開觸點串聯在充電設備的低壓電源輸出端口與需持續供電的低壓用電設備之間；第二繼電器的常閉觸點串聯在高壓主繼電器的線圈電源回路中。
[0007]需持續供電的低壓用電設備包括儀表。
[0008]所述充電設備為充電粧或車載充電機。
[0009]采用上述結構，整車控制器通過車鑰匙開關狀態控制低壓分電盒中各個分電繼電器動作，將需要在充電時工作的低壓設備也即需持續供電的低壓用電設備放在其中的一個分電繼電器支路上，例如儀表、BMS等均屬于需持續供電的低壓用電設備。
[0010]當車輛未進行充電時，第一繼電器和第二繼電器的線圈均不得電，各低壓用電設備均由蓄電池提供電力，高壓用電設備由動力電池提供電力。
[0011]當車輛在高壓上電狀態下連接充電設備時，第二繼電器的線圈得電，其常閉觸點打開，使得高壓主繼電器的線圈電源回路斷開，高壓主繼電器的常開觸點回到初始狀態，高壓用電設備的電力供給被切斷，不能進行行駛和其它高壓操作，此時電池管理單元根據與充電設備的通信報文決定是否閉合充電繼電器進行充電。
[0012]當車輛關機狀態下連接充電設備時，低壓用電設備均不能工作，此時第一繼電器得電，其常開觸點閉合，從而導通了需要持續供電的低壓用電設備與充電設備低壓電源輸出端口之間的電力通路，使得需要持續供電的低壓用電設備由充電設備直接提供低壓電力。尤其是此時儀表有電，操作者可通過儀表觀察充電狀態，同時也起到提醒駕駛員車輛正在充電的作用。
[0013]當車輛處于充電狀態進行高壓上電時，由于第二繼電器的常閉觸點處于打開狀態，高壓主繼電器的線圈回路無法得電，高壓主繼電器的常開觸點無法閉合，因此，高壓用電設備無法得電工作，車輛無法運行。
[0014]由上述可知，本實用新型徹底解決了“在沒有斷開充電裝置的情況下發動汽車，或是在沒有關閉高壓部件的情況下就接通電源進行充電”兩種情況造成問題，保證了充電安全。主要可以保護以下幾種情況:
[0015]I)車輛未下掉高壓就充電情況，保證車輛一旦插入充電槍或充電接口一旦連接就會自動斷開高壓用電回路；
[0016]2)車輛未拔掉充電線束就啟動車輛情況，一般情況下，電池管理單元的內部編程是禁止充電過程中上高壓電操作的，但是本實用新型從硬件電路上予以限制，更加安全可靠，保證充電接口連接狀態下不能上高壓，同時整車部分控制器不能上低壓電；
[0017]3)BMS出現連接松動或者信號故障時，BMS未收到充電信號，但是充電線束已與整車連接，此時汽車行走會損壞非車載充電設備，本實用新型的保護電路可以防止此類危害出現。
【附圖說明】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明:
[0019]圖1為本實用新型電路原理結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]參照附圖，本實用新型的電動汽車充電保護電路包括充電設備1、動力電池2、電池管理單兀BMS、尚壓用電設備3、蓄電池4、低壓分電盒5和低壓用電設備。充電設備I為充電粧或車載充電機，其作用是將市電或者工業用電轉化為直流，其除了具有用于充電用的高壓電源輸出端口之外，通常都有低壓電源輸出端口。
[0021]參照附圖，動力電池2與高壓用電設備3之間串聯高壓主繼電器Jl，動力電池2與充電設備I的高壓電源輸出端口之間連接有充電線路LI，充電線路LI上串聯充電繼電器J2，高壓主繼電器Jl和充電繼電器J2的線圈控制端均與電池管理單元BMS連接，低壓用電設備分為需持續供電的低壓用電設備6和不需持續供電的低壓用電設備7。
[0022]參照附圖，需持續供電的低壓用電設備6通過低壓持續供電線路L2連接在低壓分電盒5的其中一個分壓繼電器J3上，充電設備I的低壓電源輸出端口上連接有第一繼電器J4和第二繼電器J5，第一繼電器J4的常閉觸點串聯在低壓持續供電線路L2上，第一繼電器J4的常開觸點串聯在充電設備I的低壓電源輸出端口與需持續供電的低壓用電設備6之間;第二繼電器J5的常閉觸點串聯在高壓主繼電器Jl的線圈電源回路中。
[0023]其中，需持續供電的低壓用電設備6可以根據需要進行設置，其中，儀表和電池管理單元BMS均適于需持續供電的低壓用電設備，對于車燈、音響、電動車窗等其它低壓用電設備，依據在充電過程中的功能需求，可以歸為需持續供電的低壓用電設備6，也可歸為不需持續供電的低壓用電設備。
[0024]結合附圖中的電路，下面對本實用新型的工作原理進行詳細描述。
[0025]整車控制器通過車鑰匙開關狀態控制低壓分電盒5中各個分電繼電器J3的動作，將需要在充電時工作的低壓設備也即需持續供電的低壓用電設備放在其中的一個分電繼電器J3的支路上，例如儀表、BMS等均屬于需持續供電的低壓用電設備。
[0026]當車輛未進行充電時，第一繼電器J4和第二繼電器J5的線圈均不得電，各低壓用電設備均由蓄電池4提供電力，高壓用電設備3由動力電池2提供電力。
[0027]當車輛在高壓上電狀態下連接充電設備時，第二繼電器J5的線圈得電，其常閉觸點打開，使得高壓主繼電器Jl的線圈電源回路斷開，高壓主繼電器Jl的常開觸點回到初始狀態，高壓用電設備3的電力供給被切斷，不能進行行駛和其它高壓操作，此時電池管理單元BMS根據與充電設備I的通信報文決定是否閉合充電繼電器J2進行充電。
[0028]當車輛關機狀態下連接充電設備時，低壓用電設備均不能工作，此時第一繼電器J4得電，其常開觸點閉合，導通需要持續供電的低壓用電設備6與充電設備2低壓電源輸出端口之間的電力通路，使得需要持續供電的低壓用電設備6由充電設備I直接提供低壓電力。
[0029]當車輛處于充電狀態進行高壓上電時，由于第二繼電器J5的常閉觸點處于打開狀態，高壓主繼電器Jl的線圈回路無法得電，高壓主繼電器Jl的常開觸點無法閉合，因此，高壓用電設備無法得電工作，車輛無法運行。
[0030]綜合上述，本實用新型徹底解決了“在沒有斷開充電裝置的情況下發動汽車，或是在沒有關閉高壓部件的情況下就接通電源進行充電”兩種情況造成的危害，主要可以保護以下幾種情況:
[0031]I)車輛未下掉高壓就充電情況，保證車輛一旦插入充電槍或充電接口一旦連接就會自動斷開高壓用電回路；
[0032]2)車輛未拔掉充電線束就啟動車輛情況，一般電池管理單元BMS的內部編程是禁止充電過程中上高壓電操作的，但是本實用新型從硬件電路上予以限制，更加安全可靠，保證充電接口連接狀態下不能上高壓，同時整車部分控制器不能上低壓電；
[0033]3)BMS出現連接松動或者信號故障時，BMS未收到充電信號，但是充電線束已與整車連接，此時汽車行走會損壞非車載充電設備，本實用新型的保護電路可以防止此類危害出現。
[0034]綜上所述，本實用新型不限于上述【具體實施方式】。本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的前提下，可做若干的更改和修飾。本實用新型的保護范圍應以本實用新型的權利要求為準。
【主權項】
1.一種電動汽車充電保護電路，包括充電設備(I)、動力電池(2)、電池管理單元(BMS)、高壓用電設備(3)、蓄電池(4)、低壓分電盒(5)和低壓用電設備，動力電池(2)與高壓用電設備(3)之間串聯高壓主繼電器(Jl)，動力電池(2)與充電設備(I)的高壓電源輸出端口之間連接有充電線路(LI)，充電線路(LI)上串聯充電繼電器(J2)，高壓主繼電器(Jl)和充電繼電器(J2)的線圈控制端均與電池管理單元(BMS)連接，低壓用電設備分為需持續供電的低壓用電設備(6)和不需持續供電的低壓用電設備(7)，其特征是需持續供電的低壓用電設備(6)通過低壓持續供電線路(L2)連接在低壓分電盒(5)的其中一個分壓繼電器(J3)上，充電設備(I)的低壓電源輸出端口上連接有第一繼電器(J4)和第二繼電器(J5)，第一繼電器(J4 )的常閉觸點串聯在低壓持續供電線路(L2 )上，第一繼電器(J4)的常開觸點串聯在充電設備(I)的低壓電源輸出端口與需持續供電的低壓用電設備(6)之間；第二繼電器(J5)的常閉觸點串聯在高壓主繼電器(Jl)的線圈電源回路中。2.如權利要求1所述的電動汽車充電保護電路，其特征是需持續供電的低壓用電設備(6)包括儀表。3.如權利要求1或2所述的電動汽車充電保護電路，其特征是所述充電設備(I)為充電粧或車載充電機。
【文檔編號】B60L3/00GK205632134SQ201620316142
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月16日
【發明人】康建山, 吳曉林
【申請人】濰柴動力股份有限公司