本实用新型一般地涉及车辆充电技术，并且具体地，涉及用于车辆充电转换接头和用于向车辆充电的充电系统。
背景技术：
一般来说，用于电动汽车充电的充电设备分直流充电设备和交流充电设备以分别用于直流(AC)快充和交流(DC)慢充。直流充电能大大缩短充电时间，但直流充电设备成本较高，因此市场上直流充电设备的分布远低于交流充电设备。消费者很难方便找到直流充电设备。
针对不同充电方式，目前的电动汽车通常被设计为同时具有直流充电插座以及交流充电插座。
技术实现要素：
本实用新型的一个方面涉及一种用于车辆充电的转换接头，其包括交流电流接收部、中间部分、以及电流输出部；所述交流电流接收部用于与交流充电设备连接以接收其输入的交流电；所述电流输出部用于与该车辆的车载充电接口连接以向其输入充电电流；所述中间部分设置在所述交流电流接收部和所述电流输出部之间以在该两者之间提供电性连接。
其中，在上述转换接头中，所述交流电流接收部为交流充电插座以与交流充电枪连接；所述电流输出部为直流充电插头。
其中，在上述转换接头中，所述交流充电插座为国标的交流充电插座。
其中，在上述转换接头中，所述交流充电插座为符合特定标准的交流充电插座；所述直流充电插头为符合该特定标准的直流充电插头。
其中，在上述转换接头中，所述交流电流接收部的火线端口与所述电流输出部的直流充电正极输出端口经由所述中间部分电性连接，所述交流电流接收部的零线端口经由所述中间部分与所述电流输出部的直流充电负极输出端口电性连接；或，所述交流电流接收部的火线端口与所述电流输出部的直流充电负极输出端口经由所述中间部分电性连接，所述交流电流接收部的零线端口经由所述中间部分与所述电流输出部的直流充电正极输出端口电性连接。
其中，在上述转换接头中，所述交流电流接收部的交流连接确认输入端口CC、交流连接控制导引端口CP任意与所述电流输出部的辅助电源正极输出端口和辅助电源负极输出端口信号连接。
其中，在上述转换接头中，还包括设置于所述交流电流接收部上的电子锁，所述电子锁保持所述交流电流接收部在充电过程中与交流充电设备机械锁止以及在充电结束后所述交流电流接收部与交流充电设备解锁。
本实用新型的另一方面是涉及用于向车辆充电的充电系统，其包括:
位于车辆内的车内充电系统，其包括：
车载充电接口，其为直流充电插座，
整车控制器，以及
车载充电机，其中
所述整车控制器的与交流充电相关的端口被连接到所述直流充电插座的与所述整车控制器连接的输出端口；并且所述车载充电机的交流充电输入端口被连接到所述直流充电插座的直流充电输出端口；以及
用于车辆充电的转换接头，其包括：
交流电流接收部；
中间部分，以及
电流输出部；
其中，所述交流电流接收部用于与交流充电设备连接以接收其输入的交流电；所述电流输出部用于与该车辆的车载充电接口连接以向其输入充电电流；所述中间部分设置在所述交流电流接收部和所述电流输出部之间以在该两者之间提供电性连接。
当充电设备为交流充电设备时，可以使用本实用新型的转换接头。通过使用该转换接头，车辆自身只需配置一个直流充电接口，该直流充电接口可以同时用于交流慢充和直流快充的充电功能，从而省略了交流充电接口。因此，减少了车辆设计空间并进而降低了车辆制造成本。当充电设备为直流充电设备时，车辆的直流充电接口与直流充电设备直接连接即可。
通过以下参考附图的详细说明，本实用新型的其他方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本实用新型的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，附图仅仅意图概念地说明此处描述的结构和流程，除非另外指出，不必要依比例绘制附图。
附图说明
结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本实用新型，附图中同样的参考附图标记始终指代视图中同样的元件。其中：
图1为根据本实用新型示例的用于电动汽车充电系统的转换接头的一种实施例的结构示意图；
图2为展示图1的转换接头的内部连接的一种实施例的示意图；
图3为如图1所示的用于电动汽车充电系统的转换接头的立体示意图；
图4是根据本实用新型一个示例的充电系统的电路结构图；以及
图5是根据本实用新型另一示例的充电系统的电路结构图。
具体实施方式
为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本实用新型要求保护的主题，下面结合附图详细描述本实用新型的具体实施方式。
按照本实用新型的一个示例，提供了用于车辆充电的转换接头，其独立于电动汽车，向车辆充电时，如需要，则可通过该转换接头来连接车外的充电设备和车载充电接口，从而实现充电。在这里，电动汽车可以包括电动汽车、混合动力汽车以及诸如此类的具备高压充电系统的汽车。如将在下文结合附图所描述的，在此提供的转换接头连接到充电设备与车载充电接口时，可将外部输入的交流电流导引到车辆充电接口中合适的输入端口，从而使得交流电经由该转换接头以及车载直流输入接口可进入到车辆内的充电系统，从而向车内的电池充电。与现有技术中，需要配备直流用充电接口与交流用充电接口的现有技术相比，该技术方案只需要在车辆外采用该转换接头，即可在无需改变车内现有充电系统整体架构的情况下，利用一个车载充电接口达成即可直流充电又可交流充电的技术效果。这能够减少车辆设计空间且降低车辆制造成本。
图1是根据本实用新型示例的用于电动汽车充电系统的转换接头的一种实施例的结构示意图。如图1所示，该转换接头包括交流电流接收部1、电流输出部2、中间部分3、以及可选地，还包括电子锁4。交流电流接收部1用于与交流充电设备连接以接收其输入的交流电。电流输出部2用于与该车辆的车载充电接口连接以向其输入充电电流。需要说明的是，在此所提及的交流充电设备为各种类型的连接于充电桩的充电枪，车载充电接口为车载直流充电插座。
中间部分3设置在交流电流接收部1和电流输出部2之间，其在外部结构上尺寸大小设置为适于连接交流电流接收部1和电流输出部2。设置在中间部分3内部的导线在交流电流接收部1和电流输出部2机械连接之后，可在交流电流接收部1与电流输出部2之间建立电连接。
根据本实用新型的一些示例，该转换接头还可包括电子锁4，其集成在交流电流接收部1上。电子锁4通过控制信号使得交流电流接收部1与交流充电设备机械锁止或断开。当交流电流接收部1插入到交流充电设备上后，电子锁4工作并将两者锁止，之后开始进行充电。在充电过程中，电子锁4保持交流电流接收部1处于与交流充电设备的锁定状态，从而防止了在该状态下人为的或意外的交流电流接收部1与交流充电设备的脱离。一旦充电结束，电子锁4会得到充电结束信号，解除交流电流接收部1与交流充电设备的锁定，此时，交流电流接收部1可以与交流充电设备脱离。电子锁4的控制信号可以由车上的整车控制器发出，该整车控制器通过电流输出部2与电子锁4信号连接。
在本实用新型的示例中，转换接头的交流电流接收部1为交流充电插座。对应于车载的直流充电插座，转换接头的电流输出部2为直流充电插头。在本例中，交流充电插座为符合特定标准的交流充电插座而直流充电插头为符合该特定标准的直流充电插头。且在根据本实用新型的一个具体示例中，该特定标准为我国的国标，也就是说，转换接头的交流充电插座和直流充电插头也可以遵循国标设计。
交流电流接收部1、电流输出部2中可分别设置有多个端口。交流电流接收部1的端口可包括交流充电输入端口和与交流充电相关的端口。电流输出部2的端口可包括直流充电输出端口和通过车载直流充电接口与整车控制器连接的其他端口。在这里，其他端口有多种作用，包括指示是否存在可用的直流充电连接或向整车控制器提供辅助电源等。
交流电流接收部1的交流充电输入端口可包括火线端口L1和零线端口N，电流输出部2的直流充电输出端口可包括直流充电正极输出端口DC+和直流充电负极输出端口DC-。经由转换接头的中间部分3，火线端口L1可与直流充电正极输出端口DC+电性连接，则零线端口N与直流充电负极输出端口DC-电性连接；反之，火线端口L1可与直流充电正极输出端口DC-电性连接，则零线端口N与直流充电负极输出端口DC+电性连接。
交流电流接收部1的与交流充电相关的端口可包括交流连接确认输入端口CC和交流连接控制导引端口CP，其中端口CC被用于接收指示与外部存在有效的交流充电连接的信号，端口CP被用于接收指示交流充电连接状态的信号。
电流输出部2的其他端口可包括直流连接控制导引正极输出端口S+、直流连接控制导引负极输出端口S-、直流连接确认输出端口CC1、CC2、辅助电源正极输出端口A+和辅助电源负极输出端口A-。
在一些备选的方案中，交流电流接收部1的交流连接确认输入端口CC、交流连接控制导引端口CP也可被设置成与电流输出部的直流连接控制导引正极输出端口S+、直流连接控制导引负极输出端口S-对应连接。
关于电子锁4，其端口可包括电源正极端口、电源负极端口和反馈端口，电子锁4可直接与VCU电性连接， VCU可直接通过开启与切断电子锁4电源的方式来控制电子锁4来达成锁上与解锁的功能，电子锁4也会将锁上与否的信号反馈给VCU。
参见图2，示出了本实用新型的转换接头经去掉壳体的内部连接的示意图。结合下面表1，火线端口L1与直流充电正极输出端口DC+连接。零线端口N与直流充电负极输出端口DC-连接。地线端口PE与地线端口PE连接。交流连接确认输入端口CC与辅助电源正极输出端口A+连接。交流连接控制导引端口CP与辅助电源负极输出端口A-连接。
表1
当然，本领域技术人员可以在不背离上述连接原理的前提下以其他连接方式连接这些端口。例如，火线端口L1与直流充电负极输出端口DC-连接，零线端口N与直流充电正极输出端口DC+连接。或者例如，交流连接确认输入端口CC与直流连接确认输出端口CC1连接，交流连接控制导引端口CP与直流连接确认输出端口CC2连接。
由此，交流电流可以经由转换接头的交流电流接收部1输入，并且在转换接头的电流输出部2输出。电流输出部2的其他端口接收来自交流电流接收部1的指示交流充电连接可用性的信号，并将该信号通过车载充电接口传递至整车控制器。
图3是如图1所示的用于电动汽车充电系统的转换接头的立体示意图。在用户需要通过该转换接头来向车辆以交流充电的方式充电时，将电流输出部2插入到车辆的车载充电接口（本例为直流充电插座），同时将诸如充电枪的充电设备插入到交流电流接收部1的入口1a，由此来通过车辆的直流充电插座向车辆输入交流电。
根据本发明的示例，还提供用于向车辆充电的充电系统。该充电系统包括位于车辆内的车内充电系统与用于为车辆充电的转换接头。该位于车辆内的车内充电系统包括为直流充电插座的车载充电接口，整车控制器，以及车载充电机。整车控制器的与交流充电相关的端口被连接到所述直流充电插座的与所述整车控制器连接的输出端口；并且所述车载充电机的交流充电输入端口被连接到所述直流充电插座的直流充电输出端口。用于车辆充电的转换接头的交流电流接收部与交流充电设备连接以接收其输入的交流电，电流输出部用于与该车辆的车载充电接口连接以向其输入充电电流，中间部分设置在交流电流接收部和电流输出部之间以在该两者之间提供电性连接。
图4是根据本实用新型一个示例的位于车辆内的车内充电系统的的电路结构示意图。图4所示的位于车辆内的车内的充电系统基本地包括整车控制器（VCU）10、直流（DC）充电插座20以及车载充电机（OBCM）30、动力电池包40以及高压配电单元50。在本文中所提及的整车控制器、直流充电插座、车载充电机、动力电池包以及高压配电单元可以是本领域技术人员通常所理解的电动汽车中的部件的概念。
如图4所示，直流充电插座20包括若干连接到整车控制器10的端口，其中包括辅助电源正极输出端口A+、辅助电源负极输出端口A-、直流连接确认输出端口CC2、直流连接控制导引正极输出端口S+以及直流连接控制导引负极输出端口S-。在实现中，端口A+和A-被用于共同地向整车控制器提供辅助电源，端口CC2被用于提供指示与外部存在有效的直流充电连接的信号，端口S+和S-被用于共同地提供指示直流充电连接状态的信号，其中端口CC2、S+和S-可以共同地被用于指示是否存在可用的直流充电连接。
相应地，在整车控制器10侧设置了与直流充电相关的输入端口，例如包括直流连接确认输入端口CC2，用于接收指示与外部存在有效的直流充电连接的信号；直流连接控制导引正极输入端口S+和直流连接控制导引负极输入端口S-，用于接收共同地指示直流充电连接状态的信号。结合以上关于直流充电插座所描述的内容可知，整车控制器可以通过端口CC2、S+和S-来判断是否存在可用的直流充电连接。
此外，在整车控制器10侧还设置了辅助电源正极输入端口A+和辅助电源负极输入端口A-，这两个端口被共同地用于接收辅助电源。
进一步地，在整车控制器10侧还设置了与交流充电相关的输入端口，例如包括交流连接确认输入端口CC以及交流连接控制导引CP，其中端口CC被用于接收指示与外部存在有效的交流充电连接的信号，并且端口CP被用于接收指示交流充电连接状态的信号。
在既具有直流充电插座也具有交流充电插座的现有技术中，整车控制器的CC和CP端口将从交流充电插座接收相应的信号。在本实用新型所提供的改进的高压充电架构中不再需要交流充电插座。相应地，可以将整车控制器的CC和CP端口连接到直流充电插座的任何两个与该整车控制器相连接的输出端口。以图4的实施例为例，整车控制器的CC和CP端口可复用直流充电插座上的A+、A-端口（两者的对应关系是可根据实际应用设置，例如CC对应A+,CP对应A-，或反之）。也就是说，当在直流充电插座中提供了交流充电连接时，指示交流充电连接可用性的信号通过直流充电插座上的A+、A-端口向整车控制器10提供，从而省去了对交流充电插座的需求。
如图4所示，整车控制器10的CC端口被连接到直流充电插座上的辅助电源正极输出端口A+，而CP端口被连接到辅助电源负极输出端口A-。在图5所示的另一实施例中，整车控制器10的CC端口可以被连接到直流充电插座上的辅助电源负极输出端口A-，而CP端口被连接到辅助电源正极输出端口A+。
另一方面，可以利用直流充电插座的直流充电输出端口向车辆输入交流电。如图4所示，直流充电插座20还可以包括直流充电正极输出端口DC+以及直流充电负极输出端口DC-。当在直流充电插座中提供了直流充电连接时，端口DC+和DC-可以被共同地用于输出直流电。当在直流充电插座中提供了交流充电连接时，交流电也可通过端口DC+和DC-传送给车辆。
相应地，车载充电机30的交流充电输入端口可以被连接到直流充电插座的直流充电输出端口，从而使得在没有交流充电插座的情况下也可以实现交流慢冲。如图4所示，车载充电机的零线端口N可以被连接到直流充电插座的直流充电正极输出端口DC+，火线端口L可以被连接到直流充电插座的直流充电负极输出端口DC-。在图5所示的另一实施例中，车载充电机的火线端口L可以被连接到直流充电插座的直流充电正极输出端口DC+，零线端口N可以被连接到直流充电插座的直流充电负极输出端口DC-。
为了控制交流输入与直流输入之间的切换，在一些示例中，可以在动力电池包与直流充电插座之间的充电路径上设置开关。如图4所示，分别在直流充电正极输出端口DC+与动力电池包的直流充电正极接收端口DC+的连接上以及在直流充电负极输出端口DC-与动力电池包的直流充电负极接收端口DC-的连接上设置开关60。相应地，在开关60之前将车载充电机的交流充电输入端口（包括火线端口L和零线端口N）连接到直流充电插座的直流充电输出端口，如图4和图5所示。
开关60可以被构造为在整车控制器判断存在可用交流充电的情况下断开，并且在整车控制器判断存在可用直流充电的情况下闭合。在实现中，开关60能够采用本领域中已有或将来待开发的任何使电路连接能够在通断状态之间进行切换的机制。
此外，开关60可以被布置在高压配电单元内，从而更高效地集成高压配电单元PDU的功能。
图4和图5所示的端口可以按照已有的标准来实现。然而，本领域技术人员能够理解，图示的端口仅是示意性的。在任何需要仅通过直流充电插座同时实现直流快充和交流慢充的情况下，可以根据本实用新型所提供的思想对直流充电插座的端口进行复用。
再结合图1与图4来简述一下根据本实用新型示例的用于向车辆充电的充电系统示例性说明。结合图1到图3描述的转换接口是在车辆的外部，而结合图4或结合图5所描述的位于车辆内的车内充电系统是设置在车辆之内。在向车辆充电时，如果是直流充电，则将充电枪直接插入到直流（DC）充电插座20内，进行充电。如果是通过交流电来充电，则是首先将充电枪的插入到转换接头的插入端口1a处，交流电流则经过交流电流接收部1输入到中间部分3，经由其，将电流再输入到电流输出部2的适端口，最后再经由其送入到车内的充电系统。
需要说明的是，在整个用于向车辆充电的充电系统的电路连接中，相同标号的端口之间存在对应关系，例如当转换接口的CC与A+连接而CP与A-连接时，位于车内的充电系统的CC端口也应该与A+端口连接而CP与A-连接。
在电动汽车的充电系统中，可以包括上述转换接头，与转换接头连接的直流充电插座、整车控制器和车载充电机。其中所述整车控制器的与交流充电相关的端口(指示交流充电连接可用性的信号)被连接到直流充电插座的与所述整车控制器连接的输出端口，所述车载充电机的交流充电输入端口被连接到直流充电插座的直流充电输出端口。
对于整车控制器而言，其接收指示交流充电连接可用性的信号的端口(即与交流充电相关的端口)可以复用直流充电插座的端口中的任何两个。以上述表1所示的连接为例，当转换接头的直流充电插头有交流电流输出(即火线端口L1与端口DC+连接，零线端口N与端口DC-连接)时，在车载的直流充电插座中提供了交流充电连接，指示交流充电连接可用性的信号通过直流充电插座上的端口S+以及S-向整车控制器提供，从而省去了对交流充电插座的需求。
虽然已详细地示出并描述了本实用新型的具体实施例以说明本实用新型的原理，但应理解的是，本实用新型可以其它方式实施而不脱离这样的原理。