一种新型电动汽车万能充电管理机制的制作方法

本发明涉及电动汽车充电领域，具体涉及一种新型电动汽车万能充电管理机制。

背景技术：

随着日益增长的环保要求以及电动汽车技术的高速发展，电动汽车的使用频率的越来越高，因此需要为电动汽车准备足量的充电桩。但不是每家每户都装有私人充电桩，因此，公共充电桩至关重要。

市面上公共的电动汽车充电桩有交流充电桩和直流充电桩两种，而电动汽车要想兼容两种充电桩，则需要设置两路充电接口，一路充电接口用作交流充电，另一路充电接口用作直流充电，不仅使用麻烦且浪费车内空间及接口成本。

中国专利申请号201410338198.4公开了一种电动汽车交直流充电系统和电动汽车交直流充电方法，以解决现有技术中为选择不同充电方式造成的浪费公共资源以及提高产品成本的技术问题。该方案中的交直流充电系统虽然也只设有一个充电接口，但包换两道充电回路，这增加了车内的空间使用。且该方案中的汽车内受电管理模块还需要和充电桩的充电管理模块相配合,使得电动汽车充电的适配性更低。同时，上述方案与本方案的管理策略也是为了达到不同的技术效果而创造的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型电动汽车万能充电管理机制，通过设置交直流充电桩辨别电路来分辨充电桩是交流充电桩还是直流充电桩，并设置两路充电通路共用一个充电接口，再通过功率开关模块选择控制两路充电通路的通断，实现了单接口兼容交直流充电，两路充电通路一路导通另一路关闭也确保安全。

一种新型电动汽车万能充电管理机制，其特征在于，包括：万能充电系统和充电管理机制，所述万能充电系统包括动力电池、交直流充电桩辨别电路、功率开关模块、车载充电模块和充电桩；

所述动力电池与充电桩之间共有两路充电通路，一路为直流路，动力电池通过功率开关模块直接与充电桩相连；

另一路为交流路，动力电池依次通过车载充电模块、功率开关模块与充电桩相连；

所述交直流充电桩辨别电路连接在功率开关模块上；

所述功率开关模块中包括第一功率开关管和第二功率开关管，所述第一功率开关管直接与交直流充电桩辨别电路连通，第一功率开关管用于控制直流路的通断，所述第二功率开关管通过非门与交直流充电桩辨别电路连通，第二功率开关管用于控制交流路的通断；

所述充电管理机制包括如下步骤：

步骤一：当电动汽车接入充电桩进行充电时，先进行预先判断，包括判断充电枪与接口是否接触正常以及万能充电系统是否准备完成；

步骤二：判断都准备完成后，交直流充电桩辨别电路对充电桩的特性电压进行识别，判断充电桩是通过交流电充电还是直流电充电，交直流充电桩辨别电路识别出结果后触发信号给功率开关模块；

步骤三：功率开关模块接收到触发信号后，根据交直流充电桩辨别电路的判断结果来选择控制直流路或交流路的通断；

若充电桩是通过直流电充电，则功率开关模块导通直流路并关断交流路；

若充电5是通过交流电充电，则功率开关模块导通交流路并关断直流路；

步骤四：充电完成后，充电桩先断电，功率开关模块再断开，最后才能移除充电枪。

优选的，所述交直流充电桩辨别电路中还包括供电线路接入处理电路，用于通过供电线路与充电桩连接。

优选的，所述第一功率开关管和第二功率开关管包括但不仅限于sic和igbt。

优选的，所述步骤二中，在交直流充电桩辨别电路触发信号给功率开关模块之前，功率开关模块始终关断，直流路和交流路都不导通。

优选的，所述步骤三中，若充电桩是通过直流电充电，则交直流充电桩辨别电路输出高电平信号给功率开关模块，高电平信号直接传输给第一功率开关管，第一功率开关管接收后导通，而高电平信号通过非门变成低电平信号再传输给第二功率开关管，第二功率开关管继续关断；

若充电桩是通过交流电充电，则交直流充电桩辨别电路输出低电平信号给功率开关模块，低电平信号直接传输给第一功率开关管，第一功率开关管接收后关断，而低电平信号通过非门变成高电平信号再传输给第二功率开关管，第二功率开关管接收后导通。

优选的，所述直流路与交流路之间设有互锁机制，当其中一路导通时，另一路必然关断。

本发明的优点在于：通过设置交直流充电桩辨别电路来分辨充电桩是交流充电桩还是直流充电桩，并设置两路充电通路共用一个充电接口，再通过功率开关模块选择控制两路充电通路的通断，实现了单接口兼容交直流充电，两路充电通路一路导通另一路关闭也确保安全。

附图说明

图1为本发明的系统原理图；

图2为本发明系统中功率开关模块内部结构示意图；

图3为本发明的管理机制流程图；

其中，1、动力电池，2、交直流充电桩辨别电路，2-1、供电线路接入处理电路，3、功率开关模块，3-1、第一功率开关管，3-2、非门，3-3、第二功率开关管，4、车载充电模块，5、充电桩。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图3所示，一种新型电动汽车万能充电管理机制，包括万能充电系统和充电管理机制，所述万能充电系统包括动力电池1、交直流充电桩辨别电路2、功率开关模块3、车载充电模块4和充电桩5；动力电池1、交直流充电桩辨别电路2、功率开关模块3和车载充电模块4为电动汽车内部装置，充电桩5为外部设备，充电桩5的充电枪插入充电接口后，充电桩5与功率开关模块3连接。

所述动力电池1与充电桩5之间共有两路充电通路，一路为直流路，动力电池1通过功率开关模块3直接与充电桩5相连；充电桩5为直流充电桩时，通过直流路直接为动力电池1充电。

另一路为交流路，动力电池1依次通过车载充电模块4、功率开关模块3与充电桩5相连；充电桩5为交流充电桩时，通过交流路经过车载充电模块4为动力电池1充电。

所述交直流充电桩辨别电路2连接在功率开关模块3上；

所述功率开关模块3中包括第一功率开关管3-1和第二功率开关管3-3，所述第一功率开关管3-1直接与交直流充电桩辨别电路2连通，第一功率开关管3-1用于控制直流路的通断，所述第二功率开关管3-3通过非门3-2与交直流充电桩辨别电路2连通，第二功率开关管3-3用于控制交流路的通断；第二功率开关管3-3连接有非门3-2，因此第一功率开关管3-1和第二功率开关管3-3的开关状态必然相反，一个导通时另一个必然关断。

所述充电管理机制包括如下步骤：

步骤一：当电动汽车接入充电桩5进行充电时，先进行预先判断，包括判断充电枪与接口是否正常和判断万能充电系统是否准备完成；

步骤二：判断通过后，交直流充电桩辨别电路2对充电桩5的特性电压进行识别，判断充电桩5是通过交流电充电还是通过直流电充电，交直流充电桩辨别电路2识别出结果后触发信号给功率开关模块3；

步骤三：功率开关模块3接收到触发信号后，根据交直流充电桩辨别电路2的判断结果选择控制直流路或交流路的通断；

若充电桩5是通过直流电充电，则功率开关模块3导通直流路并关断交流路；

若充电桩5是通过交流电充电，则功率开关模块3导通交流路并关断直流路；

步骤四：充电完成后，充电桩5先断电，功率开关模块3再断开，最后才能移除充电枪。当充电枪插入电动汽车充电接口后，万能充电系统自动激活，开始准备，功率开关模块3与充电桩5接通，交直流充电桩辨别电路2开始识别充电桩5类型，并根据识别结果发送高、低电平信号给功率开关模块3，开关模块3在接收到信号之前一直保持关断状态，直流路和交流路都断开。

所述交直流充电桩辨别电路2中还包括供电线路接入处理电路2-1，用于通过供电线路与充电桩5连接。供电线路接入处理电路2-1通过功率开关模块3与充电桩5相连。

所述第一功率开关管3-1和第二功率开关管3-3包括但不仅限于sic和igbt。优选igbt，稳定安全。

所述步骤二中，在交直流充电桩辨别电路2触发信号给功率开关模块3之前，功率开关模块3始终关断，直流路和交流路都不导通。上述操作为了确保安全，防止接入错误回路。

所述步骤三中，若充电桩5是通过直流电充电，则交直流充电桩辨别电路2输出高电平信号给功率开关模块3，高电平信号直接传输给第一功率开关管3-1，第一功率开关管3-1接收后导通，而高电平信号通过非门3-2变成低电平信号再传输给第二功率开关管3-3，第二功率开关管3-3继续关断；

若充电桩5是通过交流电充电，则交直流充电桩辨别电路2输出低电平信号给功率开关模块3，低电平信号直接传输给第一功率开关管3-1，第一功率开关管3-1接收后关断，而低电平信号通过非门3-2变成高电平信号再传输给第二功率开关管3-3，第二功率开关管3-3接收后导通。第二功率开关管3-3连接有非门3-2，因此第一功率开关管3-1和第二功率开关管3-3的开关状态必然相反，一个导通时另一个必然关断，实现互锁机制，确保安全。

所述直流路与交流路之间设有互锁机制，当其中一路导通时，另一路必然关断。确保安全，防止接入错误充电通路。

具体实施方式及原理：

电动汽车进行充电时，当充电枪插入电动汽车充电接口后，万能充电系统自动激活，开始准备；

首先进行预先判断，包括判断充电枪与接口是否正常和判断万能充电系统是否准备完成，都准备完成后，交直流充电桩辨别电路2开始对充电桩5的特性电压进行识别，判断充电桩5是通过交流电充电还是通过直流电充电，在此过程中功率开关模块3一直保持关断状态，直流路和交流路都断开。

若交直流充电桩辨别电路2判断充电桩5是通过直流电充电，则交直流充电桩辨别电路2触发高电平信号给功率开关模块3，高电平信号直接传输给第一功率开关管3-1，第一功率开关管3-1接收后导通，而高电平信号通过非门3-2变成低电平信号再传输给第二功率开关管3-3，第二功率开关管3-3继续关断，因此，功率开关模块3导通直流路并继续关断交流路，进行直流电充电；

若交直流充电桩辨别电路2判断充电桩5是通过交流电充电，则交直流充电桩辨别电路2输出低电平信号给功率开关模块3，低电平信号直接传输给第一功率开关管3-1，第一功率开关管3-1接收后关断，而低电平信号通过非门3-2变成高电平信号再传输给第二功率开关管3-3，第二功率开关管3-3接收后导通，因此，功率开关模块3导通交流路并继续关断直流路，进行交流电充电。

充电完成后，充电桩5先断电，充电桩5断电后，功率开关模块3自动断开，第一功率开关管3-1和第二功率开关管3-3都复位到断开状态，最后移除充电枪。

基于上述，本发明通过设置交直流充电桩辨别电路来分辨充电桩是交流充电桩还是直流充电桩，并设置两路充电通路共用一个充电接口，再通过功率开关模块选择控制两路充电通路的通断，实现了单接口兼容交直流充电，两路充电通路一路导通另一路关闭也确保安全。

由技术常识可知，本发明可以通过其它不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。