一种智能低压辅助电源装置和非车载充电机的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种智能低压辅助电源装置和非车载充电机，所述智能低压辅助电源装置包括智能低压辅助电源，其包括电源转换模块，用于将输入的交流电压转化为直流电压；充电机控制器，其包括用于设置所述电源转换模块输出的直流电压的值的电压设置模块，以及用于接收所述电动车中的车辆控制器的通讯信号的通讯模块。本申请的充电机控制器当未接收到车辆控制器的通讯信号时，将智能低压辅助电源的输出设置为与当前不同的直流电压，充电机控制器重新检测其是否接收到车辆控制器的通讯信号，从而使得本申请可以自适应地提供待充电动车中的车辆控制器需要的直流电压，使之正常工作。
【专利说明】
一种智能低压辅助电源装置和非车载充电机
技术领域
[0001]本申请涉及电动车充电领域，尤其涉及一种智能低压辅助电源装置和非车载充电机。
【背景技术】
[0002]电动车作为一种节能环保的绿色出行工具，正在被越来越多的国家和地区所提倡。而电动车由于所用动力源为电能而非通过燃烧汽油等获得，因而在汽油价格日益高昂的今天，电动车也正在被越来越多的用户选择。
[0003]现有技术中，非车载充电机在对电动车充电时，会提供一个低压辅助直流电压给电动车中的车辆控制器，作为其工作电压，车辆控制器接收到此低压辅助直流电压后，才能正常工作，以控制电动车内与充电相关的器件，从而保证非车载充电机对电动车的正常充电。由于电动车类型的不同，其内的车辆控制器需要的工作电压(即低压辅助直流电压)也不同，例如，电动乘用车要求的电压为12V，而电动巴士要求的电压为24V。现有技术中的非车载充电机提供的低压辅助直流电压都是固定的，这就造成了同一个非车载充电机只能给一种类型的电动车充电，不能通用，例如，低压辅助直流电压为12V的非车载充电机只能给上述的电动乘用车这一类要求电压为12V的电动车充电，不能给电动巴士这一类要求电压为24V的电动车充电。
[0004]现有技术中非车载充电机的这个缺点，不仅造成了使用的不便和资源的浪费，同时也是阻碍电动车发展和普及的一个大问题。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本申请提供一种智能低压辅助电源装置和非车载充电机。
[0006]根据本申请的第一方面，本申请提供一种非车载充电机中的智能低压辅助电源装置，包括:
[0007]智能低压辅助电源，包括电源转换模块，用于将输入的交流电压转化为直流电压，以当非车载充电机与待充电动车连接时给待充电动车中的车辆控制器供电；
[0008]充电机控制器，包括电压设置模块，用于设置所述电源转换模块输出的直流电压的值;通讯模块，用于接收所述待充电动车中的车辆控制器的通讯信号，所述通讯模块当未接收到所述通讯信号时，向电压设置模块发送电压切换信号，以使电压设置模块将电源转换模块的输出设置为另一值的直流电压通讯模块重新检测其是否接收到所述通讯信号，所述通讯模块当接收到所述通讯信号时，不向电压设置模块发送电压切换信号。
[0009]根据本申请的第二方面，本申请提供一种非车载充电机，包括:
[0010]AC转DC模块，用于将交流电转换为直流电，以给与所述非车载充电机相连的待充电辆中的电池包进行充电；
[0011 ]上述的智能低压辅助电源装置。
[0012]本申请的有益效果是:
[0013]本申请根据非车载充电机中的充电机控制器当未接收到待充电动车中的车辆控制器的通讯信号时，将智能低压辅助电源的输出设置为与当前不同的直流电压，充电机控制器重新检测其是否接收到待充电的电动车中的车辆控制器的通讯信号，从而使得本申请可以自适应地提供待充电动车中的车辆控制器需要的直流电压，使之正常工作，因此，应用本申请后，同一个非车载充电机可以自适应不同类型的电动车，为不同类型的电动车充电，不仅使用起来方便，同时也大大节约了社会资本，极大地推动了电动车的发展和普及。
【附图说明】
[0014]图1为本申请一实施例中充电插头与充电插座的线路示意图；
[0015]图2为本申请一种实施例中非车载充电机与电动车的结构示意图；
[0016]图3为本申请另一种实施例中非车载充电机与电动车的结构示意图；
[0017]图4为本申请又一种实施例中非车载充电机与电动车的结构示意图；
[0018]图5为本申请一实施例中非车载充电机中的智能低压辅助电源的方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面通过【具体实施方式】结合附图对本申请作进一步详细说明。
[0020]非车载充电机在给电动车充电时，一般是将充电枪插入到电动车的枪槽中，使充电枪中包含的充电插头插入到枪槽中包含的充电插座当中。请参照图1，非车载充电机的充电插头10与电动车的充电插座10’中的各线路关系。充电插头10中的脚1、2为充电功率接口，非车载充电机通过脚1、2输出直流电，给电动车中的电池包充电，相应地，电池包通过充电插头10的脚I’、2’接收直流电；充电插头10脚4、5为通讯接口，充电插座10’的脚4’、5’也为通讯接口，非车载充电机与电动车通过脚4、5和脚4 ’、5 ’进行通信，在一实施例中，通讯标准为CAN通讯标准;充电插头10脚6、7为充电连接确认接口，充电插座10’的脚4’、5’也为充电连接确认接口；充电插头10脚8、9为低压辅助电源供电接口，充电插座10’的脚8’、9’也为低压辅助电源接收接口。
[0021]非车载充电机接入交流电网(如市电网)后，其可以通过充电功率接口即脚1、2提供一个充电直流电，以及通过低压辅助电源供电接口即脚8、9提供一个恒压的辅助直流电。当非车载充电机的充电插头10插入电动车的充电插座10’时，通过充电连接确认接口即脚
6、7、6 ’、7 ’的配合，非车载充电机可以检测出是否与电动车完成连接，当确认与电动车完成连接后，非车载充电机通过低压辅助电源供电接口即脚8、9为电动车中的车辆控制器提供工作电压，车辆控制器通过低压辅助电源接收接口即脚8’、9’接收此工作电压；电辆控制器检测从脚8’、9’获得的工作电压是否符合其要求的工作电压，确认符合后，才通过通讯接口即脚4’、5’、4、5与非车载充电机进行通讯;车辆控制器与非车载充电机完成通讯对接后，非车载充电机完成自检，开始控制相关的充电器件通过充电功率接口脚1、2提供用于为电动车的电池包充电的直流电；同时，车辆控制器控制电动车相关的充电器件如开关导通，使电池组可以通过脚I’、2’接收到用于充电的直流电；当电辆控制器检测从脚8’、9’获得的工作电压不符合其要求的工作电压，则车辆控制器由于没有工作电压，不能正常工作，不能通过通讯接口即脚4’、5’、4、5与非车载充电机进行通讯，也不能控制电动车相关的充电器件如开关导通，从而电池组也不能接收到用于充电的直流电。
[0022]因此，只有电动车中的车辆控制器接收到符合其要求的工作电压后，整个充电过程才能正常进行。
[0023]本申请利用电动车中的车辆控制器“在接收到符合其要求的工作电压后，会通过通讯接口与非车载充电机进行通讯，接收到不符合其要求的工作电压，不会通过通讯接口与非车载充电机进行通讯”的这种特性，提出一种智能低压辅助电源装置、方法和非车载充电机，非车载充电机初始提供一个低压辅助电压给车辆控制器作为工作电压，若能接收到车辆控制器通过通讯接口返回的信号，则说明提供的工作电压即为车辆控制器要求的工作电压;若不能接收到车辆控制器通过通讯接口返回的信号，则说明提供的工作电压不符合车辆控制器的要求，那么非车载充电机可以提供另一电压值的低压辅助电压给车辆控制器，直到接收到车辆控制器通过通讯接口返回的信号，就不再改变低压辅助电压的电压值。
[0024]实施例一:
[0025]请参照图2，本实施提出了一种非车载充电机，其包括AC转DC模块40和智能低压辅助电源装置，下面分别说明。
[0026]AC转DC模块40用于将交流电转换为直流电。在一实施例中，AC转DC模块40的输入端接市电，输出端接到充电插头1的脚1、2。
[0027]智能低压辅助电源装置包括智能低压辅助电源20和充电机控制器30。下面结合图2和图3进行说明。
[0028]智能低压辅助电源20包括电源转换模块21;电源转换模块21用于将输入的交流电压转化为直流电压，以当非车载充电机与待充电的电动车连接时给电动车中的车辆控制器50供电。在一实施例中，电源转换模块21的输入端接入市电的电网，输出端接到充电插头1的低压辅助电源供电接口即脚8、9。
[0029]充电机控制器30包括电压设置模块31和通讯模块33，其中通讯模块33通过向电压设置模块31发送电压切换信号来控制电压设置模块31，下面具体说明。
[0030]电压设置模块31用于设置电源转换模块21输出的直流电压的值。在一实施例中，电压设置模块31预设有从低到高若干等级的电压设置值，等级越高的电压设置值，其值越大；电压设置模块31初始时将电源转换模块21输出的直流电压设置为最低等级的电压设置值，这样当工作电压不匹配时，可以保护车辆控制器50，不会使车辆控制器50因为过压而损坏。初始之后，电压设置模块31当接收到通讯模块33发送的电压切换信号时，将电源转换模块21输出的直流电压设置为比当前等级高一等级的电压设置值。在一实施例中，电压设置模块31将电源转换模块21输出的直流电压从当前等级的电压设置值设置为高一等级的电压设置值时，是将电源转换模块21输出的直流电压从当前等级的电压设置值逐步提高到高一等级的电压设置值，或者，也可以是将电源转换模块21输出的直流电压从当前等级的电压设置值一步提高到高一等级的电压设置值;前者是逐渐提高到高一等级的电压设置值，后者是瞬间提高到高一等级的电压设置值，因此前者的做法更安全，对车辆控制器50起到保护作用，后者的做法更快速。在一实施例中，电压设置模块31预设有值为12V的第一等级的电压设置值和值为24V的第二等级的电压设置值。
[0031]通讯模块33用于接收车辆控制器50的通讯信号，通讯模块33当未接收到车辆控制器50发送的通讯信号时，向电压设置模块31发送电压切换信号，以使电压设置模块31将电源转换模块21的输出设置为另一值的直流电压，通讯模块33重新检测其是否接收到车辆控制器50发送的通讯信号;通讯模块33当接收到车辆控制器50发送的通讯信号时，不向电压设置模块21发送电压切换信号，因此电压设置模块21的输出电压稳定在当前的输出电压值。在一实施例中，通讯模块33是通过充电插头10的通讯接口即脚4、5，来接收车辆控制器50通过充电插座的通讯接口即脚4’、5’发送过来的通讯信号。
[0032]另外，在一实施例中，电压设置模块31还设置有若干标准电压值，当通讯模块33接收到通讯信号后，向电压设置模块31发送电压自检信号，电压设置模块31接收到电压自检信号后，检测当前设置的电压值是否为一标准电压值，若不是，则电压设置模块31设置电源转换模块21的输出电压继续提升，直到某一标准电压值为止。例如，电压设置模块31预设的从低到高若干等级的电压设置值分别为12V、18V和24V。目前的车辆控制器50的标准电压为12V和24V，则电压设置模块31还设置一值为24V的标准电压值。需要说明的是，目前标准电压为24V的车辆控制器50，实际上在18V时就可以工作，只是状态不稳定。因为，为了保证器件案件，最好让其工作在标准电压下。当电压设置模块31还设置有若干标准电压值时，可以解决这个问题。比如，在电压设置模块31设置电源转换模块21为18V时，通讯模块33可以接收到车辆控制器50发送的通讯信号，此时电压设置模块31还会检测当前设置的电压值是否为一标准电压值，当前为18V，不是标准电压值，因此，电压设置模块31会设置电源转换模块21的输出电压继续提升，直到输出电压为24V这一标准电压值为止。
[0033]下面对本实施例的非车载充电机和智能低压辅助电源装置的工作过程进行说明。
[0034]非车载充电机在对电动车进行充电前，需要完成非车载充电机的自检测:当非车载充电机接入交流电网后，充电机控制器30将智能低压辅助电源20设置一个较低的直流电压，具体地，是通过电压设置模块31将电源转换模块21输出的直流电压设置为最低等级的电压设置值。当非车载充电机的充电枪接入到电动车时，此时非车载充电机与电动车通过充电插头10和充电插座10’的配合而进行电连接。充电机控制器30通过充电连接确认接口接收信号，检测其与电动车是否完成连接。两者完成连接后，车辆控制器50通过低压辅助电源接收接口获得电源转换模块21输出的直流电压。车辆控制器50检测低压辅助电源接收接口的电压是否符合其自身的要求，确认符合后，就开始通过通讯接口与充电机控制器30进行通讯，充电机控制器30中的通讯模块33接收到车辆控制器50通过通讯接口发送的信号后，非车载充电机的自检结束;若确认不符合，则车辆控制器50不会通过通讯接口与充电机控制器30进行通讯，从而充电机控制器30的通讯模块33也接收不到车辆控制器50通过通讯接口发送的信号，这时，由于通讯模块33未从通讯接口接收到信号，因而向电压设置模块31发送电压切换信号，电压设置模块31接收到电压切换信号后，将电源转换模块21的输出设置为另一值的直流电压，比如，可以将电源转换模块21输出的直流电压从当前等级的电压设置值设置为高一等级的电压设置值，这时车辆控制器50就又会重新检测低压辅助电耗接收接口的电压是否符合其自身的要求，如果此时确认符合后，通讯模块33就可以从通讯接口接收到信号，从而非车载充电机的自检测结束，如果车辆控制器50的检测结果还是不符合其自身的工作电压要求，则通讯模块33还是不能从通讯接口接收到信号，因而又向电压设置模块31发送电压切换信号，以将电源转换模块21输出的直流电压从当前等级的电压设置值设置为高一等级的电压设置值，如此，直到通讯模块33从通讯接口接收到信号，非车载充电机自检测才结束。
[0035]需要说明的是，在一实施例中，充电机控制器30是非车载充电机的控制模块，负责非车载充电机内部AC转DC模块40的控制，以及现有技术中其他常规功能的控制，在现不再赘述。而车辆控制器50是电动车的控制模块，负责控制与电动车内与充电相关的器件，比如当车辆控制器50确认接收到符合要求的工作电压后，导通第二开关模块K2，使电池包60能够获得AC转DC模块40提供的用于充电的直流电，电池包60是电动车的电池组件，电动车的支力存贮单元。
[0036]实施例二
[0037]本实施例提供出的智能低压辅助电源装置和非车载充电机，是在在实施例一的基础上改进的，下面具体说明。
[0038]请参考图4，本实施中，智能低压辅助电源装置还包括第一开关模块Kl，第一开关模块Kl用于当非车载充电机与电动车连接时，导通和断开电源转换模块21与车辆控制器50之间的电连接，第一开关模块Kl可以集成于智能低压辅助电源20中。相应地，充电机控制器还包括开关控制模块35，其用于控制第一开关模块Kl的导通和断开。在一实施例中，当充电机控制器30检测其与电动车完成连接后，将开关模块Kl导通。
[0039]在一实施例中，智能低压辅助电源20还包括电流反馈模块23，其用于检测电源转换模块21的输入或输出电流，并发送反馈信号。在一实施例中，反馈信号包含了电源转换模块21输出电流的信息。相应地，充电机控制器30还包括异常判断模块37，其用于根据电流反馈模块23发送的反馈信号，判断与电源转换模块21相连的车辆控制器50的状态，当判断车辆控制器50为异常状态时，向开关控制模块35发送信号，以使开关控制模块35控制第一开关模块Kl断开。在一实施例中，上述异常状态为短路异常，即车辆控制器50发生了短路。
[0040]在一实施例中，充电机控制器30还包括时间监测模块39，其预设有一时间范围，当监测到通讯模块33未在预设的时间范围内从通讯接口处接收到通讯信号，则通知通讯模块33发送电压切换信号给电压设置模块31。
[0041 ] 实施例三
[0042]本实施例提出了一种非车载充电机中的智能低压辅助电源的方法，其中，非车载充电机包括充电机控制器30和智能低压辅助电源20。
[0043I请参考图5，本方法包括以下步骤:
[0044]步骤Sll、充电机控制器30设置智能低压辅助电源20的输出直流电压的值，其中非车载充电机接入交流电网中。在一实施例中，充电机控制器30预设有从低到高若干等级的电压设置值，等级越高的电压设置值，其值越大;充电机控制器30初始时将智能低压辅助电源20输出的直流电压设置为最低等级的电压设置值，当未接收到车辆控制器50发送的通讯信号时，将智能低压辅助电源20输出的直流电压设置为比当前等级高一等级的电压设置值;充电机控制器30将智能低压辅助电源21输出的直流电压从当前等级的电压设置值设置为高一等级的电压设置值时，是将智能低压辅助电源20输出的直流电压从当前等级的电压设置值逐步提高到高一等级的电压设置值，或者，是将电源转换模块20输出的直流电压从当前等级的电压设置值一步提高到高一等级的电压设置值。在一实施例中，充电机控制器30预设有值为12V的第一等级的电压设置值和值为24V的第二等级的电压设置值。
[0045]步骤S13、充电机控制器30检测到非车载充电机与电动车完成连接后，将智能低压辅助电源20与电动车的车辆控制器50之间的电路导通，以使智能低压辅助电源20给车辆控制器50供电。
[0046]步骤S15、充电机控制器30检测在一预设的时间范围内是否接收到车辆控制器50的通讯信号；当充电机控制器30在一预设的时间范围内未接收到车辆控制器50的通讯信号，则进行步骤S17 ;当充电机控制器30当接收到车辆控制器50发送的通讯信号时，进行步骤 SI 9 0
[0047]步骤S17、将智能低压辅助电源20的输出设置为另一值的直流电压，并重新进行步骤S15。在一实施例中，初始时，充电机控制器30是从充电机控制器30将智能低压辅助电源20与电动车的车辆控制器50之间的电路导通时算起，在上述预设的时间范围内是否接收到车辆控制器50发送的通讯信号，当充电控制器30将智能低压辅助电源20的输出设置为另一值的直流电压后，又以此时为起点，重新计算，检测充电机控制器30在上述预设的时间范围内是否接收到车辆控制器50的通讯信号。
[0048]步骤S19，结束。此时充电机控制器30不会改变智能低压辅助电源20的当前输出，因而智能低压辅助电源20的输出稳定在当前电压值。
[0049]在一实施例中，本实施例的方法还包括以下步骤:充电机控制器30检测智能低压辅助电源20的输入或输出电流，以判断与智能低压辅助电源电连接的车辆控制器50的状态，当判断车辆控制器50为异常状态时，断开智能低压辅助电源20与车辆控制器50之间的电连接。在一实施例中，上述异常状态为短路异常，即车辆控制器50发生了短路。
[0050]以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
【主权项】
1.一种智能低压辅助电源装置，其设置于非车载充电机中，其特征在于，包括: 智能低压辅助电源，包括电源转换模块，用于将输入的交流电压转化为直流电压，以当非车载充电机与待充电动车连接时给待充电动车中的车辆控制器供电； 充电机控制器，包括电压设置模块，用于设置所述电源转换模块输出的直流电压的值；通讯模块，用于接收所述待充电动车中的车辆控制器的通讯信号，所述通讯模块当未接收到所述通讯信号时，向电压设置模块发送电压切换信号，以使电压设置模块将电源转换模块的输出设置为另一值的直流电压，通讯模块重新检测其是否接收到所述通讯信号；当所述通讯模块当接收到所述通讯信号时，不向电压设置模块发送电压切换信号。2.如权利要求1所述的智能低压辅助电源装置，其特征在于，所述电压设置模块预设有从低到高若干等级的电压设置值，等级越高的电压设置值，其值越大；电压设置模块初始时将所述电源转换模块输出的直流电压设置为最低等级的电压设置值，当接收到所述电压切换信号时，将所述电源转换模块输出的直流电压设置为比当前等级高一等级的电压设置值;所述电压设置模块将电源转换模块输出的直流电压从当前等级的电压设置值设置为高一等级的电压设置值时，是将电源转换模块输出的直流电压从当前等级的电压设置值逐步提高到高一等级的电压设置值，或者，是将电源转换模块输出的直流电压从当前等级的电压设置值一步提高到高一等级的电压设置值。3.如权利要求1或2所述的智能低压辅助电源装置，其特征在于: 所述智能低压辅助电源装置还包括第一开关模块，用于当所述非车载充电机与待充电动车连接时，导通和断开所述电源转换模块与所述车辆控制器之间的电连接;所述充电机控制器还包括开关控制模块，用于控制所述第一开关模块的导通和断开； 所述智能低压辅助电源还包括电流反馈模块，用于检测所述电源转换模块的输入或输出电流，并发送反馈信号； 所述充电机控制器还包括异常判断模块，用于根据所述反馈信号，判断与电源转换模块相连的车辆控制器的状态，当判断所述车辆控制器为异常状态时，向开关控制模块发送信号，以使开关控制模块控制第一开关模块断开。4.如权利要求2所述的智能低压辅助电源装置，其特征在于，所述电压设置模块还设置有若干标准电压值，当所述通讯模块接收到所述通讯信号后，向所述电压设置模块发送电压自检信号，所述电压设置模块接收到电压自检信号后，检测当前设置的电压值是否为一标准电压值，若不是，则电压设置模块设置所述电源转换模块的输出电压继续提升，直到某一标准电压值为止。5.如权利要求1所述的智能低压辅助电源装置，其特征在于，所述充电机控制器还包括时间监测模块，所述时间监测模块预设有一时间范围，当监测到通讯模块未在所述时间范围内接收到所述通讯信号，则通知所述通讯模块发送所述电压切换信号。6.—种非车载充电机，包括AC转DC模块，用于将交流电转换为直流电，以给与所述非车载充电机相连的待充电辆中的电池包进行充电；其特征在于，还包括如权利要求1至5中任一项所述的智能低压辅助电源装置。
【文档编号】H01M10/44GK205429836SQ201521071569
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月21日
【发明人】戴国峰
【申请人】深圳驿普乐氏科技有限公司