电动汽车通信控制装置和电动车辆的制作方法

1.本实用新型涉及电动汽车的技术领域，尤其是涉及一种电动汽车通信控制装置和电动车辆。


背景技术：

2.在全球环保力度不断加大的总趋势下，电动汽车的发展已经取得了极大的成就，但由于全球各地充电标准不统一，进而严重影响了电动汽车的流通性。例如，欧洲地区使用din70121作为电动汽车直流充电的标准，日本地区使用chademo作为电动汽车直流充电的标准，中国使用gbt27930作为电动汽车直流充电的标准。那么一辆在中国本土设计研发的电动汽车，如果要出口到欧洲，则需要全新开发充电系统来适配欧洲标准的充电桩，如果要出口到日本，则需要再次全新开发充电系统来适配日本标准的充电桩，否则电动汽车贩卖到当地是无法在充电桩上充电的。全新开发充电系统周期较长，且成本较高，因此在一定程度上限制了电动汽车的流通性。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种电动汽车通信控制装置和电动车辆，以缓解了电动汽车的全球流通性差的技术问题。
4.第一方面，本实用新型提供一种电动汽车通信控制装置，包括：对外接口、接口检测模块、中央处理器、充电标准适配模块和通信模块；
5.所述对外接口分别与所述接口检测模块、所述充电标准适配模块和所述通信模块相连接；所述中央处理器分别与所述接口检测模块、所述充电标准适配模块和所述通信模块相连接；
6.所述接口检测模块检测所述对外接口接入的目标充电标准信号，并将所述目标充电标准信号发送至所述中央处理器；
7.所述中央处理器基于所述目标充电标准信号确定目标调用信号，并将所述目标调用信号发送至所述充电标准适配模块；
8.所述充电标准适配模块基于所述目标调用信号确定充电桩所支持的目标充电标准，以使所述中央处理器基于所述目标充电标准通过所述通信模块和/或所述接口检测模块与所述充电桩建立通信连接。
9.在可选的实施方式中，所述充电标准适配模块监测电动汽车的充电状态，并将监测到的充电状态信号发送至所述中央处理器；
10.所述中央处理器基于所述充电状态信号发送指示信号至充电指示装置，以使所述充电指示装置基于所述指示信号指示所述电动汽车的充电状态。
11.在可选的实施方式中，所述接口检测模块接收所述充电桩通过所述对外接口发送的紧急充电停止信号，并将所述紧急充电停止信号发送至所述中央处理器；
12.所述中央处理器基于所述紧急充电停止信号断开所述通信模块和/或所述接口检
测模块与所述充电桩的通信连接。
13.在可选的实施方式中，所述电动汽车通信控制装置还包括：枪锁控制模块；所述枪锁控制模块分别与所述对外接口和所述中央处理器相连接；
14.所述中央处理器基于所述充电状态信号发送目标控制信号至所述枪锁控制模块；其中，所述目标控制信号包括以下其中一种信号：解锁信号，锁定信号；
15.所述枪锁控制模块基于所述目标控制号通过所述对外接口对充电枪进行锁定或解锁。
16.在可选的实施方式中，所述电动汽车通信控制装置还包括：枪座温度检测模块；所述枪座温度检测模块分别与所述对外接口和所述中央处理器相连接；
17.所述枪座温度检测模块通过所述对外接口对充电插座进行温度检测，并将检测到的目标温度信号发送至所述中央处理器；
18.所述中央处理器基于所述目标温度信号确定所述充电插座的当前温度。
19.在可选的实施方式中，所述电动汽车通信控制装置还包括：唤醒模块；所述唤醒模块分别与所述对外接口和所述中央处理器相连接；
20.所述唤醒模块在接收到唤醒信号时，发送唤醒指令至所述中央处理器，以使所述中央处理器工作在唤醒状态下；其中，所述唤醒信号包括：目标充电标准信号和电源信号。
21.在可选的实施方式中，所述电动汽车通信控制装置还包括：存储模块；
22.所述存储模块与所述中央处理器相连接，存储充电数据。
23.在可选的实施方式中，所述通信模块包括：can模块和lin模块。
24.在可选的实施方式中，所述充电指示装置包括：通信指示灯。
25.第二方面，本实用新型提供一种电动车辆，所述电动车辆应用上述前述实施方式中任一项所述的电动汽车通信控制装置。
26.本实用新型提供的电动汽车通信控制装置，包括：对外接口、接口检测模块、中央处理器、充电标准适配模块和通信模块；所述对外接口分别与所述接口检测模块、所述充电标准适配模块和所述通信模块相连接；所述中央处理器分别与所述接口检测模块、所述充电标准适配模块和所述通信模块相连接；所述接口检测模块检测所述对外接口接入的目标充电标准信号，并将所述目标充电标准信号发送至所述中央处理器；所述中央处理器基于所述目标充电标准信号确定目标调用信号，并将所述目标调用信号发送至所述充电标准适配模块；所述充电标准适配模块基于所述目标调用信号确定充电桩所支持的目标充电标准，以使所述中央处理器基于所述目标充电标准通过所述通信模块和/或所述接口检测模块与所述充电桩建立通信连接。
27.本实用新型实施例提供的电动汽车通信控制装置，预先将全球各地区充电标准集成到充电标准适配模块上，接口检测模块将检测到的目标充电标准信号发送至中央处理器之后，中央处理器即可调用充电标准适配模块上相应的目标充电标准，进而基于目标充电标准通过通信模块和/或接口检测模块实现电动汽车与充电桩的握手通信，也即，本实用新型提供的电动汽车通信控制装置可适配全球所有地区的充电桩，无需为每种充电标准分别开发充电系统，实现了一套充电系统适配全球所有地区充电桩，即降低了电动汽车的充电系统开发成本，又扩大了电动汽车的流通性。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本实用新型实施例提供的一种电动汽车通信控制装置的系统框图；
30.图2为本实用新型实施例提供的一种可选的对外接口的管脚示意图；
31.图3为本实用新型实施例提供的一种可选的电动汽车通信控制装置的系统框图；
32.图4为本实用新型实施例提供的一种电动车辆充电线路示意图。
33.图标：100
‑
电动汽车通信控制装置；200
‑
充电桩；300
‑
电池管理系统；400
‑
车载充电器；500
‑
电池；10
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对外接口；20
‑
接口检测模块；30
‑
中央处理器；40
‑
充电标准适配模块；50
‑
通信模块；60
‑
枪锁控制模块；70
‑
枪座温度检测模块；80
‑
唤醒模块。
具体实施方式
34.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
35.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
37.在全球环保力度不断加大的总趋势下，电动汽车时代的到来应不可逆转，然而，目前电动汽车的发展仍面临很多问题，例如，全球各地充电标准不统一，欧洲正在使用德国汽车工业协会的充电标准din70121作为电动汽车直流充电的标准，iec国际电工委员会正在大力推广iec15118作为电动汽车交直流充电的标准，北美地区正在使用saej2847作为电动汽车直流充电的标准，日本地区正在使用chademo作为电动汽车直流充电的标准，中国正在使用gbt27930作为电动汽车直流充电的标准，再加上全球都在使用的交流充电标准iec61851，目前来看全球至少有6种充电标准在使用。
38.全球各地充电标准的不统一极大的影响了全球电动汽车的流通性，更影响电动汽车的长远发展，因为一辆在中国本土设计研发的电动汽车，如果要出口到欧洲，则需要全新开发充电系统来适配欧洲标准的充电桩，如果要出口到日本，则需要再次全新开发充电系统来适配日本标准的充电桩，否则由于各地充电桩标准不兼容，电动汽车贩卖到当地是无法在充电桩上充电的。全新开发充电系统周期较长，且成本较高，因此在一定程度上限制了电动汽车的流通性。有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种电动汽车通信控制装置，用以缓解上文中所提出的技术问题。
39.实施例一
40.图1为本实用新型实施例提供的一种电动汽车通信控制装置的系统框图，如图1所示，该电动汽车通信控制装置包括：对外接口10、接口检测模块20、中央处理器30、充电标准适配模块40和通信模块50。
41.对外接口10分别与接口检测模块20、充电标准适配模块40和通信模块50相连接；中央处理器30分别与接口检测模块20、充电标准适配模块40和通信模块50相连接。
42.接口检测模块20检测对外接口10接入的目标充电标准信号，并将目标充电标准信号发送至中央处理器30。
43.中央处理器30基于目标充电标准信号确定目标调用信号，并将目标调用信号发送至充电标准适配模块40。
44.充电标准适配模块40基于目标调用信号确定充电桩所支持的目标充电标准，以使中央处理器30基于目标充电标准通过通信模块50和/或接口检测模块20与充电桩建立通信连接。
45.具体的，本实用新型实施例提供的电动汽车通信控制装置包括对外接口10、接口检测模块20、中央处理器30、充电标准适配模块40和通信模块50，且该电动汽车通信控制装置是基于autosar(automotive open system architecture，汽车开放系统架构)的软件架构设计的。根据上文中所描述的各部分连接关系可知，对外接口10即为电动汽车通信控制装置与充电桩之间的连接结构。
46.为了适用chademo充电标准，对外接口10上应设有cp
‑
d1，cp2
‑
d2，cs，cp3和can1管脚；为了适用gbt27930充电标准，对外接口10上应设有can1，cc2，cp，cc管脚，以此类推，为了能够让电动汽车适配所有的充电标准，本实用新型实施例中的对外接口10上设有适用全球所有充电标准的充电管脚。图2为本实用新型实施例提供的一种可选的对外接口10的管脚示意图。
47.为了能够实现适用任意一种充电标准的充电桩均能为同一台电动汽车充电，本实用新型实施例提供的电动汽车通信控制装置的对外接口10可适配所有的充电标准，且电动汽车通信控制装置设有充电标准适配模块40，该充电标准适配模块40预先集成了全球各地区充电标准。可选的，上述充电标准适配模块40可采用qca7005芯片。当对外接口10与充电桩建立物理连接(即充电枪插入待充电汽车)时，接口检测模块20能够检测到当前连接的充电桩通信所占用的管脚，进而得到目标充电标准信号，然后再将检测到的目标充电标准信号发送至与其连接的中央处理器30。
48.例如，若当前接入的充电桩适用chademo充电标准，那么在充电枪插入电动汽车通信控制装置的对外接口10时，cp
‑
d1，cp2
‑
d2，cs，cp3和can1管脚应存在信号传递，因此，接口检测模块20能够将检测到的目标充电标准信号(此时表征cp
‑
d1信号，cp2
‑
d2信号，cs信号，cp3信号和can1信号)发送至中央处理器30。
49.在一种可选的实施方式中，接口检测模块20可以与中央处理器30之间预设传输规则，例如chademo充电标准用001表示(0表示低电平，1表示高电平)，gbt27930用010表示，din70121用011表示，以此类推，当中央处理器30接收到的目标充电标准信号为001时，即可确认当前接入的充电桩适用chademo充电标准。本实用新型实施例不对接口检测模块20与中央处理器30之间的信号传递形式进行具体的限定，用户可以根据实际需求进行适应性设置。
50.中央处理器30在接收到目标充电标准信号之后，需要基于目标充电标准信号确定目标调用信号，其中，目标调用信号用于调用充电标准适配模块40中的目标充电标准。通过上文中的描述可知，在本实用新型实施例中，已经预先将全球各地区的充电标准集成到充电标准适配模块40上，因此，充电标准适配模块40在接收到目标调用信号之后，即可基于所述目标调用信号确定出目标充电标准，进而使得中央处理器30可基于上述目标充电标准通过通信模块50和/或接口检测模块20与充电桩建立通信连接。由于不同的充电标准所具体使用的通信管脚存在差异，因此，在本实用新型实施例中，设置接口检测模块20与通信模块50即可满足电动汽车通信控制装置与任意充电标准的充电桩之间的通信连接。在一个可选的实施方式中，通信模块50包括：can模块和lin模块。
51.本实用新型实施例提供的电动汽车通信控制装置，预先将全球各地区充电标准集成到充电标准适配模块40上，接口检测模块20将检测到的目标充电标准信号发送至中央处理器30之后，中央处理器30即可调用充电标准适配模块40上相应的目标充电标准，进而基于目标充电标准通过通信模块50和/或接口检测模块20实现电动汽车与充电桩的握手通信，也即，本实用新型提供的电动汽车通信控制装置可适配全球所有地区的充电桩，无需为每种充电标准分别开发充电系统，实现了一套充电系统适配全球所有地区充电桩，即降低了电动汽车的充电系统开发成本，又扩大了电动汽车的流通性。
52.上文中对本实用新型实施例提供的电动汽车通信控制装置的主要组成结构及其充电标准适配功能进行了详细的描述，下面对该电动汽车通信控制装置可开发的其他功能结构进行具体介绍。
53.在一个可选的实施方式中，充电标准适配模块40监测电动汽车的充电状态，并将监测到的充电状态信号发送至中央处理器30。
54.中央处理器30基于充电状态信号发送指示信号至充电指示装置，以使充电指示装置基于指示信号指示电动汽车的充电状态。
55.具体的，在本实用新型实施中，在电动汽车通信控制装置与充电桩建立起通信连接之后，充电桩即可通过电动汽车通信控制装置给电动汽车进行充电，充电过程中，充电标准适配模块40还实时监测电动汽车的充电状态，并将监测到的充电状态信号发送至中央处理器30，其中，充电状态信号包括：充电电压，充电电流等。图2中，对外接口10上的cp管脚可用于传递充电状态信号。
56.中央处理器30在接收到充电状态信号之后，即可根据充电状态信号发送指示信号至充电指示装置，一般地，中央处理器30中预设了电动汽车处于各个充电阶段的电气参数，当中央处理器30接收到充电状态信号之后，即可与预设的电气参数进行比对，进而确定出当前充电状态，充电状态包括以下其中一种：未充电、正常充电中、异常充电中、充电异常停止。
57.在一个可选的实施方式中，充电指示装置包括：通信指示灯，例如led。当充电指示装置采用通信指示灯时，中央处理器30基于充电状态信号发送的指示信号则可具体为指示灯开关信号及指示灯颜色信号，例如，预先设定指示灯熄灭表示充电未开始，也即，未充电；预先设定指示灯为绿色表示正常充电中；预先设定指示灯为黄色表示充电过程存在异常，但可继续充电，也即，异常充电中；预先设定指示灯为红色表示充电过程存在故障，充电异常停止，也即，充电异常停止。本实用新型实施例不对充电指示装置的表现形式进行具体限
制，用户还可以根据实际需求选择其他产品，例如显示器。
58.在一个可选的实施方式中，接口检测模块20接收充电桩通过对外接口10发送的紧急充电停止信号，并将紧急充电停止信号发送至中央处理器30。
59.中央处理器30基于紧急充电停止信号断开通信模块50和/或接口检测模块20与充电桩的通信连接。
60.充电桩在为电动汽车进行充电的过程中，如果发生紧急情况需要断开充电连接，充电枪上往往设有紧急断电按钮，工作人员可以在紧急情况下按下按钮，此时，接口检测模块20将接收到充电桩通过对外接口10发送的紧急充电停止信号，然后接口检测模块20将紧急充电停止信号发送至中央处理器30，以使中央处理器30断开通信模块50和/或接口检测模块20与充电桩的通信连接，进而在电动汽车端主动断开当前充电连接。图2中，对外接口10上的csb管脚可用于传递紧急充电停止信号。
61.为了保障充电过程的安全性，防止充电枪脱落产生的电弧及火花导致的安全事故，在一个可选的实施方式中，如图3所示，本实用新型实施例提供的电动汽车通信控制装置还包括：枪锁控制模块60；枪锁控制模块60分别与对外接口10和中央处理器30相连接。
62.中央处理器30基于充电状态信号发送目标控制信号至枪锁控制模块60。
63.枪锁控制模块60基于目标控制号通过对外接口10对充电枪进行锁定或解锁。
64.具体的，充电连接基于目标充电标准建立起来之后，通过上文中的描述可知，充电标准适配模块40能够实时监测电动汽车的充电状态，并将监测到的充电状态信号发送至中央处理器30，中央处理器30一方面基于充电状态信号发送指示信号至充电指示装置，另一方面还可基于充电状态信号发送目标控制信号至枪锁控制模块60，其中，目标控制信号包括以下其中一种信号：解锁信号，锁定信号。进一步的，枪锁控制模块60即可根据接收到的目标控制信号通过对外接口10对充电枪进行锁定或者解锁。图2中，对外接口10上的lock管脚可用于传递目标控制信号。
65.例如，在充电标准适配模块40的作用下，认证充电协议符合要求，当充电电压上升至60v及以上的情况下，枪锁控制模块60将锁住充电枪和车身插座，以防充电过程中充电枪异常脱落；当充电结束，充电电压减小至60v以下，锁控制模块则可将控制充电枪和车身插座解锁。
66.在一个可选的实施方式中，本实用新型实施例提供的电动汽车通信控制装置还包括：枪座温度检测模块70；枪座温度检测模块70分别与对外接口10和中央处理器30相连接。
67.枪座温度检测模块70通过对外接口10对充电插座进行温度检测，并将检测到的目标温度信号发送至中央处理器30。
68.中央处理器30基于目标温度信号确定充电插座的当前温度。
69.具体的，为了更进一步的监测电动汽车的充电过程，本实用新型实施例提供的电动汽车通信控制装置还设有枪座温度检测模块70，枪座是指电动汽车上的充电插座，也即，对外接口10的连接处，枪座温度检测模块70通过对外接口10对充电插座(也即，枪座)进行温度检测，并将检测到的目标温度信号发送至中央处理器30，中央处理器30在接收到上述目标温度信号之后，即可确定充电插座的温度，若中央处理器30与外部显示器相连接，中央处理器30还可以将目标温度信号发送至外部显示器，以使外部显示器显示充电插座的当前温度。可选的，枪座温度检测模块70可通过图2中对外接口10上的temp管脚对充电插座进行
温度检测。
70.在一个可选的实施方式中，本实用新型实施例提供的电动汽车通信控制装置还包括：唤醒模块80；唤醒模块80分别与对外接口10和中央处理器30相连接。
71.唤醒模块80在接收到唤醒信号时，发送唤醒指令至中央处理器30，以使中央处理器30工作在唤醒状态下。
72.为了尽可能降低汽车功耗，该电动汽车通信控制装置中还设有唤醒模块80，当对外接口10未与充电桩建立通信连接时，唤醒模块80接收不到唤醒信号；其中，唤醒信号包括：目标充电标准信号和电源信号，此时电动汽车通信控制装置应处于睡眠状态，静态功耗非常低，不进入工作模式；在唤醒模块80接收到唤醒信号的情况下，唤醒模块80将发送唤醒指令至中央处理器30，使得中央处理器30工作在唤醒状态下，进而电动汽车通信控制装置才能进行相应的充电通信及接口检测工作，以完成电动汽车的充电功能。
73.在一个可选的实施方式中，本实用新型实施例提供的电动汽车通信控制装置还包括：存储模块；存储模块与中央处理器30相连接，存储充电数据。
74.本实用新型实施例提供的电动汽车通信控制装置，设有适配全球各地区充电标准的对外接口10，以及集成了全球各地区充电标准的充电标准适配模块40，在对外接口10与任一种充电标准的充电桩建立物理连接时，接口检测模块20能够检测到当前连接的充电桩通信所占用的管脚，进而得到目标充电标准信号，中央处理器30可根据目标充电标准信号确定目标调用信号以调用充电标准适配模块40中的目标充电标准，进而使得中央处理器30基于目标充电标准通过通信模块50和/或接口检测模块20实现电动汽车与充电桩的握手通信。综上所述，本实用新型提供的电动汽车通信控制装置可适配全球所有地区的充电桩，无需为每种充电标准分别开发充电系统，实现了一套充电系统适配全球所有地区充电桩，即降低了电动汽车的充电系统开发成本，又扩大了电动汽车的流通性。
75.实施例二
76.本实用新型实施例还提供了一种电动车辆，所述电动车辆应用上述实施例一中的任一种电动汽车通信控制装置。
77.具体的，电动车辆应用上述实施例一中的电动汽车通信控制装置100时，如图4所示，电动汽车通信控制装置100除了与充电桩200连接之外，还分别与车辆中的bms(batterymanagementsystem)电池管理系统300以及obc(on board charger)车载充电器400相连接，进而在协议层握手成功后联通电池500的充电通路。
78.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
79.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
80.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构
一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
81.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
82.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。