一种电动汽车直流充电接口连接状态检测仪的制作方法

本申请涉及电动汽车充电技术领域，特别涉及一种电动汽车直流充电接口连接状态检测仪。

背景技术：

日前，国家发改委、国家能源局、工信部等部门联合印发的《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)》以及国务院办公厅印发的《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》提出了“十三五”期间，我国充电基础设施发展的目标是：到2020年建成集中充换电站1.2万座，分散充电桩480 万个，满足全国500万辆电动汽车的充电需求。国家质检总局、国家标准委、科技部等部门进一步又发布了新修订的电动汽车充电接口及通信协议等5项国家标准，并于2016年1月1日正式执行。新国标的推广实施，将有效解决充电桩的兼容性和安全性问题，推进电动汽车与充电桩的同步匹配发展。

国家鼓励并规范发展电动汽车行业使电动汽车行业尤其电动汽车的关键技术得到了得到迅速发展，但尚且缺乏一套完整的技术要求以及技术检测体系。随着电动汽车充电设施大规模的建设和应用，电动汽车传导充电连接装置的充电接口连接问题日益突出，主要体现为：充电设施施工完成后验收时需要对充电桩进行基本的连接测试；电动汽车日常充电过程中，若出现充电连接异常，无法明确具体是充电桩侧的问题还是电动汽车侧的问题。而电动汽车充电接口的连通可靠性和充电通信可靠性关系到充电过程的安全性、稳定性。因此，对直流充电接口的连接状态的测试的研究是十分必要的。

因此，如何提供一种电动汽车直流充电接口测试方案，确保电动汽车充电的安全性是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种电动汽车直流充电接口连接状态检测仪，该检测仪能够在充电枪及电动汽车直流充电插座完好不破拆的情况下进行充电接口连接状态检测，判断是否有连接异常发生，并可以在有连接异常发生时明确异常原因，有效确保了电动汽车充电的安全性与可靠性，有利于电动汽车的推广应用。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种电动汽车直流充电接口连接状态检测仪，包括：

连接待测充电枪的测试插座；

连接待测车辆直流充电插座的测试插头；

与所述测试插座及所述测试插头均相连，测试所述待测充电枪与所述待测车辆直流充电插座的各引脚的连接状态的测试板。

可选的，所述测试板包括：

测试所述待测车辆直流充电插座的各引脚的连接状态的模拟充电枪电路；

测试所述待测充电枪的各引脚的连接状态的模拟车辆直流充电插座电路；

切换测试模式，控制所述模拟充电枪电路与所述模拟车辆直流充电插座电路先后分别进行连接状态测试的模式切换器。

可选的，所述模拟充电枪电路包括：

测试所述待测车辆直流充电插座的直流电源正、负引脚的连接状态的第一测试支路；

测试所述待测车辆直流充电插座的保护接地引脚的连接状态的第二测试支路；

测试所述待测车辆直流充电插座的通信引脚的连接状态的模拟充电机通信端口；

测试所述待测车辆直流充电插座的第一控制连接引脚与第二控制连接引脚的连接状态的第三测试支路；

测试所述待测车辆直流充电插座的辅助电源正、负引脚的连接状态的第四测试支路。

可选的，所述第一测试支路包括：

电容、第一二极管、第二二极管以及第一单刀双掷开关；其中，所述电容的一端与所述待测车辆直流充电插座的直流电源负引脚相连，所述电容的另一端分别与所述第一二极管的阳极及所述第二二极管的阴极相连；所述第一单刀双掷开关的不动端与所述待测车辆直流充电插座的直流电源正引脚相连，所述第一单刀双掷开关的可动端可选择的与所述第一二极管的阴极或所述第二二极管的阳极相连。

可选的，所述第二测试支路包括：

第一电源、第一电阻、第一电流表、第二单刀双掷开关；其中，所述第一电源的负极与车身地相连，所述第一电源的正极与所述第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端与所述第一电流表的一端相连，所述第二单刀双掷开关的不动端与所述待测车辆直流充电插座的保护接地引脚相连，所述第二单刀双掷开关的可动端可选择的与所述第一电流表的另一端或设备地相连。

可选的，所述第三测试支路包括：

第二电源、第二电阻、第三电阻以及第四电阻；其中，所述第二电源的负极与所述第三电阻的一端及所述第四电阻的一端相连后接地，所述第二电源的正极与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的另一端相连后与所述待测车辆直流充电插座的第一控制连接引脚相连，所述第四电阻的另一端与所述待测车辆直流充电插座的第二控制连接引脚相连。

可选的，所述第四测试支路包括：

第三电源、第四电源、第五电源、第五电阻以及双刀双掷开关；其中，所述第三电源的正极与所述第五电阻的一端相连，所述第四电源的负极与所述第五电源的正极相连后接地，所述双刀双掷开关的不动端与所述待测车辆直流充电插座的辅助电源正、负引脚相连，所述双刀双掷开关的可动端可选择的与所述第五电阻的另一端和所述第三电源的负极相连或者与所述第四电源的正极和所述第五电源的负极相连。

可选的，所述模拟车辆直流充电插座电路包括：

测试所述待测充电枪的直流电源正、负引脚的连接状态的第一测试接口；

测试所述待测充电枪的保护接地引脚的连接状态的第五测试支路；

测试所述待测充电枪的通信引脚的连接状态的模拟电池通信端口；

测试所述待测充电枪的第一控制连接确认引脚与第二控制连接确认引脚的连接状态的第六测试支路；

测试所述待测充电枪的辅助电源的正、负引脚的连接状态的第二测试接口。

可选的，所述第五测试支路包括：

第六电源、第六电阻、第二电流表及第三单刀双掷开关；其中，所述第六电源的负极接设备地，所述第六电源的正极与所述第二电流表的一端相连，所述第二电流表的另一端与所述第六电阻的一端相连，所述第三单刀双掷开关的不动端与所述待测充电枪的保护接地引脚相连，所述第三单刀双掷开关的可动端可选择的与所述第六电阻的另一端或车身地相连。

可选的，所述第六测试支路包括：

第七电阻、第八电阻以及第七电源；其中，所述第七电阻的一端与所述待测充电枪的第一控制连接确认引脚相连，所述第七电阻的另一端与所述车身地相连，所述第八电阻的一端与所述待测充电枪的第二控制连接确认引脚相连，所述第八电阻的另一端与所述第七电源的正极相连，所述第七电源的另一端与所述车身地相连。

可选的，所述模式切换器包括：

控制所述模拟车辆直流充电插座电路与所述测试插座连接通断的第一继电器组；

控制所述模拟充电枪电路与所述测试插头连接通断的第二继电器组；

控制切换电路进行测试模式切换的逻辑控制器。

本申请所提供的电动汽车直流充电接口连接状态检测仪包括：连接待测充电枪的测试插座；连接待测车辆直流充电插座的测试插头；与所述测试插座及所述测试插头均相连，测试所述待测充电枪与所述待测车辆直流充电插座的各引脚的连接状态的测试板。

可见，本申请所提供的电动汽车直流充电接口连接状态检测仪，只需分别将该检测仪上的测试插座与待测充电枪相连，将测试插头与待测车辆直流充电插座相连后，通过测试板来测试充电枪或车辆直流充电插座的各引脚的连接状态，以确定是否存在连接异常，并可以在发生连接异常时，明确发生异常的具体原因，即明确具体为电动汽车测的引脚连接故障还是充电枪侧的引脚连接故障，可有效确保了电动汽车充电的安全性与可靠性。且利用该检测仪进行测试时，无需破拆电动汽车直流充电插座以及充电枪，从而减少了检测工作量，有利于电动汽车的推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

图1为本申请实施例所提供的电动汽车直流充电接口连接状态检测仪的示意图；

图2为本申请实施例所提供的模拟充电枪电路的示意图；

图3为本申请实施例所提供的模拟车辆直流充电插座电路的示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种电动汽车直流充电接口连接状态检测仪，该检测仪能够在充电枪及电动汽车直流充电插座完好不破拆的情况下进行充电接口连接状态检测，判断是否有连接异常发生，并可以在有连接异常发生时明确异常原因，有效确保了电动汽车充电的安全性与可靠性，有利于电动汽车的推广应用。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1，图1为本申请实施例所提供的电动汽车直流充电接口连接状态检测仪的示意图；参考图1可知，该检测仪包括：测试插座101，测试插头 102以及测试板103；

测试插座101负责与待测充电枪相连，其对外引脚与实际生产应用的车辆直流充电插座的引脚相同。测试插头102用于与待测车辆直流充电插座相连，其对外引脚与实际生产应用的充电枪的引脚相同。

当测试插座101与待测充电枪相连，测试插头102与待测车辆直流充电插座相连后，与测试插座101及测试插头102均相连接的测试板103便可以对待测充电枪的各引脚的连接状态和待测车辆直流充电插座的各引脚的连接状态进行测试。

可选的，测试板103可以包括：测试待测车辆直流充电插座的各引脚的连接状态的模拟充电枪电路；测试待测充电枪的各引脚的连接状态的模拟车辆直流充电插座电路；切换测试模式，以先后分别对待测充电枪与待测车辆直流充电插座的各引脚进行连接测试的模式切换器。

具体的，本实施例中，测试板103内部的测试电路包括模拟充电枪电路与模拟车辆直流充电插座电路，于是，通过上述电路可以分别对待测车辆直流充电插座与待测充电枪的各个引脚进行测试。即利用模拟充电枪电路实现对待测车辆直流充电插座的各引脚的连接状态测试，进而判断连接该待测车辆直流充电插座的各引脚的内部电路是否正常；利用模拟车辆直流充电插座电路实现对待测充电枪的各引脚的连接状态测试，进而判断连接该待测充电枪的各引脚的内部电路是否正常。此外，为简化电路布局，降低成本，上述两测试电路设置有共用的电子器件，为避免上述两测试电路同时进行测试而发生相互影响导致测试不准确，因此，测试板103还设置有模式切换器，该模式切换器通过切换测试模式使上述两测试电路先后分别工作，即不同时工作，从而分别对待测充电枪与待测车辆直流充电插座的各引脚进行连接测试，而不产生相互影响。

可选的，模拟充电枪电路可以包括：测试待测车辆直流充电插座的直流电源正、负引脚的连接状态的第一测试支路；测试待测车辆直流充电插座的保护接地引脚的连接状态的第二测试支路；测试待测车辆直流充电插座的通信引脚的连接状态的模拟充电机通信端口；测试待测车辆直流充电插座的第一控制连接引脚和第二控制连接引脚的连接状态的第三测试支路；测试待测车辆直流充电插座的辅助电源正、负引脚的连接状态的第四测试支路。

具体的，待测车辆直流充电插座的引脚大致包括直流电源正、负引脚、保护接地引脚、通信引脚、辅助电源正、负引脚、第一控制连接引脚以及第二控制连接引脚。于是，可以设置不同的测试支路分别对各类引脚进行测试。请参考图2，图2为本申请实施例所提供的模拟充电枪电路的示意图。

结合图2可知：第一测试支路可以包括：电容C、第一二极管D1、第二二极管D2以及第一单刀双掷开关S1；其中，电容C的一端与待测车辆直流充电插座的直流电源负引脚相连，电容C的另一端分别与第一二极管D1的阳极以及第二二极管D2的阴极相连；第一单刀双掷开关S1的不动端与待测车辆直流充电插座的直流电源正引脚相连，第一单刀双掷开关S1的可动端可选择的与第一二极管D1的阴极或第二二极管D2的阳极相连。

基于上述电路结构，该第一测试支路的测试过程为：第一单刀双掷开关S1的可动端与第二二极管D2的阳极相连，即与触点2相连后，为电容C充电，当电容C的电压略高于车辆动力电池电压时，如该电容C的电压为450V时，将第一单刀双掷开关S1的可动端与第一二极管D1的阴极相连，即与触点1相连。此时，将车辆侧的第一开关K5与第二开关K6闭合，若待测车辆直流充电插座的直流电源正、负引脚连通，则此时第一二极管D1正向导通，电容C放电，电容 C电压降低并最终维持于车辆侧的电池电压。从而，通过分析电容C两端的电压情况便可判断待测车辆直流充电插座的直流电源正、负引脚的连接状态。

第二测试支路可以包括：第一电源U1、第一电阻R1、第一电流表A1以及第二单刀双掷开关S2；其中，第一电源U1的负极与车身地相连，第一电源U1的正极与第一电阻R1的一端相连，第一电阻R1的另一端与第一电流表A1的一端相连，第二单刀双掷开关S2的不动端与待测车辆直流充电插座的保护接地引脚相连，第二单刀双掷开关S2的可动端可选择的与第一电流表A1的另一端或设备地相连。

基于上述电路结构，该第二测试支路的测试过程为：第二单刀双掷开关S2的可动端与第一电流表A1的另一端相连，即与触点4相连后，读取第一电流表 A1的示数，若第一电流表A1的示数与第一电源U1和第一电阻R1通过欧姆定律计算得到的数值大体一致，例如，当第一电源U1为5V，第一电阻R1为5Ω时，若第一电流表A1的示数为1A，或者与1A相差较少时，则待测车辆直流充电插座的保护接地引脚连通。若第一电流表A1的示数为零，则待测车辆直流充电插座的保护接地引脚未连通。

第三测试支路可以包括：第二电源U2、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4；第二电源U2的负极与第三电阻R3的一端及第四电阻R4的一端相连后接地，第二电源U2的正极与第二电阻R2的一端相连，第二电阻R2的另一端与第三电阻R3的另一端相连后与待测车辆直流充电插座的第一控制连接引脚相连，第四电阻R4的另一端与待测车辆直流充电插座的第二控制连接引脚相连。

基于上述电路结构，该第三测试支路的测试过程可以为：测试插头101与待测车辆直流充电插座连接后，检测待测车辆直流充电插座的第一控制引脚的电压是否与预设值一致，其中，该预设值与第三测试支路各组成元件的电压值或电阻值相关，例如，当第二电源U2为12V、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4均为1000Ω时，该预设值为4V。若待测车辆直流充电插座的第一控制引脚的电压与4V大体一致，即二者差值在允许范围内时，待测车辆直流充电插座的第一控制引脚连通。相反，则未连通。检测待测车辆直流充电插座的第二控制连接引脚的对地电压是否为预设值，该预设值与车辆侧电路元件的电压或电阻取值有关，即与图2所示U'2、R'5的取值相关，当U'2为12V，R'5及第四电阻R4均为1000Ω时，该预设值为6V。若待测车辆直流充电插座的第二控制连接引脚的对地电压为6V，或者接近于6V时，该待测车辆直流充电插座的第二控制连接引脚连通；相反，则未连通。

第四测试支路包括：第三电源U3、第四电源U4、第五电源U5、第五电阻R5以及双刀双掷开关S3；第三电源U3的正极与第五电阻R5的一端相连，第四电源U4的负极与第五电源U5的正极相连后接地，双刀双掷开关S3的不动端与待测车辆直流充电插座的辅助电源正、负引脚相连，双刀双掷开关S3的可动端可选择的与第五电阻R5的另一端和第三电源U3的负极相连或者与第四电源U4的正极和第五电源U5的负极相连。

基于上述电路结构，该第四测试支路的测试过程为：双刀双掷开关S3的可动端与第五电阻R5的另一端和第三电源U3的负极相连后，即与触点1'和触点2'相连后，若检测到待测车辆直流充电插座的辅助电源正、负引脚间的电压较之空载电压5V有明显下降，则待测车辆直流充电插座的辅助电源正、负引脚均连通。反之，则未连通。其中，当第四测试支路为上述结构时，在测试上述待测车辆直流充电插座的第二控制连接引脚的对地电压时，需将双刀双掷开关S3与上述第五电阻R5的另一端和第三电源U3的负极相连，即与触点1 和触点2相连。

此外，通过模拟充电机通信端口，测试待测车辆直流充电插座的通信引脚的连接状态的过程为：当测试插头与待测车辆直流充电插座相连后，可以由车辆侧向该模拟充电机通信端口发送报文，或者由该模拟充电机通信端口向车辆侧发送报文，从而通过分析该模拟充电机通信端口能否成功接收或发送报文，判断待测车辆直流充电插座的通信引脚是否连通。若能够成功接收或发送报文，则待测车辆直流充电插座的通信引脚连通，相反，则未连通。

可选的，模拟车辆直流充电插座电路可以包括：测试待测充电枪的直流电源正、负引脚的连接状态的第一测试接口；测试待测充电枪的保护接地引脚的连接状态的第五测试支路；测试待测充电枪的通信引脚的连接状态的模拟电池通信端口；测试待测充电枪的第一控制连接确认引脚及第二控制连接确认引脚的连接状态的第六测试支路；测试待测充电枪的辅助电源的正、负引脚的连接状态的第二测试接口。

具体的，模拟车辆直流充电插座电路同样通过不同的测试支路分别对待测充电枪的各类引脚进行测试。请参考图3，图3为本申请实施例所提供的模拟车辆直流充电插座电路的示意图。

结合图3，通过第一测试接口测试待测充电枪的直流电源正、负引脚间的连接状态的方式为：当测试插座与待测充电枪相连后，将充电机侧的第三开关与第四开关，即将图3中的K1和K2闭合，通过检测第一测试接口的电压值，即检测电压U12数值，便可以判断待测充电枪的直流电源正、负引脚的连接状态，若测得待测充电枪的直流电源正、负引脚间的电压等于充电电压，则待测充电枪的直流电源正、负引脚连通，若两引脚间电压为零，则未连通。

通过模拟电池通信端口测试待测充电枪的通信引脚的连接状态的方式为：当测试插座与待测充电枪相连后，若模拟电池通信端能够接收或发出报文，则待测充电枪的通信引脚连接成功。当然，测试该通信引脚的连通与否还可以在通信性能测试中进行判断。

通过第二测试接口测试待测充电枪的辅助电源的正、负引脚的连接状态的方式为：当测试插座与待测充电枪相连后，若测得待测充电枪的辅助电源的正、负引脚的对地电压在允许范围内，该允许范围与内部电路参数相关。例如，辅助电源的正引脚的对地电压为12V±0.6V，辅助电源的负引脚的对地电压为-(12V±0.6V)，则该辅助电源的正、负引脚连通。

其中，第五测试支路可以包括：第六电源U6、第六电阻R6、第二电流表 A2及第三单刀双掷开关S4；第六电源U6的负极接设备地，第六电源U6的正极与第二电流表A2的一端相连，第二电流表A2的另一端与第六电阻R6的一端相连，第三单刀双掷开关S4的不动端与待测充电枪的保护接地引脚相连，第三单刀双掷开关S4的可动端可选择的与第六电阻R6的另一端或车身地相连。

基于上述电路结构，该第五测试支路的测试过程为：将第三单刀双掷开关S4与第六电阻R6相连，即与触点5相连，通过读取第二电流表A2的示数，即可判断待测充电枪的保护接地引脚是否导通。若第二电流表A2的示数与第六电源U6和第六电阻R6通过欧姆定律计算得到的值大体一致，则该保护接地引脚连通。相反，若第二电流表A2的示数为零，则该保护接地引脚未连通。

第六测试支路可以包括：第七电阻R7、第八电阻R8以及第七电源U7；第七电阻R7的一端与待测充电枪的第一控制连接确认引脚相连，第七电阻R7的另一端与车身地相连，第八电阻R8的一端与待测充电枪的第二控制连接确认引脚相连，第八电阻R8的另一端与第七电源U7的正极相连，第七电源U7的负极与车身地相连。

基于上述电路结构，该第六测试支路的测试过程为：测试插座与待测充电枪连接后，若测得待测充电枪的第二控制连接确认引脚的对地电压为设定值，例如，将第七电源U7为12V，第七电阻R7与第八电阻R8均为1000Ω时，若测得该第二控制连接确认引脚的对地电压为6V，则该第二控制连接确认引脚连通。将上述第五测试支路的第三单刀双掷开关S4与车身地相连，若测得待测充电枪的第一控制确认引脚的电压为设定值，如，第七电源U7为12V，第七电阻R7与第八电阻R8均为1000Ω，且待测充电枪内部电阻，即图3中的R3'也为 1000Ω时，若测得该第一控制确认引脚的电压为4V或与4V差值较小时，则该引脚连通。若测得该第一控制确认引脚的电压零，则该引脚未连通。

可选的，模式切换模块可以包括：控制模拟车辆直流充电插座电路与测试插座连接通断的第一继电器组；控制模拟充电枪电路与测试插头连接通断的第二继电器组；控制切换电路进行测试模式切换的逻辑控制器。

具体的，上述模拟车辆直流充电插座电路与模拟充电枪电路通过两组继电器分别进行控制，当需要测试待测充电枪的各引脚的连接状态时，则通过第一继电器组控制模拟车辆直流充电插座电路与测试插座连接，进而与待测充电枪相连，同时第二继电器组控制模拟充电枪电路与测试插头断开连接，进而与待测车辆直流充电插座的断开连接。当需要测试待测车辆直流充电插座的各引脚的连接状态时，则进行与上述相反的操作。此外，逻辑控制器，在需要进行测试模式切换时，会控制切换电路来实现测试模式的切换。

进一步，该检测仪还可以设置有指示灯或报警器，进而，当检测出某引脚连接异常时，可以通过指示灯闪烁或者报警器发出声响的方式进行连接异常提示。

综上所述，本申请所提供的电动汽车直流充电接口连接状态检测仪，只需分别将该检测仪上的测试插座与待测充电枪相连，将测试插头与待测车辆直流充电插座相连后，通过测试板来测试充电枪或车辆直流充电插座的各引脚的连接状态，以确定是否存在连接异常，并可以在发生连接异常时，明确发生异常的具体原因，即明确具体为电动汽车测的引脚连接故障还是充电枪侧的引脚连接故障，有效确保了电动汽车充电的安全性与可靠性。且利用该检测仪进行测试时，无需破拆电动汽车直流充电插座以及充电枪，从而减少了检测工作量，有利于电动汽车的推广应用。

因为情况复杂，无法一一列举进行阐述，本领域技术人员应能意识到，在本申请提供的实施例的基本原理下结合实际情况可以存在多个例子，在不付出足够的创造性劳动下，应均在本申请的范围内。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的电动汽车直流充电接口连接状态检测仪进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。