电动汽车充电连接装置的制作方法

本实用新型涉及电动汽车充电技术领域，更具体地说，涉及一种电动汽车充电连接装置。

背景技术：

现有技术中，为了使交流充电方式和直流充电方式都能够应用于电动汽车，往往在车身上同时配置交流充电口和直流充电口，这带来汽车制造成本的增加。此外，在充电前用户需要辨别充电服务站提供的是交流充电枪还是直流充电枪，进而分别接入交流充电口和直流充电口，这造成了用户使用上的不便。

本领域技术人员期望获得一种通用连接装置，其能够适用于交流充电方式和直流充电方式两者。

同时，就交流充电而言，凭借现有连接装置和充电枪本身的检测单元，难以准确判定交流充电枪的充电状态，例如，提供予电动汽车的充电电流，进而难以准确预测充电完成时间。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提供一种通用连接装置，交流充电枪能够通过该通用连接装置连接于电动汽车的直流充电口，进而为电动汽车充电。

为实现上述目的，本实用新型提供一种技术方案如下：

一种电动汽车充电连接装置，用于连接交流充电枪和电动汽车的直流充电口以对电动汽车进行充电，充电连接装置包括：多个连接端口，多个连接端口至少包括第一连接端口、第二连接端口、第三连接端口以及第四连接端口；其中，第一连接端口、第三连接端口分别连接交流充电枪的充电连接确认端CC、控制导引端CP，第二连接端口、第四连接端口分别连接直流充电口的充电连接确认端CC2、低压辅助电源正端A+。

优选地，充电连接装置还确定交流充电枪的充电状态。

优选地，确定充电状态包括：检测位于电动汽车侧的车载控制采集处理电路的输入电压，以确定交流充电枪的充电电流和/或插拔状态。

优选地，交流充电枪的充电状态包括：以10A的充电电流进行充电；以16A的充电电流进行充电；以32A的充电电流进行充电；以63A的充电电流进行充电；以及交流充电枪拔枪。

优选地，第一连接端口与第二连接端口相连接，第三连接端口与第四连接端口相连接。

优选地，充电连接装置还包括：第五连接端口，其连接交流充电枪的交流电源输出端L；第六连接端口，其连接直流充电口的直流电源正端DC+；第七连接端口，其连接交流充电枪的中线端N；第八连接端口，其连接直流充电口的直流电源负端DC-；第九连接端口，其连接交流充电枪的保护接地端PE；以及第十连接端口，其连接直流充电口的保护接地端PE。

优选地，第五连接端口与第六连接端口相连接，第七连接端口与第八连接端口相连接，第九连接端口与第十连接端口相连接。

本实用新型各实施例提供的充电连接装置，能够连接于交流充电枪与电动汽车的直流充电口之间，进而通过对国标GBT18487.1-2015规定的输入的信号CP,A+,CC,CC2进行电压值采样，判定交流充电枪的充电状态。该充电连接装置不仅给电动汽车用户带来了使用上的便利，还可以更准确预测电动汽车的充电完成时间。

附图说明

图1示出根据本实用新型一实施例的充电连接装置的端口连接示意图。

图2示出根据本实用新型一实施例的充电连接装置的内部电路图。

图3示出根据本实用新型一实施例的充电连接装置连接交流充电枪的控制导引端CP的电路图。

图4示出利用根据本实用新型一实施例的充电连接装置确定交流充电枪的充电状态的电路图。

具体实施方式

在以下描述中提出具体细节，以便提供对本实用新型的透彻理解。然而，本领域的技术人员将清楚地知道，即使没有这些具体细节也可实施本实用新型的实施例。在本实用新型中，可进行具体的数字引用，例如“第一元件”、“第二装置”等。但是，具体数字引用不应当被理解为必须服从于其字面顺序，而是应被理解为“第一元件”与“第二元件”不同。

本实用新型所提出的具体细节只是示范性的，具体细节可以变化，但仍然落入本实用新型的精神和范围之内。术语“耦合”定义为表示直接连接到组件或者经由另一个组件而间接连接到组件。

以下通过参照附图来描述适于实现本实用新型的系统和装置的优选实施例。虽然各实施例是针对元件的单个组合来描述，但是应理解，本实用新型包括所公开元件的所有可能组合。因此，如果一个实施例包括元件A、B和C，而第二实施例包括元件B和D，则本实用新型也应被认为包括A、B、C或D的其他剩余组合，即使没有明确公开。

如图1所示，根据本实用新型一实施例，提供一种电动汽车充电连接装置，其一侧连接交流充电枪，另一侧连接电动汽车的直流充电口，以用于对电动汽车进行充电。

具体地，该充电连接装置包括多个连接端口，其中至少包括第一连接端口11、第二连接端口12、第三连接端口13以及第四连接端口14。其中，第一连接端口11、第三连接端口13分别连接交流充电枪的充电连接确认端CC、控制导引端CP，第二连接端口12、第四连接端口14分别连接直流充电口的充电连接确认端CC2、低压辅助电源正端A+。

更进一步地，该充电连接装置还能够包括：第五、第六、第七、第八、第九和第十连接端口。第五连接端口15连接交流充电枪的交流电源(单相)输出端L；第六连接端口16连接直流充电口的直流电源正端DC+；第七连接端口17连接交流充电枪的中线端N；第八连接端口18连接直流充电口的直流电源负端DC-；第九连接端口19连接交流充电枪的保护接地端PR；第十连接端口20连接直流充电口的保护接地端PE。

在具体制备充电连接装置时，可以在内部将第一连接端口11与第二连接端口12相连接，以及在内部将第三连接端口13与第四连接端口14相连接。

如图2所示，通过充电连接装置内部电路，第五连接端口15与第六连接端口16相连接，第七连接端口17与第八连接端口18相连接，第九连接端口19与第十连接端口20相连接。本领域技术人员可以对这种连接关系进行适当改进，而不脱离本实用新型的保护范围。

可以理解，电动汽车侧还包括OBCM(On Board Charger Module)以用于将交流电压转换为直流电压。

通过以上端口之间一一对应的连接方式，本实用新型所提供的充电连接装置将交流充电枪和电动汽车侧的直流充电口相连接，从而在电动汽车的直流充电口就能够实现交流充电功能，从而省掉车身需要配备交流充电口的需求，降低了电动汽车的制造成本，并能够为用户充电带来便利。

进一步地，通过使充电连接装置的第三连接端口13连接交流充电枪的控制导引端CP，以及使第四连接端口14连接直流充电口的低压辅助电源正端A+，可以验证接入直流充电口的是交流充电枪，而非直接充电枪。

具体来说，如图3所示，交流充电枪内部电路包括供电控制装置，其包括12V交流电压输出端和PWM控制信号输出端，供电控制装置通过开关S1和电阻R1连接至控制导引端CP，控制导引端CP再连接至充电连接装置的第三连接端口13；电动汽车侧内部电路包括开关S2、电阻R2、R3与控制器采集处理电路。该电路与直流充电口的低压辅助电源正端A+信号复用。

基于这种连接关系，可以对CP和A+信号电压进行分析，假设R1＝1KΩ,R2＝1.3KΩ,R3＝2.74KΩ，开关S1及S2均闭合。如果测定控制器采集处理电路的输入电压为8.79V时，则认为是交流充电枪接入电动汽车的直流充电口。而如果控制器采集处理电路的输入电压为12V，则认为是直流充电枪接入。

上述连接端口之间的对应关系是针对国标GBT18487.1-2015规定的充电连接接口进行的一种改进设计，这种设计能够复用充电连接装置的连接端口，使得充电连接装置能够实现多种功能，包括以上所述的作为交流充电枪和电动汽车侧的直流充电口之间的通用连接装置，进一步地，利用该充电连接装置的各连接端口，还可以确定交流充电枪的充电状态。

具体来说，确定交流充电枪的充电状态包括：检测位于电动汽车侧的车载控制采集处理电路的输入电压，以便确定交流充电枪的充电电流和/或插拔状态。

如图4所示，交流充电枪内部电路包括接地电路部分，其由开关S3、电阻R4和RC构成，接地电路部分连接至交流充电枪的充电连接确认端CC，再经充电连接确认端CC连接至充电连接装置的第一连接端口11，直流充电口的充电连接确认端CC2连接至充电连接装置的第二连接端口12。相应地，电动汽车侧内部电路包括与Vcc相连的电阻R5和控制器采集处理电路。该电路与直流充电口的充电连接确认端CC2信号复用。

当充电枪插入直流充电口时，充电连接已形成，开关S3为闭合状态。采用上述电路，根据国标GBT18487.1-2015规定，设R3为1KΩ,R5为1KΩ。当RC＝1.5KΩ,R4＝1.8KΩ时，充电电缆容量为10A。当RC＝680Ω,R4＝2.7KΩ时，交流充电枪的充电电流为16A。当RC＝220Ω,R4＝3.3KΩ时，充电电流为32A。当RC＝100Ω,R4＝3.3KΩ时，充电电流为63A。

假设Vcc＝5V，控制器采集处理电路的输入电压将如下表所示。可以看出，不同的交流充电枪对应的、由CC/CC2连接端口提供给控制器采集处理电路的输入电压是不同的，所以可以根据采集的电压值来判断充电枪的类型/充电状态。

根据上表，通过采集控制器采集处理电路的输入电压，可以确定交流充电枪的充电状态。作为一个示例，确定步骤如下：

步骤1.将充电连接装置插入车载直流充电口后，插入交流充电枪；

步骤2.CC信号与CP信号通过充电连接装置分别连接到CC2信号和A+信号，唤醒处于休眠状态的电池管理系统或整车控制器；

步骤3.电池管理系统或整车控制器被唤醒后，车辆进入充电模式。对输入的信号(CP/A+和CC/CC2)电压进行AD采样。控制器采集处理电路的输入电压(CP/A+)为8.79V，则电池管理系统或整车控制器认为是交流充电。

步骤四.控制器采集处理电路的输入电压(CC/CC2)为3V时，则认为交流充电电流为10A；控制器采集处理电路的输入电压(CC/CC2)为2.02381V时，则认为交流充电电流为16A；控制器采集处理电路的输入电压(CC/CC2)为0.901639V时，则认为交流充电电流为32A；控制器采集处理电路的输入电压(CC/CC2)为0.454545V时，则认为交流充电电流为63A。

上述充电连接装置支持国标GBT18487.1-2015规定的充电接口，能够适用于各种规格的交流充电枪，具有良好的通用性。

上述充电连接装置可以采用任何适合的大小或形状，可以附接于电动汽车的直流充电口，也可以附接于交流充电枪之上。其还可以从所附接处直接拆卸下来，而收纳于电动汽车内。

利用该充电连接装置将交流充电枪连接于直流充电口，可以通过对第一、第二、第三、第四连接端口(分别对应于CC,CC2，CP,A+信号)进行电压值采样，进一步判定交流充电枪的充电状态，包括插拔状态和充电电流值，进而，可以对电动汽车的充电完成时间进行预测，以及，对充电服务站的服务能力进行评估。

根据本实用新型一实施例，可以实现一种确定交流充电枪的充电状态的方法，该方法包括如下各步骤：

步骤S10、将交流充电枪通过以上所述的充电连接装置接入电动汽车的直流充电口；步骤S20、检测位于电动汽车侧的车载控制采集处理电路的输入电压，以确定交流充电枪的充电状态。

具体来说，交流充电枪的充电状态包括：以10A的充电电流进行充电；以16A的充电电流进行充电；以32A的充电电流进行充电；以63A的充电电流进行充电；以及交流充电枪拔枪。

作为进一步改进的实施例，可以基于交流充电枪的充电状态提示关于电动汽车的充电完成时间，这种提示可以向用户或充电服务人员发出。

利用上述方法，能够准确确定交流充电枪的充电状态，包括插拔状态以及充电电流值，进而，能够更准确地预测电动汽车的充电完成时间，这给用户带来了良好的使用体验。

根据本实用新型再一实施例，可以实现一种计算机存储介质，其上存储有计算机可执行指令，其中，这些计算机可执行指令在由处理器执行时，将实现以上实施例所实现的确定交流充电枪的充电状态的方法。

根据本实用新型又一实施例，可以实现一种控制器，该控制器在执行储存于存储器中的可执行指令时，将执行以上实施例所实现的确定交流充电枪的充电状态的方法中的各个步骤。

上述说明仅针对于本实用新型的优选实施例，并不在于限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可能作出各种变形设计，而不脱离本实用新型的思想及附随的权利要求。