专利名称：带有行驶主动防撞的高安全性能智能充电系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及充电领域，尤其是一种带有行驶主动防撞的高安全性能智能充电系统及其控制方法。
背景技术：
随着新能源汽车行业的不断向前发展，电动车汽车行驶中的安全性越来越受到关注。在行驶过程中的车辆，如果发生碰撞，电池包内、充电电线等极易造成短路，造成车辆燃烧、爆炸等严重后果；同时在充电过程中，如果充电电流过大，极易造成线路起火同样造成车辆燃烧、爆炸等安全事故发生
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种带有行驶主动防撞的高安全性能智能充电系统及其控制方法，提高了充电过程的安全性。为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种带有行驶主动防撞的高安全性能智能充电系统，包括充电插头和充电插座，该充电插头和充电插座上对应地分别设置有继电器线圈第一触头、继电器线圈第二触头、火线触头、零线触头和地线触头，其中该充电插座上的零线触头(12)用于连接充电装置的第一充电端，且该充电插头的火线触头(5)用于连接电源插头的第一端，零线触头(3)用于连接该电源插头的第二端，地线触头(4)用于连接该电源插头的第三端；其特征在于还包括继电器和控制器，该充电插座上的继电器线圈第一触头(13)连接该控制器，继电器线圈第二触头(14)通过该继电器接地，火线触头(10)通过该继电器的常开触头(Kl)用于连接该充电装置的第二充电端；该充电插头上的继电器线圈第一触头⑵连接该继电器线圈第二触头(6)。继电器的位置设置在靠近车载充电机的末端，在车辆正常行驶时，由于车辆插头被拔下，信号线保持断开状态，车辆控制装置无法向继电器发送信号，继电器在无法接收信号的情况不工作，也就是在车载充电机的末端高压火线输入端保持断开状态。在此种情况下，车辆在发生碰撞时，两条充电线输入前段因碰撞接触也不会发生短路现象而导致车辆燃烧、爆炸的危险，提高了车辆的行驶安全性。该继电器的常开触头(Kl)与该充电装置的第二充电端之间设置有保险丝。本发明增加了保险丝，即使出现短路也会立即熔断切断高压火线输入端，进一步提高了车辆的行驶安全性。该带有行驶主动防撞的高安全性能智能充电系统还包括设置在该充电插头与电源插头之间的控制盒，且该充电插座和充电插头上对应地分别设置有控制确认触头和充电连接确认触头；所述控制盒包括供电控制装置、单刀双掷开关(SI)、第一电阻(Rl)、第一接触器(Kl)和第二接触器(K2)，其中该供电控制装置的第一端用于提供直流电压U，第二端用于提供PWM信号，该供电装置的第一端或者第二端连接该单刀双掷开关(SI)的动端；所述充电插头的控制确认触头(2)连接该供电控制装置的检测端且通过该第一电阻(Rl)连接该单刀双掷开关(SI)的不动端；所述充电插座的控制确认触头(8)连接二极管(D)的正极，该二极管(D)的负极连接控制器的第二检测端并且分别通过第三电阻(R3)、串联的第二开关(S2)和第二电阻(R2)连接其地线触头(11)；所述充电插头的地线触头⑷通过串联的第三开关(S3)和电阻(RC)连接其充电连接确认触头(I);所述充电插座的充电连接确认端(9)连接该控制器的第一检测端；
所述控制器用于控制该第二开关(S2)、第一接触器(Kl)和第二接触器(K2)动作。本发明结合充电系统多个检测点以及多种应急性结束充电控制方式，使得整个系统更加智能化、具有更高的安全性能。该第二开关(S2)和第二电阻(R2)的自由端连接该充电装置，该充电装置在检测到该充电插头与充电插座完全连接时发送指令给待充电装置，使其处于不可行驶状态。本发明还提供一种带有行驶主动防撞的高安全性能智能充电系统的控制方法，其特征在于包括充电插头、充电插座、继电器、控制器、控制盒、第三电阻(R3)以及串联的第二开关(S2)和第二电阻(R2)，其中该充电插头和充电插座上分别对应设置有充电连接确认触头、控制确认触头、零线触头、地线触头、火线触头、继电器线圈第二触头和继电器线圈第一触头，所述控制盒包括供电控制装置、单刀双掷开关(SI)、第一电阻(Rl)、第一接触器(Kl)和第二接触器(K2);该控制方法包括充电装置开始充电的步骤Al、充电插头插入充电插座，第三开关(S3)受力导通，由于在初始状态下控制盒中单刀双掷开关(Si)与供电控制装置的第一端连接，因此供电控制装置的第一端、单刀双掷开关(SI)、第一电阻(Rl)、第三电阻(R3)、电阻(RC)和控制器的第一检测端构成第一回路控制器的第一检测端在第一回路中检测到电流值为U/(R1+R3+RC)的直流电流时，表示充电插头与充电插座完全连接，此时，供电控制装置的检测端和控制器的第二检测端均检测到电压值为U(R3+RC)/(R1+R3+RC)的直流电压；A2、该供电控制装置在第一回路中检测到电压值为U(R3+RC)/(R1+R3+RC)的直流电压时，进一步判断供电装置是否存在故障如果不存在故障则表示供电装置准备就绪，该供电控制装置控制单刀双掷开关(Si)从供电控制装置的第一端切换至第二端，此时供电控制装置的第二端、单刀双掷开关(SI)、第一电阻(Rl)、第三电阻(R3)、电阻(RC)和控制器的第一检测端构成第二回路；A3、该控制器的第二检测端在该第二回路中检测到峰值电压值为U，(R3+RC)/(R1+R3+RC)的交流电压时，进一步判断充电装置是否存在故障如果不存在故障则表示充电装置准备就绪，该控制器控制第二开关(S2)导通，此时供电控制装置的第二端、单刀双掷开关(SI)、第一电阻(Rl)、并联的第三电阻(R3)和第二电阻(R2)、电阻(RC)和控制器的第一检测端构成第三回路；A4、该供电控制装置的检测端在该第三回路中检测到峰值电压为
权利要求
1.一种带有行驶主动防撞的高安全性能智能充电系统，包括充电插头和充电插座，该充电插头和充电插座上对应地分别设置有继电器线圈第一触头、继电器线圈第二触头、火线触头、零线触头和地线触头，其中该充电插座上的零线触头(12)用于连接充电装置的第一充电端，且该充电插头的火线触头(5)用于连接电源插头的第一端，零线触头(3)用于连接该电源插头的第二端，地线触头(4)用于连接该电源插头的第三端； 其特征在于还包括继电器和控制器，该充电插座上的继电器线圈第一触头(13)连接该控制器，继电器线圈第二触头(14)通过该继电器接地，火线触头(10)通过该继电器的常开触头(Kl)用于连接该充电装置的第二充电端；该充电插头上的继电器线圈第一触头(7)连接该继电器线圈第二触头(6)。
2.根据权利要求I所述的带有行驶主动防撞的高安全性能智能充电系统，其特征在于该继电器的常开触头(Kl)与该充电装置的第二充电端之间设置有保险丝。
3.根据权利要求I或2所述的带有行驶主动防撞的高安全性能智能充电系统，其特征在于还包括设置在该充电插头与电源插头之间的控制盒，且该充电插座和充电插头上对应地分别设置有控制确认触头和充电连接确认触头； 所述控制盒包括供电控制装置、单刀双掷开关(SI)、第一电阻(Rl)、第一接触器(Kl)和第二接触器(K2)，其中该供电控制装置的第一端用于提供直流电压U，第二端用于提供PWM信号，该供电装置的第一端或者第二端连接该单刀双掷开关(SI)的动端； 所述充电插头的控制确认触头(2)连接该供电控制装置的检测端且通过该第一电阻(Rl)连接该单刀双掷开关(SI)的不动端； 所述充电插座的控制确认触头(8)连接二极管(D)的正极，该二极管(D)的负极连接控制器的第二检测端并且分别通过第三电阻(R3)、串联的第二开关(S2)和第二电阻(R2)连接其地线触头(11); 所述充电插头的地线触头(4)通过串联的第三开关(S3)和电阻(RC)连接其充电连接确认触头⑴； 所述充电插座的充电连接确认端(9)连接该控制器的第一检测端； 所述控制器用于控制该第二开关(S2)、第一接触器(Kl)和第二接触器(K2)动作。
4.根据权利要求3所述的带有行驶主动防撞的高安全性能智能充电系统，其特征在于所述第二开关(S2)和第二电阻(R2)的自由端连接该充电装置，该充电装置在检测到该充电插头与充电插座完全连接时发送指令给待充电装置，使其处于不可行驶状态。
5.一种带有行驶主动防撞的高安全性能智能充电系统的控制方法，其特征在于包括充电插头、充电插座、继电器、控制器、控制盒、第三电阻(R3)以及串联的第二开关(S2)和第二电阻(R2)，其中该充电插头和充电插座上分别对应设置有充电连接确认触头、控制确认触头、零线触头、地线触头、火线触头、继电器线圈第二触头和继电器线圈第一触头，所述控制盒包括供电控制装置、单刀双掷开关(SI)、第一电阻(Rl)、第一接触器(Kl)和第二接触器(K2)； 该控制方法包括充电装置开始充电的步骤 Al、充电插头插入充电插座，第三开关(S3)受力导通，由于在初始状态下控制盒中单刀双掷开关(SI)与供电控制装置的第一端连接，因此供电控制装置的第一端、单刀双掷开关(SI)、第一电阻(Rl)、第三电阻(R3)、电阻(RC)和控制器的第一检测端构成第一回路控制器的第一检测端在第一回路中检测到电流值为U/(R1+R3+RC)的直流电流时，表示充电插头与充电插座完全连接，此时，供电控制装置的检测端和控制器的第二检测端均检测到电压值为U (R3+RC) / (R1+R3+RC)的直流电压； A2、该供 电控制装置在第一回路中检测到电压值为U(R3+RC)/(R1+R3+RC)的直流电压时，进一步判断供电装置是否存在故障如果不存在故障则表示供电装置准备就绪，该供电控制装置控制单刀双掷开关(SI)从供电控制装置的第一端切换至第二端，此时供电控制装置的第二端、单刀双掷开关(SI)、第一电阻(Rl)、第三电阻(R3)、电阻(RC)和控制器的第一检测端构成第二回路； A3、该控制器的第二检测端在该第二回路中检测到峰值电压值为U’ (R3+RC)/(R1+R3+RC)的交流电压时，进一步判断充电装置是否存在故障如果不存在故障则表示充电装置准备就绪，该控制器控制第二开关(S2)导通，此时供电控制装置的第二端、单刀双掷开关(SI)、第一电阻(Rl)、并联的第三电阻(R3)和第二电阻(R2)、电阻(RC)和控制器的第一检测端构成第三回路； A4、该供电控制装置的检测端在该第三回路中检测到峰值电压为
6.根据权利要求5所述的带有行驶主动防撞的高安全性能智能充电系统的控制方法，其特征在于还包括正常条件下充电装置结束充电的步骤 BI、正常条件下，控制器在达到充电设定的结束条件或者接收到停止充电指令时控制该第二开关(S2)断开，此时供电控制装置的第二端、单刀双掷开关(SI)、第一电阻(Rl)、第三电阻(R3)、电阻(RC)和控制器的第一检测端构成第二回路； B2、该供电控制装置在该第二回路中检测到峰值电压值为U’ /(R3+RC)/(R1+R3+RC)的交流电压时，控制该单刀双掷开关(SI)从供电控制装置的第二端切换至第一端，此时供电控制装置的第一端、单刀双掷开关(SI)、第一电阻(Rl)、第三电阻(R3)、电阻(RC)和控制器的第一检测端构成第一回路； B3、该供电控制装置在该第一回路中检测到电压值为U(R3+RC)/(R1+R3+RC)的直流电压时，控制该第一接触器(Kl)和第二接触器(K2)断开。
7.根据权利要求5和6中任何一项所述的带有行驶主动防撞的高安全性能智能充电系统的控制方法，其特征在于还包括充电装置输入电流的控制步骤 如果充电插头与充电插座完全连接，且供电装置和充电装置均无故障，控制器的第二端检测到PWM信号，则在供电装置和充电装置准备就绪后，控制器根据其第二检测端检测到的PWM信号的占空比确定该供电装置的最大供电电流，并且求取供电装置的最大供电电流、充电装置的额定输入电流和电缆的额定容量的最小值，作为充电装置的最大允许输入电流； 如果充电插头与充电插座完全连接，但供电装置存在故障，控制器的第二检测端未检测到PWM信号，则在控制器接收到强制充电请求时，控制器按照小于最大允许输入电流的模式对该充电装置进行充电，其中该最大允许输入电流取供电装置的最大供电电流、充电装置的额定输入电流和电缆的额定容量的最小值；在充电过程中，如果控制器的第二检测端检测到PWM信号，则该最大允许输入电流取供电装置的最大供电电流和充电装置的额定输入电流的最小值。
8.根据权利要求7所述的带有行驶主动防撞的高安全性能智能充电系统的控制方法，其特征在于还包括充电装置输出功率的调整步骤在充电装置的充电过程中，控制器的第二检测端周期性地监测PWM信号，当PWM信号的占空比发生变化时实时调整该充电装置的输出功率。
全文摘要
本发明提出了一种带有行驶主动防撞的高安全性能智能充电系统及其控制方法，属于充电系统领域。该充电系统包括充电插头、充电插座、继电器和控制器，该充电插座上的零线触头连接充电装置的第一充电端，且该充电插头的火线触头连接电源插头的第一端，零线触头用于连接该电源插头的第二端，地线触头连接该电源插头的第三端；该充电插座上的继电器线圈第一触头连接该控制器，继电器线圈第二触头通过该继电器接地，火线触头通过该继电器的常开触头用于连接该充电装置的第二充电端；该充电插头上的继电器线圈第一触头连接该继电器线圈第二触头。本发明将继电器的位置设置在靠近充电装置的末端，提高了车辆的行驶安全性。
文档编号H02J7/00GK102904315SQ20121041552
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者严小勇, 隋毅 申请人:力帆实业(集团)股份有限公司