直流充电枪的照明电路及直流充电枪的制作方法

本发明涉及充电枪结构领域，具体涉及一种充电枪的内部改良结构。

背景技术：

电动汽车在使用过程中，如电池电量下降，则需要通过充电枪连接电动汽车上的充电口与充电站设置的充电桩，从而由充电桩上的电源为电动汽车的电池进行充电。一般地，充电枪包括充电端口、壳体、充电按钮和电源端口。工作时，推动充电按钮，充电端口解锁，连接电动汽车上的充电口；连接好后，充电按钮复位，使得充电端口与充电口固定连接在一起。另一侧的电源端口连通充电桩上的电源。壳体内部，电源端口与充电端口连通。最终，将外部的电源供电至汽车的充电口。上述结构的充电枪，在夜晚或能见度较低时，充电枪与汽车充电口之间的连接较不方便，如失误易引发触点危险。现有技术中一般采用在充电枪上设置光源和控制电路板，同时采用额外的电源进行供电，采用现有的方式，额外电源的加入不利于充电枪的内部结构设计，并且外部电源需要及时充电，使用不方便。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种直流充电枪的照明电路，在国标gb/t18487.1-2015直流充电控制引导电路中设置与车辆插头的r2电阻并联的照明电路；所述照明电路包括串联的照明灯、外加电阻rx和开关sx。

优选的是，所述照明灯为led灯。

优选的是，所述外加电阻rx为电阻值1.5～2千欧。

本发明还提供一种具有上述的照明电路的直流充电枪，包括充电枪本体和设置在充电枪本体内的照明电路，所述照明灯设置在充电枪本体的充电端头上；所述开关sx为设置在充电枪本体外部的按压式开关。

优选的是，所述开关sx为设置在所述充电枪本体上的微动开关，且在所述充电枪本体的充电枪头上设置有控制微动开关的金属杆；其中，在充电枪头未插入充电座时，照明电路为连通状态，照明灯开启提供照明；当充电枪头插入充电座进行充电时，金属杆与微动开关的动作簧片接触并断开微动开关使照明电路断开，关闭照明灯。

优选的是，所述充电枪本体内设置有控制照明电路开闭的控制器，所述开关sx为与控制器连接的信号控制开关，且在所述充电枪本体的充电枪头上设置有与控制器连接的距离探测传感器；所述距离探测传感器探测充电枪头与充电座的距离，进而通过控制器控制信号控制开关以实现照明电路的开闭。

本发明至少包括以下有益效果：通过在国标gb/t18487.1-2015直流充电控制引导电路中设置与车辆插头的r2电阻并联的照明电路，不需要引入额外的电路，为使用者提供led照明，以协助使用者，在外部照明不足时，能将充电枪顺利插入汽车插座。并且在充电枪上设置led点灯开关，led点灯开关与电子枪机械锁锁定装置互斥。当机械锁没锁定时，led点灯开关可以正常动作。但机械锁锁定后，led点灯开关完全无作用，照明电路的加入不会对充电电路造成影响。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明：

图1为国标gb/t18487.1-2015直流充电控制引导电路原理图；

图2为本发明的照明电路原理图；

图3为图2的局部放大示意图；

图4为具体实施方式中情景a中所述的电路原理图；

图5为具体实施方式中情景b中所述的电路原理图；

图6为具体实施方式中情景c中所述的电路原理图；

图7为具体实施方式中情景d中所述的电路原理图；

图8为国标gbt-27930-2015中充电桩充电阶段的流程图；

图9为具体实施方式中充电枪的结构示意图；

图10为具体实施方式中充电枪的充电端头结构示意图；

图11为具体实施方式中充电枪未插入充电座时的照明电路控制结构示意图；

图12为具体实施方式中充电枪插入充电座时的照明电路控制结构示意图；

图13为具体实施方式中另一种结构的充电枪照明电路控制结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

图2～3示出了本发明的一种直流充电枪的照明电路，在图1所示的国标gb/t18487.1-2015直流充电控制引导电路中设置与车辆插头的r2电阻并联的照明电路；所述照明电路包括串联的照明灯、外加电阻rx和开关sx。

在上述技术方案中，所述照明灯为led灯；所述外加电阻rx为电阻值1.5～2千欧。

在上述技术方案中，通过照明电路提供led照明，以协助使用者，在外部照明不足时，能将充电枪顺利插入汽车插座。

本发明还提供一种具有上述的照明电路的直流充电枪，如图9～10所示，包括充电枪本体1和设置在充电枪本体1内的照明电路，所述照明灯2设置在充电枪本体1的充电端头3上；所述开关sx为设置在充电枪本体1外部的按压式开关4。

在上述技术方案中，为了满足led灯顺利工作，并且不影响充电枪正确运作，我们采用的电路如图4～7所示。并将所有的使用情境区分为a(图4)/b(图5)/c(图6)/d(图7)等四种状况，并逐一解释；

情境a(图4)中，充电枪正常使用，在使用过程中提枪，车辆接口未连接，按下车辆插头开关s，使开关s打开，但是没有通过按压式开关4将led灯打开；此时检测点1的电压仍为12v，完全符合国标gb/t18487.1-2015的规范。

情境b(图5)，充电枪正常使用，在使用过程中提枪，并且通过按压式开关4将led灯打开，如图5示，我们在led灯前串连一个外加电阻rx，电阻值为r；电路外加电压为v，跨在led两端的电压为vled，且此时的led电阻值为rled，流经led的电流为i。则

i＝v/(r1+r+rled)＝(v-vled)/(r1+r)＝vled/rled

国标gb/t18487.1-2015中定义上拉电压(u1)v的标准值为12v，r1的标准值为1000ω。另外，当检测点1的电压v1标准值为4v(实际判断值必须在3.2v与4.8v之间)时，如图8，国标gbt-27930-2015会认定机械锁已锁定。如果在5秒内电子锁没有锁定，就会认定为故障级别2。但提枪并通过按压式开关开灯的时间是由使用者决定，并可能大于5秒。因此，我们就必须确保检测点1的电压值绝不低于4.8v，以免被认定为故障。亦即

ir+vled＝[v/(r1+r+rled)r+vled＝[(v-vled)/(r1+r)]r+vled＝(vled/rled)r+vled>4.8＝v1

[12/(1000+r+rled)r+vled＝[(12-vled)/(1000+r)]r+vled＝(vled/rled)r+vled>4.8＝v1

另外，国标gb/t18487.1-2015中也定义，上拉电压的最小值为11.4v，r1的最大值为1030ω。因此外加电阻的电阻值与led的选择必须满足[11.4/(1030+r+rled)r+vled＝[(11.4-vled)/(1030+r)]r+vled＝(vled/rled)r+vled>4.8

上述推论以4.8v为依据，仅为一实施例。考虑到实际应用情形，及为了避免潜在误判，我们也可以用4.9v、5v或任何大于4.8v的电压值来做设计。

情境c(图6)，充电枪完全插入汽车插座，机械锁尚未锁定。此时

(v-v1)/r1＝v1/r4+v1/(r+rled)＝v1/r4+(v1-vled)/r＝v1/r4+vled/rled

考虑最差情形，则

(11.4-v1)/1030＝v1/1030+v1/(r+rled)＝v1/1030+(v1-vled)/r＝v1/1030+vled/rled

如果采用白光led，则满足上述式子的v1不可能大于4.8v。

在此，我们尝试用另一种方式来解释上述结论，令v1为4.8v，则

(11.4-4.8)/1030＝4.8/1030+4.8/(r+rled)＝4.8/1030+(4.8-vled)/r＝4.8/1030+vled/rled

0.00641＝0.00466+4.8/(r+rled)＝0.00466+(4.8-vled)/r＝0.00466+vled/rled

0.00175＝4.8/(r+rled)＝(4.8-vled)/r＝vled/rled

而当流经led的电流为0.00175a(1.75ma)时，rled约为1000ω，因此r约为1750ω。vled约在2.6v左右。因此上述等式根本无法成立，即没有这种led存在。

换句话说，此时，根据国标gbt-27930-2015，充电桩会误判机械锁已锁定，而进入5秒等待时间。如果5秒内电子锁没锁定，就会被认定为故障。

假设状况1，机械锁没故障。在此情况下，充电枪头已完全插入插座，因此情境c仅为一暂态，机械锁会在很短的时间(如几百个毫秒，并远小于5秒)内锁定而进入情境d。简言之，并不会有故障信号产生。

假设状况2，机械锁故障。在此情况下，机械锁无法在5秒内锁定，进而产生故障信号。而这也正是我们想要的结果。

情境d(图7)，充电枪插入汽车插座，车辆接口连接，开关s常闭，机械锁锁定。

此时，led灯的开关断开，形成开路。因此检测点1的电压会回复到标准值4v，不影响充电桩正常充电。另外，当机械锁锁定后，led的点灯开关会永远被打开形成开路。换句话说，此时等同led在电路上完全不存在，也就完全不影响充电桩、充电枪、汽车间的所有通讯与充电。

在另一种技术方案中，如图11～12所示，所述开关sx为设置在所述充电枪本体1上的微动开关5，且在所述充电枪本体1的充电枪头6上设置有控制微动开关5的金属杆7；其中，在充电枪头6未插入充电座8时，照明电路为连通状态，照明灯开启提供照明；当充电枪头6插入充电座8进行充电时，金属杆7与微动开关5的动作簧片9接触并断开微动开关5使照明电路断开，关闭照明灯；当充电完成后，拔出充电枪，微动开关5的动作簧片9弹起来，微动开关重新闭合接通线路，恢复给led供电。

在另一种技术方案中，如图13，所述充电枪本体1内设置有控制照明电路开闭的控制器(未示出)，所述开关sx为与控制器连接的信号控制开关，且在所述充电枪本体1的充电枪头6上设置有与控制器连接的距离探测传感器10；所述距离探测传感器探测充电枪头6与充电座8的距离，距离探测传感器10将检测到的距离信号传送至控制器，控制器内的的计算机将实测的距离信号与设定距离信号进行比较，当距离小于预设值时，控制器控制信号控制开关关闭照明灯，当距离大于预设值时，控制器控制信号控制开关开启照明灯；在充电枪的使用过程中，当充电枪插入插座后，距离过近，与控制器连接的信号控制开关就断开，达到断开新增回路的目的；拔出充电枪，距离远了，与控制器连接的信号开关接通，恢复给led供电。所述控制器为单片机，所述单片机为51单片机、avr单片机、pic单片机、stm32单片机、tms单片机、stc单片机中的任意一种。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的直流充电枪的照明电路及直流充电枪的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。