低温环境下直流充电控制系统技术方案

本发明专利技术提供的一种低温环境下直流充电控制系统，包括充电桩控制器、充电枪接入检测控制单元、蓄电池预热单元、蓄电池温度检测控制单元、车载控制器、车载低压供电单元以及充电桩低压供电单元；所述充电枪接入检测控制单元用于检测充电枪与车载充电接口是否接入并控制充电枪供电回路导通；所述蓄电池温度检测控制单元的第一电源输入端和第二电源输入端连接于充电枪接入检测控制单元的电源输出端，蓄电池温度检测控制单元的第一电源输出端连接于蓄电池预热单元的输入端，蓄电池温度检测控制单元的第二电源输入端连接于蓄电池充电接口，所述蓄电池温度检测控制单元的检测输出端与车载控制器的输入端连接，所述车载控制器与充电桩控制器通信连接；所述车载低压供电单元的输入端连接于充电枪接入检测控制单元的电源输出端。源输出端。

【技术实现步骤摘要】
低温环境下直流充电控制系统


[0001]本专利技术涉及一种充电桩控制系统，尤其涉及一种低温环境下直流充电控制系统。

技术介绍

[0002]随着化石能源的枯竭以及温室效应的加剧，电动汽车的使用以及普及不可避免。电动汽车的核心部件之一的动力蓄电池需要在电动汽车的使用过程中进行充电，而动力蓄电池的最佳工作温度在15
‑
35
°
之间，而当蓄电池在低温环境下进行充电时，如果蓄电池所处环境温度过低，而且此时蓄电池也是出于低温状态，那么此时对蓄电池进行充电，则会严重影响蓄电池的荷电容量，比如：假如蓄电池的荷电容量N，那么在低温条件下时荷电容量则变为(1
‑
r％)N，其中，r％为衰减系数，也就是说：当蓄电池显示电量充满时，这时的电量远远没有达到正常的荷电状态，严重影响蓄电池的续航能力，随着温度越低，其衰减系数越大；而且，低温状态对蓄电池进行充电会对蓄电池造成损伤甚至损坏，严重影响蓄电池的寿命。
[0003]因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种低温环境下直流充电控制系统，在低温条件下对电动汽车蓄电池进行充电时会首先侦测蓄电池的温度状态，并在温度低于设定值时进行电池预热，从而确保蓄电池在理想的状态下进行充电，从而有效确保蓄电池的荷电状态，保证其低温条件下充电的续航能力，而且能够有效避免低温充电对蓄电池造成损伤或者损坏，确保蓄电池的使用寿命。
[0005]本专利技术提供的一种低温环境下直流充电控制系统，包括充电桩控制器、充电枪接入检测控制单元、蓄电池预热单元、蓄电池温度检测控制单元、车载控制器、车载低压供电单元以及充电桩低压供电单元；
[0006]所述充电枪接入检测控制单元用于检测充电枪与车载充电接口是否接入并控制充电枪供电回路导通；
[0007]所述蓄电池温度检测控制单元的第一电源输入端和第二电源输入端连接于充电枪接入检测控制单元的电源输出端，蓄电池温度检测控制单元的第一电源输出端连接于蓄电池预热单元的输入端，蓄电池温度检测控制单元的第二电源输入端连接于蓄电池充电接口，所述蓄电池温度检测控制单元的检测输出端与车载控制器的输入端连接，所述车载控制器与充电桩控制器通信连接；所述车载低压供电单元的输入端连接于充电枪接入检测控制单元的电源输出端；车载低压供电单元输出24V直流电和12V直流电并提供给蓄电池温度检测控制单元的电源端，车载低压供电单元输入端连接于输入检测控制电路的电源输出端，车载低压供电单元输出24V直流电和12V直流电并提供给充电枪接入检测控制单元。
[0008]进一步，所述充电枪接入检测控制单元包括第一直流接触器模块以及充电枪接入检测控制电路；
[0009]所述第一直流接触器模块的控制端连接于充电枪接入检测控制电路的控制输出端ReA，第一直流接触器的电源端连接24V直流电；
[0010]充电枪接入检测控制电路检测充电枪接入到车载充电接口后输出控制信号，控制第一直流接触器模块动作。
[0011]进一步，所述充电枪接入检测控制电路包括自复位常开开关S1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、稳压管ZD1、稳压管ZD2、NMOS管Q1、三极管Q2以及三极管Q3；其中，三极管Q2为P型三极管；
[0012]自复位常开开关S1设置于充电枪前端端部，自复位常开开关S1的一端连接于12V直流电，自复位常开开关S1的另一端通过电阻R3连接于NMOS管Q1的漏极，NMOS管Q1的源极与稳压管ZD2的负极连接，稳压管ZD2的正极连接，NMOS管Q1的源极作为充电枪接入检测控制电路的控制输出端，
[0013]自复位常开开关S1与电阻R3的公共连接点通过电阻R1和电阻R5串联后接地，电阻R1和电阻R5的公共连接点通过电容C1接地，电阻R1和电阻R5之间的公共连接点通过电阻R6连接于三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极与稳压管ZD1的负极连接，稳压管ZD1的正极接地，三极管Q2的发射极通过电阻R2连接于电阻R3和自复位常开开关S1的公共连接点，三极管Q2的集电极连接于NMOS管Q1的栅极，三极管Q2的基极通过电阻R4连接于电阻R3和自复位常开开关S1的公共连接点，三极管Q3的集电极连接于三极管Q2的基极，NMOS管Q1的栅极通过电阻R7接地。
[0014]进一步，蓄电池温度检测控制单元包括温度检测控制模块、第二直流接触器模块以及第三直流接触器模块；
[0015]温度检测控制模块检测蓄电池包的温度并输出控制信号，温度检测控制模块的控制输出端ReB连接于第二直流接触器模块的控制输入端，温度检测控制模块的控制输出端ReC连接于第三直流接触器模块的控制输入端，第二直流接触器的电源端连接12V直流电，第二直流接触器模块电源输入端连接于第一直流接触器模块的电源输出端，第三直流接触器模块的电源输入端连接于第一直流接触器模块的电源输出端，第二直流接触器模块的电源输出端连接于蓄电池充电接口，第三直流接触器模块的电源输出端连接于蓄电池预热单元的电源输入端，温度检测控制模块的检测输出端作为蓄电池温度检测控制单元的检测输出端CON1连接于车载控制器。
[0016]进一步，所述温度检测控制模块包括电阻R10、热敏电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电容C2、电容C3、比较器U2、可控精密稳压源U1、三极管Q9、稳压管ZD3、稳压管ZD4、稳压管ZD5以及三极管Q8；其中，三极管Q8为P型三极管；
[0017]电阻R14的一端通过电阻R10和热敏电阻R11串联后接地，电阻R14和电阻R10之间的公共连接点作为温度检测模块的电源端接24V电源；
[0018]电阻R14的另一端通过电阻R15和电阻R20串联后连接于三极管Q8的发射极，三极管Q8的集电极通过电阻R18接地，三极管Q8的集电极作为控制输出端ReC；
[0019]电阻R10和热敏电阻R11之间的公共连接点通过电阻R12连接于比较器U2的同相端，电阻R10和热敏电阻R11之间的公共连接点的与稳压管ZD3的负极连接，稳压管ZD3的正极接地，电阻R13的一端连接于电阻R14和电阻R10之间的公共连接点，电阻R13的另一端通
过电阻R16接地，可控精密稳压源U1的参考极连接于电阻R13和电阻R16的公共连接点，可控精密稳压源U1的正极接地，可控精密稳压源U1的负极连接于电阻R14和电阻R15之间的公共连接点，可控精密稳压源U1的负极连接于比较器U2的反相端，比较器U2的输出端通过电容C3接地，比较器U2的输出端通过电阻R17连接于三极管Q9的基极，三极管Q9的基极与稳压管ZD4的负极连接，稳压管ZD4的正极接地，三极管Q9的发射极接地，三极管Q9的集电极通过电阻R19连接于电阻R15和电阻R20之间的公共连接点，三极管Q9的集电极与三极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温环境下直流充电控制系统，其特征在于：包括充电桩控制器、充电枪接入检测控制单元、蓄电池预热单元、蓄电池温度检测控制单元、车载控制器、车载低压供电单元以及充电桩低压供电单元；所述充电枪接入检测控制单元用于检测充电枪与车载充电接口是否接入并控制充电枪供电回路导通；所述蓄电池温度检测控制单元的第一电源输入端和第二电源输入端连接于充电枪接入检测控制单元的电源输出端，蓄电池温度检测控制单元的第一电源输出端连接于蓄电池预热单元的输入端，蓄电池温度检测控制单元的第二电源输入端连接于蓄电池充电接口，所述蓄电池温度检测控制单元的检测输出端与车载控制器的输入端连接，所述车载控制器与充电桩控制器通信连接；所述车载低压供电单元的输入端连接于充电枪接入检测控制单元的电源输出端；车载低压供电单元输出24V直流电和12V直流电并提供给蓄电池温度检测控制单元的电源端，车载低压供电单元输入端连接于输入检测控制电路的电源输出端，车载低压供电单元输出24V直流电和12V直流电并提供给充电枪接入检测控制单元。2.根据权利要求1所述低温环境下直流充电控制系统，其特征在于：所述充电枪接入检测控制单元包括第一直流接触器模块以及充电枪接入检测控制电路；所述第一直流接触器模块的控制端连接于充电枪接入检测控制电路的控制输出端ReA，第一直流接触器的电源端连接24V直流电；充电枪接入检测控制电路检测充电枪接入到车载充电接口后输出控制信号，控制第一直流接触器模块动作。3.根据权利要求2所述低温环境下直流充电控制系统，其特征在于：所述充电枪接入检测控制电路包括自复位常开开关S1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、稳压管ZD1、稳压管ZD2、NMOS管Q1、三极管Q2以及三极管Q3；其中，三极管Q2为P型三极管；自复位常开开关S1设置于充电枪前端端部，自复位常开开关S1的一端连接于12V直流电，自复位常开开关S1的另一端通过电阻R3连接于NMOS管Q1的漏极，NMOS管Q1的源极与稳压管ZD2的负极连接，稳压管ZD2的正极连接，NMOS管Q1的源极作为充电枪接入检测控制电路的控制输出端，自复位常开开关S1与电阻R3的公共连接点通过电阻R1和电阻R5串联后接地，电阻R1和电阻R5的公共连接点通过电容C1接地，电阻R1和电阻R5之间的公共连接点通过电阻R6连接于三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极与稳压管ZD1的负极连接，稳压管ZD1的正极接地，三极管Q2的发射极通过电阻R2连接于电阻R3和自复位常开开关S1的公共连接点，三极管Q2的集电极连接于NMOS管Q1的栅极，三极管Q2的基极通过电阻R4连接于电阻R3和自复位常开开关S1的公共连接点，三极管Q3的集电极连接于三极管Q2的基极，NMOS管Q1的栅极通过电阻R7接地。4.根据权利要求2所述低温环境下直流充电控制系统，其特征在于：蓄电池温度检测控制单元包括温度检测控制模块、第二直流接触器模块以及第三直流接触器模块；温度检测控制模块检测蓄电池包的温度并输出控制信号，温度检测控制模块的控制输出端ReB连接于第二直流接触器模块的控制输入端，温度检测控制模块的控制输出端ReC连接于第三直流接触器模块的控制输入端，第二直流接触器的电源端连接12V直流电，第二直
流接触器模块电源输入端连接于第一直流接触器模块的电源输出端，第三直流...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈继光，刘鹏，李诚，向阳，传德宝，
申请(专利权)人：重庆工程职业技术学院，
类型：发明
国别省市：