电动汽车直流充电接口连接状态测试电路的制作方法

本实用新型属于电动汽车充电测试领域，涉及直流充电接口连接状态测试，尤其是一种电动汽车直流充电接口连接状态测试电路。

背景技术：

自电动汽车行业兴起至今，其关键技术的研究突飞猛进，但尚未有一套完整的技术要求以及技术检测体系，发展电动汽车技术，其关键技术之一是电动汽车充电设施技术的研究。我国出台的四项新国标中初步规范了电动汽车传导式充电接口的连接要求，而对于充电接口连接测试尚未有明确规范要求以及相应的测试装置。由于电动汽车充电接口的连接可靠性关系到充电过程的安全、稳定，因此对于充电接口的连接性能的测试方法，以及相应测试装置的研究是十分必要的。

研究电动汽车充电设施的意义，更大程度上在于大型集中充换电站方面的应用研究。在集中充电站中给电动汽车进行充电用的直流充电接口，即充电枪和电动汽车充电插座间的连接接口，典型的直流充电接口引脚连接示意图如图1所示，充电枪和充电插座的连接引脚共9个，从1到9依次为直流电源正负引脚、保护接地引脚、充电通信线高低电平引脚、充电连接确认线1和2、辅助电源正负引脚。上拉电压U₁、U₂为12V，各电阻为1000Ω。在车辆接口完全连接后，检测点1电压为4V，如果充电机完成自检无故障，则闭合接触器K3和K4，导通低压辅助供电回路，同时开始周期发送充电机辨识报文。车辆控制装置通过检测点2的电压值判断车辆接口的连接状态，若检测点2电压值为6V车辆控制装置开始周期发送车辆控制装置(或电池管理系统)辨识报文。车辆控制装置和充电机完成握手和配置后，车辆控制装置闭合接触器K5和K6，充电机控制装置闭合K1和K2，导通直流供电回路。其中任何一个引脚未连接成功都不能进行充电，在充电接口的引脚中有接口的连接确认信号线，确保充电过程是在接口连接成功后进行。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种电动汽车直流充电接口连接状态测试电路，进而判断充电枪引脚、或连接充电枪引脚的内部器件是否合格；判断车辆插座引脚，或连接车辆插座引脚的内部器件是否合格。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

一种电动汽车直流充电接口连接状态测试电路，包括模拟充电枪测试电路及模拟车辆插座测试电路两部分。

所述的模拟充电枪测试电路，包括与车辆插座一一对应的9个引脚接口，引脚1通过单刀双掷开关S₁与双向二极管相连，双向二极管串联电容C₁，电容C₁连接引脚2，引脚3串联一个单刀双掷开关S₂，S₂的开关1接地，S₂的开关2依次串联电流表A、电阻Rd、电压源U₁及车身地，引脚4与引脚5通过串联模拟充电机通信端连接，引脚6连接电阻R₁与电压源U₂串联接地形成的支路，电阻R₂与该支路并联，引脚7与电阻R₃串联接地，引脚8与引脚9连接一个双刀双掷开关S₄，S₄的开关1通过单刀双掷开关S₃接双向二极管并串联电容C₂与S₄的开关2形成回路；当S₄处于另一种状态时，开关1'串联电压源U₃、电压源U₄与开关2'连接，其中U₁＝5V，U₂＝U₃＝U₄＝12V，Rd＝5Ω，R₁＝R₂＝R₃＝1000Ω，各引脚的电压/电流为测试结果输出端。

所述的模拟车辆插座测试电路，包括与充电枪一一对应的9个引脚接口，引脚1串联电压源U₁₂与引脚2形成回路，引脚3串联一单刀双掷开关S₅，S₅的开关1依次与电阻Rq、电流表A及电压源U₅串联接地，S₅的开关2直接与车身接地端连接，引脚4与引脚5通过串联模拟电池通信端相连，引脚6串联电阻R₅连接车身地，引脚7连接电阻R₆与电压源U₆串联车身地形成的电路，引脚8串联电压源U₈₉与引脚9形成回路，其中U₅＝5V，U₆＝12V，Rq＝5Ω，R₅＝R₆＝1000Ω，各引脚的电压/电流为测试结果输出端。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本模拟车辆直流充电插座和模拟充电枪的电路设计，根据测试结果判断被测引脚的连通情况，同时可测得辅助电压水平，以满足测试电动汽车直流充电接口连接的应用技术需求。

2、本实用新型解决了直流充电接口在实际应用中引脚连接的问题，其应用意义在于：当充电接口连接失败时，可通过对充电枪和车辆插座分别进行连接测试，从而确定问题所在，进而解决问题。对于直流充电接口的维护具有重要意义。

附图说明

图1为典型直流充电接口引脚连接示意图；

图2为模拟充电枪测试车辆插座电路图；

图3为模拟车辆插座测试充电枪电路图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种电动汽车直流充电接口连接状态测试电路，包括模拟充电枪测试电路及模拟车辆插座测试电路两部分。

所述的模拟充电枪测试电路，如图2所示，包括与车辆插座一一对应的9个引脚接口，引脚1通过单刀双掷开关S₁与双向二极管相连，双向二极管串联电容C₁，电容C₁连接引脚2。引脚3串联一个单刀双掷开关S₂，S₂的开关1接地，S₂的开关2依次串联电流表A、电阻Rd、电压源U₁及车身地(车身接地端)。引脚4与引脚5通过串联模拟充电机通信端连接。模拟充电机通信端为现有模块。引脚6连接电阻R₁与电压源U₂串联接地形成的支路，电阻R₂与该支路并联，引脚7与电阻R₃串联接地。引脚8与引脚9连接一个双刀双掷开关S₄。S₄的开关1通过单刀双掷开关S₃接双向二极管并串联电容C₂与S₄的开关2形成回路；当S₄处于另一种状态时，开关1'串联电压源U₃、电压源U₄与开关2'连接。

其中U₁＝5V，U₂＝U₃＝U₄＝12V，Rd＝5Ω，R₁＝R₂＝R₃＝1000Ω各引脚的电压/电流为测试结果输出端。各引脚的测试顺序依次为保护接地、充电连接确认1、辅助电源连接、控制连接确认2、通信连接、直流电源连接。其详细说明如下：

(1)首先在测试前将S₁打到触点2，为C₁充电到450V(略高于车辆动力电池电压)时将S₁打到触点1；将S₄打到12触点，S₃打到触点2，为C₂充电到24V；将S₂打到触点1，准备测试。

(2)将模拟充电枪和车辆插座插合连接，首先判断引脚3(即保护接地引脚)所串电流表示数：若电流示数为1A，则表示该引脚连接成功；若电流示数为零，则表示该引脚连接失败，需检查修复。

(3)保护接地引脚成功连接的情况下，判断引脚6(即控制连接确认1引脚)的连接：若测得引脚6电压为4V，则表明该引脚连接成功；若测得该引脚对地电压为6V，则认为该引脚连接失败。

(4)判断引脚8、9(即辅助电源正负引脚)的连接：将S₃打到触点2，测得引脚8和引脚9间电压以指数曲线形式下降，则表明引脚连接成功；若测得引脚8和引脚9间电压保持不变，则表明引脚连接失败。

(5)判断引脚7(即控制连接确认2引脚)的连接：将S₄打到1'2'触点，若测得引脚7的对地电压为6V，则表明该引脚连接成功；若测得该引脚对地电压为0V，则表明该引脚连接失败。

(6)判断引脚4、5(即通信引脚)的连接：模拟充电机通信端能够成功收到、发出报文则表明通信连接成功，否则连接不成功。

(7)判断引脚1、2(即直流电源正负引脚)的连接：利用模拟充电机通信端与车辆通信，通过参数配置阶段后，若测得引脚1和引脚2间电压降低并维持到电池电压，则表明引脚连接成功；若测得引脚1和引脚2间电压不变，则表明连接失败。

模拟充电枪对外的引脚设计与实际生产应用的充电枪相同，不同之处在于各个引脚所连接的内部电路结构，以引脚处的电压电流为输出即可区别引脚的连接情况。当与待测车辆插座连接后，对车辆插座各个引脚进行连接测试，针对不同的测试结果确定车辆插座各个引脚的连接情况，进而判断出车辆插座引脚，或连接车辆插座引脚的内部器件是否合格。

所述的模拟车辆插座测试电路，如图3所示，包括与充电枪一一对应的9个引脚接口，引脚1串联电压源U₁₂与引脚2形成回路。引脚3串联一单刀双掷开关S₅，S₅的开关1依次与电阻Rq、电流表A及电压源U₅串联接地，S₅的开关2直接与车身接地端连接。引脚4与引脚5通过串联模拟电池通信端相连。模拟电池通信端为现有模块。引脚6串联电阻R₅连接车身地。引脚7连接电阻R₆与电压源U₆串联车身地形成的电路。引脚8串联电压源U₈₉与引脚9形成回路。

其中U₅＝5V，U₆＝12V，Rq＝5Ω，R₅＝R₆＝1000Ω，各引脚的电压/电流为测试结果输出端。各引脚的测试顺序依次为保护接地、充电连接确认1、辅助电源连接、控制连接确认2、通信连接、直流电源连接。其详细说明如下：

(1)将S₅打到触点1，将模拟车辆插座和待测充电枪插合连接，首先判断引脚3(即保护接地引脚)所串电流表示数：若电流示数为1A，则表示该引脚连接成功；若电流示数为零，则表示该引脚连接失败，需检查修复。

(2)将S₅打到触点2，判断引脚6(即控制连接确认1引脚)的连接：若测得引脚6电压为4V，则表明该引脚连接成功；若测得该引脚对地电压为0V，则认为该引脚连接失败。

(3)判断引脚8、9(即辅助电源正负引脚)的连接：测得引脚8、9的对地电压分别为12V±0.6V、-(12V±0.6V)，则表明辅助电源正负极电压合格，且引脚连接成功；若测得引脚8、9对地电压不在允许范围内则辅助电源电压不合格；若测得引脚8、9对地电压为0，则引脚连接失败；

(4)判断引脚7(即控制连接确认2引脚)的连接：若测得引脚7的对地电压为6V，则表明该引脚连接成功；若测得该引脚对地电压为12V，则表明该引脚连接失败。

(5)判断引脚4、5(即通信引脚)的连接：模拟电池管理系统通信端能够成功收到、发出报文，则表明与充电机的通信连接成功，否则连接不成功。

(6)判断引脚1、2(即直流电源正负引脚)的连接：利用模拟电池管理系统通信端与充电机通信，通过参数配置阶段后，若测得引脚1和引脚2间电压为充电电压，则表明引脚连接成功；若测得引脚1和引脚2间电压为0，则表明直流电源引脚连接失败。

模拟车辆插座对外的引脚设计与实际生产应用的车辆插座相同，不同之处在于各个引脚所连接的内部电路结构，以引脚处的电压电流为输出即可区别引脚的连接情况。实际直流充电接口的引脚连接示意图如图1所示。当与待测充电枪连接后，依次对充电枪各个引脚进行连接测试，针对不同的测试结果确定充电枪各个引脚的连接情况，进而判断出充电枪引脚，或连接充电枪引脚的内部器件是否合格。

本模拟车辆插座测试电路可以单独应用在模拟车辆插座内。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。