电动汽车充电枪插头与车辆插座连接可靠性检测装置的制作方法

本实用新型属于充电技术领域，尤其涉及一种电动汽车充电枪插头与车辆插座连接可靠性检测装置。

背景技术：

随着电动汽车快速发展，电动汽车的充电技术逐渐成为电动汽车能否实现大量普及的关键所在。在对电动汽车进行充电的过程中，需要检测充电枪插头与车辆插座之间的连接关系，以能够及时发现充电枪插头与车辆插座之间的连接可能存在的问题。充电枪插头与车辆插座之间的连接不可靠时，很可能导致导致严重的安全问题，如发热烧毁损坏车辆，起火，长期连接不可靠会导致绝缘问题影响人身安全。而传统检测充电枪插头与车辆插座之间的连接关系的装置需要采用ADC(Analog-to-digital converter，模拟数字转换器)电路，结构比较复杂。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种电动汽车充电枪插头与车辆插座连接可靠性检测装置，以解决现有技术中检测充电枪插头与车辆插座之间的连接关系的装置结构比较复杂的问题。

本实用新型实施例，提供了一种电动汽车充电枪插头与车辆插座连接可靠性检测装置，包括：

第一电压单元，输出第一电压；

第二电压单元，输出第二电压；所述第二电压与所述第一电压不相等；

第一比较单元，输入端与所述第一电压单元的输出端和充电枪插头电连接，根据所述第一电压和所述充电枪插头输出电压的关系输出第一电平；

第二比较单元，输入端与所述第二电压单元的输出端和充电枪插头电连接，根据所述第二电压和所述充电枪插头输出电压的关系输出第二电平；

输出调整单元，输入端与所述第一比较单元的输出端和第二比较单元的输出端相连，根据所述第一电平和所述第二电平输出第三电平；

检测单元，输入端与所述输出调整单元的输出端相连，响应所述第三电平。

优选的，所述第一电压单元包括第一输入端、第一输出端以及相串联的第一电阻和第二电阻；

所述第一输入端接第一电源；

所述第一电阻的第一端与所述第一输入端电连接，第二端与所述第二电阻的第一端电连接；

所述第二电阻的第二端接地；

所述第一输出端与所述第一电阻的第二端电连接。

优选的，所述第二电压单元包括第二输入端、第二输出端以及相串联的第三电阻和第四电阻；

所述第二输入端接第二电源；

所述第三电阻的第一端与所述第二输入端电连接，第二端与所述第四电阻的第一端电连接；

所述第四电阻的第二端接地；

所述第二输出端与所述第三电阻的第二端电连接。

优选的，所述第一比较单元包括第一比较器；所述第一比较器的正相输入端与所述充电枪接头电连接，反相输入端与所述第一电压单元的输出端电连接。

优选的，所述第二比较单元包括第二比较器；所述第二比较器的正相输入端与所述第二电压单元的输出端电连接，反相输入端与所述充电枪接头电连接。

优选的，所述输出调整单元包括第一二极管和第二二极管；

所述第一二极管的正极与所述第一比较单元的输出端电连接；

所述第二二极管的正极与所述第二比较单元的输出端电连接，负极与所述第一二极管的负极相连。

优选的，所述检测单元包括光电耦合器和上拉电阻；

所述光电耦合器的第一输入端与所述输出调整单元的输入端电连接，第二输入端接地；所述光电耦合器的第一输出端与所述上拉电阻相连，第二输出端接地；

所述上拉电阻另一端接外部电源。

优选的，所述检测单元还包括第五电阻和第六电阻；

所述第五电阻一端与所述输出调整单元的输入端电连接，另一端接地；

所述第六电阻一端与所述光电耦合器的第二输入端电连接，另一端接地。

优选的，还包括连接件，所述第一比较单元的输入端通过所述连接件与所述充电枪插头电连接。

本实用新型实施例相对于现有技术所具有的有益效果：本实用新型实施例，可以将充电枪插头与车辆插座连接良好时的电压转换为第一电压和第二电压之间输出至第一比较单元和第二比较单元；当充电枪插头输出转换后的电压位于第一电压和第二电压之间时，第一电平和第二电平均为低电平当充电枪插头输出电压位于第一电压和第二电压之间时，第一电平和第二电平均为低电平；此时，输出调整单元根据第一电平和第二电平输出第三电平为低电平，检测单元响应第三电平，说明充电枪插头与车辆插座连接良好。而在充电枪插头输出电压位于第一电压和第二电压对应范围之外时，第一电平和第二电平分别为高电平和低电平；此时，输出调整单元根据第一电平和第二电平输出第三电平为高电平，检测单元不响应第三电平，说明充电枪插头与车辆插座连接出现异常。而本实用新型实施例仅包括两个电压单元、两个比较单元、输出调整单元和检测单元，均可以通过简单器件实现，因此结构简单，且在充电枪插头与车辆插座连接出现异常时能够快速响应。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的电动汽车充电枪插头与车辆插座连接可靠性检测装置的结构框图；

图2是本实用新型实施例一提供的电动汽车充电枪插头与车辆插座连接可靠性检测装置的电路示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本实用新型实施例提供的充电枪插头与车辆插座连接检测装置的结构框图，详述如下：

参见图1，该充电枪插头与车辆插座连接检测装置可以包括第一电压单元 100、第二电压单元200、第一比较单元300、第二比较单元400、输出调整单元500和检测单元600。

其中，第一电压单元100，输出第一电压。

第二电压单元200，输出第二电压。所述第二电压与所述第一电压不相等。

第一比较单元300，输入端与第一电压单元100的输出端和充电枪插头的 CC1电连接，根据所述第一电压和所述充电枪插头输出电压的关系输出第一电平。关于电枪插头的CC1，在国标GBT18487.1-2015中有相关说明，在此不再赘述。

第二比较单元400，输入端与第二电压单元200的输出端和充电枪插头电连接，根据所述第二电压和所述充电枪插头输出电压的关系输出第二电平。

输出调整单元500，输入端与第一比较单元300的输出端和第二比较单元 400的输出端相连，根据所述第一电平和所述第二电平输出第三电平。

检测单元600，输入端与输出调整单元500的输出端相连，响应所述第三电平。

根据国标GBT18487.1-2015的相关规定，充电枪插头输出电压在一定范围(3.4V至4V)时，说明充电枪插头与车辆插座连接良好；否则，说明充电枪插头与车辆插座连接异常。基于上述原理，可以将充电枪插头与车辆插座连接良好时的电压转换为第一电压和第二电压之间输出至第一比较单元300和第二比较单元400。当充电枪插头输出转换后的电压位于第一电压和第二电压之间时，第一电平和第二电平均为低电平；此时，输出调整单元500根据第一电平和第二电平输出第三电平为低电平，检测单元600响应第三电平，说明充电枪插头与车辆插座连接良好。而在充电枪插头输出电压位于第一电压和第二电压对应范围之外时，第一电平和第二电平分别为高电平和低电平；此时，输出调整单元500根据第一电平和第二电平输出第三电平为高电平，检测单元600不响应第三电平，说明充电枪插头与车辆插座连接出现异常。

上述电动汽车充电枪插头与车辆插座连接可靠性检测装置，包括两个电压单元、两个比较单元、输出调整单元500和检测单元600，均可以通过简单器件实现，因此结构简单，且在充电枪插头与车辆插座连接出现异常时能够快速响应。

参见图2，一个实施例中，第一电压单元100可以包括第一输入端(图未标)、第一输出端(图未标)以及相串联的第一电阻R1和第二电阻R2。具体的，第一输入端接第一电源。第一电阻R1的第一端与第一输入端电连接，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端电连接。第二电阻R2的第二端接地。第一输出端与第一电阻R1的第二端电连接。本实施例中的第一电压单元 100结构非常简单，即可生成第一电压。

本实施例中，第一电源的电压可以为+12V，第一电阻R1的阻值可以为1M Ω，第二电阻R2的阻值可以为680KΩ，这样第一电压单元100的第一输出端输出的第一电压为5V，但并不以此为限。在其他实施例中，第一电源的电压可以为其他数值，第一电阻R1的阻值和第二电阻R2的阻值也可以为其他数值，对应的第一电压根据第一电源的电压、第一电阻R1的阻值和第二电阻R2的阻值。

另外，第一电压单元100还可以包括第一电容C1。第一电容C1与第二电阻R2并联。设置第一电容C1能够对第一电源进行滤波，滤除第一电源中的交流成分，提高输出的第一电压的精确度。本实施例中，第一电容C1的参数可以为0.1μF，50V，但并不以此为限。

参见图2，一个实施例中，第二电压单元200可以包括第二输入端(图未标)、第二输出端(图未标)以及相串联的第三电阻R3和第四电阻R4。具体的，第二输入端接第二电源。第三电阻R3的第一端与第二输入端电连接，第三电阻R3的第二端与第四电阻R4的第一端电连接。第四电阻R4的第二端接地。第二输出端与第三电阻R3的第二端电连接。

本实施例中，第二电源的电压可以为+12V，第三电阻R3的阻值可以为1M Ω，第四电阻R4的阻值可以为450KΩ，这样第二电压单元100的第二输出端输出的第二电压为3.7V，但并不以此为限。在其他实施例中，第二电源的电压可以为其他数值，第三电阻R3的阻值和第四电阻R4的阻值也可以为其他数值，对应的第二电压根据第二电源的电压、第三电阻R3的阻值和第四电阻R4的阻值。

另外，第二电压单元200还可以包括第二电容C2。第二电容C2与第四电阻R4并联。设置第二电容C2能够对第二电源进行滤波，滤除第二电源中的交流成分，提高第二电压的精确度。本实施例中，第二电容C2的参数可以为0.1 μF，50V，但并不以此为限。

其中，充电枪插头与车辆插座连接良好时的输出电压范围为第一电压和第二电压形成的范围。可以理解的，第一电压和第二电压形成的范围不固定，具体取决于充电枪插头输出电压，而充电枪插头与第一比较单元300和第二比较单元400之间可以不是直接相连，而是通过其他电器元件电连接，这样，充电枪插头输出电压对应到第一比较单元300的输入端和第二比较单元400的输入端可以按照一定的范围发生变化，而不一定是充电枪插头处的电压。一个实施例中，充电枪插头与车辆插座连接良好时的输出电压对应到第一比较单元300 的输入端和第二比较单元400的输入端为3.7V至5V。

参见图2，一个实施例中，第一比较单元300可以包括第一比较器A1。第一比较器A1的正相输入端与充电枪接头电连接，第一比较器A1的反相输入端与第一电压单元100的输出端电连接,第一比较器A1的输出端与输出调整单元 500的输入端电连接。具体的，第一比较器A1的反相输入端可以通过第一输出端与第一电阻R1的第二端电连接。第一比较器A1的输出端输出电平为第一电平CO1。通过第一比较器A1实现第一比较单元300的功能，结构简单成本较低。

一个实施例中，第二比较单元400可以包括第二比较器A2。第二比较器 A2的正相输入端与第二电压单元200的输出端电连接，第二比较器A2的反相输入端与充电枪接头电连接，第二比较器A2的输出端与输出调整单元500的输入端电连接。具体的，第二比较器A2的正相输入端可以通过第二输出端与第三电阻R3的第二端电连接。第二比较器A2的输出端输出点评为第二电平 CO2。通过第二比较器A2实现第二比较单元400的功能，结构简单成本较低。

参见图2，一个实施例中，输出调整单元500可以包括第一二极管D1和第二二极管D2。第一二极管D1的正极与第一比较单元300的输出端电连接。第二二极管D2的正极与第二比较单元400的输出端电连接，第二二极管D2的负极与第一二极管D1的负极相连，且均与检测单元600的输入端电连接。具体的，第一二极管D1的正极可以与第一比较器A1的输出端电连接，第二二极管 D2的正极可以与第二比较器A2的输出端电连接。

本实施例中，在第一比较器A1输出端输出的第一电平为低电平时，第一二极管D1截止，第一二极管D1的负极为低电平；在第一比较器A1输出端输出的第一电平为高电平时，第一二极管D1导通，第一二极管D1的负极为低电平。在第二比较器A2输出端输出的第二电平为低电平时，第二二极管D2截止，第二二极管D2的负极为低电平；在第二比较器A2输出端输出的第二电平为高电平时，第二二极管D2导通，第二二极管D2的负极为低电平。

可以理解的，在第一电平为低电平且第二电平为低电平时，输出调整单元 500输出的第三电平CO3为低电平；在第一电平为低电平且第二电平为高电平时，输出调整单元500输出的第三电平CO3为高电平；在第一电平为高电平且第二电平为低电平时，输出调整单元500输出的第三电平CO3为高电平；在第一电平为高电平且第二电平为高电平时，输出调整单元500输出的第三电平 CO3为高电平。

参见图2，一个实施例中，检测单元600可以包括光电耦合器U和上拉电阻R5。光电耦合器U的第一输入端与输出调整单元500的输入端电连接，光电耦合器U的第二输入端接地，光电耦合器U的第一输出端与上拉电阻R5相连，光电耦合器U的第二输出端接地。上拉电阻R5另一端接第三电源。

具体的，光电耦合器U的第一输入端与第一二极管D1的负极和第二二极管D2的负极电连接。光电耦合器U的第一输入端输入为低电平时，光电耦合器U不工作，此时光电耦合器U的第一输出端的电压为第三电源的电压VCC，为高电平；光电耦合器U的第一输入端输入为高电平时，光电耦合器U工作，此时光电耦合器U的第一输出端的电压为低电平，则可以根据光电耦合器U的第一输出端电压接口判断充电枪的连接状态：在光电耦合器U的第一输出端电压为高电平时，充电枪插头与车辆插座连接良好；在光电耦合器U的第一输出端电压为低电平时，充电枪插头与车辆插座连接异常。

本实施例中，上拉电阻R5的阻值可以为10KΩ，但并不以此为限。

另外，检测单元600还可以包括第五电阻R6和第六电阻R7。第五电阻R6 第一端与输出调整单元500的输入端电连接，第五电阻R6第二端接地。第六电阻R7一端与光电耦合器U的第二输入端电连接，第六电阻R7另一端接地。具体的，第五电阻R6第一端可以与第一二极管D1的负极和第二二极管D2的负极电连接。

本实施例中，第五电阻R6的阻值可以为20KΩ，第六电阻R7的阻值可以为5.1KΩ，但并不以此为限。

进一步的，参见图2，该充电枪插头与车辆插座连接检测装置还可以包括连接件700。第一比较单元300的输入端通过连接件700与充电枪插头电连接。具体的，第一比较器A1的正相输入端和第二比较器A2的反相输入端均通过连接件700与充电枪插头电连接。

另外，该充电枪插头与车辆插座连接检测装置还可以包括第七电阻R8和第三电容C3。第七电阻R8的第一端连第一电源，第七电阻R8的第二端与第一比较器A1的正相输入端电连接。第三电容C3的第一端与第七电阻R8的第二端电连接，第三电容C3的第二端与第二电阻R2的第二端电连接，共同接地。本实施例中，第三电容C3的参数可以为0.1μF，50V，但并不以此为限。

另外，第一比较器A1的电源端接第四电源，并通过第四电容C4进行滤波。第四电容C4的第一端接第四电源，第四电容C4的第二端接地。本实施例中，第四电源的电压可以为+12V，但并不以此为限。本实施例中，第四电容C4的参数可以为0.1μF，50V，但并不以此为限。

以下结合图2，描述充电枪插头与车辆插座连接检测装置的工作过程。

第一电压单元100通过第一电源、第一电阻R1和第二电阻R2，输出第一电压为5.0V，输入到第一比较器A1的反相输入端；第二电压单元200通过第二电源、第三电阻R3和第四电阻R4，输出第二电压为3.7V，输入到第二比较器A2的正相输入端；通过连接件700将充电枪插头的电压转换，通过连接件的接口2输入到第一比较器A1的正相输入端和第二比较器A2的反相输入端。具体的，将充电枪插头与车辆插座连接良好时的电压转换输出为3.7V至5.0V 之间。

即，在连接件700的接口2输出的电压在3.7V至5.0V之间时，第一比较器A1和第二比较器A2均输出低电平；第一二极管D1和第二二极管D2均截止，即输出低电平；光电耦合器U的第一输入端接低电平，光电耦合器U不工作，而光电耦合器U的第一输出端接口电压为高电平，说明充电枪插头与车辆插座连接良好。

而在连接件700的接口2输出的电压在3.7V至5.0V之外时，第一比较器 A1和第二比较器A2至少一个输出高电平；第一二极管D1和第二二极管D2 至少一个导通，即输出高电平；光电耦合器U的第一输入端接高电平，光电耦合器U工作，而光电耦合器U的第一输出端接口电压为低电平，说明充电枪插头与车辆插座连接异常。

上述电动汽车充电枪插头与车辆插座连接可靠性检测装置，包括两个电压单元、两个比较单元、输出调整单元500和检测单元600，均可以通过简单器件实现，根据标准要求，可以只采用一片运放搭建简单的逻辑电路实现对充电枪关键点的实时监测，因此结构简单，在降低成本的同时能够在充电枪插头与车辆插座连接出现异常时能够快速响应。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。