车辆的充电系统、车辆和充电枪的制作方法

1.本发明涉及车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种车辆的充电系统、具有所述车辆的充电系统的车辆和与所述车辆的充电系统配合使用的充电枪。


背景技术：

2.相关技术中的电动车辆，交直流充电一般使用两种不同的充电接口和两种不同的充电枪。导致电动汽车不得不配置两个不同的充电插座，一个供交流充电使用，一个供直流充电使用，占用了较大车身空间，在进行充电的过程中有一个充电插座会闲置，造成资源浪费。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种车辆的充电系统，该车辆的充电系统具有适用范围广、使用方便等优点。
4.本发明还提出一种具有所述车辆的充电系统的车辆。
5.为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种车辆的充电系统，所述车辆具有直流充电状态和交流充电状态，所述车辆的充电系统包括：电池包，所述电池包用于储存电能；逆变装置，所述逆变装置用于将交流电转换为直流电；充电装置，所述充电装置适于与充电枪相配合，所述充电装置包括充电部和检测部，所述检测部用于检测所述充电枪的种类；控制器，所述控制器在所述检测部检测到所述充电枪为直流充电枪时，控制所述车辆进入所述直流充电状态，使所述充电部与所述电池包电连接，所述控制器在所述检测部检测到所述充电枪为交流充电枪时，控制所述车辆进入所述交流充电状态，使所述充电部与所述逆变装置电连接，且所述逆变装置与所述电池包电连接。
6.根据本发明实施例的车辆的充电系统，具有适用范围广、使用方便等优点。
7.另外，根据本发明上述实施例的车辆的充电系统还可以具有如下附加的技术特征：
8.根据本发明的一些实施例，所述充电枪内设有待检测电阻，所述检测部适于检测所述待检测电阻的阻值，以根据所述待检测电阻的阻值识别所述充电枪的种类。
9.根据本发明的一些实施例，所述检测部包括检测接口，所述检测接口适于与所述充电枪插接配合。
10.根据本发明的一些实施例，所述检测接口包括第一检测接口和第二检测接口，所述第一检测接口适于对交流充电枪进行检测，所述第二检测接口适于对直流充电枪进行检测。
11.根据本发明的一些实施例，所述逆变装置具有第一交流进口端、第二交流进口端、第三交流进口端和第四交流进口端，所述电池包具有第一直流进口端和第二直流进口端，所述充电部具有第一连接端、第二连接端、第三连接端和第四连接端，其中，在所述车辆处于所述交流充电状态下，所述第一连接端与所述第一交流进口端相连，所述第二连极端与
所述第二交流进口端相连，所述第三连接端与所述第三交流进口端相连，所述第四连接端与所述第四交流进口端相连，在所述车辆处于所述直流充电状态下，所述第一连接端和所述第二连接端与所述第一直流进口端相连，所述第三连极端和所述第四连接端与所述第二直流进口端相连。
12.根据本发明的一些实施例，所述充电部还具有第五连接端，所述第五连接端与所述车辆的地线相连。
13.根据本发明的一些实施例，第一连接端、第二连接端、第三连接端和第四连接端分别形成为充电接口，所述充电接口适于与所述充电枪插接配合。
14.根据本发明的一些实施例，所述充电装置还包括通讯部，所述通讯部用于通过所述充电枪与充电桩通讯。
15.根据本发明的第二方面的实施例提出一种车辆，所述车辆包括根据本发明的第一方面的实施例所述的车辆的充电系统。
16.根据本发明实施例的车辆，通过利用根据本发明的第一方面的实施例所述的车辆的充电系统，所述车辆的充电系统具有适用范围广、使用方便等优点。
17.根据本发明的第三方面的实施例提出一种充电枪，所述充电枪适于与根据本发明的第一方面的实施例所述的车辆的充电系统相配合，所述充电枪包括：充电插头，所述充电插头适于与所述充电部相配合；检测插头，所述检测插头适于与所述检测板相配合；通讯插头，所述通讯插头适于与所述通讯部相配合。所述车辆包括。
18.根据本发明实施例的车辆，具有适用范围广、使用方便等优点。
19.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
20.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1是根据本发明实施例的车辆的充电系统的充电装置的结构示意图。
22.图2是根据本发明实施例的充电枪的结构示意图。
23.图3是根据本发明实施例的车辆的充电系统的电路结构示意图。
24.附图标记：充电系统1、电池包100、逆变装置200、充电装置300、充电部310、第一连接端311、第二连接端312、第三连接端313、第四连接端314、第五连接端315、检测部320、第一检测接口321、第二检测接口322、第一通讯接口331、第二通讯接口332、控制器400、充电枪2、第一充电插头21、第二充电插头22、第三充电插头23、第四充电插头24、第五充电插头25、第一检测插头26、第二检测插头27、第一通讯插头28、第二通讯插头29。
具体实施方式
25.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
26.下面参考附图描述根据本发明实施例的车辆的充电系统1。
27.如图1-图3所示，根据本发明实施例的车辆的充电系统1包括电池包100、逆变装置200、充电装置300和控制器400。车辆具有直流充电状态和交流充电状态。也就是说，充电系统1在直流充电状态下，可以通过直流充电枪与直流电源相连进行充电，充电系统1在交流充电状态下，可以通过交流充电枪与交流电源相连进行充电。
28.充电系统1包括电池包100、逆变装置200、充电装置300和控制器400，电池包100用于储存电能。逆变装置200用于将交流电转换为直流电。充电装置300适于与充电枪2相配合，充电装置300包括充电部310和检测部320，检测部320用于检测充电枪2的种类，即检测部320可以检测充电枪2是直流充电枪还是交流充电枪，以便于确定外部电源是直流电源还是交流电源。控制器400与检测部320通讯，控制器400在检测部320检测到充电枪2为直流充电枪时，控制车辆进入直流充电状态，使充电部310与电池包100电连接，以便于利用外部的直流电源对电池包100进行充电。控制器400在检测部320检测到充电枪2为交流充电枪时，控制车辆进入交流充电状态，使充电部310与逆变装置200电连接，且逆变装置200与电池包100电连接，这样外部的交流电源的交流电，可以先通过逆变装置200转换为直流电，再将直流电充入电池包100内，以实现外部的交流电源对电池包100进行充电。
29.根据本发明实施例的车辆的充电系统1，通过设置充电装置300、逆变装置200和控制器400，可以利用外部的直流电源对电池包100直接充电，也可以利用外部的交流电源，通过逆变装置200将交流电转换为直流电，再对电池包100进行充电。由此，充电系统1可以与直流电源和交流电源相配合，即直流电源和交流电源都可以对电池包100进行充电，从而提高充电系统1的适用范围，便于用户进行使用。
30.并且，通过设置充电装置300，利用检测部320检测充电枪2的类型，再根据充电枪2的类型改变充电系统1内电路的连接状态，这样可以实现充电系统1电路的集成和充电部310物理结构的集成，使充电部310可以分别与直流电源和交流电源配合使用。这样可以避免车辆需要配置两个不同的充电插座，即不需要单独供提供一个交流充电插座和一个直流充电插座，避免占用车身较大空间，避免造成资源浪费。同时，充电装置300的集成度高，便于控制充电装置300的体积。
31.因此，根据本发明实施例的车辆的充电系统1具有适用范围广、使用方便等优点。
32.下面参考附图描述根据本发明具体实施例的车辆的充电系统1。
33.在本发明的一些具体实施例中，如图1-图3所示，根据本发明实施例的车辆的充电系统1包括电池包100、逆变装置200、充电装置300和控制器400。
34.具体地，充电枪2内设有待检测电阻，检测部320适于检测待检测电阻的阻值，以根据待检测电阻的阻值识别充电枪2的种类。这里需要理解的是，直流充电枪和交流充电枪内分别设有待检测电阻，且直流充电枪内待检测电阻的阻值与交流充电枪内待检测电阻的阻值不相等。这样可以通过检测充电枪2的待检测电阻的阻值判断充电枪2的种类，以便于控制器400根据充电枪2的种类控制充电系统1内电路的连接状态。
35.在一些实施例中，检测部320包括检测接口，检测接口适于与充电枪2插接配合。这样便于检测部320与充电枪2相配合，保证检测部320的检测可靠性和准确性。
36.具体地，如图1所示，检测接口包括第一检测接口321和第二检测接口322，第一检测接口321适于对交流充电枪进行检测，第二检测接口322适于对直流充电枪进行检测。这样便于检测部320分别对直流充电枪和交流充电枪进行检测。
37.在一些实施例中，如图1和图3所示，逆变装置200具有第一交流进口端l1、第二交流进口端l2、第三交流进口端l3和第四交流进口端n，电池包100具有第一直流进口端dc+和第二直流进口端dc-，充电部310具有第一连接端311、第二连接端312、第三连接端313和第四连接端314。其中，在车辆处于交流充电状态下，第一连接端311与第一交流进口端l1相连，第二连极端与第二交流进口端l2相连，第三连接端313与第三交流进口端l3相连，第四连接端314与第四交流进口端l4相连。在车辆处于直流充电状态下，第一连接端311和第二连接端312与第一直流进口端dc+相连，第三连极端和第四连接端314与第二直流进口端dc-相连。也就是说，充电部310与充电枪2配合的连接端，可以直接连接交流充电枪或直流充电枪，集成化程度高，使用方便可靠。由此，通过控制车辆充电时的工作状态，可以实现充电装置300与直流充电枪或交流充电枪的直接连接。
38.同时，在车辆处于直流充电状态下，第一连接端311和第二连接端312与第一直流进口端dc+相连，第三连极端和第四连接端314与第二直流进口端dc-相连。这样减小了单个连接端的体积，更利于防触指防护，避免用户误触充电部310发生危险，且在同等体积的状态下，两个小连接端比一个大连接端的接触面积更大，过电流能力更强，能够有效减小连接端处过温问题，有利于延长充电装置300的寿命。
39.具体地，如图1所示，充电部310还具有第五连接端315，第五连接端315与车辆的地线相连。这样可以保证充电装置300的使用安全性和可靠性
40.更为具体地，第一连接端311、第二连接端312、第三连接端313和第四连接端314分别形成为充电接口，充电接口适于与充电枪2插接配合。这样便于充电部310与充电枪2相配合，保证充电部310与充电枪2直接的连接便捷性和可靠性。
41.在一些实施例中，充电装置300还包括通讯部，通讯部用于通过充电枪2与充电桩通讯。这样便于充电系统1与充电桩进行通讯连接。
42.具体地，如图1所示，通讯部包括第一通讯接口331和第二通讯接口332。
43.根据本发明的一些实施例，本技术的充电装置300的连接端形成为接口，可以在现有国标交流充电接口的基础上更改，充电接口基本构造与现有国标交流充电接口类似，交流充电接口的7个端子相对位置基本保持不变，适当扩大接口接触面积，以便于增加通信端子。该充电接口高度集成交、直流充电功能，包括充电接口的物理集成和电路集成，通过共用充电端子和电路的方式，达到减小充电接口体积，提高充电接口利用率的目的。该方案的充电接口具体结构中，第一连接端311对应交流l1端子或直流dc+端子，第一连接端311对应交流l2端子或直流dc+端子，第三连接端313对应交流l3端子或直流dc-端子，第四连接端314对应交流n端子或直流dc-端子，第五连接端315对应交流pe端子或直流pe端子。第一检测接口321对应交流cc端子或直流cc1，第二检测接口322对应交流cp端子或直流cc2端子，增加两个通信端子第一通讯接口331和第二通讯接口332，作为直流s+、s-端子使用。将直流dc+和dc-两个端子更改成两个dc+端子和两个dc-端子，减小了单个端子的体积，更利于防触指防护。在同等体积的状态下，两个小端子比一个大端子的接触面积更大，过电流能力更强，能够有效减小充电接口过温问题，有利于延长充电接口寿命。在使用过程中，充电系统1需要更改车端控制导引电路，充电桩端只需要更换成本技术中充电枪2的充电插头的结构，充电插头上控制导引电路与现有国标保持一致，从而尽可能减少现有充电装置300的改动，增强车辆的兼容性。
44.进一步地，充电系统1的控制导引电路在现有国标的交流充电电路的基础上进行更改，仅更改车上充电系统1端电路，充电桩端充电枪2插头的控制导引电路和现有国标保持一致，这样桩端只需要更换充电插头，不需要更改硬件电路，车端的充电系统1需要按照本技术中的控制导引电路和结构重新设计，针对现有国标充电桩也可以使用充电接口转换器，将国标充电插头转换成交直流一体充电插头，该转换只是物理接口的转换，不需要更改硬件电路，力求以最小代价将电动汽车国标充电接口切换成新型充电接口。
45.如图3所示，一种交直流一体充电接口及控制导引电路，充电流程和充电协议沿用现有国标规定，更改了桩端充电枪2的插头结构，更改了车辆端充电系统1的结构和控制导引电路，使得充电装置300在交流和直流充电过程中可以共用充电端子和电路，达到减小充电接口体积，提高充电接口利用率的目的。另外在插枪后需要判断插入的是交流还是直流充电枪，该充电装置300的接口兼容性强，现有国标交流或者直流充电桩只需要更换充电枪2或者使用转接器即可实现充电，充分利用了现有充电桩资源，力求以最小代价将电动汽车国标充电接口切换成新型充电接口。
46.对于充电装置300，即充电插座，在现有的国标交流充电插座的基础上更改，适当扩大交流充电插座插合面的接触面积，充电插座下方的l1、l2、l3、n和pe端子相对位置和结构都保持不变，在充电插座上方cc和cp两侧增加两个低压端子(s+、s-)，用于直流充电过程中车桩通信，并重新均匀排布s+、cc、cp和s-四个端子。该方案充电接口具体结构中，交流l1端子对应直流1dc+，交流l2端子对应直流2dc+，交流l3端子对应直流1dc-，交流n端子对应直流2dc-，交流pe端子对应直流pe，交流cc端子对应直流cc1，交流cp端子对应直流cc2，增加两个通信端子，作为直流s+、s-端子使用。将直流dc+和dc-两个端子分成两个dc+端子和两个dc-端子，减小了单个端子的体积，更利于防触指防护。在同等体积的状态下，两个小端子比一个大端子的接触面积更大，过电流能力更强，能够有效减小充电接口过温问题，有利于延长充电接口寿命。
47.对于充电枪2的充电插头，根据充电插座做相对应更改，在现有的国标交流充电插头的基础上适当扩大交流充电插头插合面的接触面积，充电插头下方的l1、l2、l3、n和pe端子相对位置和结构都保持不变，在充电插头上方cc和cp两侧增加两个低压端子(s+、s-)，用于直流充电过程中车桩通信，并重新均匀排布s+、cc、cp和s-四个端子。
48.对于控制导引电路，在现有国标交流充电控制导引电路的基础上进行更改，仅更改车上充电插座端电路，增加两路低压线，供直流充电s+和s-使用；在cp电路上增加r4和s5电路，用于直流充电桩端插枪检测；在cc电路上增加r5、s6和u2电路，用于直流充电时车端插枪检测；增加dc+和dc-电路，用于高压直流充电。充电桩端插头的控制导引电路和现有国标保持一致，这样桩端只需要更换充电插头，不需要更改硬件电路，车端充电插座需要按照本技术中的控制导引电路和结构重新设计，针对现有国标充电桩也可以使用充电接口转换器，将国标充电插头转换成交直流一体充电插头，该转换只是物理接口的转换，不需要更改硬件电路。
49.由于该充电接口是交直流一体充电接口，所以车辆需要进行插枪检测，根据现有国标规定，此处利用车辆控制器400检测cc端电阻大小即可。举例而言，车辆的控制器400检测到cc端电阻等于1kω，则插入充电插座的是直流充电插头，车辆控制器400控制s7、s2不吸合，屏蔽l1、l2、l3、n，吸合s5、s6，s+、s-不屏蔽，后续严格按照国标直流充电流程进行；如
果车辆的控制器400检测到cc端电阻不等于1kω，则插入充电插座的是交流充电插头，车辆控制器400控制k5、k6、s5、s6不吸合，屏蔽s+、s-，后续严格按照国标交流充电流程进行。
50.下面描述根据本发明实施例的车辆。根据本发明实施例的车辆包括根据本发明上述实施例的车辆的充电系统1。
51.根据本发明实施例的车辆，通过利用根据本发明上述实施例的车辆的充电系统1，充电系统1具有适用范围广、使用方便等优点。
52.下面描述根据本发明实施例的充电枪2。充电枪2适于与根据本发明实施例的车辆包括根据本发明上述实施例的车辆的充电系统1相配合，充电枪2包括：充电插头，充电插头适于与充电部310相配合；检测插头，检测插头适于与检测板相配合；通讯插头，通讯插头适于与通讯部相配合。
53.这样充电枪2的集成化程度高，可以实现物理集成和电路集成，避免充电电缆包括交流充电线和直流充电线，电缆会比较粗，如果使用大功率充电桩，充电电缆可能由于自身过重造成使用困难。同时，充电枪2的体积较小，可以利用充电接口，避免造成资源浪费。
54.在一些实施例中，充电插头包括第一充电插头21、第二充电插头22、第三充电插头23、第四充电插头24、第五充电插头25，第一充电插头21适于与第一连接端311插接相连，第二充电插头22适于与第二连接端312插接相连，第三充电插头23适于与第三连接端313插接相连，第四充电插头24适于与第四连接端314插接相连，第五充电插头25适于与第五连接端315插接相连。检测插头包括第一检测插头26和第二检测插头27，第一检测插头26适于与第一检测接口321插接相连，第二检测插头27适于与第二检测接口322插接相连。通讯插头包括第一通讯插头28和第二通讯插头29，第一通讯插头28适于与第一通讯接口331插接相连，第二通讯插头29适于与第二通讯接口332插接相连。
55.根据本发明实施例的充电枪2，具有适用范围广、使用方便等优点。
56.根据本发明实施例的车辆的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
57.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
58.在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
59.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本
发明中的具体含义。
60.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
61.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。