一种交直流一体式充电系统及充电插头的制作方法

本发明涉及电动车充电，尤其涉及一种交直流一体式充电系统及充电插头。

背景技术：

1、随着动力电池的快速发展，不仅助力新能源家用车的普及，也为工程机械车辆从传统化石能源动力向新能源动力转型提供了有力保障，例如电动挖掘机凭借其环保节能、维护简便以及易于智能化控制等优点，越来越受到用户的青睐。

2、目前，行业内的电动挖掘机大多仅能支持交流或直流单一充电模式，限制了其在不同环境下的作业能力，且挖掘机内部空间紧凑，传统设计难以同时容纳标准与快速充电接口，导致挖掘机充电效率较低。因此，提出一种能够克服现有交直流充电口的布局局限性，提升充电效率与灵活性的技术方案显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种交直流一体式充电系统及充电插头，能够克服现有交直流充电口的布局局限性，提升充电效率与灵活性。

2、为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种交直流一体式充电系统，其特征在于，所述充电系统包括充电桩端和车辆端，所述充电桩端包括交直流充电枪模块，所述车辆端包括车辆充电座模块、车辆配电盒模块、车载充电机模块以及动力电池模块，其中：

3、所述车辆充电座模块的一端与所述车辆配电盒模块的一端电连接，所述车辆配电盒模块的另一端分别与所述车载充电机模块的一端以及所述动力电池模块的一端电连接，所述车载充电机模块的另一端与所述动力电池模块的另一端电连接，当需要通过所述充电桩端对所述车辆端进行充电时，所述交直流充电枪模块的电流输出端用于与所述车辆充电座模块的电流输入端电连接；

4、当需要通过所述充电桩端对所述车辆端进行直流充电时，所述车辆配电盒模块用于将所述充电系统的充电模式切换为直流充电模式，所述交直流充电枪模块用于向所述车辆端提供直流电流，所述车辆充电座模块和所述车辆配电盒模块用于将所述直流电流传输到所述动力电池模块；

5、当需要通过所述充电桩端对所述车辆端进行交流充电时，所述车辆配电盒模块用于将所述充电系统的充电模式切换为交流充电模式，所述交直流充电枪模块用于向所述车辆端提供交流电流，所述车辆充电座模块和所述车辆配电盒模块用于将所述交流电流传输到所述车载充电机模块，所述车载充电机模块用于将所述交流电流转换为转换直流电流，并将所述转换直流电流传输到所述动力电池模块。

6、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述交直流充电枪模块包括直流充电单元和交流充电单元，所述车辆配电盒模块包括充电模式切换开关、快充单元以及慢充单元，其中：

7、当需要通过所述充电桩端对所述车辆端进行充电时，所述直流充电单元的直流输出端和所述交流充电单元的交流输出端分别与所述车辆充电座模块的电流输入端电连接，所述充电模式切换开关的一端与所述车辆充电座模块的一端电连接；

8、当需要通过所述充电桩端对所述车辆端进行直流充电时，所述充电模式切换开关的另一端用于与所述快充单元的一端电连接以实现所述的将所述充电系统的充电模式切换为直流充电模式的操作，所述快充单元的另一端与所述动力电池模块的一端电连接；

9、当需要通过所述充电桩端对所述车辆端进行交流充电时，所述充电模式切换开关的另一端用于与所述慢充单元的一端电连接以实现所述的将所述充电系统的充电模式切换为交流充电模式的操作，所述慢充单元的另一端与所述车载充电机模块的一端电连接；

10、所述直流充电单元用于为所述车辆端提供所述直流电流，所述交流充电单元用于为所述车辆端提供所述交流电流。

11、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述直流充电单元包括第一低压连接器，所述交流充电单元包括第二低压连接器，所述车辆充电座模块包括第三低压连接器和第四低压连接器，其中：

12、当需要通过所述充电桩端对所述车辆端进行充电时，所述第一低压连接器与所述第三低压连接器的一端电连接，所述第二低压连接器与所述第四低压连接器的一端电连接，所述第三低压连接器的另一端以及所述第四低压连接器的另一端分别与所述充电模式切换开关的一端电连接；

13、当所述充电系统的充电模式为所述直流充电模式时，所述第一低压连接器用于通过所述第三低压连接器与所述车辆配电盒模块和所述动力电池模块进行直流通讯，当所述充电系统的充电模式为所述交流充电模式时，所述第二低压连接器用于通过所述第四低压连接器与所述车辆配电盒模块和所述动力电池模块进行交流通讯。

14、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述直流充电单元还包括第一电阻和第二电阻，所述车辆充电座模块包括第三电阻，所述动力电池模块包括第四电阻，所述第一低压连接器包括辅助电源端、第一通信端以及第一充电连接确认端，所述第三低压连接器包括第二充电连接确认端，其中：

15、所述第一电阻的一端用于与第一外接电源电连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端电连接，所述第二电阻的另一端与所述充电连接确认端电连接，所述第二电阻的另一端还用于接地，所述第三电阻与所述第二充电连接确认端电连接，所述第四电阻的一端用于与第二外接电源电连接，所述第四电阻的另一端与所述快充单元的另一端电连接；

16、当所述充电系统的充电模式为所述直流充电模式时，所述辅助电源端用于输出唤醒电压以唤醒所述车辆配电盒模块以及所述动力电池模块，所述第一通信端用于与所述车辆配电盒模块以及所述动力电池模块进行直流通讯，且当所述交直流充电枪模块的电流输出端与所述车辆充电座模块的电流输入端初始连接时，所述第一电阻的另一端的第一检测电压为第一电压，所述第四电阻的另一端的第二检测电压为第二电压；

17、当所述充电系统的充电模式为所述直流充电模式，且当所述交直流充电枪模块的电流输出端与所述车辆充电座模块的电流输入端连接完成时，所述第一电阻的另一端的第一检测电压为第三电压，所述第四电阻的另一端的第二检测电压为第四电压。

18、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述第二低压连接器包括第二通信端和第三充电连接确认端，其中：

19、当所述充电系统的充电模式为所述交流充电模式时，所述第二通信端用于唤醒所述车辆配电盒模块以及所述动力电池模块，并与所述车辆配电盒模块以及所述动力电池模块进行交流通讯，且当所述交直流充电枪模块的电流输出端与所述车辆充电座模块的电流输入端初始连接时，所述第三充电连接确认端的第三检测电压为第五电压；

20、当所述充电系统的充电模式为所述交流充电模式，且当所述交直流充电枪模块的电流输出端与所述车辆充电座模块的电流输入端连接完成时，所述第三充电连接确认端的第三检测电压为第六电压。

21、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，当所述充电系统的充电模式为所述交流充电模式，且当所述交直流充电枪模块的电流输出端与所述车辆充电座模块的电流输入端连接完成时，所述车载充电机模块用于确定所述交流充电单元的交流输出功率、所述车载充电机模块的本体输出功率以及所述动力电池模块的请求输出功率，并根据所述交流输出功率、所述本体输出功率以及所述请求输出功率确定最小电流值，根据所述最小电流值将所述交流电流转换为所述转换直流电流。

22、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述充电桩端与所述车辆端之间的充电协议包括国标gbt27930-2015充电协议。

23、本发明第二方面公开了一种交直流一体式充电插头，其特征在于，所述充电插头包括本发明第一方面中任一项所述的交直流充电枪模块，其中，所述充电插头包括正负电源针脚、正负辅助电源针脚以及低压连接器针脚，所述充电插头的针脚数包括14针脚。

24、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述充电插头的充电头型号包括欧标rema320。

25、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述充电插头标准充电电流包括320a。

26、实施本发明，具有如下有益效果：

27、本发明中，提供了一种交直流一体式充电系统，该充电系统包括充电桩端和车辆端，充电桩端包括交直流充电枪模块，车辆端包括车辆充电座模块、车辆配电盒模块、车载充电机模块以及动力电池模块，其中，车辆充电座模块的一端与车辆配电盒模块的一端电连接，车辆配电盒模块的另一端分别与车载充电机模块的一端以及动力电池模块的一端电连接，车载充电机模块的另一端与动力电池模块的另一端电连接，当需要通过充电桩端对车辆端进行充电时，交直流充电枪模块的电流输出端用于与车辆充电座模块的电流输入端电连接；当需要通过充电桩端对车辆端进行直流充电时，车辆配电盒模块用于将充电系统的充电模式切换为直流充电模式，交直流充电枪模块用于向车辆端提供直流电流，车辆充电座模块和车辆配电盒模块用于将直流电流传输到动力电池模块；当需要通过充电桩端对车辆端进行交流充电时，车辆配电盒模块用于将充电系统的充电模式切换为交流充电模式，交直流充电枪模块用于向车辆端提供交流电流，车辆充电座模块和车辆配电盒模块用于将交流电流传输到车载充电机模块，车载充电机模块用于将交流电流转换为转换直流电流，并将转换直流电流传输到动力电池模块。可见，本发明通过交直流充电枪模块将直流插头和交流插头整合为一体式插头，交流和直流充电仅需一个充电口，克服现有交直流充电口的布局局限性，降低了整车成本，同时通过车辆配电盒模块实现快充充电和慢充充电的快速、灵活切换，降低快慢充切换复杂度、加快充电时间，进而提高充电效率。