车载充电插座、充电连接器、充电控制方法和存储介质与流程

1.本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种车载充电插座、充电连接器、充电控制方法以及存储介质。


背景技术：

2.如果未对车辆使用的充电连接器采取有效的保护措施，在使用过程中容易出现端子烧灼甚至起火等严重问题。
3.目前，一些方案中使用温度传感器对充电连接器的插和位置进行局部温度监控，如图1所示，图1中温度采集装置2设置在充电连接器外部，仅针充电连接器表面的某一区域进行温度采集，在温度上升到一定高度时，通过控制器等设备停止电力传输，或者当其温度达到某个特定的保护温度之后，减低电力传输速度，从而对充电连接器起到保护作用。
4.然而，在该过程中无法准确采集充电连接器的最高温度点，也不能使充电连接器的使用寿命达到最佳，并且在实际过程中难以直观判断故障来源，增加了维护成本且充电安全难以保障。


技术实现要素：

5.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，本发明的一个目的在于提出一种车载充电插座，该方法可以增加车载充电插座的使用寿命，提高充电安全性。
6.本发明的第二个目的在于提出一种充电连接器。
7.本发明的第三个目的在于提出一种充电控制方法。
8.本发明的第四个目的在于提出一种计算机存储介质。
9.为了达到上述目的，本发明的第一方面实施例提出了一种车载充电插座，包括插接母端，设置有插孔；转接组件，设置在所述插孔中；温度检测件，设置在所述转接组件上，用于检测充电接插公端的温度。
10.根据本发明实施例的车载充电插座，通过在车辆侧的插接母端的插孔中设置转接组件，温度检测件设置在转接组件上，在充电接插公端与接插母端连接时，温度检测件可以直接检测充电接插公端的温度，相较于从插接母端的外部检测，可以提高充电温度采集的精确性，便于采用温度保护策略进行充电保护，避免充电接插部分充电过热造成危险，提高使用寿命，提高充电过程的安全性。
11.在一些实施例中，所述转接组件包括：安装件，设置在所述插孔中，所述安装件具有第一连接部；转接件，所述转接件包括信号接口和第二连接部，所述第二连接部与所述第一连接部可拆卸连接，所述信号接口的输入端与所述温度检测件可拆卸连接，所述信号接口的输出端与数据处理器连接，将安装件和转接件做成可拆卸结构，温度检测件通过转接件进行转换，拆下转接件后可以取出温度检测件进行更换，避免由于温度检测件老化，导致连接器的性能受到影响。
12.在一些实施例中，所述第一连接部包括卡槽，所述第二连接部包括凸起，所述凸起
与所述卡槽相适配。
13.在一些实施例中，所述转接组件还包括弹性件，所述弹性件设置在所述温度检测件与所述信号接口之间，温度检测件在受到弹簧件的推动将贴合于连接器插头，可以最大程度的与热源中心接触，便于采集到更加准确的最高温度点。
14.为了达到上述目的，本发明的第二方面实施例提出的充电连接器包括：枪体和插接公端，所述插接公端上具有探测孔，所述探测孔与温度检测件相适配。
15.根据本发明的充电连接器，通过在插接公端上设置探测孔，在进行充电时，车载充电插座的温度检测件可以伸入探测孔，从而可以得到更加准确的温度值，避免充电温度过高造成事故。
16.为了达到上述目的，本发明的第三方面实施例提出的充电控制方法，充电装置通过充电连接器与权利要求1所述的车载充电插座连接，所述充电控制方法包括：采集充电温度值；确定所述充电温度值的温度范围；根据所述温度范围调节充电电流。
17.根据本发明实施例的充电控制方法，基于上面实施例的充电连接器和车载充电插座，可以获得更加精准的充电温度，并根据温度范围调节充电电流，可以避免了充电连接部分出现损伤，延长了充电连接部分的使用寿命。
18.在一些实施例中，所述根据所述温度范围调节充电电流包括：当所述充电温度值小于保护温度阈值时，控制充电机输出最大允许充电电流；或者，当所述充电温度值大于所述保护温度阈值且小于最大温度阈值时，进入充电保护模式，在所述充电保护模式下，控制所述充电机输出第一充电电流，其中，所述第一充电电流大于最小允许充电电流且小于所述最大允许充电电流；或者，当所述充电温度值大于所述最大温度阈值且小于充电失效温度阈值时，进入充电性能失效判断模式，在所述充电性能失效判断模式下，控制所述充电机输出第二充电电流，其中，所述第二充电电流值小于所述最小允许充电电流；或者，当所述充电温度值达到充电允许温度限值时，控制所述充电连接器停止充电；或者，当所述充电温度值大于温度检测件的最高温度量程时，或者，当所述充电温度值小于所述温度检测件的最低温度量程时，控制所述充电连接器停止充电，该充电控制方法在充电连接器的使用过程中，充分利用了其材料特性，对其使用状况进行了合理管控，通过对温升数值以及过流能力的匹配延缓了充电连接器性能下降的趋势，使其材料性能达到充分的发挥，延长了使用寿命，并且在维护过程中更易判断故障来源，降低其产品维护的成本和难度。
19.在一些实施例中，所述充电控制方法还包括：当所述充电机输出最大允许充电电流时，根据所述充电温度值计算温度变化速率；当所述温度变化速率达到预设温度变化阈值时，控制所述充电机进入充电保护模式，该控制方法充分考虑了充电连接器的材料性能以及所处的温度环境，通过随其温升速率的监控来延缓产品性能的下降趋势。
20.在一些实施例中，所述充电控制方法还包括：检测到所述充电机进入所述充电性能失效判断模式或者停止充电，进行充电异常提示，保障了充电安全。
21.为了达到上述目的，本发明的第四方面实施例提出一种非临时性计算机存储介质，所述计算机程序被执行时实现上面实施例提到的充电控制方法。
22.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
23.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：
24.图1是根据本发明的一个实施例的现有的温度检测装置的示意图；
25.图2是根据本发明一个实施例的现有温度保护策略的示意图；
26.图3是根据本发明的一个实施例的车载充电插座的示意图；
27.图4是根据本发明一个实施例的充电连接器的插接公端的示意图；
28.图5是根据本发明一个实施例的充电控制方法的流程图；
29.图6是根据本发明一个实施例的温度保护策略的示意图；
30.图7是根据本发明一个实施例的温度保护方法流程图。
具体实施方式
31.下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。
32.在相关技术中，对于图1所示的温度检测装置，其温度保护策略如图2所示，原有的温度采集装置设置在充电连接器的外部，仅针对充电连接器端子表面的某一区域进行温度采集，采集范围小且与端子实际温度最高点存在一定的差异，而且长时间使用可能出现性能退化采集精度减弱的问题。
33.下面参考图3和图4描述本发明第一方面实施例的车载充电插座。
34.如图3所示，本发明实施例的车载充电插座1包括插接母端10、转接组件20以及温度检测件30。
35.其中，插接母端10设置有插孔，转接组件20设置在插孔中；温度检测件30设置在转接组件20上，用于检测充电接插公端的温度。
36.具体地，进行充电时，充电装置通过充电连接器插入车载充电插座1，接插母端10与充电接插公端40连接，充电接插公端40插入插接母端10的插孔中，通过转接组件20将温度检测件30设置在插孔中，其中，温度检测件30可以与接插公端40接触或者不接触，温度检测件30均可以直接采集充电接插公端40的温度，相较于在接插母端10的外部来检测，检测精度更高。
37.根据本发明实施例的车载充电插座1，通过在车辆侧的插接母端10的插孔中设置转接组件20，温度检测件30设置在转接组件20上，在充电接插公端40与接插母端10连接时，接插母端10接插在母端的插孔中，温度检测件30可以直接检测充电接插公端40的温度，相较于从接插母端10的外侧检测，可以提高充电温度采集的精确性，便于采用温度保护策略进行充电保护，避免充电接插部分充电过热造成危险，提高使用寿命，提高充电过程的安全性。
38.在一些实施例中，转接组件20包括安装件210以及转接件220，安装件210设置在插孔中，且安装件210具有第一连接部250；转接件220包括信号接口230和第二连接部260，第二连接260部与第一连接250部可拆卸连接，信号接口230的输入端与温度检测件30可拆卸连接，信号接口230的输出端与数据处理器连接。
39.具体地，安装件210与转接件220之间为可拆卸连接，温度检测件30与转接件220之
间也为可拆卸连接，在温度检测件30受到损坏时，拆下转接件220就可以取出温度检测件30进行更换，相较于之前的不可拆卸结构，更加方便，便于更换和维修。进行安装时，可以将温度检测件30的信号传输线截断分为两部分，不带采集功能的部分与转接件220的第二连接260部焊接到一起，并连接到信号接口230，带采集功能的部分焊接插针并插入信号接口230中，温度检测件30通过转接件220内部形成连接，在温度检测件30受到损坏或者老化需要更换时，取出转接件220就能对温度检测件30进行更换。
40.在一些实施例中，第一连接部250包括卡槽，第二连接部260包括凸起，凸起与卡槽相适配，可以将转接件220直接地、方便地固定在安装件210上，更加容易拆卸，安装简单，省时省力。
41.进一步地，转接组件20还包括弹性件240，弹性件240设置在温度检测件30与信号接口230之间。
42.具体地，转接组件20在插接公端40插入插接母端10的插孔中后，温度检测件30由于受到弹性件240的推动后可以更加贴合于插接公端40，最大程度的与热源接触，容易检测到充电接插公端40最高温度点，为及时采用温度保护策略提供数据支撑，提高充电过程的安全性。
43.下面参照图3和图4描述本发明第二方面实施例的充电连接器。
44.图4是根据本发明一个实施例的充电连接器的插接公端的示意图，本发明实施例的充电连接器包括枪体(图中未标示)和插接公端40，插接公端40上具有探测孔410，探测孔410与温度检测件30相适配。
45.具体地，在进行充电时，充电连接器的插接公端插入插接母端10的插孔内，通过在插孔内设置转接组件20将温度检测件30设置在插孔内，并且，转接组件20中设置有的弹簧件240，在转接件220固定在安装件210的卡槽上后，温度检测件30受到弹簧件240的推动，贴合于插接公端40的探测孔410内，最大程度地热源中心接触，便于检测充电接插公端的最高温度。
46.根据本发明实施例的充电连接器，通过在插接公端40上的设置探测孔410，在插接公端40插入插接母端10的插孔中后，温度检测件30可以探入探测孔410，直接检测插接公端40的最高温度，便于及时采用温度保护策略进行充电保护，提高了充电过程的安全性。
47.概括来说，根据本发明实施例的车载充电插座1与充电连接器，在车辆侧的插接母端10的插孔中设置转接组件20，通过转接组件20将温度检测件30设置在插孔内，在充电连接器的插接公端插入插接母端10的插孔中后，温度检测件30在受到转接组件20中的弹簧件240的推动后，温度检测件30可以直接精确检测插接公端探测孔410的最高温度，相较于插孔外侧的检测来说，提高了充电温度采集的精确性，为及时采用温度保护策略提供了数据支持，避免由于采集精确性过低，无法对充电部分过热部分及时采取有效的保护措施，造成危险，提高了充电过程的安全性。
48.下面参照附图描述根据本发明第三方面实施例的充电控制方法。其中，在进行充电时，充电装置例如充电桩通过充电连接器与上面实施例的车载充电插座连接。
49.图5是根据本发明一个实施例的充电控制方法，如图5所示，本发明实施例的充电控制方法至少包括步骤s1、步骤s2和步骤s3。
50.步骤s1，采集充电温度值。
51.具体地，在进入充电流程后，温度检测件将当前的环境温度例如ti，采集后发给控制器，控制器将ti设定为温度控制的起始点，相较于图2中的温度保护策略将0作为温度控制点的起始点，考虑到了当前的环境温度对采集充电温度值的影响，使采集的充电温度值更加精确。其中，充电温度值为温度检测件采集的充电接插公端的最高温度点的温度值，在采集温度值的过程中，需要不断的采集，并将采集到的温度值持续输出给控制器。
52.步骤s2，确定充电温度值的温度范围。
53.具体的，温度检测件在采集当前充电接插公端的充电温度值后，对该充电温度值进行判断，确定该温度值所处的温度范围，并对其采用不同的充电电流充电。
54.本实施例中的温度范围，相比与图2中的温度保护策略的温度范围，将温度范围划分的更加细致，图2中的温度范围仅分为保护温度和最高温度，在温度检测件检测到当前的充电温度值大于保护温度后，直接进入充电保护模式，控制充电电流由最大电流逐渐降为0,该温度保护策略仅对充电连接器过温烧灼等严重故障进行保护，导致充电连接器一旦出现损伤其使用效果便会急剧恶化，性能表现呈指数下降。如图6所示，为本发明一个实施例温度保护策略的示意图，为以ti作为温度起点，分别设置了保护温度tp、最高温度tmax、判断温度tj、缓冲温度tb以及停充温度ts。其中，保护温度tp是对充电温度进行限制的起始点；最高温度tmax是连接器耐受的最高温度点；判断温度tj是判断充电性能失效的温度点，并且，判断温度tj应大于最高温度tmax的一个温度检测精度点，根据当前采集的充电温度值与设定的温度范围进行比较，判断当前采集的充电温度值处于哪个温度范围，该温度范围的划分充分的考虑到充电连接器的材料性能，对其使用状态进行更加合理的管控。
55.步骤s3，根据温度范围调节充电电流。
56.在充电过程中，充电温度值会随着充电时间的增加不断的发生变化，确定采集的充电温度值所处的温度范围，并根据温度范围调节充电电流。
57.根据本发明实施例的充电控制方法，通过车载充电插座中的转接组件将温度检测件设置在插孔内，使温度检测件能够精确的采集到充电温度值，为精确采集充电温度值提供了数据支撑，同时将温度范围划分的更加精确，在采集到充电温度值后，根据充电温度值所处的温度范围，调节当前的充电电流，在保护充电连接器的同时，提高了充电过程的安全性。
58.在一些实施例中，根据温度范围调节充电电流，包括当充电温度值小于保护温度阈值时，控制充电机输出最大允许充电电流；或者，当充电温度值大于保护温度阈值且小于最大温度阈值时，进入充电保护模式，在充电保护模式下，控制充电机输出第一充电电流，其中，第一充电电流大于最小允许充电电流且小于所述最大允许充电电流；或者，当充电温度值大于最大温度阈值且小于充电失效温度阈值时，进入充电性能失效判断模式，在充电性能失效判断模式下，控制充电机输出第二充电电流，其中，第二充电电流值小于最小允许充电电流；或者，当充电温度值达到充电允许温度限值时，控制充电枪停止充电；或者，当充电温度值大于温度检测件的最高温度量程时，或者，当充电温度值小于温度检测件的最低温度量程时，控制充电枪停止充电。
59.具体地，在充电开始阶段，若采集到的充电温度值小于保护阈值tp时，为了减少充电时间，控制充电机在充电开始阶段输出最大电流imax进行充电，随着充电时间的增加充电温度也随之增加，当充电温度值大于保护温度阈值即tp但小于最大温度阈值tmax时，即
进入充电保护模式，此时控制充电机将充电电流从imax降低至第一充电电流，第一充电电流处于最小允许充电电流imin与最大允许充电电流imax之间，且在通常情况下，最小允许充电电流imin是用户根据需要的自定义值。在充电保护模式下，随着充电时间的增加，温度从可能会从tp上升到tmax，这段时间内由于充电电流会逐步降低，为了尽量减少充电时间的延长，将该段曲线定义为柔性变化区间，换言之，当温度出现下降时充电电流随之上升，直至达到平衡。
60.以第一充电电流充电时，随着充电时间的增加充电温度可能会继续上升，在充电温度达到最大温度阈值tmax，且小于充电失效温度阈值tj时，进入充电性能失效判断模式，此时控制充电机的充电电流为第二充电电流，并通过控制器提示充电性能失效，并且，充电失效温度阈值tj应大于最大温度阈值tmax的一个温度检测精度点。为了避免响应延时造成直接停充，在温度达到tb前仍以第二充电电流进行低速充电。其中，第二充电电流至少低于最小允许充电电流imin的50％。
61.若在进入低速充电模式后连接器温度仍然上升到停充温度ts或以上，则控制充电枪直接停止充电。
62.当温度检测件短路时失效时，充电温度值将远大于温度检测件的最高量温度程，当温度检测件断路失效时，充电温度值将远小于温度检测件的最低温度量程，此时应该控制充电枪停止充电。
63.进一步地，在检测到充电机进入充电性能失效判断模式或者停止充电，进行充电异常提示，例如语音提示。
64.在一些实施例中，充电控制方法还包括当充电机输出最大允许充电电流时，根据充电温度值计算温度变化速率；当温度变化速率达到预设温度变化阈值时，控制充电机进入充电保护模式。
65.具体地，温度变化速率vi的计算公式为vi＝(tn-ti)/
△
t，其中，
△
t-充电时长。在充电开始阶段以最大允许电流imax充电时，根据充电时长实时记录充电温度值，根据记录的温度值与充电时长计算温度变化速率vi，若温度变化速率vi在连接器温度达到保护温度tp前出现大于自身耐温度变化冲击上限值，此时立即将连接器当前温度设定为tp并进入充电保护模式。
66.下面结合图7对本发明实施例的电流控制温度保护方法进行详细说明，如图7所示，为本发明实施例的电流控制方法的流程图。
67.步骤s10，温度采集检测件会实时的采集充电温度值tn。
68.步骤s11，将充电温度值tn持续输出给控制器，若充电温度值tn超过量程范围时，执行步骤s12；若没有超出时，执行步骤s13。
69.步骤s12，直接控制充电枪停止充电。
70.步骤s13,判断充电温度值tn所处的温度区间，若充电温度值tn小于保护温度tp时，执行步骤s14；若充电温度值tn大于，则执行步骤s12。
71.步骤s14，此时控制充电机输出最大允许电流imax。
72.步骤s15，在输出最大允许电流imax时，需要实时记录充电温度值，根据充电温度值的变化与充电时长计算温度变化速率vi，若温度变化速率vi在连接器温度达到保护温度tp前出现大于自身耐温度变化冲击上限值时，立即将连接器当前温度tn设定为tp并进入充
电保护流程；若输出当前温度imax后，当充电温度值tn大于保护温度阈值tp，小于最大温度阈值时tmax，此时执行步骤s16。
73.步骤s16，将输出电流降低至imax-imin。
74.步骤s17，当温度在tp与tmax之间时，可接受的最低电流为用户输入imin。
75.步骤s18，当充电温度值tn大于最大温度阈值小于缓冲温度tb，输出电流降至判断电流ij，判断充电性能失效，并在当前温度上升到大于缓冲温度tb时，停止充电。
76.概括来说，根据本发明实施例的充电控制方法，通过车载充电插座中的转接组件将温度检测件设置在插孔内，使温度检测件能够精确的采集到充电温度值，为精确采集充电温度值提供了数据支撑，同时将温度范围划分的更加精确，在采集到充电温度值后，根据充电温度值所处的温度范围，调节当前的充电电流，并在检测到充电机进入充电性能失效判断或者停止充电时，进行充电异常的提示，在保护充电连接器的同时，提高了充电过程的安全性。
77.本发明实施例的第四方面实施例的非临时性计算机存储介质，其上存储有计算机程序被执行时实现上面实施例提到的充电控制方法。
78.需要说明的是，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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申请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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
79.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
80.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
81.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存
储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
82.应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
83.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
84.此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
85.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
86.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。
87.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。