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申请/专利权人：武汉英康汇通电气有限公司

摘要：本发明涉及新能源客车外接充电信息实时显示系统。包括地面直流充电桩、动力电池系统BMS、DCDC、车载充电机、仪表、点火锁、低压电源总开关、铅酸电池，铅酸电池常火、点火锁ON档电源连接仪表、高低压线束总成电源分配单元PDU；高低压线束总成包括整车CAN总线、充电CAN总线、地面直流充电桩和车载充电机输出的辅助电源线、以及CC、CC2、BMS_Wakeup、IPK_Wakeup控制信号线。本发明实现了车辆外接充电时，无论采用哪儿种充电模式，无需打开车钥匙仪表均可被自动唤醒，且实时全面显示全过程充电状态信息的功能。

主权项：1.一种新能源客车外接充电信息实时显示系统，包括地面直流充电桩1、动力电池系统BMS4、DCDC5、车载充电机6、仪表7、点火锁8、低压电源总开关9、铅酸电池10，铅酸电池常火、点火锁ON档电源连接仪表7，低压电源总开关9连接铅酸电池10的负极和车身搭铁点；动力电池系统BMS4、车载充电机6、仪表7连接在整车CAN总线上；其特征在于还包括：高低压线束总成2、电源分配单元PDU3；所述高低压线束总成2包括整车CAN总线、充电CAN总线、地面直流充电桩1和车载充电机6输出的辅助电源线、以及CC、CC2、BMS_Wakeup、IPK_Wakeup控制信号线；所述高低压线束总成2还包括地面直流充电桩1辅助电源线、车载充电机6辅助电源线与铅酸电池常火、点火锁ON档电源的连接线，用于铅酸电池常火、点火锁ON档电源对动力电池系统BMS4和仪表7的供电和唤醒；以及用于地面直流充电桩1的辅助电源和车载充电机6的辅助电源对动力电池系统BMS4和仪表7的供电和唤醒；所述整车CAN总线由动力电池系统BMS4和DCDC5以及车载充电机6的CAN通信接口互联构成；所述充电CAN总线由地面直流充电桩1和动力电池系统BMS4的CAN通信接口互联构成；所述电源分配单元PDU3集成交流充电接触器K1、直流充电接触器K2和DCDC高压回路接触器K3；所述地面直流充电桩1的高压输出DC+、DC-通过电源分配单元PDU3内的接触器K1连接至动力电池系统BMS4的总正总负；所述车载充电机6的高压输出通过电源分配单元PDU3内的接触器K2连接至动力电池系统BMS4的总正总负；所述DCDC5通过电源分配单元PDU3内的接触器K3与动力电池系统BMS4形成高压回路；所述DCDC5输出的负极线直接与车身搭铁点连接；所述地面直流充电桩1与所述动力电池系统BMS4通过充电CAN总线形成独立的通信网络。

全文数据：一种新能源客车外接充电信息实时显示系统技术领域[0001]本发明涉及新能源客车的外接充电系统，特别涉及一种新能源客车外接充电信息实时显示系统。背景技术[0002]GBT20234.1-2015《电动汽车传导充电用连接装置第1部分:通用要求》的附录中说明了四种充电模式，充电模式一是将电动汽车连接到交流电网时，在电源侧使用了剩余电流动作短路器;充电模式二是将电动汽车连接到交流电网时，在充电连接电缆上安装了缆上控制盒;充电模式三是将电动汽车连接到交流电网时，使用了专用供电设备，将电动汽车与交流电网直接连接，并且在专用供电设备上安装了控制导引装置;充电模式四是将电动汽车连接到交流电网时，使用了非车载充电机，将电动汽车与交流电网直接连接。[0003]新能源客车车辆在驻车外接充电时，不打开整车低压电源总开关并将车辆钥匙拧至“0N”档，车辆仪表不工作。充电模式一、充电模式二时，车辆的充电状态无处显示;充电模式三、充电模式四时，车辆的充电状态只能显示在充电粧显示屏或充电粧的后台监控平台上。[0004]即使有一部分新能源客车生产厂家解决了充电过程中仪表唤醒工作的问题，但由于使用充电模式四充电时，仪表和直流充电粧不在同一路CAN总线上，因此当车辆因为种种原因无法进行充电或充电过程中出现故障导致充电异常中止时，整车仪表仅能显示极少数直接由动力电池系统自身原因导致的故障状态。[0005]车辆使用充电模式三充电时，因为BMS需要先获取电源工作起来后才能控制“S2”闭合，从而交流充电桩才输出220V交流电使车载充电机输出辅助电源，因此充电起始阶段必须打开低压电源总开关。[0006]现有充电系统存在的问题是:一旦车辆无法进入正常充电过程或充电过程中异常中止是由动力电池系统以外的因素导致时，如车、桩不匹配握手阶段不成功或充电桩自身故障等;充电操作员便无法及时准确的获知具体问题原因，只能盲目反复试验。当反复试验不成功时便只能对车辆进行报修，要求车辆生产厂家售后解决。而有些时候，并非是因为车辆的原因导致不能充电或者充电异常中断的。尤其是现阶段我国地面交、直流充电桩并未完全处于政府相关部门监管下的集中建设状态，且也没有建立健全全覆盖的完整后台监控系统条件下，部分车辆使用者因为缺乏必要的充电状态信息支撑，缺失对充电故障的基本判断能力，给新能源汽车生产单位的售后服务部门带来了很多不必要的售后服务成本。[0007]车辆使用充电模式三充电时，在此后较长时间的交流充电过程中，若低压电源总开关持续打开，整车低压电气系统中接入常火电源供电的电器设备可能会将铅酸电池的电量消耗至充电结束后整车无法上电的状态。而先打开低压电源总开关，待车辆开始正常充电后再将其关闭的做法虽然不会导致充电过程中铅酸电池馈电，但是将给充电操作人员带来不必要的操作负担，尤其是较少的充电操作人员需要管理较多的车辆充电作业情况下。发明内容1、[0008]本发明旨在解决现有新能源客车外接充电时充电信息人车交互技术中存在的技术问题之一。提供一种新能源客车外接充电信息实时显示系统，重点实现车辆在使用充电模式一和充电模式四外接充电时，仅需连接充电枪而无需人工操作车辆低压电源总开关和车辆钥匙便可顺利使车辆进入充电过程以及仪表自动唤醒对充电过程信息进行全面实时显示和故障状态蜂鸣器报警提示的功能；以及即使在使用充电模式二、充电模式三充电时，也仅需打开车辆低压电源总开关，而无需打开车辆钥匙便可同样使车辆进入:充电过程以及仪表自动唤醒对充电过程信息进行全面实时显示和故障状态蜂鸣器报警提示的功能；同时充电过程中车载DCDC连同充电系统一起工作，规避先打开然后再关闭低压电源总开关的冗杂工作以及车载铅酸电池被消耗到充电结束后整车无法上电的风险。一[0009]为实现本发明的目的，本发明提供一种新能源客车外接充电信息实时显示系统，包括地面直流充电桩、动力电池系统bms、dcdc、车载充电机、仪表、点火锁、低压电源总开关、铅酸电池，铅酸电池常火、点火锁0N档电源连接仪表，低压电源总开关连接铅酸电池的负极和车身搭铁点，系统内各零部件的低压供电电源负极均与车身搭铁共地;动力电池系统mis、车载充电机、仪表连接在整车CAN总线上;所述系统还包括高低压线束总成、电源分配单元PDU;^所述高低压线束总成包括整车CAN总线、充电CAN总线、地面直流充电桩和车载充电机输出的辅助电源线、以及CC、CC2、BMS_Wakeup、IPK_Wakeup控制信号线；所述整车CAN总线由动力电池系统BMS和DCDC以及车载充电机的CAmt信接口互联构成；所述充电CAN总线由地面直流充电桩和动力电池系统BMS的CAmt信接口互联构成；所述电源分配单元PDU集成交流充电接触器K1、直流充电接触器K2和DCDC高压回路接触器K3;所述地面直流充电粧的高压输出（DC+、DC_通过电源分配单元PDU内的接触器K1连接至动力电池系统BMS的总正总负；所述车载充电机的高压输出通过电源分配单元PDU内的接触器K2连接至动力电池系统BMS的总正总负；所述DCDC通过电源分配单元HU内的接触器K3与动力电池系统蘭S形成高压回路；所述地面直流充电粧与所述动力电池系统BMS通过充电CAN总线形成独立的通信网络。[0010]进一步地，DCDC输出的负极线直接与车身搭铁点连接，而不经过低压电源总开关。[0011]进一步地，地面直流充电桩的保护接地线PE直接与车身搭铁点连接。[0012]进一步地，所述高低压线束总成还包括地面直流充电桩辅助电源线、车载充电机辅助电源线与铅酸电池常火、点火锁0N档电源的连接线，用于铅酸电池常火、点火锁0N档电源对动力电池系统BMS和仪表的供电和唤醒；以及用于地面直流充电粧的辅助电源和车载充电机的辅助电源对动力电池系统腿S和仪表的供电和唤醒。[0013]进一步地，所述高低压线束总成还包括地面直流充电桩和车载充电机辅助电源线与仪表的连接线，用于地面直流充电桩和车载充电机辅助电源对仪表供电和唤醒。LOO14」本发明提供的新能源客车外接充电信息实时显示系统，将仪表的供电电源和唤醒信号由原有的铅酸电池常火、点火锁0N档电源分别单一提供，变更为铅酸电池常火和车载充电机或地面直流充电桩输出的辅助电源、点火锁⑽档电源和车载充电机或地面直流充电桩输出的辅助电源分别复合提供。[0015]进一步地，所述点火锁ON档电源进入仪表前设置防反二极管D4;防止充电过程中车载充电机或地面直流充电粧输出的辅助电源激活整车电气系统中除仪表和BMS以外的电器设备。[0016]进一步地，所述地面直流充电粧输出的辅助电源输出端设置防反二极管D1、车载充电机辅助电源输出端设置防反二极管D2,在地面直流充电桩和车载充电机辅助电源线与点火锁的连接线上设置与防反二极管D1、D2反向的防反二极管D3;防止车辆外接充电时地面直流充电桩或车载充电机输出的辅助电源供给所述一种新能源客车外接充电信息实时显不系统以外的车辆电器件。[0017]本发明提供的外接充电信息实时显示系统，实现了充电过程中仪表被唤醒，通过与BMS互联的同一路整车CAN实时全面显示充电过程中的MS和车载充电机传递的各类充电信息。[0018]本发明提供的外接充电信息实时显示系统，当使用充电模式四充电时，地面直流充电粧因为与仪表不处在同一路CAN总线上，因此无法直接向仪表传递充电粧相关的信息。此时，BMS可以充当网关的作用，将从地面直流充电粧与BMS单独构成的充电CAN总线上获取的充电桩信息通过整车CAN总线转发至仪表供其显示。[0019]本发明的有益效果是：（1实现了车辆外接充电时，无论采用哪儿种充电模式，无需打开车钥匙仪表均可被自动唤醒，且实时全面显示全过程充电状态信息的功能；（2将车载DCDC纳入该系统中，消除了充电过程中铅酸电池可能会馈电导致充电结束后车辆无法正常上电的风险。附图说明[0020]图1为新能源客车外接充电信息实时显示系统示意图。[0021]图中：1-地面直流充电桩;2-高低压线束总成;3-电源分配单元PDU;4-动力电池系统BMS;5-DCDC;6-车载充电机;7-仪表;8-点火锁;9-低压电源总开关;10-铅酸电池。具体实施方式[0022]为了使本发明实现的技术手段，设计特征，达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图，进一步阐述本发明。[0023]本发明提供的一种新能源客车外接充电信息实时显示系统，包括地面直流充电桩1、动力电池系统BMS4、DCDC5、车载充电机6、仪表7、点火锁8、低压电源总开关9、铅酸电池10,铅酸电池常火、点火锁〇N档电源连接仪表7,低压电源总开关9连接铅酸电池1〇的负极和车身搭铁点，系统内各零部件的低压供电电源负极均与车身搭铁共地;动力电池系统BMS4、车载充电机6、仪表7连接在整车CAN总线上;所述系统还包括:高低压线束总成2、电源分配单元PDU3。[0024]所述高低压线束总成2包括整车CAN总线、充电CAN总线、地面直流充电桩1和车载充电机6输出的辅助电源线、以及CC、CC2、BMS_Wakeup、IPK_Wakeup控制信号线。[0025]所述整车CAN总线由动力电池系统BMS4和DCDC5以及车载充电机6的CAN通信接口互联构成。[0026]所述充电CAN总线由地面直流充电桩1和动力电池系统BMS4的CAN通信接口互联构成。[0027]所述电源分配单元PDU3集成交流充电接触器K1、直流充电接触器K2和DCDC高压回路接触器K3。[0028]所述地面直流充电桩1的高压输出（DC+、DC_通过电源分配单元PDU3内的接触器K1连接至动力电池系统BMS4的总正总负。[0029]所述车载充电机6的高压输出通过电源分配单元PDU3内的接触器K2连接至动力电池系统BMS4的总正总负。[0030]所述DCDC5通过电源分配单元PDU3内的接触器K3与动力电池系统BMS4形成高压回路。[0031]所述地面直流充电桩1与所述动力电池系统BMS4通过充电CAN总线形成独立的通信网络;动力电池系统BMS4可以充当网关的作用，将从地面直流充电桩1与动力电池系统BMS4单独构成的充电CAN总线上获取的充电桩信息通过整车CAN总线转发至仪表7供其显不。[0032]本发明提供的一种新能源客车外接充电信息实时显示系统，改变了原来车辆仪表7由铅酸电池常火、点火锁0N档电源分别单一提供供电电源和唤醒信号方式;本系统仪表7为复合供电和唤醒信号方式，具体体现如下。[0033]所述高低压线束总成2还包括地面直流充电桩辅助电源线、车载充电机6辅助电源线与铅酸电池常火、点火锁0N档电源的连接线，用于铅酸电池常火、点火锁0N档电源对动力电池系统BMS4和仪表7的供电和唤醒；以及用于地面直流充电桩1的辅助电源和车载充电机6的辅助电源对动力电池系统BMS4和仪表7的供电和唤醒;并且点火锁0N档电源进入仪表7前添加防反二极管，防止充电过程中车载充电机6或地面直流充电桩1输出的辅助电源激活整车电气系统中除仪表7和动力电池系统BMS4以外的电器设备。[0034]所述高低压线束总成2还包括地面直流充电桩1和车载充电机6辅助电源线与仪表7的连接线，用于地面直流充电桩1和车载充电机6辅助电源对仪表7供电和唤醒。[0035]为实现铅酸电池常火和点火锁0N档电源、地面直流充电粧1辅助电源、车载充电机6辅助电源彼此独立、互不影响的对仪表进行供电和唤醒，所述地面直流充电桩1输出的辅助电源输出端设置防反二极管D1，在地面直流充电桩辅助电源线与仪表7的连接线上设置与防反二极管D1反向的防反二次管D3;所述车载充电机6辅助电源输出端设置防反二极管D2〇[0036]使用充电模式一、充电模式二和充电模式三充电时，车载充电机均参与工作，由于车载充电机和BMS、仪表直接连接在同一路整车CAN上，所以在采用这些充电模式充电时，BMS和仪表借助车载充电机提供的辅助电源工作起来以后，伩表可以直接接收解析、显示充电过程中BMS和车载充电机通过CAN网络发送的实时完整的充电信息;而用充电模式四充电时，地面直流充电桩1因为与仪表7不处在同一路CAN总线上，因此无法直接向仪表7传递充电桩相关的信息;此时，动力电池系统BMS4可以充当网关的作用，将从地面直流充电桩1与动力电池系统BMS4单独构成的充电CAN总线上获取的充电桩信息通过整车CAN总线转发至仪表7供其显示。[0037]车辆外接充电时，当动力电池系统BMS4利用车载充电机6、地面直流充电桩1提供的辅助电源工作起来检测到充电枪与车辆充电插座的连接信号后，在动力电池还允许放电的情况下，控制DCDC5与动力电池系统BMS4单独构成的高压回路导通，利用动力电池自身的剩余电量给DCDC5供电使其工作。待车辆进入正常充电过程后，动力电池得到能量补充，DCDC5即可长时间工作防止铅酸电池10馈电。如果DCDC5工作起来以后，车辆没有进入正常充电过程或者出现充电异常中断的情况，动力电池系统BMS4立即切断DCDC5与动力电池系统BMS4间的高压连接，避免动力电池在没有得到外界能量补充的情况下被DCDC5持续消耗，使动力电池电量低的情况进一步恶化。[0038]采用本发明提供的新能源客车外接充电信息实时显示系统，车辆充电操作员无论采用哪儿种充电模式给车辆充电均可实时掌握充电状态信息。且在充电异常时，可以获得仪表提供的蜂鸣器报警和具体的充电异常原因提示，方便其及时快速的判断、反馈和解决车辆充电过程中发生的一些故障问题。[0039]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱_本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。N

权利要求：1.一种新能源客车外接充电信息实时显示系统，包括地面直流充电桩（1、动力电池系统BMS⑷、DCDC⑸、车载充电机6、仪表⑺、点火锁8、低压电源总开关⑼、铅酸电池10，铅酸电池常火、点火锁ON档电源连接仪表⑺，低压电源总开关⑼连接铅酸电池（10的负极和车身搭铁点;动力电池系统BMS4、车载充电机⑹、仪表7连接在整车CAN总线上;其特征在于还包括:高低压线束总成2、电源分配单元PDIK3;所述高低压线束总成（2包括整车CAN总线、充电CAN总线、地面直流充电桩⑴和车载充电机⑹输出的辅助电源线、以及CC、CC2、BMS_Wakeup、IPK_Wakeup控制信号线；所述整车CAN总线由动力电池系统BMS4和DCDC5以及车载充电机⑹的CAN通信接口互联构成；所述充电CAN总线由地面直流充电桩（1和动力电池系统BMS⑷的CAN通信接口互联构成；所述电源分配单元PDU3集成交流充电接触器K1、直流充电接触器K2和DCDC高压回路接触器K3;所述地面直流充电桩（1的高压输出（DC+、DC_通过电源分配单元PDU3内的接触器K1连接至动力电池系统BMS4的总正总负；所述车载充电机⑹的高压输出通过电源分配单元PDU3内的接触器K2连接至动力电池系统BMS⑷的总正总负；所述DCDC5通过电源分配单元PDU3内的接触器K3与动力电池系统BMS⑷形成高压回路；所述地面直流充电桩（1与所述动力电池系统BMS⑷通过充电CAN总线形成独立的通fg网络。2.根据权利要求1所述的一种新能源客车外接充电信息实时显示系统，其特征在于DCDC5输出的负极线直接与车身搭铁点连接。3.根据权利要求1所述的一种新能源客车外接充电信息实时显示系统，其特征在于地面直流充电桩1的保护接地线PE直接与车身搭铁点连接。4.根据权利要求1所述的一种新能源客车外接充电信息实时显示系统，其特征在于所述高低压线束总成⑵还包括地面直流充电桩（1辅助电源线、车载充电机6辅助电源线与铅酸电池常火、点火锁ON档电源的连接线，用于铅酸电池常火、点火锁0N档电源对动力电池系统BMS4和仪表C7的供电和唤醒;以及用于地面直流充电桩1的辅助电源和车载充电机⑹的辅助电源对动力电池系统BMS⑷和仪表⑺的供电和唤醒。5.根据权利要求1所述的一种新能源客车外接充电信息实时显示系统，其特征在于所述高低压线束总成2还包括地面直流充电粧（1和车载充电机6辅助电源线与仪表7的连接线，用于地面直流充电桩1和车载充电机6辅助电源对仪表7供电和唤醒。6.根据权利要求4所述的一种新能源客车外接充电信息实时显示系统，其特征在于所述点火锁ON档电源进入仪表C7前设置防反二极管D4。7.根据权利要求4所述的一种新能源客车外接充电信息实时显示系统，其特征在于所述地面直流充电桩⑴输出的辅助电源输出端设置防反二极管D1、车载充电机⑹辅助电源输出端设置防反二极管D2,在地面直流充电桩和车载充电机辅助电源线与点火锁8的连接线上设置与防反二极管D1、D2反向的防反二极管D3。

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