一种充电桩插头自适配及充电安全保护电路及其应用方法

技术领域

本发明涉及充电桩领域，尤其涉及一种充电桩插头自适配及充电安全保护电路及其应用方法。

背景技术

随着社会的发展和国家政策的推广，电动车的充电装置为给电动汽车的电池充电的设备，目前可通过固定式充电桩或便携式充电装置对电动汽车进行充电，根据现状，充电转接插头的规格也有多种，如果在充电转接插头规格和充电桩不匹配的情况下连接进行充电，则会造成因充电电流过载问题，带来充电安全问题；另外，由于充电转接插头未插好或接触不良进行充电时会发热，如果不加以管控，会造成充电产品损坏等不良后果。

发明内容

为解决上述问题，本技术方案提供一种充电桩插头自适配及充电安全保护电路，防止造成因过载或发热造成充电产品损坏的问题。

为实现上述目的，本技术方案如下：

一种充电桩插头自适配及充电安全保护电路，包括设置在充电枪的识别电路以及设置在充电转接插头的接口电路；

所述接口电路包括温度传感器NTC，以及与所述温度传感器NTC并联的电容或稳压二极管；

当所述温度传感器NTC与所述稳压二极管并联时，所述识别电路包括主控模块、第一输出模块、第二输出模块以及开关模块，所述第一输出模块连接在所述温度传感器NTC以及所述主控模块上，以通过第一输出模块输出的电压值计算出所述温度传感器NTC的阻值，所述第二输出模块通过所述开关模块与所述稳压二极管连接，所述稳压二极管还与所述主控模块连接；

或当所述温度传感器NTC与所述电容并联时，所述识别电路包括主控模块，所述主控模块与所述电容连接，以输出脉冲信号测试电容充电时间后再输出电压计算出所述温度传感器NTC的阻值。

本申请有益效果为：

1.自动适配插头防止插头过载:通电工作初始状态，主控模块通过检测电路输入的电压值，自动识别连接的充电转接插头类型，主控模块输出正确的可提供的充电电流信息给到车辆端，以防止充电转接插头过载，确保充电安全。

2.自动适配插头防止插头过热：在由于插头没插好或因插头接触不良等温度异常升高的情况下，温控开关开启工作，此时主控模块所采集到的电压就会发生变化，从而判断出当前充电转接插头温度过高，切断负载输出。如此一来，就避免了因过载或发热造成的充电产品损坏等不良问题。

在一些实施例中，所述第一输出模块包括第一电压，所述第二输出模块包括第二电压，所述开关模块包括MOS管Q1、MOS管Q2以及MOS管Q3；

所述第一电压与所述MOS管Q1的源极以及栅极连接，漏极与所述接口电路连接，所述第一电压还与所述MOS管Q2的源极连接，漏极接地，所述第二电压与所述MOS管Q3的源极连接，漏极接地，所述MOS管Q1的漏极、MOS管Q2的栅极以及以及MOS管Q3的栅极均与所述主控模块连接。

在一些实施例中，所述第一电压的电压值小于所述稳压二极管的负载电压值，所述第二电压的电压值大于所述稳压二极管的负载电压值。

在一些实施例中，所述主控模块通过电阻R8与所述电容连接，所述主控模块还通过电阻R9与所述电容连接。

本申请还提供一种充电枪插头识别方法，基于如上所述的一种充电桩插头自适配及充电安全保护电路，检测方法包括如下步骤：

将充电转接插头和充电桩连接；

连接后，第一电压通过温度传感器接地，主控模块根据欧姆定律通过信号ADC检测出温度传感器NTC的初始电压值，自动识别充电转接插头的类型；

识别充电转接插头所能承受最大的负载电流；

充电桩输出正确的可提供的充电电流信息至车辆端上；

主控模块输出控制信号，第二电压导通稳压二极管，主控模块根据欧姆定律通过信号ADC检测出稳压二极管当前的电压值，当前电压值和初始电压值的差异变化确认出该温度传感器NTC的温升范围；

若工作温度值超出温升范围，则停止充电，反之，正常充电。

在一些实施例中，所述第一电压的电压值小于所述稳压二极管的负载电压值，所述第二电压的电压值大于所述稳压二极管的负载电压值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明实施例的流程结构示意图；

图2是本发明实施例的电路结构示意图一；

图3是图2的开关模块不导通的等效电路图一；

图4是图2的开关模块导通的等效电路图二；

图5是本发明实施例的电路结构示意图二。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1至5所示，实施例一，一种充电桩插头自适配及充电安全保护电路，包括设置在充电枪的识别电路以及设置在充电转接插头的接口电路；

所述接口电路包括温度传感器NTC，以及与所述温度传感器NTC并联的稳压二极管；

当所述温度传感器NTC与所述稳压二极管并联时，所述识别电路包括主控模块、第一输出模块、第二输出模块以及开关模块，所述第一输出模块连接在所述温度传感器NTC以及所述主控模块上，以通过第一输出模块输出的电压值计算出所述温度传感器NTC的阻值，所述第二输出模块通过所述开关模块与所述稳压二极管连接，所述稳压二极管还与所述主控模块连接；

本申请设计如下，第一输出模块输出时，此时第二输出模块无输出，这样第一输出模块所输出的电压输出给温度传感器NTC上，根据欧姆定律可知公式

在实施例一中，所述第一输出模块包括第一电压VCC1，所述第二输出模块包括第二电压VCC2，所述开关模块包括MOS管Q1、MOS管Q2以及MOS管Q3；

所述第一电压与所述MOS管Q1的源极以及栅极连接，漏极与所述接口电路连接，所述第一电压还与所述MOS管Q2的源极连接，漏极接地，所述第二电压与所述MOS管Q3的源极连接，漏极接地，所述MOS管Q1的漏极、MOS管Q2的栅极以及以及MOS管Q3的栅极均与所述主控模块连接；

具体的说，在开关模块不导通的情况下，图2与图3等效，如图3所示，第一电压VCC1优选为3.3V，稳压二极管D1优选为3.6V，这样第一电压VCC1的电压不足以导通稳压二极管D1，从而第一电压VCC1通过电阻R5，R6，R4给温度传感器NTC供电，而主控模块可通过信号ADC检测出温度传感器NTC的初始电压值V1。

具体的说，当主控模块在IO端口发送信号时，各个MOS管导通，图2与图4等效，如图4所示，第一电压VCC1通过电阻R5接地，第二电压VCC2的电压优选为5V，可导通稳压二极管D2，主控模块通过信号ADC检测出稳压二极管D2的电压值V2，通过电压值的变化检测充电转接插头温升范围，确保充电时的工作温度在安全范围内，以保证充电安全。

在一些实施例中，所述第一电压的电压值小于所述稳压二极管的负载电压值，所述第二电压的电压值大于所述稳压二极管的负载电压值，测试的指标需要分开进行需要两个不同的电压值进行分开测试。

实施例二，当所述温度传感器NTC与所述电容并联时，所述识别电路包括主控模块，所述主控模块与所述电容连接，以输出脉冲信号测试电容充电时间后再输出电压计算出所述温度传感器NTC的阻值。

在一些实施例中，所述主控模块通过电阻R8与所述电容连接，所述主控模块还通过电阻R9与所述电容连接，主控模块先输出脉冲信号测试电容的充电时间，判断电容容量，再输出稳定的电压测出温度传感器NTC的阻值，从而判断充电转接插头的类型。

本申请还提供一种充电枪插头识别方法，基于如上所述的一种充电桩插头自适配及充电安全保护电路，检测方法包括如下步骤：

S1，将充电转接插头和充电桩连接；

S2，连接后，第一电压通过温度传感器接地，主控模块根据公式

S3，主控模块输出控制信号，第二电压导通稳压二极管，主控模块根据公式

S4，若工作温度值超出温升范围，则断开并停止充电，反之，正常充电。

在一些实施例中，所述第一电压的电压值小于所述稳压二极管的负载电压值，所述第二电压的电压值大于所述稳压二极管的负载电压值。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请实施的范围，其他凡其原理和基本结构与本申请相同或近似的，均在本申请的保护范围之内。