CN115447408A - 一种慢充电子锁的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种慢充电子锁的控制方法，基于电子锁控制系统，包括：电子锁、慢充充电接口、电池管理系统，电子锁设置于慢充充电接口处，电子锁的控制端与车载充电机的电子锁控制信号输出端相连，电子锁的状态信号输出端与车载充电机的电子锁状态信号输入端相连，车载充电机、电池管理系统的CAN信号接口均与CAN总线相连。控制方法包括：电子锁锁止：车载充电机接收到开始充电指令后检测电子锁的初始状态，若电子锁初始状态为锁止状态则控制电子锁解锁，电子锁解锁完成后，车载充电机控制电子锁锁止，若电子锁处于解锁状态则控制电子锁锁止；电子锁解锁：车载充电机接收到停止充电指令后控制电子锁解锁。本设计可在充电时对电子锁进行智能控制。

Description

一种慢充电子锁的控制方法

技术领域

本发明涉及汽车充电技术领域，尤其涉及一种慢充电子锁的控制方法，具体适用于控制电子锁在充电过程的锁止和解锁。

背景技术

随着能源和环境问题的日益严峻，而电动汽车具有能量效率高、排放低等显著优点，因此，近年来各种类型的纯电动汽车得到的迅速的发展。在新能源汽车进行充电时，需要将充电枪插入车辆上的充电接口以为动力电池进行充电，而在充电时，当慢充的电流较大时，慢充时需要使用电子锁，通过控制电子锁，防止充电枪带载切断，避免充电枪拔枪时产生电弧，保护电路设备及操作人员安全。因此，需要一种慢充电子锁的控制方法以在充电过程中对电子锁的锁止和解锁进行智能控制，在实现安全充电的前提下，同时有效控制电子锁，避免电子锁损坏，延长电子锁寿命。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的充电枪带载切断时产生电弧，造成安全隐患，同时电子锁容易损坏的问题，提供了一种能在实现安全充电的前提下，有效控制电子锁，避免电子锁损坏的慢充电子锁的控制方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种慢充电子锁的控制方法，所述控制方法基于电子锁控制系统，所述电子锁控制系统包括电子锁、慢充充电接口、车载充电机、电池管理系统，所述电子锁设置于慢充充电接口处，所述电子锁的控制端与车载充电机的电子锁控制信号输出端相连接，电子锁的状态信号输出端与车载充电机的电子锁状态信号输入端相连接，所述车载充电机、电池管理系统的CAN信号接口均与CAN总线信号连接；

所述控制方法包括：

步骤一、电子锁锁止：

所述车载充电机在接收到电池管理系统发送的开始充电指令后检测电子锁的初始状态：

若电子锁初始状态为锁止状态，则车载充电机控制电子锁解锁，电子锁解锁完成后，车载充电机控制电子锁锁止；

若电子锁处于解锁状态，则车载充电机控制电子锁锁止；

步骤二、电子锁解锁：

所述车载充电机接收到电池管理系统发送的停止充电指令后，车载充电机控制电子锁解锁。

慢充充电接口的CC信号输出端与车载充电机的CC信号输入端相连接，所述步骤一、电子锁锁止中，车载充电机无故障状态下，当充电枪插入慢充充电接口后，慢充充电接口开始向车载充电机发送的CC信号，车载充电机接收到CC信号后通过CAN总线将CC信号发送给电池管理系统，电池管理系统接收到CC信号后通过CAN总线向车载充电机发送开始充电指令。

所述电子锁控制系统还包括整车控制器，所述整车控制器的CAN信号接口与CAN总线信号连接；

所述步骤一、电子锁锁止中，车载充电机接收到CC信号后通过CAN总线将CC信号实时发送给整车控制器，整车控制器在接收到CC信号的期间内不允许车辆行车。

所述步骤二、电子锁解锁还包括：电池管理系统监测到充电完成或电池异常时通过CAN总线向车载充电机发送停止充电指令。

所述车载充电机接收到电池管理系统发送的开始充电指令后，实时监测电子锁1的状态：

若电子锁处于锁止状态，则车载充电机限制充电电流不超过32A；

若电子锁处于解锁状态，则车载充电机限制充电电流不超过16A。

所述车载充电机控制电子锁解锁具体包括：

所述车载充电机每隔1秒向电子锁发送一次解锁指令，同时车载充电机实时监测电子锁状态，当车载充电机监测到电子锁处于解锁状态后停止向电子锁发送解锁指令，电子锁解锁完成；

所述车载充电机控制电子锁解锁的过程中，车载充电机向电子锁发送解锁指令的次数不超过五次，车载充电机第五次向电子锁发送解锁指令的1秒后，若车载充电机检测到电子锁仍处于锁止状态，则电子锁解锁未完成，车载充电机向电池管理系统上报电子锁解锁故障。

所述车载充电机控制电子锁锁止具体包括：

车载充电机每隔1秒向电子锁发送一次闭锁指令，同时车载充电机实时监测电子锁状态，当车载充电机检测到电子锁处于锁止状态后停止向电子锁发送闭锁指令，电子锁锁止完成；

所述车载充电机控制电子锁锁止的过程中，车载充电机向电子锁发送闭锁指令的次数不超过五次，车载充电机第五次向电子锁发送闭锁指令的1秒后，若车载充电机检测到电子锁仍处于解锁状态，则电子锁锁止未完成，车载充电机向电池管理系统上报电子锁锁止故障。

所述电子锁控制系统还包括切断开关，所述切断开关设置于车辆的仪表台上，切断开关的信号输出端与电池管理系统的切断信号输入端相连接；

步骤二、电子锁解锁还包括：

所述电池管理系统接收到切断开关发送的切断信号后，电池管理系统通过CAN总线向车载充电机发送停止充电指令。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种慢充电子锁的控制方法中车载充电机接收到电池管理系统发送的开始充电指令后检测电子锁的初始状态，当电子锁初始状态为锁止状态，则车载充电机控制电子锁解锁，对电子锁进行初始化，由于插枪时，只要充电枪插入了慢充充电口，充电口即能向车载充电机反馈CC信号，因此即时插枪时电子锁处于锁止状态，也能通过对电子锁进行初始化将其解锁，便于充电枪能在慢充充电口中插稳；同时也避免了在插枪时电子锁处于锁止状态，进而需要通过电子锁上的手动开关为电子锁解锁。因此，本设计中车载充电机在接收到开始充电指令后，若电子锁处于锁止状态则对电子锁进行解锁复位，便于充电枪插枪。

2、本发明一种慢充电子锁的控制方法中，开始充电时车载充电机控制电子锁自动锁止，充电完成时车载充电机控制电子锁自动解锁，保证充电枪不会从慢充充电接口中脱出，保护充电安全；同时，在充电过程中，车载充电机实时监测电子锁的状态，若电子锁处于解锁状态则限制充电电流不超过16A，若电子锁处于锁止状态则限制充电电流不超过32A，有效避免在充电电流过大时拔枪造成电弧，保护设备及操作人员的安全。因此，本设计中通过车载充电机在充电开始时控制电子锁自动锁止、在充电完成时控制电子锁自动解锁，同时，在充电过程中根据电子锁的状态控制充电电流，保护设备及操作人员的安全。

3、本发明一种慢充电子锁的控制方法中，由于充电枪插入慢充充电口后，车载充电机会控制电子锁锁止，因此在充电枪插入慢充充电口后，车载充电机接收到CC信号，并通过整车CAN总线将CC信号实时发送给整车控制器，整车控制器在接收到CC信号的期间内不允许车辆行车，避免充电桩上的充电枪被锁止在充电接口中时，车辆行车造成充电线路拉扯、损毁，保证设备及人员安全。因此，本设计中充电枪插入慢充充电口后，车载充电机将接收到的CC信号实时发送给整车控制器，整车控制器在接收到CC信号的期间内不允许车辆行车，避免发生充电线路拉扯、损毁事故。

4、本发明一种慢充电子锁的控制方法中车载充电机控制电子锁解锁时每隔1秒向电子锁发送一次解锁指令，直到车载充电机监测到电子锁解锁，同时车载充电机每次控制电子锁解锁时最多发送五次解锁指令，同样的，车载充电机控制电子锁锁止时每隔1秒向电子锁1发送一次闭锁指令，直到车载充电机监测到电子锁锁止，同时车载充电机每次控制电子锁锁止时最多发送五次闭锁指令。避免电子锁长时间频繁操作发生损坏或电子锁操作次数过影响其寿命。因此，本设计中，车载充电机控制电子锁解或闭锁时，最多发送五次解锁指令或闭锁指令，以避免电子锁长时间频繁操作发生损坏或电子锁操作次数过影响其寿命。

5、本发明一种慢充电子锁的控制方法中，操作人员按下车辆的仪表台上的切断开关时，电池管理系统接收到切断开关发送的切断信号，电池管理系统通过CAN总线向车载充电机发送停止充电指令，车载充电机接收到停止充电指令后会对电子锁进行解锁，并从车辆端强行终止充电程序，以避免交流侧充电桩屏幕失灵，而无法通过充电桩上的停止开关停止充电。因此，本设计中操作人员可通过仪表台上的切断开关，从车辆端强行终止充电程序，避免发生交流侧充电桩屏幕失灵、无法通过充电桩上的停止开关停止充电的情况。

附图说明

图1是电子锁控制系统的示意图。

图中：电子锁1、慢充充电接口2、车载充电机3、电池管理系统4、整车控制器5、动力电池6、CAN总线7、切断开关8。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1，一种慢充电子锁的控制方法，所述控制方法基于电子锁控制系统，所述电子锁控制系统包括电子锁1、慢充充电接口2、车载充电机3、电池管理系统4、整车控制器5，所述电子锁1设置于慢充充电接口2处。

所述电子锁1的控制端与车载充电机3的电子锁控制信号输出端相连接，车载充电机3可向电子锁1发送解锁指令或闭锁指令，电子锁1接收到解锁指令时执行解锁动作，电子锁1接收到闭锁指令时执行闭锁动作。所述电子锁1的状态信号输出端与车载充电机3的电子锁状态信号输入端相连接，电子锁1可向车载充电机3反馈其状态是处于锁止状态或是解锁状态，当电子锁1处于锁止状态时，其锁舌伸出，可将充电枪固定在慢充充电接口2中，避免充电过程中充电枪滑脱，当电子锁1处于解锁状态时，其锁舌缩回，此时充电枪可插入慢充充电接口2中或从慢充充电接口2中拔出。

所述慢充充电接口2通过交流线束与车载充电机3的交流电输入接口相连通，所述车载充电机3的直流输出端与动力电池8相连接，充电枪插入慢充充电接口2后可通过车载充电机3对动力电池8进行充电。慢充充电接口2的CC信号输出端与车载充电机3的CC信号输入端相连接，车载充电机3通过CC信号确认充电枪是否插入慢充充电接口2。所述车载充电机3、电池管理系统4、整车控制器5的CAN信号接口均与CAN总线7信号连接，车载充电机3、电池管理系统4、整车控制器5之间通过CAN总线7进行通信。

所述控制方法包括：

步骤一、电子锁锁止：

所述车载充电机3在接收到电池管理系统4发送的开始充电指令后检测电子锁1的初始状态：

若电子锁1初始状态为锁止状态，则车载充电机3控制电子锁1解锁，电子锁1解锁完成后，车载充电机3控制电子锁1锁止；

若电子锁1处于解锁状态，则车载充电机3控制电子锁1锁止；

步骤二、电子锁解锁：

所述车载充电机3接收到电池管理系统4发送的停止充电指令后，车载充电机3控制电子锁1解锁。

所述步骤一、电子锁锁止中，车载充电机3无故障状态下，当充电枪插入慢充充电接口2后，慢充充电接口2开始向车载充电机3发送的CC信号，车载充电机3接收到CC信号后通过CAN总线7将CC信号发送给电池管理系统4，电池管理系统4接收到CC信号后通过CAN总线7向车载充电机3发送开始充电指令。

所述电子锁控制系统还包括整车控制器5，所述整车控制器5的CAN信号接口与CAN总线7信号连接；

所述步骤一、电子锁锁止中，车载充电机3接收到CC信号后通过CAN总线7将CC信号实时发送给整车控制器5，整车控制器5在接收到CC信号的期间内不允许车辆行车。

所述步骤二、电子锁解锁还包括：电池管理系统4监测到充电完成或电池异常时通过CAN总线7向车载充电机3发送停止充电指令。

所述车载充电机3接收到电池管理系统4发送的开始充电指令后，实时监测电子锁1的状态：

若电子锁1处于锁止状态，则车载充电机3限制充电电流不超过32A；

若电子锁1处于解锁状态，则车载充电机3限制充电电流不超过16A。

所述车载充电机3控制电子锁1解锁具体包括：

所述车载充电机3每隔1秒向电子锁1发送一次解锁指令，电子锁1每接收到一次解锁指令执行一次解锁动作；车载充电机3向电子锁1发送解锁指令的同时实时监测电子锁1状态，当车载充电机3监测到电子锁1处于解锁状态后停止向电子锁1发送解锁指令，电子锁1解锁完成；

所述车载充电机3控制电子锁1解锁的过程中，车载充电机3向电子锁1发送解锁指令的次数不超过五次，车载充电机3第五次向电子锁1发送解锁指令的1秒后，若车载充电机3检测到电子锁1仍处于锁止状态，则电子锁解锁未完成，车载充电机3向电池管理系统4上报电子锁解锁故障。

所述车载充电机3控制电子锁1锁止具体包括：

车载充电机3每隔1秒向电子锁1发送一次闭锁指令，电子锁1每接收到一次闭锁指令执行一次闭锁动作；车载充电机3向电子锁1发送闭锁指令的同时实时监测电子锁1状态，当车载充电机3检测到电子锁1处于锁止状态后停止向电子锁1发送闭锁指令，电子锁1锁止完成；

所述车载充电机3控制电子锁1锁止的过程中，车载充电机3向电子锁1发送闭锁指令的次数不超过五次，载充电机3第五次向电子锁1发送闭锁指令的1秒后，若载充电机3检测到电子锁1仍处于解锁状态，则电子锁锁止未完成，车载充电机3向电池管理系统4上报电子锁锁止故障。

所述电子锁控制系统还包括切断开关6，所述切断开关6设置于车辆的仪表台上，切断开关6的信号输出端与电池管理系统4的切断信号输入端相连接；

步骤二、电子锁解锁还包括：

所述电池管理系统4接收到切断开关6发送的切断信号后，电池管理系统4通过CAN总线7向车载充电机3发送停止充电指令。

本发明的原理说明如下：

所述车载充电机3即OBC (On-board charger)，能将充电桩的交流电转换为电池所需的直流电；所述电池管理系统即BMS（Battey management system），用于智能化管理及维护各个电池单元；所述整车控制器5即VCU（Vehicle control unit）为新能源车中央控制单元。

所述CC信号为充电连接确认信号，当车载充电机3检测到CC信号时，说明充电枪插入慢充充电接口2内；车载充电机3未检测到CC信号时，说明慢充充电接口2内未插入充电枪。

实施例1：

一种慢充电子锁的控制方法，所述控制方法基于电子锁控制系统，所述电子锁控制系统包括电子锁1、慢充充电接口2、车载充电机3、电池管理系统4，所述电子锁1设置于慢充充电接口2处，所述电子锁1的控制端与车载充电机3的电子锁控制信号输出端相连接，电子锁1的状态信号输出端与车载充电机3的电子锁状态信号输入端相连接，所述慢充充电接口2通过交流线束与车载充电机3的交流电输入接口相连通，慢充充电接口2的CC信号输出端与车载充电机3的CC信号输入端相连接，所述车载充电机3、电池管理系统4的CAN信号接口均与CAN总线7信号连接；

所述控制方法包括：

步骤一、电子锁锁止：

所述车载充电机3在接收到电池管理系统4发送的开始充电指令后检测电子锁1的初始状态：

若电子锁1初始状态为锁止状态，则车载充电机3控制电子锁1解锁，电子锁1解锁完成后，车载充电机3控制电子锁1锁止；

若电子锁1处于解锁状态，则车载充电机3控制电子锁1锁止；

步骤二、电子锁解锁：

所述车载充电机3接收到电池管理系统4发送的停止充电指令后，车载充电机3控制电子锁1解锁。

所述慢充充电接口2的CC信号输出端与车载充电机3的CC信号输入端相连接；

所述步骤一、电子锁锁止中，车载充电机3无故障状态下，当充电枪插入慢充充电接口2后，慢充充电接口2开始向车载充电机3发送的CC信号，车载充电机3接收到CC信号后通过CAN总线7将CC信号发送给电池管理系统4，电池管理系统4接收到CC信号后通过CAN总线7向车载充电机3发送开始充电指令。

所述电子锁控制系统还包括整车控制器5，所述整车控制器5的CAN信号接口与CAN总线7信号连接；

所述步骤一、电子锁锁止中，车载充电机3接收到CC信号后通过CAN总线7将CC信号实时发送给整车控制器5，整车控制器5在接收到CC信号的期间内不允许车辆行车。

所述步骤二、电子锁解锁还包括：电池管理系统4监测到充电完成或电池异常时通过CAN总线7向车载充电机3发送停止充电指令。

所述车载充电机3接收到电池管理系统4发送的开始充电指令后，实时监测电子锁1的状态：

若电子锁1处于锁止状态，则车载充电机3限制充电电流不超过32A；

若电子锁1处于解锁状态，则车载充电机3限制充电电流不超过16A。

实施例2：

实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：

所述车载充电机3控制电子锁1解锁具体包括：

所述车载充电机3每隔1秒向电子锁1发送一次解锁指令，同时车载充电机3实时监测电子锁1状态，当车载充电机3监测到电子锁1处于解锁状态后停止向电子锁1发送解锁指令，电子锁1解锁完成；

所述车载充电机3控制电子锁1解锁的过程中，车载充电机3向电子锁1发送解锁指令的次数不超过五次，车载充电机3第五次向电子锁1发送解锁指令的1秒后，若车载充电机3检测到电子锁1仍处于锁止状态，则电子锁解锁未完成，车载充电机3向电池管理系统4上报电子锁解锁故障。

所述车载充电机3控制电子锁1锁止具体包括：

车载充电机3每隔1秒向电子锁1发送一次闭锁指令，同时车载充电机3实时监测电子锁1状态，当车载充电机3检测到电子锁1处于锁止状态后停止向电子锁1发送闭锁指令，电子锁1锁止完成；

所述车载充电机3控制电子锁1锁止的过程中，车载充电机3向电子锁1发送闭锁指令的次数不超过五次，车载充电机3第五次向电子锁1发送闭锁指令的1秒后，若车载充电机3检测到电子锁1仍处于解锁状态，则电子锁锁止未完成，车载充电机3向电池管理系统4上报电子锁锁止故障。

实施例3：

实施例3与实施例2基本相同，其不同之处在于：

所述电子锁控制系统还包括切断开关6，所述切断开关6设置于车辆的仪表台上，切断开关6的信号输出端与电池管理系统4的切断信号输入端相连接；

步骤二、电子锁解锁还包括：

所述电池管理系统4接收到切断开关6发送的切断信号后，电池管理系统4通过CAN总线7向车载充电机3发送停止充电指令。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (8)

1.一种慢充电子锁的控制方法，其特征在于：

所述控制方法基于电子锁控制系统，所述电子锁控制系统包括电子锁（1）、慢充充电接口（2）、车载充电机（3）、电池管理系统（4），所述电子锁（1）设置于慢充充电接口（2）处，所述电子锁（1）的控制端与车载充电机（3）的电子锁控制信号输出端相连接，电子锁（1）的状态信号输出端与车载充电机（3）的电子锁状态信号输入端相连接，所述车载充电机（3）、电池管理系统（4）的CAN信号接口均与CAN总线（7）信号连接；

所述控制方法包括：

步骤一、电子锁锁止：

所述车载充电机（3）在接收到电池管理系统（4）发送的开始充电指令后检测电子锁（1）的初始状态：

若电子锁（1）初始状态为锁止状态，则车载充电机（3）控制电子锁（1）解锁，电子锁（1）解锁完成后，车载充电机（3）控制电子锁（1）锁止；

若电子锁（1）处于解锁状态，则车载充电机（3）控制电子锁（1）锁止；

步骤二、电子锁解锁：

所述车载充电机（3）接收到电池管理系统（4）发送的停止充电指令后，车载充电机（3）控制电子锁（1）解锁。

2.根据权利要求1所述的一种慢充电子锁的控制方法，其特征在于：

所述慢充充电接口（2）的CC信号输出端与车载充电机（3）的CC信号输入端相连接；

所述步骤一、电子锁锁止中，车载充电机（3）无故障状态下，当充电枪插入慢充充电接口（2）后，慢充充电接口（2）开始向车载充电机（3）发送的CC信号，车载充电机（3）接收到CC信号后通过CAN总线（7）将CC信号发送给电池管理系统（4），电池管理系统（4）接收到CC信号后通过CAN总线（7）向车载充电机（3）发送开始充电指令。

3.根据权利要求2所述的一种慢充电子锁的控制方法，其特征在于：

所述电子锁控制系统还包括整车控制器（5），所述整车控制器（5）的CAN信号接口与CAN总线（7）信号连接；

所述步骤一、电子锁锁止中，车载充电机（3）接收到CC信号后通过CAN总线（7）将CC信号实时发送给整车控制器（5），整车控制器（5）在接收到CC信号的期间内不允许车辆行车。

4.根据权利要求1所述的一种慢充电子锁的控制方法，其特征在于：

所述步骤二、电子锁解锁还包括：电池管理系统（4）监测到充电完成或电池异常时通过CAN总线（7）向车载充电机（3）发送停止充电指令。

5.根据权利要求1所述的一种慢充电子锁的控制方法，其特征在于：

所述车载充电机（3）接收到电池管理系统（4）发送的开始充电指令后，实时监测电子锁（1）的状态：

若电子锁（1）处于锁止状态，则车载充电机（3）限制充电电流不超过32A；

若电子锁（1）处于解锁状态，则车载充电机（3）限制充电电流不超过16A。

6.根据权利要求1所述的一种慢充电子锁的控制方法，其特征在于：

所述车载充电机（3）控制电子锁（1）解锁具体包括：

所述车载充电机（3）每隔1秒向电子锁（1）发送一次解锁指令，同时车载充电机（3）实时监测电子锁（1）状态，当车载充电机（3）监测到电子锁（1）处于解锁状态后停止向电子锁（1）发送解锁指令，电子锁（1）解锁完成；

所述车载充电机（3）控制电子锁（1）解锁的过程中，车载充电机（3）向电子锁（1）发送解锁指令的次数不超过五次，车载充电机（3）第五次向电子锁（1）发送解锁指令的1秒后，若车载充电机（3）检测到电子锁（1）仍处于锁止状态，则电子锁解锁未完成，车载充电机（3）向电池管理系统（4）上报电子锁解锁故障。

7.根据权利要求6所述的一种慢充电子锁的控制方法，其特征在于：

所述车载充电机（3）控制电子锁（1）锁止具体包括：

车载充电机（3）每隔1秒向电子锁（1）发送一次闭锁指令，同时车载充电机（3）实时监测电子锁（1）状态，当车载充电机（3）检测到电子锁（1）处于锁止状态后停止向电子锁（1）发送闭锁指令，电子锁（1）锁止完成；

所述车载充电机（3）控制电子锁（1）锁止的过程中，车载充电机（3）向电子锁（1）发送闭锁指令的次数不超过五次，车载充电机（3）第五次向电子锁（1）发送闭锁指令的1秒后，若车载充电机（3）检测到电子锁（1）仍处于解锁状态，则电子锁锁止未完成，车载充电机（3）向电池管理系统（4）上报电子锁锁止故障。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种慢充电子锁的控制方法，其特征在于：

所述电子锁控制系统还包括切断开关（6），所述切断开关（6）设置于车辆的仪表台上，切断开关（6）的信号输出端与电池管理系统（4）的切断信号输入端相连接；

步骤二、电子锁解锁还包括：

所述电池管理系统（4）接收到切断开关（6）发送的切断信号后，电池管理系统（4）通过CAN总线（7）向车载充电机（3）发送停止充电指令。

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