(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011382233.4
(22)申请日 2020.11.30
(71)申请人 东风商用车有限公司
地址 430056 湖北省武汉市经济技术开发
区东风大道10号
(72)发明人 苏毅　段世忠　张毅　李溢　
干伟灿　李晓明　顾晔　
(74)专利代理机构 湖北竟弘律师事务所 42230
代理人 张雯俐
(51)Int.Cl.
B60L  53/22(2019.01)
B60L  53/62(2019.01)
(54)发明名称低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统(57)摘要本发明公开了一种低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统，涉及电气电路领域，包括设置于车辆高压充电电路中的固态继电器，所述固态继电器的输入端用于与充电桩低压辅助电源输出端相连，以基于宽电压特性对充电桩低压辅助电源输出的电压进行转换，所述固态继电器的输出端与车辆的24V电源、BMS和VCU均相连。所述充电桩低压辅助电源输出的电压为12V 或24V；所述固态继电器用于基于宽电压特性将充电桩低压辅助电源输出的电压转换为24V。本发明通过将固态继电器直接设置在低压充电电路中的方式，减少车辆空间占用，给整车布置带来便利性，
并降低车辆成本。权利要求书1页  说明书4页  附图1页CN 112373326 A 2021.02.19
C N  112373326
A
1.一种低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统，其特征在于：包括设置于车辆高压充电电路中的固态继电器，所述固态继电器的输入端用于与充电桩低压辅助电源输出端相连，以基于宽电压特性对充电桩低压辅助电源输出的电压进行转换，所述固态继电器的输出端与车辆的24V电源、BMS和VCU均相连。
2.如权利要求1所述的一种低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统，其特征在于：
所述充电桩低压辅助电源输出的电压为12V或24V；
所述固态继电器用于基于宽电压特性将充电桩低压辅助电源输出的电压转换为24V。
3.如权利要求1所述的一种低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统，其特征在于：所述固态继电器的输入端可接受的输入电压范围为9V～32V，所述固态继电器的输出端的电压为24V。
4.如权利要求1所述的一种低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统，其特征在于：所述固态继电器的输出端与车辆的BMS相连，用于为BMS提供充电反馈信号。
5.如权利要求1所述的一种低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统，其特征在于：所述固态继电器的输出端与车辆的VCU相连，用于为VCU提供充电反馈信号。
6.如权利要求1所述的一种低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统，其特征在于：所述24V电源通过常规继电器与BMS相连，用于为BMS进行供电。
7.如权利要求6所述的一种低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统，其特征在于：所述24V电源和BMS之间设有常规继电器。
8.如权利要求1所述的一种低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统，其特征在于：所述低压充
电桩低压辅助电源输出端包括A+输出端和A -输出端，且所述A+输出端和A -输出端均与所述固态继电器的输入端相连。
9.如权利要求8所述的一种低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统，其特征在于：所述充电桩低压辅助电源的A -输出端和固态继电器的输入端之间接地。
东风商用车权　利　要　求　书1/1页CN 112373326 A
低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统
技术领域
[0001]本发明涉及电气电路领域，具体涉及一种低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统。
背景技术
[0002]根据相关规定，直流充电桩低压辅助电源A+、A-端电压范围需在0V～30V间，目前市面上直流充电桩低压辅助电源输出有12V和24V两种电压平台，分别对应整车12V、24V电压系统。现有主流电动商用车低压系统均为24V电压平台，当充电桩直流充电辅助电源A+、A-端输出电压为12V时，输出电压需通过整车充电电路中的DC-DC变换器，将12V转换为24V，才能为24V电压平台的车辆所用，该24V电压
可作为BMS(Battery Management System，电池管理系统)和VCU(Vehicle Control Unit，整车控制器)的充电反馈信号和电源，参与充电流程，当无DC-DC变换器时，24V电压平台的车辆则无法使用12V电压平台充电桩进行充电。[0003]通过DC-DC变换器实现自适应低压辅助电源电压为12V/24V充电桩，会存在以下问题：1、由于DC-DC变换器成本高，且故障率高，导致用户使用成本较高；2、由于DC-DC变换器本身尺寸较大，整车布置时还需给变换器预留布置空间，不利于整车空间布置。
发明内容
[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统，通过将固态继电器直接设置在低压充电电路中的方式，减少车辆空间占用，给整车布置带来便利性，并降低车辆成本。
[0005]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是，包括设置于车辆高压充电电路中的固态继电器，所述固态继电器的输入端用于与充电桩低压辅助电源输出端相连，以基于宽电压特性对充电桩低压辅助电源输出的电压进行转换，所述固态继电器的输出端与车辆的24V电源、BMS和VCU均相连。
[0006]在上述技术方案的基础上，
[0007]所述充电桩低压辅助电源输出的电压为12V或24V；
[0008]所述固态继电器用于基于宽电压特性将充电桩低压辅助电源输出的电压转换为24V。
[0009]在上述技术方案的基础上，所述固态继电器的输入端可接受的输入电压范围为9V ～32V，所述固态继电器的输出端的电压为24V。
[0010]在上述技术方案的基础上，所述固态继电器的输出端与车辆的BMS相连，用于为BMS提供充电反馈信号。
[0011]在上述技术方案的基础上，所述固态继电器的输出端与车辆的VCU相连，用于为VCU提供充电反馈信号。
[0012]在上述技术方案的基础上，所述24V电源通过常规继电器与BMS相连，用于为BMS进行供电。
[0013]在上述技术方案的基础上，所述24V电源和BMS之间设有常规继电器。
[0014]在上述技术方案的基础上，所述低压充电桩低压辅助电源输出端包括A+输出端和A-输出端，且所述A+输出端和A-输出端均与所述固态继电器的输入端相连。
[0015]在上述技术方案的基础上，所述充电桩低压辅助电源的A-输出端和固态继电器的输入端之间接地。
[0016]与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在低压充电电路中设置固态继电器，固态继电器的输入端与充电桩低压辅助电源输出端相连，从而基于宽电压特性对充电桩低压辅助电源输出的电压进行转换，对DC-DC变换器进行替换，通过将固态继电器直接设置在低压充电电路中的方式，减少车辆空间占用，给整车布置带来便利性，同时由于固态继电器价格较低，从而还可以降低车辆成本。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为现有技术中采用DC-DC变换器的自适应充电电路系统的结构示意图；[0019]图2为本发明实施例中一种低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统的结构示意图。
具体实施方式
[0020]本发明实施例提供一种低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统，通过在低压充电电路中设置固态继电器，对DC-DC变换器进行替换，利用固态继电器体积小和价格低的特性，减少车辆空间占用，给整车布置带来便利性，并降低车辆成本。
[0021]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。[0022]采用DC-DC变换器的车辆低压充电系统如图1所示，DC-DC变换器的输入端与充电桩低压辅助电源输出端相连，DC-DC变换器的输出端与车辆的BMS和VCU均相连，DC-DC变换器为BMS进行24V供电并提供充电反馈信号，DC-DC变换器与VCU相连，为VCU提供充电反馈信号。DC-DC变换器的输入回路连接充电桩的低压辅助电源A+、A-输出端，固态继电器的输出回路连接BMS、整车控制器等用电器。当充电桩低压辅助电源电压为12V/24V输出时，DC-DC 变换器完成对低压辅助电源电压为12V/24V充电桩输出的适配，同时控制输出回路，为BMS、整车控制器提供充电反馈信号，并给BMS供电，参与充电流程，以此实现自适应低压辅助电源电压为12V/24V充电桩。
[0023]参见图2所示，本发明实施例提供的一种低压辅助电源12V24V充电桩自适应充电电路系统，包括设置于车辆低压充电电路中的固态继电器，固态继电器的输入端用于与充电桩低压辅助电源输出端相连，以基于宽电压特性对充电桩低压辅助电源输出的电压进行
转换，固态继电器的输出端与车辆的24V电源、BMS和VCU均相连。固态继电器包括输入端和输出端，输入端与充电桩低压辅助电源的输出端相连，输出端与车辆的24V电源、BMS和VCU 均相连，对于充电
桩低压辅助电源输出端的电压，固态继电器在可接受的范围内，基于宽电压特性，将充电桩低压辅助电源输出端的电压转换为24V，即无论充电桩低压辅助电源输出的电压为12V还是24V，通过固态继电器，均能实现车辆兼容12V或24V电压平台充电桩，增加车辆充电的兼容性。通过在低压充电电路中设置固态继电器，对DC-DC变换器进行替换，利用固态继电器体积小和价格低的特性，减少车辆空间占用，给整车布置带来便利性，并降低车辆成本。
[0024]本发明实施例中，充电桩低压辅助电源输出的电压为12V或24V，固态继电器用于基于宽电压特性将充电桩低压辅助电源输出的电压转换为24V。当前市面上，充电桩低压辅助电源输出的电压一般为12V或24V，通过固态继电器，12V/24V电压平台的充电桩均能对24V电压平台的车辆进行充电，所以无论输入是12V还是24V，固态继电器均能通过继电器控制整车24V电源，为BMS供电，自身还能为BMS、VCU提供充电反馈信号，从而协助BMS、VCU完成充电流程。在固态继电器的作用下，使得车辆能够自适应低压辅助电源电压为12V/24V电压平台充电桩。当充电桩低压辅助电源电压为12V/24V输出时，固态继电器利用其宽电压输入特性完成对充电桩低压辅助电源输出的适配，同时控制输出回路，为BMS、VCU提供充电反馈信号，通过继电器控制24V电源给BMS供电，参与充电流程，以此实现自适应低压辅助电源电压为12V/24V电压平台充电桩。通过固态继电器，实现车辆能够通过兼容12V和24V电压平台充电桩，增加车辆充电的兼容性。通过在低压充电电路中设置固态继电器，对DC-DC变换器进行替换。
[0025]本发明实施例中，固态继电器的输出端与车辆的BMS相连，用于为BMS提供充电反馈信号。固态继电器的输出端与车辆的VCU相连，用于为VCU提供充电反馈信号。固态继电器不仅利用宽电压输入特性完成对充电桩低压辅助电源低压辅助电源电压为12V/24V充电桩自输出的适配，同时还控制输出回路，为车辆的BMS和VCU提供充电反馈信号。同时，24V电源与BMS相连，用于为BMS进行供电，24V电源和BMS之间设有常规继电器，通过24V电源和BMS之间的常规继电器控制24V电源，以给BMS供电，从而参与充电流程。
[0026]充电桩低压辅助电源输出端包括A+输出端和A-输出端(相当于正极和负极)，且A+输出端和A-输出端均与所述固态继电器的输入端相连。充电桩低压辅助电源的A-输出端和固态继电器的输入端之间接地。固态继电器的输出端和BMS之间接地。
[0027]固态继电器的输入回路连接充电桩的辅助电源A+、A-输出端，固态继电器的输出回路连接车辆24V电源、BMS、整车控制器等用电器。当充电桩低压辅助电源电压为12V/24V 时，固态继电器利用其宽电压输入特性完成对低压辅助电源电压为12V/24V充电桩输出的适配，同时控制输出回路，为BMS、整车控制器提供充电反馈信号，通过常规继电器控制24V 电源给BMS供电，参与充电流程，以此实现自适应低压辅助电源电压为12V/24V的充电桩。[0028]本发明中固态继电器提供充电反馈信号，通过常规继电器控制24V电源为BMS供电，对于固态继电器，固态继电器的输入端可接受的输入电压范围为9V～32V，固态继电器的输出端的电压为24V。即对于固态继电器的关键技术参数，输入端的输入电压范围
为9V～32V，输出端的工作电压为24V。当低压辅助电源电压为12V/24V充电桩输出时，固态继电器利用其宽电压输入特性完成对低压辅助电源电压为12V/24V充电桩输出的适配，同时控制