一種電子鎖檢測電路及電動汽車的制作方法

本發明涉及電動汽車領域，尤其涉及一種電子鎖檢測電路及電動汽車。

背景技術：

隨著新能源汽車的發展與普及，對于電動汽車的各種要求越來越高，在電動汽車的充電電流大于16a工作電流的充電應用場合中，汽車充電插座必須安裝電子鎖止機構，當電子鎖未可靠地鎖止時，供電設備或電動汽車應停止充電或不能啟動充電，其中電子鎖應具備反饋信號，形成閉環控制。

目前對于電子鎖上鎖成功狀態的診斷，可以通過在規定時間內探測反饋信號來實現；而對于電子鎖解鎖成功狀態的診斷，不能夠通過探測反饋信號實現，因為反饋信號始終表現為低電平狀態，使得當電子鎖出現解鎖故障時，由于無法判斷電子鎖是否解鎖成功，從而影響充電接口的安全使用。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種電子鎖檢測電路及電動汽車，解決了由于無法判斷電子鎖是否解鎖成功，影響充電接口的安全使用的問題。

依據本發明的一個方面，提供了一種電子鎖檢測電路，應用于一設置有電子鎖的電動汽車，該電子鎖檢測電路包括：

驅動電源，包括第一輸出端和第二輸出端；其中，當需要解鎖電子鎖時，第一輸出端為驅動電源正極，第二輸出端為驅動電源負極；

電子鎖，電子鎖的第一端與第一輸出端連接，電子鎖的第二端與第二輸出端連接；以及，

第一檢測電路，第一檢測電路的輸入端與第一輸出端連接，第一檢測電路的輸出端與電動汽車的微控制器mcu連接；

其中，當微控制器mcu檢測到第一檢測電路的輸出端發生電壓跳變、且電壓跳變的跳變時間處于預設時間窗內時，確定電子鎖解鎖成功。

該電子鎖檢測電路，通過微控制器檢測與驅動電源的第一輸出端連接的第一檢測電路的輸出端的電壓，并當檢測到第一檢測電路的輸出端發生電壓跳變、且發生電壓跳變的跳變時間落在預設時間窗內時，確定電子鎖解鎖成功，從而達到準確判定電子鎖解鎖成功，確保充電接口的安全使用的效果。

可選的，該電子鎖檢測電路還包括：第二檢測電路，第二檢測電路的輸入端與電子鎖的三端連接，第二檢測電路的輸出端與微控制器mcu連接；

其中，當需要對電子鎖上鎖時，第一輸出端為驅動電源負極，第二輸出端為驅動電源正極，當微控制器mcu檢測到第二檢測電路的輸出端發生電壓跳變時，確定電子鎖上鎖成功。

可選的，電子鎖包括：一機械開關，機械開關的一端與第二輸出端連接，機械開關的另一端與微控制器連接。

可選的，第一檢測電路包括：第一電阻和第二電阻；其中，

第一電阻的一端與第一輸出端連接，第一電阻的另一端與第二電阻的一端連接，第二電阻的另一端與接地端連接；第一電阻和第二電阻之間設置有與微控制器mcu連接的檢測引腳。

可選的，第一檢測電路還包括：與第二電阻并聯的濾波電容；其中濾波電容的一端與微控制器mcu連接，濾波電容的另一端與接地端連接。

可選的，第一檢測電路還包括：一邏輯正極輸出端、第一保護二極管和第二保護二極管；其中，

第一保護二極管的負極與邏輯正極輸出端連接，第一保護二極管的正極與第二保護二極管的負極連接、并與微控制器mcu連接，第二保護二極管的正極與接地端連接。

可選的，第一電阻與第二電阻的電阻值相等。

可選的，該電子鎖檢測電路還包括：

一報警單元，與微控制器mcu連接；

當微控制器mcu連續檢測到電子鎖上鎖失敗或解鎖失敗達到預設次數，則控制報警單元產生告警。

可選的，該電子鎖檢測電路還包括：驅動集成電路ic，驅動電源為驅動集成電路ic中的輸出電源。

依據本發明的另一個方面，提供了一種電動汽車，包括上述的電子鎖檢測電路。

該電動汽車通過微控制器檢測與驅動電源的第一輸出端連接的第一檢測電路的輸出端的電壓，并當檢測到第一檢測電路的輸出端發生電壓跳變、且發生電壓跳變的跳變時間落在預設時間窗內時，確定電子鎖解鎖成功，從而達到準確判定電子鎖解鎖成功，確保充電接口的安全使用的效果。

本發明的實施例的有益效果是：通過微控制器檢測與驅動電源的第一輸出端連接的第一檢測電路的輸出端的電壓，并當檢測到第一檢測電路的輸出端發生電壓跳變、且電壓跳變的跳變時間落在預設時間窗內時，確定電子鎖解鎖成功，從而達到準確判定電子鎖解鎖成功，確保充電接口的安全使用的效果。

附圖說明

圖1表示本發明的電子鎖檢測電路的結構示意圖；

圖2表示本發明的驅動集成電路ic的結構示意圖；

圖3表示本發明的第一檢測電路的結構示意圖；

圖4表示本發明的電子鎖與第二檢測電路的結構示意圖。

其中圖中：10、驅動集成電路；

1、驅動電源，2、電子鎖，3、第一檢測電路，4、微控制器，5、第二檢測電路，6、機械開關；

101、第一輸出端；102、第二輸出端；

301、第一電阻，302、第二電阻，303、濾波電容；304、邏輯正極輸出端；305、第一保護二極管；306、第二保護二極管；

11、第一電氣連接引腳，12、第二電氣連接引腳，13、第三電氣連接引腳。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本發明的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本發明的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本發明而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本發明，并且能夠將本發明的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。

如圖1至圖4所示，本發明的具體實施例提供了一種電子鎖檢測電路，應用于一設置有電子鎖的電動汽車，該電子鎖檢測電路包括：驅動電源1、電子鎖2和第一檢測電路3。其中，驅動電源1，包括第一輸出端101和第二輸出端102；其中，當需要解鎖電子鎖時，第一輸出端101為驅動電源正極，第二輸出端102為驅動電源負極。電子鎖2，電子鎖2的第一端與第一輸出端101連接，電子鎖2的第二端與第二輸出端102連接。第一檢測電路3的輸入端與第一輸出端101連接，第一檢測電路3的輸出端與電動汽車的微控制器(microcontrollerunit，mcu)4連接。

其中，當微控制器4檢測到第一檢測電路3的輸出端發生電壓跳變、且電壓跳變的跳變時間處于預設時間窗內時，確定電子鎖2解鎖成功。具體地，當微控制器4檢測到第一檢測電路3的輸出端由低電壓轉換為高電壓、且由低電壓轉換到高電壓的轉換時間落在預設時間窗內時，確定電子鎖2解鎖成功。具體地，在電子鎖解鎖過程中，驅動電源1的第一輸出端101輸出高電壓，第二輸出端102輸出低電壓，驅動信號驅動電子鎖2內部直流電機旋轉，電能轉換為動能和熱能，由于電子鎖處于解鎖狀態時，電子鎖2內的直流電機發生堵轉現象，瞬時驅動信號輸入的電能全部轉換為熱能釋放，驅動電流會遠高于電子鎖2正常運行時的電流值，第一檢測電路3的輸入端輸入較高電流值，使得第一檢測電路3的輸出端的電壓由初始的低電壓轉換為高電壓。雖然解鎖過程中第一檢測電路3的輸入端亦會有電流流入，但這時的電流驅動第一檢測電路3的輸出端的電壓由初始的低電壓轉換為高電壓的時間較長，因此微控制器4在檢測到所述第一檢測電路的輸出端由低電壓轉換為高電壓、且由低電壓轉換到高電壓的轉換時間落在預設時間窗內時，確定電子鎖2解鎖成功。

其中，由于一般硬件電路設計的驅動能力及電子鎖內部阻抗均相對穩定，故電子鎖由上鎖狀態運行到完全解鎖狀態的時間也應當是相對穩定的，在本發明的具體實施例中，上述預設時間窗的值可通過實車標定測試得到，一般地預設時間窗的值為電子鎖正常解鎖時間的經驗值。例如50毫秒。

可選的，在本發明的具體實施例中，上述電子鎖檢測電路還包括：驅動集成電路(ic)10，驅動電源1為驅動集成電路(ic)10中的輸出電源。且，在本發明的具體實施例中，上述驅動電源1為電子鎖2的驅動電源，為電子鎖2提供驅動電流信號，主要用于驅動電子鎖2內部的直流電機，使電子鎖2解鎖或上鎖。需要說明的是，如圖2所示，上述驅動集成電路10會相應的連接一電源(如圖2中的vcc)與接地端(如圖2中的gnd)。

可選的，在本發明的具體實施例中，上述電子鎖檢測電路還包括：第二檢測電路5，第二檢測電路的輸入端與電子鎖2的第三端連接，第二檢測電路5的另一端與微控制器4連接。

其中，當需要對電子鎖上鎖時，第一輸出端101為驅動電源負極，第二輸出端102為驅動電源正極，當微控制器4檢測到第二檢測電路5的輸出端發生電壓跳變時，確定電子鎖2上鎖成功。具體地，微控制器4檢測到第二檢測電路5的輸出端由高電壓轉換為低電壓時，確定電子鎖2上鎖成功。

可選的，在本發明的具體實施例中，上述電子鎖2包括：一機械開關6，該機械開關6的一端與第二輸出端102連接，機械開關6的另一端與微控制器4連接。具體地，該機械開關6在電子鎖2處于解鎖狀態時閉合，在電子鎖2處于上鎖狀態時斷開。在執行上鎖過程時，驅動電源1的第一輸出端101輸出低電壓，第二輸出端102輸出高電壓，由于機械開關6處于閉合的初始狀態，因此微控制器4可檢測到第二輸出端102的高電壓，當電子鎖2上鎖成功后，機械開關6由閉合狀態切換為斷開狀態，微控制器4的檢測引腳懸空變為低電壓，因此當微控制器4檢測到第二檢測電路5的輸出端由高電壓轉換為低電壓時，確定電子鎖上鎖成功。

可見，在本發明的具體實施例中，微控制器4通過檢測第一檢測電路3的輸出端與第二檢測電路5的輸出端的電壓，便能準確判定電子鎖2解鎖成功與上鎖成功，從而有效地增強了電動汽車充電接口使用的可靠性和安全性。

其中，在本發明的具體實施例中，以某款常用的電子鎖為例，闡述上述電子鎖檢測電路的各組成部分的工作原理，如圖4所示，該電子鎖2有第一電氣連接引腳11(上述電子鎖的第二端)、第二電氣連接引腳12(上述電子鎖的第三端)以及第三電氣連接引腳13(上述電子鎖的第一端)這3個電氣連接引腳，且定義電子鎖芯伸出為鎖止，縮回為解鎖。其中，第一電氣連接引腳11接地、第三電氣連接引腳13接電源(例如12伏特電源)，電子鎖2執行解鎖動作，電子鎖2處于解鎖狀態時，第一電氣連接引腳11與第二電氣連接引腳12間接通，機械開關6為閉合狀態；第一電氣連接引腳11接電源(例如12伏特電源)，第三電氣連接引腳13接地，電子鎖2執行鎖止(即上鎖)動作，電子鎖2處于鎖止狀態時，第一電氣連接引腳11與第二電氣連接引腳12間斷開，機械開關6為斷開狀態，第二電氣連接引腳12懸空。可見，對于電子鎖2上鎖成功的判定，可通過檢測第二檢測電路的輸出端的電壓實現，即，若檢測到第二檢測電路的輸出端由高電壓轉換為低電壓時，確定電子鎖2上鎖成功。

其中，需要說明的是，在電子鎖解鎖過程中，電子鎖驅動電流信號驅動電子鎖內部直流電機旋轉，電能轉換為動能和熱能，當電子鎖解鎖到位的瞬間，直流電機堵轉，瞬時驅動信號輸入的電能全部轉換為熱能釋放，驅動電流會遠高于電子鎖正常運行時的電流值，因此可以通過診斷該電流的階躍變化來實現對電子鎖是否解鎖成功的判斷。由于一般硬件電路設計的驅動能力及電子鎖內部阻抗均相對穩定，故電子鎖由上鎖狀態運行到完全解鎖狀態的時間也應當是相對穩定的，相關數據可以通過實車標定獲得，通過診斷電子鎖驅動電流信號階躍變化是否在規定的時間窗內到達，即可以完成電子鎖是否順利完成解鎖的判定。其中，為便于驅動電源1為電子鎖提供電子鎖驅動電流信號，上述驅動電源1的第一輸出端101與電子鎖的第一電氣連接引腳11連接，驅動電源1的第二輸出端102與電子鎖的第三電氣連接引腳14連接，第一輸出端101與第二輸出端102通過高低電壓的轉換輸出從而實現電子鎖內直流電機的正反轉，即實現電子鎖的上鎖解鎖功能。

可選的，在本發明的具體實施例中，如圖3所示，上述第一檢測電路3包括：第一電阻301和第二電阻302；其中，第一電阻301的一端與第一輸出端101連接，第一電阻301的另一端與第二電阻302的一端連接，第二電阻302的另一端與接地端連接；第一電阻301和第二電阻302之間設置有與微控制器4連接的檢測引腳。其中，作為一個優選的示例，上述第一電阻301與第二電阻302的電阻值相等。需要說明的是，上述第二電阻302連接的接地端可以為圖3中的gnd。

其中，在本發明的具體實施例中，上述第一電阻301和第二電阻302為分壓電阻，主要用于確保第一檢測電路3輸出給微控制器4的電流值不會太大，防止該電流損壞微控制器4。

進一步可選的，在本發明的具體實施例中，上述第一檢測電路3還包括：與第二電阻302并聯的濾波電容303。其中濾波電容303的一端與微控制器4連接，濾波電容303的另一端與接地端連接。

其中，在本發明的具體實施例中，上述濾波電容303的主要作用為對第一檢測電路3輸出給微控制器4的電流信號進行濾波處理。

進一步可選的，在本發明的具體實施例中，上述第一檢測電路3還包括：一邏輯正極輸出端304、第一保護二極管305和第二保護二極管306。其中，第一保護二極管305的負極與邏輯正極輸出端304連接，第一保護二極管305的正極與第二保護二極管306的負極連接、并與微控制器4連接，第二保護二極管306的正極與接地端連接。

其中，在本發明的具體實施例中，上述第一保護二極管305和第二保護二極管306主要用于保護微控制器4。

其中，在本發明的具體實施例中，上述電子鎖檢測電路還包括：一報警單元，與微控制器4連接。其中，當微控制器4連續檢測到電子鎖上鎖失敗或解鎖失敗達到預設次數，則控制報警單元產生告警。

其中，在本發明的具體實施例中，微控制器4在正常上電喚醒之后，會等待接收整車解鎖指令，在接收到整車解鎖指令后驅動控制電子鎖，當檢測到解鎖失敗時，統計解鎖失敗的次數，若解鎖失敗的次數的達到預設次數(例如兩次)，則控制報警單元產生告警，即，使報警單元上報整車錯誤信息。其中，當解鎖失敗的次數的未達到預設次數時，微控制器4會繼續驅動控制電子鎖，直至解鎖失敗的次數的達到預設次數時控制報警單元產生告警。類似的，對于電子鎖的上鎖過程而言，當微控制器4檢測到上鎖失敗時，統計上鎖失敗的次數，若上鎖失敗的次數達到預設次數，則控制報警單元產生告警。

由此可見，在本發明的具體實施例中，通過微控制器4檢測與驅動電源1的第一輸出端101連接的第一檢測電路3的輸出端的電壓，并當檢測到第一檢測電路3的輸出端發生電壓跳變(具體為：由低電壓轉換為高電壓)、且電壓跳變的跳變時間(具體為：由低電壓轉換到高電壓的轉換時間)處于預設時間窗內時，確定電子鎖解鎖成功，從而達到準確判定電子鎖解鎖成功，確保充電接口的安全使用的效果。

此外，本發明的具體實施例還提供了一種電動汽車，包括上述的電子鎖檢測電路。

需要說明的是，由于本發明實施例提供的電動汽車是包括上述電子鎖檢測電路的電動汽車，因此上述電子鎖檢測電路的所有實施例均適用于該電動汽車，且均能達到相同或相似的有益效果。

即，在本發明的具體實施例中，電動汽車通過微控制器檢測與驅動電源的第一輸出端連接的第一檢測電路的輸出端的電壓，并當檢測到第一檢測電路的輸出端發生電壓跳變、且電壓跳變的跳變時間處于預設時間窗內時，確定電子鎖解鎖成功，從而達到準確判定電子鎖解鎖成功，確保充電接口的安全使用的效果。

以上所述的是本發明的優選實施方式，應當指出對于本技術領域的普通人員來說，在不脫離本發明所述的原理前提下還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也在本發明的保護范圍內。