本技術(shù)屬于電池換電，具體涉及一種換電連接器耦合到位監(jiān)測裝置和換電連接器。

背景技術(shù)：

1、隨著電動汽車換電技術(shù)的發(fā)展，以及電能補給時間短和購車成本低的優(yōu)勢，電動汽車越來越受到用戶的青睞。

2、電動汽車換電連接器是快換電池系統(tǒng)的重要零部件，是用于實現(xiàn)整車與快換電池系統(tǒng)之間電氣快速連接、分離的專用連接器，主要由車端電連接裝置、電池端電連接裝置及相關(guān)電纜組成。在電動汽車換電模式的應(yīng)用上，換電連接器是電池包唯一的電接口，需要同時提供高壓、低壓、通信及接地的混裝連接。

3、目前換電連接器耦合到位監(jiān)測方案一般通過直接監(jiān)測和間接監(jiān)測來進行，其中，間接監(jiān)測的方案是靠電池支架上的鎖止信號來監(jiān)測電池包的位置情況，繼而推出電連接器耦合鎖止到位。直接監(jiān)測的方案是通過監(jiān)測車端電連接裝置和電池端電連接裝置之間的極柱的電流和溫度來監(jiān)測耦合到位情況。

4、對于間接監(jiān)測的方案，若電池或車端電連接裝置的一些結(jié)構(gòu)發(fā)生輕微變形，電池支架到鎖止到位的情況下，可能會存在換電連接器的電池端電連接裝置與車端電連接裝置耦合不到位的情況，或者在完成電池架鎖止之后，在使用過程中若換電連接器的電池端電連接裝置和車端電連接裝置之間發(fā)生耦合距離的變化，無法及時監(jiān)測到。

5、對于直接監(jiān)測的方案，在換電完成后，啟動之前，若沒有耦合到位，則可能出現(xiàn)虛接的情況，導(dǎo)致極柱之間接觸電阻過大，在通電時可能會出現(xiàn)溫度急劇上升的情況，導(dǎo)致?lián)Q電連接器燒毀。

6、因此，如何對換電連接器的耦合狀態(tài)進行可靠的監(jiān)測成為亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種換電連接器耦合到位監(jiān)測裝置和換電連接器，以解決上述如何對換電連接器的耦合狀態(tài)進行可靠的監(jiān)測的技術(shù)問題。

2、本技術(shù)所采用的技術(shù)方案為：

3、根據(jù)第一方面，本技術(shù)實施例提供了一種換電連接器耦合到位監(jiān)測裝置，所述換電連接器包括耦合連接的車端電連接裝置和電池端電連接裝置，所述耦合到位監(jiān)測裝置包括：至少一個到位監(jiān)測傳感器，安裝在所述電池端電連接裝置和/或所述車端電連接裝置的耦合面，用于監(jiān)測所述車端電連接裝置和所述電池端電連接裝置之間的耦合距離；控制模塊，與所述到位監(jiān)測傳感器連接，用于接收所述到位監(jiān)測傳感器輸出的耦合距離信號，并基于耦合距離信號確定所述車端電連接裝置和所述電池端電連接裝置的到位狀態(tài)。

4、在本方案中，通過在換電連接器的車端電連接裝置和/或電池端電連接裝置的耦合面設(shè)置至少一個到位監(jiān)測傳感器，通過到位監(jiān)測傳感器監(jiān)測所述車端電連接裝置和所述電池端電連接裝置之間的耦合距離，并將耦合距離信號傳輸至控制模塊，控制模塊耦合距離信號確定所述車端電連接裝置和所述電池端電連接裝置的到位狀態(tài)，從而實現(xiàn)可以實時監(jiān)測連接器耦合到位情況，減少連接器失效風(fēng)險。

5、可選地，所述到位監(jiān)測傳感器包括霍爾元件和觸發(fā)源，所述霍爾元件安裝在所述車端電連接裝置和所述電池端電連接裝置中的一個耦合面，所述觸發(fā)源安裝在所述車端電連接裝置和所述電池端電連接裝置中的另一個的耦合面上的且與所述霍爾元件對應(yīng)的位置處。

6、在本方案中，將霍爾元件和對應(yīng)的觸發(fā)源設(shè)置在耦合面上，利用簡單且成本較低，精度較高的硬件電路即可實現(xiàn)對耦合到位狀態(tài)的實時監(jiān)測，在不改變原有換電電連接器結(jié)構(gòu)的前提下，準確可靠且簡單地的實現(xiàn)耦合到位監(jiān)測。

7、可選地，所述霍爾元件包括開關(guān)型霍爾元件。

8、在本方案中，利用開關(guān)型霍爾元件對車端電連接裝置和電池端電連接裝置的距離進行監(jiān)測，在可靠監(jiān)測耦合到位狀態(tài)的同時，使得監(jiān)測裝置更為簡單和易實施。

9、可選地，所述控制模塊包括第一指示裝置和串聯(lián)在所述第一指示裝置的工作回路中的第一控制開關(guān)，所述第一控制開關(guān)的控制端與所述開關(guān)型霍爾元件的輸出端連接。

10、在本方案中，控制模塊采用硬件電路實現(xiàn)，不僅能夠提高監(jiān)測裝置的可靠性，同時使得監(jiān)測裝置更為簡單和易實施。

11、可選地，所述換電連接器包括極柱，所述到位監(jiān)測傳感器包括電源端和信號端，所述電源線和所述信號線分別與不同的所述極柱電連接。

12、在本方案中，復(fù)用換電連接器中的信號極柱和供電極柱對到位監(jiān)測傳感器進行供電和信號傳輸，可以在不破壞車端電連接裝置和電池端電連接裝置耦合到位之后會形成密封腔體的密封性和不改變原有換電連接器的前提下，能夠保證將到位監(jiān)測傳感器的供電和信號的傳輸。

13、可選地，所述極柱包括高壓極柱，所述信號端與所述高壓極柱相隔預(yù)設(shè)間隙。

14、在方案中，信號端和信號端與信號極柱之間信號連接線與高壓極柱相隔預(yù)設(shè)距離，以免高壓極柱中的電流或高壓對信號傳輸產(chǎn)生電磁干擾，提升到位監(jiān)測的準確性。

15、可選地，所述霍爾元件包括線性霍爾元件。

16、在本方案中，線性霍爾元件可以隨著觸發(fā)源與霍爾元件之間的距離變化輸出連續(xù)變化的電壓信號。可以基于線性霍爾元件輸出的電壓信號的具體電壓值確定車端電連接裝置與電池端電連接裝置之間的實時距離。

17、可選地，所述控制模塊包括多個電壓比較器，不同電壓比較器的比較端分別與所述線性霍爾元件的輸出端連接，且不同電壓比較器基準端的基準電壓不同。

18、在本方案中，隨車端電連接裝置和電池端電連接裝置之間的耦合距離變大，基準電壓由大到小的比較器的輸出端會依次輸出低電平信號，對應(yīng)的第二控制開關(guān)依次閉合，進而對應(yīng)的第二顯示裝置依次得電輸出第二指示信號，可以通過第二指示裝置輸出的第二指示信號確定當(dāng)前的實時耦合距離。以簡單的硬件電路實現(xiàn)耦合距離的線性監(jiān)測。

19、可選地，所述到位監(jiān)測傳感器包括至少兩個，均勻分布于所述耦合面。

20、在本方案中，通過兩個及兩個以上的到位監(jiān)測傳感器均勻分布于耦合面上，可以全方位監(jiān)測換電連接器所有位置的耦合狀態(tài)，在一側(cè)出現(xiàn)耦合距離變大時，能夠及時輸出對應(yīng)的耦合距離變化信號，以進行及時預(yù)警，或能夠準確全面的監(jiān)測所有耦合位置的耦合到位情況。

21、可選地，所述到位監(jiān)測傳感器還通過車輛總線與車輛控制器連接，用于將所述耦合距離信號發(fā)送至所述車輛控制器。

22、在本方案中，到位監(jiān)測傳感器通過車輛總線將耦合距離信號輸出到整車控制器，可以實現(xiàn)車輛對換電連接器的耦合到位情況的實時監(jiān)測，減少連接器失效風(fēng)險。

23、根據(jù)第二方面，本技術(shù)實施例提供了一種換電連接器，包括耦合連接的車端電連接裝置和電池端電連接裝置，還包括如上述第一方面任意一項所述的換電連接器耦合到位監(jiān)測裝置。

24、在本方案中，在換電連接器中設(shè)置換電連接器耦合到位監(jiān)測裝置，通過在換電連接器的車端電連接裝置和/或電池端電連接裝置的耦合面設(shè)置至少一個到位監(jiān)測傳感器，通過到位監(jiān)測傳感器監(jiān)測所述車端電連接裝置和所述電池端電連接裝置之間的耦合距離，并將耦合距離信號傳輸至控制模塊，控制模塊耦合距離信號確定所述車端電連接裝置和所述電池端電連接裝置的到位狀態(tài)，從而實現(xiàn)可以實時監(jiān)測連接器耦合到位情況，減少連接器失效風(fēng)險。