CN103151816A - 一种电动汽车充电中脉冲调制信号的自适应控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动汽车充电中脉冲调制信号的自适应控制方法，按如下步骤进行：（1）读取当前供电设备设置的最大供电电流并进行判断；（2）检测车辆连接充电处的信号直至信号为6V；（3）计算测试最大供电电流Itest×90%对应的国家标准的脉冲调制信号的占空比；（4）持续检测充电电流至时间计数器增加到设定时间；（5）充电电流符合国家标准，执行步骤（6）；符合IEC61851-1标准，执行步骤（7）；（6）按照国家标准调整PWM信号执行步骤（8）；（7）按照IEC61851-1标准调整PWM信号，执行步骤（8）；（8）继续判断电流符合的标准；（9）设定Imax电流对应的脉冲调制信号占空比并输出。本发明保证电动车快速、安全的充电，提高产品适应不同充电标准的能力。

Description

一种电动汽车充电中脉冲调制信号的自适应控制方法

技术领域

本发明涉及一种电动汽车充电中脉冲调制信号的自适应控制方法，属于电动汽车充电控制技术领域。

背景技术

当前，随着能源与环境成为全球最为关注的问题，作为交通转型、绿色交通重要载体的电动汽车，已经得到了世界各国的广泛关注和高度重视。

我国从2000年开始积极推动电动汽车的发展，在充电接口对脉冲调制信号（PWM）的定义上，国家标准和美国机动车工程师学会SAEJ1772、IEC61851-1标准存在不一致的情况。

国家标准的对PWM占空比的定义如下：

供电设备接收上层负荷控制信号，通过对振荡器占空比的脉冲宽度调制把交流供电设备当前可以提供的最大连续额定电流值传递给车辆。约定如下：在占空比为5%～80%的区间内，可用的供电设备的额定输出电流和占空比成线性比例关系，其比例常数为0.8A×占空比百分点。电动车辆可以使用这个信号来判断供电设备可提供的当前最大电流。

美国SAEJ1772标准和IEC61851-1标准对PWM占空比的定义如下：

占空比为10%～85%的区间内，可用的供电设备的额定输出电流和占空比成线性比例关系，其比例常数为0.6A×占空比百分点，在85%～96%区间内，可用的供电设备的额定输出电流=（占空比百分点-64）×2.5A电流。

由于标准不一致，供电设备制造商在设计制作时需要考虑应对不同的标准选择不同的软硬件设计，增加了充电设备开发的成本，同时也存在安全隐患。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种降低充电设备开发成本、减少安全隐患的电动汽车充电中脉冲调制信号的自适应控制方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：一种电动汽车充电中脉冲调制信号的自适应控制方法，按如下步骤进行;

（1）读取当前供电设备设置的最大供电电流Imax，当最大供电电流Imax>49A时，设定测试最大供电电流Itest=49，否则测试最大供电电流Itest=Imax；

（2）检测车辆连接充电处的控制导引线CC信号，当控制导引线CC信号等于6V时，执行步骤（3），否则继续检测车辆连接充电处的控制导引线CC信号；

（3）计算测试最大供电电流Itest×90%对应的国家标准的脉冲调制信号的占空比，脉冲调制信号占空比dutyCylce=Itest×90%/0.8，输出该占空比的脉冲调制信号，并将时间计数器tcnt清0；

（4）持续检测充电电流Icharging至时间计数器tcnt增加到设定时间时，执行步骤（5）；

（5）判断充电电流，当Ichanging≥（dutyCylce-2）×0.8并且Ichanging≤（dutyCylce+2）×0.8时，设定脉冲调制信号标准为国家标准，执行步骤（6）；当Ichanging≥（dutyCylce-2）×0.6并且Ichanging≤（dutyCylce+2）×0.6时，设定脉冲调制信号标准为IEC61851-1标准，执行步骤（7）；

（6）按照国家标准设定Itest×100%电流对应的脉冲调制信号占空比，脉冲调制信号占空比dutyCylce=Itest×100%/0.8，并输出该占空比的脉冲调制信号，时间计数器tcnt清0，执行步骤（8）；

（7）按照IEC61851-1标准设定Itest×100%电流对应的脉冲调制信号占空比，脉冲调制信号占空比dutyCylce=Itest×100%/0.6，并输出该占空比的脉冲调制信号，时间计数器tcnt清0，执行步骤（8）；

（8）持续检测充电电流Icharging至时间计数器tcnt增加到设定时间时，判断充电电流，如果上一次脉冲调制信号标准为国家标准，则当Ichanging≥（dutyCylce-2）×0.8并且Ichanging≤（dutyCylce+2）×0.8时，设定脉冲调制信号标准为国家标准，否则设定脉冲调制信号为IEC61851-1标准，继续执行步骤（9）；

如果上一次脉冲调制信号标准为IEC61851-1标准，则当Ichanging≥（dutyCylce-2）×0.6并且Ichanging≤（dutyCylce+2）×0.6时，设定脉冲调制信号标准为IEC61851-1标准，否则设定为国家标准，继续执行步骤（9）；

（9）按照步骤（8）得出的脉冲调制信号标准设定Imax电流对应的脉冲调制信号占空比并输出。

步骤（4）和步骤（8）中所述的持续时间为10秒。

本发明的有益效果是：本发明所述的一种电动汽车充电中脉冲调制信号的自适应控制方法，在充电过程中根据当前可供电最大电流选择测试电流，并按特定比例两次输出特定占空比的PWM信号并检测特定时间充电电流，对充电电流按照判据判断决定标准类型，使得供电设备在面对不同的充电标准时无需人为的干预，自动设置合理的PWM占空比，不依赖于硬件上的充电接口标准，不依赖于人机界面或通讯方式等人为设置的标准选择，以保证电动车快速、安全的充电；方便嵌入供电设备主控制程序中，节省交流充电控制设备的硬件设计成本，提高产品适应不同充电标准的能力。

附图说明

图1为本发明所述的一种电动汽车充电中脉冲调制信号的自适应控制方法的工作流程图。   

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

图1为本发明所述的一种电动汽车充电中脉冲调制信号的自适应控制方法的工作流程图。

如图1所示：一种电动汽车充电中脉冲调制信号的自适应控制方法，按如下步骤进行;

（1）读取当前供电设备设置的最大供电电流Imax，当最大供电电流Imax>49A时，设定测试最大供电电流Itest=49，否则测试最大供电电流Itest=Imax；

（2）检测车辆连接充电处的控制导引线CC信号，当控制导引线CC信号等于6V时，执行步骤（3），否则继续检测车辆连接充电处的控制导引线CC信号；

（3）计算测试最大供电电流Itest×90%对应的国家标准的脉冲调制信号的占空比，脉冲调制信号占空比dutyCylce=Itest×90%/0.8，输出该占空比的脉冲调制信号，并将时间计数器tcnt清0；

（4）持续检测充电电流Icharging至时间计数器tcnt增加到设定时间（10秒）时，执行步骤（5）；

（5）判断充电电流，当Ichanging≥（dutyCylce-2）×0.8并且Ichanging≤（dutyCylce+2）×0.8时，设定脉冲调制信号标准为国家标准，执行步骤（6）；当Ichanging≥（dutyCylce-2）×0.6并且Ichanging≤（dutyCylce+2）×0.6时，设定脉冲调制信号标准为IEC61851-1标准，执行步骤（7）；

（6）按照国家标准设定Itest×100%电流对应的脉冲调制信号占空比，脉冲调制信号占空比dutyCylce=Itest×100%/0.8，并输出该占空比的脉冲调制信号，时间计数器tcnt清0，执行步骤（8）；

（7）按照IEC61851-1标准设定Itest×100%电流对应的脉冲调制信号占空比，脉冲调制信号占空比dutyCylce=Itest×100%/0.6，并输出该占空比的脉冲调制信号，时间计数器tcnt清0，执行步骤（8）；

（8）持续检测充电电流Icharging至时间计数器tcnt增加到设定时间（10秒）时，判断充电电流，如果上一次脉冲调制信号标准为国家标准，则当Ichanging≥（dutyCylce-2）×0.8并且Ichanging≤（dutyCylce+2）×0.8时，设定脉冲调制信号标准为国家标准，否则设定脉冲调制信号为IEC61851-1标准，继续执行步骤（9）；

如果上一次脉冲调制信号标准为IEC61851-1标准，则当Ichanging≥（dutyCylce-2）×0.6并且Ichanging≤（dutyCylce+2）×0.6时，设定脉冲调制信号标准为IEC61851-1标准，否则设定为国家标准，继续执行步骤（9）；

（9）按照步骤（8）得出的脉冲调制信号标准设定Imax电流对应的脉冲调制信号占空比并输出。

如果步骤（8）中得出的PWM标准为国家标准，则对PWM占空比的定义如下：

供电设备接收上层负荷控制信号，通过对振荡器占空比的脉冲宽度调制把交流供电设备当前可以提供的最大连续额定电流值传递给车辆。约定如下：在占空比为5%～80%的区间内，可用的供电设备的额定输出电流和占空比成线性比例关系，其比例常数为0.8A×占空比百分点。电动车辆可以使用这个信号来判断供电设备可提供的当前最大电流。

如果步骤（8）中得出的PWM标准为IEC61851-1标准，则对PWM占空比的定义如下：

占空比为10%～85%的区间内，可用的供电设备的额定输出电流和占空比成线性比例关系，其比例常数为0.6A×占空比百分点，在85%～96%区间内，可用的供电设备的额定输出电流=（占空比百分点-64）×2.5A电流。

目前，在电动汽车充电接口PWM信号标准上，国家标准和IEC61851-1不一致，供电设备在面对不同的接口标准时需要选择不同的PWM信号控制方法，本发明可在供电设备无需人为设置充电接口标准的前提下，在充电过程中选择合适的测试电流，两次输出特定占空比PWM信号并检测特定延时充电电流，按特定判据判断决定当前电动汽车充电接口PWM标准类型。该算法非常易于嵌入供电设备主控制程序中，提高供电设备对不同接口标准兼容性，提高充电的安全性和快速性。

上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。 

Claims (2)

1.一种电动汽车充电中脉冲调制信号的自适应控制方法，其特征在于，按如下步骤进行;

（1）读取当前供电设备设置的最大电流Imax，当最大供电电流Imax>49A时，设定测试最大供电电流Itest=49，否则测试最大供电电流Itest=Imax；

（2）检测车辆连接充电处的控制导引线CC，当控制导引线CC信号等于6V时，执行步骤（3），否则继续检测车辆连接充电处的控制导引线CC信号；

（3）计算测试最大供电电流Itest×90%对应的国家标准的脉冲调制信号的占空比，脉冲调制信号占空比dutyCylce=Itest×90%/0.8，输出该占空比的脉冲调制信号，并将时间计数器tcnt清0；

（4）持续检测充电电流Icharging至时间计数器tcnt增加到设定时间时，执行步骤（5）；

（5）判断充电电流，当Ichanging≥（dutyCylce-2）×0.8并且Ichanging≤（dutyCylce+2）×0.8时，设定脉冲调制信号标准为国家标准，执行步骤（6）；当Ichanging≥（dutyCylce-2）×0.6并且Ichanging≤（dutyCylce+2）×0.6时，设定脉冲调制信号标准为IEC61851-1标准，执行步骤（7）；

（6）按照国家标准设定Itest×100%电流对应的脉冲调制信号占空比，脉冲调制信号占空比dutyCylce=Itest×100%/0.8，并输出该占空比的脉冲调制信号，时间计数器tcnt清0，执行步骤（8）；

（7）按照IEC61851-1标准设定Itest×100%电流对应的脉冲调制信号占空比，脉冲调制信号占空比dutyCylce=Itest×100%/0.6，并输出该占空比的脉冲调制信号，时间计数器tcnt清0，执行步骤（8）；

（8）持续检测充电电流Icharging至时间计数器tcnt增加到设定时间时，判断充电电流，如果上一次脉冲调制信号标准为国家标准，则当Ichanging≥（dutyCylce-2）×0.8并且Ichanging≤（dutyCylce+2）×0.8时，设定脉冲调制信号标准为国家标准，否则设定脉冲调制信号为IEC61851-1标准，继续执行步骤（9）；

如果上一次脉冲调制信号标准为IEC61851-1标准，则当Ichanging≥（dutyCylce-2）×0.6并且Ichanging≤（dutyCylce+2）×0.6时，设定脉冲调制信号标准为IEC61851-1标准，否则设定为国家标准，继续执行步骤（9）；

（9）按照步骤（8）得出的脉冲调制信号标准设定Imax电流对应的脉冲调制信号占空比并输出。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电中脉冲调制信号的自适应控制方法，步骤（4）和步骤（8）中所述的持续时间为10秒。

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