CN103187769B - 电动汽车及其放电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车的放电装置，包括：交流充电口，充电连接装置用于将由交流充电口输出的交流电输送至其他电动汽车；仪表用于在接收到触发信号下，发送放电准备指令；控制器与仪表进行通信，用于在接收到放电准备指令后，检测充电连接装置是否与交流充电口连接，如果是则发送脉冲宽度调制PWM波，并切换至对外放电模式；电池管理器与控制器进行通信，用于在控制器切换至对外放电模式后，控制吸合电动汽车的高压配电箱内的对外放电回路；动力电池用于通过高压配电箱内的对外放电回路提供直流电。该电动汽车的放电装置使电动车可以给没电的电动车充电，以解决电动汽车在半路因电池电量用完而不能行驶的问题。本发明还提出一种电动汽车。

Description

电动汽车及其放电装置
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，特别涉及一种电动汽车及其放电装置。
背景技术
随着科技的发展，环保节能的电动汽车正在扮演着取代燃油车的角色，然而电动汽车的普及还面临着一些问题，其中高的续航里程和快捷的充电技术，已成为电动汽车推广的一大难题。
目前，电动汽车大多采用大容量的电池，虽然可以提高电动汽车的续航能力，但同样大容量的电池又带来了充电时间过长的问题。虽然专业的直流充电站可以快速的为电池进行充电，但高额的成本和较大占地面积等问题使得这种基础设施的普及还面临着一定的难度，同时又由于其他电动汽车的空间有限，车载充电器受到体积的制约而无法满足充电功率。
现在市场上所采取的充电方案有以下几种：
方案（1）：如图1和图2所示，此方案中的车载充放电装置主要包括三相电源变压器1’、六个晶闸管元件组成三相桥式电路2’、恒压控制装置AUR和恒流控制装置ACR，但是该方案严重浪费空间和成本。
方案（2）：如图3所示，此方案中的车载充放电装置为适应单/三相充电而安装两个充电插座15’、16’，增加了成本；电机驱动回路包含电感L1’和电容C1’组成的滤波模块，在电机驱动时，三相电流经过滤波模块产生损耗，是对电池电量的浪费；该方案充放电工作时逆变器13’对交流电进行整流/逆变，整流/逆变后电压不可调节，适用电池工作电压范围窄。
综上所述，目前市场上所采取的交流充电技术大多采用单项充电技术，该技术存在充电功率小、充电时间长、硬件体积较大、功能单一、受限于不同地区电网的电压等级限制等缺点。
此外，原有电动车上仅将动力电池所储存的电能给电机驱动其他电动汽车行驶用。当其他电动汽车处于OK档下，其他电动汽车采集到档位信号和油门信号后，电机驱动控制器将电池提供的直流电逆变成交流电后给电机输出，带动电机转动以驱动其他电动汽车行驶。
随着科技的发展，环保节能的电动汽车正在扮演着取代燃油车的角色，然而电动汽车的普及还面临着一些问题。由于其他电动汽车行驶路况或者使用习惯的影响，电池管理器对于其他电动汽车行驶里程的计算会存在一定的误差，因此可能发生未到达目的地而发生电池电量不足或者耗尽的情况，导致其他电动汽车无法移动，从而给使用者带来麻烦和不便。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种电动汽车的放电装置，该电动汽车拓展了电动车的使用范围，使电动车可以暂时作为一种替代的充电装置给不足或者耗尽的电动车充电，以解决电动汽车在半路因电池电量不足或者用完而不能行驶的问题。本发明的第二个目的在于提出一种电动汽车。
为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供一种电动汽车的放电装置，包括：交流充电口，充电连接装置，所述充电连接装置的一端与所述交流充电口连接，另一端与其他电动汽车连接，用于将由所述交流充电口输出的交流电输送至所述其他电动汽车；仪表，所述仪表用于在接收到触发信号下，发送放电准备指令；控制器，所述控制器与所述仪表进行通信，用于在接收到所述放电准备指令后，检测所述充电连接装置是否与所述交流充电口连接，如果是则发送脉冲宽度调制PWM波，并切换至对外放电模式；以及电池管理器，所述电池管理器与所述控制器进行通信，用于在所述控制器切换至对外放电模式后，控制吸合所述电动汽车的高压配电箱内的对外放电回路；动力电池，动力电池与所述高压配电箱相连，用于通过高压配电箱内的对外放电回路提供直流电；其中，所述控制器检测所述其他电动汽车的电量是否充满，如果否，则将所述对外放电回路提供的直流电转换为三相交流电，并输出至所述交流充电口以实现对所述其他电动汽车的放电。
根据本发明实施例的电动汽车的放电装置，按照正常充电模式等待外部连接和供电，其中被充电的其他电动汽车处于OFF档状态，供电电动汽车需要上OK档并处于P档状态，然后设置为对被充电的其他电动汽车放电模式后，控制器切换成充电桩的状态，连接好后实现对被充电其他电动汽车进行供电。该电动汽车的放电装置拓展了电动车的使用范围，使电动车可以暂时作为一种替代的充电装置给电量不足或者耗尽的电动车充电，以解决其他电动汽车在半路因电池电量不足或者用完而不能行驶的问题。
本发明第二方面的实施例提出一种电动汽车，包括本发明第一方面的实施例提出的电动汽车的放电装置。
根据本发明实施例的电动汽车，按照正常充电模式等待外部连接和供电，其中被充电的其他电动汽车处于OFF档状态，供电的电动汽车需要上OK档并处于P档状态，然后设置为对被充电的其他电动汽车放电模式后，控制器切换成充电桩的状态，连接好后实现对被充电其他电动汽车进行供电。该电动汽车拓展了电动车的使用范围，使电动车可以暂时作为一种替代的充电装置给没电的电动车充电，以解决电动汽车在半路因电池电量用不足或者用完而不能行驶的问题。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为现有的一种车载充放电装置的电路图；
图2为现有的一种车载充放电装置的控制示意图；
图3为现有的另一种车载充放电装置的电路图；
图4为根据本发明实施例的电动汽车的放电装置的结构示意图；
图5为根据本发明另一实施例的电动汽车的放电装置的结构示意图；
图6为电动汽车对其他电动汽车放电连接拓扑图；
图7为用于电动汽车的动力系统的方框示意图；
图8为电动汽车的动力系统的拓扑图；
图9为电动汽车对电动汽车放电连接示意图；
图10为电动汽车对电动汽车放电连接装置图；
图11为一种电动汽车对电动汽车放电方案中放电电动汽车工作模块系统框图；
图12为电动汽车对电动汽车放电准备阶段各模块的工作流程图；以及
图13为电动汽车对电动汽车放电阶段、放电结束阶段各模块的工作流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
图4为根据本发明实施例的电动汽车的放电装置结构示意图。
如图4所示，本发明实施例的电动汽车的放电装置100，包括：交流充电口110、充电连接装置120、仪表130、控制器140、电池管理器150和动力电池160。
充电连接装置120的一端与交流充电口110连接，另一端与其他电动汽车连接，用于将由交流充电口110输出的交流电输送至其他电动汽车。
具体地，如图5所示，本发明另一实施例的电动汽车的放电装置100，充电连接装置120还包括：第一充电枪1201和第二充电枪1202。
第一充电枪1201位于充电连接装置的一端，与交流充电口110相连。
第二充电枪1202位于充电连接装置的另一端，与其他电动汽车的交流充电接口110连接。
控制器140与仪表130进行通信，用于在接收到仪表130接收到触发信号下，发送的放电准备指令后，检测充电连接装置120是否与交流充电口110连接，如果是则发送脉冲宽度调制PWM波，并切换至对外放电模式。在本发明的实施例中，控制器140还用于检测电动汽车的电量是否大于预设值，如果大于所述预设值则判断允许电动汽车对外放电。在本发明的实施例中，对外放电可为三相对外放电，也可为单相对外放电。
具体地，仪表130和控制器140通过控制器局域网络CAN总线进行通信，且控制器140和电池管理器150通过所述CAN总线进行通信。
进一步地，控制器140在检测到充电连接装置120是否与交流充电口110连接后，通过CP引脚相位发送PWM波；控制器140通过检测CP引脚的电压以判断其他电动汽车的电量是否充满，如果CP引脚的电压为预设电压，则判断其他电动汽车的电量已充满，其中，预设电压为6V；控制器140还用于在检测到充电连接装置120与交流充电口110连接后，进一步检测电动汽车的当前档位是否为P档，如果是，则切换至对外放电模式；控制器140还用于在放电过程中，实时检测控制器的内部电路和其他电动汽车是否故障；控制器140还用于在检测到内部电路和/或其他电动汽车故障时，停止输出交流电；控制器140还用于在接收到仪表130的放电结束指令后，停止输出交流电；控制器140还用于实时检测当前放电电流；控制器140还用于在检测到充电连接装置120与交流充电口110断开或其他电动汽车的电量充满时，停止输出交流电，其中，交流电为380V/50Hz交流电，或者也可为400V/50Hz（欧洲），或者也可为480V/60Hz（美国）。
电池管理器150与控制器140进行通信，用于在控制器140切换至对外放电模式后，控制吸合电动汽车的高压配电箱内的对外放电回路。
具体地，电池管理器150还用于实时检测动力电池的当前电量和动力电池160是否故障，并在检测到故障后，向控制器140发送电池故障指令，控制器140在接收到电池故障指令后，停止输出所述交流电。
动力电池160与高压配电箱相连，用于通过高压配电箱内的对外放电回路提供直流电。
其中，控制器140检测其他电动汽车的电量是否充满，如果否，则将对外放电回路提供的直流电转换为交流电，并输出至交流充电口110以实现对其他电动汽车的放电。
根据本发明实施例的电动汽车的放电装置，按照正常充电模式等待外部连接和供电，其中被充电的其他电动汽车处于OFF档状态，充电其他电动汽车需要上OK档，并处于P档状态，然后设置为对被充电的其他电动汽车放电模式后，控制器切换成充电桩的状态，连接好后实现对被充电其他电动汽车进行供电。该电动汽车的放电装置拓展了电动车的使用范围，使电动车可以暂时作为一种替代的充电装置给没电的电动车充电，以解决其他电动汽车在半路因电池电量不足或者用完而不能行驶的问题。
图6为电动汽车对其他电动汽车放电连接拓扑图。
如图6所示，电动汽车对其他电动汽车放电连接拓扑图中包括：供电电动汽车，其中包括控制器，车辆控制装置，供电控制装置；供电插头；电动汽车，其中包括车载充电器，车辆控制装置；车辆插头。
具体地，供电设备通过供电插头与其他电动汽车的车辆插头相连，从而实现对其他电动汽车进行充电。其中，电动汽车的动力系统通过检测点2检测CP信号和通过检测点3检测CC信号，而供电设备通过检测点1检测CP信号和通过检测点3检测CC信号。并且，在充电完成后，均控制断开供电插头和车辆插头中的内部开关S2。
在本发明的另一个实施例中，电动汽车还可以采用多个动力系统并联对动力电池进行充电，例如采用两个动力系统并联后对动力电池充电，其中两个动力系统共用一个控制器模块。供电的电动汽车对其他电动汽车放电过程中，其中的电动汽车处于OFF档状态，按照正常充电模式等待外部连接和供电；另外一辆供电的电动汽车需要上OK档，并处于P档状态，然后设置为对电动汽车放电模式后，控制器切换成充电桩的状态，连接好后按照国家标准规定实现对其他电动汽车进行供电。
进一步地，其中供电电动汽车在系统中的作用类似于三相交流充电桩，能够输出其他电动汽车充电所需的三相交流电。例如：中国大陆地区销售的电动汽车可以对外提供三相380V、50Hz的交流电，输出最大电流可达63A。
如图7所示，为用于电动汽车的动力系统的方框示意图。
本发明一个实施例提出的用于电动汽车的动力系统包括动力电池10、充放电插座20、双向DC/DC模块30、驱动控制开关40、双向DC/AC模块50、电机控制开关60、充放电控制模块70和控制器模块80。在本发明的实施例中，高压配电箱内的对外放电回路是指充放电控制模块70、双向DC/DC模块30、双向DC/AC模块50。当控制所述动力系统处于放电状态时，可对外进行放电。
其中，双向DC/DC模块30的第一直流端a1与动力电池10的另一端相连，双向DC/DC模块30的第二直流端a2与动力电池10的一端相连，并且第一直流端a1为双向DC/DC模块30输入及输出的共用直流端。驱动控制开关40的一端与动力电池10的一端相连，驱动控制开关40的另一端与双向DC/DC模块30的第三直流端a3相连。双向DC/AC模块50的第一直流端b1与驱动控制开关40的另一端相连，双向DC/AC模块50的第二直流端b2与动力电池10的另一端相连，电机控制开关60的一端与双向DC/AC模块50的交流端c相连，电机控制开关60的另一端与电机M相连。充放电控制模块70的一端与双向DC/AC模块50的交流端c相连，充放电控制模块70的另一端与充放电插座20相连。控制器模块80与驱动控制开关40、电机控制开关60和充放电控制模块70相连，控制器模块80用于根据动力系统当前所处的工作模式对驱动控制开关40、电机控制开关60和充放电控制模块70进行控制。
进一步地，动力系统当前所处的工作模式可以包括驱动模式和充放电模式。当动力系统当前所处的工作模式为驱动模式时，控制器模块80控制驱动控制开关40闭合以关闭双向DC/DC模块30，并控制电机控制开关60闭合以正常驱动电机M，以及控制充放电控制模块70断开。需要说明的是，在本发明的实施例中，虽然图中电机控制开关60包括了与电机三相输入相连的三个开关，但是在本发明的其他实施例中也可包括与电机两相输入相连的两个开关，甚至一个开关。在此只要能实现对电机的控制即可。因此，其他实施例在此不再赘述。当动力系统当前所处的工作模式为充放电模式时，控制器模块80控制驱动控制开关40断开以启动双向DC/DC模块30，并控制电机控制开关60断开以将电机M移出，以及控制充放电控制模块70闭合，使外部电源可以正常地为动力电池10进行充电。双向DC/DC模块30的第一直流端a1和第三直流端a3与直流母线的正负端相连。
图8为电动汽车的动力系统的拓扑图。
如图8所示，用于电动汽车的动力系统还包括第一预充控制模块101，第一预充控制模块101的一端与动力电池10的一端相连，第一预充控制模块101的另一端与双向DC/DC模块30的第二直流端a2相连，第一预充控制模块101用于在为双向DC/DC模块30中的电容C1及母线电容C0进行预充电，其中，母线电容C0连接在双向DC/DC模块30的第一直流端a1和双向DC/DC模块30的第三直流端a3之间。其中，第一预充控制模块101包括第一电阻R1、第一开关K1和第二开关K2。第一电阻R1的一端与第一开关K1的一端相连，第一电阻R1的另一端与动力电池10的一端相连，第一开关K1的另一端与双向DC/DC模块30的第二直流端a2相连，第一电阻R1和第一开关K1串联之后与第二开关K2并联，其中，控制器模块80在动力系统启动时控制第一开关K1闭合以对双向DC/DC模块30中的电容C1及母线电容C0进行预充电，并在母线电容C0的电压与动力电池10的电压成预设倍数时，控制第一开关K1断开同时控制第二开关K2闭合。
如图8所示，双向DC/DC模块30进一步包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电感L1和第一电容C1。其中，第一开关管Q1和第二开关管Q2相互串联连接，相互串联的第一开关管Q1和第二开关管Q2连接在双向DC/DC模块30的第一直流端a1和第三直流端a3之间，第一开关管Q1和第二开关管Q2受控制器模块80的控制，并且第一开关管Q1和第二开关管Q2之间具有第一节点A。第一二极管D1与第一开关管Q1反向并联，第二二极管D2与第二开关管Q2反向并联，第一电感L1的一端与第一节点A相连，第一电感L1的另一端与动力电池10的一端相连。第一电容C1的一端与第一电感L1的另一端相连，第一电容C1的另一端与动力电池10的另一端相连。
此外，如图8所示，该用于电动汽车的动力系统还包括漏电流削减模块102，漏电流削减模块102连接在双向DC/DC模块30的第一直流端a1和双向DC/DC模块30的第三直流端a3之间。具体而言，漏电流削减模块102包括第二电容C2和第三电容C3，第二电容C2的一端与第三电容C3的一端相连，第二电容C2的另一端与双向DC/DC模块30的第一直流端a1相连，第三电容C3的另一端与双向DC/DC模块30的第三直流端a3相连，其中，第二电容C2和第三电容C3之间具有第二节点B。
通常由于无变压器隔离的逆变和并网系统，普遍存在漏电流大的难点。因此，该动力系统在直流母线正负端增加漏电流削减模块102，能有效减小漏电流。漏电流削减模块102包含两个同类型电容C2和C3，其安装在直流母线正负端和三相交流中点电位之间，在本系统工作时能将产生的高频电流反馈到直流侧，即能有效降低了系统在工作时的高频漏电流。
进一步地，如图8所示，该用于电动汽车的动力系统还包括滤波模块103、滤波控制模块104、EMI模块105和第二预充控制模块106。
其中，滤波模块103连接在双向DC/AC模块50和充放电控制模块70之间。具体而言，如图5所示，滤波模块103包括电感LA、LB、LC和电容C4、C5、C6，而双向DC/AC模块50可以包括六个IGBT，上下两个IGBT之间的连接点分别通过电力总线与滤波模块103和电机控制开关60相连接。
如图8所示，滤波控制模块104连接在第二节点B和滤波模块103之间，并且滤波控制模块104受控制器模块80控制，控制器模块80在动力系统当前所处的工作模式为驱动模式时控制滤波控制模块104断开。其中，滤波控制模块104可以为电容切换继电器，由接触器K10组成。EMI模块105连接在充放电插座20和充放电控制模块70之间。需要说明的是，在附图中接触器k10的位置仅是示意性的。在本发明的其他实施例中，接触器K10还可设在其他位置，只要能够实现对滤波模块103的关断即可。例如，在本发明的另一个实施例中，该接触器K10也可以连接在双向DC/AC模块50和滤波模块103之间。
第二预充模块106与充放电控制模块70并联，第二预充控制模块106用于对滤波模块103中的电容C4、C5、C6进行预充电。其中，第二预充控制模块106包括相互串联的三个电阻RA、RB、RC和三相预充开关K9。
如图8所示，充放电控制模块70进一步包括三相开关K8和/或单相开关K7，用于实现三相充放电或单相充放电。
也就是说，当动力系统启动时，控制器模块80控制第一开关K1闭合以对双向DC/DC模块30中的第一电容C1及母线电容C0进行预充电，并在母线电容C0的电压与动力电池10的电压成预设倍数时，控制第一开关K1断开同时控制第二开关K2闭合。这样，通过双向DC/DC模块30和直接连接在电力总线即直流母线之间的大容量母线电容C0组成实现电池低温激活技术的主要部件，用于将动力电池10的电能通过双向DC/DC模块30充到大容量母线电容C0中，再将大容量母线电容C0中储存的电能通过双向DC/DC模块30充回动力电池10（即对动力电池充电时），对动力电池10循环充放电使得动力电池的温度上升到最佳工作温度范围。
当动力系统当前所处的工作模式为驱动模式时，控制器模块80控制驱动控制开关40闭合以关闭双向DC/DC模块30，并控制电机控制开关60闭合以正常驱动电机M，以及控制充放电控制模块70断开。这样，通过双向DC/AC模块50把动力电池10的直流电逆变为交流电并输送给电机M，可以利用旋转变压解码器技术和空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制算法来控制电机M的运行。
当动力系统当前所处的工作模式为充放电模式时，控制器模块80控制驱动控制开关40断开以启动双向DC/DC模块30，并控制电机控制开关60断开以将电机M移出，以及控制充放电控制模块70闭合，使外部电源例如三相电或者单相电通过充放电插座20可以正常地为动力电池10进行充电。即言，通过检测充电连接信号、交流电网电制和整车电池管理的相关信息，借用双向DC/AC模块50进行可控整流功能，并结合双向DC/DC模块30，可实现单相\三相电对车载动力电池10的充电。
根据上述的用于电动汽车的动力系统，能够实现使用民用或工业交流电网对电动汽车进行大功率交流充电，使用户可以随时随地高效、快捷的充电，节省充电时间，同时无需恒压控制装置和恒流控制装置，节省空间和成本，并且适用电池工作电压范围宽。
图9为电动汽车对电动汽车放电连接示意图。
具体地，如图9所示，在电动汽车对电动汽车放电连接示意图中，包括：电动汽车，车辆对车辆放电连接装置。
电动汽车对电动汽车放电连接装置，主要起连接两电动汽车的作用。如图10所示，电动汽车对电动汽车放电连接装置示意图，其装置两端为状态相同的充电枪，中间用符合销售地区法规要求的高压线缆连接，因此两端可互换使用。两充电枪上充电连接信号CC上RC电阻值均为100Ω。
由于电动汽车对电动汽车放电过程中，其中作为充电的车辆是按照标准进行充电，因此本发明对此电动汽车不做赘述。以下主要描述作为对外放电车辆的工作方式。
图11为一种电动汽车对电动汽车放电方案中放电电动汽车工作模块系统框图。
电动汽车在对电动汽车放电时整个系统需要参与工作的有如下模块：对于放电车辆有仪表、电池管理器、高压配电箱、控制器、交流充电口、动力电池；对于充电车辆有仪表、车载充电器、电池管理器、高压配电箱、交流充电口、动力电池。
具体地，电动汽车对电动汽车放电时，整个系统需要参与工作的有如下模块：仪表为采集放电开关信号、放电模式信号，且显示放电信息、故障信息；电池管理器为采集动力电池状态信息，判断动力电池能否对外放电，且控制接通高压配电箱内供电回路；高压配电箱为连接动力电池与控制器，使动力电池能够给控制器供直流电；控制器为发送PWM波形，实时检测与被充电车辆连接情况，其中，控制器与仪表以及电池管理器进行CAN报文交互，且将电池提供的直流电逆变为三相交流电输出给被充电车辆；交流充电口为连接两辆电动汽车；动力电池为储存电能，在需要对外放电时，将储存的电能对外释放；在充电车辆中还包含车载充电器，其中，车载充电器与仪表以及电池管理器进行CAN报文交互。
进一步地，电动汽车对电动汽车放电时，放电的电动汽车需要处于OK档状态下，其控制器CP引脚内部电路需切换成发送PWM波形，以及放电的电动汽车的仪表需要判断处理放电开关信号，并且需要显示放电状态；对于充电的电动汽车处于OFF档状态下，插上充电枪后进入充电模式，且充电的电动汽车仪表仅起显示充电信息的作用。
该电动汽车对外部输出三相电的放电系统，需要电动汽车集成充电桩的部分电路，能够在设置对车辆放电后将CP引脚内部电路切换到发送PWM波形的电路向外发送符合国家标准的PWM波形。将电机驱动控制器的功能进扩展延伸，利用其能够将直流电逆变成交流电的功能，对整车进行更改后使电动车辆实现能够跟充电桩一样给其他电动车辆充电。进一步地，当电动汽车在距离电站很远的地方电能用完的情况发生时，采用此方案的电动汽车可以暂时作为一种替代的充电装置给没电的电动车辆充电，以解决车辆在半路因电池电量用完而不能行使的问题。
电动汽车对电动汽车放电方案的实现过程可以分为准备阶段和放电阶段以及放电结束阶段。
图12为电动汽车对家用设备放电准备阶段各模块的工作流程图。图13为电动汽车对家用设备放电阶段、放电结束阶段各模块的工作流程图。
如图12所示，为电动汽车对电动汽车放电准备阶段，电动汽车各模块的工作流程。对于电动汽车对电动汽车放电方案的实现过程的准备阶段，具体地，当车辆上OK档电，并且处于P档状态下，仪表开始工作，按下仪表板上的对外放电按钮以激活仪表的“放电设置界面”，通过按方向盘上的“选择”以及“确定”按键设置用电设备为“可充电车辆”，其中用电设备还可以包括“工业设备”和“家庭设备”，当设置好放电模式为“对可充电车辆放电”后，仪表会发送“放电模式”报文通知车辆控制器并弹出提示“请连接放电设备”，当判断电动汽车能够对外放电时，则弹出提示，其中，提示信息包括：当前的时间，日期，连接状态，当前电量，放电电流以及用电设备。例如：21:00，2012.12.31；连接成功，正在放电中；当前电量：50%，放电电流：63A；用电设备：可充电车辆；当判断电动汽车不能够对外放电时，则弹出提示为21:00，2012.12.31；连接失败，请检查车辆放电系统。
进一步地，在控制器进入工作的状态下，首先判断是否有电动汽车档位信号，如果有电动汽车档位信号，则电动汽车进入驱动模式；如果没有电动汽车档位信号，则当控制器收到仪表的“放电模式”报文后会检测CC信号以判断充电枪是否连接到车辆上，具体地，控制器需要判断充电口CC信号是否连接，以及CC上电阻值是否为100Ω，如果未检测到CC信号，且CC上电阻值不为100Ω，则发送“车辆对外放电不允许”信息给仪表；如果检测到CC信号以后，且CC上电阻值为100Ω，则继续判断电动汽车档位是否在P档，电机处于未驱动模式状态，如果电动汽车档位不在P档，电机未处于未驱动模式状态，则发送“车辆对外放电不允许”信息给仪表；如果电动汽车档位在P档，电机处于未驱动模式状态，则控制器切换内部电路模式为对外放电模式，通过CP引脚对外发送PWM波形。在本发明的实施例中，具体地，当车辆上OK档电并且处于P档状态下，按下仪表板上的对外放电按钮以激活仪表的“放电设置界面”，当设置好放电模式为“对可充电车辆放电”后，仪表会发送报文通知车辆控制器并弹出提示“请连接放电设备”。当控制器收到仪表的报文后会检测CC信号以判断充电枪是否连接到车辆上，检测到CC信号以后，控制器将内部检测CP波形电路切换为对外发送PWM波形电路（如图6中供电车辆将S1开关打到向下，S4开关打到向下），开始对外发送PWM波，并将内部电路切换为对外三相放电，然后发送控制器准备就绪报文。
在放电模式期间不响应换档操作，控制器自检无故障，发送“控制器放电准备就绪”，判断是否收到“电池系统准备就绪”状态报文，如果收到“电池系统准备就绪”状态报文，继续判断CP检测点电压是否由9V变为6V，如果判断CP检测点电压是由9V变为6V，发送控制器准备就绪报文，且吸合交流输出开关，发送“车辆对外放电开始”信息；如果没有收到“电池系统准备就绪”报文，发送“车辆对外放电不允许”信息给仪表。
而对于电池管理器，当电池管理器工作时，首先自检判断是否能对外放电，如果自检不能对外放电，则发送“放电不允许”，其中，不允许对外放电条件为电池温度过高或过低和或电池电压或者SOC过低的任一情况，当收到控制器准备就绪报文后，控制吸合配电箱内对外放电回路，并发送电池系统准备就绪报文。
进一步地，当控制器收到“电池系统准备就绪报文”后，控制器检测CP检测点电压是否由9V变为6V，当检测到CP检测点电压为6V时，接通对外输出并开始工作，实现对外输出三相交流电供电动车充电，并发送放电开始报文。
图13为电动汽车对家用设备放电阶段、放电结束阶段各模块的工作流程图。
对于电动汽车对家用设备放电方案的实现过程的放电阶段、放电结束阶段，具体地，放电过程中仪表一直显示电动汽车放电情况，控制器一直检测是否仪表的放电结束报文、控制器是否故障、是否有CC连接信号、CP检测点电压是否为6V，电池是否故障，电池管理器一直检测电池状态。
如果有以下状况发生时，控制器停止对外交流输出：当控制器收到仪表放电结束时，控制器切断对外交流输出，并发送放电结束报文，电池管理器收到后切换配电箱内部回路，使车辆重新处于OK档状态；当控制器收到电池管理器发送的电池系统故障时，控制器切断对外交流输出，仪表收到后显示故障；当控制器检测到自身故障后，控制器切断对外交流输出，并发送控制器故障报文，仪表收到后显示故障，电池管理器根据故障情况切换到相应状态；当控制器收到外部设备故障时，控制器切断对外交流输出，仪表收到后显示故障，其中，外部设备故障为过流，短路，连接故障的一种或多种组合方式；当控制器检测到CC连接信号断开时，控制器切断对外交流输出，并发送连接故障报文；当控制器检测到CP连接信号由6V变为9V时，即表示充电车辆电量已充满，控制器切断对外交流输出，发送放电结束报文，电池管理器收到后切换配电箱内部回路，使车辆重新处于OK档状态。
进一步地，对外放电过程中，还包括如下情况，控制器停止对外交流输出：车辆电池SOC过低；按放电控制按钮，关闭对外放电。
根据本发明实施例的电动汽车的放电装置，按照正常充电模式等待外部连接和供电，其中被充电的车辆处于OFF档状态，充电车辆需要上OK档，并处于P档状态，然后设置为对被充电的车辆放电模式后，控制器切换成充电桩的状态，连接好后实现对被充电车辆进行供电。该电动汽车的放电装置拓展了电动车的使用范围，使电动车可以暂时作为一种替代的充电装置给没电的电动车充电，以解决车辆在半路因电池电量用完而不能行驶的问题。
本发明还提出一种电动汽车，包括上述实施例的电动汽车的放电装置100。
根据本发明实施例的电动汽车，按照正常充电模式等待外部连接和供电，其中被充电的车辆处于OFF档状态，充电车辆需要上OK档并处于P档状态，然后设置为对被充电的车辆放电模式后，控制器切换成充电桩的状态，连接好后实现对被充电车辆进行供电。该电动汽车拓展了电动车的使用范围，使电动车可以暂时作为一种替代的充电装置给没电的电动车充电，以解决车辆在半路因电池电量用完而不能行驶的问题。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (15)

1.一种电动汽车的放电装置，其特征在于，包括：
交流充电口；
充电连接装置，所述充电连接装置的一端与所述电动汽车的所述交流充电口连接，另一端与其他电动汽车连接，用于将由所述交流充电口输出的交流电输送至所述其他电动汽车；
仪表，所述仪表用于在接收到触发信号下，发送放电准备指令，其中，所述仪表采集放电开关信号和放电模式信号，并向控制器发送报文通知，以及显示提示信息；
所述控制器，所述控制器与所述仪表进行通信，用于在接收到所述放电准备指令后，检测所述充电连接装置是否与所述交流充电口连接，如果是则发送脉冲宽度调制PWM波，并切换至对外放电模式，其中，所述控制器判断是否接收到所述电动汽车的档位信号，并在未接收到所述电动汽车的档位信号时，根据接收到的报文通知判断所述充电连接装置是否与所述交流充电口连接，并根据判断结果向所述仪表发送所述提示信息；以及
电池管理器，所述电池管理器与所述控制器进行通信，用于在所述控制器切换至对外放电模式后，控制吸合所述电动汽车的高压配电箱内的对外放电回路；
动力电池，动力电池与所述高压配电箱相连，用于通过高压配电箱内的对外放电回路提供直流电；
其中，所述控制器检测所述其他电动汽车的电量是否充满，如果否，则将所述对外放电回路提供的直流电转换为交流电，并输出至所述交流充电口以实现对所述其他电动汽车的放电。
2.如权利要求1所述的电动汽车的放电装置，其特征在于，所述仪表和所述控制器通过控制器局域网络CAN总线进行通信，且所述控制器和所述电池管理器通过所述CAN总线进行通信。
3.如权利要求1所述的电动汽车的放电装置，其特征在于，所述充电连接装置包括：
第一充电枪，所述第一充电枪位于所述充电连接装置的一端，与所述交流充电口相连；
第二充电枪，所述第二充电枪位于所述充电连接装置的另一端，与所述其他电动汽车的交流充电接口连接。
4.如权利要求1所述的电动汽车的放电装置，其特征在于，所述控制器在检测到所述充电连接装置是否与所述交流充电口连接后，通过CP引脚相位发送PWM波。
5.如权利要求1所述的电动汽车的放电装置，其特征在于，所述控制器通过检测CP引脚的电压以判断所述电动汽车的电量是否充满，如果所述CP引脚的电压为预设电压，则判断所述其他电动汽车的电量已充满。
6.如权利要求5所述的电动汽车的放电装置，其特征在于，所述预设电压为6V。
7.如权利要求1所述的电动汽车的放电装置，其特征在于，所述控制器还用于在检测到所述充电连接装置与所述交流充电口连接后，进一步检测所述电动汽车的当前档位是否为P档，如果是，则切换至对外放电模式。
8.如权利要求1所述的电动汽车的放电装置，其特征在于，所述控制器还用于在放电过程中，实时检测控制器的内部电路和所述其他电动汽车是否故障。
9.如权利要求8所述的电动汽车的放电装置，其特征在于，所述控制器还用于在检测到所述内部电路和/或所述其他电动汽车故障时，停止输出所述交流电。
10.如权利要求1所述的电动汽车的放电装置，其特征在于，所述电池管理器还用于实时检测所述动力电池的当前电量和所述动力电池是否故障，并在检测到故障后，向所述控制器发送电池故障指令，所述控制器在接收到所述电池故障指令后，停止输出所述交流电。
11.如权利要求1所述的电动汽车的放电装置，其特征在于，所述控制器还用于在接收到所述仪表的放电结束指令后，停止输出所述交流电。
12.如权利要求1所述的电动汽车的放电装置，其特征在于，所述控制器还用于实时检测当前放电电流。
13.如权利要求1所述的电动汽车的放电装置，其特征在于，所述控制器还用于在检测到所述充电连接装置与所述交流充电口断开或所述其他电动汽车的电量充满时，停止输出所述交流电。
14.如权利要求1-13任一项所述的电动汽车的放电装置，其特征在于，所述控制器还用于检测所述电动汽车的电量是否大于预设值，如果大于所述预设值则判断允许所述电动汽车对外放电。
15.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-14任一项所述的电动汽车的放电装置。
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