CN103625302A

CN103625302A - 电动汽车对外供电系统及监控方法

Info

Publication number: CN103625302A
Application number: CN201310547246.6A
Authority: CN
Inventors: 黄小枫; 金启前; 由毅; 吴成明; 冯擎峰
Original assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
Priority date: 2013-11-06
Filing date: 2013-11-06
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2033-11-06
Also published as: CN103625302B

Abstract

一种电动汽车对外供电系统及监控方法，对外供电系统包括：低压对外供电电路，用于给外部DC/AC转换设备提供低压供电，以使外部DC/AC转换设备正常启动；高压对外供电电路，用于给与外部DC/AC转换设备连接的外部负载提供高压供电；电池管理系统，用于检查外部DC/AC转换设备的接插件是否连接完好；电池管理系统通过外部DC/AC转换设备确认外部负载的连接状态，并由此确定是否接通高压对外供电电路；及整车控制器，用于接收到对外供电请求后，检查对外供电系统相关部件是否处于正常状态；当对外供电系统相关部件处于正常状态时，整车控制器唤醒电池管理系统；当接收到外部DC/AC转换设备的接插件连接完好的报告后，整车控制器接通低压对外供电电路。

Description

电动汽车对外供电系统及监控方法

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电动汽车对外供电系统及监控方法。

背景技术

电动汽车以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，没有内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污染”。因此，电动汽车是汽车未来发展的趋势。

当外界停电或没有电源供应时，驾驶员希望可以将电动汽车内的高压电系(300V高压直流)转为民用电系（220V交流）或其它电系给外部其它的设备，如空调、日光灯、笔记本电脑等民用电设备，保证在外部没有电的情况下，能让外部民用设备持续运行一段时间。

然而，采用电动汽车对外供电需要严格的安全监控，确保人身安全和车辆行驶安全。如果操作不当，车内的高压电流可能会危及生命，或者会影响电动汽车的动力系统，引发车辆行驶安全隐患。因此目前市面上较少采用电动汽车对外供电。

发明内容

本发明提供一种智能化电动汽车对外供电系统，确保人身安全和车辆行驶安全。

另外，本发明还提供一种采用上述电动汽车对外供电系统向外供电的监控方法。

为达上述优点，本发明提供一种电动汽车对外供电系统，与一外部DC/AC转换设备配合使用，包括：

低压对外供电电路，用于给所述外部DC/AC转换设备提供低压供电，以使所述外部DC/AC转换设备正常启动；

高压对外供电电路，用于给与所述外部DC/AC转换设备连接的外部负载提供高压供电；

电池管理系统，用于检查所述外部DC/AC转换设备的接插件是否连接完好；所述电池管理系统通过所述外部DC/AC转换设备确认所述外部负载的连接状态，并由此确定是否接通所述高压对外供电电路；及

整车控制器，用于接收到对外供电请求后，检查所述电动汽车对外供电系统相关部件是否处于正常状态；当所述电动汽车对外供电系统相关部件处于正常状态时，所述整车控制器唤醒所述电池管理系统；当接收到来自所述电池管理系统的所述外部DC/AC转换设备的接插件连接完好的报告后，所述整车控制器接通所述低压对外供电电路。

在本发明的一个实施中，所述电动汽车对外供电系统还包括仪表板，所述仪表板由所述整车控制器控制，用于提醒供电结束和所述电动汽车对外供电系统出现的各种故障。

在本发明的一个实施中，所述电动汽车对外供电系统还包括”对外供电”功能按钮，用于产生和终止对外供电请求。

在本发明的一个实施中，当接收到终止对外供电请求时，所述整车控制器命令所述电池管理系统、所述外部DC/AC转换设备及所述仪表板休眠后，自身也进入休眠状态。

在本发明的一个实施中，当仪表板提示供电结束，在预设时间内所述整车控制器没有接收到终止对外供电请求时，所述整车控制器命令所述电池管理系统、所述外部DC/AC转换设备及所述仪表板休眠后，自身保持工作状态。

在本发明的一个实施中，所述外部DC/AC转换设备对车辆对外供电状况进行实时监控并上报给所述电池管理系统。

在本发明的一个实施中，当所述外部DC/AC转换设备检测到车辆对外供电电流或功率小于预设值时，所述电池管理系统判定当前所述外部负载未启用或所述外部负载断开连接，若该状态持续超过某一特定时间，所述电池管理系统要求所述整车控制器终止对外供电，所述整车控制器控制所述仪表板进行警示。

本发明还提供一种电动汽车对外供电监控方法，其步骤包括：

（1）接收对外供电请求信号；

（2）检测对外供电系统的相关部件是否处于正常状态，及外部DC/AC转换设备的接插件是否连接完好，如果是，则执行步骤（3）；

（3）对所述外部DC/AC转换设备进行低压供电，使所述外部DC/AC转换设备正常工作；

（4）检查外部负载是否正常连接至所述外部DC/AC转换设备，如果是，则对所述外部负载进行高压供电。

在本发明的一个实施中，当检测到对外供电系统的相关部件处于异常状态，或所述外部DC/AC转换设备的接插件未连接完好，或所述外部负载未正常连接至所述外部DC/AC转换设备，又或供电结束时，利用仪表板通过声或光对驾驶员进行提醒。

在本发明的一个实施中，利用控制器执行上述步骤（1）和（3），利用电池管理系统执行上述步骤（4），且在上述“利用仪表板通过声或光对驾驶员进行提醒”后，判断驾驶员在预设时间内是否执行关闭“对外供电”功能的操作，如果是，则所述电池管理系统、所述外部DC/AC转换设备、所述仪表板及所述整车控制器依次进入休眠状态；否则，所述整车控制器命令所述电池管理系统、所述外部DC/AC转换设备及所述仪表板休眠后，自身保持工作状态。

本发明的电动汽车对外供电系统及监控方法通过外部DC/AC转换设备可以将纯电动汽车的高压电系转化为220V民用电系或其它电系，由整车控制器对整个对外供电的过程进行安全、能量的监控，在保留一部分车辆驱动能量的同时，安全、便捷的实现车辆的对外供电功能，为驾驶员的生活带来便利。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明较佳实施方式的电动汽车对外供电系统的结构示意图。

图2是本发明较佳实施方式的电动汽车对外供电监控方法的流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的电动汽车对外供电系统及监控方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

图1是本发明较佳实施方式的电动汽车对外供电系统与外部DC/AC转换设备及外部负载的关系示意图。请参照图1，外部DC/AC转换设备200连接电动汽车对外供电系统100和外部负载300，用于将车辆的高压直流电转换为外部负载300工作电压的交流电。外部负载300可以是空调、日光灯、笔记本电脑等民用电设备。外部DC/AC转换设备200还对车辆对外供电状况进行实时监控。

本发明较佳实施方式的电动汽车对外供电系统100包括”对外供电”功能按钮10、低压对外供电电路20、高压对外供电电路30、电池管理系统40（BMS,Battery Management System）、整车控制器50（VCU,Vehicle Control Unit）及仪表板60。

“对外供电”功能按钮10，按压该按钮可产生对外供电请求信号或终止对外供电信号，例如，第一次按压该功能按钮10产生对外供电请求信号，第二次按压该功能按钮10产生终止对外供电信号。外供电请求信号和终止对外供电信号通过控制器局域网络(CAN,Controller Area Network)传送到整车控制器50。该功能按钮10可以设在遥控钥匙上，通过遥控方式使车身控制模组(BCM，Body Control Module)传送对外供电请求的信号给整车控制器50。该功能按钮10也可以设在车内适当的位置，例如设在汽车中控台上，通过按压”对外供电”功能按钮10，直接产生对外供电请求的信号。在其它实施例中，”对外供电”功能按钮10可以一分为二，也就是二个功能按钮，一个用于产生对外供电请求信号，另一个用于产生终止对外供电信号。

低压对外供电电路20，用于给外部DC/AC转换设备200提供低压供电，以使外部DC/AC转换设备200正常启动。

高压对外供电电路30，用于给与外部DC/AC转换设备200连接的外部负载300提供高压供电。

电池管理系统40，用于检查外部DC/AC转换设备200的接插件是否连接完好，并将检查结果上报给整车控制器50；电池管理系统40通过外部DC/AC转换设备200确认外部负载300的连接状态，并由此确定是否接通高压对外供电电路30。外部DC/AC转换设备200对车辆对外供电状况进行实时监控并上报给电池管理系统40。

整车控制器50，用于接收到对外供电请求后，检查电动汽车对外供电系统100相关部件是否处于正常状态；当电动汽车对外供电系统100相关部件处于正常状态时，整车控制器50唤醒电池管理系统40；当接收到外部DC/AC转换设备200的接插件连接完好的报告后，整车控制器50接通低压对外供电电路20。

整车控制器50接收到对外供电请求的信号后，对外供电系统100的相关部件进行状态自检，验证整个功能系统的状态；在检测到功能系统状态正常的情况下，允许启动对外供电功能，当检测到功能系统状态异常的情况下，自动禁止该功能的启动，并在仪表板60上进行警示提醒，告知驾驶员车辆状态；在对外供电功能被禁止之后，只有整车执行下电再上电操作之后，整车控制器50才会进行再次检测，并再次判定是否允许启用。

对外供电系统100的基本工作原理：

1)通过遥控钥匙或者车辆中的“对外供电”功能按钮10，告知整车控制器50驾驶员的功能请求；

2)整车控制器50在检测到驾驶员的“对外供电”的请求之后，唤醒电池管理系统40，让电池管理系统40进入对外供电模式，同时电池管理系统40检测外部DC/AC设备200的接插件是否连接完好；

3)在电池管理系统40上报给整车控制器50外部DC/AC设备200接插件连接完好之后，整车控制器50闭合相应的继电器，给外部的DC/AC设备200提供低压供电；

4)外部DC/AC转换设备200正常启动之后，通过与电池管理系统40的交互应答，确认外部负载300正常连接至DC/AC转换设备；

5)在电池管理系统40与外部设备认证完成之后，电池管理系统40闭合内部的高压继电器，接通高压对外供电电路30，实现对外高压供电；

6)外部DC/AC设备200对车辆对外供电状况进行实时监控并上报给电池管理系统40，当外部DC/AC设备200检测到车辆对外供电电流和功率小于某一特定值时，判定当前外部负载300未启用，或外部负载300断开连接；若该状态持续超过某一特定时间，电池管理系统40将上报给整车控制器50，表示驾驶员此时不需要车辆进行外部供电，要求整车控制器50终止该功能；

7)整车控制器50在接收到电池管理系统40上报的“终止对外供电”报文之后，整车控制器50控制在仪表板60上进行声音、光线的提醒，譬如报警声和彩灯闪烁；

8)若持续声、光提醒一段时间，驾驶员依然不执行关闭“对外供电”功能的操作，整车控制器50将会发出指令要求外部DC/AC设备200、电池管理系统40、仪表板60依次进入休眠模式，整车控制器50则依然保持醒着的状态，检测车辆状态；

9)若驾驶员在声、光提醒之后执行关闭“对外供电”功能的操作，整车控制器50将在外部DC/AC转换设备200、电池管理系统40、仪表板60等设备依次休眠之后，自己也进入休眠模式。

图2是本发明较佳实施方式的电动汽车对外供电监控方法的流程图。请参照图2，一种电动汽车对外供电的监控方法，步骤包括：

（1）接收对外供电请求信号；

（2）检测对外供电系统100的相关部件是否处于正常状态，如果是，则执行步骤（3）；否则执行步骤（8）；

（3）检查外部DC/AC转换设备200的接插件是否连接完好，如果是，则执行步骤（4）；否则执行步骤（8）；

（4）DC/AC转换设备进行低压供电，使DC/AC转换设备正常工作；

（5）检查外部负载300是否正常连接至DC/AC转换设备，如果是，则执行步骤（6）；否则执行步骤（8）；

（6）对外部负载300进行高压供电；

（7）高压供电结束；

（8）提示。

其中，在步骤（1）中，驾驶员通过遥控钥匙或者车辆中的“对外供电”功能按钮10，输入对外供电请求信号至整车控制器50。

在步骤（2）中，整车控制器50接收到对外供电请求的信号后，对外供电系统100的相关部件进行状态自检，验证整个功能系统的状态；在检测到功能系统状态正常的情况下，允许启动对外供电功能，当检测到功能系统状态异常的情况下，自动禁止该功能的启动，并在仪表板60上进行警示提醒，告知驾驶员车辆状态；在对外供电功能被禁止之后，只有整车执行下电再上电操作之后，整车控制器50才会进行再次检测，并再次判定是否允许启用。

在步骤（3）中，整车控制器50检测到对外供电系统100的相关部件处于正常状态时，唤醒电池管理系统40，让电池管理系统40进入对外供电模式，同时电池管理系统40检测外部DC/AC设备200的接插件是否连接完好。

在步骤（4）中，当检测到外部DC/AC设备200的接插件连接完好，电池管理系统40将该信息上报给整车控制器50，整车控制器50闭合相应的继电器，接通低压对外供电电路20，给外部DC/AC设备200提供低压供电，启动外部DC/AC设备200。

在步骤（5）中，外部DC/AC转换设备200正常启动之后，通过与电池管理系统40的交互应答，确认外部负载300是否正常连接至DC/AC转换设备。

在步骤（6）中，在电池管理系统40与外部设备认证完成之后，电池管理系统40闭合内部的高压继电器，接通高压对外供电电路30，实现对外高压供电。

在步骤（7）中，外部DC/AC设备200对车辆对外供电状况进行实时监控并上报给电池管理系统40，当外部DC/AC设备200检测到车辆对外供电电流和功率小于某一特定值时，判定当前外部负载300未启用，或外部负载300断开连接。若该状态持续超过某一特定时间，电池管理系统40将上报给整车控制器50，表示驾驶员此时不需要车辆进行外部供电，要求整车控制器50终止该功能；

在步骤（8）中，整车控制器50在接收到电池管理系统40上报的“终止对外供电”报文之后，整车控制器50控制在仪表板60上进行声音、光线的提醒，譬如报警声和彩灯闪烁；

同时，若持续声、光提醒一段时间，驾驶员依然不执行关闭“对外供电”功能的操作，整车控制器50将会发出指令要求外部DC/AC转换设备200、电池管理系统40、仪表板60依次进入休眠模式，整车控制器50则依然保持醒着的状态，检测车辆状态；

若，驾驶员在声、光提醒之后，执行关闭“对外供电”功能的操作，整车控制器50控制外部DC/AC转换设备200、电池管理系统40、仪表板60等设备依次休眠之后，自己也进入休眠模式。

本发明的电动汽车对外供电系统（100）及监控方法通过外部DC/AC转换设备200可以将纯电动汽车的高压电系转化为220V民用电系或其它电系，由整车控制器对整个对外供电的过程进行安全、能量的监控，在保留一部分车辆驱动能量的同时，安全、便捷的实现车辆的对外供电功能，为驾驶员的生活带来便利。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种电动汽车对外供电系统（100），与一外部DC/AC转换设备（200）配合使用，包括：

低压对外供电电路（20），用于给所述外部DC/AC转换设备（200）提供低压供电，以使所述外部DC/AC转换设备（200）正常启动；

高压对外供电电路（30），用于给与所述外部DC/AC转换设备（200）连接的外部负载（300）提供高压供电；

电池管理系统（40），用于检查所述外部DC/AC转换设备（200）的接插件是否连接完好；所述电池管理系统（40）通过所述外部DC/AC转换设备（200）确认所述外部负载（300）的连接状态，并由此确定是否接通所述高压对外供电电路（30）；及

整车控制器（50），用于接收到对外供电请求后，检查所述电动汽车对外供电系统（100）相关部件是否处于正常状态；当所述电动汽车对外供电系统（100）相关部件处于正常状态时，所述整车控制器（50）唤醒所述电池管理系统（40）；当接收到来自所述电池管理系统（40）的所述外部DC/AC转换设备（200）的接插件连接完好的报告后，所述整车控制器（50）接通所述低压对外供电电路（20）。

2.如权利要求1所述的电动汽车对外供电系统（100），其特征在于：所述电动汽车对外供电系统（100）还包括仪表板（60），所述仪表板（60）由所述整车控制器（50）控制，用于提醒供电结束和所述电动汽车对外供电系统（100）出现的各种故障。

3.如权利要求2所述的电动汽车对外供电系统（100），其特征在于：所述电动汽车对外供电系统（100）还包括”对外供电”功能按钮（10），用于产生和终止对外供电请求。

4.如权利要求3所述的电动汽车对外供电系统（100），其特征在于：当接收到终止对外供电请求时，所述整车控制器（50）命令所述电池管理系统（40）、所述外部DC/AC转换设备（200）及所述仪表板（60）休眠后，自身也进入休眠状态。

5.如权利要求3所述的电动汽车对外供电系统（100），其特征在于：当仪表板（60）提示供电结束，在预设时间内所述整车控制器（50）没有接收到终止对外供电请求时，所述整车控制器（50）命令所述电池管理系统（40）、所述外部DC/AC转换设备（200）及所述仪表板（60）休眠后，自身保持工作状态。

6.如权利要求3所述的电动汽车对外供电系统（100），其特征在于：所述外部DC/AC转换设备（200）对车辆对外供电状况进行实时监控并上报给所述电池管理系统（40）。

7.如权利要求6所述的电动汽车对外供电系统（100），其特征在于：当所述外部DC/AC转换设备（200）检测到车辆对外供电电流或功率小于预设值时，所述电池管理系统（40）判定当前所述外部负载（300）未启用或所述外部负载（300）断开连接，若该状态持续超过某一特定时间，所述电池管理系统（40）要求所述整车控制器（50）终止对外供电，所述整车控制器（50）控制所述仪表板（60）进行警示。

8.一种电动汽车对外供电监控方法，其步骤包括：

（1）接收对外供电请求信号；

（2）检测对外供电系统的相关部件是否处于正常状态，及外部DC/AC转换设备（200）的接插件是否连接完好，如果是，则执行步骤（3）；

（3）对所述外部DC/AC转换设备（200）进行低压供电，使所述外部DC/AC转换设备（200）正常工作；

（4）检查外部负载（300）是否正常连接至所述外部DC/AC转换设备（200），如果是，则对所述外部负载（300）进行高压供电。

9.如权利要求8所述的电动汽车对外供电监控方法，其特征在于：当检测到对外供电系统的相关部件处于异常状态，或所述外部DC/AC转换设备（200）的接插件未连接完好，或所述外部负载（300）未正常连接至所述外部DC/AC转换设备（200），又或供电结束时，利用仪表板（60）通过声或光对驾驶员进行提醒。

10.如权利要求9所述的电动汽车对外供电监控方法，其特征在于：利用控制器执行所述步骤（1）和（3），利用电池管理系统（40）执行所述步骤（4），且在所述“利用仪表板（60）通过声或光对驾驶员进行提醒”后，判断驾驶员在预设时间内是否执行关闭“对外供电”功能的操作，如果是，则所述电池管理系统（40）、所述外部DC/AC转换设备（200）、所述仪表板（60）及所述整车控制器（50）依次进入休眠状态；否则，所述整车控制器（50）命令所述电池管理系统（40）、所述外部DC/AC转换设备（200）及所述仪表板（60）休眠后，自身保持工作状态。