CN104467133A - 一种汽车充电监控系统及方法 - Google Patents

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刘姿汝
李中华
翟钧
李宗华
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Abstract

本发明公开了一种汽车充电监控系统及方法，应用本发明提供的汽车充电监控系统及方法，可以通过监控汽车充电接口连接状态、电池状态并实时发送到用户终端，用户可以实时掌握汽车的充电连接状态与充电的电池状态以及是否充电完成等信息从而控制汽车的充电过程，解决了用户不在现场时车辆充电处于脱管状态的问题。

Description

一种汽车充电监控系统及方法
技术领域
本发明涉及电控领域，特别是涉及一种汽车充电监控系统及方法。
背景技术
近年来，随着全球变暖和非可再生资源的日渐枯竭，关于环保和能源的问题备受关注，21世纪人类面临着石油枯竭和环境污染的双重挑战。随着人们环保意识的增强，以及各国对汽车排放的严格限制，混合动力汽车、纯电动汽车等新能源汽车作为减少污染、降低能耗及排放的有效手段已经越来越受到人们的重视，特别是可以外接充电的纯电动汽车被视为解决资源和环境问题的最优选择，世界各大汽车制造厂商也纷纷投入巨资以加大可外接充电电动汽车技术的研发力度。
基于当前的汽车动力电池性能以及充电技术，纯电动汽车的充电时间普遍在半小时至八小时之间，甚至更长。在传统内燃机汽车中，汽车加油时间很短，用户可以全程监控加油过程，而在纯电动汽车的充电过程中，用户很难在现场对充电过程进行全程监控。在无人监控的情况下，车辆的充电安全、故障状态、充电进程等都处于脱管状态。用户不但无法实时了解车辆充电状态，还存在较大的安全隐患。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种汽车充电监控系统及方法，可以实时监控汽车的充电过程。
为实现上述目的，本发明提供了一种汽车充电监控系统，包括：交流充电桩，交流充电接口，直流充电桩，直流充电接口，车载充电机，电池管理单元，监控单元，车载通讯单元，高压电池包和移动通讯单元；
所述交流充电桩与电网相连接，用于提供交流电源；
所述直流充电桩与电网相连接，用于提供直流电源；
所述车载充电机通过所述交流充电接口与所述交流充电桩相连接，将所述交流充电桩提供的交流电转换为直流电，给高压电池包充电；
所述高压电池包通过所述直流充电接口与所述直流充电桩相连接，并与所述车载充电机相连接，用于获取所述直流充电桩和车载充电机提供的直流电并存储电能；
所述电池管理单元与所述高压电池包和所述车载充电机相连接，用于判断是否满足充电条件，当满足充电条件时判断监控单元检测到的接口连接状态，检测高压电池包的电池状态并根据所述电池状态判断充电是否完成，当充电完成时，发送充电完成的状态信息至车载通讯单元；
所述监控单元与所述交流充电接口、所述直流充电接口和所述电池管理系统均相连，用于检测接口连接状态；
所述车载通讯单元与所述电池管理单元相连接，用于接收所述电池管理单元检测到的充电状态信息发送给所述移动通讯单元，以及接收所述移动通讯单元发送的故障处理指令；
所述移动通讯单元用于接收所述车载通讯单元发送的充电状态信息，并向所述车载通讯单元发送故障处理指令。
本发明还提供了一种汽车充电监控方法，应用于所述汽车充电监控系统，所述方法包括：
电池管理单元判断是否满足充电条件；
当满足充电条件时，所述电池管理单元判断监控单元检测到的接口连接状态；
当接口连接状态为交流充电桩与交流充电接口相连接时，车载充电机将所述交流充电桩提供的交流电转换为直流电，为高压电池包充电；
当接口连接状态为直流充电桩与直流充电接口相连接时，直流充电桩提供的直流电为高压电池包充电；
所述电池管理单元检测高压电池包的电池状态；
所述电池管理单元根据所述电池状态判断充电是否完成；
当充电完成时，则所述电池管理单元发送充电完成状态信息至车载通讯单元，所述车载通讯单元将所述充电完成状态信息发送至移动通讯单元。
优选地，所述电池状态包括：所述高压电池包的电压、电流和温度。
优选地，还包括当充电未完成时，所述电池管理单元实时检测充电状态是否正常；
当充电状态正常时，根据所述高压电池包的电池状态计算充电状态信息并将所述充电状态信息发送至车载通讯单元，车载通信单元将所述充电状态信息周期性地发送至移动通讯单元。
优选地，还包括当充电状态不正常时，所述电池管理单元判断充电故障并将故障信息发送至车载通讯单元，车载通讯单元将所述故障信息发送至所述移动通讯单元。
优选地，所述电池管理单元判断充电故障包括：
所述电池管理单元判断所述监控单元检测到的接口连接状态是否正常；
当接口状态正常时，所述电池管理单元判断所述高压电池包的温度是否在正常温度范围内，如果否，将所述高压电池包温度故障确定为故障信息；
当接口状态不正常时，将所述接口状态故障确定为故障信息。
优选地，车载通讯单元将所述故障信息发送至所述移动通讯单元后还包括：所述移动通讯单元将故障处理指令发送至车载通讯单元。
优选地，所述移动通讯单元将故障处理指令发送至车载通讯单元后还包括：所述车载通讯单元将所述故障处理指令发送至电池管理单元。
优选地，所述车载通讯单元将所述故障处理指令发送至电池管理单元后还包括：所述电池管理单元根据所述故障处理指令处理相应的故障。
应用本发明提供的汽车充电监控系统及方法，可以通过监控汽车充电接口连接状态、电池状态并实时发送到用户终端，用户可以实时掌握汽车的充电连接状态与充电的电池状态以及是否充电完成等信息从而控制汽车的充电过程，解决了用户不在现场时车辆充电处于脱管状态的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一种汽车充电监控系统的结构示意图；
图2为本发明一种汽车充电监控方法的流程图；
图3为本发明一种汽车充电监控方法的又一流程图；
图4为本发明一种汽车充电监控方法的又一流程图；
图5为本发明一种汽车充电监控方法的又一流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种汽车充电监控系统，如图1所示，为本发明汽车充电监控系统实施例的结构示意图，包括：交流充电桩101，交流充电接口102，直流充电桩103，直流充电接口104，车载充电机105，电池管理单元106，监控单元107，车载通讯单元108，高压电池包109和移动通讯单元110；
所述交流充电桩101与电网相连接，用于提供交流电源；
所述直流充电桩103与电网相连接，用于提供直流电源；
所述车载充电机105通过所述交流充电接口102与所述交流充电桩101相连接，将所述交流充电桩101提供的交流电转换为直流电，给高压电池包109充电；
所述高压电池包109通过所述直流充电接口104与所述直流充电桩103相连接，并与所述车载充电机105相连接，用于获取所述直流充电桩103和车载充电机105提供的直流电并存储电能；
所述电池管理单元106与所述高压电池包109和所述车载充电机105相连接，用于判断是否满足充电条件，当满足充电条件时判断监控单元107检测到的接口连接状态，检测高压电池包109的电池状态并根据所述电池状态判断充电是否完成，当充电完成时，发送充电完成的状态信息至车载通讯单元108；
所述监控单元107与所述交流充电接口102、所述直流充电接口104和所述电池管理系统均相连，用于检测接口连接状态；
所述车载通讯单元108与所述电池管理单元106相连接，用于接收所述电池管理单元106检测到的充电状态信息发送给所述移动通讯单元110，以及接收所述移动通讯单元110发送的故障处理指令；
所述移动通讯单元110用于接收所述车载通讯单元108发送的充电状态信息，并向所述车载通讯单元108发送故障处理指令。
本实施例中，交流充电桩101通过导线与电网连接，直流充电桩103通过导线与电网连接，车载充电机105通过导线与交流充电接口102和高压电池包109相连接，直流充电接口104通过导线与高压电池包109相连接，监控单元107通过导线与交流充电接口102和直流充电接口104相连接，电池管理单元106通过导线与高压电池包109相连接。
电池管理单元106通过通讯线与监控单元107，车载充电机105和车载通讯单元108相连接，车载通讯单元108通过无线通讯与移动通讯单元110实现通讯。
应用本实施例提供的汽车充电监控系统，可以通过监控汽车充电接口连接状态、电池状态和故障信息并实时发送到用户终端，用户可以实时掌握汽车的充电连接状态与充电的电池状态以及是否充电完成，是否发生故障以及故障分析等信息从而控制汽车的充电过程，解决了用户不在现场时车辆充电处于脱管状态的问题。
本发明还提供了一种汽车充电监控方法，应用于所述汽车充电监控系统，如图2所示，为本发明汽车监控方法具体实施例的流程图，所述方法包括：
步骤S101：电池管理单元判断是否满足充电条件；
当需要对汽车进行充电时，判断是否满足充电条件，充电条件如判断有车辆静止信号，车速为零和档位挂在停车P档。
步骤S102：当满足充电条件时，所述电池管理单元判断监控单元检测到的接口连接状态；
监控单元检测接口连接状态如充电桩与充电接口是否成功连接，连接成功后检测为连接交流充电还是直流充电。
步骤S103：当接口连接状态为交流充电桩与交流充电接口相连接时，车载充电机将所述交流充电桩提供的交流电转换为直流电，为高压电池包充电；
步骤S104：当接口连接状态为直流充电桩与直流充电接口相连接时，直流充电桩提供的直流电为高压电池包充电；
交流充电需将交流电转换为直流电，直流充电可直接利用直流电为高压电池包供电。
步骤S105：所述电池管理单元检测高压电池包的电池状态；
电池状态包括高压电池包的电压、电流和温度等信息。
步骤S106：所述电池管理单元根据所述电池状态判断充电是否完成；
根据电池状态计算高压电池包的电量与剩余充电时间，判断是否完成充电。
步骤S107：当充电完成时，则所述电池管理单元发送充电完成状态信息至车载通讯单元，所述车载通讯单元将所述充电完成状态信息发送至移动通讯单元。
充电完成后将充电完成的状态信息由车载通讯单元经无线通讯方式发送至移动通讯单元，如通过短信或网络发送至用户的移动终端手机等。
应用本实施例提供的汽车充电监控方法，可以通过监控汽车充电接口连接状态、电池状态并实时发送到用户终端，用户可以实时掌握汽车的充电连接状态与充电的电池状态以及是否充电完成等信息从而控制汽车的充电过程，解决了用户不在现场时车辆充电处于脱管状态的问题。
如图3所示，为本发明又一实施例的流程图，对应于图2，还包括：
步骤S108：当充电未完成时，所述电池管理单元实时检测充电状态是否正常；
步骤S109：当充电状态正常时，根据所述高压电池包的电池状态计算充电状态信息并将所述充电状态信息发送至车载通讯单元，车载通信单元将所述充电状态信息周期性地发送至移动通讯单元。
充电未发生故障时根据电池状态计算高压电池包电量与剩余充电时间，将这些充电状态信息通过车载通讯单元周期性地发送至用户手中的移动通讯单元，方便用户监控充电情况。
步骤S110：当充电状态不正常时，所述电池管理单元判断充电故障并将故障信息发送至车载通讯单元，车载通讯单元将所述故障信息发送至所述移动通讯单元。
充电发生故障时判断充电故障将具体的故障信息通过车载通讯单元发送至用户手中的移动通讯单元，通知用户发生故障方便用户根据具体的故障信息进一步操作。
如图4所示，所述电池管理单元判断充电故障具体包括：
步骤S201：所述电池管理单元判断所述监控单元检测到的接口连接状态是否正常；
判断接口是否正常连接。
步骤S202：当接口状态正常时，所述电池管理单元判断所述高压电池包的温度是否在正常温度范围内，如果否，将所述高压电池包温度故障确定为故障信息；
接口正常连接是判断高压电池包温度是否正常，温度过高时确定故障为电池温度过高。
步骤S203：当接口状态不正常时，将所述接口状态故障确定为故障信息。
接口未正常连接，确定故障为接口连接无效。
如图5所示，为本发明有一具体实施例的流程图，对应于图3，还包括：
步骤S111：所述移动通讯单元将故障处理指令发送至车载通讯单元。
用户根据具体的故障信息发送故障处理指令，如接口状态无效时，控制重新连接接口，电池温度过高时停止充电等。
步骤S112：所述车载通讯单元将所述故障处理指令发送至电池管理单元。
步骤S113：所述电池管理单元根据所述故障处理指令处理相应的故障。
电池管理单元根据故障处理指令操控相应的单元完成故障解除工作，解除故障后还可以将故障解除的具体信息通过车载通讯单元发送至用户手中的移动通讯单元方便用户了解车内充电状况。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
最后，还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的系统及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种汽车充电监控系统，其特征在于，包括：交流充电桩，交流充电接口，直流充电桩，直流充电接口，车载充电机，电池管理单元，监控单元，车载通讯单元，高压电池包和移动通讯单元；
所述交流充电桩与电网相连接，用于提供交流电源；
所述直流充电桩与电网相连接，用于提供直流电源；
所述车载充电机通过所述交流充电接口与所述交流充电桩相连接，将所述交流充电桩提供的交流电转换为直流电，给高压电池包充电；
所述高压电池包通过所述直流充电接口与所述直流充电桩相连接，并与所述车载充电机相连接，用于获取所述直流充电桩和车载充电机提供的直流电并存储电能；
所述电池管理单元与所述高压电池包和所述车载充电机相连接，用于判断是否满足充电条件，当满足充电条件时判断监控单元检测到的接口连接状态，检测高压电池包的电池状态并根据所述电池状态判断充电是否完成，当充电完成时，发送充电完成的状态信息至车载通讯单元；
所述监控单元与所述交流充电接口、所述直流充电接口和所述电池管理系统均相连，用于检测接口连接状态；
所述车载通讯单元与所述电池管理单元相连接，用于接收所述电池管理单元检测到的充电状态信息发送给所述移动通讯单元，以及接收所述移动通讯单元发送的故障处理指令；
所述移动通讯单元用于接收所述车载通讯单元发送的充电状态信息，并向所述车载通讯单元发送故障处理指令。
2.一种汽车充电监控方法，其特征在于，应用于所述汽车充电监控系统，所述方法包括：
电池管理单元判断是否满足充电条件；
当满足充电条件时，所述电池管理单元判断监控单元检测到的接口连接状态；
当接口连接状态为交流充电桩与交流充电接口相连接时，车载充电机将所述交流充电桩提供的交流电转换为直流电，为高压电池包充电；
当接口连接状态为直流充电桩与直流充电接口相连接时，直流充电桩提供的直流电为高压电池包充电；
所述电池管理单元检测高压电池包的电池状态；
所述电池管理单元根据所述电池状态判断充电是否完成；
当充电完成时，则所述电池管理单元发送充电完成状态信息至车载通讯单元，所述车载通讯单元将所述充电完成状态信息发送至移动通讯单元。
3.根据权利要求2所述的汽车充电监控方法，其特征在于，所述电池状态包括：所述高压电池包的电压、电流和温度。
4.根据权利要求3所述的汽车充电监控方法，其特征在于，还包括当充电未完成时，所述电池管理单元实时检测充电状态是否正常；
当充电状态正常时，根据所述高压电池包的电池状态计算充电状态信息并将所述充电状态信息发送至车载通讯单元，车载通信单元将所述充电状态信息周期性地发送至移动通讯单元。
5.根据权利要求4所述的汽车充电监控方法，其特征在于，还包括当充电状态不正常时，所述电池管理单元判断充电故障并将故障信息发送至车载通讯单元，车载通讯单元将所述故障信息发送至所述移动通讯单元。
6.根据权利要求5所述的汽车充电监控方法，其特征在于，所述电池管理单元判断充电故障包括：
所述电池管理单元判断所述监控单元检测到的接口连接状态是否正常；
当接口状态正常时，所述电池管理单元判断所述高压电池包的温度是否在正常温度范围内，如果否，将所述高压电池包温度故障确定为故障信息；
当接口状态不正常时，将所述接口状态故障确定为故障信息。
7.根据权利要求6所述的汽车充电监控方法，其特征在于，车载通讯单元将所述故障信息发送至所述移动通讯单元后还包括：所述移动通讯单元将故障处理指令发送至车载通讯单元。
8.根据权利要求7所述的汽车充电监控方法，其特征在于，所述移动通讯单元将故障处理指令发送至车载通讯单元后还包括：所述车载通讯单元将所述故障处理指令发送至电池管理单元。
9.根据权利要求8所述的汽车充电监控方法，其特征在于，所述车载通讯单元将所述故障处理指令发送至电池管理单元后还包括：所述电池管理单元根据所述故障处理指令处理相应的故障。
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