CN104882947A - 电动汽车交流充电模式一控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车交流充电模式一控制装置及控制方法，电压采集模块的电压采集信号输入端分别接在动力蓄电池组的两端连接，电压采集模块的信号输出端与车辆控制装置的电压采集模块输入端连接，车辆控制装置与车载充电机连接，车辆控制装置的电缆线电流容量识别端与充电确认检测点连接，第一继电器线包的一端与车辆控制器的充电信号输出端的端口相连，另一端接地，第一继电器的触点一端与车载充电机的充电电压输出端正极连接，另一端与蓄电池正极相连，第三继电器线包的一端与车载充电机的辅助电源正极端连接，另一端接地，第三继电器的常开触点一端连接第二蓄电池，另一端与车辆控制装置的供电电源正极输入端口相连。

Description

电动汽车交流充电模式一控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及电子电路领域，尤其涉及一种电动汽车交流充电模式一控制装置及控制方法。

背景技术

由于电动汽车使用的电能为蓄电池组直流电能，对车上的蓄电池组充电通常采用车载充电机，按照规定的交流充电模式，将交流充电设备桩上的市电电能经车载充电机将交流变换为直流后，再对蓄电池组充电，车载充电机如何按照相关要求与交流充电设备桩上的市电进行可靠连接，连接后车载充电机如何识别连接电缆线的允许通过电流，加之交流充电设备桩有多种充电模式，充电模式一与其它充电模式也存在控制区别，充电模式一连接方式B电路为电动汽车充电领域国家标准模式，但是在具体电路连接关系上，需要各自付出创造性劳动，亟需本领域技术人员解决上述技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种电动汽车交流充电模式一控制装置及控制方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种电动汽车交流充电模式一控制装置，其关键在于，包括：电压采集模块、车辆控制装置、车载充电机，

电压采集模块的电压采集信号输入端分别接在动力蓄电池组的两端连接，电压采集模块的信号输出端与车辆控制装置的电压采集模块输入端连接，车辆控制装置与车载充电机连接，车辆控制装置的电缆线电流容量识别端与充电确认检测点连接，第一继电器线包的一端与车辆控制器的充电信号输出端的端口相连，另一端接地，第一继电器的的触点一端与车载充电机的充电电压输出端正极连接，另一端与蓄电池正极相连，第三继电器线包的一端与车载充电机的辅助电源正极端连接，另一端接地，第三继电器的常开触点一端连接第二蓄电池，另一端与车辆控制装置的供电电源正极输入端口相连。

所述的电动汽车交流充电模式一控制装置，优选的，还包括电流传感器，车辆控制装置的电池组电流输入端与电流传感器的输出端连接。

所述的电动汽车交流充电模式一控制装置，优选的，还包括：

第一接触器的触点输出端通过电流传感器与动力蓄电池组的高压正极连接，第三继电器的常闭触点输入端与钥匙开关的输出端连接，第三继电器的常开触点输入端与辅助电池正极连接。

本发明还公开一种电动汽车交流充电模式一控制方法，其关键在于，包括如下步骤：

步骤1，启动机械锁止开关处于锁止闭合状态，当有交流电输入车载充电机后，车载充电机首先通过输出端输出辅助低压电源，第三继电器的线包得电开始工作，第三继电器触点的常开触点闭合，辅助电池对车辆控制装置供电，车辆控制装置将通过测量中的充电确认端与地之间RC电阻的电阻值，来判别车辆插头与车辆插座的连接是否正常，测量电缆线的电流容量值；

步骤2，车辆控制装置接收到充电机的设置信息后，控制接触器得电工作输入端闭合，同时又通知车载充电机开始充电，车载充电机进行充电后，车辆 控制装置进入充电的控制和管理。

所述的电动汽车交流充电模式一控制方法，优选的，所述步骤2包括：

步骤2-1，当车辆控制装置测得RC电阻的电阻值为680Ω时，即表示车辆插头与车辆插座之间连接正常，又表示电缆线的电流容量值为16A；

步骤2-2，当车辆控制装置测得RC电阻的电阻值为220Ω时，即表示车辆插头与车辆插座之间连接正常，又表示电缆线的电流容量值为32A；

步骤2-3，车辆控制装置通过CAN总线将车辆接口连接正常和电缆线的具体电流容量值传递给车载充电机；

步骤2-4，车载充电机接收到车辆接口连接正常和电缆线的具体电流容量值后，又将设置的充电电流、电压值回传车辆控制装置；

步骤2-5，车辆控制装置接收到充电机的设置信息后，控制接触器得电工作输入端闭合，同时通知车载充电机开始充电，车载充电机进行充电后，车辆控制装置进入充电的控制和管理。

所述的电动汽车交流充电模式一控制方法，优选的，所述步骤2-5包括：

步骤A，充电过程中，车辆控制装置每过一段时间测量一次充电确认端对地电阻值，当测量到RC电阻的电阻值变大时，车辆控制装置将在通知充电机停止充电后，关闭充电第一接触器供电，使本次充电停止；

步骤B，当电压采集模块送来的单体电池电压有一块超过允许的最大值时，或者电流传感器采集的充电电流出现异常时，车辆控制装置将在通知充电机停止充电后，关闭充电第一接触器供电，以保护电池；

步骤C，车载充电机检测到动力蓄电池组已达到充电总电压和容量后，通知车辆控制装置关闭充电接触器供电，使本次充电结束。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、控制电路简单，能够满足使用要求，成本低；

2、插拔插头不会打火，延长了车辆充电装置寿命。

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是本发明电动汽车交流充电模式一控制装置示意图；

图2是本发明电动汽车交流充电模式一控制装置充电连接B电路示意图。

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，仅用于解释本发明，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“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两 个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

为了解决车载充电机与交流充电设备(桩)按照交流充电模式1连接方式B的方式连接后的相关参数识别问题，本发明提供了一种电动汽车交流充电模式一控制装置，见图1，其中E1为动力蓄电池组，为整车动力供电，E2为12V辅助电池，为整车低压电器提供电能，J1为接触器，J3为继电器，B1为电流传感器，K1为总电源开关。

图2的电阻RC制作在车辆插头电缆线中。

车辆控制装置2采用单片机89C51和A/D转换器及外围电路构成。

电压采集模块1的各电压采集信号输入端分别接在构成动力蓄电池组E1的各单体电池两端连接，电压采集模块1的信号输出端与车辆控制装置2的电压采集模块输入端A1连接，车辆控制装置2的电池组E1电流输入端A2与电流传感器B1的输出端连接，车辆控制装置2的充电信号输出端A3与继电器J1的电源控制端连接，车辆控制装置2的CAN总线信号低端A4CANL与车载充电机的CAN总线信号低端B4连接，车辆控制装置2的CAN总线信号高端A5CANH与车载充电机3的CAN总线信号高端B3连接，车辆控制装置2的供电电源正极输入端A6与充电行驶控制继电器J3的中心触点J3-1输出端连接，车辆控制装置2的供电电源负极输入端A7接地，车辆控制装置2的电缆线电流容量识别端A8与检测点3CC点连接，接触器J1和继电器J3的控制线包另一端都接地，继电器J3的控制线包的控制端与车载充电机3的辅助电源正极端B1连接，接触器J1的触点J1-1的输入端与车载充电机3的充电电压输出端正极D1+连接，接触器J1的触点J1-1的输出端通过电流传感器B1与动力蓄电池组E1的高压正极连接，继电器J3的常闭触点J3-1输入端与钥 匙开关的输出端IG1连接，继电器J3的常开触点J3-1输入端与辅助电池E2正极连接；

见图1、图2所示，车载充电机3的交流电源火线输入端L与车辆插座的交流电源火线输出端L连接，车载充电机3的交流电源中线输入端N与车辆插座的交流电源中线输出端L连接，车载充电机3的保护接地端PE与车辆插座的保护接地端PE连接后再与车辆地连接，车载充电机3的充电输出负极端D2－与动力蓄电池组E1的高压负极连接，车载充电机3的辅助低压电源负极B2接地；

使用时，把车辆插头良好地插入车辆插座后，将交流电缆线的插头良好地插入交流供电桩上，启动机械锁止开关S3处于锁止闭合状态，当有交流电输入车载充电机后，车载充电机首先通过输出端B1、B2输出辅助低压电源，继电器J3的线包得电开始工作，触点J3-1的常开触点闭合，辅助电池E2对车辆控制装置2供电，车辆控制装置2将通过测量图2中的检测点3CC点与地之间RC的电阻值，来判别车辆插头与车辆插座的连接是否正常，电缆线的电流容量值为多少，测量后有：

1),当车辆控制装置2测得RC的电阻值＝680Ω时，即表示车辆插头与车辆插座之间连接正常，又表示电缆线的电流容量值为16A；

2),当车辆控制装置2测得RC的电阻值＝220Ω时，即表示车辆插头与车辆插座之间连接正常，又表示电缆线的电流容量值为32A；

3，车辆控制装置2通过CAN总线将车辆接口连接正常和电缆线的具体电流容量值传递给车载充电机；

4，车载充电机接收到车辆接口连接正常和电缆线的具体电流容量值后，又将设置的充电电流、电压值回传车辆控制装置2；

5，车辆控制装置2接收到充电机的设置信息后，一面控制接触器J1得电工作，使J1-1闭合，另一面又通知车载充电机开始充电，车载充电机进行充电后，车辆控制装置2进入充电的控制和管理，此时又有：

1，充电过程中，车辆控制装置2每过40ms测量一次CC点对地电阻值，当测量到RC的电阻值变大时包括人工断开机械锁止开关S3，车辆控制装置2将在通知充电机停止充电后，关闭充电接触器J1供电，使本次充电停止；

2,当电压采集模块1送来的单体电池电压有一块超过允许的最大值时，或者电流传感器B1采集的充电电流出现异常时，车辆控制装置2将在通知充电机停止充电后，关闭充电接触器J1供电，以保护电池；

3，车载充电机检测到动力蓄电池组E1已达到充电总电压和容量后，通知车辆控制装置2关闭充电接触器J1供电，使本次充电结束。

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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种电动汽车交流充电模式一控制装置，其特征在于，包括：电压采集模块、车辆控制装置、车载充电机，

电压采集模块的电压采集信号输入端分别接在动力蓄电池组的两端连接，电压采集模块的信号输出端与车辆控制装置的电压采集模块输入端连接，车辆控制装置与车载充电机连接，车辆控制装置的电缆线电流容量识别端与充电确认检测点连接，第一继电器线包的一端与车辆控制器的充电信号输出端的端口相连，另一端接地，第一继电器的的触点一端与车载充电机的充电电压输出端正极连接，另一端与蓄电池正极相连，第三继电器线包的一端与车载充电机的辅助电源正极端连接，另一端接地，第三继电器的常开触点一端连接第二蓄电池，另一端与车辆控制装置的供电电源正极输入端口相连。

2.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电模式一控制装置，其特征在于，还包括电流传感器，车辆控制装置的电池组电流输入端与电流传感器的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的电动汽车交流充电模式一控制装置，其特征在于，还包括：

第一接触器的触点输出端通过电流传感器与动力蓄电池组的高压正极连接，第三继电器的常闭触点输入端与钥匙开关的输出端连接，第三继电器的常开触点输入端与辅助电池正极连接。

4.一种电动汽车交流充电模式一控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，启动机械锁止开关处于锁止闭合状态，当有交流电输入车载充电机后，车载充电机首先通过输出端输出辅助低压电源，第三继电器的线包得电 开始工作，第三继电器触点的常开触点闭合，辅助电池对车辆控制装置供电，车辆控制装置将通过测量中的充电确认端与地之间RC电阻的电阻值，来判别车辆插头与车辆插座的连接是否正常，测量电缆线的电流容量值；

步骤2，车辆控制装置接收到充电机的设置信息后，控制接触器得电工作输入端闭合，同时又通知车载充电机开始充电，车载充电机进行充电后，车辆控制装置进入充电的控制和管理。

5.根据权利要求4所述的电动汽车交流充电模式一控制方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤2-1，当车辆控制装置测得RC电阻的电阻值为680Ω时，即表示车辆插头与车辆插座之间连接正常，又表示电缆线的电流容量值为16A；

步骤2-2，当车辆控制装置测得RC电阻的电阻值为220Ω时，即表示车辆插头与车辆插座之间连接正常，又表示电缆线的电流容量值为32A；

步骤2-3，车辆控制装置通过CAN总线将车辆接口连接正常和电缆线的具体电流容量值传递给车载充电机；

步骤2-4，车载充电机接收到车辆接口连接正常和电缆线的具体电流容量值后，又将设置的充电电流、电压值回传车辆控制装置；

步骤2-5，车辆控制装置接收到充电机的设置信息后，控制接触器得电工作输入端闭合，同时通知车载充电机开始充电，车载充电机进行充电后，车辆控制装置进入充电的控制和管理。

6.根据权利要求4所述的电动汽车交流充电模式一控制方法，其特征在于，所述步骤2-5包括：

步骤A，充电过程中，车辆控制装置每过一段时间测量一次充电确认端对地电阻值，当测量到RC电阻的电阻值变大时，车辆控制装置将在通知充电机 停止充电后，关闭充电第一接触器供电，使本次充电停止；

步骤B，当电压采集模块送来的单体电池电压有一块超过允许的最大值时，或者电流传感器采集的充电电流出现异常时，车辆控制装置将在通知充电机停止充电后，关闭充电第一接触器供电，以保护电池；

步骤C，车载充电机检测到动力蓄电池组已达到充电总电压和容量后，通知车辆控制装置关闭充电接触器供电，使本次充电结束。