CN105515113B - 一种移动充电系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动充电系统及其控制方法，包括储能电池和电池管理系统，储能电池的输入端通过开关S1连接至设备补电接口，储能电池的输出端分别通过开关S2和开关S3连接至汽车充电接口，且开关S2与汽车充电接口之间设有DC/DC充电模块，开关S3与汽车充电接口之间设有辅助电源；电池管理系统上连接有开关S4，开关S4的触点A连接至设备补电接口，触点B连接至辅助电源的输出端；开关S3和辅助电源之间连接有移动充电控制器，移动充电控制器上连接有用于选择工作状态的开关S5，移动充电控制器能够通过开关S5的工作状态控制开关S1～S4。本发明降低系统待机损耗并防止电池过度放电，提高电池的使用寿命，同时解决了汽车充电及设备补电过程中的时序问题。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车充电技术领域，具体涉及一种移动充电系统及其控制方法。
背景技术
随着社会的进步以及环保意识的增强，电动汽车由于以车载电源为动力，能够解决燃油汽车尾气排放问题而逐步受到青睐。但是，在电动汽车的使用过程中，往往存在以下情况：电动汽车行驶途中出现电池电量不足，无法到达充电站进行充电；充电车位相对不足的停车场，无法满足用户的充电需求。老旧小区电网容量不够，无法建设直流充电桩，无法满足用户快速充电需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动充电系统及其控制方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明降低系统待机损耗并防止电池过度放电，提高电池的使用寿命，同时解决了汽车充电及设备补电过程中的时序问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种移动充电系统，包括储能电池和电池管理系统，储能电池的输入端通过开关S1连接至设备补电接口的直流电源端，储能电池的输出端分别通过开关S2和开关S3连接至汽车充电接口的直流电源端和辅助电源端，且开关S2与汽车充电接口的直流电源端之间设有DC/DC充电模块，开关S3与汽车充电接口的辅助电源端之间设有辅助电源；
电池管理系统上连接有开关S4，开关S4的触点A连接至设备补电接口的辅助电源端，触点B连接至辅助电源的输出端；开关S3和辅助电源之间连接有移动充电控制器，移动充电控制器上连接有用于选择工作状态的开关S5，移动充电控制器能够通过开关S5的工作状态控制开关S1～S4。
进一步地，开关S5设有三个触点，分别为代表设备补电的触点1、代表汽车充电的触点2以及代表待机的触点3。
进一步地，当开关S5连接至触点1时，开关S1和开关S3处于闭合状态，开关S2处于断开状态，开关S4连接至触点A。
进一步地，当开关S5连接至触点2时，开关S2和开关S3处于闭合状态，开关S1处于断开状态，开关S4连接至触点B。
进一步地，当开关S5连接至触点3时，开关S3处于闭合状态，开关S1和开关S2处于断开状态，开关S4连接至触点B。
进一步地，辅助电源的输出端电压为12V或24V。
一种移动充电系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤1：闭合开关S3；
步骤2：通过开关S5选择充电系统的工作状态；
步骤2.1：当储能电池需要充电时，将开关S5连接至触点1，充电系统进入设备补电状态，移动充电控制器控制开关S1闭合、开关S4连接至触点A，外部直流充电桩通过设备补电接口的直流电源端对储能电池充电，通过设备补电接口的辅助电源端对电池管理系统供电；
步骤2.2：当汽车需要充电时，将开关S5连接至触点2，充电系统进入汽车充电状态，移动充电控制器控制开关S1断开、开关S2闭合、开关S4连接至触点B，通过汽车充电接口的直流电源端对汽车充电，通过辅助电源对电池管理系统供电；
步骤2.3：当充电系统需要待机时，将开关S5连接至触点3，充电系统进入待机状态，移动充电控制器控制开关S1断开、开关S2断开、开关S4连接至触点B，通过辅助电源对电池管理系统供电。
进一步地，充电系统在设备补电、汽车充电、待机状态下设定时间内无相应操作，移动充电控制器控制开关S1、S2、S3、S4断开。
进一步地，充电系统在设备补电、汽车充电、待机状态下30分钟内无相应操作，移动充电控制器控制开关S1、S2、S3、S4断开。
进一步地，辅助电源的输出端电压为12V或24V。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明系统通过在移动充电控制器上连接用于选择工作状态的开关S5，移动充电控制器能够通过开关S5的工作状态控制开关S1～S4，如此就能够对系统状态的检测及判断，主动切断负载开关S1～S4，降低系统待机损耗并防止电池过度放电，提高电池的使用寿命，另外本发明还通过识别系统状态，智能选择BMS供电方式，解决了汽车充电及设备补电过程中的时序问题。
本发明方法在系统分别为设备补电、汽车充电、待机状态时，人为将开关S5拨到触点1、触点2或触点3，MCC通过读取开关状态，判断此时充电系统所处的状态，MCC根据系统状态控制开关S1、S2、S3、S4，以完成储能电池充电、汽车充电以及系统待机过程，降低系统待机损耗并防止电池过度放电，提高电池的使用寿命，另外本发明方法还能够通过识别系统状态，智能选择BMS供电方式，解决了汽车充电及设备补电过程中的时序问题。
进一步地，充电系统在设备补电、汽车充电、待机状态下30分钟内无相应操作，移动充电控制器控制开关S1、S2、S3、S4断开，储能电池空载，提高电池的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
参见图1，一种移动充电系统，包括储能电池和电池管理系统(BMS，BatteryManagement System)，储能电池的输入端通过开关S1连接至设备补电接口的直流电源端，储能电池的输出端分别通过开关S2和开关S3连接至汽车充电接口的直流电源端和辅助电源端，且开关S2与汽车充电接口的直流电源端之间设有DC/DC充电模块，开关S3与汽车充电接口的辅助电源端之间设有辅助电源，辅助电源的输出端电压为12V或24V，其作用是为汽车充电接口和BMS提供辅助电源，其中，设备补电接口、汽车充电接口符合GB/T 20234.3标准，包括直流电源触头、设备地触头、通信触头、充电连接确认触头、辅助电源触头，本发明中主要涉及直流电源与辅助电源的时序控制，因此，图1中忽略了其它信号；
电池管理系统上连接有开关S4，开关S4的触点A连接至设备补电接口的辅助电源端，触点B连接至辅助电源的输出端；开关S3和辅助电源之间连接有移动充电控制器(MCC，Mobile Charge Controller)，移动充电控制器上连接有用于选择工作状态的开关S5，移动充电控制器能够通过开关S5的工作状态控制开关S1～S4；开关S5设有三个触点，分别为代表设备补电的触点1、代表汽车充电的触点2以及代表待机的触点3，当开关S5连接至触点1时，开关S1和开关S3处于闭合状态，开关S2处于断开状态，开关S4连接至触点A，当开关S5连接至触点2时，开关S2和开关S3处于闭合状态，开关S1处于断开状态，开关S4连接至触点B，当开关S5连接至触点3时，开关S3处于闭合状态，开关S1和开关S2处于断开状态，开关S4连接至触点B。
一种移动充电系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤1：闭合开关S3；
步骤2：通过开关S5选择充电系统的工作状态；
步骤2.1：当储能电池需要充电时，将开关S5连接至触点1，充电系统进入设备补电状态，移动充电控制器控制开关S1闭合、开关S4连接至触点A，外部直流充电桩通过设备补电接口的直流电源端对储能电池充电，通过设备补电接口的辅助电源端对电池管理系统供电；
步骤2.2：当汽车需要充电时，将开关S5连接至触点2，充电系统进入汽车充电状态，移动充电控制器控制开关S1断开、开关S2闭合、开关S4连接至触点B，通过汽车充电接口的直流电源端对汽车充电，通过辅助电源对电池管理系统供电；
步骤2.3：当充电系统需要待机时，将开关S5连接至触点3，充电系统进入待机状态，移动充电控制器控制开关S1断开、开关S2断开、开关S4连接至触点B，通过辅助电源对电池管理系统供电。
充电系统在设备补电、汽车充电、待机状态下30分钟内无相应操作，移动充电控制器控制开关S1、S2、S3、S4断开，辅助电源的输出端电压为12V或24V。
下面对本发明的实施过程作进一步详细说明：
一种移动充电系统，包括储能电池、BMS、DC/DC充电模块、辅助电源、MCC及若干开关组成。充电系统可分为设备补电、汽车充电、待机三种工作状态。
设备补电是指通过外部直流充电桩为本系统储能电池充电。设备补电前需要人为将开关S5拨到触点1，MCC通过读取开关状态，判断此时充电系统处于等待设备补电状态，MCC控制开关S4连接到触点A，此时BMS电源VCC3将由外部充直流电接口所提供的VCC1供电。随后，将外部直流充电桩的充电枪接入设备补电接口即可完成对车载储能电池充电。
汽车充电是指车载储能电池通过开关S2、DC/DC充电模块、汽车充电接口向电动汽车充电。汽车充电前需要人为将开关S5拨到触点2，MCC通过读取开关状态，判断此时充电机处于等待汽车充电状态，MCC控制开关S4连接到触点B，此时BMS电源VCC3将由辅助电源提供的VCC2供电。随后，系统的直流充电枪连接到被充电动汽车上即可完成充电。
将开关S5拨到触点3，MCC通过读取开关状态，判断此时充电机处于待机状态。进而，MCC切断开关S1和开关S2，开关S4接通触点B。待机状态的主要工作是上传电源车的位置信息、电量信息，设备自检等。
此外，为了提高系统效率，充电系统在设备补电、汽车充电、待机状态下30分钟内无相应操作，MCC控制开关S1、S2、S3、S4切断，储能电池空载，当再次使用时，首先手动闭合开关S3，然后再按上述方法进行操作。
Claims (4)
1.一种移动充电系统的控制方法，其特征在于，采用如下移动充电系统：包括储能电池和电池管理系统，储能电池的输入端通过开关S1连接至设备补电接口的直流电源端，储能电池的输出端分别通过开关S2和开关S3连接至汽车充电接口的直流电源端和辅助电源端，且开关S2与汽车充电接口的直流电源端之间设有DC/DC充电模块，开关S3与汽车充电接口的辅助电源端之间设有辅助电源；
电池管理系统上连接有开关S4，开关S4的触点A连接至设备补电接口的辅助电源端，触点B连接至辅助电源的输出端；开关S3和辅助电源之间连接有移动充电控制器，移动充电控制器上连接有用于选择工作状态的开关S5，移动充电控制器能够通过开关S5的工作状态控制开关S1～S4；
所述移动充电系统的控制方法包括以下步骤：
步骤1：闭合开关S3；
步骤2：通过开关S5选择充电系统的工作状态；
步骤2.1：当储能电池需要充电时，将开关S5连接至触点1，充电系统进入设备补电状态，移动充电控制器控制开关S1闭合、开关S4连接至触点A，外部直流充电桩通过设备补电接口的直流电源端对储能电池充电，通过设备补电接口的辅助电源端对电池管理系统供电；
步骤2.2：当汽车需要充电时，将开关S5连接至触点2，充电系统进入汽车充电状态，移动充电控制器控制开关S1断开、开关S2闭合、开关S4连接至触点B，通过汽车充电接口的直流电源端对汽车充电，通过辅助电源对电池管理系统供电；
步骤2.3：当充电系统需要待机时，将开关S5连接至触点3，充电系统进入待机状态，移动充电控制器控制开关S1断开、开关S2断开、开关S4连接至触点B，通过辅助电源对电池管理系统供电。
2.根据权利要求1所述的一种移动充电系统的控制方法，其特征在于，充电系统在设备补电、汽车充电、待机状态下设定时间内无相应操作，移动充电控制器控制开关S1、S2、S3、S4断开。
3.根据权利要求1所述的一种移动充电系统的控制方法，其特征在于，充电系统在设备补电、汽车充电、待机状态下30分钟内无相应操作，移动充电控制器控制开关S1、S2、S3、S4断开。
4.根据权利要求1所述的一种移动充电系统的控制方法，其特征在于，辅助电源的输出端电压为12V或24V。
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