CN106208270A - 一种电动车的无线充电系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电动车的无线充电系统，包括电磁感应能量接收组件；车载整流组件；动力电池，用于存储电能；第二继电器，用于控制所述车载整流组件和所述动力电池之间的连接；DC/DC转换器；第三继电器，用于控制所述动力电池和所述DC/DC转换器之间的连接；电池管理模块，与所述车载整流组件及所述第二、第三继电器相连，并通过第一CAN总线与所述DC/DC转换器连接，用于控制所述第二、第三继电器和所述车载整流组件；第一继电器，与所述DC/DC转换器、所述第二、第三继电器及所述电池管理模块相连；无线充电车载控制器，用于检测车辆充电状态和充电设备状态并发送报文。本发明还提供了一种该电动车无线充电系统的控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电领域，特别涉及电动车的无线充电系统及其控制方法。
背景技术
随着社会的发展，科技的进步，电动车具有节能环保等特点，电动车已得到广泛的推广和使用。电动车需要经常充电，由于无线充电相对于有线充电来说，具有不易漏电、全自动操作以及无人值守等优点，目前已被广泛应用于电动车充电技术中。但现有技术中的电动车在无线充电的过程中，无线充电系统一般不能实时监控电动车和充电系统的充电状态，尤其在电动车或充电系统发生异常或故障时，充电系统不能及时监控，很容易发生危险，安全性较低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种电动车的无线充电系统及其控制方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电动车的无线充电系统，包括电磁感应能量接收组件,用于感应电磁能量并将其转化为交流电；车载整流组件，用于将所述交流电转化为直流电；动力电池，用于存储电能；第二继电器，用于控制所述车载整流组件和所述动力电池之间的连接；DC/DC转换器，包括输入端和输出端；第三继电器，用于控制所述动力电池和所述DC/DC转换器之间的连接；电池管理模块，与所述车载整流组件及所述第二、第三继电器的线圈相连，并通过第一CAN总线与所述DC/DC转换器连接，用于发送与接收充电报文并控制所述第二、第三继电器和所述车载整流组件；第一继电器，分别与所述DC/DC转换器、所述电池管理模块、所述第二继电器、所述第三继电器以及车载铅酸电池相连；无线充电车载控制器，通过第二CAN总线与所述车载整流组件以及所述电池管理模块连接，用于检测车辆充电状态信息和充电设备状态并发送报文及控制信号给终端设备及所述车载整流组件；WIFI身份识别模块，通过充电总线与无线充电车载控制器连接。
作为本发明的进一步改进，所述第一继电器为低压继电器，所述第二继电器为高压继电器，所述第三继电器为高压继电器。
作为本发明的进一步改进，所述无线充电系统还包括终端设备，所述终端设备包括控制模块和电磁感应能量发射组件，所述控制模块用于接收和/或发送报文并控制所述电磁感应能量发射组件发射电磁能量。
作为本发明的进一步改进，所述终端设备可以设置在地上或地下。
作为本发明的进一步改进，所述无线充电系统还包括人机界面，所述人机界面与所述无线充电车载控制器集成在便携式电子设备上，用于输入用户指令。
本发明还提供了一种该电动车无线充电系统的控制方法，包括如下步骤：
S1，当所述电池管理模块与所述DC/DC转换器之间的CAN通信报文中断或所述电池管理模块接收到所述DC/DC转换器发送的故障状态报文时，所述电池管理模块按照国标GB/T27930发送控制报文给所述车载整流组件；
S2，所述车载整流组件根据所述控制报文停止电力输出。
作为本发明的进一步改进，在所述步骤S1中，所述电池管理模块同时发送控制报文给所述无线充电车载控制器。
作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，所述无线充电车载控制器同时发送控制报文给所述终端设备停止电磁发射。
本发明还提供了一种该电动车无线充电系统的控制方法，包括如下步骤：
S1，当所述无线充电车载控制器收到停止充电或所述终端设备故障报文时，所述无线充电车载控制器发控制信号给所述车载整流组件；
S2，所述车载整流组件停止电力输出并按照国标GB/T 27930同时发报文给所述电池管理模块，停止充电。
作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，当所述无线充电车载控制器收到停止充电报文时，所述无线充电车载控制器发送控制报文给所述终端设备停止电磁发射。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：
本发明提供的无线充电系统对电动车进行无线充电时，无线充电车载控制器、WIFI身份识别模块、DC/DC转换器、电池管理模块和车载整流组件之间可以基于上述建立的通信连接传输信息，从而使得无线充电系统能够实时监控电动车的充电状态，并根据电动车的充电状态进行相应的处理，提高了电动车进行无线充电时的安全性。
本发明提供的无线充电系统配置了第一继电器，使DC/DC转换器通过该继电器给电池管理模块、第二继电器、第三继电器提供工作电源，实现车辆关闭点火开关也能进行充电。
本发明提供的无线充电系统和控制方法中，电池管理模块和车载整流组件按照国标GB/T27930进行通讯交互，系统兼容性和扩展性好。
本发明提供的无线充电系统和控制方法中，电池管理模块在充电时控制DC/DC转换器工作并与铅酸电池并联一起为充电系统各部件供电，保障电源可靠。
附图说明
附图1是本发明的电动车用无线充电系统的结构和控制方法示意图；
附图2是本发明的电动车用无线充电系统的电气原理图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
请参考图1、图2，本发明实施例提供一种电动车的无线充电系统，包括：
电磁感应能量接收组件1，用于感应电磁能量并将其转化为交流电；
车载整流组件2，用于将所述交流电转化为直流电；
动力电池3，用于存储电能；
第二继电器4，用于控制所述车载整流组件2和所述动力电池3之间的连接；
DC/DC转换器5，包括输入端和输出端，与铅酸电池10并联一起用于为充电系统各部件供电；
第三继电器6，用于控制所述动力电池3和所述DC/DC转换器5之间的连接；
电池管理模块7，与所述车载整流组件2及所述第二继电器4、所述第三继电器6的线圈相连，并通过第一CAN总线8与所述DC/DC转换器5连接，用于发送与接收充电报文并控制所述第二继电器4、所述第三继电器6和所述车载整流组件2；
第一继电器9，分别与所述DC/DC转换器5、所述电池管理模块7、所述第二继电器4、所述第三继电器6以及车载铅酸电池10相连；
无线充电车载控制器11，通过第二CAN总线12与所述车载整流组件2以及所述电池管理模块7连接，用于检测车辆充电状态信息和所述充电系统各设备状态并发送报文及控制信号给终端设备13及所述车载整流组件2；
WIFI身份识别模块14，通过所述第二CAN总线12与所述无线充电车载控制器11连接。
所述第一继电器9为低压继电器；所述第二继电器4及所述第三继电器6为高压继电器。
所述无线充电系统还包括所述终端设备13，所述终端设备13包括控制模块131和电磁感应能量发射组件132，所述控制模块131用于接收和/或发送报文并控制所述电磁感应能量发射组件132发射电磁能量。
所述终端设备13可以设置在地上或地下，让汽车在停车处或者街边特殊的充电点充电。
所述无线充电系统还包括人机界面15，所述人机界面15与所述无线充电车载控制器11集成在便携式电子设备上，用于输入用户指令。
参考图2，所述第一继电器9为低压5线继电器；所述第二继电器4为高压继电器，线圈工作电压额定24V，触点等级为700V；所述第三继电器6为高压继电器。
车辆进行充电时，车辆驶入充电区域停车，然后在所述便携电子设备的所述人机界面15上进入“充电界面”启动充电，所述人机界面15发送启动指令给所述无线充电车载控制器11，所述无线充电车载控制器11发射车载控制器控制报文，所述WIFI身份识别模块14对所述终端设备13进行识别，控制报文经过WIFI无线传输给所述终端设备13的所述控制模块131，所述控制模块131控制所述电磁感应能量发射组件132工作，将市电转换成电磁能量发射出去。所述电磁感应能量接收组件1将接收到的电磁能量转化成交流电，所述无线充电车载控制器11发送控制信号给所述车载整流组件2，所述车载整流组件2输出1路24V电压，使所述第一继电器9闭合，用于使所述DC/DC转换器5给包括自己在内的系统各部件提供工作电源。同时，所述车载整流组件2输出开启信号给所述电池管理模块7，所述电池管理模块7检测到开启信号有效，按照国标GB/T 27930与所述车载整流组件2进行通讯交互，发送与接收充电报文。建立正常的通讯后，所述电池管理模块7发出控制信号闭合所述第二继电器4，开始给所述动力电池3充电。为保障车辆充电时低压供电电源，启动充电后，所述电池管理模块7发控制信号闭合所述第三继电器6，发控制报文给所述DC/DC转换器5开始工作，所述DC/DC转换器5输出1个27.5V电压与所述铅酸电池10并联一起给所述充电系统各部件提供工作电源。在充电过程中，所述电池管理模块7监视所述DC/DC转换器5状态，如果所述DC/DC转换器5出现故障，则控制所述充电系统停止充电，确保所述铅酸电池10不会亏电。充电过程中，所述车载整流组件2根据所述电池管理模块7的充电需求，输出相应的电压和电流给所述动力电池3充电；所述无线充电车载控制器11检测车辆充电状态信息，发送相应的控制报文经过WIFI无线传输给所述终端设备13，所述终端设备13根据控制报文内容调整电磁能量的发射。充满电后，所述电池管理模块7按照国标GB/T 27930要求通过CAN网络发停止充电报文给所述车载整流组件2，所述车载整流组件2停止电力输出，所述无线充电车载控制器11发送相应的控制报文经过WIFI无线传输给所述终端设备13，所述终端设备13的所述控制模块131控制所述电磁感应能量发射组件132停止电磁能量发射，充电结束。
请参考图1、图2，本发明实施例还提供了一种该电动车无线充电系统的控制方法，包括如下步骤：
S1，当所述电池管理模块7与所述DC/DC转换器5之间的CAN通信报文中断或所述电池管理模块7接收到所述DC/DC转换器5发送的故障状态报文时，所述电池管理模块7按照国标GB/T 27930发送控制报文给所述车载整流组件2；
S2，所述车载整流组件2根据所述电池管理模块7发送的所述控制报文停止电力输出，确保铅酸电池不会亏电。
在所述步骤S1中，当所述电池管理模块7按照国标GB/T 27930发送控制报文给所述车载整流组件2时，所述电池管理模块7还可以同时发送控制报文给所述无线充电车载控制器11。
在步骤S2中，当所述车载整流组件2根据所述控制报文停止电力输出时，所述无线充电车载控制器11还可以同时发送控制报文给所述终端设备13停止电磁能量发射。
请参考图1、图2，本发明又一实施例还提供了一种该电动车无线充电系统的控制方法，包括如下步骤：
S3，当所述无线充电车载控制器11收到停止充电或所述终端设备13故障报文时，所述无线充电车载控制器11发控制信号给所述车载整流组件2；
S4，所述车载整流组件2停止电力输出并按照国标GB/T 27930同时发报文给所述电池管理模块7，停止充电。
在步骤S3中，当所述无线充电车载控制器11收到停止充电报文时，所述无线充电车载控制器11还可以同时发送控制报文给所述终端设备13停止电磁能量发射。
进一步的，在上述控制方法中，当用户需要提前中止充电时，可以进入所述人机界面15中的“停机界面”停止充电，所述人机界面15发停止命令给所述无线充电车载控制器11，所述无线充电车载控制器11发送车载控制器控制报文给所述终端设备13停止电磁能量发射，并同时发送控制信号给所述车载整流组件2，所述车载整流组件2停止电力输出并按照国标GB/T 27930要求发停止充电报文给所述电池管理模块7，停止充电。
进一步的，在上述控制方法中，当所述动力电池3、所述车载整流组件2、所述电池管理模块7出现故障时，也可以按照国标GB/T 27930进行相应的控制策略停止充电，此时，所述无线充电车载控制器11发送控制报文给所述终端设备13停止电磁能量发射。
无线充电时，所述无线充电车载控制器11、所述WIFI身份识别模块14、所述DC/DC转换器5、所述电池管理模块7和所述车载整流组件2之间基于上述建立的通信连接传输信息，使得所述无线充电系统能够实时监控电动车的充电状态，并根据电动车的充电状态进行相应的处理，提高了电动车进行无线充电时的安全性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种电动车的无线充电系统，其特征在于，包括:
电磁感应能量接收组件,用于感应电磁能量并将其转化为交流电；
车载整流组件，用于将所述交流电转化为直流电；
动力电池，用于存储电能；
第二继电器，用于控制所述车载整流组件和所述动力电池之间的连接；
DC/DC转换器，包括输入端和输出端；
第三继电器，用于控制所述动力电池和所述DC/DC转换器之间的连接；
电池管理模块，与所述车载整流组件及所述第二、第三继电器的线圈相连，并通过第一CAN总线与所述DC/DC转换器连接，用于发送与接收充电报文并控制所述第二、第三继电器和所述车载整流组件；
第一继电器，分别与所述DC/DC转换器、所述电池管理模块、所述第二继电器、所述第三继电器以及车载铅酸电池相连；
无线充电车载控制器，通过第二CAN总线与所述车载整流组件以及所述电池管理模块连接，用于检测车辆充电状态信息和充电设备状态并发送报文及控制信号给终端设备及所述车载整流组件；
WIFI身份识别模块，通过充电总线与无线充电车载控制器连接。
2.根据权利要求1所述的电动车的无线充电系统，其特征在于，所述第一继电器为低压继电器，所述第二继电器及所述第三继电器为高压继电器。
3.根据权利要求1所述的电动车的无线充电系统，其特征在于，所述无线充电系统还包括终端设备，所述终端设备包括控制模块和电磁感应能量发射组件，所述控制模块用于接收和/或发送报文并控制所述电磁感应能量发射组件发射电磁能量。
4.根据权利要求3所述的电动车的无线充电系统，其特征在于，所述终端设备设置在地上或地下。
5.根据权利要求1所述的电动车的无线充电系统，其特征在于，所述无线充电系统还包括人机界面，所述人机界面与所述无线充电车载控制器集成在便携式电子设备上，用于输入用户指令。
6.一种根据权利要求1所述的电动车无线充电系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，当所述电池管理模块与所述DC/DC转换器之间的CAN通信报文中断或所述电池管理模块接收到所述DC/DC转换器发送的故障状态报文时，所述电池管理模块按照国标GB/T27930发送控制报文给所述车载整流组件；
S2，所述车载整流组件根据所述控制报文停止电力输出。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在步骤S1中，所述电池管理模块同时发送控制报文给所述无线充电车载控制器。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在步骤S2中，所述无线充电车载控制器同时发送控制报文给所述终端设备停止电磁发射。
9.一种根据权利要求1所述的电动车无线充电系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，当所述无线充电车载控制器收到停止充电或所述终端设备故障报文时，所述无线充电车载控制器发控制信号给所述车载整流组件；
S2，所述车载整流组件停止电力输出并按照国标GB/T 27930同时发报文给所述电池管理模块，停止充电。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在步骤S1中，当所述无线充电车载控制器收到停止充电报文时，所述无线充电车载控制器发送控制报文给所述终端设备停止电磁发射。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |