CN107317365A - 充电装置、充电方法以及车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及充电装置、充电方法以及车辆。根据本公开的一种充电装置，包括：电池接口，所述电池接口与车辆的电池电耦接；充电接口，所述充电接口与直流充电站的供电接口电耦接，并接收来自直流充电站的输入电流；以及DC/DC转换器，用于把经由所述充电接口接收的输入电流增大，以得到输出电流，以及经由所述电池接口把所述输出电流提供给所述电池，以对所述电池进行充电。

Description

充电装置、充电方法以及车辆
技术领域
本公开涉及充电装置、充电方法以及车辆，具体涉及用于对车辆等的动力电池进行充电的充电装置、充电方法以及采用这种充电装置的车辆。
背景技术
传统车辆使用石油产品(例如柴油和汽油等)作为动力。但是，石油资源是一种不可再生资源，并且其供应和价格受到各种不稳定因素的制约。近年来，随着电池技术的不断进步，人们越来越多地倾向于使用电池提供电力来驱动车辆，也就是所谓电动车辆。电动车辆通常包括混合动力车辆和纯电动车辆等。混合动力车辆通常指既能够使用石油产品，也能够使用电力驱动的车辆。纯电动车辆通常指仅能使用电力驱动的车辆。
随着电动车辆的逐渐普及，用于给电动车辆充电的充电站也越来越多。当电动车辆的电池需要补充电力时，可以通过车辆上的充电接口连接到充电站，从而给电池充电。
一种常见的充电站是直流充电站。直流充电站能够直接向电动车辆的电池提供直流充电电流，从而为电池快速补充电力。
发明内容
但是，一方面，出于安全等方面考虑，直流充电站能提供的电流值往往存在上限，例如250A等。而另一方面，随着电池技术的进步，例如纯电动公交车等的许多大型车辆采用了非常大容量的电池。在这种情况下，由于直流充电站提供的电流的限制，需要非常长的时间来给电池充电。
本公开的目的在于解决现有技术中的至少一个问题。
根据本公开的一个方面，提供了一种充电装置，该充电装置可以包括：电池接口，该电池接口可以与车辆的电池电耦接；充电接口，该充电接口可以与直流充电站的供电接口电耦接；以及DC/DC转换器，该DC/DC转换器可以把经由充电接口输入的直流充电站的输入电压降低，以得到输出电压，并且可以经由电池接口把该输出电压提供给车辆的电池。
根据本公开的另一个方面，提供了一种充电方法，该充电方法可以包括以下步骤：利用DC/DC转换器把来自直流充电站的输入电压降低，以得到输出电压；以及把输出电压提供给车辆的电池。
根据本公开的又一个方面，提供了一种车辆，该车辆可以包括电池和充电装置。其中充电装置可以包括：电池接口，该电池接口可以与电池电耦接；充电接口，该充电接口可以与直流充电站的供电接口电耦接；以及DC/DC转换器，该DC/DC转换器可以把经由充电接口输入的直流充电站的输入电压降低，以得到输出电压，并且可以经由电池接口把该输出电压提供给电池。
根据本公开的又一个方面，提供了一种充电装置。该充电装置可以包括：电池接口，所述电池接口可以与车辆的电池电耦接；充电接口，所述充电接口可以与直流充电站的供电接口电耦接，并接收来自直流充电站的输入电流；以及DC/DC转换器，该DC/DC转换器可以把经由所述充电接口接收的输入电流增大，以得到输出电流，并且，该DC/DC转换器还可以经由所述电池接口把所述输出电流提供给所述电池，以对所述电池进行充电。
根据本公开的又一个方面，提供了一种充电方法。该充电方法可以包括以下步骤：利用DC/DC转换器把来自直流充电站的输入电流增大，以得到输出电流；以及使用所述输出电流给车辆的电池充电。
根据本公开的又一个方面，提供了一种车辆。该车辆可以包括电池和充电装置。其中所述充电装置可以包括：电池接口，所述电池接口可以与车辆的电池电耦接；充电接口，所述充电接口可以与直流充电站的供电接口电耦接，并接收来自直流充电站的输入电流；以及DC/DC转换器，该DC/DC转换器可以把经由所述充电接口接收的输入电流增大，以得到输出电流，并且可以经由所述电池接口把所述输出电流提供给所述电池，以对所述电池进行充电。
附图说明
在下面参照附图进行的详细描述中呈现了本公开的细节，包括其一些具体实施例。
图1示出了使用直流充电站给电动车辆充电的示意图。
图2示出了现有技术中电动车辆的构造示意图。
图3示出了根据本公开的一个实施例的充电装置的示意图。
图4示出了根据本公开的一个实施例的充电方法的流程图。
图5示出了根据本公开的一个实施例的包含充电装置的车辆以及充电站的示意图。
图6示出了根据本公开的一个实施例的为动力电池充电的流程图。
图7示出了根据本公开的一个实施例的充电装置的示意图。
图8示出了根据本公开的一个实施例的充电装置的示意图。
图9示出了根据本公开的一个实施例的充电装置的示意图。
图10示出了根据本公开的一个实施例的充电方法的流程图。
具体实施方式
附图和下面的描述只通过例证的方式涉及本公开的各种示例性实施例。应该注意，本文中公开的结构和方法的替代实施例将容易被识别为是在不脱离要求保护的本公开的原理的情况下可采用的可用选项。参照本公开的许多实施例，在附图中示出这些实施例的示例。在可行的地方，使用类似或相似的参考标号来指示类似或相似功能。只是出于例证的目的，附图描绘了本公开的实施例。
图1示出了使用直流充电站给电动车辆充电的示意图。如图1所示，当电动车辆100需要充电时，人们可以把车停到直流充电站101附近。直流充电站101通常具有一个或多个充电插头102，该充电插头102可以连接到设置于电动车辆100上的充电接口104。为了照顾传统石油车辆的使用习惯，电动车辆的充电接口104可以设置在右后侧，从而与石油车辆的加油口保持一致。当然，充电接口104也可以设置在其它位置，例如电动车辆的左侧、车头、车尾、车顶或车底等。
在本公开中，电动车辆100可以为电动小客车、电动卡车、电动公共汽车等。应当理解，本公开的技术可以用于上述任何种类车辆，而不局限于某一特定类型。
图2示出了现有技术中电动车辆的构造示意图。如图2所示，电动车辆包括电池充电接口201、动力电池202、电机控制器203以及电机204等部件。当对电动车辆充电时，充电电流通过电池充电接口201从例如直流充电站(未示出)向动力电池202提供电力，从而在动力电池202中把电能转换成化学能存储起来。当动力电池202充满电后，电池充电接口201与直流充电站断开连接。在电动车辆行驶过程中，动力电池202把存储的化学能转换成电能，并把电能提供给电机204，用来驱动电动车辆行驶。在图2所示的示例中，在动力电池202和电机204之间还可以设置有电机控制器203，电机控制器203可以控制电机204的运行以及把动力电池202的电力提供给电机204。
本公开中的动力电池是指用来给工具提供动力来源的电源，多指为电动车辆等提供动力的电池，其主要区别于用于普通石油汽车发动机起动的启动电池(例如电压为12V左右的铅酸蓄电池)。对于电动车辆而言，既可以采用动力电池为车辆提供全部电力，也可以采用多个电池分别对不同的部件供电。例如动力电池可以仅用来驱动电动车辆行驶，而采用单独的蓄电池(例如铅酸电池)来为照明设备(例如车灯)和电子设备(例如收音机和音响)等供电。
在电动车辆领域中，动力电池的充电方式可以采用恒压方式、恒流方式、阶段充电方式以及脉冲充电方式等。下面以恒流方式为例对本公开的充电装置进行详细的解释和说明。但是本领域技术人员在本公开的教导和启示下应当理解，该充电装置也可以用在其它充电方式中。
在恒流方式中，直流充电站向动力电池提供基本恒定大小的电流以进行充电。通常，动力电池的电压和内阻都随着动力电池内剩余电量的大小而变化。为了保证对动力电池进行恒流充电，直流充电站的充电电压可以根据动力电池的电量变化而不断调整。但是，对于大容量的动力电池，由于直流充电站的输出电流具有上限值(例如250A)，即使按照最大电流进行充电，仍然需要很长时间才能把电池充满。而随着电池技术的发展，电池完全可以设计成接受更高的充电电流(例如大于250A，或者300A-700A，或者更高电流，例如大于800A)。鉴于此，本公开的一些实施例给出了一种允许使用现有直流充电站以超过规定的上限值为电动车辆充电的充电装置。
图3示出了根据本公开的一个实施例的充电装置300的示意图。如图3所示，充电装置300包括充电接口301、DC/DC转换器302以及电池接口303。其中，电池接口303可以与车辆的动力电池202电耦接，充电接口301可以与直流充电站(未示出)的供电接口(或充电插头)电耦接，DC/DC转换器302可以把经由充电接口301输入的、来自直流充电站的输入电压降低，以得到输出电压。另外，DC/DC转换器302还可以经由电池接口303把输出电压提供给动力电池202，从而为动力电池202充电。
DC/DC转换器是一种转变输入的直流电压以有效输出直流电压的电压转换器。常见的DC/DC转换器可以大体分为三类：升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器。在本公开的上述实施例中，DC/DC转换器302可以是一种降压型DC/DC转换器。在本公开的另一个实施例中，DC/DC转换器302还可以是升降压型DC/DC转换器。
在忽略DC/DC转换器302的功率损耗的情况下，可以认为输入DC/DC转换器302的功率大致等于从DC/DC转换器302输出的功率。因此，当DC/DC转换器302的输出电压低于输入电压的情况下，从DC/DC转换器302输出的电流通常大于输入DC/DC转换器302的电流。
通过在车辆的动力电池202和直流充电站(未示出)之间增加该充电装置300，能够对来自直流充电站的直流电流进行放大，从而向动力电池202提供更大的充电电流。
图4示出了根据本公开的一个实施例的充电方法的流程图。
如图4所示，首先，利用DC/DC转换器把来自直流充电站的输入电压降低，以得到输出电压(步骤401)。例如，当需要使用400V对动力电池进行充电时，可以从直流充电站输出800V的直流电。经过DC-DC转换器的转换，成为400V的输出电压。
然后，使用所述输出电压给车辆的电池充电(步骤402)。这样，即使直流充电站能提供的电流存在上限，也能够突破该限制，从而以更大的电流为车辆的电池充电。
图10还示出了根据本公开的另一个实施例的充电方法的流程图。
如图10所示，首先，利用DC/DC转换器把来自直流充电站的输入电流增大，以得到输出电流(步骤1001)。例如，当需要使用500A的电流对动力电池进行充电时，可以从直流充电站输出250A的直流电流。经过DC-DC转换器的转换，成为500A的输出电流。
然后，使用大小为500A的输出电流给车辆的电池充电(步骤1002)。这样，即使直流充电站能提供的电流存在上限，也能够突破该限制，从而以更大的电流为车辆的电池充电。
下面还将结合具体实施例对本公开进行更详细的解释和说明。
图5示出了根据本公开的一个实施例的包含充电装置的车辆以及直流充电站的示意图。如图5所示，直流充电站510包含直流输出装置511和充电站控制器512。其中，直流输出装置511从AC电源541接收交流电，并且把直流电输出给电动车辆500。作为充电站的电源，AC电源541例如是三相交流电。在中国，三相交流电根据接线方式的不同，能够提供频率为50Hz，电压为220V或380V的交流输入。在其它国家，也可以提供频率为60Hz，电压为110V的交流输入等。
电动车辆500包含充电装置520以及动力电池系统530。充电装置520可以包括充电接口521、DC/DC转换器522、电池接口523以及充电装置控制器524。动力电池系统530包含动力电池531以及电池控制器532。动力电池531通常可以包含多个可充电电池。在一个实施例中，这些可充电电池可以分成多个电池组，各个电池组之间采用串联连接，而每个组内部的各个可充电电池采用并联连接的方式。当然，根据使用的实际需要，动力电池内的可充电电池可以采用任何合适的连接方式。
本公开所称的可充电电池可以是铁锂电池，因为铁锂电池的电力更足，更安全，也更轻，所以目前的许多电动汽车上采用了铁锂电池。但是，本公开的可充电电池不限于铁锂电池，还可以是例如镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池或铅酸蓄电池等。
当需要为电动车辆500充电时，可以把充电装置520的充电接口521连接到充电站510，使得充电接口521与直流输出装置511和充电站控制器512连接(DC+，DC-)。充电接口521接收来自直流输出装置511的直流电，并且把该直流电发送给DC/DC转换器522。如上所述，DC/DC转换器522可以降低该直流电的电压并且增大电流。增大的电流通过电池接口523被提供给动力电池系统的动力电池531，从而对动力电池531充电。
另外，在一个示例中，充电装置控制器524和充电站控制器512还可以通过充电接口521传输数据，充电装置控制器524和电池控制器532可以通过电池接口523传输数据。在该实施例中，这种数据传输可以采用例如CAN总线(CANH、CANL)按照CAN协议进行。但是，本领域技术人员应当理解，数据传输还可以采用其它任何协议或方式，并不限于CAN协议。
电池控制器532可以从动力电池531获取电池的电池信息，例如电池的电压、温度、充电状态等信息。另外，电池控制器可以根据这些电池信息生成电池充电需求，例如需要提供给动力电池的充电电压和充电电流等。电池充电需求可以通过电池接口523被提供给充电装置控制器524。
充电装置控制器524可以通过电池接口523接收来自电池控制器532的电池充电需求。根据该电池充电需求，充电装置控制器524可以控制DC/DC转换器522，使得DC/DC转换器522向电池接口523提供适当的电压和电流，从而为动力电池531中的可充电电池充电。
另一方面，充电装置控制器524还可以根据来自电池控制器的电池充电需求，通过充电接口521向充电站控制器512发送信息，告知充电站510需要向充电接口521提供的电压和电流大小。这样，充电站控制器512可以控制直流输出装置511，按照来自充电装置控制器524的信息向充电接口521提供适当的电压和电流。
在图5所示的实施例中，充电装置控制器524和电池控制器532是分立的两个器件。根据本公开的另一个实施例，充电装置控制器524的全部或一部分功能可以由电池控制器532来执行。本公开对此并没有限制。
另外，根据本公开示例性实施例的控制器(例如图5中的充电站控制器512、充电装置控制器524、电池控制器532)可以采用很多形式，例如包括基于计算机的系统、基于微处理器的系统、微控制器、电子控制模块(ECM)、电子控制单元(ECU)或任何其它的合适的控制类型电路或系统。控制器还可以包括一个或多个专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)以及逻辑电路，被配置为使控制器可以实现根据本公开的各种示例性实施例的功能。
在一种示例性实施例中，各个控制器可以包括以下部件(未图示)中的一个或多个：存储器；与存储器操作性耦合的处理部件，诸如微控制器或微处理器；存储设备；输入输出(I/O)接口；以及通信部件。
处理部件可以被配置为接收来自电动车辆100的车内或车外的电子装置的信号并处理该信号，以产生控制信号。处理部件可以进一步被配置为通过例如I/O接口来发送该控制信号，从而控制电动车辆或充电站的操作。在操作中，处理部件可以执行存储器和/或存储设备中存储的计算机指令。
存储器和存储设备分别可以包括任意适合的类型的存储介质。存储器例如可以包括非暂时计算机可读存储介质，其包含可由处理部件执行的应用或方法的指令。存储器还可以存储用于对电动车辆进行充电的数据，诸如下文将提到电池信息、电池充电需求、充电站最大输出能力等。例如，该非暂时计算机可读存储介质可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存存储器、存储芯片(或集成电路)等。存储设备可以包括易失性或非易失性、磁、半导体、光、可移除、不可移除或其他类型的存储设备或计算机可读介质，以为控制器提供附加的存储空间。
I/O接口可以包括允许控制器与其他系统和设备通信的一个或多个数字和/或模拟通信设备。例如，I/O接口可以接收来自充电站、充电装置或电池控制器的信号并将信号传送给处理部件进行进一步处理。I/O接口还可以接收来自处理部件的一个或多个控制信号，并将控制信号传送到其它装置或设备。
通信部件可以被配置为辅助控制器与其他设备(例如其它控制器)之间的有线或无线通信。通信部件可以基于一个或多个通信标准(例如WiFi、LTE、2G、3G、4G、5G等)接入无线网络。在一个示例性实施例中，通信部件可以包括近场通信(NFC)模块以辅助控制器与其他设备之间的短距离通信。在另一示例性实施例中，通信部件可以被实施为基于射频识别(RFID)技术、红外数据协会(IrDA)技术、超宽带(UWB)技术、蓝牙(BT)技术或其他技术。
图6示出了使用图5所示的充电装置为动力电池充电的流程图。
如图6所示，在充电站物理连接到电动车辆后，进入充电准备阶段。在该阶段，充电站可以把充电站最大输出能力(例如，最大输出电压、最大输出电流、最大输出功率等)提供给充电装置(步骤601)。
然后，充电装置520的充电装置控制器524根据DC/DC转换器522的参数和充电站510的最大输出能力得到充电装置520的最大输出能力(例如最大输出电压、最大输出电流、最大输出功率等)，并且把充电装置520的最大输出能力提供给动力电池系统(步骤602)。
另外，动力电池系统可以把电池充电参数提供给充电装置520(步骤603)。这里，电池充电参数可以是例如以下参数中的一项或多项：单体动力蓄电池最高允许充电电压、最高允许充电电流、动力蓄电池标称总能量、最高允许充电总电压、最高允许温度、整车动力蓄电池荷电状态、以及整车动力蓄电池当前电池电压等。
充电装置520还可以把电池充电参数转发给充电站510(步骤604)。
至此，动力电池的充电准备阶段结束，进入充电阶段。
在充电阶段，动力电池系统530向充电装置520发送电池充电需求(步骤605)。这里的充电需求可以包括例如电压需求、电流需求以及充电模式(比如恒压充电或恒流充电等)。由于充电过程中，电池的电压以及内阻都在不断变化，因此电压需求和电流需求也可能实时变化。在一些实施例中，充电需求可以实时发送给充电装置，例如可以按照一定的周期(例如50ms、100ms、200ms、250ms等)进行发送。
充电装置520中的充电装置控制器524可以根据电池充电需求、充电站510最大输出能力、充电装置520的DC/DC转换器522的参数来确定：充电站510的输出电压和电流、DC/DC转换器522的输入电压(即充电站510的输出电压)和输出电压的比值(即变压比)等。
另外，充电装置控制器524可以把所确定的充电站510的输出电压和电流等作为充电装置需求发送给充电站510(步骤606)。
充电站510根据来自充电装置520的充电装置需求，向充电装置520提供指定的电压和电流(步骤607)。例如，在图5所示的示例中，指定的电压和电流经由充电接口521被提供给充电装置520中的DC/DC转换器522。
然后，DC/DC转换器522按照充电装置控制器524指定的比值对输入的电压进行转换，从而得到对动力电池531充电所需的电压和电流。接着，DC/DC转换器522通过例如电池接口523把经过转换的电压和电流提供给动力电池系统530(步骤608)。从而，动力电池531被逐渐充电。
当动力电池531充满后，将向充电装置520发送充电结束信号(步骤609)。充电装置控制器524接收到该充电结束信号后，向充电站510发送停止供电的指令(步骤610)，使得充电站510停止输出电压和电流。
在一个更具体的示例中，动力电池531例如需要在大约300V电压下以大约500A的恒定电流进行充电，这样，充电功率大约为150KW。直流充电站虽然能够提供高达例如210KW的充电功率，但是出于例如安全方面(比如充电接口的发热)的考虑，直流充电站的最大输出电流被限制在例如250A。如果由直流充电站直接为电动车辆的动力电池系统提供电力，则不能满足500A的电流需求，只能按照最大约250A的电流进行充电，导致充电时间被延长。
在本公开的上述实施例中，直流充电站510和动力电池系统530之间增加了充电装置520。由于充电装置520的DC/DC转换器522是例如能够降低电压的降压型转换器，因此，当例如动力电池系统530给出300V、500A的电池充电需求时，充电装置520的控制器可以向充电站510发送充电装置需求，该充电装置需求可以是例如请求充电站510提供600V、250A的电力。由充电装置中的DC/DC转换器对来自充电站的600V电压进行降压，得到300V的输出电压，从而按照500A对动力电池531充电。这样，在充电站510只需要按照250A电流提供电力的情况下，可以满足动力电池的500A充电电流的充电需求。
充电站510设置输出电流的上限值是基于多种因素的。其中一个原因是防止充电接口过热烧毁。充电接口的发热通常取决于电流大小和接触电阻。对于充电站的充电插头而言，充电插头需要经常插拔。随着充电插头的磨损和氧化等原因，接触电阻会逐渐增加。另外，每次插入充电插头，由于插入力度、角度等因素，形成的接触电阻都可能不同。因此，为了确保安全，避免充电接口烧毁等事故，充电站不能提供特别高的充电电流。
在本公开中，由于充电装置安装在车辆中，所以充电装置的电池接口可以与车辆的动力电池系统采用固定连接，例如通过焊接、螺丝固定等方式，把充电装置的输出电流通过导线提供给动力电池系统。这种固定连接能够提供更低的接触电阻、连接更加牢固可靠。因此，在避免过热的情况下，能够承受更大的电流。
图7示出了根据本公开的一个实施例的充电装置的示意图。如图7所示，该实施例与图5所示的实施例区别在于：在充电装置的充电接口521中设置了温度传感器725，以及在电池接口523中设置了温度传感器726。
通过温度传感器725和726，充电装置控制器524可以例如实时监控充电接口521和电池接口523的温度。当充电过程中感测到例如充电接口521的温度或者电池接口的温度超过预定温度值时，充电装置控制器524可以使DC/DC转换器停止工作。例如，充电装置控制器524可以向充电站发送指令，使得从充电站输出的电压和电流降低至零或者低于一个预定值。
在另一种可选方案中，当充电过程中感测到充电接口521的温度超过预定温度值时，充电装置控制器524可以向充电站510发送指令，使得充电站510输出的电压进一步升高。同时，充电装置控制器524还命令DC/DC转换器522改变变压比，使得输入电压和输出电压的比值进一步增大。这样，对于动力电池531而言，虽然充电站的输出电压升高，但是由于DC/DC转换器522的变压比随之改变，从而动力电池531的充电电压和充电电流基本不变。对于充电装置520的充电接口521而言，由于动力电池531的充电电压和充电电流基本不变(即动力电池531的充电功率基本没有变化)，随着来自充电站510的电压升高，来自充电站510的电流减小，从而降低了充电接口的发热量。这样，温度传感器725感测到的温度可以被降低。这种方式的优点是可以在保证安全的情况下持续对动力电池进行充电，而不会中断充电过程。
在图7所示的实施例中，在充电装置520的充电接口521和电池接口523中都设置了温度传感器。作为替换的示例，可以只在充电接口521或者电池接口523之一中设置温度传感器。可替换地，温度传感器可以设置在充电接口附近或者电池接口附近，而不必设置在接口内部。
图8示出了根据本公开的一个实施例的充电装置的示意图。如图8所示，在充电站510中还可以设置有辅助电源813，该辅助电源813可以通过充电接口521向充电装置控制器524供电(A+，A-)。这样，充电装置控制器524不需要消耗动力电池531的电力，从而能够更快地使动力电池充满电。由于辅助电源813不需要为动力电池充电，因此辅助电源813可以是低压直流电源，例如辅助电源813的电压可以为5V、12V或20V等。
在根据本公开的一个实施例中，充电装置还可以包括连接检测器，用于确定该充电装置要与直流充电站断开连接。图9示出了根据本公开的一个实施例的包含这种连接检测器的充电装置的示意图。
如图9所示，充电装置520中还设置有连接检测器928。在一个实施例中，该连接检测器可以是例如电压检测器，用于对检测点2处的电压进行检测。在图9的示例中，在线路CC2上串联有电阻R3和R5，电阻R3位于充电站510内，电阻R5位于充电装置520内，线路CC2的一端在充电站510中连接到地线GND，另一端在充电装置520中被施加恒定电压U2。如图所示，检测点2设置在充电装置内，位于电阻R3和电阻R5之间。
按照图9所示的布置方式，当充电站510与车辆的充电装置520断开连接时，线路CC2被中断。连接检测器928检测到检测点2处的电压发生变化，充电装置控制器524根据检测点2处的电压变化确定充电站510与车辆的充电装置520断开连接。
另外，在线路CC1上，电阻R2和R4并联后再与电阻R1串联，电阻R1和R2位于充电站510内，电阻R4位于充电装置520内。线路CC1上的检测点1设置在充电站510内。另外，电阻R2和R4并联在地线GND和检测点1之间，对线路CC1的一端施加电压U1。另外，电阻R2还串联有开关K1。
利用线路CC1上的这些器件，充电站510在与充电装置520实际断开连接之前就能够提前知道两者将要断开连接。例如，在一个示例中，充电站520具有与充电站520永久连接在一起的充电电缆和充电插头(未示出)。在充电插头与充电装置520的充电接口521连接时，出于安全考虑，常常采用锁定装置(未示出)锁定该连接，防止充电过程中充电插头与充电接口521意外断开。
在充电插头上可以设置有解锁按钮。当充电结束或充电过程中需要拔下充电插头时，需要先按下解锁按钮。当按下解锁按钮后，如图9所示的开关K1将被断开。这样，线路CC1变成了只有电阻R1和R4串联，导致检测点1的电压发生变化。充电站控制器512能够检测到这种电压变化，并且根据该电压变化可以确定解锁按钮已被按下。这意味着充电站的充电插头将要与车辆的充电接口断开连接。在一个可选实施例中，充电站控制器512还可以进一步通过例如CAN总线(CANH和CANL)向充电装置控制器524发送消息，以告知充电插头将要与充电接口521断开连接。
另外，在图9所示的示例中，充电站510还能够检测到充电插头与充电接口实际已经断开。例如，当充电插头从充电接口拔出后，电阻R4也从线路CC1断开。这样，检测点1处的电压将再次发生变化。充电站控制器512根据该电压变化能够确定充电插头已经与充电接口521断开连接。在一个实施例中，充电站控制器512还可以向充电装置控制器524发送消息，告知充电插头与充电接口521已经断开连接。
在图9的示例中，电压U1可以为例如12V、20V等的直流电压，并且可以由例如充电站510中的辅助电源等提供。电压U2也可以为例如12V、20V等的直流电压，并且可以由例如车载12V蓄电池来提供。当然，电压U2还可以由其它的电源来提供。例如，电压U2还可以通过充电站中的辅助电源来供电。在一些实施例中，还可以在充电站和/或充电装置中设置稳压器，从而保持电压U1和U2的稳定。
应当理解，图9只是示出了一种检测充电站和充电装置的连接的示例。本领域技术人员根据图9的教导和启示，还可以采用其它方式对充电站和充电装置的连接进行检测。
例如，在本公开的另一个实施例中，充电站可以具有充电插座，而电动车辆具有与车辆永久连接在一起的插头。在又一个实施例中，可以采用具有车辆插头和充电站插头的独立的活动电缆。
上面结合图1至图9详细描述了根据本公开的充电装置和充电方法。虽然在图1-图9的示例中，始终以电动车辆作为示例。但是应当理解，本公开的充电装置可以适于任何形式的电动移动体，例如电动轮椅、电动车辆、电动船舶、电动飞行器等。另外，本公开的充电装置还可以适用于需要使用大电流对电池充电的任何设备，而不限于电动移动体。
依据以上教导，本领域的技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神的情况下，可用除了所描述方式之外的许多不同方式来实施本公开的设备和方法。因此，应该依据随附权利要求书及其法律等同物来判断本公开的范围。

Claims (22)

1.一种充电装置，包括：
电池接口，所述电池接口与车辆的电池电耦接；
充电接口，所述充电接口与直流充电站的供电接口电耦接，并接收来自直流充电站的输入电流；以及
DC/DC转换器，用于把经由所述充电接口接收的输入电流增大，以得到输出电流，以及经由所述电池接口把所述输出电流提供给所述电池，以对所述电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的充电装置，其中，所述DC/DC转换器具有输入电压和输出电压，所述输入电压大于所述输出电压。
3.根据权利要求1所述的充电装置，还包括
控制器，用于根据来自所述电池的第一信号控制所述DC/DC转换器，以调节所述输出电流。
4.根据权利要求3所述的充电装置，其中，所述控制器还被配置为向所述直流充电站发送第二信号，以调节所述输入电流。
5.根据权利要求4所述的充电装置，其中，所述控制器还被配置为基于所述第一信号产生所述第二信号。
6.根据权利要求3所述的充电装置，还包括连接检测器，用于确定该充电装置与所述直流充电站断开连接。
7.根据权利要求6所述的充电装置，其中，所述连接检测器包括电压检测器，用于检测所述充电装置中预定点的电压。
8.根据权利要求4所述的充电装置，还包括至少一个温度传感器。
9.根据权利要求8所述的充电装置，其中所述温度传感器中的至少一个第一温度传感器被布置成与所述充电接口相邻。
10.根据权利要求8或9所述的充电装置，其中，所述控制器还被配置为：当所述第一温度传感器感测到的温度超过预定温度时，所述控制器使所述DC/DC转换器停止工作。
11.根据权利要求9所述的充电装置，其中，所述控制器还被配置为：当所述第一温度传感器感测到的温度超过预定温度时，所述控制器通过所述第二信号降低所述输入电流。
12.一种充电方法，包括：
利用DC/DC转换器把来自直流充电站的输入电流增大，以得到输出电流；以及
使用所述输出电流给车辆的电池充电。
13.根据权利要求12所述的充电方法，其中，所述DC/DC转换器的输入电压大于所述DC/DC转换器的输出电压。
14.根据权利要求12所述的充电方法，还包括
接收来自所述电池的第一信号；以及
根据所述第一信号控制所述DC/DC转换器，以调节所述输出电流。
15.根据权利要求14所述的充电方法，还包括：
向所述直流充电站发送第二信号，以调节所述输入电流。
16.根据权利要求15所述的充电方法，其中，基于所述第一信号产生所述第二信号。
17.根据权利要求13所述的充电方法，还包括：确定所述车辆与直流充电站断开连接。
18.根据权利要求17所述的充电方法，其中，通过检测预定点的电压确定所述车辆与直流充电站断开连接。
19.根据权利要求15所述的充电方法，还包括：
感测充电接口的温度。
20.根据权利要求19所述的充电方法，还包括：
当充电接口的温度超过预定温度时，使所述DC/DC转换器停止工作。
21.根据权利要求19所述的充电方法，还包括：
当充电接口的温度超过预定温度时，通过所述第二信号降低所述输入电流。
22.一种车辆，包括：
电池；和
充电装置，其中所述充电装置包括：
电池接口，所述电池接口与车辆的电池电耦接；
充电接口，所述充电接口与直流充电站的供电接口电耦接，并接收来自直流充电站的输入电流；以及
DC/DC转换器，用于把经由所述充电接口接收的输入电流增大，以得到输出电流，以及经由所述电池接口把所述输出电流提供给所述电池，以对所述电池进行充电。
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