CN107472041A - 车辆的充电方法、装置及充电桩 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆的充电方法，包括以下步骤：判断充电桩是否处于加热模式；如果充电桩处于加热模式，则在加热继电器闭合后，对动力电池进行加热；在加热完成之后，如果加热继电器断开，并且快充正极继电器和快充负极继电器闭合，则控制充电桩对动力电池进行充电。本发明实施例的充电方法，在对动力电池加热时，可以不必检测动力电池两端电压，直接对动力电池充电，提高了充电的安全性，有效地保证充电的可靠性。本发明还公开了一种车辆的充电装置和充电桩。

Description

车辆的充电方法、装置及充电桩
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆的充电方法、装置及充电桩。
背景技术
相关技术中，在低温环境下对电池进行充电时，首先对电池进行加热，但在闭合加热继电器的同时，需要闭合快充正极继电器和快充负极继电器，以使检测到的电池两端电压与报文发送的电池电压相同，从而在充电阶段，通过电池管理系统控制请求电压和电流，实现对电池的加热和充电的目的，不但起到了加热作用，而且避免了充电桩报出故障。
然而，在充电桩输出电流后且快充正极继电器和快充负极继电器断开时，由于电压采集和充电桩输出均会出现偏差，易导致电池端电压与充电桩输出电压也有偏差，如果电池端电压＞充电桩输出电压，则电池会放电，导致电流流入内阻丝和充电桩，且如果电池端电压＜充电桩输出电压，则电池会进行充电，即导致充电桩对电池进行充电，而低温下电池的温度未达到充电温度时，不允许充电，因此上述情况都存在安全隐患。另外，如果充电桩输出电流后，正极继电器和负极继电器未断开，则上述情况会一直持续直至加热过程完成，无法有效保证充电的安全性和可靠性。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种车辆的充电方法，该充电方法可以提高充电的安全性，有效地保证充电的可靠性。
本发明的第二个目的在于提出一种车辆的充电装置。
本发明的第三个目的在于提出一种充电桩。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种车辆的充电方法，包括以下步骤：判断充电桩是否处于加热模式；如果所述充电桩处于所述加热模式，则在加热继电器闭合后，对动力电池进行加热；在加热完成之后，如果所述加热继电器断开，并且快充正极继电器和快充负极继电器闭合，则控制所述充电桩对所述动力电池进行充电。
本发明实施例的车辆的充电方法，在对动力电池加热时，可以不必检测动力电池两端电压，即在闭合加热继电器的同时，无需闭合快充正极继电器和快充负极继电器，不但实现了对电池的加热和充电的目的，起到了加热作用，且避免了充电桩报出故障，出现无电流输出情况，提高了充电的安全性，有效地保证充电的可靠性。
进一步地，在本发明的一个实施例中，上述方法还包括：采集所述动力电池的电池温度；判断所述电池温度是否达到预设温度阈值；如果所述电池温度未达到所述预设温度阈值，则控制所述充电桩进入所述加热模式。
进一步地，在本发明的一个实施例中，上述方法还包括：如果所述充电桩未处于所述加热模式，则在所述快充正极继电器和快充负极继电器闭合后，对所述动力电池充电。
进一步地，在本发明的一个实施例中，上述方法还包括：接收充电请求信号，以根据所述充电请求信号对所述动力电池进行充电，其中，所述充电请求信号包括目标输出电流和目标输出电压。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种车辆的充电装置，包括：第一判断模块，用于判断充电桩是否处于加热模式；加热模块，当所述充电桩处于所述加热模式时，用于在加热继电器闭合后，对动力电池进行加热；第一控制模块，当加热完成时，用于在所述加热继电器断开，并且快充正极继电器和快充负极继电器闭合后，控制所述充电桩对所述动力电池进行充电。
本发明实施例的车辆的充电装置，在对动力电池加热时，可以不必检测动力电池两端电压，即在闭合加热继电器的同时，无需闭合快充正极继电器和快充负极继电器，不但实现了对电池的加热和充电的目的，起到了加热作用，且避免了充电桩报出故障，出现无电流输出情况，提高了充电的安全性，有效地保证充电的可靠性。
进一步地，在本发明的一个实施例中，上述装置还包括：采集模块，用于采集所述动力电池的电池温度；第二判断模块，用于判断所述电池温度是否达到预设温度阈值；第二控制模块，当所述电池温度未达到所述预设温度阈值时，用于控制所述充电桩进入所述加热模式。
进一步地，在本发明的一个实施例中，当所述充电桩未处于所述加热模式时，所述第一控制模块还用于在所述快充正极继电器和快充负极继电器闭合后，控制所述充电桩为所述动力电池充电。
进一步地，在本发明的一个实施例中，上述装置还包括：接收模块，用于接收充电请求信号，以根据所述充电请求信号对所述动力电池进行充电。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述充电请求信号包括目标输出电流和目标输出电压。
为达到上述目的，本发明再一方面实施例提出了一种充电桩，其包括：上述的车辆的充电装置。该充电桩在对动力电池加热时，可以不必检测动力电池两端电压，即在闭合加热继电器的同时，无需闭合快充正极继电器和快充负极继电器，不但实现了对电池的加热和充电的目的，起到了加热作用，且避免了充电桩报出故障，出现无电流输出情况，提高了充电的安全性，有效地保证充电的可靠性。
本发明附加的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
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为相关技术中车辆的充电方法的流程图；
图2为相关技术中的电池包的结构示意图；
图3为根据本发明一个实施例的车辆的充电方法的流程图；
图4为根据本发明一个实施例的车辆的充电装置的结构示意图；以及
图5为根据本发明另一个实施例的车辆的充电装置的结构示意图。
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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面描述根据本发明实施例提出的车辆的充电方法、装置及充电桩之前，先来简单描述一下相关技术中的车辆的充电方法。
在低温环境下，电池包内电芯的化学物质反应较慢，充电时电流较小，甚至电流接近为零，尤其是车辆在环境温度较低，例如当达到-5℃或-5℃之下时，易出现车辆不能充电或充电特别缓慢的情况，无法保证充电的可靠性。
目前，电池包具有低温环境下加热的功能，加热的电流可以由电池包提供，前提是车辆必须预留出一部分电量用于加热，从而导致电池包的电量利用不充分、续航里程较低。所以很多厂家都采取由充电桩提供加热电流的方法。
因此，结合图1和图2所示，电池包可以具有低温环境下加热的功能，加热的电流可以由充电桩提供，在充电前，先闭合加热继电器1，从而通过加热电阻丝2对动力电池3加热，以使动力电池3的温度达到充电温度。其中，在达到充电温度后，断开加热继电器1，且在闭合动力电池3的快充正极充电继电器4和快充负极继电器5后，首先检测动力电池3的端电压，如果动力电池3的端电压与发送的通讯报文中电池电压的差值小于等于5％，则闭合充电桩的直流输出继电器，以输出电流对动力电池3进行充电。然而，在加热操作之后，当充电桩检测动力电池3的端电压时，动力电池3内实际连接为加热电阻丝2的回路，导致动力电池3的端电压与报文中发送的电池电压不符，因此充电桩会报出故障，不会对动力电池3进行充电。
另外，电池包的主正继电器6、预充继电器7、预充电阻8和负极继电器9等的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
本发明正是基于上述问题，而提出了一种车辆的充电方法、装置及充电桩。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆的充电方法、装置及充电桩，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆的充电方法。
图3是本发明一个实施例的车辆的充电方法的流程图。
如图3所示，该车辆的充电方法可以包括以下步骤：
在步骤S301中，判断充电桩是否处于加热模式。
其中，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的充电方法还包括：采集动力电池的电池温度；判断电池温度是否达到预设温度阈值；如果电池温度未达到预设温度阈值，则控制充电桩进入加热模式。需要说明的是，预设温度阈值可以根据实际情况进行设置。
可以理解的是，控制充电桩进入加热模式的方式可以有很多种，例如，如果检测到电池温度低于一定值，则充电桩进入加热模式，或者如果检测到环境温度低于一定值，则充电桩进入加热模式，在此不作具体限制。
在步骤S302中，如果充电桩处于加热模式，则在加热继电器闭合后，对动力电池进行加热。
可以理解的是，在本发明的实施例中，对充电桩添加加热模式，从而可以在加热模式中，去掉电压检测的过程，进而不用闭合快充负极继电器和快充正极继电器，避免了安全隐患，充电桩中只是在软件中去掉了这个过程，只需要对现有充电桩进行较小软件改动，易于实现。
在步骤S303中，在加热完成之后，如果加热继电器断开，并且快充正极继电器和快充负极继电器闭合，则控制充电桩对动力电池进行充电。
综上所述，当环境温度低，需要对电池加热时，相关技术的时序为：参数配置阶段结束后，闭合加热继电器，充电桩检测电池的端电压与通讯报文中进行比较，而此时充电桩检测电压为加热电阻丝的电压，即无电压，从而充电桩会报出充电故障，无法提供电流输出。因此，需要在闭合加热继电器的同时，闭合快充负极继电器和快充正极继电器，以使充电桩检测到电池的端电压，但是电池会在低温环境下输出电流，或在加热的同时，环境温度还未上升，而充电桩也在给电池包充电，存在一定安全隐患。
也就是说，在本发明的实施例中，在充电桩充电模式的基础上，可以增加一种加热模式，以解决在温度较低的环境下，充电桩无法对电动车内电池包进行加热供电或可以进行加热供电，但存在安全隐患的问题。
进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的充电方法还包括：如果充电桩未处于加热模式，则在快充正极继电器和快充负极继电器闭合后，对动力电池充电。
可以理解的是，结合图1和图2所示，在进行正常充电(无需加热)时，时序可以为：参数配置阶段结束后，先闭合快充负极继电器，再闭合快充正极继电器，充电桩检测电池的端电压与通讯报文中进行比较，例如电压相差≤5％，则充电桩端闭合高压输出继电器，然后充电桩输出电流。
进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的充电方法还包括：接收充电请求信号，以根据充电请求信号对动力电池进行充电，其中，充电请求信号包括目标输出电流和目标输出电压。
也就是说，使充电桩具备加热模式，在加热模式中，充电桩完成参数配置阶段后，不必检测电池的端电压，例如可以直接按照BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理系统)请求电流和电压进行输出，从而避免了充电桩报出故障，无电流输出情况。
根据本发明实施例的车辆的充电方法，在对动力电池加热时，可以不必检测动力电池两端电压，即在闭合加热继电器的同时，无需闭合快充正极继电器和快充负极继电器，不但实现了对电池的加热和充电的目的，起到了加热作用，且避免了充电桩报出故障，出现无电流输出情况，提高了充电的安全性，有效地保证充电的可靠性，简单易实现，有效地避免了加热过程中的安全隐患。
其次参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆的充电装置。
图4是本发明一个实施例的车辆的充电装置的结构示意图。
如图4所示，该车辆的充电装置10包括：第一判断模块100、加热模块200和第一控制模块300。
其中，第一判断模块100用于判断充电桩是否处于加热模式。当充电桩处于加热模式时，加热模块200用于在加热继电器闭合后，对动力电池进行加热。当加热完成时，第一控制模块300用于在加热继电器断开，并且快充正极继电器和快充负极继电器闭合后，控制充电桩对动力电池进行充电。本发明实施例的充电装置10在对动力电池加热时，可以不必检测动力电池两端电压，直接对动力电池充电，提高了充电的安全性，有效地保证充电的可靠性。
进一步地，在本发明的一个实施例中，如图5所示，本发明实施例的充电装置10还包括：采集模块400、第二判断模块500和第二控制模块600。
其中，采集模块400用于采集动力电池的电池温度。第二判断模块500用于判断电池温度是否达到预设温度阈值。当电池温度未达到预设温度阈值时，第二控制模块600用于控制充电桩进入加热模式。
进一步地，在本发明的一个实施例中，当充电桩未处于加热模式时，第一控制模块300还用于在快充正极继电器和快充负极继电器闭合后，控制充电桩为动力电池充电。
进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的充电装置10还包括：接收模块。其中，接收模块用于接收充电请求信号，以根据充电请求信号对动力电池进行充电。
其中，在本发明的一个实施例中，充电请求信号包括目标输出电流和目标输出电压。
需要说明的是，前述对车辆的充电方法实施例的解释说明也适用于该实施例的车辆的充电装置，此处不再赘述。
根据本发明实施例的车辆的充电装置，在对动力电池加热时，可以不必检测动力电池两端电压，即在闭合加热继电器的同时，无需闭合快充正极继电器和快充负极继电器，不但实现了对电池的加热和充电的目的，起到了加热作用，且避免了充电桩报出故障，出现无电流输出情况，提高了充电的安全性，有效地保证充电的可靠性，简单易实现，有效地避免了加热过程中的安全隐患。
本发明实施例还提出了一种充电桩，该充电桩包括：上述的车辆的充电装置。本发明实施例的充电桩具有加热模式，在对动力电池加热时，可以不必检测动力电池两端电压，即在闭合加热继电器的同时，无需闭合快充正极继电器和快充负极继电器，不但实现了对电池的加热和充电的目的，起到了加热作用，且避免了充电桩报出故障，出现无电流输出情况，提高了充电的安全性，有效地保证充电的可靠性，简单易实现，有效地避免了加热过程中的安全隐患。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆的充电方法，其特征在于，包括以下步骤：
判断充电桩是否处于加热模式；
如果所述充电桩处于所述加热模式，则在加热继电器闭合后，对动力电池进行加热；以及
在加热完成之后，如果所述加热继电器断开，并且快充正极继电器和快充负极继电器闭合，则控制所述充电桩对所述动力电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的车辆的充电方法，其特征在于，还包括：
采集所述动力电池的电池温度；
判断所述电池温度是否达到预设温度阈值；
如果所述电池温度未达到所述预设温度阈值，则控制所述充电桩进入所述加热模式。
3.根据权利要求1所述的车辆的充电方法，其特征在于，还包括：
如果所述充电桩未处于所述加热模式，则在所述快充正极继电器和快充负极继电器闭合后，对所述动力电池充电。
4.根据权利要求1所述的车辆的充电方法，其特征在于，还包括：
接收充电请求信号，以根据所述充电请求信号对所述动力电池进行充电，其中，所述充电请求信号包括目标输出电流和目标输出电压。
5.一种车辆的充电装置，其特征在于，包括：
第一判断模块，用于判断充电桩是否处于加热模式；
加热模块，当所述充电桩处于所述加热模式时，用于在加热继电器闭合后，对动力电池进行加热；以及
第一控制模块，当加热完成时，用于在所述加热继电器断开，并且快充正极继电器和快充负极继电器闭合后，控制所述充电桩对所述动力电池进行充电。
6.根据权利要求5所述的车辆的充电装置，其特征在于，还包括：
采集模块，用于采集所述动力电池的电池温度；
第二判断模块，用于判断所述电池温度是否达到预设温度阈值；
第二控制模块，当所述电池温度未达到所述预设温度阈值时，用于控制所述充电桩进入所述加热模式。
7.根据权利要求5所述的车辆的充电装置，其特征在于，当所述充电桩未处于所述加热模式时，所述第一控制模块还用于在所述快充正极继电器和快充负极继电器闭合后，控制所述充电桩为所述动力电池充电。
8.根据权利要求5所述的车辆的充电装置，其特征在于，还包括：
接收模块，用于接收充电请求信号，以根据所述充电请求信号对所述动力电池进行充电。
9.根据权利要求8所述的车辆的充电装置，其特征在于，所述充电请求信号包括目标输出电流和目标输出电压。
10.一种充电桩，其特征在于，包括：如权利要求5-9任一项所述的车辆的充电装置。
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