CN107689643A - 一种电动汽车充电控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种电动汽车充电控制系统及方法，该系统包括电池包、电池管理系统、充电机主控制板及充电机；所述电池管理系统与所述电池包及所述充电机主控制板连接；所述电池管理系统通过高压检测正极线及高压检测负极连接至所述电池包的正极及负极，以实时检测电池包的实际电压；所述电池管理系统以一设定频率更新所检测到的实际电压的值，并且将每次更新的实际电压的值传送至充电机主控制板；所述充电机主控制板也以所述设定频率更新所述电池管理系统传送的实际电压的值；所述充电机与充电机主控制板及电池包连接，所述充电机主控制板根据每次更新的实际电压的值，为充电机设定实时需求充电电压，所述充电机以实时需求充电电压为电池包充电。

Description

一种电动汽车充电控制系统及方法

【技术领域】

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车充电控制系统及方法。

【背景技术】

新能源电动汽车因其低碳环保优势而被重点推广发展。电池包作为电动汽车的动力源，其性能直接影响电动汽车的安全性及寿命。尤其是充电控制过程也常常影响到电池包的安全性。现有的电动汽车充电控制系统包括电池包、电池管理系统(batterymanagement system,BMS)、充电机主控制板及充电机。电池包具有标称电压(即电池包在充满电时的电压)，随着电池包的放电过程，其实际电压会小于或等于标称电压。电池管理系统与电池包相连用于实时检测电池包的实际电压，电池管理系统存储有标称电压的值。充电机主控板与电池管理系统连接，电池管理系统根据标称电压设定充电机主控板的充电需求电压。充电机与充电机主控制板及电池包连接，以充电需求电压对电池包进行充电，同时电池管理电池包实时检测正在充电的电池包的电压，当检测到电池包达到标称电压时，电池管理系统断开充电机与电池包之间的充电连接电路，使得充电机停止为电池包充电，防止过充。然而，现有充电需求电压固定不变的，通常大于标称电压，如此，充电过程造成电能浪费。

另外，在电池管理系统出现故障，例如死机情况下，充电机仍会继续以较大的充电需求电压持续为电池包充电，造成电池包过充，导致发热过高而燃烧，影响安全发。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种安全的电动汽车充电控制系统及方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种电动汽车充电控制系统，包括电池包、电池管理系统、充电机主控制板及充电机；所述电池管理系统与所述电池包及所述充电机主控制板连接；所述电池管理系统通过高压检测正极线及高压检测负极连接至所述电池包的正极及负极，以实时检测电池包的实际电压；所述电池管理系统以一设定频率更新所检测到的实际电压的值，并且将每次更新的实际电压的值传送至充电机主控制板；所述充电机主控制板也以所述设定频率更新所述电池管理系统传送的实际电压的值；所述充电机与充电机主控制板及电池包连接，所述充电机主控制板根据每次更新的实际电压的值，为充电机设定实时需求充电电压，所述充电机以实时需求充电电压为电池包充电。

本发明还提供一种电动汽车充电控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、电池管理系统通过高压检测正极线及高压检测负极连接至所述电池包的正极及负极，以实时检测电池包的实际电压；

步骤2、所述电池管理系统以一设定频率更新所检测到的实际电压的值，并且将每次更新的实际电压的值传送至充电机主控制板；

步骤3、所述充电机主控制板也以所述设定频率更新所述电池管理系统传送的实际电压的值；

步骤4、所述充电机主控制板根据每次更新的实际电压的值，为充电机设定实时需求充电电压，所述充电机以实时需求充电电压为电池包充电。

相比于现有技术，本发明实时需求充电电压根据电池包的实际电压逐渐增加，不同于现有技术充电需求电压固定不变的，通常大于标称电压，而造成电能浪费，达到节能控制作用。

【附图说明】

图1为本发明电动汽车充电控制系统的原理框图。

图2为本发明电动汽车充电控制方法的流程框图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

如图1所示，本发明提供一种电动汽车充电控制系统100，包括电池包10、电池管理系统20、充电机主控制板30及充电机40。

所述电池包10由多个串并联在一起的单体电池组成。所述电池包10具有一标称电压，即电池包10在充满电时的电压，该标称电压是在对电池包10设计时设定的。充满电的电池包10随着放电过程，其实际电压会小于或等于标称电压(例如放电之初放电量为0时，电池包10的实际电压等于标称电压)。本实施方式中，电池包10的标称电压以600伏(V)为例，对本发明具体实施式进行说明。

所述电池管理系统20通过CAN总线(控制器局域网总线，Controller AreaNetwork)与电池包10连接用于实现与电池包10的通信与控制，例如电池包10内的设置有多温度感测元件，温度感测元件将各温度信息通过CAN总线传送至电池管理系统。再例如，电池包10内设置有开关电路，可以通过所述电池管理系统20来控制开关电路的导通或断开。且所述电池管理系统20内存储有标称电压的值。所述电池管理系统20还通过高压检测正极线21及高压检测负极22连接至所述电池包10的正极及负极，以此实时检测电池包10的实际电压。

所述充电机主控板30与电池管理系统20通过CAN总线连接实现通信。所述电池管理系统20以一设定频率更新所检测到的实际电压的值，并且将每次更新的实际电压的值传送至充电机主控制板30。且所述充电机主控制板30也以所述设定频率更新所述电池管理系统20传送的实际电压的值。本实施方式中，所述设定频率为500毫秒/次。

所述充电机40与充电机主控制板30及电池包连接，所述充电机主控制板30根据每次更新的实际电压的值，为充电机40设定实时需求充电电压，所述充电机40以实时需求充电电压为电池包充电。所述实时需求充电电压等于每次更新的实际电压的值加上一个微量电压。所述微量电压远远小于所述标称电压。本实施方式中，例如所述微量电压为10V，其远远小于所述标称电压600V。

在所述充电机40以所述实时需求充电电压为所述电池包10充电的同时，所述电池管理系统20实时检测正在充电的电池包10的实际电压，当检测到电池包的实际电压达到标称电压时，电池管理系统断开充电机与电池包之间的充电连接电路，使得充电机停止为电池包充电。

以下以一个具体实例来更进一步的说明本发明，在标称电压为600V电池包10放电一段时间后，其实际电压小于600V，例如300V。此时对电池包10进行充电，初始时电池管理系统20测到电池包10的实际电压为300V，并以将初始的实际电压300V发送至所述充电机主控制板30，所述主控制板30控制所述充电机40以初始的实际电压300V加上微量电压10V为实时需求充电电压，即初始时充电机40以实时需求充电电压为310V为电池包10充电。

当充电500毫秒(ms)后，电池管理系统20测到电池包的实际电压为310V，所述电池管理系统第一次更新的充电500ms后的实际电压为310V并将第一次更新的充电500ms后的实际电压为310V发送至所述充电机主控制板30。所述充电机主控制板30也第一次更新充电500ms后的实际电压为310V。所述主控制板30控制所述充电机40以充电500ms后的实际电压310V加上微量电压10V为实时需求充电电压，即充电500ms后充电机以实时需求电压为320V为电池包10充电。以此类推，当检测到电池包的实际电压达到标称电压时，电池管理系统断开充电机与电池包之间的充电连接电路，使得充电机停止为电池包充电。

本发明由于充电过程中，实时需求充电电压根据电池包的实际电压逐渐增加，不同于现有技术充电需求电压固定不变的，通常大于标称电压，而造成电能浪费。且由于微量电压远小于所述标称电压，在电池包实际电压充到标称电压时，实时需求充电电压仅仅略大于所述标称电压，进一步达到节能控制作用。

在充电过程中，如果所述电池管理系统发生故障，则充电机主控制板在设定频率更新的实际电压值一直保持为最后一次更新的实际电压。此时充电机主控制板仍控制所述充电机以最后次更新的实际电压加上微量电压作为实时需求充电电压电池包进行充电，直到电池管理系统恢复正常工作。例如，在电池包的实际电压充电达到接近标称电压时，例如595V时，所述电池管理系统发生故障，此时充电机主控制板仍控制所述充电机以最后次更新的实际电压595V加上微量电压10V，即实时需求充电电压为605V为电池包进行充电。同样，且由于微量电压远小于所述标称电压，可以控制所述实时需求充电电压为仅仅略大于标称电压，在所述电池管理系统发生故障时，不会现有技术中的较大的充电需求电压对电池包进行充电而影响电池包括安全发能。

如图2所示，本发明还提供一种电动汽车充电控制方法，包括以下步骤：

步骤1、电池管理系统通过高压检测正极线及高压检测负极连接至所述电池包的正极及负极，以实时检测电池包的实际电压；

其中，所述电池管理系统与所述电池包及所述充电机主控制板连接。

步骤2、所述电池管理系统以一设定频率更新所检测到的实际电压的值，并且将每次更新的实际电压的值传送至充电机主控制板；

步骤3、所述充电机主控制板也以所述设定频率更新所述电池管理系统传送的实际电压的值；

步骤4、所述充电机主控制板根据每次更新的实际电压的值，为充电机设定实时需求充电电压，所述充电机以实时需求充电电压为电池包充电。

其中，所述充电机与充电机主控制板及电池包连接。所述实时需求充电电压等于每次更新的实际电压的值加上一个微量电压，本实施方式中，所述微量电压为10伏。

以上所述的电动汽车充电控制方法，还包括以下步骤：

步骤5、所述电池包具有一标称电压，在所述充电机以所述实时需求充电电压为所述电池包充电的同时，所述电池管理系统实时检测正在充电的电池包的实际电压，当检测到电池包的实际电压达到标称电压时，电池管理系统断开充电机与电池包之间的充电连接电路，使得充电机停止为电池包充电。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (10)

1.一种电动汽车充电控制系统，包括电池包、电池管理系统、充电机主控制板及充电机，其特征在于：所述电池管理系统与所述电池包及所述充电机主控制板连接；所述电池管理系统通过高压检测正极线及高压检测负极连接至所述电池包的正极及负极，以实时检测电池包的实际电压；所述电池管理系统以一设定频率更新所检测到的实际电压的值，并且将每次更新的实际电压的值传送至充电机主控制板；所述充电机主控制板也以所述设定频率更新所述电池管理系统传送的实际电压的值；所述充电机与充电机主控制板及电池包连接，所述充电机主控制板根据每次更新的实际电压的值，为充电机设定实时需求充电电压，所述充电机以实时需求充电电压为电池包充电。

2.如权利要求1所述的电动汽车充电控制系统，其特征在于：所述实时需求充电电压等于每次更新的实际电压的值加上一个微量电压。

3.如权利要求1所述的电动汽车充电控制系统，其特征在于：所述电池包具有一标称电压，在所述充电机以所述实时需求充电电压为所述电池包充电的同时，所述电池管理系统实时检测正在充电的电池包的实际电压，当检测到电池包的实际电压达到标称电压时，电池管理系统断开充电机与电池包之间的充电连接电路，使得充电机停止为电池包充电。

4.如权利要求1所述的电动汽车充电控制系统，其特征在于：所述设定频率为500毫秒/次。

5.如权利要求2所述的电动汽车充电控制系统，其特征在于：所述微量电压为10伏。

6.如权利要求1所述的电动汽车充电控制系统，其特征在于：所述电池管理系统与所述电池包及所述充电机主控板通过CAN总线连接。

7.一种电动汽车充电控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、电池管理系统通过高压检测正极线及高压检测负极连接至所述电池包的正极及负极，以实时检测电池包的实际电压；

步骤2、所述电池管理系统以一设定频率更新所检测到的实际电压的值，并且将每次更新的实际电压的值传送至充电机主控制板；

步骤3、所述充电机主控制板也以所述设定频率更新所述电池管理系统传送的实际电压的值；

步骤4、所述充电机主控制板根据每次更新的实际电压的值，为充电机设定实时需求充电电压，所述充电机以实时需求充电电压为电池包充电。

8.如权利要求7所述的电动汽车充电控制方法，其特征在于：所述实时需求充电电压等于每次更新的实际电压的值加上一个微量电压。

9.如权利要求8所述的电动汽车充电控制方法，其特征在于：所述微量电压为10伏。

10.如权利要求7所述的电动汽车充电控制方法，其特征在于：还包括以下步骤：

步骤5、所述电池包具有一标称电压，在所述充电机以所述实时需求充电电压为所述电池包充电的同时，所述电池管理系统实时检测正在充电的电池包的实际电压，当检测到电池包的实际电压达到标称电压时，电池管理系统断开充电机与电池包之间的充电连接电路，使得充电机停止为电池包充电。