CN108494024B - 一种充电机暂停功率输出控制方法及充电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种充电机暂停功率输出控制方法及充电机，在接收到充电暂停指令后，实时检测充电机输出电压和输出电流，连续将输出电压调整为当前输出电压减去第一设定电压值；当检测到的输出电压不再变化或输出电流小于设定阈值时，停止调整并记录此时的电压作为暂停电压。本发明的方案实现了充电机的暂停功率输出功能，同时不再要求功率模块采用先关闭再启动的方式，并且能够更好地解决电流冲击问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种充电机暂停功率输出控制方法及充电机，属于插电式电动车辆充电领域。
背景技术
在GB/T 27930-2015《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》中，新增加了充电机暂停功率输出的功能。由于在暂停阶段中，车辆直流接触器K5、K6并未断开，如果功率模块采用先关闭再启动来解决暂停功率输出功能，将会导致电流反灌、防逆流二极管损坏以及冲击电流问题的产生。
目前国内市场上的带有暂停功率输出功能的充电机，有的采用将功率模块输出电压降低电池端电压方式，来实现暂停功率输出功能，但经过分析和测试，这种方式实现的充电机暂停功率输出并不彻底，有时线路上仍存在微弱电流；而且功率模块由暂停阶段，恢复正常运行阶段过程中，功率模块必须提高输出电压，由于在此过程无法再实现预启动方式，将会造成由于电压爬升速度较快，特别是在充电机输出电压越过电池端电压时，比较容易出现电流冲击问题。电流冲击比较大时，往往会影响充电机的正常使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种充电机暂停功率输出控制方法及充电机，用以解决现有充电机暂停功能中，暂停功率输出不彻底且会导致电流反灌、防逆流二极管损坏的问题，进一步解决了在恢复充电时会造成电流冲击的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
本发明的一种充电机暂停功率输出控制方法，包括如下方法方案：
方法方案一，包括如下步骤：
充电机接收到充电暂停指令后，实时检测充电机输出电压和输出电流，并且连续的逐步减少充电机的输出电压，直至充电线路上的电压不再变化或输出电流小于设定阈值，此时充电线路上的电压作为暂停电压。
本方案不必采用先关闭功率模块再开启的过程，而且还能够防止电流反灌、防逆流二极管损坏的问题，并且保证了暂停过程中，充电机无功率输出，达到暂停目的。
方法方案二，在方法方案一的基础上，使充电机输出电压逐步降低的方法为，将控制器下发的输出电压指令调整为当前输出电压减去第一设定电压值。
方法方案三，在方法方案一的基础上，在接收到恢复充电指令时，实时检测充电机输出电压和输出电流，从暂停电压开始连续的逐步提升充电机的输出电压，直到充电线路上的电压超过或等于暂停电压加上第二设定电压值，且输出电流大于设定阈值时，再按BMS下发的充电需求电压和需求电流调整充电机的输出电压和电流。
方法方案四，在方法方案三的基础上，使充电机输出电压逐步升高的方法为，在所述暂停电压基础上，按设定的电压速率提升充电机的输出电压。
本充电机暂停功率输出方法，在恢复阶段，缓慢提升充电机输出电压，在超过或等于暂停电压加上第二设定电压值，且输出电流大于设定阈值时，开始按BMS发送的需求充电电压和充电电流调整充电机的输出；为了防止在暂停恢复过程中，冲击电流的产生。
由暂停阶段恢复到正常充电阶段过程中，解决了电流冲击的问题，提升充电机的充电可靠性及充电质量。
方法方案五，在方法方案一的基础上，调整输出电压的同时还以充电机最小输出电流值调整输出电流。
方法方案六，在方法方案一的基础上，接收到充电暂停指令后，等待设定时间，当达到所述设定时间后仍能接收到充电暂停指令，则充电机确认执行充电暂停指令，以防止误报。
对接收暂停指令信号进行延时检测，确认连续接收到充电暂停指令，为了防止误报。
方法方案七，在方法方案二的基础上，所述第一设定电压值为3V(根据充电机性能，可选择其他值，本方法选择的第一设定电压值为3V)。
根据实验和测试，该电压值设为3V为最佳(根据充电机性能不同，该电压值可变)。
方法方案八，在方法方案三的基础上，接收到恢复充电指令后，等待设定时间，当达到所述设定时间后仍能接收到恢复充电指令，则充电机确认执行恢复充电指令，以防止误报。
对接收恢复指令信号进行延时检测，确认连续接收到充电暂停指令，为了防止误报。
方法方案九，在方法方案三的基础上，所述第二设定电压值为5V。
方法方案十，在方法方案六或方法方案八的基础上，所述设定时间为200ms。
方法方案十一，在方法方案四的基础上，所述电压速率为3V/S(本方法选择的电压速率为3V/S，在满足恢复时间的要求前提下，电压速率越慢，效果越好)。
本发明的一种充电机，包括如下充电机方案：
充电机方案一，包括处理器，所述处理器用于执行实现如方法方案一到方法方案十一任一条所述方法的指令。
本发明的充电机能够很好地解决由暂停阶段到恢复正常充电过程中的电流冲击问题，同时也不再要求充电模块采用先关闭再启动的方式来实现暂停功率输出功能。
附图说明
图1是充电暂停功率输出策略流程图；
图2是充电恢复功率输出策略流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
本发明的充电机采用的暂停、启动方法中，主要分为充电暂停功率输出策略和充电暂停恢复策略两部分。
如图1所示的一种充电暂停功率输出策略流程图，包括如下步骤：
1、充电机在正常运行过程中，控制器对充电模块下发的充电参数为电池管理系统(下称BMS)的需求电压和电流。当充电机接收到充电暂停请求指令后，并且充电暂停请求指令持续一段设定时间(比如200MS，为了防止误报)时，充电机开始执行暂停功率输出，并把执行暂停功率输出标识置为1，本方法采用BSMPauseChargeStartFlag＝1。
2、控制器此时应更改下发的充电电压和电流参数。当进入充电暂停功率输出阶段时，控制器对功率模块下发的充电电压参数更改为控制器实际采样到的充电机输出电压值减去电压设定值(该电压设定值根据测试以3V为宜)，充电电流参数改为功率模块最小输出电流，比如1A。
3、直到控制器实际采样到的充电机输出电压值不再变化或无电流输出时，停止更改下发的充电电压和电流参数，并保持输出电压和电流参数不变，并记录此时下发的充电电压并记为暂停电压，比如为fSysPaulVoltage＝aV。
如图2所示的一种充电暂停恢复功率输出策略流程图，包括如下步骤：
1、充电机工作在暂停模式下，并按暂定电压维持充电机输出电压；当充电机接收到恢复充电请求指令后，并且持续一段设定时间(比如200MS，为了防止误报)时，充电机进入恢复功率输出阶段，并记录相应的标志，比如BSMPauseChargeStartFlag＝2。
2、控制器开始以一定的电压速率(本方法中采取3V/S)逐步增加输出电压，并保持输出电流参数不变，比如1A。充电机从暂停电压(fSysPaulVoltage)开始，以一定的电压(比如3V/S)速率提升对充电机输出电压，当输出电压达到或超过暂停电压加上第二设定电压值时，且充电机有电流输出时为止，对暂停标志进行清零，比如BSMPauseChargeStartFlag＝0。
3、当充电机由功率暂停输出阶段进入正常充电阶段时，应按BMS发送的需求电压和电流调整充电机输出，开始对待充电池进行正常充电。
本发明的一种用于充电机充电暂停、恢复方法所采用的技术策略是：当充电机检测到需要进行暂停功率输出时，通过实时采样检测功率模块输出的电压和电流，并逐步降低输出电压，直到采样电压不再变化(即充电机输出电压低于或等于电池端电压)为止，获取此时电压作为暂停电压，确保此时充电机无电流输出；当检测到需要恢复功率输出时，充电机应从暂停电压开始，以一定的电压速率提升功率模块的电压输出，当检测有电流输出时，停止调整，并按实际需求电流和电压调整功率模块输出。
本发明的暂停控制策略能保证充电机的输出功率得到有效暂停，且无需采用先关闭再启动功率模块的方式来实现，同时确保在暂停阶段中，不会因充电机的输出电压过低，造成电流反灌以及对防逆流二极管的损坏。同时，本方法的暂停恢复策略能够在充电机输出电压越过电池端电压时，保证平缓提升充电机输出电压速度，有效抑制了冲击电流，在输出电压越过电池端电压后，再按BMS需求的输出电压和输出电流调整充电机的输出，有效提高了充电机的充电可靠性。
本发明的充电机充电暂停和恢复方案能够很好地解决由暂停到恢复正常充电过程中的电流冲击问题，同时也不再要求功率模块采用先关闭再启动的方式来实现暂停功率输出功能。
Claims (11)
1.一种充电机暂停功率输出控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
充电机接收到充电暂停指令后，实时检测充电机输出电压和输出电流，并且连续的逐步减少充电机的输出电压，直至充电线路上的电压不再变化或输出电流小于设定阈值，此时充电线路上的电压作为暂停电压；
在接收到恢复充电指令时，实时检测充电机输出电压和输出电流，从暂停电压开始连续的逐步提升充电机的输出电压，直到充电线路上的电压超过或等于暂停电压加上第二设定电压值，且输出电流大于设定阈值时，再按BMS下发的充电需求电压和需求电流调整充电机的输出电压和电流。
2.根据权利要求1所述的一种充电机暂停功率输出控制方法，其特征在于，使充电机输出电压逐步降低的方法为，将控制器下发的输出电压指令调整为当前输出电压逐步减去第一设定电压值。
3.根据权利要求1所述的一种充电机暂停功率输出控制方法，其特征在于，使输出电压逐步升高的方法为，在所述暂停电压的基础上，按设定的电压速率提升充电机的输出电压。
4.根据权利要求1所述的一种充电机暂停功率输出控制方法，其特征在于，调整输出电压的同时还以充电机最小输出电流值调整输出电流。
5.根据权利要求1所述的一种充电机暂停功率输出控制方法，其特征在于，接收到充电暂停指令后，等待设定时间，当达到所述设定时间后仍能接收到充电暂停指令，则充电机确认执行充电暂停指令，以防止误报。
6.根据权利要求2所述的一种充电机暂停功率输出控制方法，其特征在于，所述第一设定电压值为3V。
7.根据权利要求1所述的一种充电机暂停功率输出控制方法，其特征在于，接收到恢复充电指令后，等待设定时间，当达到所述设定时间后仍能接收到恢复充电指令，则充电机确认执行恢复充电指令，以防止误报。
8.根据权利要求1所述的一种充电机暂停功率输出控制方法，其特征在于，所述第二设定电压值为5V。
9.根据权利要求5或7所述的一种充电机暂停功率输出控制方法，其特征在于，所述设定时间为200ms。
10.根据权利要求3所述的一种充电机暂停功率输出控制方法，其特征在于，所述电压速率为3V/S。
11.一种充电机，其特征在于，包括处理器，所述处理器用于执行实现如权利要求1到10所述方法的指令。
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