CN108501751A - 一种动力电池充电管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动力电池充电管理方法及系统，方法包括车载充电机接入电网，识别出车载电池充电方式为车载充电机充电，同时唤醒电池管理系统监控程序；人机交互界面提醒用户输入充电目标参数；主控制器根据电池管理系统监控的允许充电参数、充电目标参数判断输出控制车载充电机的过程参数，车载充电机根据接收到的过程参数控制充电输出。本发明的优点在于：通过人机交互界面输入插座对应的充电插座的最大充电功率，通过车载电池最大充电功率、插座允许的最大充电功率等参数来调节充电的充电功率，可以根据不同的插座类型和输入的不同数据来动态调节车载充电机的充电功率，提高了充电安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种动力电池充电管理方法及系统。
背景技术
电池管理系统(battery management system)是电池使用的根本，是电池系统与用户之间的界面。由于锂离子电池的性能是很复杂的，电池的串并联使用问题、安全问题、寿命问题、状态参数估计以便进行用电规划问题，等等，必须要有可靠的电池管理系统来提高电池的可用度，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。随着技术的发展，逐步增加了一些其他的功能。
电动汽车和混合动力汽车，都是有电机参与驱动，电机都有电池系统储存电能并且供给电机驱动。现有技术给电动汽车的电池系统进行充电，有三种技术路线，直流充电桩、交流充电桩和车载充电机。由于基础设计的建设很多是在电动汽车推广之前的，导致很多停车场地和车库没有相应的充电桩设施，因此直流充电桩和交流充电桩的覆盖面积不足，车载充电器作为一种补充的充电方式，得到了应用。
现有技术中的车载充电机，通常是按照预定充电制式进行充电，这又导致一个问题，即车载充电机需要连接到电网，就需要通过一个插头插到电网的插座里，而现有电网的插座，很多是有最大功率限制的，过载可能会导致电网安全问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种动力电池充电管理方法及系统，可以根据输入的控制参数来调整车载充电机的工作功率，减少充电功率和插座不匹配产生的电网安全问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种动力电池充电管理方法，包括如下步骤：
车载充电机接入电网，识别出车载电池充电方式为车载充电机充电，同时唤醒电池管理系统监控程序；
人机交互界面提醒用户输入充电目标参数；
主控制器根据电池管理系统监控的允许充电参数、充电目标参数判断输出控制车载充电机的过程参数，车载充电机根据接收到的过程参数控制充电输出。
主控制器在充电过程中检测车载充电机实际的充电参数，判断与主控制器输出控制的过程参数是否匹配，在不匹配时，发出报警和或停止充电。
人机交互界面输入的充电目标参数包括可用充电时间、充电满电程度目标、功率限制。
电池管理系统检测的允许充电参数包括电池剩余电量SOC、允许充电功率SOP曲线。
主控制器根据充电人员在人机交互界面输入的约束条件参数在电池管理系统检测的允许充电参数中选取充电过程参数。
主控制单元采用电池管理系统的管理芯片实现。
一种动力电池充电管理系统，包括车载充电机、电池管理系统、主控制单元、人机交互单元，电网通过插座与车载充电机的插头连接，所述车载充电机通过直流母线与车载电池连接，所述主控制单元分别与电池管理系统、人机交互单元连接，所述主控制单元与车载充电机连接以控制车载充电机的充电功率。
本发明的优点在于：通过人机交互界面输入插座对应的充电插座的最大充电功率，通过车载电池最大充电功率、插座允许的最大充电功率等参数来调节充电的充电功率，可以根据不同的插座类型和输入的不同数据来动态调节车载充电机的充电功率，即可以防止高功率充电对电池的影响又能防止高功率充电对插座的影响，减少电动车充电时可能出现的故障，提高充电安全性、可靠性。可利用各种电网插座进行充电，极大地增大了电动汽车充电的方便程度。根据插座匹配的插头型号，来自动限定最大充电功率，保证了电网的安全。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明动力电池管理系统结构原理图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
一种动力电池充电管理方法，包括如下步骤：车载充电机接入电网，识别出车载电池充电方式为车载充电机充电，同时唤醒电池管理系统监控程序；
人机交互界面提醒用户输入充电目标参数；
主控制器根据电池管理系统监控的允许充电参数、充电目标参数判断输出控制车载充电机的过程参数，车载充电机根据接收到的过程参数控制充电输出。
主控制器在充电过程中检测车载充电机实际的充电参数，判断与主控制器输出控制的过程参数是否匹配，在不匹配时，发出报警和或停止充电。
人机交互界面输入的充电目标参数包括可用充电时间、充电满电程度目标、功率限制。
电池管理系统检测的允许充电参数包括电池剩余电量SOC、允许充电功率SOP曲线。
主控制器根据充电人员在人机交互界面输入的约束条件参数在电池管理系统检测的允许充电参数中选取充电过程参数。检测到的数据存储在存储器中，判断时通过获取相关数据，选取相应的参数。充电过程参数以满足输入的目标参数、车载电池允许充电参数，预先设定合适的控制MAP，以上述两种约束条件通过预先设置的充电控制MAP获取相应的充电过程控制参数，充电MAP电池的实验数据来标定。
一种动力电池充电管理系统，包括车载充电机、电池管理系统、主控制单元、人机交互单元，电网通过插座与车载充电机的插头连接，车载充电机通过直流母线与车载电池连接，主控制单元分别与电池管理系统、人机交互单元连接，主控制单元与车载充电机连接以控制车载充电机的充电功率。
主控制单元由电池管理系统中的控制单元来实现，人机交互单元用于获取用户输入的参数，电池管理系统用于获取电池允许的充电约束条件，然后根据约束条件选取合适的功率限定来实现对充电机的控制，实际上根据比较输入限定功率、充电允许功率即可选定充电过程参数中的功率，如当输入功率大于允许充电功率时，此时主控制单元设定的充电功率最大以电池允许充电功率来限制车载充电机，如允许充电功率大于输入限定功率时，此时主控制单元以输入限定功率为最大控制功率来限定车载充电机的输出功率。
按照国标GB 2099.7-2015家用和类似用途插头插座第2-7部分：延长线插座的特殊要求，插座有10A和16A两种插座，相应的车载充电机也配置两种插头。车载充电机通过插头和电网的插座连接，并通过直流母线与电池的正负极连接，电池管理系统和车载充电机之间通过CAN线进行通讯。车载充电器接入电网时，车载充电机识别插头类型，发出信号唤醒BMS充电管理程序，识别为车载充电器充电，和充电插座最大限制功率；10A插头最大为2.2千瓦，16A插头最大为3.5千瓦。
电池管理系统提示充电人员通过人机交互输入可用充电时间、充电满电程度目标、功率限制等数据，其中功率限制不超过该型号插座国标规定的功率。
电池管理系统检测电池剩余电量SOC，允许充电功率SOP曲线，选取一个最符合充电人员输入约束条件的充电过程参数。电池管理系统跟车载充电机通讯，将充电配置传递给车载充电机。车载充电机根据电池管理系统BMS发送的充电过程参数进行充电。电池管理系统检测充电过程参数，分析是否符合设定充电过程参数。如此直到到充电完成或者人为中断充电过程。车载充电器配备各种电网标准插头，在充电插座国标规定的功率范围内，电池管理系统智能的设定车载充电器的充电过程参数。极大地增大了电动汽车充电的方便程度。根据插座匹配的插头型号，输入限定参数等来自动限定最大充电功率，保证了电网的安全。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种动力电池充电管理方法，其特征在于：包括如下步骤：
车载充电机接入电网，识别出车载电池充电方式为车载充电机充电，同时唤醒电池管理系统监控程序；
人机交互界面提醒用户输入充电目标参数；
主控制器根据电池管理系统监控的允许充电参数、充电目标参数判断输出控制车载充电机的过程参数，车载充电机根据接收到的过程参数控制充电输出。
2.如权利要求1所述的一种动力电池充电管理方法，其特征在于：主控制器在充电过程中检测车载充电机实际的充电参数，判断与主控制器输出控制的过程参数是否匹配，在不匹配时，发出报警和或停止充电。
3.如权利要求1或2所述的一种动力电池充电管理方法，其特征在于：人机交互界面输入的充电目标参数包括可用充电时间、充电满电程度目标、功率限制。
4.如权利要求1或2所述的一种动力电池充电管理方法，其特征在于：电池管理系统检测的允许充电参数包括电池剩余电量SOC、允许充电功率SOP曲线。
5.如权利要求4所述的一种动力电池充电管理方法，其特征在于：主控制器根据充电人员在人机交互界面输入的约束条件参数在电池管理系统检测的允许充电参数中选取充电过程参数。
6.如权利要求1所述的一种动力电池充电管理方法，其特征在于：主控制单元采用电池管理系统的管理芯片实现。
7.一种动力电池充电管理系统，其特征在于：包括车载充电机、电池管理系统、主控制单元、人机交互单元，电网通过插座与车载充电机的插头连接，所述车载充电机通过直流母线与车载电池连接，所述主控制单元分别与电池管理系统、人机交互单元连接，所述主控制单元与车载充电机连接以控制车载充电机的充电功率。
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