CN109159685A - 一种充电控制系统、控制方法及电动汽车 - Google Patents

一种充电控制系统、控制方法及电动汽车 Download PDF

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苏伟
蒋荣勋
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Abstract

本发明的实施例提供了一种充电控制系统、控制方法及电动汽车，其中，充电控制系统包括：充电接口，与外接电源连接；充电装置，分别与充电接口和动力电池连接，通过充电接口将外接电源输入的电能输出至动力电池，其中充电装置具有：用于传输单相电的第一充电模式以及用于传输三相电的第二充电模式。本发明的实施例所提供的充电控制系统包括与外接电源连接的充电接口以及分别与充电接口和动力电池连接的充电装置，其中充电装置具有两种充电模式，使得无论选用单相电电源还是三相电电源，充电装置均能为动力电池进行充电，解决了当前电动汽车只能采用单相电电源进行充电的限制，扩大了电动汽车对充电电源的兼容性，进而提高了电动汽车的实用性。

Description

一种充电控制系统、控制方法及电动汽车
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，特别涉及一种充电控制系统、控制方法及电动汽车。
背景技术
随着电动汽车技术的发展，电动汽车逐渐进入人们的生活，电动汽车的充电问题一直是人们关注的主要问题之一。目前，电动汽车上的车载充电机只能进行单相充电，使得电动汽车只能选择提供单相电的充电桩或其他单相电源进行充电，充电方式单一且充电速度较慢，使得电动汽车的实用性较低，不利于电动汽车的推广。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种充电控制系统、控制方法及电动汽车，用以解决当前电动汽车充电时由于车载充电系统的限制只能选择单相充电，使电动汽车的实用性较低的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种充电控制系统，包括：
充电接口，与外接电源连接；
充电装置，分别与充电接口和动力电池连接，通过充电接口将外接电源输入的电能输出至动力电池，其中充电装置具有：用于传输单相电的第一充电模式以及用于传输三相电的第二充电模式。
具体地，如上所述的充电控制系统，还包括：整车控制装置；
整车控制装置分别与充电接口以及充电装置连接；
充电接口通过充电枪与外接电源连接；
其中，整车控制装置通过充电接口接收充电枪发送的连接确认信号以及充电控制引导信号；并根据连接确认信号以及充电控制引导信号确定外接电源的电源类型，并发送与电源类型相对应的充电模式切换信号至充电装置；
充电装置根据充电模式切换信号切换至第一充电模式或者切换至第二充电模式。
具体地，如上所述的充电控制系统，充电装置包括：控制器以及工作电路；
其中，控制器分别与整车控制装置以及工作电路连接；
控制器接收整车控制装置发送的充电模式切换信号，并根据充电模式切换信号控制工作电路切换至第一充电模式或者切换至第二充电模式。
优选地，如上所述的充电控制系统，外接电源的电源类型为单相电时，与单相电相对应的充电模式切换信号为第一切换信号；
控制器包括：第一切换模块，用于根据第一切换信号控制工作电路切换到第一充电模式。
优选地，如上所述的充电控制系统，外接电源的电源类型为三相电时，与三相电相对应的充电模式切换信号为第二切换信号；
控制器包括：第二切换模块，用于根据第二切换信号控制工作电路切换到第二充电模式。
具体地，如上所述的充电控制系统，工作电路包括：串联连接的整流电路、选择电路和输出电路，其中，外接电源输入的电能依次通过充电接口、整流电路、选择电路以及输出电路输出至动力电池；
其中，输出电路包括：第一子输出电路以及第二子输出电路；
工作电路处于第一充电模式时，选择电路接通第一子输出电路；
工作电路处于第二充电模式时，选择电路接通第一子输出电路以及第二子输出电路。
进一步的，如上所述的充电控制系统，控制器分别与整流电路、选择电路以及输出电路连接，用于检测流经整流电路的第一电压和第一电流、流经选择电路的第二电压和第二电流以及流经输出电路的第三电压和第三电流，并根据第一电压、第一电流、第二电压、第二电流、第三电压以及第三电流对整流电路以及输出电路进行驱动。
本发明的另一优选实施例还提供一种充电控制方法，应用于如上所述的充电控制系统，包括：
整车控制装置根据接收到的充电枪输入的连接确认信号以及充电控制引导信号，判断外接电源的电源类型；
整车控制装置根据电源类型发送与电源类型相对应的充电模式切换信号至充电装置，使得充电装置根据充电模式切换信号切换至第一充电模式或第二充电模式将外接电源输入的电能输出至动力电池。
具体地，如上所述的充电控制方法，若电源类型为单相电，则整车控制装置发送第一切换信号至充电装置，使得充电装置根据第一切换信号切换至第一充电模式；
若电源类型为三相电，则整车控制装置发送第二切换信号至充电装置，使得充电装置根据第二切换信号切换至第二充电模式。
本发明的又一优选实施例中还提供了一种电动汽车，包括：如上所述的充电控制系统。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种充电控制系统、控制方法及电动汽车，至少具有以下有益效果：
在本发明的实施例中，充电控制系统包括与外接电源连接的充电接口以及分别与充电接口和动力电池连接的充电装置，其中充电装置具有两种充电模式，即用于传输单相电的第一充电模式以及用于传输三相电的第二充电模式，使得电动汽车在进行充电时，若选用单相电电源，则利用充电装置的第一充电模式为动力电池充电；若选用三相电电源，则利用充电装置的第二充电模式为动力电池进行充电，使得无论选用单相电电源还是三相电电源，充电装置均能为电动汽车的动力电池进行充电，有效的解决了当前电动汽车充电时只能采用单相电电源进行充电的限制，扩大了电动汽车充电时对充电电源的兼容性，进而提高了电动汽车的实用性。
附图说明
图1为本发明的充电控制系统的结构示意图；
图2为本发明的充电控制系统的局部结构示意图；
图3为本发明的充电控制系统控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。
参见图1，本发明的一优选实施例提供了一种充电控制系统，包括：
充电接口2，与外接电源1连接；
充电装置3，分别与充电接口2和动力电池4连接，通过充电接口2将外接电源1输入的电能输出至动力电池4，其中充电装置3具有：用于传输单相电的第一充电模式以及用于传输三相电的第二充电模式。
在本发明的实施例中，充电控制系统包括与外接电源1连接的充电接口2以及分别与充电接口2和动力电池4连接的充电装置3，其中充电装置3具有两种充电模式，即用于传输单相电的第一充电模式以及用于传输三相电的第二充电模式，使得电动汽车在进行充电时，若选用单相电电源，则利用充电装置3的第一充电模式为动力电池4充电；若选用三相电电源，则利用充电装置3的第二充电模式为动力电池4进行充电，使得无论选用单相电电源还是三相电电源，充电装置3均能为电动汽车的动力电池4进行充电，有效的解决了当前电动汽车充电时只能采用单相电电源进行充电的限制，扩大了电动汽车充电时对充电电源的兼容性，进而提高了电动汽车的实用性。
参见图1，具体地，如上所述的充电控制系统，还包括：整车控制装置5；
整车控制装置5分别与充电接口2以及充电装置3连接；
充电接口2通过充电枪与外接电源1连接；
其中，整车控制装置5通过充电接口2接收充电枪发送的连接确认信号以及充电控制引导信号；并根据连接确认信号以及充电控制引导信号确定外接电源1的电源类型，并发送与电源类型相对应的充电模式切换信号至充电装置3；
充电装置3根据充电模式切换信号切换至第一充电模式或者切换至第二充电模式。
在本发明的实施例中，如上所述的充电控制系统还包括整车控制装置5，当电动汽车进行充电时，外接电源1的充电枪插入充电接口2中，整车控制装置5通过与充电接口2的连接，接收充电枪发送的连接确认信号以及充电控制引导信号，根据连接确认信号以及充电控制引导信号确定外接电源1的电源类型为单相电电源或三相电电源，并根据外接电源1的电源类型发送与电源类型相对应的充电模式切换信号至充电装置3，用于控制装置进行充电模式的切换。其中，充电装置3根据充电模式切换信号切换至第一充电模式或者切换至第二充电模式。在本发明的实施例中，通过整车控制装置5的控制，实现了从判断外接电源1类型到控制充电控制装置切换充电模式的自动化运行，使电动汽车通过切换充电模式使用不同电源类型的外接电源1，有利于提高电动汽车充电系统的兼容性，进而提高电动汽车的实用性。
参见图1或图2，具体地，如上所述的充电控制系统，充电装置3包括：控制器301以及工作电路302；
其中，控制器301分别与整车控制装置5以及工作电路302连接；
控制器301接收整车控制装置5发送的充电模式切换信号，并根据充电模式切换信号控制工作电路302切换至第一充电模式或者切换至第二充电模式。
在本发明的实施例中，充电装置3包括：控制器301以及工作电路302，其中，控制器301用于接收整车控制装置5发送的充电模式切换信号，并根据充电模式切换信号对工作电路302中的部分电控元件例如：控制开关进行控制，进而控制工作电路302切换至第一充电模式或者切换至第二充电模式，实现充电装置3利用不同电源类型的外接电源1为电动汽车的动力电池4进行充电，有利于提高电动汽车充电系统的兼容性，进而提高电动汽车的实用性。
优选地，如上所述的充电控制系统，外接电源1的电源类型为单相电时，与单相电相对应的充电模式切换信号为第一切换信号；
控制器301包括：第一切换模块，用于根据第一切换信号控制工作电路302切换到第一充电模式。
在本发明的实施例中，当控制器301接收到整车控制装置5发送的第一切换信号即与单相电相对应的充电模式切换信号时，控制器301中的第一切换模块根据第一切换信号通过控制工作电路302中的部分电控元件例如：控制开关，控制工作电路302切换至用于传输单相电第一充电模式。
优选地，如上所述的充电控制系统，外接电源1的电源类型为三相电时，与三相电相对应的充电模式切换信号为第二切换信号；
控制器301包括：第二切换模块，用于根据第二切换信号控制工作电路302切换到第二充电模式。
在本发明的实施例中，当控制器301接收到整车控制装置5发送的第二切换信号即与三相电相对应的充电模式切换信号时，控制器301中的第二切换模块根据第二切换信号通过控制工作电路302中的部分电控元件例如：控制开关，控制工作电路302切换至用于传输三相电第二充电模式。
参见图1或图2，具体地，如上所述的充电控制系统，工作电路302包括：串联连接的整流电路3021、选择电路3022和输出电路3023，其中，外接电源1输入的电能依次通过充电接口2、整流电路3021、选择电路3022以及输出电路3023输出至动力电池4；
其中，输出电路3023包括：第一子输出电路以及第二子输出电路；
工作电路302处于第一充电模式时，选择电路3022接通第一子输出电路；
工作电路302处于第二充电模式时，选择电路3022接通第一子输出电路以及第二子输出电路。
在本发明的实施例中，工作电路302包括串联连接的整流电路3021、选择电路3022和输出电路3023，其中，当外接电源1为单相电电源时，整流电路3021与充电接口2连接，用于将充电接口2输入的单相交流电整流为第一直流电，选择电路3022一端接收整流电路3021输入的第一直流电，另一端根据第一切换信号与输出电路3023中的第一子输出电路接通，输出第一直流电至动力电池4，实现电动汽车的单相充电；当外接电源1为三相电电源时，整流电路3021与充电接口2连接，用于将充电接口2输入的三相交流电整流为第二直流电，选择电路3022一端接收整流电路3021输入的第二直流电，另一端根据第二切换信号与输出电路3023中的第一子输出电路以及第二子输出电路接通，输出第二直流电至动力电池4，实现电动汽车的三相充电。
参见图1或图2，进一步的，如上所述的充电控制系统，控制器301分别与整流电路3021、选择电路3022以及输出电路3023连接，用于检测流经整流电路3021的第一电压和第一电流、流经选择电路3022的第二电压和第二电流以及流经输出电路3023的第三电压和第三电流，并根据第一电压、第一电流、第二电压、第二电流、第三电压以及第三电流对整流电路3021以及输出电路3023进行驱动。
在本发明的实施例中，控制器301分别与整流电路3021、选择电路3022以及输出电路3023连接，对流经整流电路3021、选择电路3022以及输出电路3023的电压和电流进行检测，并根据预设控制算法对工作电路302中的电控元件例如：控制开关和/或功率器件进行导通或关断的驱动，进而将交流电整流为直流电，将直流电调节至符合动力电池4充电标准。从而实现将单相电电源或三相电电源输入的交流电输出至动力电池4，实现电动汽车的充电。
参见图1至图3，本发明的另一优选实施例还提供一种充电控制方法，应用于如上所述的充电控制系统，包括：
整车控制装置5根据接收到的充电枪输入的连接确认信号以及充电控制引导信号，判断外接电源1的电源类型；
整车控制装置5根据电源类型发送与电源类型相对应的充电模式切换信号至充电装置3，使得充电装置3根据充电模式切换信号切换至第一充电模式或第二充电模式将外接电源1输入的电能输出至动力电池4。
具体地，如上所述的充电控制方法，若电源类型为单相电，则整车控制装置5发送第一切换信号至充电装置3，使得充电装置3根据第一切换信号切换至第一充电模式；
若电源类型为三相电，则整车控制装置5发送第二切换信号至充电装置3，使得充电装置3根据第二切换信号切换至第二充电模式。
在本发明的实施例所提供的充电控制方法中，整车控制装置5从充电接口2处接收充电枪输入的连接确认信号以及充电控制引导信号，进而对外接电源1的电源类型进行判断，同时会对充电装置3的状态进行检测，当充电装置3处于正常状态时，整车控制装置5会根据判断得到的电源类型，发送与电源类型相对应的充电模式切换信号至充电装置3，使得充电装置3根据充电模式切换信号切换至与外界电源的电源类型相对应第一充电模式或第二充电模式，将外接电源1输入的电能输出至动力电池4，进而实现电动汽车的单相充电或三相充电。其中，若电源类型为单相电，则充电装置3根据整车控制装置5发送的第一切换信号切换至第一充电模式；若电源类型为三相电，则充电装置3根据整车控制装置5发送的第二切换信号切换至第二充电模式。在此过程中，电动汽车能进行单相充电或三相充电，提高了电动汽车充电系统的兼容性，进而提高了电动汽车的实用性。
本发明的又一优选实施例中还提供了一种电动汽车，包括：如上所述的充电控制系统。
在本发明的实施例中还提供了一种电动汽车，包括如上所述的充电控制系统，使得电动汽车在充电时，可选用单相电电源进行充电也可选用三相电电源进行充电，在保证电动汽车能获得电能补充的前提下，提高了电动汽车充电系统的兼容性，进而提高了电动汽车的实用性。
优选地，在本发明的实例中，本领域的技术人员根据本申请的内容进行适应性修改和/或增加例如：两相充电功能等均属于本发明的保护范围。
此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种充电控制系统，其特征在于，包括：
充电接口(2)，与外接电源(1)连接；
充电装置(3)，分别与所述充电接口(2)和动力电池(4)连接，通过所述充电接口(2)将所述外接电源(1)输入的电能输出至所述动力电池(4)，其中所述充电装置(3)具有：用于传输单相电的第一充电模式以及用于传输三相电的第二充电模式。
2.根据权利要求1所述的充电控制系统，其特征在于，还包括：整车控制装置(5)；
所述整车控制装置(5)分别与所述充电接口(2)以及所述充电装置(3)连接；
所述充电接口(2)通过充电枪与所述外接电源(1)连接；
其中，所述整车控制装置(5)通过所述充电接口(2)接收所述充电枪发送的连接确认信号以及充电控制引导信号；并根据所述连接确认信号以及所述充电控制引导信号确定所述外接电源(1)的电源类型，并发送与所述电源类型相对应的充电模式切换信号至所述充电装置(3)；
所述充电装置(3)根据所述充电模式切换信号切换至所述第一充电模式或者切换至所述第二充电模式。
3.根据权利要求2所述的充电控制系统，其特征在于，所述充电装置(3)包括：控制器(301)以及工作电路(302)；
其中，所述控制器(301)分别与所述整车控制装置(5)以及所述工作电路(302)连接；
所述控制器(301)接收所述整车控制装置(5)发送的所述充电模式切换信号，并根据所述充电模式切换信号控制所述工作电路(302)切换至所述第一充电模式或者切换至所述第二充电模式。
4.根据权利要求3所述的充电控制系统，其特征在于，所述外接电源(1)的电源类型为单相电时，与所述单相电相对应的充电模式切换信号为第一切换信号；
所述控制器(301)包括：第一切换模块，用于根据所述第一切换信号控制所述工作电路(302)切换到所述第一充电模式。
5.根据权利要求3所述的充电控制系统，其特征在于，所述外接电源(1)的电源类型为三相电时，与所述三相电相对应的充电模式切换信号为第二切换信号；
所述控制器(301)包括：第二切换模块，用于根据所述第二切换信号控制所述工作电路(302)切换到所述第二充电模式。
6.根据权利要求4或5所述的充电控制系统，其特征在于，所述工作电路(302)包括：串联连接的整流电路(3021)、选择电路(3022)和输出电路(3023)，其中，所述外接电源(1)输入的电能依次通过所述充电接口(2)、所述整流电路(3021)、所述选择电路(3022)以及所述输出电路(3023)输出至所述动力电池(4)；
其中，所述输出电路(3023)包括：第一子输出电路以及第二子输出电路；
所述工作电路(302)处于第一充电模式时，所述选择电路(3022)接通所述第一子输出电路；
所述工作电路(302)处于第二充电模式时，所述选择电路(3022)接通所述第一子输出电路以及所述第二子输出电路。
7.根据权利要求6所述的充电控制系统，其特征在于，所述控制器(301)分别与所述整流电路(3021)、所述选择电路(3022)以及所述输出电路(3023)连接，用于检测流经所述整流电路(3021)的第一电压和第一电流、流经所述选择电路(3022)的第二电压和第二电流以及流经所述输出电路(3023)的第三电压和第三电流，并根据所述第一电压、所述第一电流、所述第二电压、所述第二电流、所述第三电压以及所述第三电流对所述整流电路(3021)以及所述输出电路(3023)进行驱动。
8.一种充电控制方法，应用于如权利要求1至7任一项所述的充电控制系统，其特征在于，包括：
整车控制装置(5)根据接收到的充电枪输入的连接确认信号以及充电控制引导信号，判断外接电源(1)的电源类型；
所述整车控制装置(5)根据所述电源类型发送与所述电源类型相对应的充电模式切换信号至所述充电装置(3)，使得所述充电装置(3)根据所述充电模式切换信号切换至第一充电模式或第二充电模式将外接电源(1)输入的电能输出至动力电池(4)。
9.根据权利要求8所述的充电控制方法，其特征在于，若所述电源类型为单相电，则所述整车控制装置(5)发送第一切换信号至所述充电装置(3)，使得所述充电装置(3)根据所述第一切换信号切换至所述第一充电模式；
若所述电源类型为三相电，则所述整车控制装置(5)发送第二切换信号至所述充电装置(3)，使得所述充电装置(3)根据所述第二切换信号切换至所述第二充电模式。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括：如权利要求1至7任一项所述的充电控制系统。
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