CN109572456A - 一种电动汽车充电系统及其充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车充电系统及其充电方法，包括N个并联设置的充电机，所述充电机的输入端分别连接到对应的充电设备上，输出端分别连接到充电管理装置的输入端，所述充电管理装置的输出端与电动车辆的电池系统连接，采用N个并联设置的充电机给电动车辆的电池系统进行充电，其输出功率能够达到N的倍数，可以有效提高充电效果，减少充电时间。本发明结构简单，制造成本低，使用方便快捷，其可实现各种只配有直流充电接口的电动车辆在家用单插座上进行充电，充电方便灵活，便捷性高，并且其可根据实际需求灵活增减充电功率，能够实现灵活扩展或缩减，方便更好地在各情况下使用，实用性强，推广性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车充电系统及其充电方法，属于新能源汽车充电设备技术领域。
背景技术
近年来，即节能又环保的新能源汽车越来越获得各个汽车制造厂的青睐。而新能源汽车充电时间长，充电基础设施不完善，成为了各厂家急需解决的问题。特别是对于电量比较高的商用车，如大电量的纯电动专用车、客车等，由于交流充电时间长，且增加的交流充电系统使整车成本增高，因此为了降低整车成本，缩短充电时间，大部分都取消了交流充电功能而只做直流充电。
但是直流充电配置也带来以一些问题：
1、车辆在没有直流充电桩的情况下就无法进行充电，直流充电桩未普及的情况，不易找到直流桩补电；
2、虽然有便携式移动充电机，但功率一般是固定且最小功率为7kW，而家用单插座口最大允许电流为16A，故不适用家用补电使用，因此无法使用常规家用16A插座且无法灵活扩展或缩减，不能更好地在各情况下使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供本一种电动汽车充电系统及其充电方法，可实现只配有直流充电的车辆在家电补充电源的功能，并可根据实际需求灵活增减充电功率，可以克服现有技术的不足。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种电动汽车充电系统，包括多个并联设置的充电机，所述充电机的输入端分别连接到对应的充电设备上，输出端分别连接到充电管理装置的输入端，所述充电管理装置的输出端与电动车辆的电池系统连接，所述充电管理装置用于对各个并联的充电机的电流进行协调整合后，给电池系统充电。
前述充电设备为220V（16A）交流插座。
前述充电机为N（N为≥1的整数）个以上功率值相同或不同配置的小功率充电机。
前述充电管理装置的输出端设有直流充电枪，电动车辆上设有与之匹配的直流充电座，所述直流充电枪插接在直流充电座给电池系统充电。
一种基于前述的电动汽车充电系统的充电方法，其包括以下步骤：
s1、将所述电动汽车充电系统的各充电机输入端分别插入对应的充电设备，高压回路构建完成；
s2、所述各充电机、充电管理装置和车辆端控制器依次被唤醒进行自检，所述各充电机与充电管理装置、充电管理装置与电动车辆电池系统的电池管理系统BMS之间进行通讯，交互信息；
s3、自检完成后，所述充电管理装置根据电池管理系统BMS请求判断是否可以供电；
s4、如果可以供电，所述充电管理装置发送信息给各充电机，分别控制各充电机的输出电流，给电动车辆电池系统进行充电；
如果不可以供电，断开高压回路，车辆端走下电流程；
s5、充电管理装置发送信息停止充电，断开高压回路，车辆端走下电流程。
前述步骤s2中，首先各充电机被唤醒自检，并对应发送CAN1、CAN2、...、CANn报文信息；其次充电管理装置被唤醒自检，并根据对应的CAN ID与各充电机进行通讯，交互信息；最后车辆端控制器被唤醒自检，其电池管理系统BMS与充电管理装置进行通讯，交互信息。
前述步骤s4中，所述充电管理装置根据电池系统的需求功率与各充电机最大功率之和而得到最小的实际输出功率，并且根据所述的最小实际输出功率来确定各充电机的输出功率，进而控制各充电机的输出电流。
前述步骤s4中，各充电机的输出功率按各充电机的最大功率比例进行平均分配。
前述步骤s5中，所述电动车辆电池系统充电完成；所述电动汽车充电系统出现严重故障；所述充电管理装置中途接收到中止充电请求，充电管理装置发送信息停止充电机输出电压电流后，断开高压回路，车辆端走下电流程。
与现有技术比较，本发明公开了一种电动汽车充电系统，其包括多个并联设置的充电机，所述充电机的输入端分别连接到对应的充电设备上，输出端分别连接到充电管理装置的输入端，所述充电管理装置的输出端与电动车辆的电池系统连接，通过充电管理装置对各个并联的充电机的电流进行协调整合后，给电池系统充电，充电时，整个系统低压交互完成后，220V交流电源通过充电机转换为直流电输出到充电管理装置，再通过充电管理装置给电动车辆的电池系统进行充电， N个并联设置的充电机的输出功率能够达到N的倍数，可以有效提高充电效率；本发明还公开了所述电动汽车充电系统的充电方法，所述各充电机与充电管理装置、充电管理装置与电动车辆的电池系统之间通过不同的CAN ID来实现通讯、交互信息，所述充电管理装置根据电池系统的需求功率与各充电机的最大功率之和来确定最小的实际输出功率，并且根据实际输出功率值来确定各充电机的输出功率，进而控制各充电机的输出电流，使各充电机按确定的输出电流给电动车辆的电池系统进行充电；并且当充电管理装置充电完成、故障或中途中止信息时，车辆端走下电流程。
本发明结构简单，制造成本低，使用方便快捷，其采用N个并联设置的充电机给电动车辆的电池系统进行充电，具有以下优点：
（1）所述充电机可以直接插接在各种交流充电设备上进行充电，适用范围广，尤其是可实现在家电补充电源的功能，充电方便灵活，便捷性高。
（2）所述充电机采用N个并联设置，给电动车辆进行充电时，其功率能够达到N的倍数，有效缩短了电动车辆的充电时间，尤其适用于大电量的纯电动专用车、客车上使用；并且，其可根据实际需求灵活增减充电功率，能够实现灵活扩展或缩减，方便更好地在各情况下使用。
（3）各种配有直流充电的电动车辆既可以实现在直流充电桩进行充电，也可以家用单插座上进行充电，使得直流充电的电动车辆得以普及，大大降低了电动车辆整车成本，实用性强，推广性高。
附图说明
图1本发明的结构示意图。
图2是本发明的工作原理如图。
图3是本设计发明的系统流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：
如图1和图2所示，一种电动汽车充电系统及其充电方法，包括N（N为≥1的整数）个以上并联设置的充电机1，它们均通过充电管理装置2与电动车辆的电池系统3连接，所述充电机1为可以直接连接在220V（16A）交流插座上的小功率充电机，各充电机的功率值可以根据实际使用需要进行配置，可以为功率值相同或不同的多个设置；所述充电管理装置2用于将各个并联的充电机1的电流进行协调整合后给电池系统3充电，即所述充电管理装置2可以根据电池系统3的需求功率与多个并联的充电机1最大功率之和而得到最小的实际输出功率，并且根据所述的最小实际输出功率来确定各充电机1的输出功率，其中，各充电机1的输出功率按各充电机1允许的最大功率比例进行平均分配，进而控制各充电机1的输出电流，使各充电机1按照此平均分配值输出到电动车辆的电池系统3。
以三个并联设置的功率值为3.3kW的充电机1为实施例，连接时，所述充电机1的输入端分别连接到对应的交流充电桩或220V（16A）交流插座上，输出端分别连接到充电管理装置2的输入端，所述充电管理装置2的输出端设有直流充电枪，在电动车辆上设有与其电池系统3连接的直流充电座，所述直流充电枪连接到需要充电的电动车辆直流充电座上，给其电池系统3进行充电，三个并联设置的充电机1的功率能够达到三倍3.3kW，其能量达到充电管理装置2处后，通过充电管理装置2协调整合后到处给电动车辆的电池系统3充电，可以有效提高充电效率；具体地，三个3.3kW的充电机1的输入接口分别接入对应的三个220V（16A）交流插座后整个系统低压交互完成后，220V交流电源通过所述的各充电机1转换为直流电输出到充电管理装置2，再通过充电管理装置2给电动车辆动力的电池系统3进行充电，功率达到3倍3.3kW，即9.9kW的功率。
如图3所示，基于上述电动汽车充电系统的充电方法，其具体步骤如下：
1）N个所述的充电机1输入端分别插入对应的交流充电桩或220V（16A）交流插座，充电机1被唤醒进行自检，并对应发送CAN1、CAN2、...、CANn报文信息；
2）1到N个充电机1的输出端分别插入充电管理装置2的C1、C2、...、Cn接口，所述C1、C2、...、Cn具有不同的防错键位，保证各个充电机1的输出端与充电管理装置2的各接口一一对应设置，所述充电管理装置2被唤醒，进行自检，并根据一一对应的CAN ID与各充电机1进行通讯，交互信息；
3）所述充电管理装置2上的直流充电枪插入电动车辆的直流充电座时，车辆端控制器被唤醒，并进行自检，所述电动车辆电池系统3的电池管理系统BMS与充电管理装置2进行通讯，交互信息；
4）自检完成后，电池管理系统BMS控制K1&K2闭合，充电管理装置控制Kn1、Kn2、Kn3闭合；
5）电池管理系统确认BMS请求充电，充电管理装置2判定为不可以供电时，断开高压回路，车辆端走下电流程；
5）电池管理系统确认BMS请求充电而充电管理装置2判定可以供电时，充电管理装置控制K3&K4闭合；
6）所述充电管理装置2发送信息给各充电机1，分别控制各充电机1的输出电流；
7）当充电完成或者充电过程出现严重故障时，充电管理装置2发送信息停止充电机1输出电压电流后，断开K3、K4、Kn1、Kn2、Kn3，BMS控制K1、K2断开后，断开高压回路，车辆端走下电流程；
8）若中途想中止充电，需要按下充电管理装置2上的停止按键，充电管理装置2发送信息停止充电机1输出电压电流后，断开K3、K4、Kn1、Kn2、Kn3，BMS控制K1、K2断开后，断开高压回路，车辆端走下电流程。
Claims (9)
1.一种电动汽车充电系统，其特征在于：包括多个并联设置的充电机（1），所述充电机（1）的输入端分别连接到对应的充电设备上，输出端分别连接到充电管理装置（2）的输入端，所述充电管理装置（2）的输出端与电动车辆的电池系统（3）连接，所述充电管理装置（2）用于对各个并联的充电机的电流进行协调整合后，给电池系统（3）充电。
2.根据权利要求1所述的电动汽车充电系统及其充电方法，其特征在于：所述充电设备为220V（16A）交流插座。
3.根据权利要求1所述的电动汽车充电系统及其充电方法，其特征在于：所述充电机（1）为N（N为≥1的整数）个以上功率值相同或不同配置的小功率充电机。
4.根据权利要求1所述的电动汽车充电系统，其特征在于：所述充电管理装置（2）的输出端设有直流充电枪，电动车辆上设有与之匹配的直流充电座，所述直流充电枪插接在直流充电座给电池系统（3）充电。
5.根据权利要求1~4任一所述的电动汽车充电系统的充电方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1、将所述电动汽车充电系统的各充电机（1）输入端分别插入对应的充电设备，高压回路构建完成；
s2、所述各充电机（1）、充电管理装置（2）和车辆端控制器依次被唤醒进行自检，所述各充电机（1）与充电管理装置（2）、充电管理装置（2）与电动车辆电池系统（3）的电池管理系统BMS之间进行通讯，交互信息；
s3、自检完成后，所述充电管理装置（2）根据电池管理系统BMS请求判断是否可以供电；
s4、如果可以供电，所述充电管理装置（2）发送信息给各充电机（1），分别控制各充电机（1）的输出电流，给电动车辆电池系统（3）进行充电；
s5、充电管理装置（2）发送信息停止充电，断开高压回路，车辆端走下电流程。
6.根据权利要求5所述的充电方法，其特征在于：步骤s2中，首先各充电机（1）被唤醒自检，并对应发送CAN1、CAN2、...、CANn报文信息；其次充电管理装置（2）被唤醒自检，并根据对应的CAN ID与各充电机（1）进行通讯，交互信息；最后车辆端控制器被唤醒自检，其电池管理系统BMS与充电管理装置（2）进行通讯，交互信息。
7.根据权利要求5所述的充电方法，其特征在于：步骤s4中，所述充电管理装置（2）根据电池系统（3）的需求功率与各充电机（1）最大功率之和而得到最小的实际输出功率，并且根据所述的最小实际输出功率来确定各充电机（1）的输出功率，进而控制各充电机（1）的输出电流。
8.根据权利要求7所述的充电方法，其特征在于：各充电机（1）的输出功率按各充电机（1）的最大功率比例进行平均分配。
9.根据权利要求5所述的充电方法，其特征在于：步骤s5中，
所述电动车辆电池系统（3）充电完成；
所述电动汽车充电系统出现严重故障；
所述充电管理装置（2）中途接收到中止充电请求；
充电管理装置（2）发送信息停止充电机（1）输出电压电流后，断开高压回路，车辆端走下电流程。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190405 |