CN109591654A - 三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法及系统，通过电动交通工具上的智能中心控制单元激活能量拾取装置上的充电控制单元，并向该充电控制单元发送充电模式选择指令，充电控制单元根据接收到的充电模式选择指令控制电动交通工具进入对应的充电模式，基于与该充电模式对应的充电流程为电动交通工具充电，从而使电动交通工具可以实现不同充电模式的切换，通过本发明提供的方案，可以在电动交通工具上融合多种充电模式，可以使电动交通工具既能动态充电增强续航能力，又能静态充电存储能量，更加符合电动交通工具未来发展的需求。

Description

三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法及系统

技术领域

本发明涉及充电技术领域，更具体地说，涉及一种三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法及系统。

背景技术

三合一电子公路即将光伏发电、无线充电以及无人驾驶汽车相互整合的智能交通系统，随着城市经济社会的发展，城市规模不断扩大，人口不断增长，汽车的保有量持续攀升，随之而来的是交通拥堵，空气污染，石油资源短缺等与市民生活息息相关的问题。优先发展电动交通工具，例如电动汽车无疑是解决上述问题的有效方法。电动汽车与传统汽车相比，最突出的优点在于它能源消耗低、运输成本低、尾气污染相对较少。

在当前充电难问题困扰着电动交通工具之际，国内外对无线充电技术在新能源电动交通工具，比如新能源汽车的应用的关注度就越来越高。在电动汽车无线充电领域，目前还没有一个统一的充电标准，大部分电动汽车只支持一种充电模式，比如，有的电动汽车只支持静态定点充电，有的电动汽车只支持动态移动充电，充电方式比较单一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法及系统，使电动交通工具支持多种充电模式，且可以根据具体的充电场景选择合适的充电模式充电。

为实现上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：

一种三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法，所述电动交通工具上设置有能量拾取装置，所述能量拾取装置用于拾取供电设备的能量为所述电动交通工具充电，所述方法包括：

S11：设置在所述电动交通工具上的智能中心控制单元激活所述能量拾取装置上的充电控制单元，并向所述充电控制单元发送充电模式选择指令；

S12：所述充电控制单元根据所述充电模式选择指令控制所述电动交通工具进入对应的充电模式，并基于与所述充电模式对应的充电流程为所述电动交通工具充电。

进一步地，在所述S12之前，还包括：

所述充电控制单元进入自检状态，并根据自检结果确定所述能量拾取装置正常。

进一步地，所述方法还包括：

在所述充电控制单元根据所述自检结果确定所述能量拾取装置异常时，结束充电流程。

进一步地，所述充电模式为动态充电模式或静态充电模式。

进一步地，在所述充电模式为动态充电模式时，所述基于与所述充电模式对应的充电流程为所述电动交通工具充电包括：

S21：所述充电控制单元与所述智能中心控制单元进行充电握手确认；

S22：所述充电控制单元与所述智能中心控制单元进行报文交互完成充电参数配置；

S23：所述充电控制单元基于配置的充电参数控制所述能量拾取装置打开相应的功率输出通道，所述智能中心控制单元基于配置的充电参数控制所述电动交通工具打开相应的功率输入通道；

S24：在充电阶段判断充电是否结束，如是，转至S25，否则，转至S26；

S25：分别关闭所述功率输出通道和所述功率输入通道；

S26：继续充电。

进一步地，在所述充电模式为静态充电模式时，所述基于与所述充电模式对应的充电流程为所述电动交通工具充电包括：

S31：所述充电控制单元与所述供电设备进行充电握手确认；

S32：所述充电控制单元唤醒所述电动交通工具上的BMS；

S33：所述充电控制单元与所述BMS进行充电握手确认；

S34：所述充电控制单元与所述BMS进行报文交互完成充电参数配置；

S35：所述充电控制单元基于配置的充电参数控制所述能量拾取装置打开相应的功率输出通道，所述BMS基于配置的充电参数打开与所述电动交通工具上的电池对应的功率输入通道以对所述电池充电；

S36：在充电阶段判断充电是否结束，如是，转至S37，否则，转至S38；

S37：分别关闭所述功率输出通道和所述功率输入通道；

S38：继续充电。

进一步地，所述电动交通工具为电动汽车，所述充电控制单元为IVU，所述智能中心控制单元为VCU。

进一步地，本发明还提供一种电动交通工具的充电控制系统，所述电动交通工具上设置有能量拾取装置，所述能量拾取装置用于拾取供电设备的能量为所述电动交通工具充电，所述电动交通工具上的智能中心控制单元用于激活所述能量拾取装置上的充电控制单元，并向所述充电控制单元发送充电模式选择指令；所述充电控制单元用于根据所述充电模式选择指令控制所述电动交通工具进入对应的充电模式，并基于与所述充电模式对应的充电流程为所述电动交通工具充电。

进一步地，所述充电模式为动态充电模式或静态充电模式。

进一步地，所述电动交通工具为电动汽车，所述充电控制单元为IVU，所述智能中心控制单元为VCU。

本发明提供的三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法及系统，通过电动交通工具上的智能中心控制单元激活能量拾取装置上的充电控制单元，并向该充电控制单元发送充电模式选择指令，充电控制单元根据接收到的充电模式选择指令控制电动交通工具进入对应的充电模式，基于与该充电模式对应的充电流程为电动交通工具充电，从而使电动交通工具可以实现不同充电模式的切换；

进一步的，通过本发明提供的方案，可以在电动交通工具上融合多种充电模式，可以使电动交通工具既能动态充电增强续航能力，又能静态充电存储能量，更加符合电动交通工具未来发展的需求。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例提供的电动交通工具的一种充电控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的电动交通工具的另一种充电控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的电动交通工具在动态充电模式下的充电流程示意图；

图4为本发明实施例提供的电动交通工具在静态充电模式下的充电流程示意图。

具体实施方式

为了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，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例提供一种三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法，本实施例中的电动交通工具上设置有能量拾取装置，当能量拾取装置与供电设备耦合时，能量拾取装置可以拾取供电设备的能量为电动交通工具充电，本实施例中的电动交通工具可以行驶在三合一电子公路上，所谓三合一电子公路是指基于光伏发光为公路上的供电设备供电，并基于供电设备中的电能为公路上的电动交通工具，例如无人驾驶汽车充电。本实施例提供的充电控制方法可以参见图1所示，包括：

S11：设置在电动交通工具上的智能中心控制单元激活能量拾取装置上的充电控制单元，并向充电控制单元发送充电模式选择指令。

应当说明的是，本实施例中的智能中心控制单元设置在电动交通工具上，作为电动交通工具的中心控制器接收、处理驾驶员的驾驶操作指令，并向各个部件控制器发送控制指令，使电动交通工具按照驾驶员期望行驶，还可以与电机进行通信，针对关键信息的模拟量进行状态的采集输入及控制指令量的输出，智能中心控制单元还用于提供对相应部件进行直接控制的信号通道，包括D/A转换和数字量输出等，本实施例中的充电控制单元可以与地面供电设备中的通信控制单元通信，协助完成充电过程的控制。

需要说明的是，智能中心控制单元可以根据接收到的用户选择指令生成充电模式选择指令发送给充电控制单元，比如，用户可以通过点击电动交通工具上的一个按钮触发智能中心控制单元生成静态充电模式选择指令，用户可以通过点击电动交通工具上的另一按钮触发智能中心控制单元生成动态充电模式选择指令，由此，电动交通工具便可以根据用户的选择进入相应的充电模式进行充电。在另外的一种实施例中，智能中心控制单元还可以根据电动交通工具当前所处的位置生成相应的充电模式选择指令，比如通过设置在电动交通工具上的GPS模块确定电动交通工具当前处于预设的静态充电区域内时，自动生静态充电模式选择指令，当通过该GPS模块确定电动交通工具当前处于动态充电区域内，自动生成动态充电模式选择指令。

S12：充电控制单元根据充电模式选择指令控制电动交通工具进入对应的充电模式，并基于与充电模式对应的充电流程为电动交通工具充电。

请参见图2所示，在步骤S12之前，步骤S11之后，还可以包括以下步骤：

S111：充电控制单元进入自检状态。

充电控制单元在自检状态可以对充电控制单元所能控制的多个部件进行故障检测。

S112：根据自检结果判断能量拾取装置是否异常，如是，转至S113，否则，转至S12。

S113：结束充电流程。

应当理解的是，本实施例中的电动交通工具上还设置有电池，用于为电动交通工具提供动力，而本实施例中的电池由BMS(电池管理系统)进行管理，请参见图3所示，在步骤S12中的充电模式为动态充电模式时，基于与充电模式对应的充电流程为电动交通工具充电包括：

S21：充电控制单元与智能中心控制单元进行充电握手确认。

步骤S21中，充电控制单元与智能中心控制单元可以确认自身支持的型号版本是否与对方支持的型号版本一致，充电握手确认的流程可以由充电控制单元或智能中心控制单元发起。

S22：充电控制单元与智能中心控制单元进行报文交互完成充电参数配置。

S23：充电控制单元基于配置的充电参数控制能量拾取装置打开相应的功率输出通道，智能中心控制单元基于配置的充电参数控制电动交通工具打开相应的功率输入通道。

基于打开的功率输出通道和功率输入通道，能量拾取装置就可以将从供电设备侧拾取的能量传输给电动交通工具。

S24：在充电阶段判断充电是否结束，如是，转至S25，否则，转至S26。

本实施例中可以由充电控制单元或智能中心控制单元中的任意一种去判断充电是否结束，具体的，当确定电池当前为满电量状态时，可以判定需要结束充电，或者可以判断充电过程中是否出现故障，如是，则判定结束充电。

S25：分别关闭功率输出通道和功率输入通道。

S26：继续充电。

需要说明的是，在上述的无线动态充电过程中，充电控制单元不与BMS进行交互，而是直接与智能中心控制单元交互，这是因为电动交通工具在行驶的过程中可能需要较大的动力，所以此过程中不必将电能提供给电池，而是可以优先提供给行驶过程中的耗电设备，更符合电动交通工具对电能的需求。

请参见图4所示，在步骤S12中的充电模式为静态充电模式时，基于与充电模式对应的充电流程为电动交通工具充电包括：

S31：充电控制单元与供电设备进行充电握手确认。

S32：充电控制单元唤醒电动交通工具上的BMS。

需要说明的是，在本实施例的静态充电过程中，充电控制单元不与智能中心控制单元交互，而是与BMS交互，将电能直接优先提供给电池。

S33：充电控制单元与BMS进行充电握手确认。

S34：充电控制单元与BMS进行报文交互完成充电参数配置。

S35：充电控制单元基于配置的充电参数控制能量拾取装置打开相应的功率输出通道，BMS基于配置的充电参数打开与电动交通工具上的电池对应的功率输入通道以对电池充电。

S36：在充电阶段判断充电是否结束，如是，转至S37，否则，转至S38。

S37：分别关闭功率输出通道和功率输入通道。

S38：继续充电。

在现有的有线充电中，BMS直接与充电桩(供电设备)交互，而在本实施例提供的无线静态充电模式中，BMS是与充电控制单元直接交互，所以，在本实施例中，充电控制单元与BMS的交互协议可以与现有的有线充电的协议一致，这样，在充电控制单元与地面端建立通信连接后，充电控制单元与BMS的交互过程就可以与有线充电中BMS与充电桩的交互过程一致，电动交通工具就可以同时兼容有线充电和无线静态充电。

优选的，本实施例中的电动交通工具为电动汽车，充电控制单元为IVU(车载通信控制单元)，智能中心控制单元为VCU(整车控制器)。

本实施例还提供一种电动交通工具的充电控制系统，电动交通工具上设置有能量拾取装置，能量拾取装置用于拾取供电设备的能量为电动交通工具充电，电动交通工具上的智能中心控制单元用于激活能量拾取装置上的充电控制单元，并向充电控制单元发送充电模式选择指令；充电控制单元用于根据充电模式选择指令控制电动交通工具进入对应的充电模式，并基于与充电模式对应的充电流程为电动交通工具充电，这里的充电模式为动态充电模式或静态充电模式。

本实施例提供的三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法及系统，通过电动交通工具上的智能中心控制单元激活能量拾取装置上的充电控制单元，并向该充电控制单元发送充电模式选择指令，充电控制单元根据接收到的充电模式选择指令控制电动交通工具进入对应的充电模式，基于与该充电模式对应的充电流程为电动交通工具充电，从而使电动交通工具可以实现不同充电模式的切换；通过本实施例提供的方案，可以在电动交通工具上融合多种充电模式，可以使电动交通工具既能动态充电增强续航能力，又能静态充电存储能量，更加符合电动交通工具未来发展的需，该流程兼顾了现有的有线充电方式，使得原本只支持有线充电的电动汽车的电池管理系统不需要改造就能兼容无线充电方式。该无线充电流程具有良好的兼容性，简化了无线充电改造的过程，有利于电动汽车无线充电的发展和普及。

要说明的是，在本文中，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，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法，其特征在于，所述电动交通工具上设置有能量拾取装置，所述能量拾取装置用于拾取供电设备的能量为所述电动交通工具充电，所述方法包括：

S11：设置在所述电动交通工具上的智能中心控制单元激活所述能量拾取装置上的充电控制单元，并向所述充电控制单元发送充电模式选择指令；

S12：所述充电控制单元根据所述充电模式选择指令控制所述电动交通工具进入对应的充电模式，并基于与所述充电模式对应的充电流程为所述电动交通工具充电。

2.如权利要求1所述的三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法，其特征在于，在所述S12之前，还包括：

所述充电控制单元进入自检状态，并根据自检结果确定所述能量拾取装置正常。

3.如权利要求2所述的三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述充电控制单元根据所述自检结果确定所述能量拾取装置异常时，结束充电流程。

4.如权利要求1所述的三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法，其特征在于，所述充电模式为动态充电模式或静态充电模式。

5.如权利要求4所述的三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法，其特征在于，在所述充电模式为动态充电模式时，所述基于与所述充电模式对应的充电流程为所述电动交通工具充电包括：

S21：所述充电控制单元与所述智能中心控制单元进行充电握手确认；

S22：所述充电控制单元与所述智能中心控制单元进行报文交互完成充电参数配置；

S23：所述充电控制单元基于配置的充电参数控制所述能量拾取装置打开相应的功率输出通道，所述智能中心控制单元基于配置的充电参数控制所述电动交通工具打开相应的功率输入通道；

S24：在充电阶段判断充电是否结束，如是，转至S25，否则，转至S26；

S25：分别关闭所述功率输出通道和所述功率输入通道；

S26：继续充电。

6.如权利要求4所述的三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法，其特征在于，在所述充电模式为静态充电模式时，所述基于与所述充电模式对应的充电流程为所述电动交通工具充电包括：

S31：所述充电控制单元与所述供电设备进行充电握手确认；

S32：所述充电控制单元唤醒所述电动交通工具上的BMS；

S33：所述充电控制单元与所述BMS进行充电握手确认；

S34：所述充电控制单元与所述BMS进行报文交互完成充电参数配置；

S35：所述充电控制单元基于配置的充电参数控制所述能量拾取装置打开相应的功率输出通道，所述BMS基于配置的充电参数打开与所述电动交通工具上的电池对应的功率输入通道以对所述电池充电；

S36：在充电阶段判断充电是否结束，如是，转至S37，否则，转至S38；

S37：分别关闭所述功率输出通道和所述功率输入通道；

S38：继续充电。

7.如权利要求1-6任一项所述的三合一电子公路上电动交通工具的充电控制方法，其特征在于，所述电动交通工具为电动汽车，所述充电控制单元为IVU，所述智能中心控制单元为VCU。

8.一种三合一电子公路上电动交通工具的充电控制系统，其特征在于，所述电动交通工具上设置有能量拾取装置，所述能量拾取装置用于拾取供电设备的能量为所述电动交通工具充电，所述电动交通工具上的智能中心控制单元用于激活所述能量拾取装置上的充电控制单元，并向所述充电控制单元发送充电模式选择指令；所述充电控制单元用于根据所述充电模式选择指令控制所述电动交通工具进入对应的充电模式，并基于与所述充电模式对应的充电流程为所述电动交通工具充电。

9.如权利要求8所述的三合一电子公路上电动交通工具的充电控制系统，其特征在于，所述充电模式为动态充电模式或静态充电模式。

10.如权利要求8或9所述的三合一电子公路上电动交通工具的充电控制系统，其特征在于，所述电动交通工具为电动汽车，所述充电控制单元为IVU，所述智能中心控制单元为VCU。