CN109733245B - 使电动汽车在升级固件或软件后继续充电的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使电动汽车在升级固件或软件后继续充电的方法，包括在固件或软件升级前，断开电动汽车的充电输入，其中，车辆内部开关S2处于闭合状态；在固件或软件升级完成后，接入电动汽车的充电输入。这种方法提高了充电站的整体工作效率，使得充电用户具有良好的使用体验。

Description

使电动汽车在升级固件或软件后继续充电的方法

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，更具体地说，涉及一种使电动汽车在升级固件或软件后继续充电的方法。

背景技术

在电动汽车的交流充电过程中，如果需要进行固件(或软件)升级，一般的方式是为了安全起见先停止充电，即，通过断开车辆内部开关S2开关来停止充电。然而，固件(软件)升级所需时间远远超过充电桩等待汽车再次充电的时间，使得充电桩会误以为汽车充电完成，从而停止输出PWM信号。

固件升级完成后，若汽车需要继续充电，充电桩将至少需要一个触发信号，使得充电桩在汽车固件升级完成后继续对其充电，否则充电桩将不会输出PWM信号，从而导致汽车继续充电失败。此外，在电动汽车与充电桩之间有较复杂的接口电路和控制信号流，单个触发信号在实现汽车能够继续充电时可能会影响其他电路。

另一方面，通过手动方式实现电动汽车的继续充电将占用额外的人工，使得充电站的整体工作效率下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使电动汽车在升级固件或软件后能够可靠地继续充电的方法。

为实现上述目的，本发明提供一种技术方案如下：

一种使电动汽车在升级固件或软件后继续充电的方法，包括：在固件或软件升级前，断开电动汽车的充电输入，其中，车辆内部开关S2处于闭合状态；在固件或软件升级完成后，接入电动汽车的充电输入。

可选地，在固件或软件升级前，还包括：断开电动汽车的充电输入前，生成开关控制信号，以使得车辆内部开关S2断开；在检测到供电设备停止供电输出后，断开电动汽车的充电输入；生成开关控制信号的反信号，以使得车辆内部开关S2闭合；生成接触器控制信号，以使得供电设备端的接触器K1和接触器K2闭合。

可选地，在固件或软件升级后，还包括：在接入电动汽车的充电输入前，断开车辆内部开关S2；在检测到供电设备停止供电输出后，接入电动汽车的充电输入；闭合车辆内部开关S2，并使得供电设备端的接触器K1和接触器K2闭合。

可选地，断开电动汽车的充电输入包括：生成继电器控制信号，以使得车载充电机端的输入继电器K3和输入继电器K4分别断开；其中，输入继电器K3和输入继电器K4使能供电设备对车载充电机充电；或者停止车载充电机的输出。

为实现上述目的，本发明又提供一种使电动汽车在升级固件或软件后继续充电的方法，包括在固件或软件升级完成后执行下列步骤：a)、生成开关控制信号，以使得车辆内部开关S2保持为闭合；b)、生成接触器控制信号，以使得供电设备端的接触器K1和接触器K2保持为闭合；以及c)、生成继电器控制信号，以使得车载充电机端的输入继电器K3和输入继电器K4闭合；其中，输入继电器K3和输入继电器K4使能供电设备对车载充电机充电。

本发明另外提供一种用于控制电动汽车进行充电的电子装置，包括：第一控制单元，用于生成开关控制信号，来控制车辆内部开关S2断开或闭合；第二控制单元，用于生成继电器控制信号，来控制车载充电机端的输入继电器K3和输入继电器K4断开或闭合；第三控制单元，用于生成接触器控制信号，来控制供电设备端的接触器K1和接触器K2断开或闭合；其中，电子装置设置于电动汽车端，第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元按时序地分别生成开关控制信号、继电器控制信号和接触器控制信号，以使得电动汽车在升级固件或软件后继续充电。

本发明提供了使电动汽车在升级固件或软件后继续充电的方法，通过该方法，能够在无需人工操作的前提下自动地实现电动汽车的继续充电过程，不仅提高了充电站的整体工作效率，而且使得充电用户具有良好的使用体验。

附图说明

图1示出本发明第一实施例提供的使电动汽车在升级固件或软件后继续充电的方法的流程示意图。

图2示出本发明第二实施例提供的使电动汽车在升级固件或软件后继续充电的方法的流程示意图。

图3示出根据本发明一些实施例的供电设备对电动汽车充电时的控制导引电路图。

具体实施方式

在以下描述中提出具体细节，以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域的技术人员将清楚地知道，即使没有这些具体细节也可实施本发明的实施例。在本发明中，可进行具体的数字引用，例如“第一元件”、“第二装置”等。但是，具体数字引用不应当被理解为必须服从于其字面顺序，而是应被理解为“第一元件”与“第二元件”不同。

本发明所提出的具体细节只是示范性的，具体细节可以变化，但仍然落入本发明的精神和范围之内。术语“耦合”定义为表示直接连接到组件或者经由另一个组件而间接连接到组件。

以下通过参照附图来描述适于实现本发明的方法、系统和装置的优选实施例。虽然各实施例是针对元件的单个组合来描述，但是应理解，本发明包括所公开元件的所有可能组合。因此，如果一个实施例包括元件A、B和C，而第二实施例包括元件B和D，则本发明也应被认为包括A、B、C或D的其他剩余组合，即使没有明确公开。

需要说明的是，本发明中的电路元件及其功能性符合GB/T 18487.1-2015国家标准。根据GB/T 18487.1-2015的交流充电控制导引电路与控制原理部分，如图3所示，控制导引电路由供电控制装置、接触器K1和K2、电阻R1、R2、R3、R4、RC、二极管D1、开关S1、S2、S3、车载充电机OBC和车辆控制装置组成。其中，开关S2为车辆内部开关，在车辆接口与供电接口完全连接，电池组处于可充电状态时，S2闭合。

CP信号有两条信号流，理论上对应于6个状态（其中两个状态并不存在），如下表所示。

充电桩控制的S1	汽车控制的S2	对应状态	状态编号
				+12V(电平)	12V	充电枪未插入	1
+12V(电平)	9V	充电枪插入但未授权	2
				+12V(电平)	6V	该状态一般不存在	NA
PWM（脉冲）	12V	该状态不允许存在	NA
				PWM（脉冲）	9V	枪插入充电桩已经授权	3
PWM（脉冲）	6V	开始充电	4

目前，在充电桩端，如果认为是在一段时间T内暂停充电，那么充电桩在T时间内将S1始终保持连接于PWM信号，但时间超过T，那么S1就由PWM信号切换为12V电压信号，表示汽车充电完成不再需要充电，后续对于S2的闭合，充电桩一般不再理睬。T设置太短容易导致误动作，设置太长的话则由于PWM的存在，汽车是无法休眠省电的，因此T不宜过长，一般在2-10分钟。但FOTA固件升级的时间会超过1小时，所以远远超过T，那么充电桩就误认为汽车充电完成，从而将S1由PWM切换为+12V，让汽车进行休眠(虽然此时汽车并没有休眠)。

如果需要在FOTA升级前让PWM信号一直保持着，那么就需要开关S2一直闭合，而S2的闭合会让充电桩认为汽车需要充电，那么对应着K1/K2就必须闭合，而按现有技术，K1/K2闭合又会指示汽车在充电，而在FOTA升级时充电会有安全问题，应避免这种情况发生。所以本发明需要在OBC（车载充电机）前加入K3/K4继电器或者为OBC设置一个充电开关。即，为了通过控制车载充电机OBC来实现固件升级之后的继续充电，引入了OBC前端的输入继电器K3、K4。输入继电器K3和K4可以使能或禁止供电设备对车载充电机的充电。备选地，为了断开电动汽车的充电输入，还可以停止车载充电机的输出。

在汽车充电过程中，若是用户定制了固件(软件)升级计划，或者用户选择了在该时段进行固件(软件)升级，那么汽车（例如由其主控单元）会先断开车辆内部开关S2，然后充电桩停止输出交流电(例如通过断开接触器K1、K2)，汽车检测到交流电切断后，先断开车端OBC的输出或者OBC前端的输入继电器K3、K4，然后在一段时间内闭合S2开关，此时充电桩检测到S2闭合后(因为PWM还没有停止输出，所以直接闭合S2时充电桩会输出交流电)，输出交流电(通过闭合接触器K1、K2)，但由于OBC前端的输入继电器K3、K4断开、或者OBC本身已经停止工作，所以并不会给电动汽车端的电池充电，在不存在安全问题的情况下，电动汽车开始升级固件(软件)过程。在升级过程中由于S2一直是闭合的，所以充电桩并不会停止输出PWM控制信号。

为了使得电动汽车在固件升级完成后能够继续充电而无需人工操作，本发明总体上提供如下技术方案，使得电动汽车在升级固件或软件后能够继续充电：在固件或软件升级前，断开电动汽车的充电输入，其中，车辆内部开关S2处于闭合状态；而在固件或软件升级完成后，则接入电动汽车的充电输入。

作为对上述方案的改进，在固件或软件升级前先执行如下步骤：断开电动汽车的充电输入前，生成开关控制信号，以使得车辆内部开关S2断开；在检测到供电设备停止供电输出后，断开电动汽车的充电输入；生成开关控制信号的反信号，以使得车辆内部开关S2闭合；生成接触器控制信号，以使得供电设备端的接触器K1和接触器K2闭合。

作为对上述方案的另一种改进，在固件或软件升级后还执行如下步骤：在接入电动汽车的充电输入前，断开车辆内部开关S2；在检测到供电设备停止供电输出后，接入电动汽车的充电输入；闭合车辆内部开关S2，并使得供电设备端的接触器K1和接触器K2闭合。

需要说明的是，上述各种开关或接触器的闭合或断开动作均通过开关控制信号或接触器控制信号来实施，而无需手动执行。

作为更具体的示例，本发明第一实施例提供一种使电动汽车继续充电的方法，其包括如下各步骤S10-S16，如图1所示。

步骤S10：生成开关控制信号，以使得车辆内部开关S2断开。

这里，开关控制信号用于控制车辆内部开关S2断开。开关控制信号可以由一个专用电子装置生成，该电子装置可以独立于电动汽车端的控制电路，也可以与其相集成。备选地，该电子装置可以设置于车辆接口电路中，或者，设置于供电接口电路中。该电子装置可以按时序地生成各种控制信号，来实现控制导引电路中各元件的协作，使得在固件升级完成后电动汽车可以继续充电，而无需进行人工操作。

优选情况下，开关控制信号响应于固件（软件）升级完成信号而生成。固件升级完成信号可以由电动汽车的主控单元或应用管理单元来生成，表示固件升级完成。由于开关控制信号响应于固件升级完成信号，因而几乎没有时延，电动汽车就可以开始继续充电过程。这种过渡是自动进行的，无需人工操作。

本领域技术人员理解，根据GB/T 18487.1-2015，在断开S2之后，接触器K1和K2也必然断开。这时，作为供电设备的充电桩将立即停止交流输出，但CP输出单元（供电控制装置）不会停止输出PWM信号。因此，在后续的时序控制中，应提供控制信号来分别使得车辆内部开关S2闭合、以及接触器K1和K2闭合，来实现继续充电过程。

步骤S12：生成继电器控制信号，以使得车载充电机端的输入继电器K3和输入继电器K4闭合。

其中，输入继电器K3连接在车辆接口（例如，插座）的L1线与车载充电机的电流输入端口之间，输入继电器K4连接在车辆接口的N线与车载充电机的另一电流输入端口之间，K3、K4使能供电设备对车载充电机充电。

在该步骤中，电动汽车检测到供电设备停止对车载充电机的供电后，专用电子装置可以生成继电器控制信号，以用于闭合OBC前端的输入继电器K3、K4，或者直接启用OBC（使得其能够从供电设备直接获得电能）。

步骤S14、生成开关控制信号的反信号，以使得车辆内部开关S2闭合。

在该步骤S14中，开关控制信号的“反信号”表示能够使得车辆内部开关S2闭合的控制信号，其与开关控制信号起相反的作用，而并非是与开关控制信号分别为正负信号。作为示例，开关控制信号为信号的低电平，其反信号为同一信号的高电平。备选地，开关控制信号可以为一个PWM信号，其反信号为另一个PWM信号，它们分别具有独特的占空比，因而可以被视为是相反的。

再次闭合S2开关之后，充电桩通过检测点可以检测到S2的闭合，这是因为CP输出控制单元输出的PWM控制信号一直存在。

步骤S16、生成接触器控制信号，以使得供电设备端的接触器K1和接触器K2闭合。

在确定S2开关再次闭合之后，专用电子装置可以生成接触器控制信号，以用来闭合充电桩端的接触器K1和K2。此时，充电桩会立即开始向车载充电机输出交流电，进而对车载电池充电。

作为示例，针对接触器K1和K2的接触器控制信号是响应于车辆内部开关S2的闭合而生成的。在步骤S14闭合S2之后，能够立即生成接触器控制信号来闭合K1和K2，从而启动继续充电过程。

优选地，为了安全起见，在未检测到S2闭合的情况下，不闭合K1和K2，换言之，S2的闭合是K1和K2闭合的前提条件。

根据上述第一实施例，在固件升级完成后，首先断开开关S2，在通过时序控制，分别闭合S2、K1、K2、K3和K4，在确保控制导引电路和电动汽车电池安全的前提下，实现电动汽车的继续充电过程。在这一过程中，无需人工操作，直到充电完成为止。

考虑到继电器K3/K4或者OBC控制开关的寿命，再加上汽车上更换元件的复杂，因此需要保护K3/K4或者OBC的控制开关。一般而言，继电器或者控制开关在带载(有电流)情况下的开断是影响寿命最主要的原因，因此可以让K3/K4或者OBC控制开关不能带载断开。

因此，作为进一步的改进，在固件或软件升级之前执行如下步骤，以启动整个控制逻辑：生成初始开关控制信号以断开车辆内部开关S2；生成初始继电器控制信号以断开输入继电器K3及输入继电器K4或停止对车载充电机充电；以及，生成初始开关控制信号的反信号以闭合车辆内部开关S2。在此之后，进行固件或软件升级。

本发明第二实施例提供一种使电动汽车在固件升级完成后继续充电的方法，其包括如下各步骤S20-S24，如图2所示。

步骤S20、生成开关控制信号，以使得开关S2保持为闭合。

步骤S22、生成接触器控制信号，以使得供电设备端的接触器K1和接触器K2保持为闭合。

步骤S24、生成继电器控制信号，以使得车载充电机端的输入继电器K3和输入继电器K4闭合。

关于时序控制，作为示例，开关控制信号是响应于固件升级完成信号而生成，接触器控制信号响应于开关控制信号而生成。更优选地，接触器控制信号响应于检测到S2的闭合来生成。

继电器控制信号可以响应于接触器控制信号的生成而生成。作为进一步的改进，继电器控制信号是响应于（车辆接口电路）对开关控制信号的检测以及（供电接口电路）对接触器控制信号的检测而生成。也就是说，在开关控制信号与接触器控制信号同时有效的情况下，才可以生成继电器控制信号。此外，对开关控制信号的检测和对接触器控制信号的检测可以由车辆接口电路和供电接口电路其中的一个来执行。

在升级前将K3/K3断开或者控制OBC停止输出，那么就可以停止电池充电，这样开关S2一直保持闭合，充电桩也不会将S1切到+12V，即使K1/K2闭合但因K3/K4的断开或者OBC的停止输出，仍可以保持电池不再充电，此时可以FOTA升级，升级完成后再闭合K3/K4或者控制OBC输出，即可继续充电。

根据第二实施例，电动汽车在固件升级完成后，在无需断开车辆内部开关S2的情况下，实现继续充电过程。在不断开S2的情况下，通过将接触器K1和接触器K2保持为闭合，并闭合OBC前端的输入继电器K3、K4（或者直接打开OBC的输出），同时由于交流桩的PWM控制信号维持输出，此时，电动汽车将能够继续进行充电。

与上述第一实施例类似，为了利于发起整个控制逻辑，在固件或软件升级之前还执行如下步骤：生成初始开关控制信号以断开车辆内部开关S2；生成初始继电器控制信号以断开输入继电器K3及输入继电器K4或停止对车载充电机充电；以及，生成初始开关控制信号的反信号以闭合车辆内部开关S2。在此之后，进行固件或软件升级。

本发明第三实施例提供一种用于控制电动汽车进行充电的电子装置，这种电子装置包括第一、第二及第三控制单元。

其中，第一控制单元生成开关控制信号，用来控制车辆内部开关S2断开或闭合。第二控制单元生成继电器控制信号，用来控制车载充电机端的输入继电器K3和输入继电器K4断开或闭合。第三控制单元生成接触器控制信号，用来控制供电设备端的接触器K1和接触器K2断开或闭合。第一控制单元耦合到第二控制单元，第三控制单元耦合到第一控制单元及第二控制单元。

该电子装置作为独立的集成电路可设置于电动汽车端，其中第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元按时序地分别生成开关控制信号、继电器控制信号和接触器控制信号，以使得电动汽车在升级固件或软件后继续充电。备选地，该电子装置可以作为电动汽车的主控单子的一个子单元，集成于主控单元内。

上述时序控制可以按照多种方式来进行。作为示例，首先，第一控制单元根据相应的时序断开开关S2；其次，第二控制单元根据相应的时序闭合输入继电器K3和K4；随后，第一控制单元再根据相应的时序闭合开关S2；最后，第三控制单元根据时序闭合接触器K1和K2。这种情况下，电子装置将按照上述第一实施例提供的方法来实现电动汽车的继续充电过程。

作为时序控制的另一示例，首先，第一控制单元按照相应的时序保持开关S2闭合；随后，第三控制单元按相应的时序保持接触器K1和K2闭合；最后，第二控制单元按相应的时序闭合输入继电器K3和K4。这时，电子装置将会按照上述第二实施例提供的方法来实现电动汽车的继续充电过程。

本发明第四实施例提供一种车载控制器，包括：升级控制单元，配置成在电动汽车固件或软件升级前，断开电动汽车的充电输入，其中，车辆内部开关S2处于闭合状态；充电控制单元，配置成在固件或软件升级完成后，接入电动汽车的充电输入。

作为进一步的改进，其中升级控制单元还可配置成：生成继电器控制信号，以使得车载充电机端的输入继电器K3和输入继电器K4分别断开；其中，输入继电器K3和输入继电器K4使能供电设备对车载充电机充电；或者停止车载充电机的输出。

通过该车载控制器，在固件/软件升级完成后，在无需人工操作的前提下可自动地实现电动汽车的继续充电，不仅提高了充电站的整体工作效率，也带来了良好的用户体验。

本领域的技术人员将会理解，结合本文中所公开的方面所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了表明硬件和软件间的可互换性，各种说明性部件、块、模块、电路和步骤在上文根据其功能性总体地进行了描述。这样的功能性是实现为硬件还是软件将取决于特定应用以及对总体系统所施加的设计限制。技术人员可以针对具体的特定应用、按照变化的方式来实现所描述的功能性，但是，这样的实现方式决策不应当被理解为引起与本发明范围的背离。

上述说明仅针对于本发明的优选实施例，并不在于限制本发明的保护范围。本领域技术人员可能作出各种变形设计，而不脱离本发明的思想及附随的权利要求。

Claims (14)

1.一种使电动汽车在升级固件或软件后继续充电的方法，包括：

在所述固件或软件升级前，断开所述电动汽车的充电输入，其中，车辆内部开关S2处于闭合状态使得充电桩输出PWM控制信号；

在所述固件或软件升级完成后，接入所述电动汽车的充电输入。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述固件或软件升级前，还包括：

断开所述电动汽车的充电输入前，生成开关控制信号，以使得车辆内部开关S2断开；

在检测到供电设备停止供电输出后，断开所述电动汽车的充电输入；

生成所述开关控制信号的反信号，以使得所述车辆内部开关S2闭合；

生成接触器控制信号，以使得所述供电设备端的接触器K1和接触器K2闭合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述固件或软件升级后，还包括：

在接入所述电动汽车的充电输入前，断开所述车辆内部开关S2；

在检测到供电设备停止供电输出后，接入所述电动汽车的充电输入；

闭合所述车辆内部开关S2，并使得所述供电设备端的接触器K1和接触器K2闭合。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，断开所述电动汽车的充电输入包括：

生成继电器控制信号，以使得车载充电机端的输入继电器K3和输入继电器K4分别断开；其中，所述输入继电器K3和输入继电器K4使能供电设备对所述车载充电机充电；或者

停止所述车载充电机的输出。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述车辆内部开关S2、所述接触器K1和所述接触器K2符合国家标准GB/T 18487.1-2015。

6.一种使电动汽车在升级固件或软件后继续充电的方法，包括在所述固件或软件升级完成后执行下列步骤：

a)、生成开关控制信号，以使得车辆内部开关S2保持为闭合从而充电桩输出PWM控制信号；

b)、生成接触器控制信号，以使得供电设备端的接触器K1和接触器K2保持为闭合；以及

c)、生成继电器控制信号，以使得车载充电机端的输入继电器K3和输入继电器K4闭合；其中，所述输入继电器K3和输入继电器K4使能所述供电设备对所述车载充电机充电。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述开关控制信号响应于固件升级完成信号而生成。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述继电器控制信号响应于对所述开关控制信号和所述接触器控制信号的检测而生成。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述车辆内部开关S2、所述接触器K1和所述接触器K2符合国家标准GB/T 18487.1-2015。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，还包括在所述固件或软件升级之前执行如下步骤：

生成初始开关控制信号以断开所述车辆内部开关S2；

生成初始继电器控制信号以断开所述输入继电器K3及输入继电器K4或停止对所述车载充电机充电；以及

生成所述初始开关控制信号的反信号以闭合所述车辆内部开关S2。

11.一种用于控制电动汽车进行充电的电子装置，包括：

第一控制单元，用于生成开关控制信号，来控制车辆内部开关S2断开或闭合，其中所述车辆内部开关S2处于闭合状态时充电桩输出PWM控制信号；

第二控制单元，用于生成继电器控制信号，来控制车载充电机端的输入继电器K3和输入继电器K4断开或闭合；

第三控制单元，用于生成接触器控制信号，来控制供电设备端的接触器K1和接触器K2断开或闭合；

其中，所述电子装置设置于所述电动汽车端，所述第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元按时序地分别生成所述开关控制信号、继电器控制信号和接触器控制信号，以使得所述电动汽车在升级固件或软件后继续充电。

12.根据权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述车辆内部开关S2、所述接触器K1和接触器K2符合国家标准GB/T 18487.1-2015。

13.一种车载控制器，包括：

升级控制单元，配置成在电动汽车固件或软件升级前，断开电动汽车的充电输入，其中车辆内部开关S2处于闭合状态使得充电桩输出PWM控制信号；

充电控制单元，配置成在所述固件或软件升级完成后，接入所述电动汽车的充电输入。

14.根据权利要求13所述的车载控制器，其特征在于，所述升级控制单元还配置成：

生成继电器控制信号，以使得车载充电机端的输入继电器K3和输入继电器K4分别断开；其中，所述输入继电器K3和输入继电器K4使能供电设备对所述车载充电机充电；或者

停止所述车载充电机的输出。

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