CN109760545B - 充电方法以及充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种充电方法，包括如下步骤：一供电装置与一需电装置通过一充电插头建立通信连接和充电连接；所述供电装置获得所述需电装置发送的一需电识别码；所述供电装置将所述需电识别码与已经获得的其他需电识别码比较，若不存在相同则开启单枪充电模式，若存在相同则开启双枪充电模式；所述供电装置将一供电识别码发送给所述需电装置，所述供电识别码用于所述需电装置据之判断当前充电插头是主插头还是从插头。

Description

充电方法以及充电装置
技术领域
本发明涉及新能源领域，尤其涉及一种充电方法以及充电装置。
背景技术
随着环境污染的增加及能源危机的影响，新能源车辆的发展越来越受到重视，其中纯电动日益成为市场发展的主流方向。因为充电速度更快的原因，用户在使用充电机的时候也更趋向于使用大功率的充电机产品。
商用车直流充电的方式主要分为单枪充电与双枪充电两种方式。单枪充电受限于电流限制，难以提升充电速度。而双枪充电可以提供双倍的充电电流，充电速度可以提升一倍，因此可以满足车辆快速充电的要求，得到越来越多客户的青睐。
不管是单枪充电还是双枪充电，充电桩都需要与电池管理系统(BMS)进行通信，对整个充电过程进行协商与管理。在单枪充电系统中，桩与BMS的通信通过该枪的CAN接口或者PLC(Power Line Communication)等接口进行交互。而双枪充电系统中的通信一般只发生在其中的一条充电枪(称为主枪，另外一条充电枪为从枪)上，通过该通信交互实现对主从双枪充电的协调管理。
当前双枪充电系统中，充电桩的两条枪都支持独立的单枪充电，即可为不同的电动车充电。而双枪充电功能的开启及其主从枪的设置主要是通过人工配置的方式来实现，缺点是需要人工参与，缺乏灵活性，易引起操作错误。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种充电方法以及充电装置，自动完成双枪充电功能的开启及其主从枪的设置。
为了解决上述问题，本发明提供了一种充电方法，包括如下步骤：一供电装置与一需电装置通过一充电插头建立通信连接和充电连接；所述供电装置获得所述需电装置发送的一需电识别码；所述供电装置将所述需电识别码与已经获得的其他需电识别码比较，若不存在相同则开启单枪充电模式，若存在相同则开启双枪充电模式；所述供电装置将一供电识别码发送给所述需电装置，所述供电识别码用于所述需电装置据之判断当前充电插头是主插头还是从插头。
可选的，所述供电识别码用于所述需电装置据之判断当前充电插头是主插头还是从插头，进一步是：需电装置将当前获得的供电识别码同从其他插头处获得的供电识别码比较，若有相同且在先供电插头已经被定义为主插头，则将当前供电插头定义为从插头；若无相同，或有相同但在先充电插头被定义为从插头，则将当前供电插头定义为主插头。
可选的，需电装置将判断当前充电插头是主插头还是从插头的信息反馈给供电装置，若反馈信息为从插头，则继续执行如下步骤：供电装置关闭与需电装置的通信链路。
可选的，所述供电装置为充电桩，且包括多个充电枪，所述需电装置为电动汽车，且包括多个充电口。
本发明还提供了一种充电系统，包括一供电装置与一需电装置，所述供电装置和需电装置被配置为共同执行如下步骤：所述供电装置与所述需电装置通过一充电插头建立通信连接和充电连接；所述供电装置获得所述需电装置发送的一需电识别码；所述供电装置将所述需电识别码与已经获得的其他需电识别码比较，若不存在相同则开启单枪充电模式，若存在相同则开启双枪充电模式；所述供电装置将一供电识别码发送给所述需电装置，所述供电识别码用于所述需电装置据之判断当前充电插头是主插头还是从插头。
本发明提出了一种新的在充电准备过程中供需两端的会话机制，从而解决了双枪充电功能的自动开启及其主从枪的自动设置。
附图说明
附图1所示是本发明一具体实施方式的实施步骤示意图。
附图2所示是本发明一具体实施方式的装置结构示意图。
附图3所示是采用ISO 15118/DIN 70121方案的一具体实施方式的系统结构示意图。
附图4所示是采用ISO 15118/DIN 70121方案的一具体实施方式的实施方法示意图。
附图5所示是采用国标GB/T 27930-2015方案的一具体实施方式的系统结构示意图。
附图6所示是采用国标GB/T 27930-2015方案的一具体实施方式的实施方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的充电方法以及充电装置的具体实施方式做详细说明。
附图1所示是本具体实施方式的实施步骤示意图，包括：步骤S10，一供电装置与一需电装置通过一充电插头建立通信连接和充电连接；步骤S11，所述供电装置获得所述需电装置发送的一需电识别码；步骤S12，所述供电装置将所述需电识别码与已经获得的其他需电识别码比较，若不存在相同则开启单枪充电模式，若存在相同则开启双枪充电模式；步骤S13，所述供电装置将一供电识别码发送给所述需电装置，所述供电识别码用于所述需电装置据之判断当前充电插头是主插头还是从插头。
附图2所示是本具体实施方式的装置结构示意图，包括供电装置21、需电装置22以及充电插头23，所述供电装置21和需电装置22被配置为共同执行附图1所示的步骤。
本具体实施方式中，供电装置21配置在充电桩上，且包括多个充电枪，所述充电枪即为充电插头23。所述需电装置22配置在电动汽车上，且包括多个充电口，用于连接充电枪。上述技术方案适用于双枪充电或多枪充电的情况下，可以实现自动识别管理不同的充电枪，无需人工配置。即对于多个充电枪为一个电动汽车充电，或多个充电枪分别为多个电动汽车充电的情况，都无需手工配置，可以自动识别管理。对于其他需要双枪充电的电器设备，也可以适用于上述方案。
目前汽车的充电方案主要包括基于ISO 15118/DIN 70121和基于国标GB/T27930-2015的自适应单双枪充电实现方案。
首先结合基于ISO 15118/DIN 70121方案给出本发明的一具体实施方式。
在ISO15118/DIN 70121方案中，以两个充电枪为例。供电装置21为一桩控制器，配置在充电桩上，充电桩上有两个充电枪，对应的桩控制器要管理两个SECC(SupplyEquipment Communication Controller)实例：SECC 1与SECC 2。需电装置22配置电动汽车上，为一车充电控制器，电动汽车有两个充电口，对应的车充电控制器要管理两个EVCC(Electric Vehicle Communication Controller)实例：EVCC 1与EVCC 2。两对SECC x–EVCC x(x为1或2)均支持ISO15118/DIN 70121的通信协议。采用上述方案的系统如附图3所示，其实施方法如附图4所示。
参考步骤S10，供电装置21与需电装置22通过充电插头23建立通信连接和充电连接。在ISO 15118/DIN 70121方案中，当充电枪x插枪后，EVCC x首先按正常流程进行操作，例如与SECC x建立TLS/TCP，进行握手(Handshake-REQ/RES)。
参考步骤S11，所述供电装置21获得所述需电装置22发送的一需电识别码。在ISO15118/DIN 70121方案中，EVCC x从车充电控制器获得其需电识别码，即EVCC ID，并通过SessionSetup-REQ将EVCC ID告知SECC x。SECC x在获得EVCC ID后，转交给桩控制器(NOTIFY_EVCC_ID)。
参考步骤S12，所述供电装置21将所述需电识别码与已经获得的其他需电识别码比较，若不存在相同则开启单枪充电模式，若存在相同则开启双枪充电模式。在ISO 15118/DIN 70121方案中，桩控制器查看当前所有已插枪对应的EVCC ID，并与新插枪对应的EVCCID进行比较。若不存在相同的，则该新插入的枪进入单枪充电模式；若有相同的EVCC ID存在，则具有相同EVCC ID的枪则进入双枪充电模式。
步骤S13，所述供电装置21将一供电识别码发送给所述需电装置22，所述供电识别码用于所述需电装置22据之判断当前充电插头是主插头还是从插头。在ISO 15118/DIN70121方案中，桩控制器将一个供电识别码，即EVSE ID反馈给新插枪对应SECC。属于同一组双枪模式的SECC具有相同的EVSE ID。SECC在接收到EVSE ID后，则将EVSE ID通过SessionSetup-RES告知EVCC。EVCC则将该信息转交给车充电控制器。
需电装置22将当前获得的供电识别码同从其他插头处获得的供电识别码比较，若有相同且在先供电插头已经被定义为主插头，则将当前供电插头定义为从插头；若无相同，或有相同但在先充电插头被定义为从插头，则将当前供电插头定义为主插头。具体的说，在ISO 15118/DIN 70121方案中，车充电控制器将查看其所有已插枪充电接口所对应的EVSEID。若该枪EVSE ID与其他枪均不同，车充电控制器反馈信息给EVCC，指明该枪对应的EVCC为主EVCC(Master)。若该枪与已存在的其他枪具有相同的EVSE ID，且该枪的EVCC被指定为从EVCC(Slave)时,则车充电控制器将反馈信息给新插枪EVCC，指明该新插枪EVCC为从EVCC(Slave)。
需电装置22将判断当前充电插头是主插头还是从插头的信息反馈给供电装置21。若反馈信息为主插头则继续保持通讯连接。若反馈信息为从插头，则供电装置21关闭与需电装置22的通信链路。在ISO 15118/DIN 70121方案中，若EVCC收到的信息是主EVCC(Master)，则其按照ISO15118/DIN 70121的协议继续其充电流程。若是从EVCC(Slave)，则其直接发送SessionStop-REQ消息至SECC，在接收到SessionStop-RES消息后结束该枪的充电会话。在电动汽车侧，该枪即被认作从枪。当SECC接收到SessionStop-REQ消息时，SECC将关闭其对应的充电会话，回复SessionStop-RES消息至EVCC。由于SECC已知其是处于单枪充电模式还是双枪充电模式。当处于双枪充电模式时，在充电桩侧，该关闭充电会话的枪即被认作从枪。在结束充电会话后，从枪的充电流程由主枪负责管理与控制。
上述过程即为自适应的单双枪充电系统。在该系统中，充电桩的两条枪可根据电动汽车的配置、插枪情况等自动适配为单枪或双枪，无需人工参与。显而易见，上述方案也可适用于多枪(大于2)的场景。
接下来结合基于国标GB/T 27930-2015方案给出本发明的一具体实施方式。
在国标GB/T 27930-2015方案中，以两个充电枪为例。供电装置21为一桩控制器，配置在充电桩上，充电桩上有两个充电枪，对应的桩控制器要管理两个基于CAN的EVSE通信协议模块：EVSE通信协议模块1与EVSE通信协议模块2。需电装置22配置电动汽车上，为一车充电控制器，电动汽车有两个充电口，对应的车充电控制器要管理两个基于CAN的BMS通信协议模块：BMS通信协议模块1与BMS通信协议模块2。两对EVSE通信协议模块x–BMS通信协议模块x(x为1或2)均支持国标GB/T 27930-2015的通信协议。采用上述方案的系统如附图5所示，其实施方法如附图6所示。
参考步骤S10，供电装置21与需电装置22通过充电插头23建立通信连接和充电连接。在国标GB/T 27930-2015方案中，当充电枪X插枪后，EVSE通信协议模块x与BMS通信协议模块x首先按正常流程进行握手操作，例如EVSE通信协议模块x发送CHM报文，BMS通信协议模块x发送BHM报文。
参考步骤S11，所述供电装置21获得所述需电装置22发送的一需电识别码。在国标GB/T 27930-2015方案中，BMS通信协议模块x从车充电控制器获得其需电识别码，即BMS ID(可对应于车辆识别码VIN)，然后周期性发送“BMS和车辆辨识报文BRM”。EVSE通信协议模块x在接收到“BMS和车辆辨识报文BRM”获得BMS ID后，转交给桩控制器(NOTIFY_BMS_ID)。
参考步骤S12，所述供电装置21将所述需电识别码与已经获得的其他需电识别码比较，若不存在相同则开启单枪充电模式，若存在相同则开启双枪充电模式。在国标GB/T27930-2015方案中，桩控制器查看当前所有已插枪的对应BMS ID，并与新插枪的对应BMSID比较。若不存在相同的，则该枪进入单枪充电模式；若有相同的BMS ID存在，则相同BMSID对应的枪进入双枪充电模式。
步骤S13，所述供电装置21将一供电识别码发送给所述需电装置22，所述供电识别码用于所述需电装置22据之判断当前充电插头是主插头还是从插头。在国标GB/T 27930-2015方案中，桩控制器将一个EVSE ID(可对应于充电机编号)反馈给新插枪对应EVSE通信协议模块x。属于同一组双枪模式的EVSE通信协议模块具有相同的EVSE ID。EVSE通信协议模块x在接收到EVSE ID后，则通过“充电机辨识报文CRM”将EVSE ID告知BMS通信协议模块x。BMS通信协议模块x则将该信息转交给车充电控制器。
需电装置22将当前获得的供电识别码同从其他插头处获得的供电识别码比较，若有相同且在先供电插头已经被定义为主插头，则将当前供电插头定义为从插头；若无相同，或有相同但在先充电插头被定义为从插头，则将当前供电插头定义为主插头。具体的说，在国标GB/T 27930-2015方案中，车充电控制器查看其所有已插枪充电接口所对应的EVSEID。若该枪EVSE ID与其他枪均不同，车充电控制器反馈信息给BMS通信协议模块x，指明BMS通信协议模块为主BMS通信协议模块(Master)。若该枪与已存在的其他枪具有相同的EVSEID，且该枪对应的BMS通信协议模块被指定为从BMS通信协议模块(Slave)时,车充电控制器将反馈信息给新插枪的BMS通信协议模块，指明该新插枪的BMS通信协议模块为从BMS通信协议模块(Slave)。
需电装置22将判断当前充电插头是主插头还是从插头的信息反馈给供电装置21。若反馈信息为主插头则继续保持通讯连接。若反馈信息为从插头，则供电装置21关闭与需电装置22的通信链路。在国标GB/T 27930-2015方案中，若BMS通信协议模块x收到的信息是主BMS通信协议模块，则其按照国标GB/T 27930-2015的协议继续其充电流程。若是从BMS通信协议模块，则其直接发送“BMS中止充电报文BST”至EVSE通信协议模块x，在接收到“充电机中止充电报文CST”后结束该枪的充电会话。在电动汽车侧，该枪即被认作从枪。当EVSE通信协议模块x接收到“BMS中止充电报文BST”后，回复“充电机中止充电报文CST”，并关闭其对应的充电会话。由于EVSE通信协议模块x已知其是处于单枪充电模式还是双枪充电模式。当处于双枪充电模式时，在充电桩侧，该关闭充电会话的枪即被认作从枪。在结束充电会话后，从枪的充电流程由主枪负责管理与控制。
以上所述仅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，在不脱离本发明原理的前提下，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 (6)

1.一种充电方法，其特征在于，包括如下步骤：
一供电装置与一需电装置通过一充电插头建立通信连接和充电连接；
所述供电装置获得所述需电装置发送的一需电识别码；
所述供电装置将所述需电识别码与已经获得的其他需电识别码比较，若不存在相同则开启单枪充电模式，若存在相同则开启双枪充电模式；
所述供电装置将一供电识别码发送给所述需电装置，所述供电识别码用于所述需电装置据之判断当前充电插头是主插头还是从插头，属于同一组双枪充电模式的充电枪对应的供电识别码相同；
所述供电识别码用于所述需电装置据之判断当前充电插头是主插头还是从插头，进一步是：
需电装置将当前获得的供电识别码同从其他插头处获得的供电识别码比较，若有相同且在先供电插头已经被定义为主插头，则将当前供电插头定义为从插头；若无相同，则将当前供电插头定义为主插头。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，需电装置将判断当前充电插头是主插头还是从插头的信息反馈给供电装置，若反馈信息为从插头，则继续执行如下步骤：
供电装置关闭与需电装置的通信链路。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述供电装置为充电桩，且包括多个充电枪，所述需电装置为电动汽车，且包括多个充电口。
4.一种充电系统，其特征在于，包括一供电装置与一需电装置，所述供电装置和需电装置被配置为共同执行如下步骤：
所述供电装置与所述需电装置通过一充电插头建立通信连接和充电连接；
所述供电装置获得所述需电装置发送的一需电识别码；
所述供电装置将所述需电识别码与已经获得的其他需电识别码比较，若不存在相同则开启单枪充电模式，若存在相同则开启双枪充电模式；
所述供电装置将一供电识别码发送给所述需电装置，所述供电识别码用于所述需电装置据之判断当前充电插头是主插头还是从插头，属于同一组双枪充电模式的充电枪对应的供电识别码相同；
需电装置将当前获得的供电识别码同从其他插头处获得的供电识别码比较，若有相同且在先供电插头已经被定义为主插头，则将当前供电插头定义为从插头；若无相同，则将当前供电插头定义为主插头。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，需电装置将判断当前充电插头是主插头还是从插头的信息反馈给供电装置，若反馈信息为从插头，则继续执行如下步骤：
供电装置关闭与需电装置的通信链路。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述供电装置为充电桩，且包括多个充电枪，所述需电装置为电动汽车，且包括多个充电口。
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