CN109936185A - 一种车辆充电电流的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆充电电流的控制方法及装置，该方法包括采用第一设定电流对动力电池进行充电，当充电插座温度或充电插头温度达到设定温度阈值时，降低充电电流至第二设定电流；重复执行以下步骤：经过设定时间后，判断当前的充电插座温度或充电插头温度是否低于设定温度阈值，若低于设定温度阈值，则升高当前的充电电流，升高后的充电电流不大于第一设定电流。本发明在对动力电池充电的过程中，当采用某一充电电流进行充电且经过设定时间后，若充电插座或插头温度不高于设定温度阈值，则提升充电电流；在满足温度要求的情况下逐渐提高充电电流，避免了充电电流忽高忽低反复变化，缩短了充电时间，避免了车辆充电插座或插头等相关零部件受损。

Description

一种车辆充电电流的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及一种车辆充电电流的控制方法及装置，属于整车与充电设备控制技术领域。

背景技术

随着电动车辆市场的扩大，市场对充电设备的要求越来越高，充电功率逐步加大，充电电流随之提升。由于现有充电接触件材料及制造工艺的限制，较大的充电电流导致了系统温度的快速升高，容易出现系统各零部件的烧蚀等失效。

目前车辆和充电设备配备有对充电插座和充电插头等零部件的温度检测装置，当温度达到设定的警戒值之后，充电电流直接减半或者降低到某一数值，待温度降低到一定安全值以下时，充电电流恢复到最大值，其充电电流变化示意图如图1中的虚线所示。例如，公布号为CN103986215A的中国专利文件公开了一种移动终端及其充电电流调整方法，其中就涉及到根据电池的温度来调整充电电流的方案。但是，该专利的方法并不适用于依据充电插座或充电插头温度确定充电电流。市场上某一辆车可能与不可预知的不同厂家的充电设备匹配充电，充电设备通过充电插头与车辆的充电插座连接，实现对车辆充电，不同充电插头的接触件材料、制造工艺、磨损状况均可能不一致，故某一辆车的充电插座与不同充电插头匹配充电时，温度变化情况均不一致，无法通过在车辆或充电设备中预设温度区间的方式直接依据温度确定充电电流。现有技术中所存在的问题是，充电过程中充电电流呈锯齿形忽高忽低反复变化，不仅增加了充电时间，而且充电电流的反复变化对于充电设备、车辆的相关零部件都不利。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆充电电流的控制方法及装置，用于解决充电过程中由于温度过高而导致充电电流反复变化的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种车辆充电电流的控制方法，包括以下方案：

方法方案一：步骤如下：

采用第一设定电流对动力电池进行充电，当充电插座温度或充电插头温度达到设定温度阈值时，降低充电电流至第二设定电流；

重复执行以下步骤：

每隔设定时间后，判断当前的充电插座温度或充电插头温度是否低于所述设定温度阈值，若低于所述设定温度阈值，则升高当前的充电电流，升高后的充电电流不大于所述第一设定电流。

方法方案二：在方法方案一的基础上，还包括若当前的充电插座温度或充电插头温度不低于所述设定温度阈值，则降低当前的充电电流或者停止充电。

方法方案三：在方法方案二的基础上，采用第二设定电流进行充电，经过设定时间后，若当前的充电插座温度或充电插头温度不低于所述设定温度阈值，则停止充电。

方法方案四、五：分别在方法方案二、三的基础上，若当前的充电插座温度或充电插头温度低于所述设定温度阈值，则升高后的充电电流的计算公式为：

I′＝I+bΔI

若当前的充电插座温度或充电插头温度不低于所述设定温度阈值，则降低后的充电电流的计算公式为：

I″＝I-bΔI

其中，I′为升高后的充电电流，I″为降低后的充电电流，I为当前的充电电流，ΔI为前一次的充电电流变化量，b为电流变化系数。

方法方案六、七：分别在方法方案四、五的基础上，若变化后的充电电流与变化前的充电电流的差值不大于电流偏差阈值，且采用变化后的充电电流进行充电经过设定时间后，充电插座温度或充电插头温度低于所述设定温度阈值，则以当前变化后的充电电流持续进行充电。

方法方案八、九：分别在方法方案六、七的基础上，所述电流变化系数等于0.5，第二设定电流等于第一设定电流的0.5倍。

本发明还提供了一种车辆充电电流的控制装置，包括以下方案：

装置方案一：包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令以实现如下方法：

采用第一设定电流对动力电池进行充电，当充电插座温度或充电插头温度达到设定温度阈值时，降低充电电流至第二设定电流；

重复执行以下步骤：

每隔设定时间后，判断当前的充电插座温度或充电插头温度是否低于所述设定温度阈值，若低于所述设定温度阈值，则升高当前的充电电流，升高后的充电电流不大于所述第一设定电流。

装置方案二：在装置方案一的基础上，所述处理器还用于处理存储在所述存储器中的指令以实现如下方法：

若当前的充电插座温度或充电插头温度不低于所述设定温度阈值，则降低当前的充电电流或者停止充电。

装置方案三：在装置方案二的基础上，所述处理器还用于处理存储在所述存储器中的指令以实现如下方法：

采用第二设定电流进行充电，经过设定时间后，若当前的充电插座温度或充电插头温度不低于所述设定温度阈值，则停止充电。

装置方案四、五：分别在装置方案二、三的基础上，若当前的充电插座温度或充电插头温度低于所述设定温度阈值，则升高后的充电电流的计算公式为：

I′＝I+bΔI

若当前的充电插座温度或充电插头温度不低于所述设定温度阈值，则降低后的充电电流的计算公式为：

I″＝I-bΔI

其中，I′为升高后的充电电流，I″为降低后的充电电流，I为当前的充电电流，ΔI为前一次的充电电流变化量，b为电流变化系数。

装置方案六、七：分别在装置方案四、五的基础上，所述处理器还用于处理存储在所述存储器中的指令以实现如下方法：

若变化后的充电电流与变化前的充电电流的差值不大于电流偏差阈值，且采用变化后的充电电流进行充电经过设定时间后，充电插座温度或充电插头温度低于所述设定温度阈值，则以当前变化后的充电电流持续进行充电。

装置方案八、九：分别在装置方案六、七的基础上，所述电流变化系数等于0.5，第二设定电流等于第一设定电流的0.5倍。

本发明的有益效果是：

在对动力电池进行充电的过程中，当采用某一充电电流进行充电且经过设定时间后，若充电插座温度或充电插头温度不高于设定温度阈值，则提升充电电流；重复上述过程，在满足温度要求的情况下，逐渐提高充电电流，有效避免了现有技术中充电电流忽高忽低反复变化的情况，不仅降低了充电时间，且避免了车辆充电插座、充电设备充电插头等相关部件受损。

进一步的，在对动力电池进行充电的过程中，当采用某一充电电流进行充电且经过设定时间后，若充电插座温度或充电插头温度不低于设定温度阈值，则适当降低当前的充电电流大小，以避免温度的进一步上升，有效防止了车辆充电插座、充电设备充电插头等相关部件长时间工作在较高温度环境下。

进一步的，以第二设定电流进行充电时，经过设定时间后，若充电插座温度或充电插头温度高于设定温度阈值，说明车辆充电插座、充电设备充电插头等部件很有可能发生故障，此时需要停止充电，以防止事故扩大。

进一步的，通过不断调整充电电流，根据变化前后的充电电流大小的差值，最终得到能够满足充电温度要求的最大充电电流。

附图说明

图1是充电电流的变化示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

本发明提供了一种车辆充电电流的控制装置，将该控制装置设置在车辆电池管理系统BMS或充电设备中，用于控制动力电池的充电过程。其中，该控制装置包括处理器和存储器，处理器用于处理存储在存储器中的指令，以实现一种车辆充电电流的控制方法。

首先，规定“温度警戒值”为充电过程中出现的最高温度值，并将此参数作为主要的边界条件；规定“温度观察时间”为监控温度变化的时间尺度。以上两个参数可通过实验室测试与市场调查进行确定。另外，规定“计算电流偏差”，设置此参数来计算充电电流与理论最高充电电流的差值，此参数影响充电电流稳定下来的时间，可依据需求人工设置。

在上述各参数的基础上，该车辆充电电流的控制方法主要包括以下步骤：

(1)采用第一设定电流对动力电池进行充电，当充电插座温度或充电插头温度达到设定温度阈值时，降低充电电流至第二设定电流。

也就是，在充电开始时，以第一设定电流给车辆动力电池进行充电，待温度传感器检测到充电插座温度或充电插头温度超过“温度警戒值”也就是设定温度阈值时，将充电电流降低为第二设定电流，其中第二设定电流为初始第一设定电流的a倍(0<a<1)。当然，作为其他的实施方式，也可以直接将第一设定电流降低为某个低于第一设定电流的设定电流值。

(2)采用第二设定电流给动力电池进行充电，重复执行以下步骤：

每隔设定时间后，判断当前的充电插座温度或充电插头温度是否低于设定温度阈值，若当前的充电插座温度或充电插头温度低于设定温度阈值，则升高当前的充电电流，升高后的充电电流不大于第一设定电流；若当前的充电插座温度或充电插头温度不低于设定温度阈值，则降低当前的充电电流或者停止充电。

其中，当采用第二设定电流对动力电池进行充电时，经过“温度观察时间”，若充电插座温度或充电插头温度不低于“温度警戒值”，则判定充电插座或充电插头损坏，停止充电过程。若充电插座温度或充电插头温度低于“温度警戒值”，则判定目前电流安全，可以提高充电电流。

在提高后的充电电流的基础上，每经过设定时间(“温度观察时间”)后，若当前的充电插座温度或充电插头温度低于“温度警戒值”(设定温度阈值)，则升高当前的充电电流，反之则适当降低充电电流。重复该过程，以满足动力电池充电过程中的温度要求。

具体的，在本实施例中，在上述重复执行的过程中，每次的电流变化量为前电流变化量的b倍(0<b<1)。若当前的充电插座温度或充电插头温度低于设定温度阈值，则升高后的充电电流的计算公式为：

I′＝I+bΔI

若当前的充电插座温度或充电插头温度不低于所述设定温度阈值，则降低后的充电电流的计算公式为：

I″＝I-bΔI

其中，I′为升高后的充电电流，I″为降低后的充电电流，I为当前的充电电流，ΔI为前一次的充电电流变化量，b为电流变化系数。

通过上述的不断迭代过程，若变化后的充电电流与变化前的充电电流的差值不大于“计算电流偏差”(电流偏差阈值)，且采用变化后的充电电流进行充电经过设定时间后，充电插座温度或充电插头温度低于设定温度阈值，则以当前变化后的充电电流持续进行充电。

当然，作为其他的实施方式，当采用第二设定电流对动力电池进行充电时，经过“温度观察时间”，若充电插座温度或充电插头温度低于“温度警戒值”，直接在第二设定电流的基础上增加一个第一电流变化量，以提高充电电流，提高后的充电电流同样不大于第一设定电流；若充电插座温度或充电插头温度不低于“温度警戒值”，直接在第二设定电流的基础上减去一个第二电流变化量，以减小充电电流。通过不断重复上述过程，调整充电电流，以满足车辆充电插座、充电设备充电插头对温度的要求。

需要说明的是，第一电流变化量和第二电流变化量均可以是一个常量，也可以均是一个随时间变化的变量，或者是一个是常量，另一个是变量。当第一电流变化量和第二电流变化量均是一个常量时，两个常量可以相等，也可以不等。当第一电流变化量或第二电流变化量是一个变量时，该变量可以是一个与设定时间也就是“温度观察时间”有关的变量，也就是一个设定时间内，该变量的变化率不变；该变量也可以是一个与充电时间有关的变量，即在不同的设定时间内，该变量的变化率不同，可以进行调整。

设充电设备初始状态下的最大输出电流(第一设定电流)为I₁，温度警戒值为T₁，温度观察时间(设定时间)为t，电流偏差阈值为I₀，a为0.5，b为0.5为例，在一次充电过程中，上述车辆充电电流的控制方法的控制过程如下：

1)刚开始充电设备以最大输出电流I₁给动力电池进行充电，经过一段时间后温度达到T₁，则充电设备将最大输出电流减半，至

2)若电流调整到I₂之后，经过“温度观察时间”t温度低于T₁，则充电设备将最大输出电流调整到：

另外，若充电电流调整到I₂之后，经过时间t温度仍然不低于T₁，则停止充电，人员对充电插座、充电插头进行故障检修。

3)若电流调整到I₃之后，经过时间t温度低于T₁，则充电设备将最大输出电流调整到：

当然，若电流调整到I₃之后，经过时间t温度不低于T₁，则充电设备将最大输出电流调整到：

4)根据步骤3)以此类推，继续迭代，直至电流调整到I_i之后，经过时间t温度低于T₁，且I_i-I_i-1≤I₀，迭代结束，充电设备以I_i持续充电。

依据上述车辆充电电流的控制方法，实际充电过程中充电电流的变化情况如图1中实线所示。根据图1中的实线变化情况，最终可以得到非常接近安全充电电流极限的充电电流，此时充电电流不再继续变化。

与现有充电插座温度或充电插头温度过高时充电电流直接减半的策略相比，本发明的充电设备不会因为充电插座或充电插头温度过高而反复降流，提升了充电电流，延长了电气设备寿命，解决了充电过程中由于温度过高而导致的充电电流忽高忽低反复变化的问题。另外，本发明还可以对迭代过程中的变化参数进行优化，以较短的时间寻找最优充电电流，提高车辆充电速度。

Claims (10)

1.一种车辆充电电流的控制方法，其特征在于，步骤如下：

采用第一设定电流对动力电池进行充电，当充电插座温度或充电插头温度达到设定温度阈值时，降低充电电流至第二设定电流；

重复执行以下步骤：

每隔设定时间后，判断当前的充电插座温度或充电插头温度是否低于所述设定温度阈值，若低于所述设定温度阈值，则升高当前的充电电流，升高后的充电电流不大于所述第一设定电流。

2.根据权利要求1所述的车辆充电电流的控制方法，其特征在于，还包括若当前的充电插座温度或充电插头温度不低于所述设定温度阈值，则降低当前的充电电流或者停止充电。

3.根据权利要求2所述的车辆充电电流的控制方法，其特征在于，采用第二设定电流进行充电，经过设定时间后，若当前的充电插座温度或充电插头温度不低于所述设定温度阈值，则停止充电。

4.根据权利要求2或3所述的车辆充电电流的控制方法，其特征在于，若当前的充电插座温度或充电插头温度低于所述设定温度阈值，则升高后的充电电流的计算公式为：

I′＝I+bΔI

若当前的充电插座温度或充电插头温度不低于所述设定温度阈值，则降低后的充电电流的计算公式为：

I″＝I-bΔI

其中，I′为升高后的充电电流，I″为降低后的充电电流，I为当前的充电电流，ΔI为前一次的充电电流变化量，b为电流变化系数。

5.根据权利要求4所述的车辆充电电流的控制方法，其特征在于，若变化后的充电电流与变化前的充电电流的差值不大于电流偏差阈值，且采用变化后的充电电流进行充电经过设定时间后，充电插座温度或充电插头温度低于所述设定温度阈值，则以当前变化后的充电电流持续进行充电。

6.根据权利要求5所述的车辆充电电流的控制方法，其特征在于，所述电流变化系数等于0.5，第二设定电流等于第一设定电流的0.5倍。

7.一种车辆充电电流的控制装置，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令以实现如下方法：

采用第一设定电流对动力电池进行充电，当充电插座温度或充电插头温度达到设定温度阈值时，降低充电电流至第二设定电流；

重复执行以下步骤：

每隔设定时间后，判断当前的充电插座温度或充电插头温度是否低于所述设定温度阈值，若低于所述设定温度阈值，则升高当前的充电电流，升高后的充电电流不大于所述第一设定电流。

8.根据权利要求7所述的车辆充电电流的控制装置，其特征在于，所述处理器还用于处理存储在所述存储器中的指令以实现如下方法：

若当前的充电插座温度或充电插头温度不低于所述设定温度阈值，则降低当前的充电电流或者停止充电。

9.根据权利要求8所述的车辆充电电流的控制装置，其特征在于，所述处理器还用于处理存储在所述存储器中的指令以实现如下方法：

采用第二设定电流进行充电，经过设定时间后，若当前的充电插座温度或充电插头温度不低于所述设定温度阈值，则停止充电。

10.根据权利要求8或9所述的车辆充电电流的控制装置，其特征在于，若当前的充电插座温度或充电插头温度低于所述设定温度阈值，则升高后的充电电流的计算公式为：

I′＝I+bΔI

若当前的充电插座温度或充电插头温度不低于所述设定温度阈值，则降低后的充电电流的计算公式为：

I″＝I-bΔI

其中，I′为升高后的充电电流，I″为降低后的充电电流，I为当前的充电电流，ΔI为前一次的充电电流变化量，b为电流变化系数。