CN110544967B - 过流检测方法、过流保护方法、计算机设备及存储介质 - Google Patents

过流检测方法、过流保护方法、计算机设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种过流检测方法，包括：接收脉冲宽度调制PWM信号；识别所述PWM信号的预设电平信号；根据所述预设电平信号获取当前充电电流，并且，根据所述PWM信号确定过流阈值；以及比较所述当前充电电流及所述过流阈值，根据比较结果生成并发送过流电平信号，上述过流检测方法能够用于充电过程中准确检测当前充电电流是否过流。此外，本发明还提供了一种过流保护方法、计算机设备及计算机可读存储介质。

Description

过流检测方法、过流保护方法、计算机设备及存储介质
技术领域
本发明涉及电动汽车充电控制领域，具体而言，主要涉及一种过流检测方法及过流保护方法，以及，计算机设备及计算机存储介质。
背景技术
随着科技水平和人们生活水平的不断提高，越来越多的人开始购买汽车来提升生活的便利性，改善生活质量。但是由于目前汽车容量的不断增多，汽车尾气的排放给生态环境带来了较大影响。为了改善日益恶化的生态环境，电动汽车应运而生，电动汽车通过电力来提供能源驱动车辆行驶，在行驶过程中不会产生汽车尾气，对减少汽车尾气和改善环境污染具有较大作用。
电动汽车得到了大力发展，进而带动了充电设备，例如充电桩、充电插座等相关产业的发展。充电设备越来越多出现在社区的停车场中，而社区中的充电设备主要为交流充电设备。
充电过程中，充电设备需要采取过流保护措施，目前对当前充电电流的检测，需要在充电设备额外增加检测电路，增加了电路的复杂化，并增加了功耗。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够实现过流检测或保护的电动汽车及充电设备。本发明还提供了过流检测方法、过流保护方法、计算机设备及计算机存储介质。
为了实现上述目的，采用如下的技术方案：
第一方面，一种过流检测方法，包括：
接收脉冲宽度调制PWM信号；
识别所述PWM信号的预设电平信号；
根据所述预设电平信号获取当前充电电流，并且，根据所述PWM信号确定过流阈值；
比较所述当前充电电流及所述过流阈值，根据比较结果生成并发送过流电平信号。
第二方面，一种过流保护方法，包括：
发送PWM信号；
接收过流电平信号，所述过流电平信号响应于所述PWM信号；以及，
根据所述过流电平信号执行过流保护。
第三方面，一种计算机设备，包括：
存储器，用于存储可执行指令；以及，
处理器，用于执行所述可执行指令从而完成根据第一方面所述的过流检测方法。
第四方面，一种计算机存储介质，用于存储计算机可读取的指令，所述指令被执行时实现根据第一方面所述的过流检测方法。
第五方面，一种计算机设备，包括：
存储器，用于存储可执行指令；以及，
处理器，用于执行所述可执行指令从而完成根据第二方面所述的过流保护方法。
第六方面，一种计算机存储介质，用于存储计算机可读取的指令，所述指令被执行时实现根据第二方面所述的过流保护方法。
本发明的有益效果：
本发明提供的充电设备及电动汽车的过流检测或保护方法，充电设备向电动汽车发送的PWM信号，当PWM信号的在低电平时，电动汽车的车辆控制装置获取当前的当前充电电流，以及根据PWM信号确定过流阈值，比较当前充电电流与过流阈值即能判断充电是否过流，将结果反馈充电设备。不需要在充电设备的电路中新增检测电路，即能实时检测充电过程的是否过流，简化了目前过流检测的电路复杂问题，检测效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施方式，因此不应被看作是对本发明范围的限定。
图1为本发明实施例提供的过流检测方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的电动汽车与充电设备的充电连接示意图；
图3为本发明实施例提供的电动汽车的框架结构示意图；
图4为本发明实施例提供的充电设备的框架结构示意图；
图5为本发明实施例提供的过流检测方法的流程示意图；
图6为本发明实施例提供的过流保护方法的流程示意图；
图7为本发明实施例提供的计算机设备的框架结构示意图；
图8为本发明实施例提供的可读存储介质的框架结构示意图。
具体实施方式
在下文中，将更全面地描述本发明的各种实施方式。本发明可具有各种实施方式，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本发明的各种实施方式限于在此公开的特定实施方式的意图，而是应将本发明理解为涵盖落入本发明的各种实施方式的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。
在下文中，可在本发明的各种实施方式中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施方式中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
在本发明的各种实施方式中，表述“A或/和B”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合，例如，可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
在本发明的各种实施方式中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施方式中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施方式的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
应注意到：在本发明中，除非另有明确的规定和定义，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接、或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也是可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，本领域的普通技术人员需要理解的是，文中指示方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的各种实施方式中使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的并且并非意在限制本发明的各种实施方式。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施方式所述领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施方式中被清楚地限定。
本发明实施例提供一种过流保护，具体应用于充电设备200为电动汽车100充电过程中，过流检测或保护。
请参考图1，揭示了过流检测方法较佳实施例的流程示意图，具体包括：
电动汽车100接收由充电设备200发出的脉冲宽度调制PWM信号；
电动汽车100对PWM信号进行识别，当识别所述PWM信号中的预设电平信号时，获取当前的当前充电电流，并且，根据PWM信号确定过流阈值；
电动汽车100比较当前充电电流与过流阈值，根据比较结果生成并发送过流电平信号。
进一步地，充电设备200收到过流电平信号后，可以进一步根据当前充电电流进行过流保护，执行过流保护措施，例如，关断充电设备200的电能输出，上报过流状态信号等。
请参考图2，揭示了充电设备200与电动汽车100的充电连接结构，所述充电设备200包括充电控制装置201及电源202，电动汽车100包括车辆控制装置101及车载充电机102，充电控制装置201通过连接确认线(CC)及控制引导确认线(CP)与车辆控制装置101连接，电源202通过电源线(L、N)与车载充电机102连接。
进一步地，充电控制装置201分别通过第一二极管D1及第二二极管D2与车辆控制装置102连接。所述第一二极管D1的正极连接充电控制装置201，负极连接车辆控制装置101；所述第二二极管D2的正极连接车辆控制装置101，负极连接充电控制装置201。
具体地，在充电过程中，充电控制装置201向车辆控制装置101发送PWM信号，其中，PWM信号是一种高低电平交替的波形信号，例如充电控制装置201发出6V与-6V交替的PWM信号，经过第一二极管D1后转化为6V与0V交替的PWM信号，而无法通过第二二极管D2。
请参考图3，本发明实施例提供一种电动汽车100，所述电动汽车100包括车辆控制装置101，所述车辆控制装置101包括：
接收单元110，用于接收PWM信号；
识别单元120，用于识别所述PWM信号的预设电平信号；
电流获取单元130，用于根据所述预设电平信号获取当前充电电流，并且，过流阈值确定单元140，用于根据所述PWM信号确定过流阈值；
比较单元150，用于比较所述过流阈值与所述当前充电电流；以及，
发送单元160，用于根据所述比较单元150的比较结果生成并发送过流电平信号。
本实施例中，充电设备200向车辆控制装置101发送的PWM信号是高低电平交替的脉冲信号，其中，高电平的占比是PWM信号的占空比，体现PWM信号的控制信息，例如PWM信号的占空比为5％，表示充电设备200请求与电动汽车100通信，PWM信号的占空比为7％，表示不允许充电。当识别单元120识别接收的PWM信号的低电平时，将识别指令传递给电流获取单元130，获取当前的充电电流，所述电流获取单元130通过车辆控制装置101的内部通信直接读取所述充电电流，并且过流阈值确定单元140根据PWM信号确定过流阈值；比较单元150接收当前充电电流及过流阈值，并对当前充电电流及过流阈值进行比较，将比较结果发送给发送单元160；发送单元160根据结构生成过流电平信号并传递给充电设备200，完成了充电过流的检测。
进一步地，所述PWM信号的占空比D大于或等于8％，且小于或等于90％。具体地，可以参考《GBT 18487.1 2015电动汽车传导充电系统》，其中PWM信号的占空比大于或等于8％，且小于或等于90％，表示充电设备200与电动汽车100正在充电状态中。
进一步地，所述识别单元120具体用于：确定所述PWM信号的占空比D满足预设范围，并识别所述PWM信号的预设电平信号。
本实施例中，识别单元120还对PWM信号的占空比D进行判断，即，当判断PWM信号占空比D表示充电控制状态时，进行预设电平信号识别。
进一步地，占空比D预设范围为：大于或等于8％，且小于或等于90％。
进一步地，在具体实施中，所述预设电平信号可以是低电平信号，也可以是高电平至低电平的下降沿信号。其中，所述高电平大于5.2V且小于6.8V，所述低电平为0V。
进一步地，所述识别单元120，还用于识别至少两次所述预设电平信号；所述过流阈值确定单元140，还用于根据所述PWM信号在识别至少两次所述预设电平信号的时间间隔内占空比D确定最大安全电流值Imax，以及，根据所述最大安全电流值Imax及预设规则确定过流阈值。
进一步地，所述预设规则包括：所述过流阈值等于所述最大安全电流值Imax乘以预设系数，或者，所述过流阈值等于所述最大安全电流值Imax与预设差值的和。
具体地，其中，当所述PWM信号的占空比D大于或等于8％，且小于10％，所述最大安全电流值Imax＝6；或者，
当所述PWM信号的占空比D大于或等于10％，且小于或等于85％，所述最大安全电流值Imax＝(D*100)*60；或者，
当所述PWM信号的占空比D大于85％，且小于或等于90％，所述最大安全电流值Imax＝(D*100-64)*2.5且Imax小于或等于63。
进一步地，所述发送单元160根据所述比较单元150的比较结果生成过流电平信号，具体为，确定所述当前充电电流值达到所述过流阈值，发送所述过流电平信号。可以理解，所述发送单元160还用于，确定所述当前充电电流未达到所述过流阈值，生成非过流电平信号并发送给充电设备。综上，所述发送单元160根据比较结果能够对应生成过流电平信号或非过流电平信号，例如，过流电平信号设置为1A，非过流电平信号设置为2A，或者过流电平信号设置为1A，非过流状态时不发送电平信号。
进一步地，所述接收单元110通过第一二极管D1与充电设备200连接，所述第一二极管D1的正极用于连接充电设备200，所述第一二极管D1的负极连接所述接收单元110。本实施例中，所述第一二极管D1用于滤除充电设备100向电动汽车100传输的CP信号的负电平。
进一步地，所述发送单元150通过第二二极管D2与充电设备200连接，所述第二二极管D2的正极连接所述发送单元150，所述第二二极管D2的负极用于连接充电设备200。本实施例中，所述第二二极管D2用于将电动汽车100的电平信号传递至充电设备200，而不进行反向传递。
请参考图4，本发明实施例还提供一种充电设备200，包括：
收发单元210，用于发送PWM信号；
所述收发单元210还用于接收过流电平信号，所述过流电平信号响应于所述PWM信号；以及，
过流保护单元230，用于根据所述过流电平信号执行过流保护。
本实施例中，充电设备200通过收发单元210向电动汽车100发送PWM信号，通过收发单元210接收过流电平信号，过流电平信号由电动汽车100发出，其响应于所述PWM信号，过流单元230在接受到过流电平信号后执行过流保护，如对充电停止供电，生成上报消息进行上报等。
进一步地，所述PWM信号的占空比D大于或等于8％，且小于或等于90％。
进一步地，本实施例中，所述收发单元210接收到过流电平信号的同时，还可能接收到噪音信号，或者与发出的电平信号的时序相同，使得在同一时间段，收发单元210实际能够检测到多个电平信号，对过流电平信号进行识别，提高抗干扰能力。
具体地，一种实施方式为，所述收发单元210还用于：接收电平信号，在所述PWM信号的低电平发送时间确定满足预设持续时长的电平信号为过流电平信号，所述过流电平信号响应于所述PWM信号。本实施例中，当收发单元210在发送所述PWM信号的低电平时间区间内接收到的电平信号为持续稳定电平，识别电平信号的持续时长，例如是否满足持续0.1ms，若是，判断为过流电平信号。
另一实施例中，当收发单元210在发送所述PWM信号的高电平时间区间内接收到的电平信号，收发单元210实际检测到的是一个具有振荡的电平信号，对振荡的电平信号进行识别，确定过流电平信号。具体地，所述收发单元210还用于：接收电平信号，将所述电平信号与所述PWM信号比较，确定满足预设持续时长且与所述PWM信号的高电平不同的电平信号为过流电平信号。
进一步地，所述收发单元210通过第一二极管D1与车辆控制装置201连接，所述第一二极管D1的正极连接所述收发单元210，所述第一二极管D1的负极用于连接车辆控制装置201。
进一步地，所述收发单元210通过第二二极管D2与车辆控制装置201连接，所述第二二极管D2的正极用于连接所述车辆控制装置201，所述第二二极管D2的负极连接所述收发单元210。
请参考图5，本发明另一实施例提供一种过流检测方法，包括：
步骤S10，接收PWM信号；
步骤S20，识别所述PWM信号的预设电平信号；
步骤S30，根据所述预设电平信号获取当前充电电流，并且，步骤S40，根据所述PWM信号确定过流阈值；以及，
步骤S50，比较所述当前充电电流及所述过流阈值，根据比较结果生成并发送过流电平信号。
本实施例中，充电设备200向车辆控制装置101发送的PWM信号是高低电平交替的脉冲信号，其中，高电平的占比是PWM信号的占空比，体现PWM信号的控制信息，例如PWM信号的占空比为5％，表示充电设备200请求与电动汽车100通信，PWM信号的占空比为7％，表示不允许充电。当识别单元120识别接收的PWM信号的低电平时，将识别指令传递给电流获取单元130，获取当前的充电电流，所述电流获取单元130通过车辆控制装置101的内部通信直接读取所述充电电流，并且过流阈值确定单元140根据PWM信号确定过流阈值；比较单元150接收当前充电电流及过流阈值，并对当前充电电流及过流阈值进行比较，将比较结果发送给发送单元160；发送单元160根据结构生成过流电平信号并传递给充电设备200，完成了充电过流的检测。
进一步地，所述PWM信号的占空比D大于或等于8％，且小于或等于90％。本实施例中，PWM信号的占空比的设定与前述相同，不再赘述。
进一步地，所述识别所述PWM信号的预设电平信号，包括：确定所述PWM信号的占空比D满足预设范围，并识别所述PWM信号的预设电平信号。
进一步地，所述PWM信号的占空比D大于或等于8％，且小于或等于90％。
进一步地，所述预设电平信号为低电平信号或者高电平至低电平的下降沿信号。
进一步地，所述高电平大于5.2V且小于6.8V，所述低电平为0V。
进一步地，所述步骤S20，识别所述PWM信号的预设电平信号包括：在所述PWM信号中识别至少两次所述预设电平信号；
所述步骤S30，根据所述PWM信号确定过流阈值，包括：根据所述PWM信号在识别至少两次所述预设电平信号的时间间隔内占空比D确定最大安全电流值Imax，以及，根据所述最大安全电流值Imax及预设规则确定过流阈值。
进一步地，所述预设规则包括：所述过流阈值等于所述最大安全电流值Imax乘以预设系数，或者，所述过流阈值等于所述最大安全电流值Imax与预设差值的和。
具体地，当所述PWM信号的占空比D大于或等于8％，且小于10％，所述最大安全电流值Imax＝6；或者，
当所述PWM信号的占空比D大于或等于10％，且小于或等于85％，所述最大安全电流值Imax＝(D*100)*60；或者，
当所述PWM信号的占空比D大于85％，且小于或等于90％，所述最大安全电流值Imax＝(D*100-64)*2.5且Imax小于或等于63。
进一步地，所述步骤S50比较所述当前充电电流及所述过流阈值，并根据比较结果发送过流电平信号，包括：
比较所述当前充电电流值与所述过流阈值，确定所述当前充电电流值达到所述过流阈值，发送过流电平信号；或者，确定所述当前充电电流未达到所述过流阈值，发送非过流电平信号或者不发送电平信号。
请参考图6，本发明另一实施例提供另一种过流保护方法，包括：
步骤S10’，发送PWM信号；
步骤S20’，接收过流电平信号，所述过流电平信号响应于所述PWM信号；以及，
步骤S30’，根据所述过流电平信号执行过流保护。
本实施例中，充电设备200向电动汽车100发送PWM信号后，接收由电动汽车200发出的过流电平信号，过流电平信号响应于所述PWM信号，触发过流保护，充电设备即执行过流保护动作。
进一步地，所述PWM信号的占空比D大于或等于8％，且小于或等于90％。
进一步地，所述步骤S30’，接收过流电平信号，所述过流电平信号响应于所述PWM信号，包括：接收电平信号，并识别所述电平信号中的过流电平信号，所述过流电平信号响应于所述PWM信号。
进一步地，一实施例中，所述步骤，接收电平信号，并识别所述电平信号中的过流电平信号，所述过流电平信号响应于所述PWM信号，包括：
接收电平信号，在所述PWM信号的低电平发送时间确定满足预设持续时长的电平信号为过流电平信号，所述过流电平信号响应于所述PWM信号。
另一实施例中，包括：接收电平信号，将所述电平信号与所述PWM信号比较，确定满足预设持续时长且与所述PWM信号的高电平不同的电平信号为过流电平信号，所述过流电平信号响应于所述PWM信号。
进一步地，所述过流保护方法，还包括：
步骤S40’，接收非过流电平信号，所述非过流电平信号响应于所述PWM信号。
请参考图7，本发明的另一实施例还提供一种计算机设备300，包括：存储器310，用于存储计算机程序320；以及，处理器330，用于执行所述计算机程序从而完成上述的过流检测方法或过流保护方法。该计算机设备300可以为充电桩或电动汽车。
请参考图8，本发明的另一实施例还提供一种计算机存储介质400，用于存储计算机程序410，所述计算机程序410被执行时实现上述的过流检测方法或过流保护方法。该存储介质可以配置于充电桩或电动汽车上。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施方式的其他示例可以具有不同的值。
应注意：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施方式的流程。其中，本申请所提供的各实施方式中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种过流检测方法，其特征在于，包括：
接收脉冲宽度调制PWM信号；
识别所述PWM信号的预设电平信号；所述预设电平信号为低电平信号或高电平至低电平的下降沿信号；
根据所述预设电平信号获取当前充电电流，并且，根据所述PWM信号确定过流阈值；以及
比较所述当前充电电流及所述过流阈值，根据比较结果生成并发送过流电平信号；
其中，所述根据所述预设电平信号获取当前充电电流，并且，根据所述PWM信号确定过流阈值包括：根据所述PWM信号在识别至少两次所述预设电平信号的时间间隔内占空比D确定最大安全电流值Imax，以及，根据所述最大安全电流值Imax及预设规则确定过流阈值；所述预设规则包括：所述过流阈值等于所述最大安全电流值Imax乘以预设系数，或者，所述过流阈值等于所述最大安全电流值Imax与预设差值的和；
当所述PWM信号的占空比D大于或等于8%，且小于10%，所述最大安全电流值Imax=6；或者，
当所述PWM信号的占空比D大于或等于10%，且小于或等于85%，所述最大安全电流值Imax=（D*100）*60；或者，
当所述PWM信号的占空比D大于85%，且小于或等于90%，所述最大安全电流值Imax=（D*100-64）*2.5且Imax小于或等于63。
2.根据权利要求1所述的过流检测方法，其特征在于，所述PWM信号的占空比D大于或等于8%，且小于或等于90%。
3.根据权利要求1所述的过流检测方法，其特征在于，所述识别所述PWM信号的预设电平信号，包括：确定所述PWM信号的占空比D满足预设范围，并识别所述PWM信号的预设电平信号。
4.根据权利要求1所述的过流检测方法，其特征在于，所述高电平大于5.2V且小于6.8V，所述低电平为0V。
5.根据权利要求1所述的过流检测方法，其特征在于，所述比较所述当前充电电流及所述过流阈值，并根据比较结果发送过流电平信号，包括：
比较所述当前充电电流值与所述过流阈值，确定所述当前充电电流值达到所述过流阈值，发送过流电平信号；或者，确定所述当前充电电流未达到所述过流阈值，发送非过流电平信号或者不发送电平信号。
6.一种计算机设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；以及，
处理器，用于执行所述计算机程序从而完成权利要求1至5中任一项所述的过流检测方法。
7.一种计算机存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1至5中任一项所述的过流检测方法。
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