CN111216573B - 一种电动汽车的充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动汽车的充电系统，应用于大功率充电弓充电领域，在车辆充电时，控制用于罩住所述电动汽车的受电弓的防护罩装置打开，在不充电时，可以起到防尘的作用。与此同时，系统还配有加热装置，防止车辆电极出现结冰结霜凝露等现象的发生。除此之外，每次充电前，系统都会控制清扫装置对车辆电极表面进行清扫，可以确保受电弓上不存在异物，进一步保证充电安全。通过本发明实施例可以对车辆端电极进行保护，防止车辆端电极因异物导致接触不良烧毁，保证充电安全。

Description

一种电动汽车的充电系统

技术领域

本发明涉及电动汽车充电领域，更具体的说，涉及一种电动汽车的充电系统。

背景技术

随着电动汽车的不断推广和应用，能够满足电动汽车快速充电的大功率充电弓技术正在悄然展开，但随之而来的充电安全问题日益受到广泛的重视。

充电之前，要保证受电弓的电极无异物，此异物包含但不限于：石子、落叶、冰、雪、霜。因为一旦电极上出现异物，充电弓电极与受电弓电极之间的接触电阻会增大，充电过程中电极会发热，严重的导致电极烧毁。因此，亟需一种能够在充电前清扫电极上的异物的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电动汽车的充电系统，以解决亟需一种能够在充电前清扫电极上的异物的方法，以确保电动汽车安全充电的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种电动汽车的充电系统，包括：

受电弓控制器、异物清扫装置、防护罩装置和加热装置；所述防护罩装置、所述异物清扫装置和所述加热装置分别与所述受电弓控制器连接；

所述受电弓控制器，用于当判断出车辆停稳时，控制用于罩住所述电动汽车的受电弓的所述防护罩装置打开以及控制所述异物清扫装置对所述受电弓进行清扫、发送充电请求指令至充电弓控制器，以使所述充电弓控制器检测所述受电弓的电极上是否存在异物，若接收到所述充电弓控制器在检测到所述受电弓的电极上存在待加热物体时发送的加热指令时，控制所述加热装置对所述受电弓的电极进行加热操作；若接收到所述充电弓控制器在检测到所述受电弓的电极上存在待清扫异物时发送的异物清扫指令时，控制所述异物清扫装置对所述受电弓的电极进行异物清扫，以使充电弓为所述受电弓充电；

其中，所述待加热物体通过加热方式被清除。

优选地，还包括无线通信模块；所述无线通信模块与所述受电弓控制器连接；

所述受电弓控制器，还用于通过所述无线通信模块与所述充电弓控制器通信。

优选地，所述受电弓控制器还用于：

接收车辆运行参数，基于车辆运行参数判断车辆是否停稳。

优选地，还包括RTC时钟；所述RTC时钟与所述受电弓控制器连接；

所述受电弓控制器，还用于从所述RTC时钟中获取时间信息。

优选地，还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器设置在受电弓的电极上，所述温湿度传感器与所述受电弓控制器连接；

所述温湿度传感器，用于采集所述电极的温湿度信息；

所述受电弓控制器，还用于在所述电动汽车处于未充电状态时，当判断出从所述RTC时钟中获取的时间信息以及所述温湿度信息均满足预设加热条件时，控制加热装置对所述受电弓的电极加热。

优选地，还包括人机交互单元；所述人机交互单元与所述受电弓控制器连接；

所述受电弓控制器，还用于判断出车辆停稳后，控制所述人机交互单元显示开始充电按钮，若接收到通过点击所述开始充电按钮产生的开始充电指令，控制用于罩住所述电动汽车的受电弓的所述防护罩装置打开以及控制所述异物清扫装置对所述受电弓进行清扫。

优选地，所述车辆运行参数包括电池状态、车速、每个轮胎的胎压以及驻车制动器状态；

所述受电弓控制器用于基于车辆运行参数判断车辆是否停稳时，具体用于：

若判断出电池状态为正常、车速为零、每两个轮胎的胎压的差值在预设范围内和所述驻车制动器状态为制动三个条件均满足时，确定所述车辆停稳；

若判断出电池状态为异常、车速为零、每两个轮胎的胎压的差值在预设范围内和所述驻车制动器状态为制动三个条件中的任一条件不满足时，确定所述车辆未停稳。

优选地，所述受电弓控制器还用于：

在充电过程中，获取新的车辆运行参数，依据新的车辆运行参数重新判断所述车辆是否停稳，若未停稳，控制所述受电弓停止充电。

优选地，所述电池状态从所述车辆上的电池管理系统中获取；车速、每个轮胎的胎压以及驻车制动器状态从车辆上的整车控制器中获取。

优选地，还包括驱动装置；

所述驱动装置分别与所述受电弓控制器、所述异物清扫装置和所述防护罩装置连接；

所述受电弓控制器用于控制用于罩住所述电动汽车的受电弓的所述防护罩装置打开以及控制所述异物清扫装置对所述受电弓进行清扫时，具体用于：

所述受电弓控制器通过驱动装置控制用于罩住所述电动汽车的受电弓的所述防护罩装置打开以及控制所述异物清扫装置对所述受电弓进行清扫。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种电动汽车的充电系统，本发明中采用加热装置加热的方法加热电极上的冰、雪和霜等异物，通过异物清扫装置清扫的方式清扫石子和落叶等异物，保证充电时受电弓上不存在异物，安全充电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电动汽车的充电系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种防护罩装置关闭的场景示意图；

图3为本发明实施例提供的一种防护罩装置打开的场景示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种电动汽车的充电系统的场景示意图；

图5为本发明实施例提供的再一种电动汽车的充电系统的场景示意图；

图6为本发明实施例提供的一种电动汽车的充电系统通信的场景示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种电动汽车的充电系统，参照图1，可以包括：

受电弓控制器11、异物清扫装置14、防护罩装置16和加热装置15；所述防护罩装置16、所述异物清扫装置14和所述加热装置15分别与所述受电弓控制器11连接；

所述受电弓控制器11，用于当判断出车辆停稳时，控制用于罩住所述电动汽车的受电弓的所述防护罩装置16打开以及控制所述异物清扫装置14对所述受电弓进行清扫、发送充电请求指令至充电弓控制器，以使所述充电弓控制器检测所述受电弓的电极上是否存在异物，若接收到所述充电弓控制器在检测到所述受电弓的电极上存在待加热物体时发送的加热指令时，控制所述加热装置15对所述受电弓的电极进行加热操作；若接收到所述充电弓控制器在检测到所述受电弓的电极上存在待清扫异物时发送的异物清扫指令时，控制所述异物清扫装置14对所述受电弓的电极进行异物清扫，以使充电弓为所述受电弓充电；

其中，所述待加热物体通过加热方式被清除。

具体的，所述受电弓控制器11是由一微控制器组成，其负责采集与分析数据，并通过计算做出相应决策。

可选的，在本实施例的基础上，还可以包括驱动装置；

所述驱动装置分别与所述受电弓控制器11、所述异物清扫装置14和所述防护罩装置16连接；

所述受电弓控制器11用于控制用于罩住所述电动汽车的受电弓的所述防护罩装置16打开以及控制所述异物清扫装置14对所述受电弓进行清扫时，具体用于：

所述受电弓控制器11通过所述驱动装置控制用于罩住所述电动汽车的受电弓的所述防护罩装置16打开以及控制所述异物清扫装置14对所述受电弓进行清扫。

具体的，受电弓控制器11会控制防护罩装置16，在不充电的情况下，会控制防护罩装置16盖住受电弓电极，对受电弓电极起一个保护作用，防止有落叶，石子等异物落到受电弓电极上。当车辆需要充电的时候，点击开始充电按钮后，受电弓控制器11将控制防护罩装置16打开，不影响车辆充电。

参照图2和图3，图2中，受电弓状态为受电弓被防护罩装置16防护的状态，此时受电弓所有零部件均被保护在封闭的防护罩装置16内，车辆在行驶中处于该状态。

图3所示为防护罩打开状态，车辆在需要充电时，处于该状态。

防护罩装置16打开后，所述异物清扫装置14接受受电弓控制器11控制。异物清扫装置14每次动作，都会清扫受电弓电极表面。受电弓控制器11控制异物清扫装置14清扫一次受电弓电极，清除受电弓电极上的异物。此异物包含但不限于：石子、落叶、冰、雪、霜。

设置异物清扫装置14的原因是：一旦电极上出现异物，充电弓电极与受电弓电极之间的接触电阻会增大，充电过程中电极会发热，严重的导致电极烧毁。进而为了避免电极烧毁，所以设置异物清扫装置14。

需要说明的是，受电弓控制器11均是通过驱动装置控制防护罩装置16和异物清扫装置14动作。

参照图4和图5，驱动装置110可带动防护罩装置16与异物清扫装置14转动。加热装置15位于受电弓弓体5的电极正下方；温湿度传感器20固定在受电弓弓体5的电极上。

所述加热装置15与受电弓控制器11相连，接受受电弓控制器11控制，给电极加热。

可选的，在本实施例的基础上，还包括无线通信模块12；所述无线通信模块12与所述受电弓控制器11连接；

所述受电弓控制器11，还用于通过所述无线通信模块12与所述充电弓控制器通信。所述无线通信模块12通过CAN通信与受电弓控制器11相连，受电弓控制器11通过无线通信模块12与充电弓系统21进行通信。

具体的，参照图6，受电弓控制器11向充电弓系统21中的充电弓控制器发送请求充电命令。充电弓控制器控制充电弓系统21中的摄像装置采集受电弓电极的图片，充电弓控制器通过对图像识别，确定受电弓上是否存在异物。异物包括但不限于石子、落叶、冰、雪、霜。

当充电弓控制器检测到所述受电弓上存在待加热物体时，发送加热指令至受电弓控制器11，其中，待加热物体可以是雪、冰、霜等。

当充电弓控制器检测到所述受电弓上存在待清扫异物时，发送异物清扫指令至受电弓控制器11，其中，待清扫异物可以是石头、落叶等。

若受电弓控制器11接收到所述充电弓控制器在检测到所述受电弓的电极上存在待加热物体时发送的加热指令时，控制加热装置15对所述受电弓的电极进行加热操作；

其中，所述待加热物体通过加热方式被清除。具体的，待加热物体可以是雪、冰、霜等。当充电弓控制器检测到所述受电弓上存在雪、冰或霜时，通知受电弓控制器11给受电弓电极加热。

若受电弓控制器11接收到所述充电弓控制器在检测到所述受电弓的电极上存在待清扫异物时发送的异物清扫指令时，控制异物清扫装置14对所述受电弓的电极进行异物清扫，以使充电弓为所述受电弓充电。

具体的，待清扫异物可以是石头、落叶等。当充电弓控制器检测到所述受电弓上存在待清扫异物时，通知受电弓控制器11进行异物清扫。

若充电弓控制器检测到所述受电弓上无异物，充电弓系统21则下压连接充电弓电极，若有异物，则不允许充电。

本实施例中，本发明实施例应用于大功率充电弓充电领域，在车辆充电时，控制用于罩住所述电动汽车的受电弓的防护罩装置16打开，在不充电时，可以起到防尘的作用。与此同时，系统还配有加热装置15，采用加热装置15加热的方法加热电极上的冰、雪和霜等异物，防止车辆电极出现结冰结霜凝露等现象的发生。每次充电前，系统都会控制清扫装置对车辆电极表面进行清扫，可以确保受电弓上不存在异物，进一步保证充电安全。通过本发明实施例可以对车辆端电极进行保护，防止车辆端电极因异物导致接触不良烧毁，保证充电安全。

可选的，在上述任一实施例的基础上，所述受电弓控制器11还用于：

接收车辆运行参数，基于车辆运行参数判断车辆是否停稳。

进一步，所述车辆运行参数包括电池状态、车速、每个轮胎的胎压以及驻车制动器状态；

所述受电弓控制器11用于基于车辆运行参数判断车辆是否停稳时，具体用于：

若判断出电池状态为正常、车速为零、每两个轮胎的胎压的差值在预设范围内和所述驻车制动器状态为制动三个条件均满足时，确定所述车辆停稳；

若判断出电池状态为异常、车速为零、每两个轮胎的胎压的差值在预设范围内和所述驻车制动器状态为制动三个条件中的任一条件不满足时，确定所述车辆未停稳。

进一步，所述电池状态从所述车辆上的电池管理系统22中获取；车速、每个轮胎的胎压以及驻车制动器状态从车辆上的整车控制器23中获取。

具体的，参照图6，在电动汽车开始充电之前，受电弓控制器11将通过无线通信模块12与充电弓系统21建立无线数字连接。受电弓控制器11从整车控制器23获取车速、胎压、驻车制动器状态。

此外，还可以从电池管理系统22获取电池状态信息，通过判断电池状态信息是否正常，来确定电动汽车的电池是否正常，若正常，则允许充电，若不正常，则禁止充电。

所述电池管理系统(BMS)22通过CAN通讯与受电弓控制器11相连，受电弓控制器11与BMS 22进行通信，通信协议为《GBT27930-2015电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》。

所述整车控制器23通过CAN通信与受电弓控制器11相连，与受电弓控制器11进行通信。受电弓控制器11可从整车控制器23中获取到胎压、车速、驻车制动器状态等信息。

具体的，若电池状态异常、车速不为零，胎压异常，驻车制动器未制动，其中满足任何一条，说明车辆未停稳或者电池不正常，受电弓控制器11均不允许充电。若上述状态均正常，则说明车辆停稳以及电池正常，人机交互单元17将会弹出开始充电按钮，点击开始充电按钮后，将开始进入充电流程。其中，胎压异常是指任两个轮胎的胎压的差值不在预设范围内。

可选的，在本实施例的基础上，还包括人机交互单元17；所述人机交互单元17与所述受电弓控制器11连接；

所述受电弓控制器11，还用于判断出车辆停稳后，控制所述人机交互单元17显示开始充电按钮，若接收到通过点击所述开始充电按钮产生的开始充电指令，控制用于罩住所述电动汽车的受电弓的防护罩装置16打开以及控制异物清扫装置14对所述受电弓进行清扫。

具体的，所述人机交互单元17与受电弓控制器11相连，用来显示电池、车辆、充电弓等相关信息、设置充电参数以及启动充电和结束充电等。充电参数包括充电最大电流，充电最大电压，充电最高允许温度以及充电电量等。

当所述车辆运行参数满足停稳的条件时，在显示界面上显示开始充电按钮；人工点击开始充电按钮后，受电弓控制器11就控制防护罩装置16以及异物清扫装置14动作。

可选地，在本实施例的基础上，所述受电弓控制器11还用于：

在充电过程中，获取新的车辆运行参数，依据新的车辆运行参数重新判断所述车辆是否停稳，若未停稳，控制所述受电弓停止充电。

具体的，充电弓电极与受电弓电极搭接完成后，导引检测、压力检测均正常后，充电弓将向车辆传输能量。

在充电过程中，受电弓控制器11将实时检测电池、胎压、车速、驻车制动器的状态，一旦发生异常后，立刻通知充电弓停止充电。

充电完成后，受电弓控制器11与充电弓系统21将断开无线连接，并且控制防护罩装置16关闭。

本实施例中，在电动汽车开始充电之前，获取用于表征所述电动汽车是否停稳的车辆运行参数，当该车辆运行参数满足相应的参数范围，说明车辆停稳，此时可以充电，避免了由于车辆在未停稳时充电造成的拉弧以及烧毁电极的现象。

另外，在充电过程中，受电弓控制器11将实时检测电池、胎压、车速、驻车制动器的状态，一旦发生异常后，立刻通知充电弓停止充电，保护受电弓安全。

可选地，在上述任一实施例的基础上，还包括RTC时钟13；所述RTC时钟13与所述受电弓控制器11连接；

所述受电弓控制器11，还用于从所述RTC时钟13中获取时间信息，即当前时间。

进一步，还包括温湿度传感器20，所述温湿度传感器20设置在受电弓的电极上，所述温湿度传感器20与所述受电弓控制器11连接；

所述温湿度传感器20，用于采集所述电极的温湿度信息；

所述受电弓控制器11，还用于在所述电动汽车处于未充电状态时，当判断出从所述RTC时钟13中获取的时间信息以及所述温湿度信息均满足预设加热条件时，控制加热装置15对所述受电弓的电极加热。

具体的，温湿度传感器20包括若干个温度传感器19和若干个湿度传感器18，所述温度传感器19与受电弓控制器11相连，数量不限，受电弓控制器11从温度传感器19中获取温度相关信息。所述湿度传感器18与受电弓控制器11相连，数量不限，受电弓控制器11从湿度传感器18中获取湿度相关信息。

具体的，时间信息可以是季节日期，如春夏秋冬。温湿度信息是指受电弓的电极的温度和湿度信息。当所述时间信息以及所述温湿度信息均满足预设加热条件时，可以是指，在温度较低、湿度较大、季节为冬季时，此时，受电弓的电极上容易生冰、雪、霜等，此时需要对电极加热，除去冰、雪、霜等异物，保证电极处在一个不会结冰，结霜，积雪的环境下。

在车辆不充电的状态下，受电弓控制器11控制防护罩装置16将受电弓电极罩住，并且，实时采集温度湿度数据，并结合当前的时间数据分析，控制加热装置15进行加热或不加热。

本实施例中，通过对充电弓的电极进行清理，确保充电弓和受电弓的安全充电，并且随时清理受电弓上的雪、霜等异物。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种电动汽车的充电系统，其特征在于，包括：

受电弓控制器、异物清扫装置、防护罩装置、加热装置、RTC时钟、温湿度传感器，所述RTC时钟与所述受电弓控制器连接，所述温湿度传感器设置在受电弓的电极上，所述温湿度传感器与所述受电弓控制器连接；

所述防护罩装置、所述异物清扫装置和所述加热装置分别与所述受电弓控制器连接；

所述受电弓控制器，用于当判断出车辆停稳时，控制用于罩住所述电动汽车的受电弓的所述防护罩装置打开以及控制所述异物清扫装置对所述受电弓进行清扫、发送充电请求指令至充电弓控制器，以使所述充电弓控制器检测所述受电弓的电极上是否存在异物，若接收到所述充电弓控制器在检测到所述受电弓的电极上存在待加热物体时发送的加热指令时，控制所述加热装置对所述受电弓的电极进行加热操作；若接收到所述充电弓控制器在检测到所述受电弓的电极上存在待清扫异物时发送的异物清扫指令时，控制所述异物清扫装置对所述受电弓的电极进行异物清扫，以使充电弓为所述受电弓充电；

其中，所述待加热物体通过加热方式被清除；

所述受电弓控制器，还用于从所述RTC时钟中获取时间信息；所述时间信息为

所述温湿度传感器，用于采集所述电极的温湿度信息；

所述受电弓控制器，还用于在所述电动汽车处于未充电状态时，当判断出从所述RTC时钟中获取的时间信息以及所述温湿度信息均满足预设加热条件时，控制加热装置对所述受电弓的电极加热；

所述受电弓控制器还用于：

接收车辆运行参数，基于车辆运行参数判断车辆是否停稳；

在充电过程中，获取新的车辆运行参数，依据新的车辆运行参数重新判断所述车辆是否停稳，若未停稳，控制所述受电弓停止充电。

2.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，还包括无线通信模块；所述无线通信模块与所述受电弓控制器连接；

所述受电弓控制器，还用于通过所述无线通信模块与所述充电弓控制器通信。

3.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，还包括人机交互单元；所述人机交互单元与所述受电弓控制器连接；

所述受电弓控制器，还用于判断出车辆停稳后，控制所述人机交互单元显示开始充电按钮，若接收到通过点击所述开始充电按钮产生的开始充电指令，控制用于罩住所述电动汽车的受电弓的所述防护罩装置打开以及控制所述异物清扫装置对所述受电弓进行清扫。

4.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述车辆运行参数包括电池状态、车速、每个轮胎的胎压以及驻车制动器状态；

所述受电弓控制器用于基于车辆运行参数判断车辆是否停稳时，具体用于：

若判断出电池状态为正常、车速为零、每两个轮胎的胎压的差值在预设范围内和所述驻车制动器状态为制动三个条件均满足时，确定所述车辆停稳；

若判断出电池状态为异常、车速为零、每两个轮胎的胎压的差值在预设范围内和所述驻车制动器状态为制动三个条件中的任一条件不满足时，确定所述车辆未停稳。

5.根据权利要求4所述的充电系统，其特征在于，所述电池状态从所述车辆上的电池管理系统中获取；车速、每个轮胎的胎压以及驻车制动器状态从车辆上的整车控制器中获取。

6.根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，还包括驱动装置；

所述驱动装置分别与所述受电弓控制器、所述异物清扫装置和所述防护罩装置连接；

所述受电弓控制器用于控制用于罩住所述电动汽车的受电弓的所述防护罩装置打开以及控制所述异物清扫装置对所述受电弓进行清扫时，具体用于：

所述受电弓控制器通过驱动装置控制用于罩住所述电动汽车的受电弓的所述防护罩装置打开以及控制所述异物清扫装置对所述受电弓进行清扫。