CN111376749B - 一种电动汽车充电系统和大电流快充方法 - Google Patents

一种电动汽车充电系统和大电流快充方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电动汽车充电系统和大电流快充方法，大电流快充方法包括如下步骤：充电机和电动汽车分别检测充电枪的数量；充电机与电动汽车进行信息交互以判断两者检测到的充电枪数量是否一致；如果充电机与电动汽车检测到的充电枪数量一致，则电动汽车向充电机发送电动汽车快充响应报文和车辆辨识报文；充电机在接收到电动汽车的快充响应报文和车辆辨识报文后，按照充电机快充报文中大电流充电电流值输出相应的大电流给电动汽车充电。本发明提供的技术方案，根据充电机和电动汽车所检测到的充电枪数量是否一致判断出充电机与电动汽车之间的连接是否可靠，能够解决现有技术中采用多充电枪进行充电时充电过程可靠性较差的问题。

Description

一种电动汽车充电系统和大电流快充方法
技术领域
本发明属于电动汽车充电控制技术领域，具体涉及一种电动汽车充电系统和大电流快充方法。
背景技术
目前，传统燃油汽车的能源主要依靠于石油，而石油短缺及燃油排放的尾气对环境造成严重污染已使得人类越来越迫切研究出新的绿色交通工具。作为绿色交通工具，电动车辆不仅节能效果显著，能源综合利用率大幅度提高，而且尾气零排放，环境效益明显，因此电动车辆的使用越来越广泛。
电动汽车的动力来自于动力电池，而动力电池的充电速度慢、续航里程短一直是制约电动汽车大范围推广的关键因素。鉴于动力电池能量密度发展缓慢，采用大电流快速充电可作为当前阶段推广电动汽车的关键条件。但是由于充电枪线的载流能力受自身硬件条件的制约，导致单枪充电已不能满足大电流快速充电的趋势。
为了实现对电动汽车的大电流充电，目前很多厂家采用多枪充电的方式进行充电，如此便可以在充电枪线载流能力允许的情况下增大对电动汽车的充电电流。
在充电握手阶段，充电机向电动汽车发送CRM报文(即Charge RecognitionMessage，充电机辨识报文)，电动汽车向充电机回馈BRM报文(即BMS RecognitionMessage，BMS和车辆辨识报文)，完成电动汽车与电动汽车之间的协议充电。但是，现有技术不能实现对电动汽车实现大电流快充。
发明内容
本发明提供一种电动汽车充电系统和大电流快充方法，用以解决现有技术不能实现对电动汽车的大电流快充的问题。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种大电流快充方法，包括如下步骤：
充电机根据大电流充电信息组织充电机快充报文，向电动汽车发送握手识别阶段报文和充电机快充报文；所述大电流充电信息包括大电流充电电流值信息和充电机检测的数据；所述充电机检测的数据包括充电枪个数信息；
电动汽车接收到握手识别阶段报文和充电机快充报文后，比对充电机快充报文中的充电枪个数与电动汽车检测到的充电枪个数是否一致，然后电动汽车向充电机发送电动汽车快充报文，该电动汽车快充报文包括涉及电动汽车判断的充电枪个数是否一致的比对信息；
若充电机接收到的电动汽车快充报文中的比对信息为充电枪个数一致的比对信息，则充电机比对电动汽车发送的电动汽车快充报文中的充电枪个数与充电机检测到的充电枪个数是否一致，然后充电机向电动汽车发送充电机快充响应报文，该充电机快充响应报文包括涉及充电机判断的充电枪个数是否一致的比对信息；
若电动汽车接收到的充电机快充报文中比对信息为充电枪个数一致的比对信息，则电动汽车向充电机发送电动汽车快充响应报文和车辆辨识报文；
充电机在接收到电动汽车快充响应报文和车辆辨识报文后按照充电机快充报文中的大电流充电电流值输出相应的大电流给电动汽车充电。
本发明所提供的技术方案，在采用大电流快速充电时能够建立充电机与电动车辆的通讯连接，实现两者之间的握手识别，解决现有技术不能实现对电动汽车的大电流快充的问题。
进一步的，若在第一设定时间内，电动汽车持续收到充电机的充电快充报文中的充电枪数量与电动汽车检测到的充电枪数量不一致，则停止充电。
如果在第一设定时间内电动汽车持续收到充电机的充电快充报文中的充电枪数量与电动汽车检测到的充电枪数量不一致，则说明充电机与电动汽车之间的连接关系不可靠，所以停止充电。
进一步的，若在第二设定时间内，充电机持续接收到的电动汽车快充报文中充电枪数量与充电机检测到的充电枪数量不一致，则停止充电。
如果在第二设定时间内充电机持续接收到的电动汽车快充报文中充电枪数量与充电机检测到的充电枪数量不一致，则说明充电机与电动汽车之间的连接关系不可靠，所以停止充电以保证充电过程的安全性。
进一步的，若电动汽车只接收到充电机发送的握手识别阶段报文，未接收到充电机快充报文，则电动汽车向充电机发送车辆识别报文。
如此可进一步的保证充电过程的可靠性。
进一步的，若充电机只接收到车辆辨识报文，未接收到充电机快充响应报文，则充电机输出相应的常规充电电流给电动汽车充电。
如此可进一步的保证充电过程的可靠性。
一种电动汽车充电系统，包括充电机和电动汽车，所述充电机设置有至少两个充电枪，所述电动汽车设置有至少两个充电接口，当充电机的充电枪与电动汽车的充电接口连接时，充电机与电动汽车通讯连接；在充电过程中所采用的大电流快充方法包括如下步骤：
充电机根据大电流充电信息组织充电机快充报文，向电动汽车发送握手识别阶段报文和充电机快充报文；所述大电流充电信息包括大电流充电电流值信息和充电机检测的数据；所述充电机检测的数据包括充电枪个数信息；
电动汽车接收到握手识别阶段报文和充电机快充报文后，比对充电机快充报文中的充电枪个数与电动汽车检测到的充电枪个数是否一致，然后电动汽车向充电机发送电动汽车快充报文，该电动汽车快充报文包括涉及电动汽车判断的充电枪个数是否一致的比对信息；
若充电机接收到的电动汽车快充报文中的比对信息为充电枪个数一致的比对信息，则充电机比对电动汽车发送的电动汽车快充报文中的充电枪个数与充电机检测到的充电枪个数是否一致，然后充电机向电动汽车发送充电机快充响应报文，该充电机快充响应报文包括涉及充电机判断的充电枪个数是否一致的比对信息；
若电动汽车接收到的充电机快充报文中比对信息为充电枪个数一致的比对信息，则电动汽车向充电机发送电动汽车快充响应报文和车辆辨识报文；
充电机在接收到电动汽车快充响应报文和车辆辨识报文后按照充电机快充报文中的大电流充电电流值输出相应的大电流给电动汽车充电。
进一步的，若在第一设定时间内，电动汽车持续收到充电机的充电快充报文中的充电枪数量与电动汽车检测到的充电枪数量不一致，则停止充电。
如果在第一设定时间内电动汽车持续收到充电机的充电快充报文中的充电枪数量与电动汽车检测到的充电枪数量不一致，则说明充电机与电动汽车之间的连接关系不可靠，所以停止充电。
进一步的，若在第二设定时间内，充电机持续接收到的电动汽车快充报文中充电枪数量与充电机检测到的充电枪数量不一致，则停止充电。
如果在第二设定时间内充电机持续接收到的电动汽车快充报文中充电枪数量与充电机检测到的充电枪数量不一致，则说明充电机与电动汽车之间的连接关系不可靠，所以停止充电以保证充电过程的安全性。
进一步的，若电动汽车只接收到充电机发送的握手识别阶段报文，未接收到充电机快充报文，则电动汽车向充电机发送车辆识别报文。
如此可进一步的保证充电过程的可靠性。
进一步的，若充电机只接收到车辆辨识报文，未接收到充电机快充响应报文，则充电机输出相应的常规充电电流给电动汽车充电。
如此可进一步的保证充电过程的可靠性。
附图说明
图1为本发明系统实施例中充电机与电动汽车的示意图；
图2为本发明系统实施例中充电机的数据处理流程图；
图3为本发明系统实施例中电动汽车的数据处理流程图；
图4为本发明系统实施例中充电机与电动汽车之间的信息交互流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
系统实施例：
本实施例提供一种电动汽车充电系统，可以采用多个充电枪同时为电动汽车进行大电流充电以提高充电效率。
本实施例所提供的电动汽车充电系统，其结构原理如图1所示，其中包括充电机，充电机设置有m个充电枪；电动汽车设置有n个充电接口，m和n均不小于2；各充电接口与汽车的动力电池连接，每个充电接口都可以单独连接充电枪为动力电池充电，也可以多个充电接口连接充电枪同时为动力电池充电。
当充电机的充电枪插入到电动汽车上时，充电机与电动汽车上的电池管理系统之间建立通讯连接，两者之间进行信息交互，采用大电流快充方法对充电过程进行控制。
本实施例中，在对充电过程进行控制时，所采用的大电流快充方法的流程包括如下步骤：
充电机和电动汽车分别检测充电枪的数量。
本实施例中充电机和电动汽车所检测到的充电枪数量，是指充电机连接到电动汽车充电接口的充电枪的数量。充电机和电动汽车检测充电枪数量的方法属于现有技术，这里不多做说明。
充电机与电动汽车进行信息交互进行握手识别，以判断两者检测到的充电枪数量是否一致，具体过程为：
充电机根据最大电流信息组织充电机快充报文，向电动汽车发送握手识别阶段报文和充电机快充报文；其中大电流信息包括大电流充电电流信息和充电机检测的数据；充电机检测的数据包括充电枪的数量信息；
在充电机与电动汽车进行握手识别时进入握手识别阶段，即CRM阶段，充电机所发送的报文为充电机握手报文CFC(Charge Fast Charge message)，其结构如表1所示，包括电流偏移量、充电枪数量和应答信号，其中电流偏移量为充电过程中的大电流充电电流信息，充电枪数量即为充电机检测到的充电枪数量，应答信号设置为00，表示与CRM报文一起发送，作为通知BMS(电池管理系统)充电机的协议，是快充协议。
表1
Figure BDA0001927457210000051
电动汽车接收到握手识别阶段报文和充电机快充报文后，从充电机快充报文中读取电流偏移量、充电枪数量和应答信号，当应答信号为00时判断为接收到的报文为充电机快充报文；电动汽车比对充电机快充报文中的充电枪数量与电动汽车检测到的充电枪数量是否一致，并向充电机发送电动汽车快充报文；电动汽车快充报文为电动汽车握手报文BFC(BMS FastCharge message)，其结构如表2所示，包括电流偏移量、电动汽车检测到的充电枪数量以及电动汽车判断的充电枪数量是否一致的比对信息，电流偏移量根据接收到的充电机快充报文获得，当电动汽车判断其检测的充电枪数量与充电机检测到的充电枪数量一致时将电动汽车快充报文中的应答信号设置为11，否则设置为01。
表2
Figure BDA0001927457210000052
Figure BDA0001927457210000061
充电机接收到电动汽车发送的电动汽车快充报文后，判断其中的对比信息是否为充电枪数量一致的对比信息；如果电动汽车快充报文中的对比信息为充电枪数量一致的对比信息，则充电枪比对所接收到的电动汽车快充报文中的充电枪数量与其检测到的充电枪数量是否一致；如果一致，则充电机向电动汽车发送充电机快充响应报文，该充电机响应报文中包括充电机判断的充电枪数量是否一致的比对信息：如果一致，充电机响应报文中的应答信号为11，如果不一致，充电枪响应报文中的应答信号为01。
电动汽车接收到充电机响应报文后，读取其中的应答信号；当电动汽车读取到应答信号为11时，即充电机判断其检测的充电枪数量与电动汽车检测到的充电枪数量一致时，电动汽车向充电机发送电动汽车快充响应报文和车辆辨识报文。
当充电机接收到电动汽车快充响应报文和车辆辨识报文后，按照充电机快充报文中的大电流充电电流值输出相应的大电流给电动汽车充电。
进一步的，为了防止充电枪与充电接口之间短时间断开造成充电过程的中断，也为了防止充电机与电动汽车之间的连接关系不可靠对充电过程造成影响，如果在第一设定时间内，电动汽车持续收到的充电快充报文中的充电枪数量与其自身检测到的充电枪数量不一致，则停止充电。同理，若在第二设定时间内，充电机持续接收到的电动汽车快充报文中充电枪数量与充电机检测到的充电枪数量不一致，则停止充电。
进一步的，若电动汽车只接收到充电机发送的握手识别阶段报文，未接收到充电机快充报文，可能是由于充电机与电动汽车之间的通讯暂时出现异常导致报文的丢失，因此为了保证充电过程的可靠性，当遇到这种情况时电动汽车向充电机发送车辆识别报文。
若充电机只接收到车辆辨识报文，未接收到充电机快充响应报文，判断为电动汽车此时不需要大电流充电，因此为了保证充电过程的可靠性，当遇到这种情况时充电机输出响应的常规充电电流给电动汽车充电，即采用现有的充电方法为电动汽车充电。
进一步的，当电动汽车接收到的充电机快充报文中的应答信号为00，则判断为接收到的报文不是快充报文，此时不采用大电流充电，而是按照现有的充电方法进行充电。
总上所述，在采用上述大电流快充方法过程中充电机的数据处理流程如图2所示，电动汽车的数据处理流程如图3所示，充电机与电动汽车之间的信息交互流程如图4所示。
方法实施例：
本实施例提供一种大电流快充方法，与上述系统实施例中在对充电过程进行控制时所采用的大电流快充方法相同，该方法已在上述系统实施例中做了详细介绍，这里不多做说明。
以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种大电流快充方法，其特征在于，包括如下步骤：
充电机根据大电流充电信息组织充电机快充报文，向电动汽车发送握手识别阶段报文和充电机快充报文；所述大电流充电信息包括大电流充电电流值信息和充电机检测的数据；所述充电机检测的数据包括充电枪个数信息；
电动汽车接收到握手识别阶段报文和充电机快充报文后，比对充电机快充报文中的充电枪个数与电动汽车检测到的充电枪个数是否一致，然后电动汽车向充电机发送电动汽车快充报文，该电动汽车快充报文包括涉及电动汽车判断的充电枪个数是否一致的比对信息；
若充电机接收到的电动汽车快充报文中的比对信息为充电枪个数一致的比对信息，则充电机比对电动汽车发送的电动汽车快充报文中的充电枪个数与充电机检测到的充电枪个数是否一致，然后充电机向电动汽车发送充电机快充响应报文，该充电机快充响应报文包括涉及充电机判断的充电枪个数是否一致的比对信息；
若电动汽车接收到的充电机快充报文中比对信息为充电枪个数一致的比对信息，则电动汽车向充电机发送电动汽车快充响应报文和车辆辨识报文；
充电机在接收到电动汽车快充响应报文和车辆辨识报文后按照充电机快充报文中的大电流充电电流值输出相应的大电流给电动汽车充电。
2.根据权利要求1所述的大电流快充方法，其特征在于，若在第一设定时间内，电动汽车持续收到充电机的充电机 快充报文中的充电枪数量与电动汽车检测到的充电枪数量不一致，则停止充电。
3.根据权利要求1所述的大电流快充方法，其特征在于，若在第二设定时间内，充电机持续接收到的电动汽车快充报文中充电枪数量与充电机检测到的充电枪数量不一致，则停止充电。
4.根据权利要求1所述的大电流快充方法，其特征在于，若电动汽车只接收到充电机发送的握手识别阶段报文，未接收到充电机快充报文，则电动汽车向充电机发送车辆识别报文。
5.根据权利要求1所述的大电流快充方法，其特征在于，若充电机只接收到车辆辨识报文，未接收到充电机快充响应报文，则充电机输出相应的常规充电电流给电动汽车充电。
6.一种电动汽车充电系统，包括充电机和电动汽车，所述充电机设置有至少两个充电枪，所述电动汽车设置有至少两个充电接口，当充电机的充电枪与电动汽车的充电接口连接时，充电机与电动汽车通讯连接；其特征在于，在充电过程中所采用的大电流快充方法包括如下步骤：
充电机根据大电流充电信息组织充电机快充报文，向电动汽车发送握手识别阶段报文和充电机快充报文；所述大电流充电信息包括大电流充电电流值信息和充电机检测的数据；所述充电机检测的数据包括充电枪个数信息；
电动汽车接收到握手识别阶段报文和充电机快充报文后，比对充电机快充报文中的充电枪个数与电动汽车检测到的充电枪个数是否一致，然后电动汽车向充电机发送电动汽车快充报文，该电动汽车快充报文包括涉及电动汽车判断的充电枪个数是否一致的比对信息；
若充电机接收到的电动汽车快充报文中的比对信息为充电枪个数一致的比对信息，则充电机比对电动汽车发送的电动汽车快充报文中的充电枪个数与充电机检测到的充电枪个数是否一致，然后充电机向电动汽车发送充电机快充响应报文，该充电机快充响应报文包括涉及充电机判断的充电枪个数是否一致的比对信息；
若电动汽车接收到的充电机快充报文中比对信息为充电枪个数一致的比对信息，则电动汽车向充电机发送电动汽车快充响应报文和车辆辨识报文；
充电机在接收到电动汽车快充响应报文和车辆辨识报文后按照充电机快充报文中的大电流充电电流值输出相应的大电流给电动汽车充电。
7.根据权利要求6所述的电动汽车充电系统，其特征在于，若在第一设定时间内，电动汽车持续收到充电机的充电机 快充报文中的充电枪数量与电动汽车检测到的充电枪数量不一致，则停止充电。
8.根据权利要求6所述的电动汽车充电系统，其特征在于，若在第二设定时间内，充电机持续接收到的电动汽车快充报文中充电枪数量与充电机检测到的充电枪数量不一致，则停止充电。
9.根据权利要求6所述的电动汽车充电系统，其特征在于，若电动汽车只接收到充电机发送的握手识别阶段报文，未接收到充电机快充报文，则电动汽车向充电机发送车辆识别报文。
10.根据权利要求6所述的电动汽车充电系统，其特征在于，若充电机只接收到车辆辨识报文，未接收到充电机快充响应报文，则充电机输出相应的常规充电电流给电动汽车充电。
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