CN111806288A - 一种充电控制系统及充换电站 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种充电控制系统及充换电站。该系统包括：电池包、站控平台和充电机；其中：电池包与充电机连接，充电机与站控平台连接；充电机，包括第一中央处理器和第二中央处理器；第一中央处理器用于获取电池包传输的第一电池信息，第二中央处理器用于获取电池包传输的第二电池信息；充电机，用于转发电池信息至站控平台，及接收站控平台发出的充电指令，并根据充电指令对电池包进行充电操作；站控平台，用于根据第一电池信息和第二电池信息，向充电机发送充电指令。通过运行本发明实施例所提供的技术方案，可以解决通过人工启动充电机对充电的方法满足不了当前快速充电的需求的问题，实现提高充电效率以及扩展信息获取范围的效果。

Description

一种充电控制系统及充换电站
技术领域
本发明实施例涉及充电控制技术，尤其涉及一种充电控制系统及充换电站。
背景技术
电动汽车充换电模式是指通过集中型充电站对大量电池集中存储，集中充电，统一配送，并在站内对电动汽车进行更换服务的一种模式。近几年，随着国家对充换电基础设施建设的有力支持，换电标准逐步完善，换电站建设成本降低，未来，新能源汽车能源补充方式将呈现多样化和场景化。换电因为其能够快速满足补电的特性，与运营类汽车市场更为契合，发展前景非常广阔。
电池充电是换电过程中关键的一部分，现有技术中通过人工启动充电机对充电的方法满足不了当前快速充电的需求。
发明内容
本发明实施例提供一种充电控制系统及充换电站，以实现提高充电效率以及扩展信息获取范围的效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种充电控制系统，该系统包括：电池包、站控平台和充电机；其中：
所述电池包与所述充电机连接，所述充电机与所述站控平台连接；
所述充电机，包括第一中央处理器和第二中央处理器；所述第一中央处理器和所述第二中央处理器连接，所述第一中央处理器用于获取所述电池包传输的第一电池信息，所述第二中央处理器用于获取所述电池包传输的第二电池信息。通过在充电机中设置第一中央处理器和第二中央处理器，同时对电池信息进行处理。解决了充电过程中由于信息交互较为复杂而降低了中央处理器处理效率的问题，提高信息处理效率，从而提高充电效率；并且由于扩展通信接口，扩展了充电机的信息获取范围，提高应用场景适应能力。
所述充电机，用于转发所述第一电池信息和所述第二电池信息至所述站控平台，及接收所述站控平台发出的充电指令，并根据所述充电指令对所述电池包进行充电操作；
所述站控平台，用于根据所述第一电池信息和所述第二电池信息，向所述充电机发送所述充电指令。
可选的，所述充电机，还用于：
在充电过程中根据所述站控平台的调整指令调整充电输出电压和充电输出电流。
可选的，所述站控平台，还用于：
在充电过程中根据所述第一电池信息和所述第二电池信息判断是否产生充电异常，若是，则向所述充电机发出中止充电指令，并进行故障处理。
可选的，所述充电机，还包括与所述第一中央处理器连接的电表，所述电表用于记录充电电量。
可选的，所述第一电池信息包括：
电池包的电压电流数据和电池运行状态；
所述第二电池信息包括：
电池诊断信息。
可选的，所述电池运行状态，包括如下至少一项：充放电故障状态，主正负继电器状态，预充状态，均衡状态，绝缘状态，累计外接充电次数，电池健康体检状态，电池热管理需求，电池允许充电状态以及热失控报警状态。
可选的，所述充电机还用于在充电过程结束后，将充电结束信息上传至所述站控平台。
可选的，所述第一中央处理器型号为STM32F107；
所述第二中央处理器型号为STM32F105。
第二方面，本发明实施例还提供了一种充换电站，所述充电站包括如权利要求1-8中任一所述的一种充电控制系统。
本发明实施例通过电池包与站控平台通过对电池包提供的多种信息进行分析处理，控制充电器对电池包进行充电。解决了通过人工启动充电机对充电的方法满足不了当前快速充电的需求的问题，实现提高充电效率以及扩展信息获取范围的效果。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种充电控制系统的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的一种充电控制系统的结构示意图；
图3是本发明实施例三提供的一种充换电站的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种充电控制系统的结构示意图。参照图1，该充电控制系统包括电池包110、站控平台130和充电机120。
充电机120与站控平台130连接，连接方式可以为以太网连接。电池包110与充电机120连接。
其中，充电机120，包括第一中央处理器121和第二中央处理器122；第一中央处理器121和第二中央处理器122连接，连接方式可以为串行外设接口(Serial PeripheralInterface,SPI)总线连接。
第一中央处理器121用于获取电池包110传输的第一电池信息，其中，第一中央处理器121和电池包110的连接方式可以通过电池包110的电池管理系统(BatteryManagement System，BMS)与第一中央处理器121进行控制器局域网络(Controller AreaNetwork,CAN)通信连接。电池包110可以通过BMS_CAN根据GB/T 32895协议传输第一电池信息至第一中央处理器121。
通过在充电机中设置第一中央处理器和第二中央处理器，同时对电池信息进行处理，提高信息处理效率，从而提高充电效率；并且由于扩展通信接口，扩展了充电机的信息获取范围，提高应用场景适应能力。
可选的，第一电池信息包括：电池包的电压电流数据和电池运行状态。电压电流数据用于获取电池的剩余电量。电池运行状态可以包括电池当前运行状态和/或电池历史运行状态。
可选的，电池运行状态，包括如下至少一项：充放电故障状态，主正负继电器状态，预充状态，均衡状态，绝缘状态，累计外接充电次数，电池健康体检状态，电池热管理需求，电池允许充电状态以及热失控报警状态。
第二中央处理器122用于获取电池包110传输的第二电池信息。第二中央处理器122和电池包110的连接方式可以为将电池包110的统一的诊断服务(Unified diagnosticservices，UDS)与第二中央处理器122进行CAN通信连接。需要说明的是，连接方式还可以为第一中央处理器121通过UDS_CAN与电池包110进行通信，第二中央处理器122通过BMS_CAN与电池包110进行通信，本实施例对此不作限制。
可选的，第二电池信息可以为电池诊断信息，电池诊断信息可以包括电池包中出现的故障信息，故障信息保存在内存中，通过通信总线读取，示例性的，故障信息包括诊断故障码，以及发生故障时的快照信息(例如此时的车速、电压值等)。
充电机120，用于转发第一电池信息和第二电池信息至站控平台130，供站控平台进行分析，以及接收站控平台130发出的充电指令，并根据充电指令对电池包110进行充电操作。当电池包110无维护需求且电池包110无故障反馈时，充电机120进入充电就绪状态。当充电机120接收到站控平台130发出的充电指令后，可按照GB/T 27930协议进入充电流程。并且，在充电过程中，充电机120可以按照站控平台的指令，根据电池包110的充电需求进行输出电压以及输出电流的调控，以提高电池充电的效率和充电过程的安全性。
可选的，所述充电机120还用于在充电过程结束后，将充电结束信息上传至所述站控平台130。其中，充电结束信息包括充电结束告知信息，以便于站控平台130对电池包110进行充电结束后的处理。
站控平台130，用于根据第一电池信息和第二电池信息，向充电机120发送充电指令。可选的，当站控平台130判断电池包为允许充电状态且根据电压电流获取数据的剩余电量小于100％时，自动发送充电指令至充电机120。当电池处于充放电故障状态、热失控报警状态等无法充电的状态时，站控平台根据故障进行相应处理。
可选的，所述站控平台130，还用于：
在充电过程中根据所述第一电池信息和所述第二电池信息判断是否产生充电异常，若是，则向所述充电机发出中止充电指令，并进行故障处理。
其中，第一电池信息和第二电池信息由充电机120在充电过程中持续上传，若电池充电过程中出现故障，站控平台130可以向充电机120发出中止充电指令，并按照GB/T27930协议的流程进行故障分级处理。通过持续监测，避免电池充电产生故障，并对故障及时进行处理，提高电池充电的效率以及充电过程的安全性。
本发明实施例通过电池包与站控平台通过对电池包提供的多种信息进行分析处理，控制充电器对电池包进行充电。解决了通过人工启动充电机对充电的方法满足不了当前快速充电的需求的问题，实现提高充电效率以及扩展信息获取范围的效果。
实施例二
本实施例是在上述实施例的基础上，对充电机的设置进一步进行优化。图2为本发明实施例二提供的一种充电控制系统的结构示意图，参照图2，充电机120还包括与第一中央处理器121连接的电表123，所述电表123用于记录充电电量。
电表123对记录每次充电操作时充的电量进行计量，获取充电的电量，以便后续统计。
可选的，充电机120还包括信号处理单元124，为充电机120工作过程中产生和获取的信号进行分析处理的单元。
可选的，充电机120还包括采样回路125，与第一中央处理器121连接，采样回路125可以用于通过获取充电机接触器内外两侧电压和电流的变化，进行安全判断。当接触器闭合时，充电机120和电池包110进行连通；断开时，隔离充电机120和电池包110的连接,起到安全防护作用。
充电机120还包括开出回路126，与第一中央处理器121连接，开出回路127用于控制充电机120输出信号，例如控制充电机120输出信号1用于指定设备的闭合。
充电机120还包括开入回路127，与第一中央处理器121连接，开入回路126用于接收采集信号，例如通过接受信号0或1判断充电机120中熔断器是否被烧断。
可选的，所述第一中央处理器121型号为STM32F107；
所述第二中央处理器型号122为STM32F105。
其中，STM32F105和STM32F107可以进行互连。需要说明的是第一中央处理器121和第二中央处理器122的型号可以为任一可完成上述功能的处理器型号，本实施例对此不作限制。
本实施例通过不同模块的设置，进一步提高了充电控制系统处理信息的能力，提高充电效率。
实施例三
参见图3，本发明实施例还提供了一种充换电站2，该充换电站2包括如上述的巡逻车控制系统21。
该充电控制系统通过设置第一中央处理器和第二中央处理器的充电机，以及与充电机连接的站控平台，在进行对电池包进行自动充电的同时提高了充电效率。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种充电控制系统，其特征在于，包括：电池包、站控平台和充电机；其中：
所述电池包与所述充电机连接，所述充电机与所述站控平台连接；
所述充电机，包括第一中央处理器和第二中央处理器；所述第一中央处理器和所述第二中央处理器连接，所述第一中央处理器用于获取所述电池包传输的第一电池信息，所述第二中央处理器用于获取所述电池包传输的第二电池信息；
所述充电机，用于转发所述第一电池信息和所述第二电池信息至所述站控平台，及接收所述站控平台发出的充电指令，并根据所述充电指令对所述电池包进行充电操作；
所述站控平台，用于根据所述第一电池信息和所述第二电池信息，向所述充电机发送所述充电指令。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述充电机，还用于：
在充电过程中根据所述站控平台的调整指令调整充电输出电压和充电输出电流。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述站控平台，还用于：
在充电过程中根据所述第一电池信息和所述第二电池信息判断是否产生充电异常，若是，则向所述充电机发出中止充电指令，并进行故障处理。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述充电机，还包括与所述第一中央处理器连接的电表，所述电表用于记录充电电量。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一电池信息包括：
电池包的电压电流数据和电池运行状态；
所述第二电池信息包括：
电池诊断信息。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述电池运行状态，包括如下至少一项：充放电故障状态，主正负继电器状态，预充状态，均衡状态，绝缘状态，累计外接充电次数，电池健康体检状态，电池热管理需求，电池允许充电状态以及热失控报警状态。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述充电机还用于在充电过程结束后，将充电结束信息上传至所述站控平台。
8.根据权利要求1-7所述的系统，其特征在于，所述第一中央处理器型号为STM32F107；
所述第二中央处理器型号为STM32F105。
9.一种充换电站，其特征在于，所述充电站包括如权利要求1-8中任一所述的一种充电控制系统。
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