CN111987766A - 一种智能交流充电系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种智能交流充电系统及控制方法，包括插座、交流充电设备、交流电源和电动汽车，其中所述插座与所述交流电源相连，所述插座内置有微处理器、温度检测单元和数据发送单元，所述交流充电设备内置微处理器、温度检测单元和数据接收单元，充电开始后，交流充电设备通过综合插座与自身温度之间的关系判断温度是否异常，做出能否继续充电的动作，温度异常但安全系数处于安全阈值范围内，进行降额充电，否则结束充电，本发明在插座与交流充电设备上都安装有温度检测点，相比现有技术仅对插座进行热检测，同时兼顾插座与交流充电设备的温度，信息更为全面，对温度是否异常判断更为准确有效，也使得充电过程更为智能。

Description

一种智能交流充电系统及控制方法
技术领域
本发明涉及交流电充电技术领域，具体涉及一种智能交流充电系统及控制方法。
背景技术
目前，新能源汽车发展如火如荼，充电设备基础设施建设也与日俱增。交流充电设备作为易获取，对电池寿命影响小，成本低等特点随着电动汽车的销售，占比逐渐增大。但一般家用电器功率较小，额定功率下工作时间较短，插座温升可控范围内。交流充电作为慢充长时间补电的充电形式，充电时间长达数小时，额定电流10A以上充电，这对家用插座、充电系统的温度提出新的要求。
交流充电的技术特点决定了长时间使用插座满载电流的工作状态下，供电回路之间的温控方案就尤为重要。电动汽车在此充电模式下，随着插座长时间满载工作，会出现的供电插座、插头过热，温度过高，进而引起支架，塑料外壳的热变形，导致接触电阻变大，从而加剧热失控，进而引起安全隐患。这也是目前，交流充电在使用过程中出现的最大问题点。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种智能交流充电系统及控制方法，以解决上述背景技术中提出的实际问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能交流充电系统，包括插座，交流充电设备，交流电源和电动汽车，其中所述插座与所述交流电源相连，充电过程中，所述交流充电设备一端插入所述插座中，另一端与所述电动汽车相连，所述插座内置有插座微处理器、插座温度检测单元和插座数据发送单元，所述交流充电设备内置有充电设备微处理器、充电设备温度检测单元和充电设备数据接收单元，所述插座的温度信息可以通过插座数据发送单元以无线或者有线的方式发送给所述交流充电设备内的所述充电设备数据接收单元。
进一步的，所述插座温度检测单元包括热敏电阻温度传感器。
进一步的，所述插座数据发送单元具备无线或者有线的数据传输方式，其中无线方式包括WIFI、近场通讯技术、物联网等方式，有线方式包括PLC电力线载波的方式。
一种智能交流充电控制方法，具体包括以下步骤：
步骤S1，插座与交流电源相连，交流充电设备的一端插入具有测温单元的插座中，一端与电动汽车相连，充电任务开始；
步骤S2，插座中温度检测单元获取插座温度并通过插座数据发送单元发送给交流充电设备，交流充电设备中的充电设备微处理器判断温度是否异常，温度异常则进入步骤S3，温度正常则继续充电进入步骤S4；
步骤S3，插座内部的温度值与交流充电设备内部的温度值之间会有差值，交流充电设备中的充电设备微处理器综合两者的温度信息，得出温度安全系数K并做出逻辑判定；
设定安全斜率阈值下限为K0，上限为KS，其中K0和KS的值通过实验测定给出；
如果K0＜K≤KS视为温度异常但整个系统热管理可控，异常处于安全范围内，进行降额充电，进入步骤S4；
如果K＞KS视为系统处于热失控状态，交流充电设备做出停止充电的动作，进入步骤S5；
步骤S4，电动汽车电池管理系统判断电量是否充满，充满则进入步骤S5，否则返回步骤S2；
步骤S5，充电任务结束。
进一步的，所述步骤S3中的温度安全系数K具体计算方法为：初始时刻插座的温度设为TS0，t时刻插座的温度设为TSt；初始时刻交流充电设备的温度设为TC0，t时刻交流充电设备的温度设为TCt；t时刻插座与交流充电设备之间的温度关系用温度安全系数K表示，如下式：
Figure BDA0002639771610000021
(三)与现有技术相比具有以下有益效果
本发明在插座与交流充电设备上都安装有温度检测点，并可将插座温度信息发送给交流充电设备，相比于现有技术仅对插座进行热检测，温度控制同时兼顾插座与交流充电设备的温度，信息更为全面，对温度是否异常判断更为准确有效，也使得充电过程更为智能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明智能交流充电系统框图。
图2是本发明智能交流充电系统中插座组成示意图。
图3是本发明智能交流充电系统中交流充电设备组成示意图。
图4是本发明智能交流充电方法流程图。
图例说明：
插座1，交流充电设备2，交流电源3、电动汽车4、插座微处理器101、插座温度检测单元102、插座数据发送单元103、充电设备微处理器201、充电设备温度检测单元202、充电设备数据接收单元203。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：如图1所示，一种智能交流充电系统包括插座1，交流充电设备2，交流电源3和电动汽车4。其中插座1与220V交流电源3相连。充电过程中，交流充电设备2一端插入插座1中，另一端与电动汽车4相连。
如图2所示，插座1中内置插座微处理器101、插座温度检测单元102和插座数据发送单元103。充电过程中，插座1的实时温度通过插座数据发送单元103发出。插座温度检测单元102可以为正温度系数热敏电阻的温度传感器或者负温度系统热敏电阻的温度传感器等，插座数据发送单元103具备无线或者有线的数据传输方式，其中无线方式包括WIFI、近场通讯技术、物联网等方式，有线方式包括PLC电力线载波的方式。
如图3所示，交流充电设备2包括充电设备微处理器201、充电设备温度检测单元202，充电设备数据接收单元203，充电过程中充电设备数据接收单元203接收来自充电设备数据发送单元103的温度信息，由充电设备微处理器201结合插座温度检测单元102和充电设备温度监测单元202的信息，综合处理并做出终止或者继续充电的决定。
一种智能交流充电控制方法，具体包括以下步骤：
步骤S1，插座1与交流电源3相连，交流充电设备2的一端插入具有测温单元的插座1中，一端与电动汽车4相连，充电任务开始；
步骤S2，插座1中温度检测单元102获取插座温度并通过插座数据发送单元103发送给交流充电设备2，交流充电设备2中的充电设备微处理器201判断温度是否异常，温度异常则进入步骤S3，温度正常则继续充电进入步骤S4；
步骤S3，插座1内部的温度值与交流充电设备2内部的温度值之间会有差值，交流充电设备2中的充电设备微处理器201综合两者的温度信息，得出温度安全系数K并做出逻辑判定，初始时刻插座1的温度设为TS0，t时刻插座1的温度设为TSt；初始时刻交流充电设备2的温度设为TC0，t时刻交流充电设备2的温度设为TCt；t时刻插座1与交流充电设备2之间的温度关系用温度安全系数K表示，如下式：
Figure BDA0002639771610000041
设定安全斜率阈值下限为K0，上限为KS，其中K0和KS的值通过实验测定给出，交流充电设备2的充电设备微处理器201依据插座1中插座温度检测单元102和交流充电设备2的充电设备温度检测单元202所获取的温度信息并结合设备的承载能力，根据具体的情况进行降额充电和终止充电两个动作；
如果K0＜K≤KS视为温度异常但整个系统热管理可控，异常处于安全范围内，进行降额充电，进入步骤S4；
如果K＞KS视为系统处于热失控状态，交流充电设备2做出停止充电的动作，进入步骤S5；
步骤S4，电动汽车电池管理系统判断电量是否充满，充满则进入步骤S5，否则返回步骤S2；
步骤S5，充电任务结束。
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定义在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.一种智能交流充电系统，包括插座(1)，交流充电设备(2)，交流电源(3)和电动汽车(4)，其中所述插座(1)与所述交流电源(3)相连，充电过程中，所述交流充电设备(2)一端插入所述插座(1)中，另一端与所述电动汽车(4)相连，其特征在于：所述插座(1)内置有插座微处理器(101)、插座温度检测单元(102)和插座数据发送单元(103)，所述交流充电设备(2)内置有充电设备微处理器(201)、充电设备温度检测单元(202)和充电设备数据接收单元(203)，所述插座(1)的温度信息可以通过插座数据发送单元(103)以无线或者有线的方式发送给所述交流充电设备(2)内的所述充电设备数据接收单元(203)。
2.根据权利要求1所述的一种智能交流充电控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤S1，插座(1)与交流电源(3)相连，交流充电设备(2)的一端插入具有测温单元的插座(1)中，一端与电动汽车(4)相连，充电任务开始；
步骤S2，插座(1)中温度检测单元(102)获取插座温度并通过插座数据发送单元(103)发送给交流充电设备(2)，交流充电设备(2)中的充电设备微处理器(201)判断温度是否异常，温度异常则进入步骤S3，温度正常则继续充电进入步骤S4；
步骤S3，插座(1)内部的温度值与交流充电设备(2)内部的温度值之间会有差值，交流充电设备(2)中的充电设备微处理器(201)综合两者的温度信息，得出温度安全系数K并做出逻辑判定；
设定安全斜率阈值下限为K0，上限为KS，其中K0和KS的值通过实验测定给出；
如果K0＜K≤KS视为温度异常但整个系统热管理可控，异常处于安全范围内，进行降额充电，进入步骤S4；
如果K＞KS视为系统处于热失控状态，交流充电设备(2)做出停止充电的动作，进入步骤S5；
步骤S4，电动汽车电池管理系统判断电量是否充满，充满则进入步骤S5，否则返回步骤S2；
步骤S5，充电任务结束。
3.根据权利要求2所述的一种智能交流充电控制方法，其特征在于：所述步骤S3中的温度安全系数K具体计算方法为：初始时刻插座(1)的温度设为TS0，t时刻插座(1)的温度设为TSt；初始时刻交流充电设备(2)的温度设为TC0，t时刻交流充电设备(2)的温度设为TCt；t时刻插座(1)与交流充电设备(2)之间的温度关系用温度安全系数K表示，如下式：
Figure FDA0002639771600000011
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