CN112721728A - 基于充电桩实现车辆放电的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于充电桩实现车辆放电的方法，所述充电桩的工作模式包括充电模式和放电模式，所述方法包括以下步骤：获取所述工作模式的选择指令；若得到所述放电模式的选择指令，则获取所述车辆的需求电压和需求电流；根据所述需求电流输出检测电流以检测所述充电桩与所述车辆之间是否完成连接；若所述充电桩与所述车辆之间完成连接，则切换为所述放电模式；根据所述需求电压和所述需求电流模拟反馈电压电流信息；根据所述模拟的反馈电压电流信息维持所述放电模式以实现所述车辆的持续放电。本发明方法简单，具有较好的适用性。

Description

基于充电桩实现车辆放电的方法
技术领域
本发明涉及放电控制技术领域，具体涉及一种基于充电桩实现车辆放电的方法。
背景技术
随着电动汽车的日益发展，V2G充电桩的概念也越来越普及，并且V2G充电桩也越来越注重实现电能调度的优化，以及效益的最大化。例如通过放电功能带动电动汽车参与到电网电能调度中。但是，目前V2G充电桩实现电动汽车放电的方式较为复杂，难以广泛应用。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种基于充电桩实现车辆放电的方法，能够实现车辆放电，并且方法简单，具有较好的适用性。
为达到上述目的，本发明实施例提出了一种基于充电桩实现车辆放电的方法，所述充电桩的工作模式包括充电模式和放电模式，所述方法包括以下步骤：获取所述工作模式的选择指令；若得到所述放电模式的选择指令，则获取所述车辆的需求电压和需求电流；根据所述需求电流输出检测电流以检测所述充电桩与所述车辆之间是否完成连接；若所述充电桩与所述车辆之间完成连接，则切换为所述放电模式；根据所述需求电压和所述需求电流模拟反馈电压电流信息；根据所述模拟的反馈电压电流信息维持所述放电模式以实现所述车辆的持续放电。
根据本发明实施例的提出基于充电桩实现车辆放电的方法，通过获取车辆的需求电压电流，并根据需求电流输出检测电流以检测充电桩与车辆之间是否完成连接，其中，若充电桩与车辆之间完成连接，则控制充电桩转换为放电模式，然后根据需求电压电流模拟反馈电压电流信息，并根据模拟的反馈电压电流信息维持放电模式以持续进行车辆的放电，由此，能够实现车辆放电，并且方法简单，具有较好的适用性。
另外，根据本发明上述实施例提出的基于充电桩实现车辆放电的方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，在所述获取所述车辆的需求电压和需求电流还包括以下步骤：获取所述车辆的识别信息；根据所述识别信息对所述车辆进行身份识别，并在身份识别结束后进行绝缘检测以及充电准备。
根据本发明的一个实施例，根据所述需求电流输出检测电流以检测所述充电桩与所述车辆之间是否完成连接，具体包括以下步骤：根据所述需求电流输出检测电流；检测所述充电桩与所述车辆之间的连接线路上是否有所述检测电流通过；若所述充电桩与所述车辆之间的连接线路上有所述检测电流通过，则判断所述充电桩与所述车辆之间完成连接。
根据本发明的一个实施例，若所述充电桩与所述车辆之间的连接线路上没有所述检测电流通过，则判断所述充电桩与所述车辆之间未完成连接，并继续对所述充电桩与所述车辆之间的连接线路进行检测。
根据本发明的一个实施例，根据所述模拟的反馈电压电流信息维持所述放电模式以实现所述车辆的持续放电，具体包括以下步骤：将所述模拟的反馈电压电流信息发送至所述车辆，以保证所述车辆持续发送所述需求电压电流；根据所述需求电压电流维持所述充电桩和所述车辆之间的连接以实现所述车辆的持续放电。
根据本发明的一个实施例，所述模拟的反馈电压电流信息为所述充电桩的充电状态，并且所述模拟的反馈电压电流信息对应所述车辆的所述需求电压和所述需求电流。
根据本发明的一个实施例，所述的基于充电桩实现车辆放电的方法，还包括以下步骤：检测所述充电桩与所述车辆之间的流通电流；若所述流通电流小于预设阈值，则断开所述充电桩与所述车辆之间的连接。
附图说明
图1为本发明实施例的基于充电桩实现车辆放电的方法的流程图；
图2为本发明一个实施例的充电桩和车辆的连接示意图；
图3为本发明一个实施例的基于充电桩实现车辆放电的方法在GB/T27930协议中的应用流程图。
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。
需要说明的是，本发明的基于充电桩实现车辆放电的方法适用的充电桩需要具有双向充放电功能，即工作模式具有充电模式和放电模式。
如图1所示，本发明实施例的基于充电桩实现车辆放电的方法，包括以下步骤：
S1，获取工作模式的选择指令。
具体地，工作模式的选择指令可由操作人员输入。
S2，若得到放电模式的选择指令，则获取车辆的需求电压和需求电流。
具体地，在得到放电模式的选择指令后，可通过接收车辆发送的车辆状态和充电需求报文得到车辆的需求电压电流。
S3，根据需求电流输出检测电流以检测充电桩与车辆之间是否完成连接。
具体地，可根据需求电流输出检测电流，进一步可检测充电桩与车辆之间的连接线路上是否有检测电流通过，若充电桩与车辆之间的连接线路上有检测电流通过，则判断充电桩与车辆之间完成连接，即判断充电桩与车辆之间的连接线路为通路。
S4，若充电桩与车辆之间完成连接，则切换为放电模式。
其中，若充电桩与车辆之间未完成连接，则继续检测充电桩与车辆之间的连接线路上是否有检测电流通过，直至检测到充电桩与车辆之间的连接线路上有检测电流通过在控制充电桩转换为放电模式。
S5，根据需求电压和需求电流模拟反馈电压电流信息。
其中，模拟的反馈电压电流信息为充电桩的充电状态，即输出的电压电流，若充电桩的充电状态，即输出的电压电流与车辆发送的需求电压电流不一致，车辆可停止放电模式，因此，需要根据需求电压电流模拟反馈电压电流信息发送值车辆，以维持该放电模式。
S6，根据模拟的反馈电压电流信息维持放电模式以实现车辆的持续放电。
具体地，可将模拟的反馈电压电流信息发送至车辆，以保证车辆持续发送需求电压电流，并可根据需求电压电流维持充电桩和车辆之间的连接以实现车辆的持续放电。
进一步地，在获取车辆的需求电压和需求电流之前还包括以下步骤：获取车辆的识别信息；根据识别信息对车辆进行身份识别，并在身份识别结束后进行绝缘检测以及充电准备，例如可进行预充。
进一步地，在步骤S5之后还包括以下步骤：检测充电桩与车辆之间的流通电流；若流通电流小于预设阈值，则断开充电桩与车辆之间的连接。
其中，需要说明的是，本发明的基于充电桩实现车辆放电的方法可基于一套充电协议实现，并且不需要修改该充电协议本身，下面将结合图2所示的V2G充电桩和车辆，具体阐述本发明的基于充电桩实现车辆放电的方法在GB/T27930协议中的应用。
如图2所示，V2G充电桩可包括双向电源模块10、双向检测模块20、充电桩控制模块30、接触器40和断路器50。其中，充电桩控制模块30分别与双向电源模块10、双向检测模块20和充电桩接触器40相连，并且双向电源模块10中设有充电模式和放电模式，充电桩控制模块30可控制双向电源模块10切换充/放电模式，并可控制充电桩接触器40的关断。
如图2所示，车辆可包括电池组60、电池管理模块70和车辆接触器80。其中，电池管理模块70分别与电池组60和车辆接触器80相连，电池管理模块70可用于控制车辆接触器80的关断。
进一步地，如图3所示，当V2G充电桩的充电枪插入车辆后，并选择放电模式后，V2G充电桩开始和车辆交换握手报文，即V2G充电桩向车辆发送CHM报文，车辆向V2G充电桩发送BHM。
进一步地，如图3所示，在交换握手报文进行身份识别后，V2G充电桩可进行绝缘检测，并且在绝缘检测通过之后，V2G充电桩可与车辆相互发送CRM到BRO为止的报文。其中，在车辆向V2G充电桩发送BRO＝0x00，即车辆电池组开始充电准备报文，并且在车辆发送完BRO＝0x00，即车辆电池组开始充电准备报文之后，可控制车辆接触器80，即接触器K5/K6闭合，然后可向V2G充电桩发送BRO＝0xAA，即车辆电池组充电准备就绪报文。
进一步地，如图3所示，V2G充电桩在收到BRO＝0xAA，即车辆电池组充电准备就绪报文之后，开始向车辆发送CRO＝0x00，即V2G充电桩输出开始准备报文，并开始预充，并且在预充结束后控制充电桩接触器40，即接触器K1/K2闭合，并在充电桩接触器40，即接触器K1/K2闭合后，V2G充电桩可向车辆发送CRO＝0xAA，即V2G充电桩输出准备就绪报文，然后，车辆向V2G充电桩发送BCL，即车辆电池组充电需求报文和BCS，即车辆电池组充电状态报文，以向V2G充电桩传递车辆的状态和充电需求，并且，车辆可向V2G充电桩发送CCS，即V2G充电桩充电状态报文，以向车辆传递V2G充电桩的状态和当前的充电电压电流。
进一步地，如图3所示，当V2G充电桩收到BCL，即车辆电池组充电需求报文和BCS，即车辆电池组充电状态报文后，可根据车辆需求电压输出，并可根据车辆需求电流生成一个检测电流，例如可根据车辆需求电流设置检测电流3A，并可通过双向检测模块20检测V2G充电桩和车辆的连接线路上是否有检测电流通过，以判断车辆接触器80，即接触器K5/K6是否闭合。其中，若检测V2G充电桩和车辆的连接线路上没有检测到电流通过，即接触器K5/K6未闭合，则继续V2G充电桩和车辆的连接线路上是否有检测电流通过，若检测V2G充电桩和车辆的连接线路上有检测电流通过，即接触器K5/K6闭合，则将双向电源模块10切换为放电模式。需要说明的是，车辆在发送完BRO＝0xAA报文后，并不会马上控制接触器K5/K6闭合，如果在此时切换为放电模式，可导致车辆接触器80，即接触器K5/K6前后级的电压压差不匹配产生一定的风险。
进一步地，如图3所示，在双向电源模块10切换为放电模式后，此时主回路上的电压为车辆电池组60的电压，双向电源模块10可将车辆电池组60的电压逆变为三相电送回电网100。此时，双向检测模块20检测的电压、电流分别为车辆电池组60的电压、放电电流，如果将其作为反馈参数返回给电池管理模块70，池管理模块70将停止向V2G充电桩发送BCL，即电池组充电需求报文和BCS，即电池组充电状态报文，因此，可从BCL，即电池组充电需求报文和BCS，即电池组充电状态报文中提取的车辆的需求电压电流，并可将其填入CCS，即V2G充电桩充电状态报文中，作为当前V2G充电桩发送的电压和电流值，以保证车辆持续向V2G充电桩发送BCL，即电池组充电需求报文和BCS，即电池组充电状态报文以持续进行放电。
进一步地，如图3所示，在车辆放电结束后，车辆与V2G充电桩可相互发送BST/CST，即停机报文，以及BSD/CSD，即重新握手交互报文，并开始降低两者之间流通电流，当检测V2G充电桩与车辆之间的流通电流小于预设阈值，例如5A时，可断开充电桩接触器40，即接触器K1/K2，以及车辆接触器80，即接触器K5/K6，结束放电流程。
其中，需要说明的是，上述放电方法并没有破坏GB/T27930协议，修改的只是V2G充电桩端报文中的一些字段，所以该放电方法具有较好的适用性。
当然，上述修改后的GB/T27930协议依然可以进行充电操作。具体地，如图3所示，当V2G充电桩的充电枪插入车辆后，并选择放电模式后，V2G充电桩开始和车辆交换握手报文，即V2G充电桩向车辆发送CHM报文，车辆向V2G充电桩发送BHM。
进一步地，如图3所示，在交换握手报文进行身份识别后，V2G充电桩可进行绝缘检测，并且在绝缘检测通过之后，V2G充电桩可与车辆相互发送CRM到BRO为止的报文。其中，在车辆向V2G充电桩发送BRO＝0x00，即车辆电池组开始充电准备报文，并且在车辆发送完BRO＝0x00，即车辆电池组开始充电准备报文之后，可控制车辆接触器80，即接触器K5/K6闭合，然后可向V2G充电桩发送BRO＝0xAA，即车辆电池组充电准备就绪报文。
进一步地，如图3所示，V2G充电桩在收到BRO＝0xAA，即车辆电池组充电准备就绪报文之后，开始向车辆发送CRO＝0x00，即V2G充电桩输出开始准备报文，并开始预充，并且在预充结束后控制充电桩接触器40，即接触器K1/K2闭合，并在充电桩接触器40，即接触器K1/K2闭合后，V2G充电桩可向车辆发送CRO＝0xAA，即V2G充电桩输出准备就绪报文，然后，车辆向V2G充电桩发送BCL，即车辆电池组充电需求报文和BCS，即车辆电池组充电状态报文，以向V2G充电桩传递车辆的状态和充电需求，并且，车辆可向V2G充电桩发送CCS，即V2G充电桩充电状态报文，以向车辆传递V2G充电桩的状态和当前的充电电压电流。此时，充电桩可始终维持为充电模式以实现车辆的持续充电，在车辆完成充电后，其结束过程可参照上述放电模式的结束过程，这里不再进行重复赘述。
根据本发明实施例的提出基于充电桩实现车辆放电的方法，通过获取车辆的需求电压电流，并根据需求电流输出检测电流以检测充电桩与车辆之间是否完成连接，其中，若充电桩与车辆之间完成连接，则控制充电桩转换为放电模式，然后根据需求电压电流模拟反馈电压电流信息，并根据模拟的反馈电压电流信息维持放电模式以持续进行车辆的放电，由此，能够实现车辆放电，并且方法简单，具有较好的适用性。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种基于充电桩实现车辆放电的方法，其特征在于，所述充电桩的工作模式包括充电模式和放电模式，所述方法包括以下步骤：
获取所述工作模式的选择指令；
若得到所述放电模式的选择指令，则获取所述车辆的需求电压和需求电流；
根据所述需求电流输出检测电流以检测所述充电桩与所述车辆之间是否完成连接；
若所述充电桩与所述车辆之间完成连接，则切换为所述放电模式；
根据所述需求电压和所述需求电流模拟反馈电压电流信息；
根据所述模拟的反馈电压电流信息维持所述放电模式以实现所述车辆的持续放电。
2.根据权利要求1所述的基于充电桩实现车辆放电的方法，其特征在于，在所述获取所述车辆的需求电压和需求电流之前还包括以下步骤：
获取所述车辆的识别信息；
根据所述识别信息对所述车辆进行身份识别，并在身份识别结束后进行绝缘检测以及充电准备。
3.根据权利要求2所述的基于充电桩实现车辆放电的方法，其特征在于，根据所述需求电流输出检测电流以检测所述充电桩与所述车辆之间是否完成连接，具体包括以下步骤：
根据所述需求电流输出检测电流；
检测所述充电桩与所述车辆之间的连接线路上是否有所述检测电流通过；
若所述充电桩与所述车辆之间的连接线路上有所述检测电流通过，则判断所述充电桩与所述车辆之间完成连接。
4.根据权利要求3所述的基于充电桩实现车辆放电的方法，其特征在于，其中，若所述充电桩与所述车辆之间的连接线路上没有所述检测电流通过，则判断所述充电桩与所述车辆之间未完成连接，并继续对所述充电桩与所述车辆之间的连接线路进行检测。
5.根据权利要求4所述的基于充电桩实现车辆放电的方法，其特征在于，根据所述模拟的反馈电压电流信息维持所述放电模式以实现所述车辆的持续放电，具体包括以下步骤：
将所述模拟的反馈电压电流信息发送至所述车辆，以保证所述车辆持续发送所述需求电压电流；
根据所述需求电压电流维持所述充电桩和所述车辆之间的连接以实现所述车辆的持续放电。
6.根据权利要求5所述的基于充电桩实现车辆放电的方法，其特征在于，所述模拟的反馈电压电流信息为所述充电桩的充电状态，并且所述模拟的反馈电压电流信息对应所述车辆的所述需求电压和所述需求电流。
7.根据权利要求2所述的基于充电桩实现车辆放电的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
检测所述充电桩与所述车辆之间的流通电流；
若所述流通电流小于预设阈值，则断开所述充电桩与所述车辆之间的连接。
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