CN112769175B - 一种充电桩降低冲击电流的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低充电桩冲击电流的控制方法及系统，包括：监控系统及充电模块；充电模块与电动车电池之间通过开关连接；所述监控系统与电动车电池、充电模块之间通讯，当监控系统接收到开关闭合指令后，将电动汽车下发的指令，传递给充电桩，充电桩接受到指令后会切换至恒流充电模式，以恒流模式起机后再直接进入恒流充电。充电桩中增加了恒流充电模式启动充电和输出缓冲电路后，解决了充电桩不响应充电车辆的恒流充电的请求，在充电预充及暂停充电阶段不会产生冲击电流，更好的响应车辆BMS对电流的需求。

Description

一种充电桩降低冲击电流的控制方法及系统

技术领域

本公开属于充电技术领域，尤其涉及一种充电桩降低冲击电流的控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着电动汽车推广，与之配套的电动车上的电池也有各自型号，其电池的耐压耐流程度也不尽相同，延长电池的寿命也是一项面临重要的任务。同时给电动车电池充电的充电模块每个厂家也有不同的输出电压及输出功率。当充电模块输出控制与电池配合不好的，很容易造成充电模块对电池的损伤。

目前充电模块输出带防倒灌二极管，但是经常发现其因过热或者过压损坏的情况，会进一步导致在充电时有较大的电流冲击，致使损坏车和桩体的器件。随着单模块功率等级提高和充电模块长时间的运行，充电模块内部灰尘增多，器件与散热片之间的接触紧密度也变差导致散热效果变差，导致防倒灌二极管的散热效果变差，进一步导致防倒灌二极管长时间运行后热坏，所以防倒灌二极管损坏的风险随着时间越长，风险越大。

常用的充电模块在“充电模块输出电压必须大于电池电压时，才能给电池大电流充电，即恒流充电状态，但是在输出电压大于电池电压时”这一刻，这时会有对电池造成损伤的可能情况出现。

如图3模块恒压启动输出示意图所示，Vo是模块输出电压值，Vd是电池电压值，当模块输出电压Vo高于电池电压Vd一定值时，模块的输出电压才瞬间被嵌位到电池电压，这时模块由恒压控制转为恒流控制。而此时模块输出电压与电池电压的压差，决定着冲击电流的大小，如果充电模块由恒压转为恒流或者恒功率速率慢，这时充电模块输出电压会继续的升高，如果升的太高太快，在转换过程中，会产生冲击电流，进一步对电池有冲击。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本公开提供了一种充电桩降低冲击电流的控制系统，在充电桩模块启动控制策略中增加恒流控制，即充电桩启动瞬间不只有恒压控制，也可以有恒流起机控制，同时在充电桩模块中增加了缓冲电路，也起到防冲击的作用。

为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，公开了一种充电桩降低冲击电流的控制系统，包括充电模块，所述充电模块与电动车电池之间通过输出缓冲电路连接；

所述输出缓冲电路被配置为当充电模块与电池连接时，将电池电压能量通过缓冲电阻缓冲后加到充电模块输出端，通过缓冲电阻降低电池能量对充电模块输出端元器件输出电容的冲击；当充电模块开机时，通过控制电路将缓冲电阻屏蔽。

进一步的技术方案，还包括：监控系统，所述监控系统与电动车电池、充电模块之间通讯，当监控系统接收到开关闭合指令后，将电动汽车下发的指令，传递给充电模块，充电模块接受到指令后会切换至恒流充电模式，以恒流充电模式启动后直接进入恒流充电。

进一步的技术方案，所述充电模块输出电压完全由电动车电池决定，充电桩模块控制电流为0～Imax任意值，电流由0缓起增加至所需电流。

进一步的技术方案，所述充电模块采用双数字DSP数字控制，前级DSP数字电路检测到直流母线的过压过流信号时会自动封锁PWM驱动脉冲实现保护维也纳整流电路的目的，后级DSP数字电路检测到输出过压过流信号时自动封锁PWM驱动脉冲实现保护三相LLC直流变换器的目的。

进一步的技术方案，输出防反接及防倒灌电路与受控开关连接后再与电动汽车电池电路连接；第一辅助源电路的输入电路是由维也纳整流后的电压，第一辅助源电路对外产生几路辅助电压，同时为第二辅助源电路提供输入电路。

进一步的技术方案，前级DSP数字电路与后级DSP数字电路通过SCI串口通讯；后级DSP数字电路通过CAN通讯线与充电监控系统连接；后级DSP数字电路实现充电模块的恒流或者恒压工作。

第二方面，公开了一种充电桩降低冲击电流的控制系统的充电方法，包括：

在充电模块内增加恒流缓起功能，以使充电模块即具有恒压充电起机缓起模式，以及具有恒流缓起起机模式；

充电桩与电池连接充电时具备电流缓起：当充电模块与电池连接时，将电池电压能量通过缓冲电阻缓冲后加到充电模块输出端，通过缓冲电阻降低电池能量对充电模块输出端元器件输出电容的冲击。

进一步的技术方案，充电监控系统下发恒流起机命令，充电模块接收到指令后，按照恒流控制进行闭环缓起；

恒流控制：电流内环给定值为Iset，Iset与采样得到的输出电流信号If进行比较后进行PI运算，然后控制相应开关管的pwm驱动脉冲的频率和占空比，以实现充电桩的恒流控制。

进一步的技术方案，通过恒流控制起机，充电桩输出电压完全由电池决定，充电桩模块可以控制电流0～Imax任意值，电流可以由0缓起增加至所需电流。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

本公开技术方案提出的充电桩充电缓冲控制方法及系统，解决了充电桩输出侧与电池侧的过大冲击电流问题，避免了充电桩内部器件的因过电流损坏率过多的问题，以及可以起到保护电池侧器件免受电流冲击的优点，提高了充电桩系统的安全稳定性和充电成功率。

本公开技术方案降低充电桩冲击电流，其中，输出防冲击电流的输出缓冲电路，降低了充电桩输出侧与电池侧瞬间的冲击电流，解决了因为防倒灌二极管损坏带来的大冲击电流而导致器件损坏的问题，提高充电桩系统的稳定性。

本公开技术方案提出了一种充电桩充电起机控制策略，实现了充电桩兼备恒压缓起、恒流缓起功能，使充电桩与电池连接时的具备电流缓起功能，降低了充电桩在充电起机后与电池连接瞬间的过大冲击电流问题，提高了电池的使用寿命和充电桩充电安全性。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例的充电模块结构图；

图2为本公开实施例的输出缓冲电路图；

图3为本公开实施例的模块恒压启动输出示意图；

图4为本公开实施例的模块恒流启动输出示意图；

图5(a)-图5(b)为本公开实施例的充电结构框图；

图6为本公开实施例的充电控制流程示意图；

图7为本公开实施例的恒流控制结构图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本公开提出的总体思路：

本公开从改善充电模块的充电控制策略和硬件电路改进的角度，以降低充电桩系统中的冲击电流，以起到保护电池的作用，相对的延长电池和桩体关键器件的使用寿命。

监控系统与电动车电池、充电模块之间通过CAN通讯。当充电桩监控接收到开关S闭合指令后，将电动汽车下发的指令，传递给充电模块。充电模块接受到指令后会切换至恒流充电模式，以恒流模式启动后直接进入恒流充电。

本公开从控制方法和硬件电路改进，两方面提出了降低冲击电流的方法，以达到保护电池，降低充电桩系统风险，提高充电桩的稳定性，促进充电桩控制的发展。其一、降低充电桩在控制充电模块给电池充电瞬间时的冲击电流，其二、防止充电桩内部充电模块的防倒灌二极管长时间运行时损坏后，导致充电模块输出侧与电池侧相连接瞬间，有特别大冲击电流，进一步导致电动车上和充电桩内部的器件损坏，电池受损，随着电动车的大量普及，以及充电桩推广，随着应用时间越长，上述风险就越大，故障就发生的越多，所以降低此风险刻不容缓。

目前绝大多数充电模块启动方式都是先恒压启动，然后再根据充电模块输出带负载的情况，进入恒压或者恒流或者恒功率控制。这样启动方式，充电模块先输出电压，当输出电压大于电池电压时，模块由恒压转入对电池的恒流充电或者恒功率充电。在恒压转恒流控制时，必须由充电模块输出电压大于电池的电压才能实现，而充电模块与电池电压的压差控制不精确的话，会导致充电模块输出电压高于电池电压的瞬间会导致很大的冲击电流，输出电压与电池电压压差越大，冲击电流会越大，甚至瞬间达到几十安培。而这种转换方式的弊端是，由恒压转为恒流充电完全由充电模块的恒压环到恒流环转换速度决定的，转换速度完全由模块的输出特性决定，每个厂家的充电模块输出工作状态特性是不一样的，即恒压控制转恒流控制速度不一样，这就造成了最终的冲击电流不一样，会对电池有冲击也不一样。

本实施例公开了一种充电桩降低冲击电流的控制系统，包括充电模块，所述充电模块与电动车电池之间通过输出缓冲电路连接；

所述输出缓冲电路被配置为当充电模块与电池连接时，将电池电压能量通过缓冲电阻缓冲后加到充电模块输出端，通过缓冲电阻降低电池能量对充电模块输出端元器件输出电容的冲击；当充电模块开机时，通过控制电路将缓冲电阻屏蔽。

该方法的实现前提是充电模块必须具有恒流起机功能。本公开的充电模块控制采用双数字DSP数字控制，充电桩模块控制原理图如图1所示，包括：三相交流输入电路实现电网电压的接入，对电压进行采样；输入EMC滤波电路实现电路的抗干扰和防辐射能力；维也纳整流电路及其保护电路1实现对交流输入电的功率因数校正功能以及直流母线电压输出，DC-DC变换器(其中DC-DC变换器可以是三相LLC串/并联电路，或者是移相全桥串并联电路)及其保护电路2实现对直流母线电压进行高频斩波输出大于100kHZ的高频交流电；高频整流电路实现对高频交流电压进行高频整流输出直流电压；输出EMC电路实现电路的抗干扰和防辐射能力；输出缓冲泄放电路实现输出电压缓起以及关机时电压快速掉电以保证安全；前级DSP280x数字电路及相应的采样电路实现对维也纳整流电路的数字控制，后级DSP280X数字电路及相应的采样电路实现对DC-DC变换器的数字控制；辅助源电路1实现为维也纳主电路的提供弱电信号；辅助源电路2为DC-DC变换器电路提供弱电信号，比如±5V，﹢13V；SCI及CAN通讯电路实现电路内部通讯以及对外通讯；降低冲击电流不仅要通过软件控制，还要求充电模块输出端不能采用常规的带防倒灌二极管，否则无法实现恒流启机。省掉防倒灌二极管，就必须增加缓冲电路，这样充电模块与电池连接瞬间不会电池的能量不会对充电模块输出电解及元器件造成冲击，本专利所用的缓冲电路，如图2所示。当充电模块与电池连接时，电池电压能量先通过缓冲电路中的缓冲电阻R5R6(并联关系，增加耐流力)加到充电模块输出端，通过缓冲电阻降低电池能量对充电模块输出端元器件特别是输出电容C3和C4的冲击；当充电模块开机时，通过控制电路将缓冲电路中的MOS管Q1和Q2开通，将缓冲电阻屏蔽掉，此时电流通路走Q1和Q2。在本缓冲电路的充电模块应用范围广，既可以用在恒压启机控制系统，也可以用在恒流启机的控制系统，像常规的带防倒灌二极管的直流充电模块，只能用在具有恒压启机的控制系统中。

本公开实施例子的充电桩实现电能转换，将输入三相交流电转变为高精度的直流电，以实现对电池的直流充电。

交流输入电路、输入EMC滤波电路、维也纳整流电路、三相LLC串/并联直流变换器电路、高频整流电路、输出EMC电路、输出缓冲泄放电路依次串联连接。前级DSP280x数字电路检测到保护电路1送来的直流母线的过压过流信号时会自动封锁PWM驱动脉冲实现保护维也纳整流电路的目的，后级DSP280x数字电路检测到保护电路2送来的输出过压过流信号时自动封锁PWM驱动脉冲实现保护三相LLC直流变换器的目的。

输出缓冲泄放电路与受控开关S连接后再与电动汽车电池电路连接；辅助源电路1的输入电路是由维也纳整流后的电压，辅助源电路1对外产生几路辅助电压，同时为辅助源电路2提供输入电路。前级DSP280X数字电路与后级DSP280X数字电路通过SCI串口通讯；后级DSP280x数字电路通过CAN通讯线与充电监控连接；后级DSP280x数字电路实现充电模块的恒流或者恒压工作。

如图3模块恒压启动输出示意图所示，Vo是模块输出电压值，Vd是电池电压值，当模块输出电压Vo高于电池电压Vd一定值时，模块的输出电压才瞬间被嵌位到电池电压，这时模块由恒压控制转为恒流控制。

对充电模块的输出控制方式进行改进，特别是启动控制方式。在充电桩模块启动控制策略中增加恒流控制，即充电桩启动瞬间不只有恒压控制，也可以有恒流起机控制，现在常用的大功率直流充电桩只能恒压转恒流起机，是由于充电模块不具备恒流起机功能。

本公开通过充电模块中增加恒流起机实现充电桩系统具有恒流启机功能，这时给电动汽车刚开始充电时电流可以由0缓起增加至所需电流，模块输出电压也随之等同于电池电压，这样既可以防止充电桩输出电压过高对电池造成损坏，也可以防止充电电流瞬间很大对电池也有电流冲击。如图4模块恒流启动输出示意图所示，此事模块输出电压Vo等于电池电压Vd，故模块输出不会对电池有冲击。

由于目前经常发现防倒灌二极管Diode坏后，在充电桩输出接触器S与电池闭合瞬间导致大的电流冲击，造成车上器件，包含保险损坏F，电池受损的严重事故。为了杜绝这种情况，本公开改变了模块输出侧电路，采用缓冲电路，不再应用防倒灌二极管，而采用缓冲电阻的方式。缓冲电阻相对防倒灌二极管优势时，在充电时，通过控制mos管将其旁路掉，所以充电时是没有电流的流过，而防倒灌二极管是充电时由电流经过，充电次数越多，充电时间越长，防倒灌二极管老化损坏的风险就越大，同时随着充电功率越大，充电模块并机越多，防倒灌二级风险几率越大。每个充电模块都有一个防倒灌二极管Diode。对于缓冲电阻而言，技术成熟，不存在散热情况，老化损坏程度远远小于防倒灌二极管的风险，而且选型简单，成本也低。

如图5(a)充电结构框图所示，S是充电模块与电池之间的可控开关，充电电流I始终是由充电模块流向电池方向。监控系统与电动车电池、充电模块之间通过CAN通讯。当充电桩监控接收到开关S闭合指令后，将电动汽车下发的指令，传递给充电模块。

由于现在目前绝大数充电模块不绝不恒流充电启机模式，导致了只能选择恒压充电。本公开通过在充电模块的软件控制中增加了恒流启机充电模式，并在硬件中设计了输出缓冲电路，这样软件控制和硬件电路就都具备了恒流启机充电模式，同时也支持常规的恒压充电模式，也并解决了充电桩系统不响应充电车辆的恒流充电模式的请求。

和常规的恒压模式充电唯一不同的就是，在充电模块接收充电桩系统中的BMS充电指令后，可以选择恒流充电即可。

充电模块接受到指令后会选择恒流充电模式，以恒流模式启动后直接进入恒流充电，同时恒流启动电流控制有缓起，也是电流会缓慢增大的，不会产生对电池又过流冲击，也不会有冲击电压。

同时恒流充电启机模式还有一个好处是，省去了恒压到恒流的转换，降低了风险，提高了稳定性，因为选择恒压充电模式启机，最终还是要充电模块根据负载情况自主转为恒流充电。充电模块转为恒流充电的控制，每个厂家不同控制环路不同，造成了在转换时冲击电流就有大小。

所以，通过本公开使充电桩系统具备了恒压和恒流充电两种模式。

常规的充电过程，开关S闭合后，以恒压充电模式启动后，再转为恒流控制，然后进入恒流充电，这个过程，既有对电池过压的冲击，又有对电池过流的冲击。同时受控于开关S是否闭合，S不闭合的话，模块不能启动或者以恒压模块启动，充电控制流程框图如5所示。本申请实施例子中两种模式都有，只是在充电时根据负载情况模块通过控制，自动选择恒压或者恒流。

通过恒流控制起机，充电桩输出电压完全由电池决定，充电桩模块可以控制电流0～Imax任意值，电流可以由0缓起增加至所需电流。这样既可以防止充电桩输出电压过高对电池造成损坏，也可以防止充电电流瞬间很大对电池也有电流冲击。恒流控制框图如图7所示。由充电监控下发恒流起机命令，充电模块接收到指令后，按照恒流控制进行闭环缓起。恒流控制：电流内环给定值为Iset，Iset与采样得到的输出电流信号If进行比较后进行PI运算，然后控制相应开关管的pwm驱动脉冲的频率和占空比，以实现充电桩的恒流控制。图6中，Iset表示电流给定信号，If表示电流采样信号，K2表示电流采样系数，K表示比例环节，Io表示输出电流信号，Vo表示输出电压信号。

通过控制模块的启动输出方式，可响应电池管理系统对电池的不同控制策略，恒流起机充电模式使充电模块对电池充电时没有冲击电压平稳有序，达到对电池缓冲目的，降低了恒压转恒流启动充电模式对电池产生的冲击损伤，避免了对电池的损伤，提高了电池的使用寿命。

充电模块增加了恒流充电模式启动充电后，应用在充电桩充电过程中，解决了充电桩不响应充电车辆的恒流充电的请求，在充电预充及暂停充电阶段不会产生冲击电流，更好的响应车辆BMS对电流的需求。

在另一实施例子中，提供了一种充电桩降低冲击电流的控制系统的充电方法，包括：

在充电模块内增加恒流缓起功能，以使充电模块即具有恒压充电起机缓起模式，以及具有恒流缓起起机模式；

充电桩与电池连接充电时具备电流缓起：当充电模块与电池连接时，将电池电压能量通过缓冲电阻缓冲后加到充电模块输出端，通过缓冲电阻降低电池能量对充电模块输出端元器件输出电容的冲击。

如图5(b)改进后充电桩控制方法：

控制流程：有两大冲击电流风险，充电桩监控通过CAN通讯1接受到电动汽车的充电指令后，再通过CAN通讯2下达给桩内的充电模块组，此时充电模块恒压开机，并模块有输出且输出电压升至预充电压值，小于电池电压大约10V。接下来有两种情况：

(一)此时闭合充电桩接触器S，防倒灌二极管Diode正常情况下，充电模块电压小于电池电压，此时闭合S瞬间，电池的能量不会倒灌到充电模块内，接下来是风险点，在S闭合后，充电桩监控会继续通过CAN通讯2给充电模块组下达升压指令，只有充电模块电压升高大于电池电压才能给电池充进电，而当电压升高的速率太快，充电模块恒压状态转为限流状态较慢的话，充电模块的电压和电池电压就有一定的压差，而且不同模块的响应不同，导致压差不一样，压差不一样就导致冲击电流有大有小，小的几十A，大的有上百A，最终导致对充电桩器件和电池有大的冲击。

(二)如果防倒灌二极管Diode在此之前已经损坏，在闭合S瞬间，由电池电压高于充电模块电压，电池能量瞬间会通过F、S、Diode到C，形成一个回路，此回路阻抗只是线缆阻抗，所以非常小，再此取值阻抗为0.2欧姆，电池和充电模块标准要求压差为10V，则回路中冲击电流I＝10/0.2＝50A，所以导致回路冲击电流非常大，不同模块控制精度原因，充电模块和电池瞬间压差各不同，压差越大，瞬间电流越大，达到几十A甚至上百A，同时线缆阻抗越小，冲击电流也越大。最终导致车上的F熔断，甚至严重一点F\S以及车上其它器件损坏。

具体的，先充电模块开机前，其内部控制开关K一直与下触点缓冲电阻R连接。当充电桩监控通过CAN通讯1接受到电动汽车的充电指令后，先闭和S，此时电池电压能量，先通过F、S、R以及C组成一个回路，在此回路中阻抗是线缆阻抗加上电阻，电阻R远远大于线缆阻抗，电阻R选用为100欧姆，目前常规电动汽车充电压最大按为750V计算，则瞬间回路冲击电流I＝750/100＝7.5A，远远小于图5(a)中的方案。接下来，充电监控再通过CAN通讯2下达给桩内的充电模块组开机指令，此时充电模块先将K闭合至上触点，将缓冲电阻屏蔽掉，以降低线路阻抗，然后再以恒流开机起机，并且恒电流起机时具有有缓起功能，电流缓慢增加至要求的电流，没有电流冲击的进行正常充电。充电结束后，充电模块关机，K再与下触点缓冲电阻相连，为下一次充电做准备。

充电监控系统下发恒流起机命令，充电模块接收到指令后，按照恒流控制进行闭环缓起；

恒流控制：电流内环给定值为Iset，Iset与采样得到的输出电流信号If进行比较后进行PI运算，然后控制相应开关管的pwm驱动脉冲的频率和占空比，以实现充电桩的恒流控制。

通过恒流控制起机，充电桩输出电压完全由电池决定，充电桩模块可以控制电流0～Imax任意值，充电模块具有电流缓起动功能，电流可以由0缓起增加至所需电流。

该充电方法可以基于实施例子一中的一种充电桩降低冲击电流的控制系统来实现。

本公开技术方案包括具有恒流启动与恒压启动可选择的充电模块，由该控制方式的充电模块组成的充电桩系统，通过充电桩系统监控控制模块的启动输出方式，使充电模块对电池充电时没有冲击电压，达到对电池缓冲目的，避免了对电池的损伤，相对起到延长电池寿命的作用。

本公开技术方案通过控制模块的启动输出方式，可响应电池管理系统对电池的不同控制策略，恒流起机充电模式使充电模块对电池充电时没有冲击电压平稳有序，达到对电池缓冲目的，降低了恒压转恒流启动充电模式对电池产生的冲击损伤，避免了对电池的损伤，提高了电池的使用寿命。

本公开技术方案充电模块增加了恒流充电模式启动充电后，应用在充电桩充电过程中，解决了充电桩不响应充电车辆的恒流充电的请求，在充电预充及暂停充电阶段不会产生冲击电流，更好的响应车辆BMS对电流的需求。

本公开技术方案将充电模块在起机过程控制中增加恒流启动方式模式，模式控制可根据实际情况进行选择，是恒压起机还是恒流起机，恒流起机前必须确保电池和充电模块连接，避免了充电模块对电池有瞬间的冲击电压，减少充电模块对电池过程中的损伤。充电模块中增加了恒流充电模式启动充电后，应用在充电桩充电过程中，解决了充电桩不响应充电车辆的恒流充电的请求的问题，在充电预充及暂停充电阶段不会产生冲击电流，更好的响应车辆BMS对电流的需求。

本公开技术方案输出防冲击电流的输出缓冲电路，实现了充电桩输出侧与电池侧之间冲击电流的化解，改进了传统充电模输出端电路，在充电模块输出端采用了MOS管控制缓起电阻的方式，可以有效的避免了因防倒灌二极管输出电路损坏带来的冲击大电流而导致充电系统内元器件损坏的问题，解决了充电桩输出侧与电池侧的过大冲击电流，避免了充电桩内部器件的因过电流损坏率过多的问题，以及可以起到保护电池侧器件免受电流冲击的优点，提高了充电桩系统的安全稳定性和充电成功率。

本公开技术方案通过在充电桩缓起起机之时增加恒流缓起控制策略，使充电桩给电池充电时具备电流缓起功能，可以控制起机充电时电流的大小，解决了充电桩给电池充电瞬间产生的过大电流而造成桩体器件损坏的问题。防冲击电流的输出缓冲电路，解决了模块因防倒灌二极管损坏，而导致充电桩与电池连接时的大反向电流冲击，而造成桩体器件和电动汽车侧器件损坏的问题。实现了降低充电桩器件故障率的目的，提高了充电成功率和充电桩的安全性，也有利于提高电池的使用寿命。

本公开技术方案通过恒流控制起机，充电模块控制电流0～Imax任意值，电流由0缓起增加至所需电流，通过控制输出电流的缓起速率，实现了充电时降低电流冲击的目的，提高了充电成功率和充电的安全性。

本公开技术方案利用充电模块恒流控制起机方法实现了充电桩即具有恒压缓起功能，也具有恒流缓起功能，使充电桩与电池连接时的具备电流缓起功能，解决了充电桩在充电起机后与电池连接瞬间的过大冲击电流问题，提高了电池的使用寿命。

本公开技术方案通过在充电模块内增加恒流缓起功能，使充电模块即具有恒压充电起机缓起模式，也可以具有恒流缓起起机模式，从而实现了充电桩与电池连接充电时具备电流缓起功能，可以避免常规的充电桩只有恒压起机模式带来的冲击电流问题。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种充电桩降低冲击电流的控制系统，其特征是，包括充电模块，所述充电模块与电动车电池之间通过输出缓冲电路连接；

所述输出缓冲电路被配置为当充电模块与电池连接时，将电池电压能量通过缓冲电阻缓冲后加到充电模块输出端，通过缓冲电阻降低电池能量对充电模块输出端元器件输出电容的冲击；当充电模块开机时，通过控制电路将缓冲电路中的MOS管开通，将缓冲电阻屏蔽；

所述充电模块具有恒流缓起起机功能；

还包括：监控系统，所述监控系统与电动车电池、充电模块之间通讯，当监控系统接收到开关闭合指令后，将电动汽车下发的指令，传递给充电模块，充电模块接受到指令后会切换至恒流充电模式，以恒流充电模式启动后直接进入恒流充电；

所述充电模块包括依次串联连接的交流输入电路、输入EMC滤波电路、维也纳整流电路、三相LLC串/并联直流变换器电路、高频整流电路、输出EMC电路、输出缓冲电路；

所述充电模块采用双数字DSP数字控制，前级DSP280X数字电路与后级DSP280X数字电路通过SCI串口通讯；后级DSP280x数字电路通过CAN通讯线与充电监控连接；后级DSP280x数字电路实现充电模块的恒流或者恒压工作；

前级DSP数字电路检测到直流母线的过压过流信号时会自动封锁PWM驱动脉冲实现保护维也纳整流电路；后级DSP数字电路检测到输出过压过流信号时自动封锁PWM驱动脉冲实现保护三相LLC直流变换器。

2.如权利要求1所述的一种充电桩降低冲击电流的控制系统，其特征是，输出缓冲电路与受控开关连接后再与电动汽车电池电路连接；第一辅助源电路的输入是由维也纳整流后的电压，第一辅助源电路对外产生辅助电压，同时为第二辅助源电路提供输入电路。

3.如权利要求1所述的一种充电桩降低冲击电流的控制系统，其特征是，前级DSP数字电路与后级DSP数字电路通过SCI串口通讯；后级DSP数字电路通过CAN通讯线与充电监控系统连接；后级DSP数字电路实现充电模块的恒流或者恒压工作。

4.如权利要求1所述的一种充电桩降低冲击电流的控制系统，其特征是，所述充电模块输出电压完全由电动车电池决定，充电桩模块控制电流为0～Imax任意值。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的充电桩降低冲击电流的控制系统的控制方法，其特征是，包括：

在充电模块内增加恒流缓起功能，以使充电模块即具有恒压充电起机缓起模式，以及具有恒流缓起起机模式；

充电桩与电池连接充电时具备电流缓起：当充电模块与电池连接时，将电池电压能量通过缓冲电阻缓冲后加到充电模块输出端，通过缓冲电阻降低电池能量对充电模块输出端元器件输出电容的冲击；当充电模块开机时，通过控制电路将缓冲电路中的MOS管开通，将缓冲电阻屏蔽。

6.如权利要求5所述的一种充电桩降低冲击电流的控制系统的控制方法，其特征是，通过恒流控制起机，充电模块控制电流0～Imax任意值，电流由0缓起增加至所需电流。

7.如权利要求5所述的一种充电桩降低冲击电流的控制系统的控制方法，其特征是，在充电模块起机后，在充电时根据负载情况通过控制充电模块自动选择恒压或者恒流模式。

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