CN112918323B - 用于增程式车辆的充电方法、系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于增程式车辆的充电方法、系统和车辆。该方法包括：获取充电请求并在该请求有效时唤醒整车控制器，判断整车状态是否允许通过增程器充电，如果允许通过增程器充电，则唤醒电池管理系统；该电池管理系统在被唤醒之后采集电池包信息并反馈给整车控制器，并且由整车控制器判断是否开启充电，如果能开启充电则唤醒增程器；以及通过增程器给电池包进行充电，在充电过程中整车控制器获取反馈的自身工作状态及充电状态信息和电池管理系统反馈的自身工作状态及电池包信息，并且根据这些信息判断充电是否完成和/或是否存在故障，如果充电未完成并且不存在故障则控制增程器继续充电。本发明通过控制增程器给车辆充电，能够增加行车续航里程。

Description

用于增程式车辆的充电方法、系统及车辆
技术领域
本发明涉及增程式车辆领域，尤其涉及一种用于增程式车辆的充电方法、系统及电动车辆。
背景技术
现有的增程式车辆一般通过充电桩给电池充电，或者也可以在行驶过程中给电池充电，然而当车辆停在无充电桩区域时不能通过充电桩给电池充电。当人们从无充电桩区域驾驶增程式车辆时，车辆的剩余电量(State of Charge，SOC)可能较低，当剩余电量低到一定阈值时，车辆的行驶功率会受到限制。另外，当车辆停在无充电桩区域并且增程器燃料充足时，无法通过在行驶前消耗增程器燃料给电池充电、并且及时补充燃料来增加车辆的行车续航里程。上述情况影响了人们的日常出行。
因此，需要一种新的用于增程式车辆的充电方法，能够在增程式车辆停在无充电桩区域时对车辆进行远程充电。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的用于增程式车辆的充电方法和系统，以解决或至少缓解上述现有技术的问题中的至少之一。
具体地，根据本发明的第一方面，提供一种用于增程式车辆的充电方法，其包括：
获取用户端发送的充电请求并判断所述充电请求是否有效，在所述充电请求有效的情况下唤醒所述车辆的整车控制器，通过所述整车控制器判断所述车辆的整车状态是否允许通过增程器充电，如果所述整车状态不允许通过所述增程器充电，则由所述整车控制器反馈无法充电信息给所述用户端，如果所述整车状态允许通过所述增程器充电，则唤醒所述车辆的电池管理系统；
在所述电池管理系统被唤醒之后，由所述电池管理系统采集电池包信息并反馈给所述整车控制器，并且由所述整车控制器根据所述电池包信息判断是否开启充电，如果不能开启充电，则由所述整车控制器反馈所述无法充电信息给所述用户端，如果能开启充电，则唤醒所述车辆的增程器；以及
通过所述增程器给所述电池包进行充电，在充电过程中所述整车控制器获取所述增程器反馈的自身工作状态及充电状态信息和所述电池管理系统反馈的自身工作状态及电池包信息，并且根据所述增程器反馈的自身工作状态及充电状态信息和所述电池管理系统反馈的自身工作状态及电池包信息判断充电是否完成和/或是否存在故障，如果充电未完成并且不存在故障则控制所述增程器继续充电，如果充电完成或者存在故障则控制所述增程器停止充电，并且由所述整车控制器反馈充电结束信息给所述用户端。
根据一个实施方案，所述整车控制器根据以下条件中的一个或多个判断整车状态是否允许通过所述增程器充电：所述整车状态是否处于通过充电桩充电状态、所述车辆的直流-直流转换器的状态、控制器局域网络的总线信息、所述增程器的发动机和发电机的工作状态是否正常、所述车辆的档位是否处于泊车档位以及低压蓄电池的电压是否满足预设值。
根据一个实施方案，所述整车控制器、电池管理系统和/或增程器处于休眠状态时为非工作状态，处于唤醒状态时为工作状态，其中，在所述整车控制器反馈所述无法充电信息或者所述充电结束信息之后控制处于唤醒状态的所述增程器、电池管理系统和/或整车控制器进入休眠。
根据一个实施方案，所述判断充电是否完成包括：判断所述电池包的剩余电量是否达到预设的剩余电量。
根据本发明的第二方面，提供一种用于增程式车辆的充电系统，其包括：
整车控制器，被配置用于：
在获取到用户端发送的充电请求并判断所述充电请求有效的情况下被唤醒，判断所述车辆的整车状态是否允许通过增程器充电，如果所述整车状态不允许通过所述增程器充电，则反馈无法充电信息给所述用户端，如果所述整车状态允许通过所述增程器充电，则唤醒所述车辆的电池管理系统；
根据所述电池管理系统反馈的电池包信息判断是否开启充电，如果不能开启充电，则反馈所述无法充电信息给所述用户端，如果能开启充电，则唤醒增程器以进行充电；以及
在充电过程中获取所述增程器反馈的自身工作状态及充电状态信息和所述电池管理系统反馈的自身工作状态及电池包信息，并且根据所述增程器反馈的自身工作状态及充电状态信息和所述电池管理系统反馈的自身工作状态及电池包信息判断充电是否完成和/或是否存在故障，如果充电未完成并且不存在故障则控制所述增程器继续充电，如果充电完成或者存在故障则控制所述增程器停止充电，并反馈充电结束信息给所述用户端；
电池管理系统，被配置用于在被所述整车控制器唤醒之后，采集所述自身工作状态及电池包信息并反馈给所述整车控制器；以及
增程器，被配置用于在被所述整车控制器唤醒之后给所述电池包进行充电，并且在充电过程中反馈所述自身工作状态及充电状态信息给所述整车控制器。
根据一个实施方案，所述整车控制器还被配置为：根据以下条件中的一个或多个判断所述整车状态是否允许通过所述增程器充电：所述整车状态是否处于通过充电桩充电状态、所述车辆的直流-直流转换器的状态、控制器局域网络的总线信息、所述增程器的发动机和发电机的工作状态是否正常、所述车辆的档位是否处于泊车档位以及低压蓄电池的电压是否满足预设值。
根据一个实施方案，所述整车控制器、电池管理系统和/或增程器处于休眠状态时为非工作状态，处于唤醒状态时为工作状态，其中，在所述整车控制器被进一步配置用于在反馈所述无法充电信息或者所述充电结束信息之后控制处于唤醒状态的所述增程器、电池管理系统和/或整车控制器进入休眠。
根据一个实施方案，所述充电单元还被配置为根据以下条件判断充电是否完成：判断所述电池包的剩余电量是否达到预设的剩余电量。
根据本发明的第三方面，提供一种电动车辆，其包括根据上述任一项中的用于增程式车辆的充电系统。
利用本发明的方案，通过获取充电请求，唤醒整车控制器，在整车控制器判断整车状态允许通过增程器充电时唤醒电池管理系统以采集电池包信息并且反馈给整车控制器，在整车控制器判断可以开启充电时唤醒增程器给电池包充电，能够实现对增程式车辆的充电。本发明的方案能够在增程式车辆停在无充电桩区域时通过增程器实现对电池的远程及时就地充电，从而避免增程式车辆处于行驶中时行驶功率降低，还有助于提前消耗增程器燃料给电池充电、并且及时补充燃料以增加车辆的行车续航里程。
附图说明
以示例的方式参考以下附图描述本发明的非限制性且非穷举性实施例，其中：
图1是示意性示出根据本发明一实施方案的用于增程式车辆的充电方法的流程图；
图2是示意性示出根据本发明一实施方案的用于增程式车辆的充电方法的框图；
图3是示意性示出根据本发明一实施方案的用于增程式车辆的充电系统的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本发明。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。
在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员来说将明显的是，不需要采用具体细节来实践本发明。在其他情况下，未详细描述众所周知的步骤或操作，以避免模糊本发明。
图1示出了根据本发明一实施方案的用于增程式车辆的充电方法100。
如图1所示，所述方法100包括：
S110、获取用户端发送的充电请求并判断所述充电请求是否有效，在所述充电请求有效的情况下唤醒所述车辆的整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)，通过所述整车控制器判断所述车辆的整车状态是否允许通过增程器充电，如果所述整车状态不允许通过增程器充电，则由所述整车控制器反馈无法充电信息给所述用户端，如果所述整车状态允许通过增程器充电，则唤醒所述车辆的电池管理系统(Battery Management System，BMS)。
S120、在所述电池管理系统被唤醒之后，由所述电池管理系统采集电池包信息并反馈给所述整车控制器，并且由所述整车控制器根据所述电池包信息判断是否开启充电，如果不能开启充电，则由所述整车控制器反馈所述无法充电信息给所述用户端，如果能开启充电，则唤醒所述车辆的增程器。
S130、通过所述增程器给所述电池包进行充电，在充电过程中所述整车控制器获取所述增程器反馈的自身工作状态及充电状态信息和所述电池管理系统反馈的自身工作状态及电池包信息，并且根据所述增程器反馈的自身工作状态及充电状态信息和所述电池管理系统反馈的自身工作状态及电池包信息判断充电是否完成和/或是否存在故障，如果充电未完成并且不存在故障则控制所述增程器继续充电，如果充电完成或者存在故障则控制所述增程器停止充电，并且由所述整车控制器反馈充电结束信息给所述用户端。
在步骤S110中，整车控制器至少根据以下条件中的一个或多个判断整车状态是否允许通过增程器充电：所述整车状态是否处于通过充电桩充电状态、所述车辆的直流-直流转换器(DCDC转换器)的状态、控制器局域网络(CAN)的总线信息、所述增程器的发动机和发电机的工作状态是否正常、所述车辆的档位是否处于泊车档位(P档)以及低压蓄电池的电压是否满足预设值。具体地，整车状态允许通过增程器充电需要满足以下条件：整车状态未处于通过充电桩充电状态；DCDC转换器的状态正常；CAN总线不存在通讯故障(E2E)和总线关断(BusOFF)故障；车辆当前档位为P档并且驻车锁处于上锁状态；并且蓄电池(例如，12V蓄电池)的电压可以至少保证整车控制器等部件的工作。
在一个实施例中，在整车控制器反馈无法充电信息或者充电结束信息之后，处于唤醒状态的增程器、电池管理系统和/或整车控制器被控制进入休眠。本文中的术语“唤醒”可以指的是将部件(例如，整车控制器、电池管理系统和/或增程器)从非工作状态转换为工作状态，“休眠”指的是将部件从工作状态转换为非工作状态。
在步骤S120中，电池管理系统采集的电池包信息至少包括电池包的当前剩余电量(State of Charge，SOC)值、电池管理系统是否处于被唤醒(上高压)状态以及电池管理系统是否存在禁止充电信息。整车控制器根据电池包信息判断开启充电需要满足以下条件：电池管理系统处于被唤醒状态并且不存在禁止充电信息。在本文中，“电池包”可以指为电动车辆提供电能动力的电池单元或者电池组。
在一个实施例中，整车控制器获取的电池管理系统反馈的所述自身工作状态及电池包信息包括：
-电池包的当前SOC值，用于如上所述地与预设的SOC值进行比较，如果电池包的当前SOC值达到预设的SOC值，则可以判断充电完成并且停止充电；
-电池包温度，用于判定冷却/加热系统是否正常，如果冷却/加热系统出现异常，则判断存在故障并且停止充电；
-电池管理系统的充电故障状态；以及
-电流和/或电压，用于整车控制器判断充电是否存在故障。
具体的，例如，用户可以根据需要预设一个SOC值，该预设的SOC值需要大于当前SOC值并且不超过100％，如果整车控制器检测到用户设置的SOC值不符合规定则向用户端发送提示。在充电过程中，整车控制器可以从增程器反馈的电池包信息中获取当前SOC值，并且将该当前SOC值与预设的SOC值进行比较，如果电池包的当前SOC值达到预设的SOC值，则可以判断充电完成。
在步骤S130中，整车控制器获取的增程器反馈的自身工作状态及充电状态信息包括增程器的当前燃料量和增程器故障信息，如果整车控制器判断增程器的当前燃料量不足(例如，低于某一燃料阈值)或者存在故障，则控制增程器停止充电。
整车控制器可以通过以下方式来检测故障：根据电池管理系统反馈的电池包信息判断是否存在故障信息；根据增程器反馈的故障信息判断；以及根据电池管理系统和增程器反馈的信息计算充电效率，从而判断充电是否故障(例如，充电效率低于根据增程器及充电架构设定的一个值，则判断存在故障)。
另外，在一个实施例中，整车控制器在充电过程中可以检测到以下类型的故障：通讯故障、与充电相关联的输入输出PIN脚故障以及整车控制器供电故障等。整车控制器判断是否充电完成或充电过程中存在故障，若充电完成或存在故障，反馈充电结束信息给用户，控制电池管理系统和增程器停止充电休眠；若充电未完成且不存在故障，继续充电。
图2示出了图1中的方法100的具体执行过程的框图200，其中，图1中的步骤S110在图2中可以体现为步骤S211、S212、S213、S214和S215。
S211、获取用户端发送的充电请求并判断所述充电请求是否有效，如果请求有效，则进行到步骤S212。
S212、唤醒整车控制器。
S213、整车控制器判断车辆的整车状态是否允许通过增程器充电，如果整车状态不允许通过增程器充电，则进行到步骤S214，如果整车状态允许通过增程器充电，则进行到步骤S215。
S214、整车控制器反馈无法充电信息给用户端。
S215、唤醒车辆的电池管理系统。
图1中的步骤S120在图2中可以体现为步骤S221、S222、S223、S224和S225。
S221、电池管理系统采集电池包信息并反馈给整车控制器。
S222、整车控制器根据电池包信息判断是否开启充电，如果不能开启充电，则进行到步骤S223，如果能开启充电，则进行到步骤S224。
S223、由整车控制器反馈无法充电信息给用户端，并进行到步骤S225。
S224、唤醒车辆的增程器。
S225、电池管理系统进入休眠，然后整车控制器进入休眠。
图1中的步骤S130在图2中可以体现为步骤S231、S232、S233、S234和S235。
S231、增程器给所述电池包进行充电，并反馈自身工作状态及充电状态信息给整车控制器。
S232、电池管理系统在充电过程中反馈自身工作状态及电池包信息给整车控制器。
S233、整车控制器根据增程器反馈的自身工作状态及充电状态信息和电池管理系统反馈的自身工作状态及电池包信息判断充电是否完成和/或是否存在故障，如果充电未完成并且不存在故障则返回到步骤231以控制增程器继续充电，如果充电完成或者存在故障则行进到步骤234。
S234、控制增程器停止充电并进入休眠，然后电池管理系统进入休眠，并且由整车控制器反馈充电结束信息给用户端。
S235、整车控制器进入休眠。
本发明的系统可以适用于增程式车辆，也可以适用于各种使用例如增程器的储能设备和电池包的装置，如车辆或另外的用电设备。
图3示出了根据本发明一实施方案的用于增程式车辆的充电系统300。
如图3所示，系统300中包括用户端301、车辆服务平台302、车载通信终端(Telematics BOX，TBOX)设备303、整车控制器304、电池管理系统305、增程器306和电池包307。
整车控制器304被配置用于：在获取到充电请求并判断所述充电请求有效的情况下被唤醒，判断所述车辆的整车状态是否允许通过增程器充电，如果所述整车状态不允许通过增程器充电，则将无法充电信息通过TBOX设备303传送给车辆服务平台302，然后车辆服务平台302将该无法充电信息发送给用户端301，如果所述整车状态允许通过增程器充电，则唤醒所述车辆的电池管理系统305，根据所述电池管理系统305反馈的电池包307的信息判断是否开启充电，如果不能开启充电，则反馈所述无法充电信息给所述用户端301，如果能开启充电，则唤醒增程器306以进行充电，在充电过程中获取所述增程器306反馈的自身工作状态及充电状态信息和所述电池管理系统305反馈的自身工作状态及电池包307的信息，并且根据所述增程器306反馈的自身工作状态及充电状态信息和所述电池管理系统305反馈的自身工作状态及电池包307的信息判断充电是否完成和/或是否存在故障，如果充电未完成并且不存在故障则控制所述增程器306继续充电，如果充电完成或者存在故障则控制所述增程器306停止充电，并反馈充电结束信息给所述用户端301。
电池管理系统305被配置用于在被所述整车控制器304唤醒之后，持续采集所述自身工作状态及电池包307的信息并反馈给所述整车控制器304。
增程器306被配置用于在被所述整车控制器304唤醒之后给所述电池包307进行充电，并且在充电过程中反馈所述自身工作状态及充电状态信息给所述整车控制器304。
用户端301可以为智能手机、智能手表、智能手环等便携式智能设备或者车载移动终端，其可以通过无线网络与车辆服务平台302通信。
TBOX设备303用于通过无线网络实现车辆与车辆服务平台302的通信功能，并且用于通过CAN网络与整车控制器304通信。例如，TBOX设备303从车辆服务平台302接收用户从用户端301发送的充电请求，随后TBOX设备303将接收到的请求发送给整车控制器304以判断整车状态是否允许通过增程器充电。如图3所示的，整车控制器304可以连接到电池管理系统305，整车控制器304还可以连接到增程器306，电池管理系统305和增程器306可以分别连接到电池包307。
本领域普通技术人员应理解，图3中示出的示意图仅仅是对与本发明的方案相关的部分结构的示例性说明，并不构成对体现本发明的方案的用于增程式车辆的充电系统300的限定。具体的充电系统可以包括比图中所示更多或更少的部件或模块，或者组合或拆分某些部件或模块，或者可具有不同的部件或模块布置。
应理解，本文中前述关于本发明的方法所描述的具体特征、操作和细节也可类似地应用于本发明的系统，或者，反之亦然。另外，上文描述的本发明的方法的每个步骤可由本发明的系统的相应部件或单元执行。
应理解，本发明的装置的各个模块/单元可全部或部分地通过软件、硬件、固件或其组合来实现。所述各模块/单元各自可以硬件或固件形式内嵌于装置设备中或独立于所述装置设备，也可以软件形式存储于控制器的存储器中以供处理器调用来执行所述各模块/单元的操作。所述各模块/单元各自可以实现为独立的部件或模块，或者两个或更多个模块/单元可实现为单个部件或模块。
在一个实施例中，本发明还要求保护一种电动车辆，所述电动车辆包括上述任一项所述的用于增程式车辆的充电系统。所述电动车辆包括各种类型的依靠电能和其他能源的混合动力车辆。
以上描述的各技术特征可以任意地组合。尽管未对这些技术特征的所有可能组合进行描述，但这些技术特征的任何组合都应当被认为由本说明书涵盖，只要这样的组合不存在矛盾。
尽管结合实施例对本发明进行了描述，但本领域技术人员应理解，上文的描述和附图仅是示例性而非限制性的，本发明不限于所公开的实施例。在不偏离本发明的精神的情况下，各种改型和变体是可能的。

Claims (7)

1.一种用于增程式车辆的充电方法，其特征在于，包括：
获取用户端发送的充电请求并判断所述充电请求是否有效，在所述充电请求有效的情况下唤醒所述车辆的整车控制器，通过所述整车控制器判断所述车辆的整车状态是否允许通过增程器充电，如果所述整车状态不允许通过所述增程器充电，则由所述整车控制器反馈无法充电信息给所述用户端，如果所述整车状态允许通过所述增程器充电，则唤醒所述车辆的电池管理系统；
在所述电池管理系统被唤醒之后，由所述电池管理系统采集电池包信息并反馈给所述整车控制器，并且由所述整车控制器根据所述电池包信息判断是否开启充电，如果不能开启充电，则由所述整车控制器反馈所述无法充电信息给所述用户端，如果能开启充电，则唤醒所述车辆的增程器；以及
通过所述增程器给所述电池包进行充电，在充电过程中所述整车控制器获取所述增程器反馈的自身工作状态及充电状态信息和所述电池管理系统反馈的自身工作状态及电池包信息，并且根据所述增程器反馈的自身工作状态及充电状态信息和所述电池管理系统反馈的自身工作状态及电池包信息判断充电是否完成和/或是否存在故障，如果充电未完成并且不存在故障则控制所述增程器继续充电，如果充电完成或者存在故障则控制所述增程器停止充电，并且由所述整车控制器反馈充电结束信息给所述用户端；
所述整车控制器根据以下条件中的一个或多个判断整车状态是否允许通过所述增程器充电：所述整车状态是否处于通过充电桩充电状态、所述车辆的直流-直流转换器的状态、控制器局域网络的总线信息、所述增程器的发动机和发电机的工作状态是否正常、所述车辆的档位是否处于泊车档位以及低压蓄电池的电压是否满足预设值。
2.根据权利要求1所述的充电方法，其中，所述整车控制器、电池管理系统和/或增程器处于休眠状态时为非工作状态，处于唤醒状态时为工作状态，其中，在所述整车控制器反馈所述无法充电信息或者所述充电结束信息之后控制处于唤醒状态的所述增程器、电池管理系统和/或整车控制器进入休眠。
3.根据权利要求1所述的充电方法，其中，所述判断充电是否完成包括：判断所述电池包的剩余电量是否达到预设的剩余电量。
4.一种用于增程式车辆的充电系统，其特征在于，包括：
整车控制器，被配置用于：
在获取到用户端发送的充电请求并判断所述充电请求有效的情况下被唤醒，判断所述车辆的整车状态是否允许通过增程器充电，如果所述整车状态不允许通过所述增程器充电，则反馈无法充电信息给所述用户端，如果所述整车状态允许通过所述增程器充电，则唤醒所述车辆的电池管理系统；
根据所述电池管理系统反馈的电池包信息判断是否开启充电，如果不能开启充电，则反馈所述无法充电信息给所述用户端，如果能开启充电，则唤醒增程器以进行充电；以及
在充电过程中获取所述增程器反馈的自身工作状态及充电状态信息和所述电池管理系统反馈的自身工作状态及电池包信息，并且根据所述增程器反馈的自身工作状态及充电状态信息和所述电池管理系统反馈的自身工作状态及电池包信息判断充电是否完成和/或是否存在故障，如果充电未完成并且不存在故障则控制所述增程器继续充电，如果充电完成或者存在故障则控制所述增程器停止充电，并反馈充电结束信息给所述用户端；
电池管理系统，被配置用于在被所述整车控制器唤醒之后，采集所述自身工作状态及电池包信息并反馈给所述整车控制器；以及
增程器，被配置用于在被所述整车控制器唤醒之后给所述电池包进行充电，并且在充电过程中反馈所述自身工作状态及充电状态信息给所述整车控制器；
所述整车控制器还被配置为：根据以下条件中的一个或多个判断所述整车状态是否允许通过所述增程器充电：所述整车状态是否处于通过充电桩充电状态、所述车辆的直流-直流转换器的状态、控制器局域网络的总线信息、所述增程器的发动机和发电机的工作状态是否正常、所述车辆的档位是否处于泊车档位以及低压蓄电池的电压是否满足预设值。
5.根据权利要求4所述的充电系统，其中，所述整车控制器、电池管理系统和/或增程器处于休眠状态时为非工作状态，处于唤醒状态时为工作状态，其中，在所述整车控制器被进一步配置用于在反馈所述无法充电信息或者所述充电结束信息之后控制处于唤醒状态的所述增程器、电池管理系统和/或整车控制器进入休眠。
6.根据权利要求4所述的充电系统，其中，所述充电系统还被配置为根据以下条件判断充电是否完成：判断所述电池包的剩余电量是否达到预设的剩余电量。
7.一种电动车辆，其特征在于，所述电动车辆包括根据权利要求4-6中任一项所述的用于增程式车辆的充电系统。
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