CN113381488A - 充电方法和充电装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种充电方法和充电装置，该充电方法用于充电装置，充电装置包括控制模块和P个充电模块，控制模块用于控制P个充电模块中的M个充电模块为电动汽车充电，M为大于或等于2的整数；在M个充电模块处于充电阶段时，M个充电模块与电动汽车建立充电回路；在M个充电模块需要进行电压档位切换的情况下，M个充电模块在M个时间段内分别执行电压档位切换，M个时间段中任意两个时间段之间没有交集。可以在充电模块执行电压档位切换的过程中避免出现充电异常。

Description

充电方法和充电装置
技术领域
本申请涉及充电技术领域，具体涉及一种充电方法和充电装置。
背景技术
随着“碳达峰，碳中和”的目标提出，新型能源的电动汽车得到迅猛发展，乘用车、公交车、货运卡车等电动化占比日益增多。为了满足超宽电压范围恒功率充电，需要将充电模块设计为高压档工作模式和低压档工作模式。在充电过程中，当需求电压横跨高低压档位时，需要对高低压档位进行切换。
目前，在充电模块高低压档位切换的过程中，会导致输出电压和输出电流出现较大的波动，从而触发电动汽车的电流检测告警，导致充电异常。
发明内容
本申请实施例提供一种充电方法和充电装置，可以在充电模块执行电压档位切换的过程中避免出现充电异常。
本申请实施例的第一方面提供了一种充电方法，所述充电方法用于充电装置，所述充电装置包括控制模块和P个充电模块，所述控制模块用于控制所述P个充电模块中的M个充电模块为电动汽车充电，M为大于或等于2的整数；
在所述M个充电模块处于充电阶段时，所述M个充电模块与所述电动汽车建立充电回路；
在所述M个充电模块需要进行电压档位切换的情况下，所述M个充电模块在M个时间段内分别执行电压档位切换，所述M个时间段中任意两个时间段之间没有交集。
可选的，所述M个充电模块在M个时间段内分别执行电压档位切换，包括：
所述M个充电模块中的主模块采用主模块切换策略执行电压档位切换；
所述M个充电模块中的从模块采用从模块切换策略执行电压档位切换。
可选的，所述主模块是所述M个充电模块中地址最小的模块，所述从模块是所述M个充电模块中除所述主模块之外的模块。
可选的，所述M个充电模块中的主模块采用主模块切换策略执行电压档位切换，包括：
在所述主模块的实际输出电压大于或等于临界电压的情况下，所述主模块执行电压档位切换；
所述主模块将所述主模块的档位信息传送给所述从模块。
可选的，所述M个充电模块中的从模块采用从模块切换策略执行电压档位切换，包括：
在所述从模块处于电流环控制的情况下，所述从模块判断所述从模块的档位与所述主模块的档位是否一致；
若不一致，所述从模块在预设时长后执行电压档位切换，所述预设时长与所述从模块的地址大小正相关。
可选的，所述预设时长按照如下公式确定：
T=（N-Nmin）*Δt；
其中，T为所述预设时长，N为所述从模块的地址，Nmin为所述M个充电模块的地址中最小的地址，Δt为单个模块从执行电压档位切换到输出电流稳定所需的时间。
可选的，所述方法还包括：
在所述M个充电模块处于上电检测阶段时，所述M个充电模块与所述电动汽车断开连接；
在所述M个充电模块需要进行电压档位切换的情况下，所述M个充电模块在第一时长内执行电压档位切换。
可选的，所述M个充电模块在第一时长内执行电压档位切换，包括：
在所述M个充电模块中任意一个充电模块的实际输出电压大于或等于临界电压的情况下，所述M个充电模块中任意一个充电模块在第一时长内执行电压档位切换。
可选的，所述M个充电模块通过控制器局域网络CAN总线通信。
本申请实施例的第二方面提供了一种充电装置，包括控制模块和P个充电模块，所述控制模块用于控制所述P个充电模块中的M个充电模块为电动汽车充电，M为大于或等于2的整数；
在所述M个充电模块处于充电阶段时，所述M个充电模块，用于与所述电动汽车建立充电回路；
在所述M个充电模块需要进行电压档位切换的情况下，所述M个充电模块，用于在M个时间段内分别执行电压档位切换，所述M个时间段中任意两个时间段之间没有交集。
可选的，所述充电模块包括控制芯片、双环竞争电路、发波电路和电压转换电路。
本申请实施例中的充电方法，在所述M个充电模块处于充电阶段时，所述M个充电模块与所述电动汽车建立充电回路；在所述M个充电模块需要进行电压档位切换的情况下，所述M个充电模块在M个时间段内分别执行电压档位切换，所述M个时间段中任意两个时间段之间没有交集。由于M个充电模块分别在M个时间段内执行电压档位切换，M个充电模块不会同时执行电压档位切换，可以在充电模块执行电压档位切换的过程中避免出现充电异常。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请实施例提供的一种充电装置的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种充电模块的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种充电方法的流程示意图；
图4是本申请实施例提供的一种充电模块同时切换与分时段切换的充电装置的输出电流跌坑示意图；
图5是本申请实施例提供的另一种充电方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种充电装置的结构示意图。该充电装置100可以包括控制模块11和P个充电模块（121、122、…12P），所述控制模块用于控制所述P个充电模块中的M个充电模块（121、122、…12M）为电动汽车200充电，M为大于或等于2的整数，P为大于或等于M的整数；
在所述M个充电模块处于充电阶段时，所述M个充电模块，用于与所述电动汽车建立充电回路；
在所述M个充电模块需要进行电压档位切换的情况下，所述M个充电模块，用于在M个时间段内分别执行电压档位切换，所述M个时间段中任意两个时间段之间没有交集。
本申请实施例中，该充电装置100可以有多个充电模块组成。每个充电模块可以提供同样的输出功率，可以满足不同功率范围的电动汽车的充电需求。举例来说，如果每个充电模块的输出功率为20千瓦（KW），如果该充电装置100总共有P=18个充电模块，则整个充电装置100最多可以提供360KW的输出。控制模块可以从P个充电模块中选择M个充电模块为电动汽车充电。比如，电动汽车要求的充电功率为200KW，则该控制模块可以从18个充电模块中选择10个充电模块为该电动汽车充电。又比如，电动汽车要求的充电功率为210KW，则该控制模块可以从18个充电模块中选择11个充电模块为该电动汽车充电。
每个充电模块可以通过接触器（如图1所示的131、132、…13P）与电动汽车的电池21连接。接触器可以是继电器。当电压档位切换时，每个继电器切换时需要对应的充电模块的输出电流降低到零，继电器才能执行切换动作。
当充电装置检测到电动汽车的充电需求后，获取该电动汽车的充电功率，根据该电动汽车的功率选择M个充电模块，给该M个充电模块上电。控制模块可以向M个充电模块发送开机指令，M个充电模块则开机，并开始建立输出电压。
本申请实施例的充电装置的具体产品形态可以是充电桩。
在一个实施例中，当建立的输出电压大于或等于电动汽车的电池电压时，可以控制接触器（比如，继电器）吸合，将充电模块和电池连在一起，使得所述M个充电模块与所述电动汽车建立充电回路。
在另一个实施例中，充电装置需要对充电模块进行绝缘检测，此时充电装置还可以包括绝缘检测模块，绝缘检测模块工作时，可以向控制模块发出电压需求指令，控制模块相应该电压需求指令调整该充电模块的输出电压在一定范围内变化。绝缘检测时，需要充电模块输出比较高的电压，去检测充电模块是否在较高的电压下是否处于绝缘状态。绝缘检测一般在上电的过程中，在上电检测阶段进行绝缘检测。由于绝缘检测需要充电模块输出大范围的电压，在绝缘检测的过程中也需要充电模块进行电压档位的切换。为了尽可能的快速完成上电检测中的绝缘检测，需要M个充电模块快速进行电压档位的切换，从而提高充电模块的输出电压上升响应速度。在做完绝缘检测后，将充电模块的输出电压调整到与电动汽车的电池电压差不多的时候，可以吸合接触器，将充电模块和电池连在一起，使得所述M个充电模块与所述电动汽车建立充电回路。
控制模块可以是具有控制功能的器件。具体的，可以是处理器。
在M个充电模块需要进行电压档位切换的情况下，M个充电模块可以在M个时间段内分别执行电压档位切换。
M个充电模块需要进行电压档位切换的情况可以包括：检测到电动汽车的电池电压需求上升时。电池的电压根据其电量的不同，其电压也不同。比如，随着电动汽车的电池的电量的增加，电动汽车的电池电压也会逐渐上升。比如，当电池的电量是20%，电池的电压是400V；当电池的电量是60%，电池的电压是500V；当电池的电量是80%，电池的电压是600V。
本申请实施例中的充电装置，在M个充电模块需要进行电压档位切换的情况下， M个充电模块分别在M个时间段内执行电压档位切换，M个充电模块不会同时执行电压档位切换，可以在充电模块执行电压档位切换的过程中避免出现充电异常。
可选的，请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种充电模块的结构示意图。如图2所示，该充电模块包括控制芯片、双环竞争电路、发波电路和电压转换电路。图1中的每个充电模块都可以具有图2所示的结构。
其中，双环竞争电路可以包括电压环、电流环和取小电路（MIN）。双环竞争电路是数字电路。电压环可以包括电压减法电路、电压环路补偿器和电压限幅电路；电流环可以包括电流减法电路、电流环补偿器和电流限幅电路。
其中，电压减法电路的输出V_Err=Vref-Vo_samp。电压环路补偿器可以是PI补偿器或者PID补偿器，电压环路补偿器的输出是V_piout。电压限幅电路的输出V_Dout。电流减法电路的输出I_Err=Iref-I_samp。电流环路补偿器可以是PI补偿器或者PID补偿器，电流环路补偿器的输出是I_piout。电流限幅电路的输出I_Dout。取小电路的输出是Dout_min，Dout_min是V_Dout和I_Dout中的最小值。Dout_min可以控制发波电路的发波信号的占空比。发波电路可以控制电压转换电路中的MOS管、IGBT这些高频器件的PWM信号的占空比，从而控制电压转换电路输出的电流和电压的大小，从而控制充电模块的输出功率的大小。电压转换电路可以包括变压器。
在PWM装载的时候，一般在会控制发波信号的占空比在一定范围，比如1~99%，双环竞争电路输出的结果需要在这个范围，如果在这个范围之外，就会导致PWM装载不成功，所以需要做这样的电压限幅电路和电流限幅电路进行控制。限幅可以让发波电路的输入在正常范围之内。
控制芯片可以控制输出电压的给定值Vref、输出电流的给定值Iref的大小，具体的，Vref可以根据电动汽车的电池需求电压来控制，Iref可以根据电动汽车的电池需求电流来控制。控制芯片可以是数字信号处理（digital signal processing，DSP）芯片。
当充电模块工作在稳定的电压环时，电压环的输出结果（V_Dout）小于电流环的输出结果（I_Dout），即输出电压采样值Vo_samp基本等于输出电压的给定值Vref；输出电流的采样值I_samp小于输出电流给定值Iref；电压环的工作状态一般处于电动汽车的绝缘检测状态、开机输出电压上升阶段。这种状态下要求输出电压的响应速度快，能立即响应控制模块的电压需求指令，所以需要快速进行高低压档位切换。
当充电模块工作在稳定的电流环时，电流环的输出结果小于电压环的输出结果，即输出电流的采样值I_samp基本等于输出电流的给定值Iref；输出电压的采样值Vo_samp小于输出电压的给定值Vref；电流环的工作状态一般处于给电动汽车充电的过程，在充电过程中充电模块的输出电压缓慢爬升，充电模块的输出电压等于实际的电池电压，为了保证充电的安全可靠，需要最大程度的降低输出电流的波动。所以在电流环下，可以控制所有开机的M个充电模块依次顺序切档，降低由于充电模块电压档位切换造成的输出电流的波动。
请参阅图3，图3是本申请实施例提供的一种充电方法的流程示意图。图3所示的方法可以用于图1所示的充电装置。如图3所示，该方法可以包括如下步骤。
301，在M个充电模块处于充电阶段时，M个充电模块与电动汽车建立充电回路。
302，在M个充电模块需要进行电压档位切换的情况下，M个充电模块在M个时间段内分别执行电压档位切换，M个时间段中任意两个时间段之间没有交集。
本申请实施例中，充电模块的高低压档位一般设计为两路串并联切换或者主变压器绕组切换，这两种切换方案效率最高的实现方式为采用继电器切换的方案。继电器切换需要保证切换时电流已降低到零，以及保证继电器的高频过电流能力满足设计要求，满足这两点就能实现充电模块的电压档位高效可靠的切换。
采用继电器切换方案，由于继电器本身动作时间存在延时，同时需要保证零电流切换（即继电器执行切换动作的时候，充电模块的输出电流为0）。所以充电模块在切换过程中会导致输出电流存在一定时长（比如，数十毫秒级别）的跌坑。当M个充电模块一起切换时，总输出电流会出现一个电流到0的跌坑，这种大跌坑有较大的概率会导致电动汽车内部检查充电电流异常，从而导致充电失败。
举例来说，以M=6，每个充电模块在执行电压档位切换前的输出电流为40A为例。请参阅图4，图4是本申请实施例提供的一种充电模块同时切换与分时段切换的充电装置的输出电流跌坑示意图。如图4所示，横坐标是时间，纵坐标是充电装置的输出电流。在6个充电模块需要进行电压档位切换的情况下，每个充电模块在电压档位切换之前的输出电流是40A，充电装置在电压档位切换之前的输出电流是6*40A=240A。如果采用现有的技术方案，6个充电模块同时进行电压档位切换，充电装置的输出电流跌坑是从240A到0A。当采用本申请的分时段切换后，在6个时间段（如图4所示的t1、t2、t3、t4、t5、t6共6个时间段）内分别进行电压档位切换，可以将输出电流跌坑分散为6次，每次为240A到200A，电流跌坑的大小降低到之前的1/6，从而可以明显降低输出电流的波动，这种小幅度的电流跌坑不会导致电动汽车内部检查到充电电流异常，也不会出现充电失败。
M个充电模块在M个时间段内分别执行电压档位切换，由于M个时间段没有交集，M个充电模块中任意两个充电模块都不会同时进行切换，从而可以明显降低输出电流的波动，小幅的电流波动使得电动汽车内部不会检查到充电电流异常，也不会出现充电失败。
本申请实施例中的充电方法，在所述M个充电模块处于充电阶段时，所述M个充电模块与所述电动汽车建立充电回路；在所述M个充电模块需要进行电压档位切换的情况下，所述M个充电模块在M个时间段内分别执行电压档位切换，所述M个时间段中任意两个时间段之间没有交集。由于M个充电模块分别在M个时间段内执行电压档位切换，M个充电模块不会同时执行电压档位切换，可以在充电模块执行电压档位切换的过程中避免出现充电异常。
可选的，所述M个充电模块在M个时间段内分别执行电压档位切换，包括：
所述M个充电模块中的主模块采用主模块切换策略执行电压档位切换；
所述M个充电模块中的从模块采用从模块切换策略执行电压档位切换。
本申请实施例中，M个充电模块中有一个是主模块，其他是从模块。可以通过一定的方式确定M个充电模块中的主模块和从模块。比如，可以确定M个充电模块中地址最小的模块是主模块，其他的模块是从模块。又比如，可以确定M个充电模块中地址最大的模块是主模块，其他的模块是从模块。
充电模块的地址，可以是上电的时候由控制模块自动分配的，也可以是人为设定的一个地址。M个充电模块中任意两个充电模块的地址都不相同。举例来说，M个充电模块的地址分别：1、2、…M。
充电模块与充电模块之间可以通过控制器局域网络（controller area network，CAN）总线通信。控制模块与P个充电模块之间也可以通过CAN总线通信。
主模块采用主模块切换策略执行电压档位切换，从模块采用从模块切换策略执行电压档位切换。主模块切换策略与从模块切换策略不同。
可选的，所述M个充电模块中的主模块采用主模块切换策略执行电压档位切换，包括：在所述主模块的实际输出电压大于或等于临界电压的情况下，所述主模块执行电压档位切换；所述主模块将所述主模块的档位信息传送给所述从模块。
本申请实施例中，主模块切换时，无论是工作在电压环还是电流环，当主模块当前档位是低压档时，只要检测到主模块的实际输出电压大于当前档位的最大输出电压，即临界电压，则执行电压档位切换，从低压档切换到高压档。当主模块当前档位是高压档时，只要检测到主模块的实际输出电压小于当前档位的最小输出电压，即临界电压，则执行电压档位切换，从高压档切换到低压档。
临界电压是高压档和低压档的临界点的电压。比如，低压档位的输出电压范围是300~500V，高压档位的输出电压范围是500~1000V，则临界电压是500V。
主模块切换后，会将主模块的档位信息传送给从模块。具体的，主模块执行电压档位切换后，可以将主模块的档位信息通过CAN总线传送给其他的从模块。
充电模块可以有两个不同的电压档位：第一电压档位和第二电压档位。第一电压档位是低压档位，第二档位是高压档位。
在一个可能的实施例中，充电模块还可以具有2个以上的电压档位的切换。
本申请实施例中，档位的切换，可以是切换充电模块的变压器的匝比。切换档位的逻辑主要是取决于变压器的匝比。假设变压器的输入输出的匝比是2：1，输入1000V，输出最大能力就是500V；这个时候如果要输出1000V，就通过切换匝比，将匝比从2:1切换为2:2，切换后就可以输出到1000V。低压档位的输出电压就是500V以下，高压档位的输出电压就是500~1000V。如果不设置高压档位和低压档位，充电模块如果只有一个档位，如果要实现宽电压输出，由于充电模块是恒功率输出，则变压器的原边的电流难以满足设计要求。举例来说，如果只有一个档位，要实现0~1000V的输出电压，因为输出电流也和匝比相关。假设输入输出的匝比是2：1，输出电流最大是80A，输入电流最大只有40A。由于变压器的原边的最大电流的能力是一定的，涉及到散热，MOS管、三极管等晶体管有一个允许的最大电流。所以在匝比是2:1的时候，最大输出电流可以达到80A，在匝比是1:1的时候，最大输出电流为40A。切换匝比，就实现了充电模块在恒功率下的电压范围和电流范围会更宽。
对于恒功率，可以做如下解释。假设20KW的充电模块，需要做到300V~1000V都能输出20KW，在输出电压是1000V时候，输出电流只有20A，在输出电压是300V的时候，输出电流需要输出67A。在变压器的原边最大输入电流是40A，最大输入电压是1000V的情况下，如果不切换匝比，仍然采用2：1的匝比，输出电压最多只能达到500V。因此，在输出电压超过500V时，需要将匝比从2:1切换为1：1，才能把输出电压扩大。
档位的切换，是通过切换变压器的匝比。电压在切换的时候，电流实际上也在切换。在低压档，输出电压的能力有限，但是输出电流的能力很大，在高压档，输出的电压较大，但是出的电流能力有限。
比如，切换的临界电压是500V，高压档（500~1000V）的最大输出电流能力是40A，变压器的输入输出的匝比是1：1。低压档（300~500V）的最大输出电流能是67A，变压器的输入输出的匝比是2：1。刚开始给电动汽车的电池充电的过程中，由于电池电压比较低，是从低压（比如，300V）往上爬升的过程中。这时候处于低压档更好，才能满足往上爬升的电压需求。当电池电压达到500V的时候，因为低压档的输出电压能力不够了，需要往高压档去切，这个时候切到高压档的时候，因为500V的输出电流只要40A，高压档也能满足需求。
可选的，所述M个充电模块中的从模块采用从模块切换策略执行电压档位切换，包括：
在所述从模块处于电流环控制的情况下，所述从模块判断所述从模块的档位与所述主模块的档位是否一致；
若不一致，所述从模块在预设时长后执行电压档位切换，所述预设时长与所述从模块的地址大小正相关；
若一致，则从模块继续判断从模块是否处于电流环。
本申请实施例中，所述从模块判断所述从模块的档位与所述主模块的档位是否一致之前，还可以执行如下步骤：从模块判断是否处于电流环控制。
从模块在接收到主模块传送过来的档位信息后，从模块可以判断从模块的档位与主模块的档位是否一致。
预设时长可以通过定时器来实现。从模块在预设时长后执行电压档位切换，可以是在判断从模块的档位与主模块的档位是不一致后进行计时，在计时时长达到预设时长，从模块执行电压档位切换。
预设时长与从模块的地址大小正相关。由于主模块是地址最小的模块，M个充电模块按照地址从小到大依次切换。
可选的，所述预设时长按照如下公式确定：
T=（N-Nmin）*Δt；
其中，T为所述预设时长，N为所述从模块的地址，Nmin为所述M个充电模块的地址中最小的地址，Δt为单个模块从执行电压档位切换到输出电流稳定所需的时间。
本申请实施例中，M个充电模块的地址分别为：Nmin、Nmin+1、Nmin+2、…Nmin+M-1。举例来说，如果Nmin=1，则M个充电模块的地址分别为1、2、…N。其中，Nmin为M个充电模块的地址中最小的地址，Nmin是主模块的地址。
每个充电模块从执行电压档位切换到输出电流稳定所需的时间差不多，Δt可以预先进行设定。Δt可以取每个充电模块从执行电压档位切换到输出电流稳定所需的时间的平均值，也可以取最大值，也可以取最小值。
充电模块执行电压档位切换时，如果充电模块在电压环工作，充电模块处于充电阶段，在充电模块在为电动汽车的电池充电过程中（充电模块处于充电阶段时），充电模块处于电流环控制。比如，电池电压需要从490V充到510V，这个时候电压变化是很缓慢的。刚好达到500V的时候，主模块就可以执行电压档位切换了，其他从模块如果一起执行电压档位切换的话，因为是从最大电流直接降到0然后再起来的一个过程，电流跌坑会很深，产生较大的电流波动，电动汽车会检测到电流跌坑，电动汽车会认为充电异常，就不充电了。如果是主模块执行电压档位切换后，从模块依次执行电压档位切换，就可以把电流波动减小到最小。
可选的，图3所示的方法还可以包括如下步骤：
在所述M个充电模块处于上电检测阶段时，所述M个充电模块与所述电动汽车断开连接；
在所述M个充电模块需要进行电压档位切换的情况下，所述M个充电模块在第一时长内执行电压档位切换。
本申请实施例中，上电检测阶段，M个充电模块与电动汽车断开连接。此时，充电模块执行电压档位切换时，充电模块在电压环工作，充电模块实际就是没有接电池负载，充电模块没有输出电流，此时要求输出电压的建立要尽可能的快。在第一时长内，M个充电模块都执行电压档位切换，让M个充电模块输出电压尽可能的快的建立，从而提高上电响应速度。
第一时长可以预先进行设定，可以是单个模块执行一次电压档位所需的时长。第一时长可以取M个充电模块执行一次电压档位切换所需的时长的平均值或最大值。
M个充电模块需要进行电压档位切换的情况下可以包括：第一种：M个充电模块在上电过程中进行绝缘检测的过程中需要进行电压档位切换；第二种：M个充电模块在上电的过程中，输出电压从0上升到电动电池的需求电压（需求电压大于临界电压）的过程中。
对于上述第一种情况，举例来说，M个充电模块在上电的过程中，如果绝缘检测的电压需要从300V~1000V，由于绝缘检测的电压范围跨越了两个电压档位：低压档位（300~500V）和高压档位（500~1000V），当绝缘检测的需求电压从小于500V上升到500V以上时，充电模块从低压档位切换到高压档位；当绝缘检测的需求电压从大于500V下降到500V以下时，充电模块从高压档位切换到低压档位。
对于上述第二种情况，举例来说，如果输出电压需要800V，电池电压750V，这个时候充电模块的档位可能在低压档位（300~500V），充电模块的输出电压从0V爬升到750V的过程中，主模块和从模块在电压爬升到500V的时候就可以一起执行电压档位切换，因为此时没有输出电流，不会造成电流波动。
可选的，所述M个充电模块在第一时长内执行电压档位切换，包括：
在所述M个充电模块中任意一个充电模块的实际输出电压大于或等于临界电压的情况下，所述M个充电模块中任意一个充电模块在第一时长内执行电压档位切换。
本申请实施例中，临界电压是高压档和低压档的临界点的电压。比如，低压档位的输出电压范围是300~500V，高压档位的输出电压范围是500~1000V，则临界电压是500V。
M个充电模块中任意一个充电模块以第一充电模块为例。当第一充电模块的当前档位是低压档位，第一充电模块的实际输出电压大于或等于临界电压的情况下，第一充电模块在第一时长内执行电压档位切换，从低压档位切换到高压档位；当第一充电模块的当前档位是高压档位，第一充电模块的实际输出电压小于或等于临界电压的情况下，第一充电模块在第一时长内执行电压档位切换，从高压档位切换到低压档位。
M个充电模块可以在第一时长内完成电压档位切换，M个充电模块可以同时进行电压档位切换，在M个充电模块处于上电检测阶段时，可以快速进行电压响应。
请参阅图5，图5是本申请实施例提供的另一种充电方法的流程示意图。图5所示的方法可以用于图1所示的充电装置。如图5所示，该方法可以包括如下步骤。
（1）、充电模块上电；充电模块内部辅助源开始工作，充电模块和控制模块，以及充电模块与充电模块之间建立通讯；
（2）、读取控制模块设置的地址信息，以及接收总线（比如，CAN总线）上其他充电模块的地址信息；
（3）、接收控制模块下发的开机指令后，充电模块开机；此时充电模块输出电压电流建立；
（4）、判断当前充电模块是否为所有开机状态下地址最小的模块；当前充电模块可以通过CAN总线接收所有开机的充电模块的地址信息；
（5）、当前充电模块的地址为最小地址Nmin，该充电模块为主模块，采用主模块切换策略；
（6）、主模块切换策略：1、主模块根据自身的实际输出电压切换高低压档位；2、主模块通过通讯总线实时上传自身的档位信息给所有从模块；
（7）、当前充电模块的地址为N，该充电模块为从模块，采用从模块切换策略；当自身地址不是最小地址时，
（8）、从模块切换策略：1、接受主模块的电压档位信息；2、识别当前从模块处于电压环还是电流环；3、记录当前从模块的地址为N；
（9）、识别从模块是否处于电流环；
（10）、当从模块处于电压环时，按照该从模块的实际输出电压自动切换档位；
（11）、当从模块处于电流环时，判断该从模块自身的档位是否与主模块的档位一致；
（12）、当从模块自身的档位与主模块档位一样时，将延时切换计时器T清零，继续接收主模块的档位信息；
（13）、当从模块自身的档位与主模块档位不一样时，延时切换计时器开始累加计时，即T++；
（14）、判断T++是否大于地址差延时设置值（N-Nmin）*Δt，当T++小于地址差延时设置值时，继续等待；
（15）、当T++大于等于地址差延时设置值时，该从模块切换到主模块的输出电压档位；
（16）、完成输出电压档位切换；
（17）、策略结束。
本申请实施例提出一种主从切换方式的电压档位切换的方法，通过主模块识别切换后，从模块根据地址信息在固定延时后依次切换，保证在充电模块中在同一时刻只有一个模块进行电压档位切换，最大程度的降低的切换造成的充电电流的波动，将充电模块的电压档位切换影响降到最低。本申请实施例的切换策略可通过数字dsp芯片实现。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

Claims (10)

1.一种充电方法，其特征在于，所述充电方法用于充电装置，所述充电装置包括控制模块和P个充电模块，所述控制模块用于控制所述P个充电模块中的M个充电模块为电动汽车充电，M为大于或等于2的整数；
在所述M个充电模块处于充电阶段时，所述M个充电模块与所述电动汽车建立充电回路；
在所述M个充电模块需要进行电压档位切换的情况下，所述M个充电模块在M个时间段内分别执行电压档位切换，所述M个时间段中任意两个时间段之间没有交集。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述M个充电模块在M个时间段内分别执行电压档位切换，包括：
所述M个充电模块中的主模块采用主模块切换策略执行电压档位切换；
所述M个充电模块中的从模块采用从模块切换策略执行电压档位切换。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主模块是所述M个充电模块中地址最小的模块，所述从模块是所述M个充电模块中除所述主模块之外的模块。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述M个充电模块中的主模块采用主模块切换策略执行电压档位切换，包括：
在所述主模块的实际输出电压大于或等于临界电压的情况下，所述主模块执行电压档位切换；
所述主模块将所述主模块的档位信息传送给所述从模块。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述M个充电模块中的从模块采用从模块切换策略执行电压档位切换，包括：
在所述从模块处于电流环控制的情况下，所述从模块判断所述从模块的档位与所述主模块的档位是否一致；
若不一致，所述从模块在预设时长后执行电压档位切换，所述预设时长与所述从模块的地址大小正相关。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设时长按照如下公式确定：
T=（N-Nmin）*Δt；
其中，T为所述预设时长，N为所述从模块的地址，Nmin为所述M个充电模块的地址中最小的地址，Δt为单个模块从执行电压档位切换到输出电流稳定所需的时间。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述M个充电模块处于上电检测阶段时，所述M个充电模块与所述电动汽车断开连接；
在所述M个充电模块需要进行电压档位切换的情况下，所述M个充电模块在第一时长内执行电压档位切换。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述M个充电模块在第一时长内执行电压档位切换，包括：
在所述M个充电模块中任意一个充电模块的实际输出电压大于或等于临界电压的情况下，所述M个充电模块中任意一个充电模块在第一时长内执行电压档位切换。
9.一种充电装置，其特征在于，包括控制模块和P个充电模块，所述控制模块用于控制所述P个充电模块中的M个充电模块为电动汽车充电，M为大于或等于2的整数；
在所述M个充电模块处于充电阶段时，所述M个充电模块，用于与所述电动汽车建立充电回路；
在所述M个充电模块需要进行电压档位切换的情况下，所述M个充电模块，用于在M个时间段内分别执行电压档位切换，所述M个时间段中任意两个时间段之间没有交集。
10.根据权利要求9所述的充电装置，其特征在于，所述充电模块包括控制芯片、双环竞争电路、发波电路和电压转换电路。
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