CN113580970B - 车辆充电控制系统、方法及计算机可读存储介质 - Google Patents

车辆充电控制系统、方法及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车辆充电控制系统、方法及计算机可读存储介质，车辆充电控制系统通过充电枪用于向充电控制模块输出充电枪信息；目标充电控制模块用于接收所述充电枪信息，并将所述充电枪信息发送给与其余的充电控制模块，所述目标充电控制模块与所述充电抢对应连接的充电控制模块；所述其余的充电控制模块用于在接收到所述充电枪信息时，根据所述充电枪信息进行充电枪识别，以根据充电枪识别结果使多个所述充电模块进行放电。该车辆充电控制系统、方法及计算机可读存储介质用于满足电动车辆的大功率充电需求，提高充电速度。

Description

车辆充电控制系统、方法及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及车辆控制领域，尤其涉及一种车辆充电控制系统、方法及计算机可读存储介质。
背景技术
目前，市面上存在许多充电桩，这些充电桩通常连接有充电单元，并通过充电单元及与充电单元连接的充电枪来对电动汽车进行充电。然而，在一些汽车领域中，例如电动公交车的运营需要，由于对充电功率需求和充电速度需求都较大，而市面上的充电桩通常采用单枪充电，也即车辆仅通过一个充电枪进行功率输出，充电速度较慢，无法满足大功率的电动汽车的充电需求。
发明内容
本发明实施例提供一种车辆充电控制系统、方法及计算机可读存储介质，以满足大电动车辆的充电功率需求，提高充电速度。
本发明实施例提出了一种车辆充电控制系统，与车辆连接，所述系统包括：多个充电模块、多个充电控制模块、多个充电枪，且每一所述充电枪均与一充电控制模块连接，每一所述充电枪与一充电模块连接；所述车辆包括电池、电池管理系统及多个充电接口，所述电池和电池管理系统均与所述充电接口，每一所述充电接口与所述充电枪连接，各个所述充电控制模块之间通信连接；
所述充电枪用于向充电控制模块输出充电枪信息；
目标充电控制模块用于接收所述充电枪信息，并将所述充电枪信息发送给与其余的充电控制模块，所述目标充电控制模块与所述充电抢对应连接的充电控制模块；
所述其余的充电控制模块用于在接收到所述充电枪信息时，根据所述充电枪信息进行充电枪识别，以根据充电枪识别结果使多个所述充电模块进行放电。
优选地，所述充电枪信息包括充电枪编号，所述充电控制模块还用于：
获取所述充电枪编号；
根据预设规则以及所述充电枪编号，将所述充电枪标记为主充电枪及辅充电枪。
优选地，所述电池管理系统经由所述主充电枪发送车辆充电需求给所述主充电控制模块，所述主充电控制模块为与所述主充电枪连接的充电控制模块；
所述主充电控制模块用于根据所述车辆充电需求以及预设的充电分配算法，控制主充电模块进放电，所述主充电模块为与所述主充电控制模块连接的充电模块；
所述主充电控制模块还用于根据所述充电分配算法，协调所述辅充电控制模块对辅充电模块进行放电控制，所述辅充电模块为与所述辅充电控制模块连接的充电模块。
优选地，每一所述充电模块包括多个充电单元，所述充电分配算法为：
其中，N1为分配给主充电枪的充电单元数，N2为分配给主充电枪的充电单元数，U1为直接与主充电枪连接的可用的充电单元数，U2为直接与辅充电枪连接的可用的充电单元数，UT为车辆充电系统中可用的总充电单元数，N1、N2、U1、U2、UT均为正整数，N1和N2向上取整。
优选地，每一所述充电控制模块还用于：
实时对所述充电单元进行故障检测；
在所述充电单元故障时，根据所述充电分配算法，重新调整所述分配给主充电枪的充电单元数和分配给辅充电枪的充电单元数。
本发明实施例还提出了一种车辆充电控制方法，应用在上述车辆充电控制系统的充电控制模块中，所述方法在充电枪向充电控制模块输出充电枪信息时，执行以下步骤：
接收目标充电控制模块发送的所述充电枪信息，所述目标充电控制模块与所述充电抢对应连接的充电控制模块；
根据所述充电枪信息进行充电枪识别，以根据充电枪识别结果使多个所述充电模块进行放电。
优选地，所述充电枪信息包括所述充电枪编号，所述根据所述充电枪信息进行充电枪识别，包括：
获取所述充电枪编号；
根据预设规则以及所述充电枪编号，将所述充电枪标记为主充电枪及辅充电枪。
优选地，所述方法包括：
接收所述电池管理系统发送的车辆充电需求；
根据所述车辆充电需求以及预设的充电分配算法，控制主充电模块进放电，所述主充电模块为与所述主充电控制模块连接的充电模块，主充电控制模块为与所述主充电枪直接连接的充电控制模块；
根据所述充电分配算法，协调所述辅充电控制模块对辅充电模块进行放电控制，所述辅充电模块为与辅充电控制模块连接的充电模块，所述辅充电控制模块为与所述辅充电枪直接连接的充电控制模块；
其中，每一所述充电模块包括多个充电单元，所述充电分配算法为：
其中，N1为分配给主充电枪的充电单元数，N2为分配给主充电枪的充电单元数，U1为直接与主充电枪连接的可用的充电单元数，U2为直接与辅充电枪连接的可用的充电单元数，UT为车辆充电系统中可用的总充电单元数。
优选地，所述方法还包括：
对所述充电单元进行故障检测；
在所述充电单元故障时，重新调整所述分配给主充电枪的充电单元数或分配给主充电枪的充电单元数。
本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时上述车辆充电控制方法的步骤。
上述车辆充电控制系统、方法及计算机可读存储介质通过充电枪输出充电枪信息，充电控制模块接收充电枪信息，根据所述充电枪信息进行充电枪识别，以使充电控制模块根据充电枪识别结果对多个充电模块进行充电控制，实现了多个充电枪同时对车辆进充电的效果，一方面能够满足电动车辆的充电功率需求，另一方面能够提高充电速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中车辆充电控制系统的框图；
图2是本发明一实施例中车辆充电控制方法的示意图；
图3是本发明一实施例中车辆充电控制方法的示意图；
图4是本发明一实施例中车辆充电控制方法的示意图；
图5是本发明一实施例中车辆充电控制方法的示意图。
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、连接应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供的车辆充电控制系统1，该系统与车辆2相连，尤其是电动车，如电动汽车，以通过该车辆充电系统1对车辆2充电时进行充电控制。具体地，参照图1所示，该系统可以包括：多个充电模块11、多个充电控制模块12、多个充电枪，且每一所述充电枪13均与一充电控制模块12连接，每一所述充电枪13与一充电模块11连接；所述车辆包括电池21、电池管理系统22及多个充电接口，所述电池21和电池管理系统22均与所述充电接口，每一所述充电接口与所述充电枪13连接，各个所述充电控制模块12之间通信连接。需要说明的是，这里的多个是指2个或2个以上。
充电枪用于向充电控制模块输出充电枪信息。在充电枪与充电接口连接时，充电枪向与该充电枪连接的充电控制模块发送充电枪信息。需要说明的是，一个充电枪对应连接一个充电接口，在多个充电枪同时对应连接多个充电接口时，每一充电枪均发送充电枪信息给充电控制模块。
目标充电控制模块用于接收充电枪信息，并将充电枪信息发送给与其余的充电控制模块。目标充电控制模块是指与充电抢对应连接的充电控制模块，以图1中存在两个充电枪的充电控制系统为例，充电枪1对应连接充电控制模块1，在充电控制模块1接收到充电枪1发送的充电枪信息后，将充电枪1发送的充电枪信息发送给充电控制模块2，也即除目标充电控制模块外的其余的充电控制模块。需要说明的是，充电控制模块2也会接收到充电枪2发送的充电枪信息，也同样会将充电枪2发送的充电枪信息发送给充电控制模块1。同理，如果是存在三个充电枪的充电控制系统，3#充电控制模块也会接收到充电枪1和充电枪2发送的充电枪信息，也同样会将3#充电枪发送的充电枪信息发送给充电控制模块1和充电控制模块2，从而在多个充电枪之间进行充电枪信息的交互。可以理解的是，目标充电控制模块和其余的充电控制模块都是相对而言的，接收对应的充电枪发送的充电枪信息的充电控制模块为主充电控制模块；接收非对应连接的充电枪发送的充电枪信息的充电控制模块为辅充电控制模块。
其余的充电控制模块用于在接收到充电枪信息时，根据充电枪信息进行充电枪识别，以根据充电枪识别结果使多个充电模块进行放电。此处，其余的充电控制模块接收与该其余的充电控制模块对应的充电枪发送的充电枪信息，以及接收来自目标充电控制模块的充电枪信息，并结合各个充电枪信息进行充电枪识别。以双充电枪的车辆充电控制系统为例，该识别过程可以为：充电控制模块1接收到充电枪1发送的充电枪信息，以及接收到充电控制模块2发送的充电枪1的充电枪信息，并且充电控制模块2接收到充电枪2发送的充电枪信息，以及接收到充电控制模块1发送的充电枪2的充电枪信息时，则识别到车辆充电系统的多个充电枪均连接到车辆的多个充电接口上，进而车辆充电控制系统进入多枪充电模式，进而根据充电枪识别结果使多个充电模块进行放电。
上述实施例通过充电枪输出充电枪信息，充电控制模块接收充电枪信息，根据所述充电枪信息进行充电枪识别，以使充电控制模块根据充电枪识别结果对多个充电模块进行充电控制，实现了多个充电枪同时对车辆进充电的效果，一方面能够满足电动车辆的充电功率需求，另一方面能够提高充电速度。
示例性的，上述各个充电控制模块之间、充电控制模块与充电枪之间可通过CAN(Controller Area Network,CAN，控制器局域网络)总线连接。在该实施方式下，上述充电枪信息可以是通过CAN总线发送的数据帧1，并且该数据帧1携带有充电枪编号信息。
具体地，在对充电枪进行识别之后，充电控制模块还可以用于对这些充电枪进行主充电枪识别和辅充电枪识别。具体识别步骤为：
获取充电枪编号。例如，充电控制模块1收到充电枪1发送的数据帧1，并获得充电枪编号“1”，以及接收到充电控制模块2发送的数据帧1，并获得充电枪编号“2”。
根据预设规则以及所述充电枪编号，将所述充电枪标记为主充电枪及辅充电枪。例如，比较各个充电枪编号的大小，比较各个所述充电枪编号的大小，并根据充电枪编号的大小，将所述充电枪标记为主充电枪及辅充电枪。该预设规则可以是：将最大的充电枪编号对应的充电枪标记为主充电枪，其余的充电编号对应的充电枪标记为辅充电枪，也即将充电枪编号“1”对应的充电枪，也即充电枪1标记为主充电枪，其余充电枪标记为辅充电枪。当然，上述预设规则还可以是：将最小的充电枪编号对应的充电枪标记为主充电枪，其余的充电编号对应的充电枪标记为辅充电枪。上述预设规则不限定于上述所列，预设规则可根据实际情况制定。
上述实施例通过进行主充电枪和辅充电枪识别，能够方便后续的控制与主充电枪和辅充电枪对应的充电模块进行放电，实现了充电协调控制。
在标记好主充电枪和辅充电枪之后，与所述主充电枪连接的充电控制模块，也即主充电控制模块根据电池管理系统发送的车辆充电需求，以及预设的充电分配算法控制与所述主充电控制模块连接的充电模块，也即主充电模块进放电。同时，主充电控制模块还可以协调所述辅充电控制模块对辅充电模块进行放电控制，辅充电模块为与辅充电控制模块连接的充电模块。
具体地，每一充电模块包括多个并联的充电单元，充电分配算法可以用于分配进行放电的充电单元数量。该充电分配算法为：
其中，N1为分配给主充电枪的充电单元数，N2为分配给主充电枪的充电单元数，U1为直接与主充电枪连接的可用的充电单元数，U2为直接与辅充电枪连接的可用的充电单元数，UT为车辆充电系统中可用的总充电单元数，且UT＝U1+U2。需要说明的是，上述N1和N2计算结果为小数时，向上取整。
这里所说的可用的充电单元是指未发生故障的，以及电量充足的充电单元。示例性的，如图1所示，主充电模块中包括6个充电单元，且均未发生故障的，以及电量充足，故U1为6；辅充电模块中包括6个充电单元，且均未发生故障的，以及电量充足，故U2为6，UT为12；车辆充电需求为8。根据充电分配算法，计算得到N1为4，N2为4，即控制主充电模块中的4个充电单元进行放电，协调辅充电模块中的4个充电单元进行放电。
上述实施例通过充电分配算法控制各个充电模块中用于放电的充电模块，实现了多枪充电，满足车辆的充电需求，提高车辆的充电速度。
上述充电控制模块还可以进行实时故障检测，以充电调整。其过程包括：
实时对所述充电单元进行故障检测；
在充电单元故障时，重新调整分配给主充电枪的充电单元数或分配给辅充电枪的充电单元数。
这里，重新调整也可依据上述充电分配算法。例如，在上述12个充电单元中，主充电模块中存在3个充电单元故障，辅充电模块中存在1个充电单元故障，则U1为3，U2为5，车辆充电需求为8，则N1为3，N2为5，最后根据该结果调整未发生故障的充电单元进行放电。
上述实施例通过在充电模块中发生充电单元故障时，对分配给主充电枪的充电单元数和分配给辅充电枪的充电单元数进行实时调整，保证了多枪充电时，充电功率的稳定性。
另外，本发明实施例还提出了一种车辆充电控制方法，该方法可以应用在如图1所示的车辆充电控制系统中。该车辆充电控制系统的描述可参照上述车辆充电控制系统实施例的描述，此处不再赘述。具体地，如图2所示，在充电枪向充电控制模块输出充电枪信息时，充电控制模块执行以下步骤：
S10：接收目标充电控制模块发送的所述充电枪信息，所述目标充电控制模块与所述充电抢对应连接的充电控制模块
S20：根据所述充电枪信息进行充电枪识别，以根据充电枪识别结果使多个所述充电模块进行放电。
该实施例的限定即具体说明可参照上述车辆控制系统，在此不再赘述。
在一实施例中，如图3所示，根据充电枪信息进行充电枪识别，具体包括如下步骤：
S21：获取充电枪编号；
S22：根据预设规则以及所述充电枪编号，将所述充电枪标记为主充电枪及辅充电枪。
该实施例的限定即具体说明可参照上述车辆控制系统，在此不再赘述。
在一实施例中，如图4所示，车辆充电控制方法还包括如下步骤：
S30：接收所述电池管理系统发送的车辆充电需求；
S40：根据所述车辆充电需求以及预设的充电分配算法，控制主充电模块进放电，所述主充电模块为与所述主充电控制模块连接的充电模块，主充电控制模块为与所述主充电枪直接连接的充电控制模块；
S50：根据所述充电分配算法，协调所述辅充电控制模块对辅充电模块进行放电控制，所述辅充电模块为与辅充电控制模块连接的充电模块，所述辅充电控制模块为与所述辅充电枪直接连接的充电控制模块；
其中，每一所述充电模块包括多个充电单元，所述充电分配算法为：
其中，N1为分配给主充电枪的充电单元数，N2为分配给主充电枪的充电单元数，U1为直接与主充电枪连接的可用的充电单元数，U2为直接与辅充电枪连接的可用的充电单元数，UT为车辆充电系统中可用的总充电单元数。
该实施例的限定即具体说明可参照上述车辆控制系统，在此不再赘述。
在一实施例中，如图5所示，车辆充电控制方法还包括如下步骤：
S60：对所述充电单元进行故障检测
S70：在所述充电单元故障时，重新调整所述分配给主充电枪的充电单元数和分配给辅充电枪的充电单元数。
该实施例的限定即具体说明可参照上述车辆控制系统，在此不再赘述。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现车辆充电控制方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种车辆充电控制系统，与车辆连接，其特征在于，所述系统包括：多个充电模块、多个充电控制模块、多个充电枪，且每一所述充电枪均与一充电控制模块连接，每一所述充电枪与一充电模块连接；所述车辆包括电池、电池管理系统及多个充电接口，所述电池和电池管理系统均与所述充电接口，每一所述充电接口与所述充电枪连接，各个所述充电控制模块之间通信连接；
所述充电枪用于向充电控制模块输出充电枪信息；
目标充电控制模块用于接收所述充电枪信息，并将所述充电枪信息发送给与其余的充电控制模块，所述目标充电控制模块与所述充电枪对应连接的充电控制模块；
所述其余的充电控制模块用于在接收到所述充电枪信息时，根据所述充电枪信息进行充电枪识别，以根据充电枪识别结果使多个所述充电模块进行放电；
所述充电控制模块之间、充电控制模块与充电枪之间通过CAN总线连接；
所述充电枪信息包括充电枪编号，所述充电控制模块还用于：
获取所述充电枪编号；
根据预设规则以及所述充电枪编号，将所述充电枪标记为主充电枪及辅充电枪；
所述电池管理系统经由所述主充电枪发送车辆充电需求给主充电控制模块，所述主充电控制模块为与所述主充电枪连接的充电控制模块；
所述主充电控制模块用于根据所述车辆充电需求以及预设的充电分配算法，控制主充电模块进放电，所述主充电模块为与所述主充电控制模块连接的充电模块；
所述主充电控制模块还用于根据所述充电分配算法，协调辅充电控制模块对辅充电模块进行放电控制，所述辅充电模块为与所述辅充电控制模块连接的充电模块；
每一所述充电模块包括多个充电单元，所述充电分配算法为：
其中，N1为分配给主充电枪的充电单元数，N2为分配给辅充电枪的充电单元数，U1为直接与主充电枪连接的可用的充电单元数，U2为直接与辅充电枪连接的可用的充电单元数，UT为车辆充电系统中可用的总充电单元数，N1、N2、U1、U2、UT均为正整数，N1和N2向上取整；
每一所述充电控制模块还用于：
实时对所述充电单元进行故障检测；
在所述充电单元故障时，根据所述充电分配算法，重新调整所述分配给主充电枪的充电单元数和分配给辅充电枪的充电单元数。
2.一种车辆充电控制方法，其特征在于，应用在如权利要求1所述的车辆充电控制系统的充电控制模块中，所述方法在充电枪向充电控制模块输出充电枪信息时，执行以下步骤：
接收目标充电控制模块发送的所述充电枪信息，所述目标充电控制模块与所述充电枪对应连接的充电控制模块；
根据所述充电枪信息进行充电枪识别，以根据充电枪识别结果使多个所述充电模块进行放电；
所述充电枪信息通过CAN总线传输；
所述充电枪信息包括所述充电枪编号，所述根据所述充电枪信息进行充电枪识别，包括：
获取所述充电枪编号；
根据预设规则以及所述充电枪编号，将所述充电枪标记为主充电枪及辅充电枪；
所述方法包括：
接收所述电池管理系统发送的车辆充电需求；
根据所述车辆充电需求以及预设的充电分配算法，控制主充电模块进放电，所述主充电模块为与所述主充电控制模块连接的充电模块，主充电控制模块为与所述主充电枪直接连接的充电控制模块；
根据所述充电分配算法，协调所述辅充电控制模块对辅充电模块进行放电控制，所述辅充电模块为与辅充电控制模块连接的充电模块，所述辅充电控制模块为与所述辅充电枪直接连接的充电控制模块；
其中，每一所述充电模块包括多个充电单元，所述充电分配算法为：
其中，N1为分配给主充电枪的充电单元数，N2为分配给主充电枪的充电单元数，U1为直接与主充电枪连接的可用的充电单元数，U2为直接与辅充电枪连接的可用的充电单元数，UT为车辆充电系统中可用的总充电单元数；
所述方法还包括：
对所述充电单元进行故障检测；
在所述充电单元故障时，重新调整所述分配给主充电枪的充电单元数和分配给辅充电枪的充电单元数。
3.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求2所述车辆充电控制方法的步骤。
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