CN113928161B - 车辆充电系统的充电控制方法、装置、介质以及车辆 - Google Patents

车辆充电系统的充电控制方法、装置、介质以及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆充电技术领域，具体提供一种车辆充电系统的充电控制方法、装置以及存储介质，旨在解决在动力电池与充电设施电压等级不匹配时如何提高动力电池充电效率的问题。本发明的车辆充电系统包括复用车辆的电驱动系统形成的电压变换设备，充电控制方法可以在外部充电设施的输出电压等级与动力电池的充电电压等级不匹配时，根据输出电压等级与充电电压等级确定外部充电设施的输出电压，控制外部充电设施根据输出电压并通过电压变换设备向动力电池充电，以能够在保证充电功率恒定的前提下降低流经电压变换设备中定子绕组的充电电流，进而降低流经定子绕组的纹波电流和电流有效值，从而达到降低电动机产生的铁损和铜损的目的，提高充电效率。

Description

车辆充电系统的充电控制方法、装置、介质以及车辆
技术领域
本发明涉及车辆充电技术领域，具体提供一种车辆充电系统的充电控制方法、装置、介质以及车辆。
背景技术
随着电动汽车技术的快速发展，电动汽车中高压系统的电压等级也在不断升高，如从400V升高至800V。然而，充电设施却受限于成本等因素不能及时地进行升级改造，导致充电设施无法适应电动汽车中高压系统电压等级的快速变化。为了解决该问题，公布号为CN112600411A的专利申请公开了一种电压变换设备，该电压变换设备复用了电动汽车中动力控制单元PEU中的逆变器和电机绕组，实现从第二直流电压如400V到第一直流电压如800V的升压功能，可以将充电设施提供的较低电压变换为较高电压来给动力电池充电，从而兼顾了市面上不同电压等级的充电设施。
但是，在实际应用中，由于充电设施的输出电压往往是固定的，为了满足电动汽车的充电功率需求，需要提高充电设施的输出电流，而较大的输出电流可能包含较大的纹波电流，而较大的纹波电流会导致电动汽车中动力控制单元PEU中电机的定子和转子产生的铁损增加，进而降低电动汽车的充电效率。
相应地，本领域需要一种新的车辆充电方案来解决上述问题。
发明内容
为了克服上述缺陷，提出了本发明，以提供解决或至少部分地解决在车辆中的动力电池与充电设施电压等级不匹配的情况下如何提高使用充电设施对车辆充电的充电效率的技术问题的车辆充电系统的充电控制方法、装置、介质以及车辆。
在第一方面，本发明提供一种车辆充电系统的充电控制方法，所述车辆包括动力电池和电驱动系统，所述电驱动系统包括逆变器和电动机，所述逆变器的直流侧与所述动力电池连接，所述逆变器的交流侧与所述电动机的定子绕组连接，所述充电系统包括充电口和电压变换设备，所述电压变换设备包括所述逆变器、所述定子绕组、第一正极端子、第二正极端子和负极端子，所述第一正极端子和所述负极端子分别与所述直流侧的正极和负极连接，所述第二正极端子与所述定子绕组连接，所述充电控制方法包括：
在所述充电口连接的外部充电设施的输出电压等级与所述动力电池的充电电压等级不匹配时，控制所述动力电池、所述电压变换设备与所述充电口形成充电回路；
根据所述输出电压等级与所述充电电压等级确定所述外部充电设施的输出电压，控制所述外部充电设施根据所述输出电压并通过所述充电回路向所述动力电池充电，以在充电功率恒定的前提下降低流经所述电压变换设备中定子绕组的充电电流，提高充电效率。
在上述车辆充电系统的充电控制方法的一个技术方案中，所述外部充电设施的输出电压等级与所述动力电池的充电电压等级不匹配至少包括所述外部充电设施的最高输出电压等级小于所述动力电池的最高充电电压等级；
“根据所述输出电压等级与所述充电电压等级确定所述外部充电设施的输出电压”的步骤具体包括：
对所述最高输出电压等级与所述动力电池的最低充电电压等级进行比对；
若所述最高输出电压等级小于所述最低充电电压等级，则根据所述最高输出电压等级确定所述外部充电设施的输出电压；
若所述最高输出电压等级大于所述最低充电电压等级，则根据所述动力电池的电池电压确定所述外部充电设施的输出电压。
在上述车辆充电系统的充电控制方法的一个技术方案中，“根据所述动力电池的电池电压确定所述外部充电设施的输出电压”的步骤具体包括根据所述动力电池的电池电压并按照下式所示的方法确定所述外部充电设施的输出电压：
其中，所述Vdc_charger表示所述外部充电设施的输出电压，所述Vdc_max表示所述外部充电设施的最高输出电压等级，所述Vbat表示所述动力电池的电池电压。
在上述车辆充电系统的充电控制方法的一个技术方案中，当所述第二正极端子与一相所述定子绕组连接且所述输出电压为电池电压时，“控制所述外部充电设施根据所述输出电压并通过所述充电回路向所述动力电池充电”的步骤具体包括：
控制所述外部充电设施根据所述输出电压向所述充电回路中的电压变换设备输出电能，并控制所述电压变换设备采用最高升压效率模式对所述电能进行升压，以利用升压后的电能对所述动力电池充电。
第二方面，提供一种车辆充电系统的充电控制装置，其特征在于，所述车辆包括动力电池和电驱动系统，所述电驱动系统包括逆变器和电动机，所述逆变器的直流侧与所述动力电池连接，所述逆变器的交流侧与所述电动机的定子绕组连接，所述充电系统包括充电口和电压变换设备，所述电压变换设备包括所述逆变器、所述定子绕组、第一正极端子、第二正极端子和负极端子，所述第一正极端子和所述负极端子分别与所述直流侧的正极和负极连接，所述第二正极端子与所述定子绕组连接，所述充电控制装置包括：
第一充电控制子模块，其被配置成在所述充电口连接的外部充电设施的输出电压等级与所述动力电池的充电电压等级不匹配时，控制所述动力电池、所述电压变换设备与所述充电口形成充电回路；
第二充电控制子模块，其被配置成根据所述输出电压等级与所述充电电压等级确定所述外部充电设施的输出电压，控制所述外部充电设施根据所述输出电压并通过所述充电回路向所述动力电池充电，以在充电功率恒定的前提下降低流经所述电压变换设备中定子绕组的充电电流，提高充电效率。
在上述车辆充电系统的充电控制装置的一个技术方案中，所述外部充电设施的输出电压等级与所述动力电池的充电电压等级不匹配至少包括所述外部充电设施的最高输出电压等级小于所述动力电池的最高充电电压等级；
所述第二充电控制子模块包括第一输出电压确定单元和第二输出电压确定单元；
所述第一输出电压确定单元被配置成若所述最高输出电压等级小于所述动力电池的最低充电电压等级，则根据所述最高输出电压等级确定所述外部充电设施的输出电压；
所述第二输出电压确定单元被配置成若所述最高输出电压等级大于所述最低充电电压等级，则根据所述动力电池的电池电压确定所述外部充电设施的输出电压。
在上述车辆充电系统的充电控制装置的一个技术方案中，所述第二输出电压确定单元被进一步配置成根据所述动力电池的电池电压并按照下式所示的方法确定所述外部充电设施的输出电压：
其中，所述Vdc_charger表示所述外部充电设施的输出电压，所述Vdc_max表示所述外部充电设施的最高输出电压等级，所述Vbat表示所述动力电池的电池电压。
在上述车辆充电系统的充电控制装置的一个技术方案中，所述第二充电控制子模块还包括充电控制单元，所述充电控制单元被配置成在所述第二正极端子与一相所述定子绕组连接且所述输出电压为电池电压时通过执行下列操作控制所述外部充电设施根据所述输出电压并通过所述充电回路向所述动力电池充电：
控制所述外部充电设施根据所述输出电压向所述充电回路中的电压变换设备输出电能，并控制所述电压变换设备采用最高升压效率模式对所述电能进行升压，以利用升压后的电能对所述动力电池充电。
在第三方面，提供一种控制装置，该控制装置包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述车辆充电系统的充电控制方法的技术方案中任一项技术方案所述的车辆充电系统的充电控制方法。
在第四方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述车辆充电系统的充电控制方法的技术方案中任一项技术方案所述的车辆充电系统的充电控制方法。
在第五方面，提供一种车辆，包括动力电池和电驱动系统，所述电驱动系统包括逆变器和电动机，所述逆变器的直流侧与所述动力电池连接，所述逆变器的交流侧与所述电动机的定子绕组连接，所述车辆还包括上述充电控制装置的技术方案中任一项技术方案所述的车辆充电系统的充电控制装置或上述控制装置的技术方案所述的控制装置。
方案1.一种车辆充电系统的充电控制方法，所述车辆包括动力电池和电驱动系统，所述电驱动系统包括逆变器和电动机，所述逆变器的直流侧与所述动力电池连接，所述逆变器的交流侧与所述电动机的定子绕组连接，所述充电系统包括充电口和电压变换设备，所述电压变换设备包括所述逆变器、所述定子绕组、第一正极端子、第二正极端子和负极端子，所述第一正极端子和所述负极端子分别与所述直流侧的正极和负极连接，所述第二正极端子与所述定子绕组连接，
其特征在于，所述充电控制方法包括：
在所述充电口连接的外部充电设施的输出电压等级与所述动力电池的充电电压等级不匹配时，控制所述动力电池、所述电压变换设备与所述充电口形成充电回路；
根据所述输出电压等级与所述充电电压等级确定所述外部充电设施的输出电压，控制所述外部充电设施根据所述输出电压并通过所述充电回路向所述动力电池充电，以在充电功率恒定的前提下降低流经所述电压变换设备中定子绕组的充电电流，提高充电效率。
方案2.根据方案1所述的车辆充电系统的充电控制方法，其特征在于，所述外部充电设施的输出电压等级与所述动力电池的充电电压等级不匹配至少包括所述外部充电设施的最高输出电压等级小于所述动力电池的最高充电电压等级；
“根据所述输出电压等级与所述充电电压等级确定所述外部充电设施的输出电压”的步骤具体包括：
对所述最高输出电压等级与所述动力电池的最低充电电压等级进行比对；
若所述最高输出电压等级小于所述最低充电电压等级，则根据所述最高输出电压等级确定所述外部充电设施的输出电压；
若所述最高输出电压等级大于所述最低充电电压等级，则根据所述动力电池的电池电压确定所述外部充电设施的输出电压。
方案3.根据方案2所述的车辆充电系统的充电控制方法，其特征在于，“根据所述动力电池的电池电压确定所述外部充电设施的输出电压”的步骤具体包括根据所述动力电池的电池电压并按照下式所示的方法确定所述外部充电设施的输出电压：
其中，所述Vdc_charger表示所述外部充电设施的输出电压，所述Vdc_max表示所述外部充电设施的最高输出电压等级，所述Vbat表示所述动力电池的电池电压。
方案4.根据方案3所述的车辆充电系统的充电控制方法，其特征在于，当所述第二正极端子与一相所述定子绕组连接且所述输出电压为电池电压时，“控制所述外部充电设施根据所述输出电压并通过所述充电回路向所述动力电池充电”的步骤具体包括：
控制所述外部充电设施根据所述输出电压向所述充电回路中的电压变换设备输出电能，并控制所述电压变换设备采用最高升压效率模式对所述电能进行升压，以利用升压后的电能对所述动力电池充电。
方案5.一种车辆充电系统的充电控制装置，其特征在于，所述车辆包括动力电池和电驱动系统，所述电驱动系统包括逆变器和电动机，所述逆变器的直流侧与所述动力电池连接，所述逆变器的交流侧与所述电动机的定子绕组连接，所述充电系统包括充电口和电压变换设备，所述电压变换设备包括所述逆变器、所述定子绕组、第一正极端子、第二正极端子和负极端子，所述第一正极端子和所述负极端子分别与所述直流侧的正极和负极连接，所述第二正极端子与所述定子绕组连接，
其特征在于，所述充电控制装置包括：
第一充电控制子模块，其被配置成在所述充电口连接的外部充电设施的输出电压等级与所述动力电池的充电电压等级不匹配时，控制所述动力电池、所述电压变换设备与所述充电口形成充电回路；
第二充电控制子模块，其被配置成根据所述输出电压等级与所述充电电压等级确定所述外部充电设施的输出电压，控制所述外部充电设施根据所述输出电压并通过所述充电回路向所述动力电池充电，以在充电功率恒定的前提下降低流经所述电压变换设备中定子绕组的充电电流，提高充电效率。
方案6.根据方案5所述的车辆充电系统的充电控制装置，其特征在于，所述外部充电设施的输出电压等级与所述动力电池的充电电压等级不匹配至少包括所述外部充电设施的最高输出电压等级小于所述动力电池的最高充电电压等级；
所述第二充电控制子模块包括第一输出电压确定单元和第二输出电压确定单元；
所述第一输出电压确定单元被配置成若所述最高输出电压等级小于所述动力电池的最低充电电压等级，则根据所述最高输出电压等级确定所述外部充电设施的输出电压；
所述第二输出电压确定单元被配置成若所述最高输出电压等级大于所述最低充电电压等级，则根据所述动力电池的电池电压确定所述外部充电设施的输出电压。
方案7.根据方案6所述的车辆充电系统的充电控制装置，其特征在于，所述第二输出电压确定单元被进一步配置成根据所述动力电池的电池电压并按照下式所示的方法确定所述外部充电设施的输出电压：
其中，所述Vdc_charger表示所述外部充电设施的输出电压，所述Vdc_max表示所述外部充电设施的最高输出电压等级，所述Vbat表示所述动力电池的电池电压。
方案8.根据方案7所述的车辆充电系统的充电控制装置，其特征在于，所述第二充电控制子模块还包括充电控制单元，所述充电控制单元被配置成在所述第二正极端子与一相所述定子绕组连接且所述输出电压为电池电压时通过执行下列操作控制所述外部充电设施根据所述输出电压并通过所述充电回路向所述动力电池充电：
控制所述外部充电设施根据所述输出电压向所述充电回路中的电压变换设备输出电能，并控制所述电压变换设备采用最高升压效率模式对所述电能进行升压，以利用升压后的电能对所述动力电池充电。
方案9.一种控制装置，包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行方案1至4中任一项所述的车辆充电系统的充电控制方法。
方案10.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行方案1至4中任一项所述的车辆充电系统的充电控制方法。
方案11.一种车辆，包括动力电池和电驱动系统，所述电驱动系统包括逆变器和电动机，所述逆变器的直流侧与所述动力电池连接，所述逆变器的交流侧与所述电动机的定子绕组连接，其特征在于，所述车辆还包括方案5至8中任一项所述的车辆充电系统的充电控制装置或方案9所述的控制装置。
本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
在实施本发明的技术方案中，车辆充电系统可以包括充电口和电压变换设备。电压变换设备可以复用车辆的电驱动系统，电驱动系统可以包括逆变器和电动机，逆变器的直流侧与动力电池连接，逆变器的交流侧与电动机的定子绕组连接。电压变换设备可以包括上述逆变器和上述定子绕组，此外还可以包括第一正极端子、第二正极端子和负极端子，其中，第一正极端子和负极端子分别与逆变器中直流侧的正极和负极连接，第二正极端子与定子绕组连接(包括但不限于：与一相定子绕组连接，与三相定子绕组的中心抽头连接等)。第一正极端子、第二正极端子和负极端子构成了电压变换设备的外部电源输入侧，逆变器中的直流侧构成了电压变换设备的外部电源输出侧。当外部电源输入侧连接的外部电源(如外部充电设施)的输出电压等级，与外部电源输出侧连接的负载(如动力电池)的供电电压等级(如动力电池的充电电压等级)匹配时可以直接将外部电源的输出的电能直接传输至负载；当外部电源的输出电压等级与负载的供电电压等级不匹配时可以对外部电源的输出的电能进行电压变换再将电压变换后的电能传输至负载。
当外部充电设施的输出电压等级与动力电池的充电电压等级不匹配时，根据本发明实施方案的充电控制方法可以先根据外部充电设施的输出电压等级与动力电池的充电电压等级确定外部充电设施的输出电压，再控制外部充电设施根据确定好的输出电压并通过由动力电池、电压变换设备与充电口形成的充电回路向动力电池充电，以在保证充电功率恒定的前提下降低流经电压变换设备中定子绕组的充电电流。通过降低流经定子绕组中的充电电流，可以有效降低流经定子绕组的纹波电流，从而降低由于纹波电流导致电动机中定子和转子产生的铁损，提高动力电池的充电效率。此外，当第二正极端子与一相定子绕组连接时，如果流经定子绕组的充电电流的有效值较高，势必会导致电动机中定子和转子产生较高的铜损，同样会降低动力电池的充电效率。而降低流经定子绕组中的充电电流，能够降低充电电流的有效值，因此，在第二正极端子与一相定子绕组连接的情况下通过降低流经定子绕组中的充电电流，同样可以显著降低由于电流有效值导致电动机中定子和转子产生的铜损，提高动力电池的充电效率。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的车辆充电系统的主要结构框图示意图；
图2是根据本发明的另一个实施例的车辆充电系统的主要结构框图示意图；
图3是根据本发明的一个实施例的车辆充电系统的充电控制方法的主要步骤流程示意图；
图4是根据本发明的一个实施例的外部充电设施的输出电压与动力电池的电池电压的波形示意图；
图5是根据本发明的一个实施例的采用图3所示车辆充电系统对动力电池充电时充电电流的流通路径示意图；
图6是根据本发明的一个实施例的直流桩输出电压等级为200V-500V时分别采用现有技术中的充电控制方法与根据本发明实施例的充电控制方法对最高充电电压等级为900V的动力电池充电时流经定子绕组的充电电流的波形示意图；
图7是根据本发明的一个实施例的直流桩输出电压等级为200V-750V时分别采用现有技术中的充电控制方法与根据本发明实施例的充电控制方法对最高充电电压等级为900V的动力电池充电时流经定子绕组的充电电流的波形示意图；
图8是根据本发明的一个实施例的车辆充电系统的充电控制装置的主要结构框图示意图；
附图标记列表：
1：动力电池；2：电压变换设备；3：充电口；21：第一正极端子；22：第二正极端子；23：负极端子。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，“模块”、“处理器”可以包括硬件、软件或者两者的组合。一个模块可以包括硬件电路，各种合适的感应器，通信端口，存储器，也可以包括软件部分，比如程序代码，也可以是软件和硬件的组合。处理器可以是中央处理器、微处理器、数字信号处理器或者其他任何合适的处理器。处理器具有数据和/或信号处理功能。处理器可以以软件方式实现、硬件方式实现或者二者结合方式实现。非暂时性的计算机可读存储介质包括任何合适的可存储程序代码的介质，比如磁碟、硬盘、光碟、闪存、只读存储器、随机存取存储器等等。
这里先解释本发明涉及到的一些术语。
电力电子器件可以是全控型功率半导体器件，如金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)或集成门极换流晶闸管(Integrated GateCommutated Thyristor，IGCT)等器件。同时，这些全控型功率半导体器件均为三端器件，如MOSFET包含源极、漏极和门极，IGBT包含集电极、发射极和栅极，IGCT包含集电极、发射极和栅极。其中，源极、漏极、集电极和发射极是主电极，门极和栅极是控制极。为了清楚描述电力电子器件的主电极，本发明中将电力电子器件中电源输入方向的主电极描述为第一主电极(如MOSFET的漏极和IGBT的集电极)，电源输出方向的主电极描述为第二主电极(如MOSFET的源极和IGBT的发射极)。
下面先结合附图1和附图2对本发明实施例中的车辆充电系统进行说明，再对本发明实施例中车辆充电系统的充电控制方法进行具体说明。
在本发明实施例中车辆充电系统可以复用车辆的电驱动系统。其中，车辆的电驱动系统可以包括逆变器和电动机，逆变器的直流侧与动力电池连接，逆变器的交流侧与电动机的定子绕组连接，逆变器可以将动力电池输出的直流电转换成交流电，进而使电动机在该交流电的控制下运转，以提供驱动车辆行驶的动力。车辆充电系统可以包括充电口和电压变换设备，电压变换设备可以包括逆变器、定子绕组、第一正极端子、第二正极端子和负极端子，第一正极端子和负极端子分别与直流侧的正极和负极连接，第二正极端子与定子绕组连接。
在本发明实施例中第二正极端子可以与一相定子绕组连接，也可以与三相定子绕组的中心抽头连接，下面分别对采用这两种连接方式的车辆充电系统进行说明。为了描述简洁，将第二正极端子与三相定子绕组的中心抽头连接的车辆充电系统描述成“第一车辆充电系统”，将第二正极端子与一相定子绕组连接的车辆充电系统描述成“第二车辆充电系统”。
一、第一车辆充电系统
参阅附图1，第一车辆充电系统可以包括动力电池1、电压变换设备2和充电口3，电压变换设备2可以包括前述电驱动系统中的逆变器和电动机的定子绕组，电动机的三相定子绕组采用Y型连接的方式连接并形成一个中心抽头。此外，电压变换设备2还可以包括第一正极端子21、第二正极端子22和负极端子23，第一正极端子21和负极端子23分别与直流侧的正极和负极连接，第二正极端子22与定子绕组的中心抽头连接。
1、逆变器
逆变器可以是三相全桥型逆变器，其包括三相桥臂，每相桥臂分别包括上桥臂和下桥臂。第一相桥臂的上桥臂和下桥臂分别包括电力电子器件Q1和Q2，第二相桥臂的上桥臂和下桥臂分别包括电力电子器件Q3和Q4，第三相桥臂的上桥臂和下桥臂分别包括电力电子器件Q5和Q6，这三相桥臂分别与三相定子绕组L连接，三相定子绕组L采用Y型连接的方式连接并形成一个中心抽头。
2、第一正极端子21、第二正极端子22和负极端子23
电压变换设备2的第一正极端子21与逆变器中直流侧的正极连接，第二正极端子22与三相定子绕组L的中心抽头连接，负极端子23与逆变器中直流侧的负极连接。第一正极端子21、第二正极端子22和负极端子23构成了电压变换设备2的外部电源输入侧，逆变器中的直流侧构成了电压变换设备2的外部电源输出侧。当外部电源输入侧连接的外部电源的输出电压等级，与外部电源输出侧连接的负载的供电电压等级匹配如二者相等时可以通过闭合开关K1和开关K3控制第一正极端子21和负极端子23与外部电源连接，使外部电源输出的直流电可以经第一正极端子21和负极端子23，以及逆变器中直流侧的正极和负极直接输入至负载进行供电。当外部电源的输出电压等级与负载的供电电压等级不匹配时可以通过闭合开关K2和开关K3控制第二正极端子22和负极端子23与外部电源连接，并控制逆变器对从第二正极端子22和负极端子23输入的直流电进行电压变换，进而将电压变换后的直流电通过逆变器中直流侧的正极和负极输入至负载进行供电。例如：如果外部电源的输出电压等级小于负载的供电电压等级，则可以控制逆变器对上述直流电进行升压变换。其中，附图1中的Cport是接口电容，Ycap是安全电容，其可以用于消除共模干扰。
在发明本实施例中，外部电源输出侧连接的负载可以是车辆的动力电池，外部电源输入侧连接的外部电源可以是能够对动力电池进行充电的外部充电设施。当外部充电设施的输出电压等级与动力电池的充电电压等级匹配时控制第一正极端子21和负极端子23与外部充电设施连接，当外部充电设施的输出电压等级与动力电池的充电电压等级不匹配时控制第二正极端子22和负极端子23与外部充电设施连接。进一步，在本实施方式中可以采用公布号为CN112600411A的专利申请公开的电压变换设备，在此不再对该电压变换设备的具体结构和工作原理进行赘述。
二、第二车辆充电系统
参阅附图2，第二车辆充电系统同样可以包括动力电池1、电压变换设备2和充电口3，与第一车辆充电系统不同的是，第二正极端子22并未与定子绕组的中心抽头连接，而是与一相定子绕组连接，如图2所示，第二正极端子22可以与A相定子绕组连接。第二车辆充电系统中的其他结构均与第一车辆充电系统相同，为了描述简洁，不再赘述。
以上是对车辆充电系统的主要说明，下面结合附图对本发明实施例中车辆充电系统的充电控制方法进行具体说明。
参阅附图1，图1是根据本发明的一个实施例的车辆充电系统的充电控制方法的主要步骤流程示意图。其中，车辆充电系统可以是前述实施例中描述的车辆充电系统。如图1所示，本发明实施例中的车辆充电系统的充电控制方法主要包括下列步骤S101-步骤S103。
步骤S101：在充电口连接的外部充电设施的输出电压等级与动力电池的充电电压等级不匹配时，控制动力电池、电压变换设备与充电口形成充电回路。以附图1所示的车辆充电系统为例，在充电口连接的外部充电设施的输出电压等级与动力电池的充电电压等级不匹配时可以通过闭合开关K2和开关K3控制动力电池、电压变换设备与充电口形成充电回路，以便电压变换设备可以对外部充电设施经充电口输入的电能进行电压变换，使充电电压与动力电池的充电电压等级相匹配。
步骤S102：根据输出电压等级与充电电压等级确定外部充电设施的输出电压。
当外部充电设施的输出电压等级与动力电池的充电电压等级不匹配时，需要使用电压变换设备对外部充电设施的输出电压进行电能变换才能满足动力电池对充电电压的要求。为了降低由于纹波电流导致电动机中定子和转子产生的铁损，提高动力电池的充电效率，可以根据上述输出电压等级与充电电压等级的等级差别，确定外部充电设施的输出电压，基于这个输出电压能够在保证充电功率恒定的前提下降低流经电压变换设备中定子绕组的充电电流，从而通过降低充电电流的方式达到降低流经定子绕组的纹波电流的目的，以便能够降低由于纹波电流导致电动机中定子和转子产生的铁损，提高动力电池的充电效率。
步骤S103：控制外部充电设施根据输出电压并通过充电回路向动力电池充电，以在充电功率恒定的前提下降低流经电压变换设备中定子绕组的充电电流，提高充电效率。
外部充电设施输出的电能可以顺次流经充电回路中的充电口和电压变换设备输入至动力电池进行充电。根据前述步骤S102的描述可知，在采用由输出电压等级与充电电压等级确定的输出电压对动力电池充电，能够降低流经电压变换设备中定子绕组的充电电流。因此，在控制外部充电设施根据输出电压并通过充电回路向动力电池充电的过程中就可以实现在充电功率恒定的前提下降低流经电压变换设备中定子绕组的充电电流，提高充电效率的目的。
基于上述步骤S101至步骤S103，当外部充电设施的输出电压等级与动力电池的充电电压等级不匹配时，根据本发明实施方案的充电控制方法可以先根据外部充电设施的输出电压等级与动力电池的充电电压等级确定外部充电设施的输出电压，再控制外部充电设施根据确定好的输出电压并通过由动力电池、电压变换设备与充电口形成的充电回路向动力电池充电，以在保证充电功率恒定的前提下降低流经电压变换设备中定子绕组的充电电流。通过降低流经定子绕组中的充电电流，可以有效降低流经定子绕组的纹波电流，从而降低由于纹波电流导致电动机中定子和转子产生的铁损，提高动力电池的充电效率。此外，在对第二车辆充电系统进行充电控制时由于第二正极端子与一相定子绕组连接，如果流经定子绕组的充电电流的有效值较高，势必会导致电动机中定子和转子产生较高的铜损，同样会降低动力电池的充电效率。而本发明实施例通过降低流经定子绕组中的充电电流，能够降低充电电流的有效值，进而能够显著降低由于电流有效值导致电动机中定子和转子产生的铜损，提高动力电池的充电效率。
下面对上述步骤S102作进一步说明。
外部充电设施的输出电压等级与动力电池的充电电压等级不匹配的情况至少可以包括外部充电设施的最高输出电压等级小于动力电池的最高充电电压等级。例如：外部充电设施的输出电压等级是200V～500V(最低输出电压等级是200V，最高输出电压等级是500V)，动力电池的充电电压等级是550V～900V(最低充电电压等级是550V，最高充电电压等级是900V)。针对上述不匹配的情况，在上述步骤S102的一个实施方式中可以根据外部充电设施的输出电压等级与动力电池的充电电压等级并通过下列步骤11至步骤13确定外部充电设施的输出电压。
步骤11：对外部充电设施的最高输出电压等级与动力电池的最低充电电压等级进行比对；若最高输出电压等级小于最低充电电压等级，表明外部充电设施的最大电压输出能力都要小于动力电池的最小充电电压需求，可见外部充电设施的充电能力远达不到动力电池的充电电压需求，此时可以转至步骤12；若最高输出电压等级大于最低充电电压等级，表明外部充电设施的最大电压输出能力大于动力电池的最小充电电压需求，可见外部充电设施至少能够满足动力电池的一部分充电电压需求，此时可以转至步骤13。
步骤12：根据最高输出电压等级确定外部充电设施的输出电压。
在本实施方式中可以直接将最高输出电压等级对应的电压值确定为外部充电设施的输出电压，即控制外部充电设施持续工作在最大电压输出模式下，由于充电功率是由充电电压和充电电流决定的，因此这样可以在保证充电功率恒定的前提下尽最大程度地降低流经电压变换设备中定子绕组的充电电流。例如：如果最高输出电压等级是500V，那么外部充电设施的输出电压也可以是500V。
步骤13：根据动力电池的电池电压确定外部充电设施的输出电压。
由于动力电池在充电过程中的电池电压是不断变化后，其所需要的充电电压也是动态变化的。因此，在最高输出电压等级大于最低充电电压等级的情况下可以根据充电过程中的电池电压不断调整外部充电设施的输出电压。同样，由于充电功率是由充电电压和充电电流决定的，在电池电压不断变化的过程中通过不断地调整外部充电设施的输出电压，可以在保证充电功率恒定的前提下实时地尽最大程度地降低流经电压变换设备中定子绕组的充电电流。
进一步，在上述步骤13的一个实施方式中可以根据动力电池的电池电压并按照下式(1)所示的方法确定外部充电设施的输出电压。
公式(1)中各参数含义如下：
Vdc_charger表示外部充电设施的输出电压，Vdc_max表示外部充电设施的最高输出电压等级，Vbat表示动力电池的电池电压。
通过公式(1)可知，在电池电压大于或等于外部充电设施的最高输出电压等级时由于此时外部充电设施的最大电压输出能力都小于动力电池的最小充电电压需求了，因此可以直接根据最高输出电压等级确定外部充电设施的输出电压，即与上述步骤12的确定方法相同。而在电池电压小于外部充电设施的最高输出电压等级时可以直接按照电池电压确定外部充电设施的输出电压，即实时跟踪电池电压，确定输出电压。换言之，充电过程中在动力电池处于低压状态(Vbat<Vdc_max)时实时跟踪电池电压确定外部充电设施的输出电压，在动力电池处于高压状态(Vbat≥Vdc_max)时控制外部充电设施持续输出最高等级的输出电压。
下面结合附图4，以输出电压等级为200V～500V的外部充电设施(以下简称为“500V直流桩”)、输出电压等级为200V～750V的外部充电设施(以下简称为“750V直流桩”)以及充电电压等级是550V～900V的动力电池为例，对采用500V直流桩和750V直流桩对动力电池充电时外部充电设施的输出电压进行说明。
参阅附图4中的实线电压波形，对于500V直流桩而言，由于500V直流桩的最高输出电压等级500V小于动力电池的最小充电电压等级550V，因此可以控制500V直流桩持续输出500V。
参阅附图4中的虚线电压波形，对于750V直流桩而言，由于750V直流桩的最高输出电压等级750V大于动力电池的最小充电电压等级550V，因此在动力电池的电池电压处于500V～750V时控制750V直流桩实时跟踪动力电池的电池电压，按照电池电压确定输出电压，而在电池电压大于750V时控制750V直流桩持续输出750V。
下面对上述步骤S103作进一步说明。
一、车辆充电系统为第一车辆充电系统
继续参阅附图1，在步骤S103的一个实施方式中，当车辆充电系统为第一车辆充电系统且外部充电设施的最高输出电压等级小于动力电池的最高充电电压等级时可以通过闭合开关K2和开关K3控制动力电池1、电压变换设备2和充电口3形成充电回路，同时控制电压变换设备2中逆变器的所有上桥臂维持导通状态(即控制电力电子器件Q1、Q3和Q5维持导通状态)，控制所有下桥臂维持关断状态(即控制电力电子器件Q2、Q4和Q6维持关断状态)对外部充电设施通过充电口3输入的电能进行升压。充电口3输入的充电电流在通过第二正极端子22输入至定子绕组的中心抽头后分成三路电流输入至每相定子绕组，再通过与每相定子绕组的连接的上桥臂中的电力电子器件输入至动力电池1。其中，一路电流输入至A相定子绕组后通过电力电子器件Q1输入至动力电池1，一路电流输入至B相定子绕组后通过电力电子器件Q3输入至动力电池1，一路电流输入至C相定子绕组后通过电力电子器件Q5输入至动力电池1。
二、车辆充电系统为第二车辆充电系统
在步骤S103的一个实施方式中，当车辆充电系统为第一车辆充电系统且外部充电设施的最高输出电压等级小于动力电池的最高充电电压等级时可以控制电压变换设备采用最高升压效率模式对电能进行升压，以利用升压后的电能对动力电池充电，进一步提高充电效率。
参阅附图5，当车辆充电系统为第一车辆充电系统且外部充电设施的最高输出电压等级小于动力电池的最高充电电压等级时可以通过闭合开关K2和开关K3控制动力电池1、电压变换设备2和充电口3形成充电回路，同时控制电压变换设备2中逆变器的两个上桥臂维持导通状态(例如，控制电力电子器件Q3和Q5维持导通状态)，控制一个上桥臂和所有下桥臂维持关断状态(例如，控制电力电子器件Q1、Q2、Q4和Q6维持关断状态)对外部充电设施通过充电口3输入的电能进行升压。如图5所示，充电口3输入的充电电流在通过第二正极端子22输入至A相定子绕组后分成两路电流输入至其他两相定子绕组，再通过与所述其他两相定子绕组的连接的上桥臂中的电力电子器件输入至动力电池1。其中，一路电流输入至B相定子绕组后通过电力电子器件Q3输入至动力电池1，一路电流输入至C相定子绕组后通过电力电子器件Q5输入至动力电池1。
下面结合附图5和附图6，以车辆充电系统为第二车辆充电系统、输出电压等级为200V～500V的外部充电设施以及充电电压等级是550V～900V的动力电池为例，对在根据本发明实施例的充电控制方法的控制下以及在现有技术中传统的充电控制方法的控制下流经A相定子绕组的充电电流进行比较说明。
在采用现有技术中传统的充电控制方法对第二车辆充电系统进行充电控制时会控制外部充电设施持续输出350V的输出电压对动力电池充电；而在采用根据本发明实施例的充电控制方法对第二车辆充电系统进行充电控制时会控制外部充电设施持续输出500V的输出电压对动力电池充电。
参阅附图6，图6中上部的电流波形是在现有技术中传统的充电控制方法的控制下流经A相定子绕组的充电电流，充电电流的峰值近似于338V，相应的充电电流的有效值是239V。图6中下部的电流波形是在根据本发明实施例的充电控制方法的控制下流经A相定子绕组的充电电流，充电电流的峰值近似于232V，相应的充电电流的有效值是164V。根据上述充电电流的有效值可以确定在根据本发明实施例的充电控制方法的控制下充电电流的有效值减小了31％，从而使A相定子绕组产生的铜损得到了有效降低，提高了动力电池的充电效率。
下面结合附图5和附图7，以车辆充电系统为第二车辆充电系统、输出电压等级为200V～750V的外部充电设施以及充电电压等级是550V～900V的动力电池为例，对在根据本发明实施例的充电控制方法的控制下以及在现有技术中传统的充电控制方法的控制下流经A相定子绕组的充电电流进行比较说明。
在采用现有技术中传统的充电控制方法对第二车辆充电系统进行充电控制时会控制外部充电设施持续输出350V的输出电压对动力电池充电；而在采用根据本发明实施例的充电控制方法对第二车辆充电系统进行充电控制时会在电池电压达到750V后控制外部充电设施持续输出750V的输出电压对动力电池充电。
参阅附图7，图7中上部的电流波形是在现有技术中传统的充电控制方法的控制下流经A相定子绕组的充电电流，充电电流的峰值近似于340V，相应的充电电流的有效值是240V。图7中下部的电流波形是在根据本发明实施例的充电控制方法的控制下流经A相定子绕组的充电电流，充电电流的峰值近似于160V，相应的充电电流的有效值是113V。根据上述充电电流的有效值可以确定在根据本发明实施例的充电控制方法的控制下充电电流的有效值减小了53％，从而使A相定子绕组产生的铜损得到了有效降低，提高了动力电池的充电效率。
需要指出的是，尽管上述实施例中将各个步骤按照特定的先后顺序进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本发明的效果，不同的步骤之间并非必须按照这样的顺序执行，其可以同时(并行)执行或以其他顺序执行，这些变化都在本发明的保护范围之内。
进一步，本发明还提供了一种车辆充电系统的充电控制装置。
参阅附图8，图8是根据本发明的一个实施例的车辆充电系统的充电控制装置的主要结构框图。在本实施例中车辆充电系统与前述方法实施例中的车辆充电系统相同，例如车辆可以包括动力电池和电驱动系统，电驱动系统可以包括逆变器和电动机，逆变器的直流侧与动力电池连接，逆变器的交流侧与电动机的定子绕组连接，充电系统可以包括充电口和电压变换设备，电压变换设备可以包括逆变器、定子绕组、第一正极端子、第二正极端子和负极端子，第一正极端子和负极端子分别与直流侧的正极和负极连接，第二正极端子与定子绕组连接，对于其他技术细节，可以参见前述方法实施例，在此不再赘述。
如图8所示，本发明实施例中的车辆充电系统的充电控制装置主要包括第一充电控制子模块和第二充电控制子模块。第一充电控制子模块可以被配置成在充电口连接的外部充电设施的输出电压等级与动力电池的充电电压等级不匹配时，控制动力电池、电压变换设备与充电口形成充电回路。第二充电控制子模块可以被配置成根据输出电压等级与充电电压等级确定外部充电设施的输出电压，控制外部充电设施根据输出电压并通过充电回路向动力电池充电，以在充电功率恒定的前提下降低流经电压变换设备中定子绕组的充电电流，提高充电效率。
在一个实施方式中，外部充电设施的输出电压等级与动力电池的充电电压等级不匹配至少可以包括外部充电设施的最高输出电压等级小于动力电池的最高充电电压等级。在本实施方式中，第二充电控制子模块可以包括第一输出电压确定单元和第二输出电压确定单元。第一输出电压确定单元可以被配置成若最高输出电压等级小于动力电池的最低充电电压等级，则根据最高输出电压等级确定外部充电设施的输出电压；第二输出电压确定单元可以被配置成若最高输出电压等级大于最低充电电压等级，则根据动力电池的电池电压确定外部充电设施的输出电压。
在一个实施方式中，第二输出电压确定单元可以被进一步配置成根据动力电池的电池电压并按照前述方法实施例中公式(1)所示的方法确定外部充电设施的输出电压。
在一个实施方式中，第二充电控制子模块还可以包括充电控制单元，充电控制单元可以被配置成在第二正极端子与一相定子绕组连接且输出电压为电池电压时通过执行下列操作控制外部充电设施根据输出电压并通过充电回路向动力电池充电：控制外部充电设施根据输出电压向充电回路中的电压变换设备输出电能，并控制电压变换设备采用最高升压效率模式对电能进行升压，以利用升压后的电能对动力电池充电。
上述车辆充电系统的充电控制装置以用于执行图3所示的车辆充电系统的充电控制方法实施例，两者的技术原理、所解决的技术问题及产生的技术效果相似，本技术领域技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，车辆充电系统的充电控制装置的具体工作过程及有关说明，可以参考车辆充电系统的充电控制方法的实施例所描述的内容，此处不再赘述。
本领域技术人员能够理解的是，本发明实现上述一实施例的方法中的全部或部分流程，也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计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
进一步，本发明还提供了一种控制装置。在根据本发明的一个控制装置实施例中，控制装置包括处理器和存储装置，存储装置可以被配置成存储执行上述方法实施例的车辆充电系统的充电控制方法的程序，处理器可以被配置成用于执行存储装置中的程序，该程序包括但不限于执行上述方法实施例的车辆充电系统的充电控制方法的程序。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该控制装置可以是包括各种电子设备形成的控制装置设备。
进一步，本发明还提供了一种计算机可读存储介质。在根据本发明的一个计算机可读存储介质实施例中，计算机可读存储介质可以被配置成存储执行上述方法实施例的车辆充电系统的充电控制方法的程序，该程序可以由处理器加载并运行以实现上述车辆充电系统的充电控制方法。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该计算机可读存储介质可以是包括各种电子设备形成的存储装置设备，可选的，本发明实施例中计算机可读存储介质是非暂时性的计算机可读存储介质。
进一步，本发明还提供了一种车辆。在根据本发明的一个车辆实施例中，车辆可以包括动力电池和电驱动系统，电驱动系统可以包括逆变器和电动机，逆变器的直流侧与动力电池连接，逆变器的交流侧与电动机的定子绕组连接，此外，车辆还可以包括前述装置实施例所述的车辆充电系统的充电控制装置或前述装置实施例所述的控制装置。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例装置部分。
进一步，应该理解的是，由于各个模块的设定仅仅是为了说明本发明的装置的功能单元，这些模块对应的物理器件可以是处理器本身，或者处理器中软件的一部分，硬件的一部分，或者软件和硬件结合的一部分。因此，图中的各个模块的数量仅仅是示意性的。
本领域技术人员能够理解的是，可以对装置中的各个模块进行适应性地拆分或合并。对具体模块的这种拆分或合并并不会导致技术方案偏离本发明的原理，因此，拆分或合并之后的技术方案都将落入本发明的保护范围内。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种车辆充电系统的充电控制方法，所述车辆包括动力电池和电驱动系统，所述电驱动系统包括逆变器和电动机，所述逆变器的直流侧与所述动力电池连接，所述逆变器的交流侧与所述电动机的定子绕组连接，所述充电系统包括充电口和电压变换设备，所述电压变换设备包括所述逆变器、所述定子绕组、第一正极端子、第二正极端子和负极端子，所述第一正极端子和所述负极端子分别与所述直流侧的正极和负极连接，所述第二正极端子与所述定子绕组连接，
其特征在于，所述充电控制方法包括：
在所述充电口连接的外部充电设施的输出电压等级与所述动力电池的充电电压等级不匹配时，控制所述动力电池、所述电压变换设备与所述充电口形成充电回路；
根据所述输出电压等级与所述充电电压等级确定所述外部充电设施的输出电压，控制所述外部充电设施根据所述输出电压并通过所述充电回路向所述动力电池充电，以在充电功率恒定的前提下降低流经所述电压变换设备中定子绕组的充电电流，提高充电效率；
其中，在所述不匹配为外部充电设施的最高输出电压等级小于动力电池的最高充电电压等级时，确定外部充电设施的输出电压包括：
若所述最高输出电压等级小于最低充电电压等级，则根据所述最高输出电压等级确定所述外部充电设施的输出电压；
若所述最高输出电压等级大于所述最低充电电压等级，则根据所述动力电池的电池电压确定所述外部充电设施的输出电压。
2.根据权利要求1所述的车辆充电系统的充电控制方法，其特征在于，“根据所述动力电池的电池电压确定所述外部充电设施的输出电压”的步骤具体包括根据所述动力电池的电池电压并按照下式所示的方法确定所述外部充电设施的输出电压：
其中，所述Vdc_charget表示所述外部充电设施的输出电压，所述Vdc_max表示所述外部充电设施的最高输出电压等级，所述Vbat表示所述动力电池的电池电压。
3.根据权利要求2所述的车辆充电系统的充电控制方法，其特征在于，当所述第二正极端子与一相所述定子绕组连接且所述输出电压为电池电压时，“控制所述外部充电设施根据所述输出电压并通过所述充电回路向所述动力电池充电”的步骤具体包括：
控制所述外部充电设施根据所述输出电压向所述充电回路中的电压变换设备输出电能，并控制所述电压变换设备采用最高升压效率模式对所述电能进行升压，以利用升压后的电能对所述动力电池充电。
4.一种车辆充电系统的充电控制装置，其特征在于，所述车辆包括动力电池和电驱动系统，所述电驱动系统包括逆变器和电动机，所述逆变器的直流侧与所述动力电池连接，所述逆变器的交流侧与所述电动机的定子绕组连接，所述充电系统包括充电口和电压变换设备，所述电压变换设备包括所述逆变器、所述定子绕组、第一正极端子、第二正极端子和负极端子，所述第一正极端子和所述负极端子分别与所述直流侧的正极和负极连接，所述第二正极端子与所述定子绕组连接，
其特征在于，所述充电控制装置包括：
第一充电控制子模块，其被配置成在所述充电口连接的外部充电设施的输出电压等级与所述动力电池的充电电压等级不匹配时，控制所述动力电池、所述电压变换设备与所述充电口形成充电回路；
第二充电控制子模块，其被配置成根据所述输出电压等级与所述充电电压等级确定所述外部充电设施的输出电压，控制所述外部充电设施根据所述输出电压并通过所述充电回路向所述动力电池充电，以在充电功率恒定的前提下降低流经所述电压变换设备中定子绕组的充电电流，提高充电效率；
其中，所述不匹配为外部充电设施的最高输出电压等级小于动力电池的最高充电电压等级，所述第二充电控制子模块包括第一输出电压确定单元和第二输出电压确定单元；所述第一输出电压确定单元被配置成若所述最高输出电压等级小于所述动力电池的最低充电电压等级，则根据所述最高输出电压等级确定所述外部充电设施的输出电压；所述第二输出电压确定单元被配置成若所述最高输出电压等级大于所述最低充电电压等级，则根据所述动力电池的电池电压确定所述外部充电设施的输出电压。
5.根据权利要求4所述的车辆充电系统的充电控制装置，其特征在于，所述第二输出电压确定单元被进一步配置成根据所述动力电池的电池电压并按照下式所示的方法确定所述外部充电设施的输出电压：
其中，所述Vdc_charger表示所述外部充电设施的输出电压，所述Vdc_max表示所述外部充电设施的最高输出电压等级，所述Vbat表示所述动力电池的电池电压。
6.根据权利要求5所述的车辆充电系统的充电控制装置，其特征在于，所述第二充电控制子模块还包括充电控制单元，所述充电控制单元被配置成在所述第二正极端子与一相所述定子绕组连接且所述输出电压为电池电压时通过执行下列操作控制所述外部充电设施根据所述输出电压并通过所述充电回路向所述动力电池充电：
控制所述外部充电设施根据所述输出电压向所述充电回路中的电压变换设备输出电能，并控制所述电压变换设备采用最高升压效率模式对所述电能进行升压，以利用升压后的电能对所述动力电池充电。
7.一种控制装置，包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行权利要求1至3中任一项所述的车辆充电系统的充电控制方法。
8.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行权利要求1至3中任一项所述的车辆充电系统的充电控制方法。
9.一种车辆，包括动力电池和电驱动系统，所述电驱动系统包括逆变器和电动机，所述逆变器的直流侧与所述动力电池连接，所述逆变器的交流侧与所述电动机的定子绕组连接，其特征在于，所述车辆还包括权利要求4至6中任一项所述的车辆充电系统的充电控制装置或权利要求7所述的控制装置。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115489358A (zh) * 2022-09-28 2022-12-20 安徽鸿创新能源动力有限公司 一种新能源汽车充电电压匹配控制系统及方法、汽车
CN116442842B (zh) * 2023-03-21 2024-01-30 小米汽车科技有限公司 充电方法、装置、存储介质及车辆
CN116252648B (zh) * 2023-05-16 2023-09-22 蔚来动力科技(合肥)有限公司 用于车辆充电的电路及包括其的车辆
CN117284140A (zh) * 2023-11-24 2023-12-26 广汽埃安新能源汽车股份有限公司 车辆电池充放电控制方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109346787A (zh) * 2018-09-21 2019-02-15 北京机械设备研究所 一种电动汽车动力电池自适应优化充电方法
CN109774524A (zh) * 2019-03-29 2019-05-21 恒大智慧充电科技有限公司 充电方法、充电装置、计算机设备及存储介质
CN110556902A (zh) * 2019-09-20 2019-12-10 阳光电源股份有限公司 一种充电方法及直流充电系统
CN110712555A (zh) * 2019-11-21 2020-01-21 浙江宝聚通信息科技有限公司 输出电压可调的电动车充电桩及调节充电电压的方法
CN110971173A (zh) * 2018-12-21 2020-04-07 比亚迪股份有限公司 动力电池的充电方法、电机控制电路及车辆
CN112644321A (zh) * 2020-12-14 2021-04-13 国创新能源汽车智慧能源装备创新中心(江苏)有限公司 一种电压采样校正方法
CN113022344A (zh) * 2021-04-30 2021-06-25 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种基于双电机的动力电池充电系统及电动汽车
CN113043897A (zh) * 2021-04-12 2021-06-29 广州小鹏汽车科技有限公司 一种充电控制方法、充电控制装置及电动汽车
CN113071346A (zh) * 2021-04-30 2021-07-06 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种动力电池的充电装置及车辆
CN113364388A (zh) * 2021-06-15 2021-09-07 河北工业大学 一种基于srm的驱动重构型电路及车载集成充馈电系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5378489B2 (ja) * 2011-11-18 2013-12-25 富士重工業株式会社 充電システムおよび電動車両
KR101966501B1 (ko) * 2016-10-26 2019-08-14 현대자동차주식회사 권선형 동기 전동기를 이용한 충전 시스템
DE102019111785A1 (de) * 2019-05-07 2020-11-12 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Laden eines Elektrofahrzeugs mit einem Ladekabel

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109346787A (zh) * 2018-09-21 2019-02-15 北京机械设备研究所 一种电动汽车动力电池自适应优化充电方法
CN110971173A (zh) * 2018-12-21 2020-04-07 比亚迪股份有限公司 动力电池的充电方法、电机控制电路及车辆
CN109774524A (zh) * 2019-03-29 2019-05-21 恒大智慧充电科技有限公司 充电方法、充电装置、计算机设备及存储介质
CN110556902A (zh) * 2019-09-20 2019-12-10 阳光电源股份有限公司 一种充电方法及直流充电系统
CN110712555A (zh) * 2019-11-21 2020-01-21 浙江宝聚通信息科技有限公司 输出电压可调的电动车充电桩及调节充电电压的方法
CN112644321A (zh) * 2020-12-14 2021-04-13 国创新能源汽车智慧能源装备创新中心(江苏)有限公司 一种电压采样校正方法
CN113043897A (zh) * 2021-04-12 2021-06-29 广州小鹏汽车科技有限公司 一种充电控制方法、充电控制装置及电动汽车
CN113022344A (zh) * 2021-04-30 2021-06-25 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种基于双电机的动力电池充电系统及电动汽车
CN113071346A (zh) * 2021-04-30 2021-07-06 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种动力电池的充电装置及车辆
CN113364388A (zh) * 2021-06-15 2021-09-07 河北工业大学 一种基于srm的驱动重构型电路及车载集成充馈电系统

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