CN114889456A - 一种插电式混合汽车v2v直流充电系统及控制方法 - Google Patents

一种插电式混合汽车v2v直流充电系统及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114889456A
CN114889456A CN202210721494.7A CN202210721494A CN114889456A CN 114889456 A CN114889456 A CN 114889456A CN 202210721494 A CN202210721494 A CN 202210721494A CN 114889456 A CN114889456 A CN 114889456A
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
vehicle
discharging
voltage
management system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210721494.7A
Other languages
English (en)
Inventor
孔权
陈东
高波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Changan New Energy Automobile Technology Co Ltd
Original Assignee
Chongqing Changan New Energy Automobile Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Changan New Energy Automobile Technology Co Ltd filed Critical Chongqing Changan New Energy Automobile Technology Co Ltd
Priority to CN202210721494.7A priority Critical patent/CN114889456A/zh
Publication of CN114889456A publication Critical patent/CN114889456A/zh
Priority to EP23159245.2A priority patent/EP4303067A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/11—DC charging controlled by the charging station, e.g. mode 4
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/22—Constructional details or arrangements of charging converters specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/24—Using the vehicle's propulsion converter for charging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/57—Charging stations without connection to power networks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y02T90/167—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]

Abstract

本发明提供了一种插电式混合动力汽车V2V直流充电系统，包括：充电连接装置，放电车辆及充电车辆；首先，充电连接装置完成放电车辆和充电车辆的连接后，先唤醒放电车辆，使放电车辆完成高压上电；放电车辆通过CAN通信将其自身的最大输出能力和放电准备就绪信号发送给充电连接装置；充电连接装置基于放电准备就绪信号唤醒充电车辆，使充电车辆完成高压上电；充电连接装置再模拟充电桩按照预设标准与充电车辆进行充电握手、充电参数配置；在充电车辆准备就绪后，放电车辆通过发动机提供动力驱动发电机发电来为充电车辆的动力电池充电。

Description

一种插电式混合汽车V2V直流充电系统及控制方法
技术领域
本发明涉及车外放电领域，特别是涉及一种插电式混合汽车V2V直流充电系统及控制方法。
背景技术
随着全球能源危机的恶化、国家发展新能源汽车的政策支持、多年新能源汽车市场的发展，新能源汽车已不断普及，占全国机动车保有量的比例不断提升，截至2021年底，全国新能源汽车保有量达784万辆。公众对新能源汽车的认知和接受度不断提升，根据调查，大部分消费者购买新能源汽车时续驶里程和充电便捷性仍是首要考虑因素。
但受限于当前动力电池技术的限制，新能源汽车的续驶里程仍然无法做到质的突破；虽然国家近几年已加大充电基础设施的建设，但仍无法做到像燃油车那样便利，甚至有不少地区更是零覆盖。
基于这些因素，迫切需要设计一种便于道路救援的充电方式，以便消费者在电量耗尽但周边无任何充电设施时提供应急电源，保证其行驶至安全或便于充电的地区。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种插电式混合汽车V2V直流充电系统及控制方法，可直接通过原车的发电机使用燃油给充电车辆直接充电，而无需使用动力电池电量，也无需使用具备反向输出的车载充电机，即可实现偏僻的增援工作，也可提高转换效率。
本发明提供了一种插电式混合动力汽车V2V直流充电系统，包括：充电连接装置，放电车辆及充电车辆；
首先，充电连接装置完成放电车辆和充电车辆的连接后，先唤醒放电车辆，使放电车辆完成高压上电；
放电车辆通过CAN通信将其自身的最大输出能力和放电准备就绪信号发送给充电连接装置；
充电连接装置基于放电准备就绪信号唤醒充电车辆，使充电车辆完成高压上电；
充电连接装置再模拟充电桩按照预设标准与充电车辆进行充电握手、充电参数配置；
在充电车辆准备就绪后，放电车辆通过发动机提供动力驱动发电机发电来为充电车辆的动力电池充电。
优选地，放电车辆配备有发动机、发电机、整车控制器一、逆变器、直流充电口A、电池管理系统一和动力电池一；
充电车辆上配备有整车控制器二、直流充电口B、电池管理系统二和动力电池二；
逆变器与动力电池一之间通过主继电器一连接，直流充电口A通过快充继电器一和逆变器及主继电器一连接；
直流充电口B通过快充继电器二和主继电器二连接；
所述充电连接装置包含用于连接放电车辆的直流充电口A的放电枪头，用于连接充电车辆的直流充电口B的充电枪头，用于连接直流充电口A和直流充电口B的高、低压线缆，为充电车辆、放电车辆提供低压辅助供电的电源模块，以及用于充、放电枪连接状态检测，充、放电枪枪头温度采集，充、放电车辆充电电子锁解闭锁控制的充电连接控制模块。
优选地，放电枪头中配置的CC2电阻的阻值不同于预设标准中规定的CC2电阻的阻值，充电枪头中配置的CC2电阻的阻值等于预设标准中规定的CC2电阻的阻值。
优选地，放电车辆的整车控制器一在被充电连接装置唤醒后，控制电池管理系统一检测CC2电阻，若根据检测到的CC2电阻判定放电车辆具有放电需求且与放电枪头完全连接，则放电车辆的整车控制器一控制放电车辆完成高压上电；
放电车辆完成高压上电后，整车控制器一控制发电机通过动力电池一的能量拖动发动机启动，发动机启动后，整车控制器一控制发电机利用发动机的能量进行发电，发电机的发电目标电压为比动力电池一的总电压大的预设电压，发电机的发电目标功率为放电车辆的低压消耗功率；
待发电机正常发电后，整车控制器一控制与动力电池一连接的主继电器一断开；此后，电池管理系统一再判定发电车辆的状态是否满足预设放电条件，若满足，则通过CAN总线向充电连接装置发送放电准备就绪信号，并将放电车辆的最大输出能力发送给充电连接装置；
充电连接控制装置基于放电准备就绪信号，唤醒充电车辆，并模拟充电桩与充电车辆进行充电握手、充电参数配置；
同时，充电连接装置将检测到的充电端直流电压通过CAN总线发送给电池管理系统一，电池管理系统一将此转发给整车控制器一，整车控制器一调整发电机的发电目标电压为充电端直流电压；
充电连接装置在比对出其自身在放电车辆端和充电车辆端的实际母线电压的差值的绝对值在预设范围内时，控制充电继电器闭合，放电车辆开始对充电车辆充电；
充电过程中，充电连接装置实时将接收到的充电需求通过CAN总线发送给电池管理系统一，电池管理系统一再转发给整车控制器一，使整车控制器一按照充电需求调整发电机的输出电流和输出电压。
优选地，充电连接控制装置基于放电准备就绪信号唤醒充电车辆，同时，锁止充电枪头和放电枪头的电子锁，并模拟充电桩开始与充电车辆的电池管理系统二进行充电握手；
充电车辆的电池管理系统二在被唤醒后，检测CC2电阻，若根据检测到的CC2电阻判定充电车辆具有充电需求且与充电枪头完全连接，则通过充电车辆的整车控制器二控制放电车辆完成高压上电；
完成充电握手及高压上电后，电池管理系统二按照预设标准将动力电池二的最大允许充电能力发送给充电连接装置，充电连接装置再模拟充电桩将放电车辆的最大输出能力发送给电池管理系统二；
电池管理系统二根据收到的放电车辆的最大输出能力与自身状态匹配后，控制快充继电器二闭合，再向充电连接装置发送充电准备就绪信号。
优选地，整车控制器一控制放电车辆完成高压上电时，主继电器一闭合，快充继电器一断开；
整车控制器二控制充电车辆进行高压上电时，主继电器二闭合，快充继电器二断开。
优选地，进入直流充电状态后，若出现充电完成、用户主动终止充电或者充、放电车辆出现要求终止充电的故障，则放电车辆的整车控制器一控制关停发电机以及其它整车高压负载，待发电机停机后，再快充继电器一断开；
在充电车辆判断充电电流低于预设值后，电池管理系统二控制快充继电器二断开；
充电连接装置在确认充电继电器断开后，控制充电枪、放电枪的电子锁解锁，并停止向充、放电车辆提供低压辅助供电的电源，充、放电车辆各自完成下电、休眠。
本发明还提供了一种插电式混合动力汽车V2V直流充电控制方法，包括：
放电车辆的整车控制器一在被充电连接装置唤醒后，控制电池管理系统一检测CC2电阻，若根据检测到的CC2电阻判定放电车辆具有放电需求且与放电枪头完全连接，则放电车辆的整车控制器一控制放电车辆完成高压上电；
放电车辆完成高压上电后，整车控制器一控制发电机通过动力电池一的能量拖动发动机启动，发动机启动后，整车控制器控制发电机利用发动机的能量进行发电，发电机的发电目标电压为比动力电池一的总电压大的预设电压，发电机的发电目标功率为放电车辆的低压消耗功率；
待发电机正常发电后，整车控制器一控制与动力电池一连接的主继电器一断开；此后，电池管理系统一再判定放电车辆的状态是否满足预设放电条件，若满足，则通过CAN总线向充电连接装置发送放电准备就绪信号，并将放电车辆的最大输出能力发送给充电连接装置；
充电连接控制装置基于放电准备就绪信号，唤醒充电车辆，并模拟充电桩与充电车辆进行充电握手、充电参数配置；
充电连接控制装置基于放电准备就绪信号唤醒充电车辆，同时，锁止充电枪头和放电枪头的电子锁，并模拟充电桩开始与充电车辆的电池管理系统二进行充电握手；
充电车辆的电池管理系统二在被唤醒后，检测CC2电阻，若根据检测到的CC2电阻判定充电车辆具有充电需求且与充电枪头完全连接，则通过充电车辆的整车控制器二控制放电车辆完成高压上电；
完成充电握手及高压上电后，电池管理系统二按照预设标准将动力电池二的最大允许充电能力发送给充电连接装置，充电连接装置再模拟充电桩将放电车辆的最大输出能力发送给电池管理系统二；
电池管理系统二根据收到的放电车辆的最大输出能力与自身状态匹配后，控制快充继电器二闭合，再向充电连接装置发送充电准备就绪信号；
同时，充电连接装置将检测到的充电端直流电压通过CAN总线发送给电池管理系统一，电池管理系统一将此转发给整车控制器一，整车控制器一调整发电机的发电目标电压为充电端直流电压；
充电连接装置在比对出其自身在放电车辆端和充电车辆端的实际母线电压的差值的绝对值在预设范围内时，控制充电继电器闭合，放电车辆开始对充电车辆充电；
充电过程中，充电连接装置实时将接收到的充电需求通过CAN总线转发给电池管理系统一，电池管理系统一再转发给整车控制器一，使整车控制器一按照充电需求调整发电机的输出电流和输出电压。
将放电车辆和充电连接装置之间的通信报文通过自定义的标准CAN进行交互，而充电连接装置和充电车辆之间的通信则采用《GB/T 20234.3-2015 电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口》，充电握手报文也采用《GB/T 27930-2015 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》来实现的，这样，对于放电车辆来说，其在对外放电和被充电桩快充时，所发出的报文不会出现重复，实现放电车辆的对外充电和被充电，极大程度减少开发成本以及增强通用性。实现了直接通过原车的发电机使用燃油给充电车辆直接充电，而无需使用动力电池电量，也无需使用具备反向输出的车载充电机，即可实现偏僻的增援工作，也可提高转换效率。
附图说明
图1和是插电式混合汽车V2V直流充电系统的架构示意图。
具体实施方式
下面根据说明书附图对本发明做进一步的描述。
如图1，本发明提供了一种插电式混合汽车直流充电系统控制系统，包括：放电车辆、充电连接装置和充电车辆。
放电车辆包括：发动机、发电机、整车控制器一、逆变器、直流充电口A、电池管理系统一和动力电池一。
动力电池一在当整车识别到充电连接装置已连接后，待整车完成高压上电，则提供能量将发动机启动。动力电池一通过主继电器一和逆变器连接，主继电器一和逆变器通过快充继电器一和直流充电口A连接。
电池管理系统一，用于识别放电车辆和充电连接装置的放电枪头之间充电连接装置的连接状态，并配合整车控制器一的指令完成对主继电器一和快充继电器一的通断，同时还需要监控和反馈动力电池一的状态。
发电机，监控和反馈发电机自身的状态和发电能力，并根据整车控制器一的指令进行发电。发电机连接在发动机和逆变器之间，发电机具有发电状态或驱动状态。发电机处于驱动状态时，是将动力电池一提供的直流电经过逆变器整流后变为交流电，而后为发电机供电，使发动机被启动；发电机处于发电状态时，发电机在发动机的动力驱动下发电，再经过逆变器逆变为直流电，进而通过快充继电器一输出到直流充电口A处，或者通过主继电器一提供给动力电池一为其充电。
整车控制器一，统筹放电车辆的高压上、下电过程，根据充电车辆的充电需求对发动机和发电机进行控制，根据放电车辆的状态反馈其自身的放电能力，并根据充电状态进行指示灯提示控制。当充电连接装置处于连接状态时，控制整车退出可行驶模式，避免整车还可以驱动行驶。
发动机，监控和反馈发动机自身的状态和能力，并根据整车控制器一的指令进行工作。
充电连接装置，监控和反馈自身的状态和能力。当识别到充电连接装置的两端都连接到放电车辆和充电车辆，则唤醒放电车辆，并根据《GB/T 27930-2015 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》负责完成和充电车辆的直流充电握手过程，转发充电车辆的充电需求给放电车辆。充电连接装置上可设计一个“启动/停止”开关，用于手动开启或关闭放电功能。
放电车辆包括：整车控制器二、动力电池二、电池管理系统二和直流充电口B。
整车控制器二，统筹充电车辆的高压上、下电过程，反馈其他负载的使用功率。当充电连接装置处于连接状态时，控制整车退出可行驶模式，避免整车还可以驱动行驶。
动力电池二，存储充电电量。
电池管理系统二，用于识别充电车辆充电连接装置的连接状态，并配合整车控制器二完成主继电器二和快充继电器二的通断，监控和反馈动力电池二的状态，反馈充电车辆的充电需求，并根据《GB/T 27930-2015 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》负责完成和充电连接装置的直流充电握手过程。
本发明提供了一种插电式混合汽车V2V直流充电系统控制方法，包括：
步骤S1，将充电连接装置的放电枪头和充电枪头分别连接至放电车辆的直流充电口和充电车辆的直流充电口。
步骤S2，充电连接装置输出A+高电平将放电车辆唤醒，并通过CAN通信发送“启动放电”信号给放电车辆的电池管理系统一。充电连接装置需监控自身状态，如温度，再根据温度计算充电连接装置支持的最大放电电流并反馈至电池管理系统一。
步骤S3，放电车辆的电池管理系统一在接收到该启动放电信号后，对CC2电阻进行检测，一但识别到区别于国标CC2的电阻，则确定放电车辆有放电需求并且已与充电连接装置的放电枪头建立可靠连接，发送“直流V2V放电”模式给整车控制器一，整车控制器一控制放电车辆完成高压上电。
整车控制器一在确定放电车辆完成高压上电后，判断放电车辆的整车状态（如油量、故障等）是否满足预设放电条件，不满足预设放电条件则发送整车放电允许标志位为“不允许”给电池管理系统一，如果满足预设放电条件则使用动力电池一的能量通过主继电器一传递到逆变器进行逆变后再为发电机供电，使发电机拖动发动机启动。
发动机在启动成功后，整车控制器一控制发电机切换为发电档，发电机的目标发电电压为比动力电池一的总电压大一点的预设值（如动力电池一的总电压+10V），发电机的发电功率为放电车辆的低压消耗功率。待发电机正常发电（即发电机一的发电电压达到目标发电电压且发电功率达到低压消耗功率）后，整车控制器一控制电池管理系统一断开主继电器一。
此后，电池管理系统一综合发动机、发电机、充电连接装置的最大工作能力，以及放电车辆各高压零部件的电压工作范围，将表征放电车辆的最大输出能力的相关参数（如最大输出电压、最小输出电压、最大输出电流、最小输出电压）和放电车辆的直流放电状态为“放电准备就绪”信号（允许闭合充电车）通过标准CAN反馈至充电连接装置。
步骤S4，充电连接装置收到电池管理系统一的直流放电状态为“放电准备就绪”信号，则输出A+高电平唤醒充电车辆；同时，闭锁充电枪头和放电枪头的电子锁，开始模拟充电桩向充电车辆发送CHM握手报文，并按照《GB/T 27930-2015》中直流充电桩的要求与充电车辆通信。
步骤S5，充电车辆的电池管理系统二在被唤醒后，若识别到国标CC2电阻后，则向整车控制器二发送“直流充电”模式，整车控制器控制充电车辆完成高压上电（即控制与主继电器二闭合），充电连接装置应记录电池管理系统二发送的BCP报文中的动力电池二的最高允许充电电压、最高允许充电电流、最高允许温度、最高允许单体电压等保护阈值。
收到电池管理系统二发送的BCP报文后，充电连接装置应将放电车辆的输出能力（最大输出电压、最小输出电压、最大输出电流、最小输出电流）通过CML报文发送至充电车辆的电池管理系统二，并根据放电车辆的能力范围及充电车辆状态判断充电参数是否匹配，匹配则继续，不匹配则发送“结束放电”给电池管理系统一结束放电流程。
步骤S6，在步骤S5中，待充电车辆完成高压上电后，充电连接装置即可采集到充电端直端电压，并将其发送给电池管理系统一，电池管理系统转发给整车控制器，整车控制器一收到充电端直流电压后即控制发电机进入电压闭环控制，目标电压为充电端直流电压，发电功率为放电车辆的低压消耗功率。
步骤S7，充电连接装置收到电池管理控制器二发出的BRO=0xAA后，反馈CRO=0x00给充电车辆的电池管理控制器二，同时判断BCP报文中的电池当前电压与充电端直流电压的压差是否≤±5%，是，则判断充电连接装置的高压母线电压在一定时间内达到充电车辆直流电压±10V以内持续一定时间后，控制充电继电器闭合，再发送CRO=0xAA给充电车辆的电池管理控制器二，并向放电车辆反馈充电继电器状态，否则结束放电流程。
步骤S8，对充电车辆充电的过程中，电池管理系统二通过BCL报文将充电需求（充电需求电压、充电需求电流等）发送至充电连接装置，充电连接装置通过CAN信号向电池管理系统一发送V2V放电需求电流、电压，电池管理系统一再转发给整车控制器一，整车控制器一基于此充电需求控制发电机进行发电，直流充电系统进入正常充电过程。
步骤S9，当放电车辆不允许放电（如充电连接装置断开连接/整车出现故障/油量低等）电池管理系统一发送直流放电状态为“结束放电”给充电连接装置和整车控制器一，从而充电连接装置发送CST；或充电车辆不允许充电（如充电连接装置断开连接/整车出现故障/动力电池二已充满等）电池管理系统二发送BST报文给充电连接装置；或充电连接装置监控到放电车辆直流电压达到了放电车辆最大输出电压能力发送CST报文给充电车辆的电池管理系统二；或CAN通讯超时；或充电连接装置上的“启动/停止”开关被按下发送CST等等。直流充电系统则进入终止充电过程：整车控制器系统一控制发电机停止工作，并控制放电车辆高压下电；整车控制器系统二控制充电车辆高压下电；充电连接装置自发送CST报文给充电车辆的电池管理系统二起，超过100ms或电流小于5A，控制充电继电器断开，并反馈充电继电器状态给电池管理系统一；充电连接装置与充电车辆交互完BSD/CSD统计报文后或发送CST起超过10s，关闭充、放电车辆双方A+输出，解锁充电枪头和放电枪头电子锁，然后进入休眠状态，A+被关闭后，充电车辆和放电车辆进入休眠状态。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种插电式混合动力汽车V2V直流充电系统，其特征在于，包括：充电连接装置，放电车辆及充电车辆；
首先，充电连接装置完成放电车辆和充电车辆的连接后，先唤醒放电车辆，使放电车辆完成高压上电；
放电车辆通过CAN通信将其自身的最大输出能力和放电准备就绪信号发送给充电连接装置；
充电连接装置基于放电准备就绪信号唤醒充电车辆，使充电车辆完成高压上电；
充电连接装置再模拟充电桩按照预设标准与充电车辆进行充电握手、充电参数配置；
在充电车辆准备就绪后，放电车辆通过发动机提供动力驱动发电机发电来为充电车辆的动力电池充电。
2.根据权利要求1所述的插电式混合动力汽车V2V直流充电系统，其特征在于，
放电车辆配备有发动机、发电机、整车控制器一、逆变器、直流充电口A、电池管理系统一和动力电池一；
充电车辆上配备有整车控制器二、直流充电口B、电池管理系统二和动力电池二；
逆变器与动力电池一之间通过主继电器一连接，直流充电口A通过快充继电器一和逆变器及主继电器一连接；
直流充电口B通过快充继电器二和主继电器二连接；
所述充电连接装置包含用于连接放电车辆的直流充电口A的放电枪头，用于连接充电车辆的直流充电口B的充电枪头，用于连接直流充电口A和直流充电口B的高、低压线缆，为充电车辆、放电车辆提供低压辅助供电的电源模块，以及用于充、放电枪连接状态检测，充、放电枪枪头温度采集，充、放电车辆充电电子锁解闭锁控制的充电连接控制模块。
3.根据权利要求2所述的插电式混合动力汽车V2V直流充电系统，其特征在于，
放电枪头中配置的CC2电阻的阻值不同于预设标准中规定的CC2电阻的阻值，充电枪头中配置的CC2电阻的阻值等于预设标准中规定的CC2电阻的阻值。
4.根据权利要求3所述的插电式混合动力汽车V2V直流充电系统，其特征在于，
放电车辆的整车控制器一在被充电连接装置唤醒后，控制电池管理系统一检测CC2电阻，若根据检测到的CC2电阻判定放电车辆具有放电需求且与放电枪头完全连接，则放电车辆的整车控制器一控制放电车辆完成高压上电；
放电车辆完成高压上电后，整车控制器一控制发电机通过动力电池一的能量拖动发动机启动，发动机启动后，整车控制器一控制发电机利用发动机的能量进行发电，发电机的发电目标电压为比动力电池一的总电压大的预设电压，发电机的发电目标功率为放电车辆的低压消耗功率；
待发电机正常发电后，整车控制器一控制与动力电池一连接的主继电器一断开；此后，电池管理系统一再判定放电车辆的状态是否满足预设放电条件，若满足，则通过CAN总线向充电连接装置发送放电准备就绪信号，并将放电车辆的最大输出能力发送给充电连接装置；
充电连接控制装置基于放电准备就绪信号，唤醒充电车辆，并模拟充电桩与充电车辆进行充电握手、充电参数配置；
同时，充电连接装置将检测到的充电端直流电压通过CAN总线发送给电池管理系统一，电池管理系统一将此转发给整车控制器一，整车控制器一调整发电机的发电目标电压为充电端直流电压；
充电连接装置在比对出其自身在放电车辆端和充电车辆端的实际母线电压的差值的绝对值在预设范围内时，控制充电继电器闭合，放电车辆开始对充电车辆充电；
充电过程中，充电连接装置实时将接收到的充电需求通过CAN总线发送给电池管理系统一，电池管理系统一再转发给整车控制器一，使整车控制器一按照充电需求调整发电机的输出电流和输出电压。
5.根据权利要求4所述的插电式混合动力汽车V2V直流充电系统，其特征在于，
充电连接控制装置基于放电准备就绪信号唤醒充电车辆，同时，锁止充电枪头和放电枪头的电子锁，并模拟充电桩开始与充电车辆的电池管理系统二进行充电握手；
充电车辆的电池管理系统二在被唤醒后，检测CC2电阻，若根据检测到的CC2电阻判定充电车辆具有充电需求且与充电枪头完全连接，则通过充电车辆的整车控制器二控制放电车辆完成高压上电；
完成充电握手及高压上电后，电池管理系统二按照预设标准将动力电池二的最大允许充电能力发送给充电连接装置，充电连接装置再模拟充电桩将放电车辆的最大输出能力发送给电池管理系统二；
电池管理系统二根据收到的放电车辆的最大输出能力与自身状态匹配后，控制快充继电器二闭合，再向充电连接装置发送充电准备就绪信号。
6.根据权利要求5所述的插电式混合动力汽车V2V直流充电系统，其特征在于，
整车控制器一控制放电车辆完成高压上电时，主继电器一闭合，快充继电器一断开；
整车控制器二控制充电车辆进行高压上电时，主继电器二闭合，快充继电器二断开。
7.根据权利要求4所述的插电式混合动力汽车V2V直流充电系统，其特征在于，进入直流充电状态后，若出现充电完成、用户主动终止充电或者充、放电车辆出现要求终止充电的故障，则放电车辆的整车控制器一控制关停发电机以及其它整车高压负载，待发电机停机后，再控制快充继电器一断开；
在充电车辆判断充电电流低于预设值后，电池管理系统二控制快充继电器二断开；
充电连接装置在确认充电继电器断开后，控制充电枪、放电枪的电子锁解锁，并停止向充、放电车辆提供低压辅助供电的电源，充、放电车辆各自完成下电、休眠。
8.一种插电式混合动力汽车V2V直流充电控制方法，其特征在于，包括：
放电车辆的整车控制器一在被充电连接装置唤醒后，控制电池管理系统一检测CC2电阻，若根据检测到的CC2电阻判定放电车辆具有放电需求且与放电枪头完全连接，则放电车辆的整车控制器一控制放电车辆完成高压上电；
放电车辆完成高压上电后，整车控制器一控制发电机通过动力电池一的能量拖动发动机启动，发动机启动后，整车控制器一控制发电机利用发动机的能量进行发电，发电机的发电目标电压为比动力电池一的总电压大的预设电压，发电机的发电目标功率为放电车辆的低压消耗功率；
待发电机正常发电后，整车控制器一控制与动力电池一连接的主继电器一断开；此后，电池管理系统一再判定放电车辆的状态是否满足预设放电条件，若满足，则通过CAN总线向充电连接装置发送放电准备就绪信号，并将放电车辆的最大输出能力发送给充电连接装置；
充电连接控制装置基于放电准备就绪信号，唤醒充电车辆，并模拟充电桩与充电车辆进行充电握手、充电参数配置；
充电连接控制装置基于放电准备就绪信号唤醒充电车辆，同时，锁止充电枪头和放电枪头的电子锁，并模拟充电桩开始与充电车辆的电池管理系统二进行充电握手；
充电车辆的电池管理系统二在被唤醒后，检测CC2电阻，若根据检测到的CC2电阻判定充电车辆具有充电需求且与充电枪头完全连接，则通过充电车辆的整车控制器二控制放电车辆完成高压上电；
完成充电握手及高压上电后，电池管理系统二按照预设标准将动力电池二的最大允许充电能力发送给充电连接装置，充电连接装置再模拟充电桩将放电车辆的最大输出能力发送给电池管理系统二；
电池管理系统二根据收到的放电车辆的最大输出能力与自身状态匹配后，控制快充继电器二闭合，再向充电连接装置发送充电准备就绪信号；
同时，充电连接装置将检测到的充电端直流电压通过CAN总线发送给电池管理系统一，电池管理系统一将此转发给整车控制器一，整车控制器一调整发电机的发电目标电压为充电端直流电压；
充电连接装置在比对出其自身在放电车辆端和充电车辆端的实际母线电压的差值的绝对值在预设范围内时，控制充电继电器闭合，放电车辆开始对充电车辆充电；
充电过程中，充电连接装置实时将接收到的充电需求通过CAN总线转发给电池管理系统一，电池管理系统一再转发给整车控制器一，使整车控制器一按照充电需求调整发电机的输出电流和输出电压。
CN202210721494.7A 2022-06-24 2022-06-24 一种插电式混合汽车v2v直流充电系统及控制方法 Pending CN114889456A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210721494.7A CN114889456A (zh) 2022-06-24 2022-06-24 一种插电式混合汽车v2v直流充电系统及控制方法
EP23159245.2A EP4303067A1 (en) 2022-06-24 2023-02-28 Plug-in hybrid vehicle v2v direct current charging system and control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210721494.7A CN114889456A (zh) 2022-06-24 2022-06-24 一种插电式混合汽车v2v直流充电系统及控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114889456A true CN114889456A (zh) 2022-08-12

Family

ID=82729621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210721494.7A Pending CN114889456A (zh) 2022-06-24 2022-06-24 一种插电式混合汽车v2v直流充电系统及控制方法

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4303067A1 (zh)
CN (1) CN114889456A (zh)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104253471B (zh) * 2013-06-28 2017-02-22 比亚迪股份有限公司 电动汽车的充电系统及电动汽车的充电控制方法
CN113381461A (zh) * 2020-02-25 2021-09-10 北京新能源汽车股份有限公司 一种充电控制方法、装置及电动汽车

Also Published As

Publication number Publication date
EP4303067A1 (en) 2024-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9889758B2 (en) Charging system, vehicle, and charging facility
CN102668312B (zh) 电动车辆的供电系统
CN108773281B (zh) 一种电动汽车充电管理控制方法
CN108482154B (zh) 一种电动汽车控制系统
JP2014150722A (ja) 車両利用無停電電源装置用のシステム及び方法
CN109703367A (zh) 一种新能源车辆停车后低压电池防亏电方法及系统
WO2007096720A1 (en) Electrically driven vehicle
CN111251910A (zh) 一种燃料电池汽车双源混合动力系统的上电启动逻辑及方法
CN109130898B (zh) 一种一体式车载充电机的控制方法、装置、设备及汽车
US11745610B2 (en) Power conversion device and power transfer system
KR20130081973A (ko) 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템 및 그 방법
CN113815440A (zh) 一种车对车充电系统及其控制方法
CN110712567A (zh) 动力电池预热方法、装置、车辆及存储介质
CN116572767A (zh) 一种充放电控制方法及控制系统
CN106981914A (zh) 一种基于双电池的车载能量控制方法及系统
CN114123378B (zh) 一种电动汽车的取电控制方法
CN213383886U (zh) 一种充电指示灯控制系统
CN110103850A (zh) 一种防车载低压电源亏电的电池系统
CN114889456A (zh) 一种插电式混合汽车v2v直流充电系统及控制方法
CN115320422A (zh) 充电转接头、充电控制系统、直流充电控制方法和车辆
CN213973653U (zh) 一种低速电动车用充电装置
CN113910936A (zh) 一种车载充电机及其控制方法
CN113910932A (zh) 一种车载电源总成及其控制方法
CN114084001B (zh) 一种电动挖掘机充电的控制方法
CN215120163U (zh) 一种房车电源管理系统及房车

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination