CN115152118B - 功率转换设备的预充电的方法和功率转换设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种功率转换设备的预充电的方法和功率转换设备。所述功率转换设备用于在充电桩和动力电池之间进行功率转换，所述方法包括：所述功率转换设备接收所述动力电池的电池管理系统发送的第一报文，所述第一报文用于指示所述电池管理系统充电准备就绪；所述功率转换设备向所述充电桩转发所述第一报文，并进行预充电，所述预充电包括：对所述功率转换设备中的电容器进行充电。本申请实施例的技术方案，能够保证充电过程的正常进行。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种功率转换设备的预充电的方法和功率转换设备。
背景技术
电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。而对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。在电池技术中，如何保证充电过程的正常进行是一个待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种功率转换设备的预充电的方法和功率转换设备，能够保证充电过程的正常进行。
第一方面，提供了一种功率转换设备的预充电的方法，所述功率转换设备用于在充电桩和动力电池之间进行功率转换，所述方法包括：所述功率转换设备接收所述动力电池的电池管理系统发送的第一报文，所述第一报文用于指示所述电池管理系统充电准备就绪；所述功率转换设备向所述充电桩转发所述第一报文，并进行预充电，所述预充电包括：对所述功率转换设备中的电容器进行充电。
在本申请实施例中，功率转换设备在收到BMS的充电准备就绪报文后对功率转换设备中的电容器进行充电，这样，在后续对动力电池的充电过程中，该电容器不会再引发脉冲大电流，从而能够保证充电过程的正常进行和充电安全。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：所述功率转换设备接收所述充电桩发送的第二报文，所述第二报文用于指示所述充电桩充电准备就绪；若所述预充电未完成，所述功率转换设备向所述充电桩发送暂停输出报文，所述暂停输出报文用于指示所述充电桩暂停输出充电功率。
在本申请实施例中，在功率转换设备的预充电还未完成的情况下，功率转换设备通过向充电桩发送暂停输出报文使得充电桩暂停输出，以避免充电桩输出高压导致功率转换设备中的电容器产生脉冲大电流，从而保证充电过程的正常进行和充电安全。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：若所述预充电完成，所述功率转换设备向所述充电桩发送允许输出报文，所述允许输出报文用于指示所述充电桩输出充电功率。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：所述功率转换设备接收所述充电桩发送的第二报文，所述第二报文用于指示所述充电桩充电准备就绪；若所述预充电未完成，所述功率转换设备向所述充电桩发送充电需求报文，所述充电需求报文携带需求电流值，所述需求电流值为需求电流的最小值。
在本申请实施例中，在功率转换设备的预充电还未完成的情况下，功率转换设备通过向充电桩发送需求电流的最小值，使得充电桩按该需求电流的最小值输出电流，以避免充电桩输出大电流导致功率转换设备中的电容器产生脉冲大电流，从而保证充电过程的正常进行和充电安全。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：若所述预充电完成，所述功率转换设备向所述充电桩发送充电需求报文，所述充电需求报文携带需求电流值，所述需求电流值为当前需求电流的实际值。
在一种可能的实现方式中，所述功率转换设备进行所述预充电，包括：所述功率转换设备确定所述功率转换设备为正常状态时，进行所述预充电。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：所述功率转换设备在所述预充电的过程中，检测所述功率转换设备的状态，若所述功率转换设备的状态为预充异常状态，所述所述功率转换设备进行异常处理。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：在确定所述预充电完成后，所述功率转换设备结束所述预充电。
第二方面，提供了一种功率转换设备，所述功率转换设备用于在充电桩和动力电池之间进行功率转换，所述功率转换设备包括：接收模块，用于接收所述动力电池的电池管理系统发送的第一报文，所述第一报文用于指示所述电池管理系统充电准备就绪；发送模块，用于向所述充电桩转发所述第一报文；处理模块，用于进行预充电，所述预充电包括：对所述功率转换设备中的电容器进行充电。
在一种可能的实现方式中，所述接收模块还用于接收所述充电桩发送的第二报文，所述第二报文用于指示所述充电桩充电准备就绪；所述发送模块还用于，若所述预充电未完成，向所述充电桩发送暂停输出报文，所述暂停输出报文用于指示所述充电桩暂停输出充电功率。
在一种可能的实现方式中，所述发送模块还用于，若所述预充电完成，向所述充电桩发送允许输出报文，所述允许输出报文用于指示所述充电桩输出充电功率。
在一种可能的实现方式中，所述接收模块还用于，接收所述充电桩发送的第二报文，所述第二报文用于指示所述充电桩充电准备就绪；所述发送模块还用于，若所述预充电未完成，向所述充电桩发送充电需求报文，所述充电需求报文携带需求电流值，所述需求电流值为需求电流的最小值。
在一种可能的实现方式中，所述发送模块还用于，若所述预充电完成，向所述充电桩发送充电需求报文，所述充电需求报文携带需求电流值，所述需求电流值为当前需求电流的实际值。
在一种可能的实现方式中，所述处理模块用于，确定所述功率转换设备为正常状态时，进行所述预充电。
在一种可能的实现方式中，所述处理模块用于，在所述预充电的过程中，检测所述功率转换设备的状态，若所述功率转换设备的状态为预充异常状态，进行异常处理。
在一种可能的实现方式中，所述处理模块用于，在确定所述预充电完成后，结束所述预充电。
第三方面，提供了一种功率转换设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于读取所述指令并基于所述指令执行上述第一方面和第一方面的任意可能的实现方式中的方法。
第四方面，提供了一种可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行上述第一方面和第一方面的任意可能的实现方式中的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例公开的功率转换设备的应用架构的示意图；
图2是本申请一实施例公开的功率转换设备的预充电的方法的示意性流程图；
图3是本申请一实施例公开的预充电的方法的交互流程图；
图4是本申请另一实施例公开的预充电的方法的交互流程图；
图5是本申请另一实施例公开的功率转换设备的预充电的方法的示意性流程图；
图6是本申请另一实施例公开的预充电的方法的交互流程图；
图7是本申请另一实施例公开的功率转换设备的预充电的方法的示意性流程图；
图8是本申请一实施例公开的功率转换设备的示意性框图；
图9是本申请另一实施例公开的功率转换设备的示意性框图；
图10是本申请另一实施例公开的功率转换设备的示意性框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“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或主次关系。
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。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
动力电池为给用电装置提供动力来源的电池。可选地，动力电池可以为动力蓄电池。从电池的种类而言，该动力电池可以是锂离子电池、锂金属电池、铅酸电池、镍隔电池、镍氢电池、锂硫电池、锂空气电池或者钠离子电池等，在本申请实施例中不做具体限定。从电池规模而言，本申请实施例中的动力电池可以是电芯/电池单体，也可以是电池模组或电池包，在本申请实施例中不做具体限定。可选地，所述用电装置可以为车辆、船舶或航天器等，本申请实施例对此并不限定。动力电池的电池管理系统(Battery Management System，BMS)为保护动力电池使用安全的控制系统，实施充放电管理，高压控制，保护电池，采集电池数据，评估电池状态等功能。
充电桩，也称为充电机，为给动力电池充电的装置。充电桩可以按照BMS的充电需求输出充电功率，以给动力电池充电。例如，充电桩可以按照BMS发送的需求电压和需求电流输出电压和电流。
然而，在一些特殊场景下，充电桩可输出的电压和电流的范围无法与动力电池匹配。例如，在低温场景下，充电桩可输出的最小电压或电流也可能会导致充电过程中发生析锂，而无法给动力电池正常充电。另外，在某些情况下，充电桩与动力电池之间也可能需要进行功率形式的转换，例如：电压变化，电流变化，功率状态变化，电流、电压、功率时序变化等。
针对上述情况，本发明实施例提供了一种功率转换设备，该功率转换设备可以在充电桩和动力电池之间进行功率转换。当存在充电桩与动力电池之间有需要进行功率转换时，功率转换设备将充电桩输出的功率类型转换为动力电池需要的功率类型。例如，该功率转换设备可以把充电桩输出的直流功率转换为脉冲功率，或者，变化电压值，变化电流值，或变化电压和电流的时序等。
功率转换设备的高压回路中存在大容量的电容器，功率转换设备在启动瞬间，充电高压回路中的高压会对功率转换设备中的大容量的电容器进行充电，产生脉冲大电流。脉冲大电流可能会损坏功率转换设备或动力电池中的器件，例如高压接触器。
鉴于此，本申请提供了一种功率转换设备的预充电的方法，通过对功率转换设备中的电容器进行预充电，可以避免功率转换设备中的电容器导致的脉冲大电流损坏充电回路上的器件，保证充电过程的正常进行和充电安全。
应理解，“预充电”也可以称为“预充”，本申请实施例对此并不限定。
图1是本申请实施例的功率转换设备的应用架构的示意图。如图1所示，功率转换设备110设置于充电桩120和动力电池的BMS之间，即功率转换设备110分别与充电桩120和BMS 130相连，充电桩120不直接与BMS 130相连。
在不设置功率转换设备110的情况下，在给动力电池充电时，充电桩120直接与BMS130相连，然后开始充电流程，以对动力电池进行充电。如上所述，在一些情况下，充电桩120可能无法直接给动力电池正常充电。因此，在本申请实施例中，增加功率转换设备110，在充电桩120和动力电池之间进行功率转换。
可选地，功率转换设备110可以包括控制单元111和功率单元112。控制单元111负责检测充电桩120的和BMS 130在充电过程中的状态；控制单元111分别通过通信线140连接充电桩120和BMS 130，以分别与充电桩120和BMS 130进行信息交互。另外，控制单元111还通过通信线140与功率单元112连接，以与功率单元112进行信息交互，并控制功率单元112进行功率转换。例如，通信线140可以为控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)通信线。
功率单元112负责根据控制单元111的指令，将充电桩120输出的功率类型转换为动力电池需要的功率类型。功率单元112与控制单元111通过通信线140连接，进行信息交互。控制单元111与功率单元112之间可以配置通信协议，例如，定义通信的语法、语义和时序等，以保证控制单元111与功率单元112之间正常交互。
控制单元111上可以配置控制策略。例如，控制单元111通过解析充电桩120和BMS130的充电报文，确定当前充电流程的状态，以控制功率单元112进行相应的操作。例如，在满足预充条件的时候，控制功率单元112进行预充操作。同时控制单元111与功率单元112进行通信，获取功率单元112的状态，以执行对应的操作。例如，功率单元112上报故障时，控制单元111及时发送停止预充的命令。
功率单元112通过高压线150分别与充电桩120和BMS 130连接，以将充电桩120通过高压线150输出的充电功率进行转换后输出至BMS以给动力电池充电。
功率转换设备110中存在大容量的电容器，例如，第一电容器161和第二电容器162。如前所述，功率转换设备110中的电容器可能会导致脉冲大电流，而损坏充电回路上的器件。本申请实施例针对该功率转换设备110，提供了一种预充电的方案，以解决上述问题。
图2示出了本申请一个实施例的功率转换设备的预充电的方法200的示意性流程图。所述功率转换设备用于在充电桩和动力电池之间进行功率转换。例如，所述功率转换设备可以为图1中的功率转换设备110。
210，功率转换设备接收动力电池的电池管理系统发送的第一报文，所述第一报文用于指示所述电池管理系统充电准备就绪。
充电流程启动后，充电桩和BMS先进行充电准备，在这期间，功率转换设备在充电桩和BMS之间转发报文，不改变报文内容。在BMS准备就绪后，BMS发送指示BMS充电准备就绪的第一报文。由于充电桩和BMS之间设置了功率转换设备，该第一报文先到达功率转换设备。
220，所述功率转换设备向充电桩转发所述第一报文，并进行预充电，所述预充电包括：对所述功率转换设备中的电容器进行充电。
功率转换设备收到第一报文后，不改变报文内容，将第一报文转发给充电桩。同时，功率转换设备进行预充电。此时BMS已经准备就绪，因此功率转换设备可以利用动力电池的电压对功率转换设备中的电容器进行充电。由于功率转换设备已同时将BMS的充电准备就绪报文发给了充电桩，充电桩也可以同时进行预充电，即，利用动力电池的电压对充电桩中的电容器进行充电。在这种情况下，功率转换设备和充电桩同时进行预充电。
在本申请实施例中，功率转换设备在收到BMS的充电准备就绪报文后对功率转换设备中的电容器进行充电，这样，在后续对动力电池的充电过程中，该电容器不会再引发脉冲大电流，从而能够保证充电过程的正常进行和充电安全。
图3示出了本申请一个实施例的预充电的方法的交互流程图。图3中的功率转换设备、充电桩和BMS可以分别为图1中的功率转换设备110、充电桩120和BMS 130。
301，BMS发送第一报文。
BMS准备就绪后，向充电桩发送充电准备就绪的第一报文，让充电桩确认BMS已经准备充电。BMS的第一报文先发送到功率转换设备。
302，功率转换设备将第一报文转发给充电桩。
303，功率转换设备开始预充电。
功率转换设备在将第一报文转发给充电桩的同时，开始预充电。
304，充电桩发送第二报文。
充电桩在收到第一报文后，进行充电准备，例如，进行预充电，以及判断输出电压是否在正常范围等。在准备就绪后，充电桩发送指示所述充电桩充电准备就绪的第二报文，让BMS确认充电桩已经准备输出。充电桩的第二报文先发送到功率转换设备。
由于功率转换设备的预充电过程可能会持续较长时间，功率转换设备在接收到充电桩发送的第二报文时，功率转换设备的预充电过程可能没有完成。可选地，在这种情况下，功率转换设备可以进行如下处理。
305，功率转换设备向充电桩发送暂停输出报文。
若预充电未完成，功率转换设备向充电桩发送暂停输出报文，所述暂停输出报文用于指示所述充电桩暂停输出充电功率。
充电桩发送第二报文表示充电桩已经准备输出。在功率转换设备的预充电还未完成的情况下，若此时充电桩输出高压，则可能仍会导致功率转换设备中的电容器产生脉冲大电流，影响充电过程的正常进行。因此，功率转换设备可通过向充电桩发送暂停输出报文使得充电桩暂停输出。
可选地，功率转换设备可通过如下方式向充电桩发送暂停输出报文。
306，功率转换设备向BMS转发第二报文。
307，BMS发送电池充电需求报文。
BMS在收到充电桩的第二报文后，确认充电桩已经准备输出，因此，向充电桩发送电池充电需求报文。该电池充电需求报文中包括动力电池的充电需求，例如，需求电压、需求电流等。
308，功率转换设备向充电桩转发电池充电需求报文。
在305中，功率转换设备向充电桩发送暂停输出报文。可选地，该暂停输出报文可以采用动力电池状态信息报文，将其中的充电允许字段设置为“禁止”，从而禁止充电桩输出充电功率。
可选地，在预充电完成后，功率转换设备可以进行如下处理。
309，功率转换设备向充电桩发送允许输出报文。
若预充电完成，功率转换设备向充电桩发送允许输出报文，所述允许输出报文用于指示所述充电桩输出充电功率。
在预充电完成后，可以正常进行充电，此时可以允许充电桩正常输出。可选地，该允许输出报文可以采用动力电池状态信息报文，将其中的充电允许字段设置为“允许”，从而允许充电桩输出充电功率。
在本申请实施例中，在功率转换设备的预充电还未完成的情况下，功率转换设备通过向充电桩发送暂停输出报文使得充电桩暂停输出，以避免充电桩输出高压导致功率转换设备中的电容器产生脉冲大电流，从而保证充电过程的正常进行和充电安全。
图4示出了本申请另一个实施例的预充电的方法的交互流程图。图4中的功率转换设备、充电桩和BMS可以分别为图1中的功率转换设备110、充电桩120和BMS 130。图4中的步骤401-404与图3中的步骤301-304相同，可以参考图3的相关描述，为了简洁，在此不再赘述。
405，功率转换设备向充电桩发送充电需求报文。
若预充电未完成，功率转换设备向充电桩发送充电需求报文，所述充电需求报文携带需求电流值，所述需求电流值为需求电流的最小值。
充电桩发送第二报文表示充电桩已经准备输出。在功率转换设备的预充电还未完成的情况下，若此时充电桩输出大电流，则可能仍会导致功率转换设备中的电容器产生脉冲大电流，影响充电过程的正常进行。因此，功率转换设备可通过向充电桩发送需求电流的最小值，使得充电桩按该需求电流的最小值输出电流。在这种情况下，充电桩输出的电流非常小，因而不会导致功率转换设备中的电容器产生脉冲大电流。
可选地，功率转换设备可通过如下方式向充电桩发送充电需求报文。
406，功率转换设备向BMS转发第二报文。
407，BMS发送电池充电需求报文。
BMS在收到充电桩的第二报文后，确认充电桩已经准备输出，因此，向充电桩发送电池充电需求报文。该电池充电需求报文中包括动力电池的充电需求，例如，需求电压、需求电流等。
408，功率转换设备将BMS发送的电池充电需求报文中的需求电流修改为需求电流的最小值，得到新的充电需求报文。
例如，该需求电流的最小值可以为零，但本申请实施例对此并不限定。
在405中，功率转换设备向充电桩发送该充电需求报文。该充电需求报文中的需求电流值为需求电流的最小值，从而使得充电桩按该需求电流的最小值输出电流。
可选地，在预充电完成后，功率转换设备可以进行如下处理。
409，功率转换设备向充电桩发送充电需求报文。
若预充电完成，功率转换设备向充电桩发送充电需求报文，所述充电需求报文携带需求电流值，所述需求电流值为当前需求电流的实际值。
在预充电完成后，可以正常进行充电，因此，发送给充电桩的充电需求报文中的需求电流值为当前需求电流的实际值。也就是说，在这种情况下，功率转换设备可以把BMS发送的电池充电需求报文不做修改直接转发给充电桩。
在本申请实施例中，在功率转换设备的预充电还未完成的情况下，功率转换设备通过向充电桩发送需求电流的最小值，使得充电桩按该需求电流的最小值输出电流，以避免充电桩输出大电流导致功率转换设备中的电容器产生脉冲大电流，从而保证充电过程的正常进行和充电安全。
在前述实施例中，功率转换设备和充电桩同时进行预充电。可选地，功率转换设备和充电桩还可以先后进行预充电，下面对该方案进行描述。
图5示出了本申请另一个实施例的功率转换设备的预充电的方法500的示意性流程图。所述功率转换设备用于在充电桩和动力电池之间进行功率转换。例如，所述功率转换设备可以为图1中的功率转换设备110。
510，功率转换设备接收动力电池的电池管理系统发送的第一报文，所述第一报文用于指示所述电池管理系统充电准备就绪。
充电流程启动后，充电桩和BMS先进行充电准备，在这期间，功率转换设备在充电桩和BMS之间转发报文，不改变报文内容。在BMS准备就绪后，BMS发送指示BMS充电准备就绪的第一报文。由于充电桩和BMS之间设置了功率转换设备，该第一报文先到达功率转换设备。
520，所述功率转换设备进行预充电，所述预充电包括：对所述功率转换设备中的电容器进行充电。
功率转换设备收到第一报文后，开始预充电。此时BMS已经准备就绪，因此功率转换设备可以利用动力电池的电压对功率转换设备中的电容器进行充电。
530，所述功率转换设备在所述预充电完成后，向所述充电桩转发所述第一报文。
在预充电完成后，可以正常进行充电，此时可以将BMS充电准备就绪报文发送给充电桩，以使充电桩进行充电准备。
充电桩收到BMS的充电准备就绪报文后，也会进行预充电，即，利用动力电池的电压对充电桩中的电容器进行充电。功率转换设备的预充电过程可能会持续较长时间，也就是说，若功率转换设备和充电桩同时开始预充电，充电桩可能会在功率转换设备的预充电还未完成时完成充电准备。若此时充电桩输出高压，则可能仍会导致功率转换设备中的电容器产生脉冲大电流，影响充电过程的正常进行。
在申请实施例中，功率转换设备在预充电完成后，再向充电桩转发BMS的充电准备就绪报文，这样可以避免充电桩在功率转换设备的预充电还未完成时输出高压，从而能够保证充电过程的正常进行和充电安全。
在本实施例中，功率转换设备先进行预充电，在功率转换设备的预充电完成后，充电桩再进行预充电。即，功率转换设备和充电桩先后进行预充电。
图6示出了本申请另一个实施例的预充电的方法的交互流程图。图6中的功率转换设备、充电桩和BMS可以分别为图1中的功率转换设备110、充电桩120和BMS 130。
601，BMS发送第一报文。
BMS准备就绪后，向充电桩发送充电准备就绪的第一报文，让充电桩确认BMS已经准备充电。BMS的第一报文先发送到功率转换设备。
602，功率转换设备开始预充电。
功率转换设备收到第一报文后，开始预充电。
603，功率转换设备在预充电完成后，向充电桩转发所述第一报文。
604，充电桩发送第二报文。
充电桩在收到第一报文后，进行充电准备，例如，进行预充电，以及判断输出电压是否在正常范围等。在准备就绪后，充电桩发送指示所述充电桩充电准备就绪的第二报文，让BMS确认充电桩已经准备输出。充电桩的第二报文先发送到功率转换设备。
605，功率转换设备向BMS转发所述第二报文。
由于功率转换设备已完成预充电，即可以正常进行充电，功率转换设备接收到充电桩发送的第二报文后，将所述第二报文转发给BMS。这样，BMS与充电桩可以继续进行后续的充电流程。
在本申请实施例中，功率转换设备和充电桩先后进行预充电，这样可以使得充电桩在功率转换设备的预充电完成后再输出高压，从而能够保证充电过程的正常进行和充电安全。
以上分别描述了功率转换设备和充电桩同时进行预充电，以及，功率转换设备和充电桩先后进行预充电的流程。下面对功率转换设备在预充电过程中的具体操作进行描述。
除了上述的功率转换设备与充电桩和BMS的交互外，功率转换设备在预充电时还可检测功率转换设备的状态。
可选地，在本申请一个实施例中，所述功率转换设备确定所述功率转换设备为正常状态时，进行所述预充电。
可选地，在本申请一个实施例中，所述功率转换设备在所述预充电的过程中，检测所述功率转换设备的状态，若所述功率转换设备的状态为预充异常状态，所述所述功率转换设备进行异常处理。例如，所述预充异常状态可以包括：预充故障，预充超时，未进入预充等。
可选地，在本申请一个实施例中，在确定所述预充电完成后，所述功率转换设备结束所述预充电。若预充电正常进行，在确定预充电完成后，功率转换设备结束预充电。
下面以功率转换设备包括控制单元和功率单元为例，对功率转换设备的预充电过程进行描述。例如，所述功率转换设备可以为图1中的功率转换设备110，包括控制单元111和功率单元112。
图7示出了本申请一个实施例的功率转换设备的预充电的方法的示意性流程图。所述功率转换设备用于在充电桩和动力电池之间进行功率转换，所述功率转换设备包括：控制单元和功率单元。
710，控制单元在功率单元为正常状态时，向所述功率单元发送预充指令。
720，所述功率单元根据所述预充指令，开始预充电，所述预充电包括：对所述功率单元中的电容器进行充电。
具体而言，功率转换设备的预充电由控制单元控制功率单元进行。控制单元在确认功率单元为正常状态时，向功率单元发送预充指令，以启动预充电。功率单元等待预充指令，当收到预充指令时，开始预充电。
可选地，如图7所示，控制单元可通过如下方式确定功率单元的状态。
701，在向所述功率单元发送所述预充指令之前，所述控制单元向所述功率单元发送无效预充指令。
该无效预充指令用于触发功率单元检测功率单元的状态。
702，响应于所述无效预充指令，所述功率单元向所述控制单元发送第一状态报文，所述第一状态报文中携带所述功率单元的状态。
功率单元收到无效预充指令后，开始工作，检测功率单元当前的状态，并通过第一状态报文将功率单元的状态发送给控制单元。
例如，第一状态报文中功率单元的状态可以表示为：0初始化；1正常状态；2故障状态；3无效状态。0初始化状态，表示正在初始化需等待；1正常状态，表示功率单元可以预充；2故障状态，表示出现故障；3无效状态，表示不能预充电。
703，所述控制单元根据所述第一状态报文，确定所述功率单元的状态。
例如，当第一状态报文中的功率单元的状态为1正常状态时，表示可以预充，控制单元在710中向功率单元发送预充指令。当功率单元的状态为0初始化状态时，控制单元将等待，直到功率单元的状态为1正常状态。当功率单元的状态为2故障状态时，控制单元将进入对应的故障处理模式，停止预充电。当功率单元的状态为3无效状态时，不能进行预充电，控制单元也将进入对应的故障处理模式，停止预充电。
可选地，如图7所示，在开始预充电后，功率单元和控制单元还可以进行如下操作。
731，所述功率单元检测所述功率单元的状态，向所述控制单元发送第二状态报文，所述第二状态报文中携带所述功率单元的状态。
在预充过程中，功率单元持续检测自身状态，并通过第二状态报文发送给控制单元。例如，第二状态报文中功率单元的状态可以包括：0未进入预充；1预充中；2预充超时；3预充故障；4预充成功。0未进入预充，表示未能进入预充状态；1预充中，表示正常进入预充状态；2预充超时，表示收到预充指令预定时间(例如5秒)内没有完成预充；3预充故障，表示预充出现故障；4预充成功，表示收到预充指令预定时间(例如5秒)内完成预充。
732，在所述功率单元为预充异常状态时，所述控制单元进行异常处理。
预充异常状态可以包括未进入预充，预充超时，预充故障等，在这种情况下，控制单元进行异常处理。
733，在所述预充电完成后，所述功率单元向所述控制单元发送预充完成报文。
预充完成报文可以为上述第二状态报文中的一种，即，第二状态报文指示预充成功的情况。
734，所述控制单元根据所述预充完成报文向所述功率单元发送结束预充指令。至此，预充电过程结束。
在本申请实施例中，控制单元根据功率单元的状态控制功率单元进行预充电，实现了对功率转换设备中的电容器进行充电，这样，在后续对动力电池的充电过程中，该电容器不会再引发脉冲大电流，从而能够保证充电过程的正常进行和充电安全。
可选地，在功率转换设备包括控制单元和功率单元的情况下，控制单元负责与充电桩和BMS的交互。即，控制单元还可以进行如下操作。
可选地，在本申请一个实施例中，在所述控制单元向所述功率单元发送所述预充指令之前，所述控制单元接收所述动力电池的电池管理系统发送的第一报文，所述第一报文用于指示所述电池管理系统充电准备就绪。
可选地，在本申请一个实施例中，所述控制单元在所述预充电完成后，向所述充电桩转发所述第一报文；所述控制单元接收所述充电桩发送的第二报文，所述第二报文用于指示所述充电桩充电准备就绪；所述控制单元向所述电池管理系统转发所述第二报文。
可选地，在本申请一个实施例中，所述控制单元向所述充电桩转发所述第一报文；所述控制单元接收所述充电桩发送的第二报文，所述第二报文用于指示所述充电桩充电准备就绪；若所述预充电未完成，所述控制单元向所述充电桩发送暂停输出报文，所述暂停输出报文用于指示所述充电桩暂停输出充电功率。
可选地，在本申请一个实施例中，所述控制单元向所述充电桩转发所述第一报文；所述控制单元接收所述充电桩发送的第二报文，所述第二报文用于指示所述充电桩充电准备就绪；若所述预充电未完成，所述控制单元向所述充电桩发送充电需求报文，所述充电需求报文携带需求电流值，所述需求电流值为需求电流的最小值。
以上描述了本申请实施例的功率转换设备的预充电的方法，下面描述本申请实施例的功率转换设备。应理解，下述各实施例中的相关描述可以参考前述各实施例，为了简洁，不再赘述。
图8示出了本申请一个实施例的功率转换设备800的示意性框图。如图8所示，所述功率转换设备800包括：接收模块810，发送模块820和处理模块830。
在本申请一个实施例中，接收模块810，用于接收所述动力电池的电池管理系统发送的第一报文，所述第一报文用于指示所述电池管理系统充电准备就绪；发送模块820，用于向所述充电桩转发所述第一报文；处理模块830，用于进行预充电，所述预充电包括：对所述功率转换设备中的电容器进行充电。
可选地，所述接收模块810还用于接收所述充电桩发送的第二报文，所述第二报文用于指示所述充电桩充电准备就绪；所述发送模块820还用于，若所述预充电未完成，向所述充电桩发送暂停输出报文，所述暂停输出报文用于指示所述充电桩暂停输出充电功率。
可选地，所述发送模块820还用于，若所述预充电完成，向所述充电桩发送允许输出报文，所述允许输出报文用于指示所述充电桩输出充电功率。
可选地，所述接收模块810还用于，接收所述充电桩发送的第二报文，所述第二报文用于指示所述充电桩充电准备就绪；所述发送模块820还用于，若所述预充电未完成，向所述充电桩发送充电需求报文，所述充电需求报文携带需求电流值，所述需求电流值为需求电流的最小值。
可选地，所述发送模块820还用于，若所述预充电完成，向所述充电桩发送充电需求报文，所述充电需求报文携带需求电流值，所述需求电流值为当前需求电流的实际值。
可选地，所述处理模块830用于，确定所述功率转换设备为正常状态时，进行所述预充电。
可选地，所述处理模块830用于，在所述预充电的过程中，检测所述功率转换设备的状态，若所述功率转换设备的状态为预充异常状态，进行异常处理。
可选地，所述处理模块830用于，在确定所述预充电完成后，结束所述预充电。
在本申请另一个实施例中，接收模块810，用于接收所述动力电池的电池管理系统发送的第一报文，所述第一报文用于指示所述电池管理系统充电准备就绪；处理模块830，用于进行预充电，所述预充电包括：对所述功率转换设备中的电容器进行充电；发送模块820，用于在所述预充电完成后，向所述充电桩转发所述第一报文。
可选地，所述接收模块810还用于接收所述充电桩发送的第二报文，所述第二报文用于指示所述充电桩充电准备就绪；所述发送模块820还用于向所述电池管理系统转发所述第二报文。
可选地，所述处理模块830用于，确定所述功率转换设备为正常状态时，进行所述预充电。
可选地，所述处理模块830用于，在所述预充电的过程中，检测所述功率转换设备的状态，若所述功率转换设备的状态为预充异常状态，进行异常处理。
可选地，所述处理模块830用于，在确定所述预充电完成后，结束所述预充电。
图9示出了本申请另一个实施例的功率转换设备900的示意性框图。如图9所示，所述功率转换设备900包括：控制单元910和功率单元920。
所述控制单元910用于在所述功率单元920为正常状态时，向所述功率单元920发送预充指令；所述功率单元920用于根据所述预充指令，开始预充电，所述预充电包括：对所述功率单元920中的电容器进行充电。
可选地，所述控制单元910还用于，在向所述功率单元920发送所述预充指令之前，向所述功率单元920发送无效预充指令；所述功率单元920还用于，响应于所述无效预充指令，向所述控制单元910发送第一状态报文，所述第一状态报文中携带所述功率单元920的状态；所述控制单元910还用于根据所述第一状态报文，确定所述功率单元920的状态。
可选地，所述功率单元920还用于，在开始所述预充电后，检测所述功率单元920的状态，向所述控制单元910发送第二状态报文，所述第二状态报文中携带所述功率单元920的状态。
可选地，所述控制单元910还用于，在所述功率单元920为预充异常状态时，进行异常处理。
可选地，所述功率单元920还用于，在所述预充电完成后，向所述控制单元910发送预充完成报文；所述控制单元910还用于，根据所述预充完成报文向所述功率单元920发送结束预充指令。
可选地，所述控制单元910还用于，在向所述功率单元920发送所述预充指令之前，接收所述动力电池的电池管理系统发送的第一报文，所述第一报文用于指示所述电池管理系统充电准备就绪。
可选地，所述控制单元910还用于，在所述预充电完成后，向所述充电桩转发所述第一报文；接收所述充电桩发送的第二报文，所述第二报文用于指示所述充电桩充电准备就绪；向所述电池管理系统转发所述第二报文。
可选地，所述控制单元910还用于，向所述充电桩转发所述第一报文；接收所述充电桩发送的第二报文，所述第二报文用于指示所述充电桩充电准备就绪；若所述预充电未完成，向所述充电桩发送暂停输出报文，所述暂停输出报文用于指示所述充电桩暂停输出充电功率。
可选地，所述控制单元910还用于，向所述充电桩转发所述第一报文；接收所述充电桩发送的第二报文，所述第二报文用于指示所述充电桩充电准备就绪；若所述预充电未完成，向所述充电桩发送充电需求报文，所述充电需求报文携带需求电流值，所述需求电流值为需求电流的最小值。
本申请实施例还提供了一种充电桩和BMS，所述充电桩和所述BMS分别用于执行前述本申请各种实施例的方法中的相应操作。具体地，所述充电桩和所述BMS可分别包括用于执行前述本申请各种实施例的方法中的相应操作的模块。
图10示出了本申请另一个实施例的设备1000的示意性框图。该设备1000可以为功率转换设备、充电桩或者BMS。如图10所示，该设备1000包括存储器1010和处理器1020，其中，存储器1010用于存储指令，处理器1020用于读取所述指令并基于所述指令执行前述本申请各种实施例的方法。
本申请实施例还提供了一种可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行前述本申请各种实施例的方法。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种功率转换设备的预充电的方法，其特征在于，所述功率转换设备用于在充电桩和动力电池之间进行功率转换，所述方法包括：
所述功率转换设备接收所述动力电池的电池管理系统发送的第一报文，所述第一报文用于指示所述电池管理系统充电准备就绪；
所述功率转换设备向所述充电桩转发所述第一报文，并进行预充电，所述预充电包括：对所述功率转换设备中的电容器进行充电；
所述功率转换设备接收所述充电桩发送的第二报文，所述第二报文用于指示所述充电桩充电准备就绪；
若所述预充电未完成，所述功率转换设备向所述充电桩发送充电需求报文，所述充电需求报文携带需求电流值，所述需求电流值为需求电流的最小值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述预充电完成，所述功率转换设备向所述充电桩发送充电需求报文，所述充电需求报文携带需求电流值，所述需求电流值为当前需求电流的实际值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述功率转换设备进行所述预充电，包括：
所述功率转换设备确定所述功率转换设备为正常状态时，进行所述预充电。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述功率转换设备在所述预充电的过程中，检测所述功率转换设备的状态，若所述功率转换设备的状态为预充异常状态，所述功率转换设备进行异常处理。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在确定所述预充电完成后，所述功率转换设备结束所述预充电。
6.一种功率转换设备，其特征在于，所述功率转换设备用于在充电桩和动力电池之间进行功率转换，所述功率转换设备包括：
接收模块，用于接收所述动力电池的电池管理系统发送的第一报文，所述第一报文用于指示所述电池管理系统充电准备就绪；
发送模块，用于向所述充电桩转发所述第一报文；
处理模块，用于进行预充电，所述预充电包括：对所述功率转换设备中的电容器进行充电；
所述接收模块还用于，接收所述充电桩发送的第二报文，所述第二报文用于指示所述充电桩充电准备就绪；
所述发送模块还用于，若所述预充电未完成，向所述充电桩发送充电需求报文，所述充电需求报文携带需求电流值，所述需求电流值为需求电流的最小值。
7.根据权利要求6所述的功率转换设备，其特征在于，所述发送模块还用于，若所述预充电完成，向所述充电桩发送充电需求报文，所述充电需求报文携带需求电流值，所述需求电流值为当前需求电流的实际值。
8.根据权利要求6或7所述的功率转换设备，其特征在于，所述处理模块用于，确定所述功率转换设备为正常状态时，进行所述预充电。
9.根据权利要求8所述的功率转换设备，其特征在于，所述处理模块用于，在所述预充电的过程中，检测所述功率转换设备的状态，若所述功率转换设备的状态为预充异常状态，进行异常处理。
10.根据权利要求6或7所述的功率转换设备，其特征在于，所述处理模块用于，在确定所述预充电完成后，结束所述预充电。
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