CN115940357A - 充电控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种充电控制方法及装置，所述方法包括，获取受电设备在第一阶段时的当前电压以及受电设备的预设端口电压，根据受电设备在第一阶段时的当前电压以及预设端口电压，确定第一占空系数；根据第一占空系数，控制受电设备的当前端口电压与预设端口电压匹配。如此，本申请实施例通过第一占空系数控制受电设备的端口电压满足预设端口电压，然后进行升压充电，这样在升压充电时便不需要直接控制升压充电电流，避免了供电设备电流输出能力与MCU控制的升压充电电流存在不同步问题。

Description

充电控制方法及装置

技术领域

本申请涉及电机控制领域，尤其涉及一种充电控制方法及装置。

背景技术

目前新能源电动车越来越普及，市占率越来越高，充电焦虑是随之而来的一个行业问题。对于充电焦虑，其中一种解决思路是不断提升充电功率，以缩短充电时间，降低车主焦虑；提升充电功率的两个方向是提升充电电流和提升充电电压；由于充电端口的标准化，导致充电电流不能无限提升，因此800V之类的高压平台发展趋势凸显，以提升充电电压来提升充电功率，缩短充电时间。但由于市场前期发展时乘用车主要为450V以下，相应的直流供电设备也是以500V以下为主，发展至今也有不容忽视的实际分布比例，给800V高压平台的车辆充电带来了电压不适配的问题。对于该电压不适配的问题，相关技术采用电机控制器(Motor Control Unit，MCU)进行升压恒流控制，以实现通过低压供电设备对高压平台的车辆进行充电。

然而该方案的缺陷在于现有的直流供电设备一般为多模块按需接入工作，存在供电设备电流输出能力与MCU控制的升压充电电流存在不同步问题，容易导致供电设备过流保护，从而无法正常充电。

发明内容

本发明主要提供一种充电控制方法及装置，能够克服相关技术中因供电设备过流保护而无法正常充电的问题。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供了一种充电控制方法，包括：

获取受电设备在第一阶段时的当前电压以及所述受电设备的预设端口电压；

根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压以及所述预设端口电压，确定第一占空系数；

根据所述第一占空系数，控制所述受电设备的当前端口电压与所述预设端口电压匹配。

在一些实施例中，所述根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压以及所述预设端口电压，确定第一占空系数，包括：

获取电路拓扑的类型；所述电路拓扑用于对所述受电设备进行升压充电；

根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压、所述预设端口电压以及所述电路拓扑的类型，确定所述第一占空系数。

在一些实施例中，所述根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压、所述预设端口电压以及所述电路拓扑的类型，确定第一占空系数，包括：

在所述电路拓扑的类型为共负极电路拓扑的情况下，根据所述预设端口电压与所述受电设备在第一阶段时的当前电压的比值，确定所述第一占空系数。

在一些实施例中，所述根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压、所述预设端口电压以及所述电路拓扑的类型，确定第一占空系数，包括：

在所述电路拓扑的类型为共正极电路拓扑的情况下，根据电压差与所述受电设备在第一阶段时的当前电压的比值，确定所述第一占空系数；所述电压差为所述受电设备在第一阶段时的当前电压与所述预设端口电压的差值。

在一些实施例中，所述根据所述第一占空系数，控制所述受电设备的当前端口电压与所述预设端口电压匹配，包括：

根据所述第一占空系数，调整所述受电设备的当前端口电压，得到第一端口电压；

在所述第一端口电压与所述预设端口电压不匹配的情况下，调整所述第一占空系数；

根据调整后的第一占空系数，控制所述第一端口电压与所述预设端口电压匹配。

在一些实施例中，所述根据所述第一占空系数，调整所述受电设备的当前端口电压，包括：

根据所述第一占空系数，控制电机绕组的功率开关的导通关断比例；所述导通关断比例与所述第一占空系数对应；所述功率开关包括双边功率开关或单边功率开关；

根据所述导通关断比例，调整所述受电设备的当前端口电压。

在一些实施例中，所述根据所述第一占空系数，控制电机绕组的功率开关的导通关断比例，包括：

根据所述第一占空系数，控制所述功率开关中的上桥臂和/或下桥臂的导通关断比例。

在一些实施例中，所述根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压以及所述预设端口电压，确定第一占空系数之前，所述方法还包括：

获取所述受电设备在第二阶段时的当前电压；

根据所述受电设备在第二阶段时的当前电压和所述预设端口电压，确定第二占空系数；

根据所述第二占空系数，调整所述受电设备的端口电压，得到所述当前端口电压。

所述获取所述受电设备的预设端口电压，包括：

获取供电设备的最大输出电压；

根据所述最大输出电压确定所述受电设备的预设端口电压。

本申请实施例提供一种充电控制装置，所述装置包括：

获取单元，用于获取受电设备在第一阶段时的当前电压以及所述受电设备的预设端口电压；

确定单元，用于根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压以及所述预设端口电压，确定第一占空系数；

控制单元，用于根据所述第一占空系数，控制所述受电设备的当前端口电压与所述预设端口电压匹配。

本申请实施例提供一种充电控制设备，包括：

存储器，用于存储可执行指令；

处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现本申请实施例提供的充电控制方法。

本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质上存储有可执行指令，该可执行指令被处理器执行时实现申请实施例提供的充电控制方法。

本申请实施例具有以下有益效果：

本申请实施例获取受电设备在第一阶段时的当前电压以及受电设备的预设端口电压，然后根据受电设备在第一阶段时的当前电压以及预设端口电压，确定第一占空系数；根据第一占空系数，控制受电设备的当前端口电压与预设端口电压匹配。如此，本申请实施例通过第一占空系数控制受电设备的端口电压满足预设端口电压，然后进行升压充电，这样受电设备在升压充电时便不需要控制升压充电的电流，避免了供电设备电流输出能力与MCU控制的升压充电电流存在不同步问题。

附图说明

图1为相关技术中受电设备升压充电时的电流控制不同步的示意图；

图2a为本申请实施例提供的充电控制方法的一个可选的流程示意图；

图2b为本申请实施例中受电设备升压充电时的电流控制不同步问题规避示意图；

图3a为本申请实施例提供的充电控制方法的一个可选的流程示意图；

图3b为本申请实施例中的一种共用电机及电机控制器进行升压充电的电路拓扑示意图；

图3c为本申请实施例中的另一种共用电机及电机控制器进行升压充电的电路拓扑示意图；

图3d为相关技术的恒流控制模式中MCU对占空系数的调整示意图；

图3e为本申请实施例中MCU对占空系数的调整示意图；

图4a为本申请实施例提供的充电控制方法的一个可选的流程示意图；

图4b为本申请实施例中双边功率开关的开关控制时序图；

图4c为本申请实施例中的一种单边功率开关的开关控制时序图；

图4d为本申请实施例中的另一种单边功率开关的开关控制时序图；

图5为本申请实施例提供的充电控制方法的一个可选的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的充电控制方法的一个可选的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的充电控制装置的组成结构示意图；

图8为本申请实施例提供的充电控制设备的组成结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本申请的技术方案进一步详细阐述。

为了使本技术领域的人员更好地理解本公开实施例方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。

本申请的说明书实施例和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、和“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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。方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在相关技术中，为了解决高压受电设备无法直接在低压供电设备上充电的问题，一般采用MCU恒流控制升压充电。图1为相关技术中受电设备升压充电时的电流控制不同步的示意图。如图1所示，低压供电设备包括模块1、模块2、模块3、模块4以及模块5，在实际充电过程中，低压供电设备按需从模块1逐步接入到模块5。

图1中的①为起始点，此时充电回路并未闭合，充电端口电压为0，电流为0；②为充电回路已闭合，充电端口电压为升压充电模块模拟的电压，此电压低于电池包电压和供电设备最大可输出电压，此时的电流为0；③为目标电流点，因为相关技术是MCU恒流控制升压充电，所以该目标电流是由MCU控制的，所以MCU在恒流模式下控制电流从0开始上升至目标电流点，同时低压供电设备的各模块并未全部投切接入所需充电回路，因MCU控制的升压充电电流上升而逐步投切并联接入，当低压供电设备某时刻已投切并联的各模块总共可输出电流低于MCU控制的升压充电电流时(如③’点)，容易触发供电设备的模块过流保护，从而使得供电设备中的各模块停止功率输出，电流电压点回到①。即当MCU控制的升压充电电流达到③’点时，低压供电设备可能会只将模块1、模块2以及模块3投切接入，此时MCU控制的升压充电电流就大于模块1、模块2以及模块3可以输出的最大电流，便引发了供电设备过流保护，从而无法正常充电；当供电设备输出重启后，充电端口电压恢复，电流电压点回到②；MCU重新尝试控制充电电流从0上升至③；若再出现前述电流和供电设备各已并联模块可输出最大电流时，会再重复③’→①→②→③’的保护重启过程，当这个重启过程过多时，会导致充电功率远低于期望功率，甚至充电中止，严重影响用户体验。同时反复启停的过程也对车辆及供电设备产生冲击，容易出现零件损坏。

并且，在进行MCU恒流控制升压充电之前，需要握手校验，而在握手校验阶段，需要额外的降压模式进行配合，完成电压校验，然后再切换模式至升压模式，控制复杂。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种充电控制方法，该控制方法可以应用于新能源车辆中的MCU中，由MCU执行本申请实施例中的充电控制方法。

图2a为本申请实施例的充电控制方法的流程图，如图2a所示，该流程可以包括：

在S201中，获取受电设备在第一阶段时的当前电压以及所述受电设备的预设端口电压。

这里，受电设备是指待充电的新能源车辆，在一些实施例中，受电设备可以是待充电的新能源车辆内的电池包，该电池包的电压要高于供电设备(如充电桩)的最大输出电压。受电设备在第一阶段时的当前电压可以是在当前时刻受电设备在第一阶段时的的电压值。在一些实施例中，第一阶段可以指受电设备准备开始充电的过程中，在该阶段中，受电设备的当前端口电压已经与预设端口电压接近，需要根据受电设备在第一阶段时的当前电压，确定调整当前端口电压的第一占空系数。在其他实施例中，第一阶段可以指受电设备准备开始电压校核的过程中。

在一些实施例中，获取受电设备在第一阶段时的当前电压可以包括：向受电设备中的电池包发送电压采集指令；所述电压采集指令用于指示所述电池包采集当前电压；接收电池包发送的受电设备在第一阶段时的当前电压。这样，受电设备的电池包在接受到MCU发送的电压采集指令时，可以响应于该电压采集指令，控制电池包内的采集模块，采集受电设备在第一阶段时的当前电压，然后将采集到的受电设备在第一阶段时的当前电压发送至MCU，如此MCU可以获取到受电设备在第一阶段时的当前电压。

在其他实施例中，MCU也可以直接获取电池包的受电设备在第一阶段时的当前电压，即电池包会实时的采集自身的电压，然后将采集到的电压存储到存储模块中，其中存储的电压中携带有采集时间。在MCU需要获取电池包的受电设备在第一阶段时的当前电压时，MCU可以从存储模块获取离当前时间最近的采集时间对应的电压，将该电压作为受电设备在第一阶段时的当前电压。

在一些实施例中，受电设备的预设端口电压是指新能源车辆中的升压充电模块的期望输入电压，该期望输入电压略低于供电设备的最大输出电压，是供电设备的实际输出电压。在一些实施例中，供电设备可以是低压供电设备。通过期望输入电压对新能源车辆充电可以提高充电效率。

在一些实施例中，获取受电设备的预设端口电压，包括：获取供电设备的最大输出电压，根据所述最大输出电压确定所述受电设备的预设端口电压。在一些实施例中，获取供电设备的最大输出电压，可以包括：向供电设备发送获取电压请求；接受所述供电设备发送的最大输出电压。

在MCU获取到供电设备的最大输出电压之后，可以根据最大输出电压确定受电设备的预设端口电压。在实际过程中，供电设备的实际输出电压往往不会达到自身的最大输出电压，所以需要根据最大输出电压确定受电设备的预设端口电压。例如，当供电设备的最大输出电压是500V，此时可以根据最大输出电压将预设端口电压确定为490V。

在S202中，根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压以及所述预设端口电压，确定第一占空系数。

这里，第一占空系数可以是占空比，用于表示电机绕组的功率开关被导通的时间占整个电路工作周期的百分比。这样，MCU可以基于第一占空系数控制电机绕组的功率开关的导通关断比例进行升压充电。

在一些实施例中，确定第一占空系数的方式可以是，根据预设端口电压与受电设备在第一阶段时的当前电压的比值，确定第一占空系数。在另一些实施例中，确定第一占空系数的方式还可以是，根据受电设备在第一阶段时的当前电压、预设端口电压，与占空系数的映射关系，确定第一占空系数。其中，MCU中预先存储有不同的受电设备在第一阶段时的当前电压、预设端口电压，与不同占空系数的映射关系，MCU在获得受电设备在第一阶段时的当前电压、预设端口电压之后，可以根据该映射关系，确定与受电设备在第一阶段时的当前电压、预设端口电压对应的第一占空系数。

在S203中，根据所述第一占空系数，控制所述受电设备的当前端口电压与所述预设端口电压匹配。

在确定第一占空系数之后，MCU可以根据确定出的第一占空系数来控制用于升压充电的当前端口电压，使得受电设备的当前端口电压与预设端口电压匹配。

在一些实施例中，MCU可以根据第一占空系数，控制电机绕组的功率开关的导通关断比例，通过功率开关的导通关断比例可以使得受电设备的当前端口电压与预设端口电压匹配。即在该实施例中，通过一次调整，便可以使得受电设备的当前端口电压与预设端口电压匹配。

在其他实施例中，MCU根据第一占空系数调整受电设备的当前端口电压，调整后的当前端口电压与预设端口电压并不匹配，所以需要再次调整端口电压，再次调整端口电压的方式可以是，先调整第一占空系数，根据调整后的第一占空系数再次调整端口电压，从而使得受电设备的当前端口电压与预设端口电压匹配。即在该实施例中，需要通过多次调整，才能使得当前端口电压与预设端口电压匹配。

这样，本申请实施例可以通过MCU控制升压充电电压(即当前端口电压)，基于供电平衡，升压充电电流可以通过供电设备来控制。如此，在升压充电过程中，由受电设备控制升压充电电压，供电设备控制升压充电电流，便可以避免因为MCU控制升压充电电流，而导致供电设备的电流输出能力与MCU控制的升压充电电流存在不同步问题。

下面，以附图2a为例，进一步地阐述本申请实施例可以规避供电设备电流输出能力与MCU控制的升压充电电流存在不同步的问题。

图2b为本申请实施例中受电设备升压充电时的电流控制不同步问题规避示意图。如图2b所示，低压供电设备包括模块1、模块2、模块3、模块4以及模块5，在实际充电过程中，低压供电设备按需从模块1逐步接入到模块5。

图2b中的①为起始点，此时充电回路并未闭合，充电端口电压为0，电流为0；②为充电回路已闭合，充电端口电压为通过第一占空系数将当前端口电压调整后的电压，此电压低于受电设备在第一阶段时的当前电压和供电设备的最大输出电压，电流为0；③为目标电流点，因为受电设备的MCU控制的是充电端口电压，所以MCU并不直接控制此电流，由受电设备向供电设备请求该目标电流，供电设备从0开始增大输出功率以达到目标电流点，在增大过程中供电设备的各模块开始按实际情况及需求逐步并联接入，当某一时刻并联接入的各模块总共可输出最大电流低于目标电流点③时，因为控制目标电流的是供电设备，所以供电设备并不会提供大于自身能力的电流，实际电流由供电设备输出功率决定，因此此时工作的电流电压点为③”；当供电设备的模块④并联接入后，供电设备可控制输出电压增大，以达到受电设备所期望的工作点③；当供电设备的模块④一直无法并联接入时，供电设备也可一致工作于③”下正常充电，从根本上避免了电流控制不同步导致的反复启停问题，保证了用户体验，避免了反复启停的过程对受电设备及供电设备的冲击影响。

这样，本申请实施例先获取受电设备在第一阶段时的当前电压以及受电设备的预设端口电压，然后根据受电设备在第一阶段时的当前电压以及预设端口电压，确定第一占空系数；根据第一占空系数，控制受电设备的当前端口电压与预设端口电压匹配。如此，本申请实施例通过第一占空系数控制受电设备的端口电压满足预设端口电压，然后进行升压充电，这样在升压充电时便不需要直接控制升压充电电流，避免了供电设备电流输出能力与MCU控制的升压充电电流存在不同步问题。

在一些实施例中，参见图3a，图3a是本申请实施例提供的充电控制方法的一个可选的流程示意图，基于图2a，图2a中的S202可以更新为S301至S302，将结合图3a示出的步骤进行说明。

在S301中，获取电路拓扑的类型；所述电路拓扑用于根据所述当前端口电压进行升压充电。

这里，电路拓扑的类型可以包括：共负极电路拓扑以及共正极电路拓扑。

在S302中，根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压、所述预设端口电压以及所述电路拓扑的类型，确定第一占空系数。

在一些实施例中，预设端口电压是根据供电设备的最大输出电压而确定的电压，该预设端口电压与供电设备的实际输出电压相同。因为在实际情况中，供电设备的实际输出电压往往不会达到自身的最大输出电压，所以本申请实施例中的预设端口电压要稍低于供电设备的最大输出电压，预设端口电压与最大输出电压的具体差值可以根据实际情况设定，本申请实施例不做具体限定。

如此，本申请实施例根据受电设备在第一阶段时的当前电压、预设端口电压以及电路拓扑的类型，确定第一占空系数。这样，可以根据不同的电路拓扑的类型确定不同的第一占空系数的确定方式，提高了确定第一占空系数的准确性。

在其他实施例中，MCU中存储有受电设备在第一阶段时的当前电压、预设端口电压，与第一占空系数的映射关系，MCU在获得受电设备在第一阶段时的当前电压和预设端口电压之后，可以根据映射关系，确定对应的第一占空系数。

在一些实施例中，S302可以通过以下方式实现：

在S3021中，在所述电路拓扑的类型为共负极电路拓扑的情况下，根据所述预设端口电压与所述受电设备在第一阶段时的当前电压的比值，确定所述第一占空系数。

在一些实施例中，第一占空系数可以通过公式(1)实现：

其中，Duty为第一占空系数，Uchg为预设端口电压，Ubat为受电设备在第一阶段时的当前电压。

在一些实施例中，公式(1)可以应用于共负极连接的电路拓扑。

图3b为本申请实施例中的一种共用电机及电机控制器进行升压充电的电路拓扑示意图；图3c为本申请实施例中的另一种共用电机及电机控制器进行升压充电的电路拓扑示意图。

如图3b所示，电池包的第一端分别与MCU的第一端以及升压充电电容C3的第一端连接，升压充电电容C3的第一端与供电设备的第一端连接；电池包的第二端与MCU的第二端连接，MCU的第二端通过开关S4连接升压充电电容C3的第二端以及供电设备的第二端；电机的三个控制相与MCU连接；电机的三个控制相中的任意一控制相通过开关S3与升压充电电容C3的第二端连接。

在受电设备需要进行升压充电的情况下，开关S4断开，开关S3闭合，供电设备的实际输出电压(即预设端口电压)低于受电设备中的电池包的受电设备在第一阶段时的当前电压，电机的任意一控制相与升压充电电容C3接通，另外两相可以通过第一占空系数进行开关控制，利用电机感量进行升压，实现直流快充桩对电池包的升压充电。

如图3c所示，电池包的第一端分别与MCU的第一端以及升压充电电容C3的第一端连接，升压充电电容C3的第一端与供电设备的第一端连接；电池包的第二端与MCU的第二端连接，MCU的第二端通过开关S4连接升压充电电容C3的第二端以及供电设备的第二端；电机的三个控制相与MCU连接；电机的中性点通过开关S3与升压充电电容C3的第二端连接。

在受电设备需要进行升压充电的情况下，开关S4断开，开关S3闭合，供电设备的实际输出电压(即预设端口电压)低于受电设备中的电池包的受电设备在第一阶段时的当前电压，电机的中性点与升压充电电容C3接通，三相通过第一占空系数进行开关控制，利用电机感量进行升压，实现直流快充桩对电池包的升压充电。

当图3b和图3c中的电池包的正极为与开关S4连接的一端时，图3a和图3b为共负极连接的电路拓扑，此时的图3b和图3c便可以采用公式(1)确定第一占空系数。

在S3022中，在所述电路拓扑的类型为共正极电路拓扑的情况下，根据电压差与所述受电设备在第一阶段时的当前电压的比值，确定所述第一占空系数；所述电压差为所述受电设备在第一阶段时的当前电压与所述预设端口电压的差值。

在一些实施例中，第一占空系数可以通过公式(2)实现：

其中，Duty为第一占空系数，Uchg为预设端口电压，Ubat为受电设备在第一阶段时的当前电压。

在一些实施例中，公式(2)可以应用于共正极连接的电路拓扑。

如图3b和图3c所示，当图3a和图3b中的电池包的负极为与开关S4连接的一端时，图3b和图3c为共正极连接的电路拓扑，此时的图3b和图3c便可以采用公式(2)确定第一占空系数。

图3d为相关技术的恒流控制模式中MCU对占空系数的调整示意图；图3e本申请实施例中MCU对占空系数的调整示意图。

如图3d所示，相关技术为了避免响应速度太慢导致电流波动剧烈，恒流控制时占空比每个周期都会实时调整，常见周期为100us左右。

本申请实施例通过受电设备在第一阶段时的当前电压以及预设端口电压按照公式(1)或公式(2)，确定第一占空系数。在之后的步骤中便可以根据第一占空系数控制受电设备的当前端口电压与预设端口电压匹配。这样，基于公式(1)或公式(2)实现了受电设备在第一阶段时的当前电压对当前端口电压的按比例缩小，由于受电设备在第一阶段时的当前电压可等效为一个带低内阻的电压源，因此按公式(1)或公式(2)推算当前端口电压也可等效为一个带低内阻的电压源，电压低于电池包电压，同时也通过第一占空系数控制当前端口电压低于供电设备的最大输出电压。在此情况下，忽略内阻压降影响，受电设备的当前端口电压由受电设备在第一阶段时的当前电压及第一占空系数决定，与充电电流不相关，无论供电设备提供的充电功率如何变化，当前端口电压都不会时刻变化，无需每个周期都进行第一占空系数调整，降低了当前端口电压采集的速率及延时对控制稳定性的影响。如图3e所示，本申请是实施例中的第一占空系数不会时刻变化。

如此，本申请实施例根据受电设备在第一阶段时的当前电压、预设端口电压以及电路拓扑的类型，确定第一占空系数。这样，不仅可以根据不同的电路拓扑的类型确定不同的第一占空系数的确定方式，提高了确定第一占空系数的准确性；而且本申请实施例中的第一占空系数的确定方式，可以降低当前端口电压采集的速率及延时对控制稳定性的影响。

在一些实施例中，参见图4a，图4a是本申请实施例提供的充电控制方法的一个可选的流程示意图，基于图2a，图2a中的S203可以更新为S401至S403，将结合图4a示出的步骤进行说明。

在S401中，根据所述第一占空系数，调整所述受电设备的当前端口电压，得到第一端口电压。

在一些实施例中，MCU在得到第一占空系数之后，可以根据第一占空系数，调整受电设备的当前端口电压，得到第一端口电压。

在一些实施例中，S401可以通过以下方式实现：

在S4011中，根据所述第一占空系数，控制电机绕组的功率开关的导通关断比例。

这里，电机绕组的功率开关的导通关断比例是与第一占空系数对应的，即MCU可以通过第一占空系数控制电机绕组的功率开关的与第一占空系数对应的导通关断比例。

在一些实施例中，根据所述第一占空系数，控制电机绕组的功率开关的导通关断比例可以包括：根据所述第一占空系数，控制所述功率开关中的上桥臂和/或下桥臂的导通关断比例。

在受电设备中用于对所述受电设备进行升压充电的电路拓扑为图3a所示的电路拓扑的情况下，电机绕组的功率开关位于不与开关S3连接的两个控制相上。

在受电设备中用于对所述受电设备进行升压充电的电路拓扑为图3b所示的电路拓扑的情况下，电机绕组的功率开关位于电机绕组的三个控制相上。

在一些实施例中，功率开关可以是双边功率开关，也可以是单边功率开关。在功率开关是双边功率开关的情况下，根据所述第一占空系数，控制电机绕组的功率开关的导通关断比例包括：根据所述第一占空系数，控制电机绕组的双边功率开关中上下桥臂交替导通的导通关断比例；在功率开关是单边功率开关的情况下，根据所述第一占空系数，控制电机绕组的功率开关的导通关断比例包括：根据所述第一占空系数，控制电机绕组的单边功率开关中上桥臂或者下桥臂的导通关断比例。

图4b为本申请实施例中双边功率开关的开关控制时序图。

如图4b所示，SW_H表示对应控制相的上半桥臂控制逻辑，0表示控制断开，1表示控制闭合；SW_L表示对应控制相的下半桥臂控制逻辑，0表示控制断开，1表示控制闭合；可以看到在此时序图中，对应控制相的上下桥臂处于交替导通状态，从而调整受电设备的当前端口电压。

图4c为本申请实施例中的一种单边功率开关的开关控制时序图。如图4c所示，SW_H表示对应控制相的上半桥臂控制逻辑，0表示控制断开，1表示控制闭合；SW_L表示对应控制相的下半桥臂控制逻辑，0表示控制断开，1表示控制闭合；可以看到在此时序图中，对应控制相的上桥臂处于PWM控制状态，下桥臂处于持续断开状态。

图4d为本申请实施例中另一种单边功率开关的开关控制时序图。如图4d所示，其中SW_H表示对应控制相的上半桥臂控制逻辑，0表示控制断开，1表示控制闭合；SW_L表示对应控制相的下半桥臂控制逻辑，0表示控制断开，1表示控制闭合；可以看到在此时序图中，对应控制相的下桥臂处于脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)控制状态，上桥臂处于持续断开状态。

在一些实施例中，为了避免在受电设备充电的过程中产生震荡，MCU确定第一占空系数之后，不能将电机绕组的功率开关的导通关断比例从0直接变为与第一占空系数对应的导通关断比例，需要进行缓启动，即逐步将电机绕组的功率开关的导通关断比例从0变为与第一占空系数对应的导通关断比例。

在S4012中，根据所述导通关断比例，调整所述受电设备的当前端口电压。

这里，电机绕组的功率开关的导通关断比例可以将输入的直流电压变为交流方波，进而实现了对受电设备的当前端口电压的调整。

在S402中，在所述第一端口电压与所述预设端口电压不匹配的情况下，调整所述第一占空系数。

这里，本申请实施例通过公式(1)或公式(2)确定第一占空系数，然后基于第一占空系数调整受电设备的当前端口电压，得到受电设备在第一阶段时的当前电压，因为公式(1)或公式(2)没有考虑内阻压降影响，所以得到的受电设备在第一阶段时的当前电压会与预设端口电压可能会有少量的误差，所以需要在第一端口电压与预设端口电压不匹配的情况下，调整第一占空系数。

在一些实施例中，在第一端口电压大于预设端口电压的情况下，可以向着减小第一端口电压的方向调整第一占空系数；在第一端口电压小于预设端口电压的情况下，可以向着增大第一端口电压的方向调整第一占空系数。

在一些实施例中，在第一端口电压与预设端口电压匹配的情况下，可以回到S201，继续根据受电设备的当前电压以及预设端口电压确定占空系数，根据占空系数调整端口电压。

在S403中，根据调整后的第一占空系数，控制所述第一端口电压与所述预设端口电压匹配。

在一些实施例中，根据调整后的第一占空系数，控制第一端口电压与预设端口电压匹配之后，可以回到S201，继续根据受电设备的当前电压以及预设端口电压确定占空系数，根据占空系数调整端口电压。

这样，本申请实施例可以先基于受电设备的当前端口电压以及受电设备在第一阶段时的当前电压，确定第一占空系数，然后基于第一占空系数调整当前端口电压，这里相当于对当前端口电压的“粗调”。在第一端口电压与预设端口电压不匹配的情况下，调整第一占空系数，根据调整后的第一占空系数，控制第一端口电压与预设端口电压匹配，这里相当于对当前端口电压的“精调”。如此，通过对当前端口电压的两次调整，使得当前端口电压与预设端口电压匹配，提高了电压调整的准确性以及效率。

在一些实施例中，参见图5，图5是本申请实施例提供的充电控制方法的一个可选的流程示意图，基于图2a，在图2a中的S202之前，本申请实施例提供的充电控制方法还包括S501至S503，将结合图5示出的步骤进行说明。

在S501中，获取所述受电设备在第二阶段时的当前电压。

这里，受电设备在第二阶段时的当前电压的获取时间要早于受电设备在第一阶段时的当前电压的获取时间，受电设备在第二阶段时的当前电压的获取方式可以与受电设备在第一阶段时的当前电压的获取方式相同，也可以与受电设备在第一阶段时的当前电压的获取方式不同。

在一些实施例中，第二阶段是指开始对受电设备的端口电压进行升压的阶段，在该阶段中，受电设备的端口电压与预设端口电压的差距较大，需要根据受电设备在第二阶段时的当前电压，确定用于调整端口电压的第二占空系数。

在S502中，根据所述受电设备在第二阶段时的当前电压和所述预设端口电压，确定第二占空系数。

这里，确定第二占空系数时，可以采用公式(1)，即在电路拓扑的类型为共负极电路拓扑的情况下，根据预设端口电压与受电设备在第二阶段时的当前电压的比值，确定第二占空系数；也可以采用公式(2)，即在电路拓扑的类型为共正极电路拓扑的情况下，根据电压差与受电设备在第二阶段时的当前电压的比值，确定第二占空系数；所述电压差为受电设备在第二阶段时的当前电压与预设端口电压的差值。

在S503中，根据所述第二占空系数，调整所述受电设备的端口电压，得到所述当前端口电压。

这里，根据第二占空系数，调整受电设备的端口电压，可以包括：根据第二占空系数，控制电机绕组的功率开关的导通关断比例；根据导通关断比例，调整受电设备的端口电压。

这样，本申请实施例在根据第一占空系数调整当前端口电压之前，根据受电设备在第二阶段时的当前电压和预设端口电压确定的第二占空系数，调整受电设备的端口电压，得到当前端口电压，可以进一步地实现对占空系数的缓启动，从而避免了受电设备充电的过程中产生震荡。

在一些实施例中，本申请实施例提供的充电控制方法还可以应用至受电设备充电过程中的握手校验阶段。

在受电设备与供电设备物理连接的情况下，受电设备向供电设备发送充电机握手报文；

供电设备在接收到充电机握手报文之后，向受电设备发送BMS握手报文。

供电设备开启绝缘检测，检测输出预设电压时，供电设备的绝缘是否正常。

在绝缘检测之后，供电设备开启电压校核，此时供电设备可以采用上述充电控制方法控制受电设备的端口电压，然后根据受电设备的端口电压进行电压校核。

在完成电压校核之后进行升压充电时，本申请实施例不需要切换模式，可以继续采用上述充电控制方法控制受电设备的端口电压，然后根据受电设备的端口电压进行升压充电。

这样，本申请实施例中的受电设备进行充电时，不需要在充电过程中进行降压模式和升压模式的切换，简化了控制复杂度。

下面说明本申请实施例提供的充电控制方法在实际场景中的应用。参见图6，图6是本申请实施例提供的充电控制方法的一个可选的流程示意图，将结合图6示出的步骤进行说明。

在S601中，获取充电桩最大可输出电压Umax(相当于上述实施例中的供电设备的最大输出电压)。

在S602中，根据Umax设定充电端口电压期望值Uex(相当于上述实施例中的预设端口电压)。

这里，Uex小于等于Umax，是充电桩的实际输出电压。

在S603中，获取电池包第一当前总电压Ubat’(相当于上述实施例中的受电设备在第二阶段时的当前电压)。

在S604中，根据Uex以及Ubat’计算占空比D1(相当于上述实施例中的第二占空系数)。

在一些实施例中，可以根据电路电路拓扑的类型，基于上述公式(1)或公式(2)计算占空比D1。

在S605中，缓启动，MCU控制相应相开关管上下桥臂处于交替导通状态，占空比逐步逼近D1。

这里，缓启动是指对占空比D1的缓启动，即从0逐渐上升到D1。

在S606中，升压充电回路实现变压，充电端口电压为Uchg’(相当于上述实施例中的受电设备的当前端口电压)。

在充电端口电压变压之后，进入包括S607至S615的循环体中。

在S607中，判断是否收到退出变压模式指令，在收到变压模式指令的情况下，执行S608；在没有收到变压模式指令的情况下，执行S609。

在一些实施例中，变压模式是指通过公式(1)或公式(2)计算占空比，从而实现充电端口变压的过程。

在S608中，退出变压模式。

在S609中，获取电池包第二当前总电压Ubat(相当于上述实施例中的受电设备在第一阶段时的当前电压)。

在S610中，依据Ubat及Uex，计算MCU控制占空比D2(相当于上述实施例中的第一占空系数)。

在S611中，采集充电端口实际电压Uchg(相当于上述实施例中的第一端口电压)。

在S612中，判断Uchg是否大于Uex，在Uchg大于等于Uex的情况下，执行S614，在Uchg不大于等于Uex的情况下，执行S613。

在S613中，占空比D2向增大Uchg方向微调。

在S614中，占空比D2向减小Uchg方向微调。

在S615中，MCU控制开关管上下桥臂处于交替导通状态，占空比为调整后的D2。

这里，占空比D2向增大Uchg方向微调或者占空比D2向减小Uchg方向微调之后，得到调整后的D2，MCU可以控制开关管上下桥臂处于交替导通状态，该交替导通状态与调整后的D2对应。

在一些实施例中，在执行完S615之后，返回到S607，继续执行S607至S615。

如此，本申请实施例通过占空比控制车辆的端口电压满足充电端口电压期望值，然后进行升压充电，这样在升压充电时便不需要直接控制升压充电电流，避免了供电设备电流输出能力与MCU控制的升压充电电流存在不同步问题。并且本申请实施例对当前端口电压需要进行两次调整，这样可以使得当前端口电压与预设端口电压匹配，提高了电压调整的准确性以及效率。

本申请实施例提供一种充电控制装置，图7为本申请实施例提供的一种充电控制装置700的组成结构示意图，如图7所示，所述装置包括：获取单元701、确定单元702以及控制单元703，其中：

获取单元701，用于获取受电设备在第一阶段时的当前电压以及所述受电设备的预设端口电压；

确定单元702，用于根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压以及所述预设端口电压，确定第一占空系数；

控制单元703，用于根据所述第一占空系数，控制所述受电设备的当前端口电压与所述预设端口电压匹配。

在一些实施例中，所述确定单元702，还用于获取电路拓扑的类型；所述电路拓扑用于对所述受电设备进行升压充电；根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压、所述预设端口电压以及所述电路拓扑的类型，确定第一占空系数。

在一些实施例中，所述确定单元702，还用于在所述电路拓扑的类型为共负极电路拓扑的情况下，根据所述预设端口电压与所述受电设备在第一阶段时的当前电压的比值，确定所述第一占空系数。

在一些实施例中，所述确定单元702，还用于在所述电路拓扑的类型为共正极电路拓扑的情况下，根据电压差与所述受电设备在第一阶段时的当前电压的比值，确定所述第一占空系数；所述电压差为所述受电设备在第一阶段时的当前电压与所述预设端口电压的差值。

在一些实施例中，所述控制单元703，还用于根据所述第一占空系数，调整所述受电设备的当前端口电压，得到第一端口电压；在所述第一端口电压与所述预设端口电压不匹配的情况下，调整所述第一占空系数；根据调整后的第一占空系数，控制所述第一端口电压与所述预设端口电压匹配。

在一些实施例中，所述控制单元703，还用于根据所述第一占空系数，控制电机绕组的功率开关的导通关断比例；所述导通关断比例与所述第一占空系数对应；所述功率开关包括双边功率开关或单边功率开关；根据所述导通关断比例，调整所述受电设备的当前端口电压。

在一些实施例中，所述获取单元701，用于获取所述受电设备在第二阶段时的当前电压；所述确定单元702，还用于根据所述受电设备在第二阶段时的当前电压和所述预设端口电压，确定第二占空系数；所述控制单元703，还用于根据所述第二占空系数，调整所述受电设备的端口电压，得到所述当前端口电压。

在一些实施例中，所述获取单元701，还用于获取供电设备的最大输出电压；根据所述最大输出电压确定所述受电设备的预设端口电压。

本申请实施例提供一种充电控制设备，图8为本申请实施例提供的充电控制设备800的组成结构示意图，如图8所示，所述设备包括：处理器801、通信接口802和存储器803，其中：

处理器801通常控制计算机设备800的总体操作，总体操作可以是实现本申请实施例提供的充电控制方法，例如，如图2至图6示出的方法。

通信接口802可以使计算机设备通过网络与其他终端或服务器通信。

存储器803配置为存储由处理器801可执行的指令和应用，还可以缓存待处理器801以及计算机设备800中各模块待处理或已经处理的数据(例如，图像数据、音频数据、语音通信数据和视频通信数据)，可以通过闪存(FLASH)或随机访问存储器(Random AccessMemory，RAM)实现。处理器801、通信接口802和存储器803之间可以通过总线804进行数据传输。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在可读存储介质中。计算机设备的处理器从可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行本申请实施例上述的充电控制方法。

本申请实施例提供一种存储有可执行指令的可读存储介质，其中存储有可执行指令，当可执行指令被处理器执行时，将引起处理器执行本申请实施例提供的充电控制方法，例如，如图2至图6示出的方法。

在一些可能的实现方式中，可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备。

在一些可能的实现方式中，可执行指令可以采用程序、软件、软件模块、脚本或代码的形式，按任意形式的编程语言(包括编译或解释语言，或者声明性或过程性语言)来编写，并且其可按任意形式部署，包括被部署为独立的程序或者被部署为模块、组件、子例程或者适合在计算环境中使用的其它单元。

作为示例，可执行指令可以但不一定对应于文件系统中的文件，可以可被存储在保存其它程序或数据的文件的一部分，例如，存储在超文本标记语言(HTML，Hyper TextMarkup Language)文档中的一个或多个脚本中，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或者，存储在多个协同文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。

作为示例，可执行指令可被部署为在一个计算设备上执行，或者在位于一个地点的多个计算设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算设备上执行。

以上所述，仅为本申请的实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电控制方法，其特征在于，包括：

获取受电设备在第一阶段时的当前电压以及所述受电设备的预设端口电压；

根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压以及所述预设端口电压，确定第一占空系数；

根据所述第一占空系数，控制当前端口电压与所述预设端口电压匹配。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压以及所述预设端口电压，确定第一占空系数，包括：

获取电路拓扑的类型；所述电路拓扑用于对所述受电设备进行升压充电；

根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压、所述预设端口电压以及所述电路拓扑的类型，确定所述第一占空系数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压、所述预设端口电压以及所述电路拓扑的类型，确定第一占空系数，包括：

在所述电路拓扑的类型为共负极电路拓扑的情况下，根据所述预设端口电压与所述受电设备在第一阶段时的当前电压的比值，确定所述第一占空系数。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压、所述预设端口电压以及所述电路拓扑的类型，确定第一占空系数，包括：

在所述电路拓扑的类型为共正极电路拓扑的情况下，根据电压差与所述受电设备在第一阶段时的当前电压的比值，确定所述第一占空系数；所述电压差为所述受电设备在第一阶段时的当前电压与所述预设端口电压的差值。

5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一占空系数，控制所述受电设备的当前端口电压与所述预设端口电压匹配，包括：

根据所述第一占空系数，调整所述受电设备的当前端口电压，得到第一端口电压；

在所述第一端口电压与所述预设端口电压不匹配的情况下，调整所述第一占空系数；

根据调整后的第一占空系数，控制所述第一端口电压与所述预设端口电压匹配。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一占空系数，调整所述受电设备的当前端口电压，包括：

根据所述第一占空系数，控制电机绕组的功率开关的导通关断比例；所述导通关断比例与所述第一占空系数对应；所述功率开关包括双边功率开关或单边功率开关；

根据所述导通关断比例，调整所述受电设备的当前端口电压。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一占空系数，控制电机绕组的功率开关的导通关断比例，包括：

根据所述第一占空系数，控制所述功率开关中的上桥臂和/或下桥臂的导通关断比例。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述受电设备在第二阶段时的当前电压；

根据所述受电设备在第二阶段时的当前电压和所述预设端口电压，确定第二占空系数；

根据所述第二占空系数，调整所述受电设备的端口电压，得到所述当前端口电压。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述受电设备的预设端口电压，包括：

获取供电设备的最大输出电压；

根据所述最大输出电压确定所述受电设备的预设端口电压。

10.一种充电控制装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于获取受电设备在第一阶段时的当前电压以及所述受电设备的预设端口电压；

确定单元，用于根据所述受电设备在第一阶段时的当前电压以及所述预设端口电压，确定第一占空系数；

控制单元，用于根据所述第一占空系数，控制所述受电设备的当前端口电压与所述预设端口电压匹配。

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