CN117021984A - 新能源车辆的充电控制方法、装置及充电电路 - Google Patents

新能源车辆的充电控制方法、装置及充电电路 Download PDF

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CN117021984A CN202311072378.8A CN202311072378A CN117021984A CN 117021984 A CN117021984 A CN 117021984A CN 202311072378 A CN202311072378 A CN 202311072378A CN 117021984 A CN117021984 A CN 117021984A
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Abstract

本申请实施例公开了一种新能源车辆的充电控制方法、装置及充电电路，其中，方法包括：在通过充电线路为电池充电的过程中，控制电压转换电路将第一电压的电能转换为第二电压的电能并供给车辆低压功耗，所述第二电压小于所述第一电压；实时检测所述电压转换电路的工作状态；若所述电压转换电路工作异常，控制停止对所述电池充电。上述方案在为车辆动力电池充电的过程中会同步的控制电压转换电路将高压电转换为低压电供给车辆低压设备，只有在电压转换电路正常工作的状态下才会进行充电进程，从而保证各低压设备能够正常工作，也避免了充电过程中低压蓄电池亏电的情况发生。

Description

新能源车辆的充电控制方法、装置及充电电路
技术领域
本申请涉及新能源矿卡，更具体的说，是涉及一种新能源车辆的充电控制方法、装置及充电电路。
背景技术
纯电动矿卡低压平台通常采用24v平台，但为其充电的充电桩提供的低压辅助电源为12V，存在电压不匹配和不稳定的情况，因此充电桩不能作为低压电源给整车供电。而纯电动矿卡整车在充电过程中的低压功耗全都由整车低压蓄电池来提供，由此可能导致车辆在充电过程中低压蓄电池出现亏电的情况，进而导致出现整车充电失败、车辆不能启动或设备损坏等故障。
发明内容
有鉴于此，本申请提供如下技术方案：
一种新能源车辆的充电控制方法，包括：
在通过充电线路为电池充电的过程中，控制电压转换电路将第一电压的电能转换为第二电压的电能并供给车辆低压功耗，所述第二电压小于所述第一电压；
实时检测所述电压转换电路的工作状态；
若所述电压转换电路工作异常，控制停止对所述电池充电。
可选地，在为电池充电之前，还包括：
获得持续有效的充电枪接入信号；
基于所述接入信号控制电压转换电路进行电压转换工作，所述电压转换电路用于将电池中的第一电压的电能转换为第二电压的电能并供给车辆低压功耗，所述第二电压小于所述第一电压；
若所述电压转换电路工作状态正常，控制接通充电线路以对车辆动力电池进行充电。
可选地，所述若所述电压转换电路工作异常，控制停止对所述电池充电，包括：
若所述电压转换电路工作异常，控制切断所述充电线路和所述电压转换电路。
可选地，还包括：
在充电完成后，控制所述电压转换电路停止工作，并控制切断充电线路。
可选地，所述控制切断充电线路，包括：
控制电池管理系统断开充电线路上的继电器。
可选地，所述控制所述电压转换电路停止工作，包括：
控制所述电压转换电路中的DCDC模块停止工作；
控制断开所述电压转换电路中串接的继电器。
本申请还公开了一种新能源车辆的充电控制装置，包括：
电压转换模块，用于在通过充电线路为电池充电的过程中，控制电压转换电路将第一电压的电能转换为第二电压的电能并供给车辆低压功耗，所述第二电压小于所述第一电压；
状态检测模块，用于实时检测所述电压转换电路的工作状态；
充电控制模块，用于在所述电压转换电路工作异常的情况下，控制停止对所述电池充电。
本申请还公开了一种新能源车辆的充电电路，包括：
连接电池正极和车辆插座正极之间的第二继电器K3；
连接电池负极和车辆插座负极之间的第二继电器K2；
串接在电池正极和所述车辆插座负极之间的电压转换电路；
与所述电压转换电路连接，并控制所述电压转换电路工作状态的整车控制器VCU；
与所述整车控制器VCU连接的电池管理系统BMS，所述电池管理系统BMS还分别与所述第二继电器K2和第三继电器K3连接，用于控制所述第二继电器K2和第三继电器K3的开闭。
可选地，所述电压转换电路包括第一继电器K1和DCDC模块，所述第一继电器K1和所述DCDC模块均与所述整车控制器VCU连接，并受控于所述整车控制器。
可选地，所述整车控制器VCU和所述电池管理系统BMS以及所述电压转换电路之间通过控制器局域网总线CAN实现通信。
经由上述的技术方案可知，本申请实施例公开了一种新能源车辆的充电控制方法、装置及充电电路，其中，方法包括：在通过充电线路为电池充电的过程中，控制电压转换电路将第一电压的电能转换为第二电压的电能并供给车辆低压功耗，所述第二电压小于所述第一电压；实时检测所述电压转换电路的工作状态；若所述电压转换电路工作异常，控制停止对所述电池充电。上述方案在为车辆动力电池充电的过程中会同步的控制电压转换电路将高压电转换为低压电供给车辆低压设备，只有在电压转换电路正常工作的状态下才会进行充电进程，从而保证各低压设备能够正常工作，也避免了充电过程中低压蓄电池亏电的情况发生。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的一种新能源车辆的充电控制方法的流程图；
图2为本申请实施例公开的充电预备流程的示意图；
图3为本申请实施例公开的新能源车辆的充电电路的结构示意图；
图4为本申请实施例公开的另一个新能源车辆的充电电路的结构示意图；
图5为本申请实施例公开的新能源车辆的充电时序流程示意图；
图6为本申请实施例公开的一种新能源车辆的充电控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1为本申请实施例公开的一种新能源车辆的充电控制方法的流程图。
参见图1所示，新能源车辆的充电控制方法可以包括：
步骤101：在通过充电线路为电池充电的过程中，控制电压转换电路将第一电压的电能转换为第二电压的电能并供给车辆低压功耗，所述第二电压小于所述第一电压。
其中，通过充电线路为电池充电，指的是通过车辆外部电源为车辆的动力电池充电。
本申请实施例中，在为车辆动力电池进行充电时需要保证电压转换电路在同步稳定的工作，电压转换电路在工作状态下可以将高压电转换为能够供给车辆低压设备的低压电，从而保证车辆各低压设备的正常工作，也间接保障了为电池充电过程的顺利进行。
步骤102：实时检测所述电压转换电路的工作状态。
在为车辆动力电池充电的过程中，会实时的检测电压转换电路的工作状态，确保其能够不间断为低压设备供电或为低压蓄电池充电，持续保障充电流程的顺利进行。
步骤103：若所述电压转换电路工作异常，控制停止对所述电池充电。
在所述电压转换电路工作异常的情况下，表征其将不能够继续将高压电转换为低压电，则低压蓄电池存在亏电的风险，而低压蓄电池亏电可能会造成充电失败或故障损坏相关电器件。因此本申请方案中，在电压转换电路工作异常时会直接控制停止对车辆的电池进行充电。
本实施例所述新能源车辆的充电控制方法在为车辆动力电池充电的过程中会同步的控制电压转换电路将高压电转换为低压电供给车辆低压设备，只有在电压转换电路正常工作的状态下才会进行充电进程，从而保证各低压设备能够正常工作，也避免了充电过程中低压蓄电池亏电的情况发生。
其他实现中，在为车辆动力电池充电前还可以包括充电预备流程，图2为本申请实施例公开的充电预备流程的示意图。结合图2所示，在为电池充电之前，可以包括：
步骤201：获得持续有效的充电枪接入信号。
持续有效的充电枪接入信号能够激活充电电路和电压转换电路中相应控制部件。
步骤202：基于所述接入信号控制电压转换电路进行电压转换工作，所述电压转换电路用于将电池中的第一电压的电能转换为第二电压的电能并供给车辆低压功耗。
其中的第一电压对应车辆动力电池的恒定电压，所述第二电压与车辆低压设备的额定电压相同。所述电压转换电路可以从车辆动力电池中获得高压电，将其转换成为低压电输出。
在充电电路和电压转换电路中相应控制部件被接入信号激活后，可以控制电压转换电路进行电压转换工作，将高压电转换为低压电供给车辆低压设备或直接使用转换得到的低压电为低压蓄电池充电。
步骤203：若所述电压转换电路工作状态正常，控制接通充电线路以对车辆动力电池进行充电。
在所述电压转换电路工作状态正常，也即能够将动力电池输出的高电压转换为低电压的情况下，能够保证车辆的低压蓄电池不会出现亏电的情况，因此可以进行正常的为动力电池充电的流程。
前述实施例中，所述若所述电压转换电路工作异常，控制停止对所述电池充电，可以包括：若所述电压转换电路工作异常，控制切断所述充电线路和所述电压转换电路。
在电压转换电路工作异常的情况下，不能够保证低压蓄电池中的电量能够完全支持充电过程中各低压设备的正常工作，因此可能出现低压蓄电池亏电的风险，需要停止充电流程，也即切断所述充电线路和所述电压转换电路。
此外，若充电过程顺利进行，在充电完成后，也会控制所述电压转换电路停止工作，并控制切断充电线路。其中，所述控制切断充电线路，可以包括：控制电池管理系统断开充电线路上的继电器。所述控制所述电压转换电路停止工作，可以包括：控制所述电压转换电路中的DCDC模块停止工作；控制断开所述电压转换电路中串接的继电器。
本实施例所述新能源车辆的充电控制方法在充电时增加了电压转换电路工作状态的判断，使车辆在充电时关联电压转换电路工作状态，为车辆提供低压电源给整车供电，防止因车辆低压蓄电池亏电造成充电失败或故障损坏相关电器件等风险。
本申请还公开了一种新能源车辆的充电电路，图3为本申请实施例公开的新能源车辆的充电电路的结构示意图。结合图3所示，新能源车辆的充电电路，可以包括：
连接电池正极和车辆插座正极之间的第二继电器K3；
连接电池负极和车辆插座负极之间的第二继电器K2；
串接在电池正极和所述车辆插座负极之间的电压转换电路M；
与所述电压转换电路M连接，并控制所述电压转换电路工作状态的整车控制器VCU；
与所述整车控制器VCU连接的电池管理系统BMS，所述电池管理系统BMS还分别与所述第二继电器K2和第三继电器K3连接，用于控制所述第二继电器K2和第三继电器K3的开闭。
图4为本申请实施例公开的另一个新能源车辆的充电电路的结构示意图。结合图4所示，一个实现中，所述电压转换电路M包括第一继电器K1和DCDC模块，所述第一继电器K1和所述DCDC模块均与所述整车控制器VCU连接，并受控于所述整车控制器。
其中，所述整车控制器VCU和所述电池管理系统BMS以及所述电压转换电路之间可以通过CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网总线)实现通信。
在一个具体的实现中，充电电路可以包括整车控制器VCU、电源转换器DCDC模块、控制DCDC输入高压通断的高压继电器K1(对应前文所述第一继电器)、电池管理系统BMS、受BMS控制的高压主负继电器K2(对应前文所述第二继电器)和充电回路的充电继电器K3(对应前文所述第三继电器)、低压蓄电池和整车通信网络CAN。此充电电路不需要在现有车辆上增加专门功能模块，采用常规电器件、适当的接线方式和针对充电电路设置的专门的充电控制策略来实现。
图5为本申请实施例公开的新能源车辆的充电时序流程示意图。结合图5所示，完整的充电控制过程可以包括：
1、车辆正常插入充电枪后，充电插枪信号A+激活BMS和VCU。
2、VCU被激活后，检测到A+信号持续有效，则VCU通过CAN网络向DCDC模块发送激活指令；向BMS发送主负继电器K2闭合指令，BMS接收到闭合K2指令后，内部进行相关逻辑判断后，闭合继电器K2，并将继电器K2闭合与否的状态通过CAN网络反馈给VCU；其中，主负继电器K2控制充电主回路通断，闭合K2则充电回路中会导通一部分；其中BMS的相关逻辑判断，也即BMS接收到闭合K2指令，先进行内部预检(即判断其它的继电器是否有粘连)，若无粘连，则在闭合k2。
3、VCU接收到K2闭合反馈后，控制K1闭合，随后通过CAN网络向DCDC模块发送开机使能指令。
4、DCDC模块接收到开机使能指令后，开始开机工作并通过CAN网络反馈其工作状态给VCU。
5、VCU接收到DCDC工作状态，将DCDC状态转发给BMS，BMS接收到DCDC的工作状态正常后，开始闭合充电继电器K3，按规定进入正常的充电流程。
6、在充电过程中，VCU实时监测DCDC的工作状态；若发现DCDC工作状态异常，如DCDC停机、DCDC模块反馈报文无效等，立即通过CAN网络控制DCDC停机，随后断开继电器K1；并通知BMS低压电异常，请求停止充电，以防止低压蓄电池亏电造成意外发生。
7、若DCDC在充电过程中工作正常，在接收到BMS发送的充电完成信息后，BMS按规定断开继电器K3；VCU停止使能DCDC，指令控制断开继电器K1，并指令BMS断开继电器K2；随后VCU、BMS、DCDC均进入休眠状态。
本申请方案在车辆充电时如加入DCDC工作状态判断，只有DCDC工作正常时才能进入充电流程；充电过程中启动DCDC给整车低压电器提供用电需求，还可给低压蓄电池补电，则可确保整个充电流程中蓄电池不亏电，避免相应风险。
对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
上述本申请公开的实施例中详细描述了方法，对于本申请的方法可采用多种形式的装置实现，因此本申请还公开了一种装置，下面给出具体的实施例进行详细说明。
图6为本申请实施例公开的一种新能源车辆的充电控制装置的结构示意图。参见图6所示，新能源车辆的充电控制装置60可以包括：
电压转换模块601，用于在通过充电线路为电池充电的过程中，控制电压转换电路将第一电压的电能转换为第二电压的电能并供给车辆低压功耗，所述第二电压小于所述第一电压；
状态检测模块602，用于实时检测所述电压转换电路的工作状态；
充电控制模块603，用于在所述电压转换电路工作异常的情况下，控制停止对所述电池充电。
本实施例所述新能源车辆的充电控制装置在为车辆动力电池充电的过程中会同步的控制电压转换电路将高压电转换为低压电供给车辆低压设备，只有在电压转换电路正常工作的状态下才会进行充电进程，从而保证各低压设备能够正常工作，也避免了充电过程中低压蓄电池亏电的情况发生。
新能源车辆的充电控制装置包含的各个模块的具体实现以及其他可能的实现可参见方法实施例中相应部分的内容介绍，在此不再重复赘述。
上述实施例中的所述的任意一种新能源车辆的充电控制装置包括处理器和存储器，上述实施例中的电压转换模块、状态检测模块、充电控制模块等均作为程序模块存储在存储器中，由处理器执行存储在所述存储器中的上述程序模块来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序模块。内核可以设置一个或多个，通过调整内核参数来实现回访数据的处理。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，可直接加载到计算机的内部存储器，其中含有软件代码，该计算机程序经由计算机载入并执行后能够实现上述新能源车辆的充电控制方法任一实施例所示步骤。
在示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，可直接加载到计算机的内部存储器，其中含有软件代码，该计算机程序经由计算机载入并执行后能够实现上述所述的新能源车辆的充电控制方法任一实施例所示步骤。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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，在其它实施例中实现。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 (10)

1.一种新能源车辆的充电控制方法，其特征在于，包括：
在通过充电线路为电池充电的过程中，控制电压转换电路将第一电压的电能转换为第二电压的电能并供给车辆低压功耗，所述第二电压小于所述第一电压；
实时检测所述电压转换电路的工作状态；
若所述电压转换电路工作异常，控制停止对所述电池充电。
2.根据权利要求1所述的新能源车辆的控制方法，其特征在于，在为电池充电之前，还包括：
获得持续有效的充电枪接入信号；
基于所述接入信号控制电压转换电路进行电压转换工作，所述电压转换电路用于将电池中的第一电压的电能转换为第二电压的电能并供给车辆低压功耗，所述第二电压小于所述第一电压；
若所述电压转换电路工作状态正常，控制接通充电线路以对车辆动力电池进行充电。
3.根据权利要求1所述的新能源车辆的充电控制方法，其特征在于，所述若所述电压转换电路工作异常，控制停止对所述电池充电，包括：
若所述电压转换电路工作异常，控制切断所述充电线路和所述电压转换电路。
4.根据权利要求1所述的新能源车辆的充电控制方法，其特征在于，还包括：
在充电完成后，控制所述电压转换电路停止工作，并控制切断充电线路。
5.根据权利要求4所述的新能源车辆的充电控制方法，其特征在于，所述控制切断充电线路，包括：
控制电池管理系统断开充电线路上的继电器。
6.根据权利要求4所述的新能源车辆的充电控制方法，其特征在于，所述控制所述电压转换电路停止工作，包括：
控制所述电压转换电路中的DCDC模块停止工作；
控制断开所述电压转换电路中串接的继电器。
7.一种新能源车辆的充电控制装置，其特征在于，包括：
电压转换模块，用于在通过充电线路为电池充电的过程中，控制电压转换电路将第一电压的电能转换为第二电压的电能并供给车辆低压功耗，所述第二电压小于所述第一电压；
状态检测模块，用于实时检测所述电压转换电路的工作状态；
充电控制模块，用于在所述电压转换电路工作异常的情况下，控制停止对所述电池充电。
8.一种新能源车辆的充电电路，其特征在于，包括：
连接电池正极和车辆插座正极之间的第二继电器K3；
连接电池负极和车辆插座负极之间的第二继电器K2；
串接在电池正极和所述车辆插座负极之间的电压转换电路；
与所述电压转换电路连接，并控制所述电压转换电路工作状态的整车控制器VCU；
与所述整车控制器VCU连接的电池管理系统BMS，所述电池管理系统BMS还分别与所述第二继电器K2和第三继电器K3连接，用于控制所述第二继电器K2和第三继电器K3的开闭。
9.根据权利要求8所述的新能源车辆的充电电路，其特征在于，所述电压转换电路包括第一继电器K1和DCDC模块，所述第一继电器K1和所述DCDC模块均与所述整车控制器VCU连接，并受控于所述整车控制器。
10.根据权利要求8所述的新能源车辆的充电电路，其特征在于，所述整车控制器VCU和所述电池管理系统BMS以及所述电压转换电路之间通过控制器局域网总线CAN实现通信。
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