CN117621877A - 一种充电机、缓启动方法、电动汽车及充电系统 - Google Patents

一种充电机、缓启动方法、电动汽车及充电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN117621877A
CN117621877A CN202311629854.1A CN202311629854A CN117621877A CN 117621877 A CN117621877 A CN 117621877A CN 202311629854 A CN202311629854 A CN 202311629854A CN 117621877 A CN117621877 A CN 117621877A
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
charger
voltage
electric energy
charging pile
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
CN202311629854.1A
Other languages
English (en)
Inventor
程洋
苏逢
马瑜
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.)
Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Digital Power Technologies 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 Huawei Digital Power Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Priority to CN202311629854.1A priority Critical patent/CN117621877A/zh
Publication of CN117621877A publication Critical patent/CN117621877A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • B60L53/20—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
    • 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
    • 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
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • 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
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B60L2210/12—Buck converters
    • 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/30—AC to DC converters
    • 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
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • 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
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • 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
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

一种充电机、缓启动方法、电动汽车及充电系统，其中，充电机包括控制模块、DC‑DC转换电路和第一电容，在向电动汽车充电时，充电机中的控制模块可以先控制DC‑DC转换电路利用电池系统输出的电池电能对第一电容充电，在确定第一电容的电容电压达到第一阈值电压后，再指示充电桩输出充电电能。该充电机在缓启动过程中不需要设置缓启动电路，有助于简化充电机的电路，实现充电机的小型化设计。

Description

一种充电机、缓启动方法、电动汽车及充电系统
本申请为2021年04月30日递交中国专利局，申请号为202180002848.6，申请名称为“一种充电机、缓启动方法、电动汽车及充电系统”的中国专利申请的分案，原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种充电机、缓启动方法、电动汽车及充电系统。
背景技术
随着新能源技术的发展，电动汽车得到了日益广泛的关注。电动汽车中设置有车载充电器(on board charger，OBC)和动力电池，其中，OBC可以接收充电桩提供的充电电能，并对充电电能的电压进行转换，使得转换后的充电电能的电压可以与动力电池适配。动力电池进而可以接收并存储经OBC转换后的充电电能，在电动汽车行驶过程中，动力电池可以释放该存储的充电电能，从而为电动汽车行驶提供能量来源。
一般来说，OBC中设置有母线电容，母线电容可以对OBC中传输的充电电能进行滤波。由于母线电容的存在，在OBC和充电桩开启工作的瞬间，将会有较大的瞬时电流直接输入母线电容，这个瞬时电流有可能会损坏OBC。因此，OBC中多还设置有缓启动电路，以降低OBC和充电桩之间的接入电流。
然而，在OBC中设置缓启动电路，会增加OBC的电路复杂度，不利于OBC的小型化。因此，目前充电桩和OBC之间的缓启动方案还有待进一步研究。
发明内容
本申请提供一种充电机、缓启动方法、电动汽车及充电系统，该充电机无需设置缓启动电路便可以实现缓启动，有利于简化充电机的电路结构，进而有利于充电机的小型化。
第一方面，本申请提供一种充电机，其主要包括控制模块、直流-直流DC-DC转换电路和第一电容，其中：DC-DC转换电路的第一高电势端和第一低电势端可以接收充电电能，DC-DC转换电路的第二高电势端和第二低电势端可以连接电池系统；第一电容的一端与DC-DC转换电路的第一高电势端连接，第一电容的第二端与DC-DC转换电路的第一低电势端连接。第一电容又可以称为母线电容。在缓启动过程时，控制模块可以先控制DC-DC转换电路利用电池系统输出的电池电能对第一电容充电；在第一电容的电容电压达到第一阈值电压后，向充电桩发送第一指示信息，该第一指示信息可以指示充电桩输出充电电能。
示例性的，该充电机可以是电动汽车中的OBC。本申请所提供的充电机可以在接收充电桩输出的充电电能之前，通过电池系统提供的电池电能为第一电容预充电，使第一电容的电容电压达到与输入DC-DC转换电路的充电电能较为接近的电压大小。在此情况下，充电机再指示充电桩开启充电。由于第一电容的电容电压已被预充电至第一阈值电压，第一电容的电容电压与输入DC-DC转换电路的充电电能的电压更加接近，因此在开启充电的瞬间，有利于抑制流入第一电容的瞬时电流，从而有利于保护充电机。本申请的充电机在缓启动过程中不需要设置缓启动电路，从而有利于简化充电机的电路，进而有利于充电机的小型化。
在本申请中，第一阈值电压可以是DC-DC转换电路的第一高电势端和第一低电势端之间的额定输入电压范围内的任一电压。本申请中的充电机可以支持交流的充电电能，也可以支持直流的充电电能。具体来说：
在一种可能的实现方式中，充电桩输出的充电电能为交流电能。在此情况下，充电机还可以包括整流电路，该整流电路的一端用于可以充电桩输出的充电电能，该整流电路的另一端与DC-DC转换电路连接。整流电路可以将接收到的充电电能由交流电能转换为直流电能，并将转换后的充电电能输出给DC-DC转换电路。
通过设置整流电路对充电桩输出的充电电能进行整流，使充电机可以利用交流的充电电能对电池系统中的电池进行充电。目前常见的交流电能主要包括单相交流电和三相交流电。示例性的，在充电桩输出的充电电能为单相交流电时，上述第一阈值电压大于或等于充电桩输出的充电电能的峰值电压。整流电路对单相交流电的不控整流电压为单相交流电的峰值电压，目前大多数整流电路还兼具了升压功能，因此整流电路的输出电压往往会大于或等于单相交流电的峰值电压。有鉴于此，在充电桩输出的充电电能为单相交流电时，本申请中的第一阈值电压大于或等于充电电能的峰值电压，有利于使预充电后的第一电容电压与整流电路的输出电压更加接近，从而有利于进一步降低瞬时电流的大小。
类似的，在充电桩输出的充电电能为三相交流电，上述第一阈值电压大于或等于充电桩输出的充电电能的线电压的峰值电压。整流电路对三相交流电的不控整流电压为三相交流电的线电压的峰值电压，在充电桩输出的充电电能为三相交流电时，本申请中的第一阈值电压大于或等于充电电能的线电压的峰值电压，有利于使预充电后的第一电容电压与整流电路的输出电压更加接近，从而有利于进一步降低瞬时电流的大小。
在另一种可能的实现方式中，充电桩输出的充电电能为直流电能，在此情况下，第一阈值电压为充电桩输出的充电电能的电压。在充电桩输出的充电电能为直流电能时，通过预充电，可以使第一电容的电压达到充电桩的输出电压，有利于抑制输入第一电容的瞬时电流。
一般来说，充电机还可以包括第二电容，该第二电容的一端与DC-DC转换电路的第二高电势端连接，第二电容的另一端与DC-DC转换电路的第二低电势端连接。在对电池系统中的电池充电时，第二电容可以对DC-DC转换电路的第二高电势端和第二低电势端输出的充电电能进行滤波。在本申请中，控制模块在控制DC-DC转换电路利用电池系统输出的电池电能对第一电容充电时，可以先向电池系统发送第二指示信息，该第二指示信息可以指示电池系统向第二电容输出电池电能。在第二电容的电容电压达到第二阈值电压后，控制模块再控制DC-DC转换电路利用电池电能对第一电容充电。
其中，第二阈值电压可以是大于或等于DC-DC转换电路的第二高电势端和第二低电势端之间最小输入电压的任一电压。也就是说，在第二高电势端和第二低电势端之间的电压达到第二阈值电压后，DC-DC转换电路便可以进行从第二高电势端向第一高电势端的电压转换。
第二方面，本申请提供一种充电机缓启动方法，该方法可以应用于充电机中的控制模块，该充电机可以包括直流-直流DC-DC转换电路和第一电容，其中DC-DC转换电路的第一高电势端和第一低电势端可以接收充电电能，DC-DC转换电路的第二高电势端和第二低电势端可以连接电池系统，第一电容的一端与DC-DC转换电路的第一高电势端连接，第一电容的第二端与DC-DC转换电路的第一低电势端连接。第二方面中相应方案的技术效果可以参照第一方面中对应方案可以得到的技术效果，重复之处不予详述。
示例性的，本申请所提供的充电机缓启动方法主要包括：控制模块可以先控制DC-DC转换电路利用电池系统输出的电池电能对第一电容充电；在第一电容的电容电压达到第一阈值电压后，向充电桩发送第一指示信息，该第一指示信息可以指示充电桩输出充电电能。
在本申请中，第一阈值电压可以是DC-DC转换电路的第一高电势端和第一低电势端之间的额定输入电压范围内的任一电压。本申请中的充电机可以支持交流的充电电能，也可以支持直流的充电电能。具体来说：
在一种可能的实现方式中，充电桩输出的充电电能为交流电能。在此情况下，充电机还可以包括整流电路，该整流电路的一端用于可以充电桩输出的充电电能，该整流电路的另一端与DC-DC转换电路连接。整流电路可以将接收到的充电电能由交流电能转换为直流电能，并将转换后的充电电能输出给DC-DC转换电路。
目前常见的交流电能主要包括单相交流电和三相交流电。示例性的，在充电桩输出的充电电能为单相交流电时，上述第一阈值电压大于或等于充电桩输出的充电电能的峰值电压。在充电桩输出的充电电能为三相交流电，上述第一阈值电压大于或等于充电桩输出的充电电能的线电压的峰值电压。
在另一种可能的实现方式中，充电桩输出的充电电能为直流电能，在此情况下，第一阈值电压为充电桩输出的充电电能的电压。
一般来说，充电机还可以包括第二电容，该第二电容的一端与DC-DC转换电路的第二高电势端连接，第二电容的另一端与DC-DC转换电路的第二低电势端连接。在本申请中，控制模块在控制DC-DC转换电路利用电池系统输出的电池电能对第一电容充电时，可以先向电池系统发送第二指示信息，该第二指示信息可以指示电池系统向第二电容输出电池电能。在第二电容的电容电压达到第二阈值电压后，控制模块再控制DC-DC转换电路利用电池电能对第一电容充电。
其中，第二阈值电压可以是大于或等于DC-DC转换电路的第二高电势端和第二低电势端之间最小输入电压的任一电压。
第三方面，本申请提供一种电动汽车，该电动汽车主要包括电池系统和如上述第一方面中任一项所提供的充电机。充电机可以在完成缓启动之后，对电池系统中的动力电池充电。
第四方面，本申请提供一种充电系统，该充电系统主要包括充电桩和如上述第三方面所提供的电动汽车。如前所述，充电机可以在第一电容的电容电压达到第一阈值电压后，向充电桩发送第一指示信息。而充电桩在接收到第一指示信息后，可以向电动汽车输出充电电能。
本申请的这些方面或其它方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
图1为一种电动汽车充电系统架构示意图；
图2为一种OBC结构示意图；
图3为一种PFC电路结构示意图；
图4为一种缓启动过程中，OBC和充电桩之间的电压变化示意图；
图5为另一种OBC结构示意；
图6为本申请实施例提供的一种充电机结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一种充电机缓启动方法流程示意图；
图8为本申请实施例提供的一种充电机结构示意图；
图9为本申请实施例提供的一种缓启动过程中，OBC和充电桩之间的电压变化示意图；
图10为本申请实施例提供的一种充电机结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例或系统实施例中。需要说明的是，在本申请的描述中“至少一个”是指一个或多个，其中，多个是指两个或两个以上。鉴于此，本发明实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，需要理解的是，在本申请的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
需要指出的是，本申请实施例中“连接”可以理解为电连接，两个电学元件连接可以是两个电学元件之间的直接或间接连接。例如，A与B连接，既可以是A与B直接连接，也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元件间接连接，例如A与B连接，也可以是A与C直接连接，C与B直接连接，A与B之间通过C实现了连接。在一些场景下，“连接”也可以理解为耦合，如两个电感之间的电磁耦合。总之，A与B之间连接，可以使A与B之间能够传输电能。
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。
电动汽车是一种以电能驱动的汽车，图1示例性示出了一种电动汽车的充电系统架构示意图。如图1所示，电动汽车10主要包括车载充电器OBC11、电池系统12、电机13和车轮14。其中，电池系统12可以包括大容量、高功率的动力电池。在电动汽车10行驶时，动力电池可以为电机13供电，电机13进而可以驱动车轮14转动，从而实现车辆移动。
在电动汽车10充电时，一般可以通过充电桩20为电动汽车10充电。如图1所示，充电桩20包括充电枪21。将充电枪21插入电动汽车10的充电口，可以使充电桩20与OBC11实现电连接，也就是说，充电桩20接入了电动汽车10。如图1所示，充电桩20与交流电网30连接，充电桩20在接入电动汽车10后，便可以基于从交流电网30接收到的交流电能向电动汽车10提供充电电能。
OBC11可以对接收到的充电电能进行调制，如电压转换、整流等，使该充电电能可以与电池系统12中的动力电池适配，动力电池进而可以存储经OBC11调制后的充电电能。图2示例性示出了一种OBC11结构示意图，如图2所示，OBC11主要包括控制模块111、功率校正因数(power factor correction，PFC)电路112和直流-直流(direct current-directcurrent，DC-DC)转换电路113。
其中，控制模块111与DC-DC转换电路113连接，控制模块111可以控制DC-DC转换电路113工作。示例性的，控制模块111可以是OBC11内部的微处理器(microcontroller unit，MCU)、通用中央处理器(central processing unit，CPU)、通用处理器、数字信号处理(digital signal processing，DSP)、专用集成电路(application specific integratedcircuits，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)等其中的任意一种，也可以是其它可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件中的任意一种或多种的组合。
充电桩20输出的充电电能既可以是交流电能，也可以是直流电能。例如，参照图2所示，若充电桩20输出单向的交流电能，则PFC电路112可以接收该单向的交流充电电能，并对交流充电电能进行整流，也就是进行交流-直流转换，从而得到直流充电电能。PFC电路112将直流充电电能输出给DC-DC转换电路113。DC-DC转换电路113可以在控制模块111的控制下对接收到的直流充电电能进行直流-直流转换，从而使直流充电电能的电压可以与电池系统12中的动力电池适配。DC-DC转换电路113进而可以将转换后的充电电能输出给电池系统12中的动力电池，使动力电池可以充电。
示例性的，PFC电路112可以是不控整流电路，即PFC电路112由无控制功能的整流二极管组成，PFC电路112的整流过程不受控制模块111的控制。例如，图3示例性示出了一种PFC电路结构示意图，在该示例中，PFC电路112可以是由四个无控制功能的二极管构成的桥式整流电路，即二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4。其中，二极管D1的阳极和二极管D2的阴极连接，且还连接交流端3+。二极管D1的阴极与PFC电路112的直流端4+连接。二极管D2的阳极与PFC电路112的直流端4-连接。二极管D3的阳极与二极管D4的阴极连接，且还连接交流端3-。二极管D3的阴极与PFC电路112的直流端4+连接。二极管D4的阳极与PFC电路112的直流端4-连接。
基于图3所示的PFC电路112，当PFC电路112接收到的充电电能处于正半周期时，交流端3+为高电势端，交流端3-为低电势端。在此情况下，二极管D1和二极管D4导通，二极管D2和二极管D3截止，使直流端4+为高电势端，直流端4-为低电势端。当PFC电路112接收到的充电电能处于负半周期时，交流端3+为低电势端，交流端3-为高电势端。在此情况下，二极管D2和二极管D3导通，二极管D1和二极管D4截止，使直流端4+为高电势端，直流端4-为低电势端。由此可见，无论PFC电路112接收到的充电电能处于正半周期，还是负半周期，直流端4+始终为高电势端，直流端4-始终为低电势端。也就是说，PFC电路112的直流端4+和直流端4-之间不会出现电压方向的翻转，PFC电路112可以输出直流电能。
一般来说，PFC电路112也可以接收直流充电电能。在此情况下，PFC电路112可以将接收到的直流充电电能直接输出。例如继续参照图2和图3所示，若充电桩20输出的充电电能为直流电能，则交流端3+始终为高电势端，交流端3-始终为低电势端，使得二极管D1和二极管D4始终保持导通，二极管D2和二极管D3始终保持截止。如此，直流端4+始终为高电势端，直流端4-始终为低电势端，PFC电路112可以直接将接收到的直流充电电能输出给DC-DC转换电路113。
应理解，上述内容中介绍的PFC电路112为不控整流电路，只是一种示例性地说明。在一些场景下，PFC电路112也可以是可控整流电路，即PFC电路112也可以由有控制功能的开关管组成，如由四个开关管构成的桥式整流电路。在此情况下，PFC电路112的整流功能可以通过控制模块111控制各个开关管的导通和关断来实现，至于其中各个开关管的导通和关断则可以与上例中二极管的导通和截止同步。也即是说，各个开关管可以在控制模块111的控制下实现图3中二极管的功能，使PFC电路112可以对接收到的交流电能进行整流。
应理解，本申请实施例对PFC电路112的具体实现方式并不多作限制。例如图3所示，PFC电路112中还可以包括升压电感L1，使PFC电路112在实现整流的同时，还可以实现升压，具体实现可参考现有技术，本申请实施例对此不再赘述。
如图2所示，PFC电路112和DC-DC转换电路113之间还设置有电容C1，电容C1又可以称为母线电容。具体来说，电容C1的一端与DC-DC转换电路113的高电势端1+连接，电容C1的另一端与DC-DC转换电路113的低电势端1-连接，电容C1可以对DC-DC转换电路113接收到的直流的充电电能进行滤波，以降低DC-DC转换电路113的损耗。
如图2所示，OBC11包括接口P1和接口PN，其中接口P1用于连接充电桩20的火线，接口PN用于连接充电桩20的零线，因此，OBC11可以通过接口P1和接口PN接收充电桩20输出的充电电能，该充电电能通常可以为单相交流电。在中国市电中，单相交流电的峰值电压一般可以达到311V。然而，由于电容C1的存在，在充电桩20输出充电电能的瞬间，由于电容C1的电压较低，即PFC电路112的直流端和交流端之间的电压差较大，因此将会有较大的瞬时电流从接口P1输入，经PFC电路112传输后，为电容C1充电。也就是说，在充电桩20开始为电动汽车10充电的瞬间，将会有较大的瞬时电流输入OBC11。可以理解，若充电桩20和OBC11之间的瞬时电流过大，则有可能会损坏OBC11。因此，目前充电桩20和OBC11之间多通过缓启动的方式启动充电。
示例性的，如图2所示，OBC11中设置有缓启动电路，该缓启动电路主要包括开关K11和电阻R11，开关K11的第一端与接口P1连接，开关K11的第二端与PFC电路112连接。电阻R11并联在开关K11的第一端和第二端之间。需要指出的是，开关K11的控制端还可以与控制模块111连接，为了简化附图，本申请实施例并未示出具体的连接方式。
相应的，充电桩20中还可以包括开关K21。开关K21设置在充电桩20的火线上，在充电桩20导通时，充电桩20可以输出充电电能，在开关K21关断时，充电桩20无法输出充电电能。
图4示例性示出了缓启动过程中，OBC11和充电桩20之间的电压变化示意图。其中，Ui表示充电桩20可以输出的充电电能的电压，该充电电能的电压为单相正弦波。需要指出的是，Ui与充电桩20的输出电压并不完全相同，其中，在开关K21导通时，充电桩20可以向OBC11输出充电电能，因此充电桩20的输出电压可以为Ui，在开关K21关断时，充电桩20无法向OBC11输出充电电能，因此充电桩20的输出电压可以为0。
更进一步的，继续参照图2和图4所示：图4中K21线的上升沿表示图2中的开关K21导通；图4中K1线的上升沿表示图2中的开关K11导通；图4中U1线对应为图2中PFC电路112接收到的充电电能的电压变化线，也就是PFC电路112的输入电压的变化线；图4中UC1线对应为图2中电容C1的电压变化线；图4中UHV线对应为图2中电容C2的电压变化线，电容C2的一端与DC-DC转换电路113的高电势端2+连接，电容C2的另一端与DC-DC转换电路113的低电势端2-连接，电容C2可以对DC-DC转换电路113输出给动力电池的直流的充电电能进行滤波。
如图4所示，缓启动过程主要存在以下三个时间点：
时间点t1：
开关K21导通，开关K11保持关断。由于开关K21导通，因此充电桩20可以向OBC11输出交流的充电电能，使得PFC电路112的输入电压U1同步变为正弦波。由于开关K11保持关断，因此输入OBC11的瞬时电流经由电阻R11和PFC电路112传输后，输入电容C1，使电容C1的电压UC1逐渐增大。由于电阻R11的限流作用，电阻R11可以降低瞬时电流的大小，从而有利于保护OBC11。
时间点t2：
在缓启动的过程中，控制模块111可以检测电容C1的电压UC1，直至UC1达到第一阈值电压时，导通开关K11。假设UC1在时间点t2达到第一阈值电压，则控制模块111可以在时间点t2导通开关K11，由于电容C1的电压UC1达到第一阈值电压，因此PFC电路112的交流端和直流端的电压差值较小，此时，即使导通开关K11，也不会产生较大的瞬时电流。且，开关K11导通后，将会使电阻R11短路，即PFC电路112可以通过开关K11接收充电桩20提供的充电电能。
其中，第一阈值电压可以是位于DC-DC转换电路113的高电势端1+和低电势端1-之间的额定输入电压范围内的任一电压。示例性的，第一阈值电压也可以是不低于PFC电路112的不控整流电压的任一电压。其中，在PFC电路112接收到的充电电能为单相交流电时，PFC电路112的不控整流电压可以理解为该单相交流电的峰值电压。例如，对于有效电压为220V的单相交流电，PFC电路112的不控整流电压为310V。在PFC电路112接收到的充电电能为三相交流电时，PFC电路112的不控整流电压可以理解为该三相交流电的线电压的峰值电压。例如，对于有效电压为220V的三相交流电，PFC电路112的不控整流电压为658V。
在时间点t2之后，PFC电路112可以开始对接收到的交流电能进行整流。如图4所示，在时间点t2之后，电容C1的电压UC1在一段时间内保持不变，该时间段可以理解为PFC电路112启动整流的时延。
在一些PFC电路112中，如图3所示，PFC电路112还可以兼容升压(boost)电路(即包含升压电感L1)，升压电路可能会使得FPC电路112的实际输出电压大于PFC电路112的不控整流电压。因此，如图4所示，在PFC电路112启动整流后，PFC电路112可以输出直流的充电电能，使电容C1的电压UC1进一步升高。
时间点t3：
在电容C1的电压UC1达到第三阈值电压后，控制模块111便可以控制DC-DC转换电路113开始工作。假设电容C1的电压UC1在时间点t3达到了第三阈值电压，则控制模块111可以在时间点t3控制DC-DC转换电路113开始工作。
其中，第三阈值电压可以是与DC-DC转换电路113的目标输出电压相适配的电压，也就是说，DC-DC转换电路113可以将第三阈值电压转换为目标输出电压。例如，假设动力电池可以接收800V的充电电能，则DC-DC转换电路113的目标输出电压可以为800V。这种情况下，若DC-DC转换电路113的变比为2，则第三阈值电压可以为400V。因此，当电容C1的电压UC1达到400V后，DC-DC转换电路113便可以将充电电能的电压由400V转换为与动力电池适配的800V。
如图4所示，在时间点t3之后，电容C2的电压UHV在一段时间内保持不变，该时间段可以理解为DC-DC转换电路113启动电压转换的时延。在DC-DC转换电路113启动电压转换之后，DC-DC转换电路113可以输出直流的充电电能，使电容C2的电压UHV快速升高，直至达到与动力电池适配的电压。
由此可见，通过在OBC11中设置缓启动电路，可以使充电桩20和OBC11之间实现缓启动。然而，设置缓启动电路，也会同时增加OBC11的电路结构的复杂度。尤其在三相充电的场景下，OBC11中缓启动电路的器件数量、占板面积，以及OBC11的电路结构的复杂度可能还会进一步增大。具体来说，如图5所示，在三相充电场景下，OBC11中包括接口P1、接口P2和接口P3。与之对应的，充电桩20中包括开关K21、开关K22和开关K23。OBC11中，接口P1连接由开关K11和电阻R11构成的缓启动电路，接口P2连接由开关K12和电阻R12构成的缓启动电路，接口P3连接由开关K13和电阻R13构成的缓启动电路。相较于图2所示的单相电充电场景，三相充电场景下OBC11中缓启动电路的器件数量、占板面积，以及OBC11的电路结构的复杂度将进一步增大。
由此可见，在OBC11中设置缓启动电路，虽然可以使OBC11与充电桩20之间实现缓启动，但这并不利于OBC11的小型化。有鉴于此，本申请实施例提供一种充电机，该充电机可以作为电动汽车10中的OBC11，也可以应用于其它类型的电池充电系统(如采用光储架构的光伏系统)中，本申请实施例对此并不多作限制。以充电机作为电动汽车10中的OBC11为例，本申请实施例无需在充电机中设置缓启动电路，便可以使充电机与充电桩20之间实现缓启动，从而有利于充电机的小型化。
接下来，根据充电桩20输出的充电电能的类型，对本申请实施例所提供的充电机作进一步的示例性说明。
场景一：充电桩20输出直流的充电电能
示例性的，如图6所示，本申请实施例提供的充电机60主要包括控制模块61、DC-DC转换电路63和电容C1。其中，DC-DC转换电路63的高电势端1+与充电机60的接口P1连接，DC-DC转换电路63的低电势端1-与充电机60的接口PN连接。在充电过程中，接口P1和接口PN可以连接充电桩20，因此，DC-DC转换电路63可以通过高电势端1+和低电势端1-接收到充电桩20输出的充电电能，该充电电能为直流电能。
电容C1的一端与DC-DC转换电路63的高电势端1+连接，电容C1的另一端与DC-DC转换电路63的低电势端1-连接。电容C1可以对输入DC-DC转换电路63的直流电能进行滤波。
控制模块61进而可以控制DC-DC转换电路63进行电压转换。DC-DC转换电路63的高电势端2+和低电势端2-分别与电池系统12连接，电池系统12中包括动力电池，通过DC-DC转换电路63对充电电能进行电压转换，可以使充电电能的电压可以与电池系统12适配。具体实现过程可以参考现有技术，对此不再赘述。
如前所述，电容C1正是造成启动充电时瞬时电流过大的主要因素之一。为了实现缓启动，本申请实施例中控制模块61可以在充电桩20接入充电机60后，执行如图7所示的方法。
如图7所示，主要包括以下步骤：
S701：控制模块61控制DC-DC转换电路63利用电池系统12输出的电池电能对电容C1充电。
具体来说，如图6所示，DC-DC转换电路63的高电势端2+和低电势端2-可以与电池系统12连接，因此控制模块61可以控制DC-DC转换电路63接收电池系统12输出的电池电能。
需要指出的是，电池系统12中可以包括多种类型的电池。例如电池系统12中可以包括动力电池，动力电池主要用于为图1所示意的电动汽车10中的电机13供电。电池系统12中也可以包括低压电池，低压电池主要用于为电动汽车10中的低压负载(如车载音响、智能座舱等)供电。本申请实施例并不限制电池系统12所提供的电池电能的具体来源，例如DC-DC转换电路63所接收到的电池电能既可以来自于电池系统12中的动力电池，又可以来自于电池系统12中的低压电池。
在一种可能的实现方式中，控制模块61在执行S701之前，还可以向电池系统12发送第二指示信息。电池系统12在接收到该第二指示信息之后，便可以向DC-DC转换电路63输出电池电能。
S702：在电容C1的电容电压达到第一阈值电压后，向充电桩20发送第一指示信息，该第一指示信息指示充电桩20输出充电电能。
其中，第一阈值电压可以是DC-DC转换电路63的高电势端1+和低电势端1-之间的额定输入电压范围内的任一电压。例如，DC-DC转换电路63的高电势端1+和低电势端1-可以支持400-800V的电压，则第一阈值电压可以是400-800V之内的任一电压。
示例性的，在充电机60接收到的充电电能为直流电能时，该第一阈值电压可以是该直流电能的电压。随着DC-DC转换电路63对电容C1充电，电容C1的电容电压将逐渐升高，在电容C1的电容电压达到第一阈值电压后，便意味着电容C1的电容电压与充电桩20的输出电压Ui之间的差异较小。
在此情况下，控制模块61向充电桩20发送第一指示信息，充电桩20在接收到该第一指示信息后，便可以导通开关K21，从而向充电机60输出充电电能。由于充电电能的电压Ui与电容C1的电容电压之间的差异较小，因此在开启充电(开关K21导通)的瞬间所产生的瞬时电流较小，从而有利于保护充电机60。
需要指出的是，本申请实施例并不限制第一指示信息的具体发送方式。例如，控制模块61可以通过与充电桩20建立有线连接，以通过有线方式传输该第一指示信息。充电机60也可以借助于电动汽车10中的无线传输模块，采用如蓝牙(bluetooth)、无线宽带(wireless-fidelity，WiFi)、紫蜂协议(zigbee)、射频识别技术(radio frequencyidentification，RFID)、近距离无线通信技术(near field communication，NFC)等无线传输技术，以通过无线方式向充电桩20发送给第一指示信息。本申请实施例对此不再一一列举。
由此可见，本申请实施例所提供的充电机60可以在接收充电桩20输出的充电电能之前，先通过电池系统12提供的电池电能为电容C1预充电，使电容C1的电容电压达到与输入DC-DC转换电路63的充电电能的电压(一种场景下，也可以理解为充电桩20的输出电压较为接近的电压)接近的大小。在此情况下，充电机60再指示充电桩20开启充电，由于电容C1的电容电压与充电桩20的输出电压较为接近，因此在开启充电的瞬间所产生的瞬时电流较小，从而可以保护充电机60。该过程不需要在充电机60中设置缓启动电路，从而有利于充电机60的小型化设计。
场景二：充电桩20输出单相交流的充电电能
在目前市场中，部分充电桩20可以输出单相交流的充电电能。为了适配该场景，在一种可能的实现方式中，如图8所示，充电机60还可以包括整流电路62，示例性的，该整流电路62可以是PFC电路，具体实现不再赘述。
整流电路62的交流端3+与接口P1连接，整流电路62的交流端3-与接口PN连接，整流电路62可以通过交流端3+和交流端3-接收单相交流的充电电能。整流电路62对接收到的单相交流的充电电能进行整流，从而可以得到直流的充电电能。整流电路62进而可以将该直流的充电电能输出给DC-DC转换电路63，由DC-DC转换电路63对该直流的充电电能作进一步的电压转换，从而得到与电池系统12中动力电池的电压适配的直流的充电电能。
接下来，基于图8所示的充电机60，对本申请实施例所适用的缓启动过程作进一步的示例性说明。图9示例性示出了本申请实施例所提供的缓启动过程中，充电机60和充电桩20之间的电压变化示意图。参照图9和图8所示，主要包括以下四个时间点：
时间点ta：
控制模块61可以向电池系统12发送第二指示信息，通过第二指示信息指示电池系统12向DC-DC转换电路63输出电池电能。具体实现过程可以参考上述场景一，此处不再一一重复赘述。
随着电池系统12输出电池电能，电容C2持续充电，使电容C2的电压UHV逐渐升高。
时间点tb：
在电容C2的电压UHV达到第二阈值电压后，控制模块61可以控制DC-DC转换电路63为电容C1充电。其中，第二阈值电压可以是大于或等于DC-DC转换电路63的高电势端2+和低电势端2-之间最小输入电压的任一电压。也就是说，在高电势端2+和低电势端2-之间的电压达到第二阈值电压后，DC-DC转换电路63便可以进行从电池系统12向整流电路62的电压转换。
控制模块61可以检测电容C2的电压。假设电容C2的电压UHV在时间点tb达到第二阈值电压。控制模块61进而可以控制DC-DC转换电路63利用接收到的电池电能为电容C1充电，使电容C1的电压UC1逐渐升高。
具体来说，控制模块61既可以控制DC-DC转换电路63对电池电能进行升压转换，也可以控制DC-DC转换电路63对电池电能进行降压转换，本申请实施例对此并不多作限制。如图9所示，在时间点tb之后的一段时延之后，电容C1的电压UC1才开始逐渐升高，这一段时延可以理解为DC-DC转换电路63启动电压转换所需的时延。
时间点tc：
控制模块61可以检测电容C1的电压UC1，直至UC1达到第一阈值电压。在充电机60接收到的充电电能为单相交流电时，该第一阈值电压可以是大于或等于单相交流电的峰值电压的任一电压。例如，充电电能为有效电压为220V的单相交流电，则第一阈值电压可以是大于或等于310V的电压。
假设UC1在时间点tc达到第一阈值电压，则控制模块61可以向充电桩20发送第一指示信息。
时间点td：
充电桩20在时间点td接收到了第一指示信息，则充电桩20可以根据第一指示信息导通开关K21，从而向充电机60输出充电电能，整流电路62的输入电压U1变为充电电能的电压Ui。至此，便完成了充电桩20和充电机60之间的缓启动过程。
在接收到充电电能后，整流电路62可以对充电电能进行整流。一般来说，整流电路62可以具有升压功能，即整流电路62的直流端的输出电压有可能大于单相交流电的峰值电压。如前所述，本申请实施例中的第一阈值电压大于或等于单相交流电的峰值电压，因此整流电路62的直流端的输出电压既有可能大于第一阈值电压，也有可小于第一阈值电压，还有可能等于第一阈值电压。
在整流电路62的直流端的输出电压大于第一阈值电压时，如图9所示，电容C1的电压UC1在时间点td之后的一段时延之后，还会进一步升高至整流电路62的直流端的输出电压。其中，这一段时延可以理解为整流电路62启动整流所需的时延。可以理解，整流电路62的直流端的输出电压小于第一阈值电压时，电容C1的电压UC1在时间点td之后还会进一步降低至整流电路62的直流端的输出电压。
场景三：充电桩20输出三相交流的充电电能
需要指出的是，本申请实施例所提供的充电机60也可以适用于三相交流的充电电能。示例性的，如图10所示，充电机60包括接口P1、接口P2、接口P3和接口PN，且该四个接口皆与整流电路62连接。
其中，接口P1可以与充电桩20中的开关K21对应连接，在开关K21导通时，接口P1可以接收A相电。接口P2可以与充电桩20中的开关K22对应连接，在开关K22导通时，接口P2可以接收B相电。接口P3可以与充电桩20中的开关K23对应连接，在开关K23导通时，接口P3可以接收C相电。接口PN可以与充电桩20中的零相线连接，以构成回路。
该场景下的缓启动过程与上述场景二类似，本申请实施例对此不再赘述。区别在于，在充电机60接收到的充电电能为三相交流电时，第一阈值电压可以是大于或等于三相交流电的线电压的峰值电压的任一电压。例如，充电电能为有效电压为220V的三相交流电，则第一阈值电压可以是大于或等于658V的电压。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的保护范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种充电机，所述充电机用于接收充电桩提供的充电电能并对电动汽车的电池系统充电，其特征在于，所述充电机包括直流-直流DC-DC转换电路，所述DC-DC转换电路的第一高电势端和第一低电势端用于连接第一电容的两端，所述DC-DC转换电路的第二高电势端和第二低电势端用于连接所述第二电容的两端，所述DC-DC转换电路用于转换直流充电电能和用于转换所述电池系统输出的电池电能，其中：
在所述充电机接入所述充电桩后、接收所述充电桩输出的充电电能前，所述第二电容用于接收所述电池系统输出的电池电能进行充电；
在所述第二电容的电容电压达到第二阈值电压后，所述DC-DC转换电路用于转换所述电池系统输出的电池电能对所述第一电容进行充电；
在所述第一电容的电容电压达到第一阈值电压后，所述充电机用于接收所述充电桩输出的充电电能并对所述电池系统进行充电。
2.根据权利要求1所述的充电机，其特征在于，所述充电机包括整流电路，所述整流电路用于将充电桩提供的交流充电电能转换为直流充电电能，所述DC-DC转换电路用于转换所述整流电路输出的直流充电电能对所述电池系统进行充电。
3.根据权利要求1或2所述的充电机，其特征在于，所述充电机用于接收所述充电桩输出的单相交流的充电电能，所述第一阈值电压大于或等于所述充电桩输出的单相交流电的峰值电压。
4.根据权利要求3所述的充电机，其特征在于，所述充电机包括第一接口(P1)和第四接口(PN)，第一接口(P1)用于通过第一开关(K21)连接所述充电桩的火线，第四接口(PN)用于连接所述充电桩的零线。
5.根据权利要求1或2任一项所述的充电机，其特征在于，所述充电机用于接收所述充电桩输出的三相交流的充电电能，所述第一阈值电压大于或等于所述充电桩输出的三相交流电的线电压的峰值电压。
6.根据权利要求5所述的充电机，其特征在于，所述充电机还包括第一接口(P1)、第二接口(P2)、第三接口(P3)和第四接口(PN)，其中：
第一接口(P1)用于通过第一开关(K21)接收所述充电桩输出的A相电，第二接口(P2)用于通过第二开关(K22)接收所述充电桩输出的B相电，第三接口(P3)用于通过开关K23接收所述充电桩输出的C相电，第四接口(PN)用于连接所述充电桩的零相线。
7.根据权利要求1所述的充电机，其特征在于，所述充电机用于接收所述充电桩输出的直流充电电能，所述DC-DC转换电路用于转换所述充电桩输出的直流充电电能对所述电池系统进行充电，所述第一阈值电压为所述充电桩输出的充电电能的电压。
8.根据权利要求1或7所述的充电机，其特征在于，所述充电机包括第一接口(P1)和第四接口(PN)，其中：
所述第一接口(P1)用于通过第一开关(K21)连接所述DC-DC转换电路的第一高电势端和所述充电桩，所述第四接口(PN)用于连接所述DC-DC转换电路的第一低电势端和所述充电桩。
9.根据权利要求3、5或7所述的充电机，其特征在于，所述充电机还包括控制模块，所述控制模块用于：
在所述第一电容的电容电压达到第一阈值电压后，发送第一指示信息控制所述第一开关(K21)导通；
在所述充电机接入所述充电桩后、接收所述充电桩输出的充电电能前，向所述电池系统发送第二指示信息指示所述电池系统向所述第二电容输出所述电池电能。
10.根据权利要求1-9任一项所述的充电机，其特征在于，所述第二阈值电压大于或等于所述DC-DC转换电路的第二高电势端和第二低电势端之间的最小输入电压。
11.一种充电机缓启动方法，其特征在于，所述充电机用于接收充电桩提供的充电电能并对电动汽车的电池系统充电，所述充电机包括直流-直流DC-DC转换电路，所述DC-DC转换电路的第一高电势端和第一低电势端用于连接第一电容的两端，所述DC-DC转换电路的第二高电势端和第二低电势端用于连接所述第二电容的两端，所述DC-DC转换电路用于转换直流电的充电电能或用于转换所述电池系统输出的电池电能，其中所述方法包括：
在所述充电机接入所述充电桩后、所述充电机接收所述充电桩输出的充电电能前，所述充电机接收所述电池系统输出的电池电能对所述第二电容进行充电；
在所述第二电容的电容电压达到第二阈值电压后，所述DC-DC转换电路转换所述电池系统输出的电池电能对所述第一电容进行充电；
在所述第一电容的电容电压达到第一阈值电压后，所述充电机接收所述充电桩输出的充电电能。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述充电机包括整流电路，所述方法包括：
在所述第一电容的电容电压达到第一阈值电压后，所述充电机指示所述充电桩开始输出交流充电电能，所述整流电路将所述充电桩输出的交流充电电能转换为直流充电电能，所述DC-DC转换电路转换所述整流电路输出的直流充电电能对所述电动系统进行充电；
其中，当所述充电桩输出的充电电能为单相交流，所述第一阈值电压大于或等于所述充电桩输出的单相交流电的峰值电压；当所述充电桩输出的充电电能为三相交流，所述第一阈值电压大于或等于所述充电桩输出的三相交流电的线电压的峰值电压。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述第一电容的电容电压达到第一阈值电压后，所述充电机指示所述充电桩开始输出直流充电电能，所述DC-DC转换电路转换所述充电桩输出的直流充电电能对所述电动系统进行充电；
其中，所述第一阈值电压为所述充电桩输出的直流电的电压。
14.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括电池系统和如权利要求1至10中任一项所述的充电机，所述电池系统包括动力电池，所述充电机用于接收充电桩输出的充电电能并对所述电池系统中的所述动力电池充电。
15.一种充电系统，其特征在于，所述充电系统包括充电桩和如权利要求13所述的电动汽车，所述充电桩用于为所述电动汽车提供充电电能，其中：
所述充电桩包括第一开关(K21)，所述充电桩通过所述第一开关(K21)向所述电动汽车的充电机提供直流的充电电能或单相交流的充电电能；或，
所述充电桩包括第一开关(K21)、第二开关(K22)和第三开关(K23)，所述充电桩通过所述第一开关(K21)、所述第二开关(K22)和所述第一开关(K23)向所述电动汽车的充电机提供三相交流的充电电能。
CN202311629854.1A 2021-04-30 2021-04-30 一种充电机、缓启动方法、电动汽车及充电系统 Pending CN117621877A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311629854.1A CN117621877A (zh) 2021-04-30 2021-04-30 一种充电机、缓启动方法、电动汽车及充电系统

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180002848.6A CN113748043B (zh) 2021-04-30 2021-04-30 一种充电机、缓启动方法、电动汽车及充电系统
PCT/CN2021/091404 WO2022226980A1 (zh) 2021-04-30 2021-04-30 一种充电机、缓启动方法、电动汽车及充电系统
CN202311629854.1A CN117621877A (zh) 2021-04-30 2021-04-30 一种充电机、缓启动方法、电动汽车及充电系统

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180002848.6A Division CN113748043B (zh) 2021-04-30 2021-04-30 一种充电机、缓启动方法、电动汽车及充电系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117621877A true CN117621877A (zh) 2024-03-01

Family

ID=78727743

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311629854.1A Pending CN117621877A (zh) 2021-04-30 2021-04-30 一种充电机、缓启动方法、电动汽车及充电系统
CN202180002848.6A Active CN113748043B (zh) 2021-04-30 2021-04-30 一种充电机、缓启动方法、电动汽车及充电系统

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180002848.6A Active CN113748043B (zh) 2021-04-30 2021-04-30 一种充电机、缓启动方法、电动汽车及充电系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240001788A1 (zh)
EP (1) EP4299363A4 (zh)
CN (2) CN117621877A (zh)
WO (1) WO2022226980A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024009239A1 (en) * 2022-07-07 2024-01-11 Meta System S.P.A. Appliance for recharging batteries of electric vehicles or the like

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016059084A (ja) * 2013-02-04 2016-04-21 新電元工業株式会社 プリチャージ回路
JP6569446B2 (ja) * 2015-10-07 2019-09-04 三菱自動車工業株式会社 バッテリ制御装置
CN105922885B (zh) * 2016-05-26 2018-07-13 重庆长安汽车股份有限公司 汽车电气系统预充电电路及预充电方法
CN106114265B (zh) * 2016-07-29 2018-10-09 武汉理工大学 电动汽车大功率直流充电机/桩dcdc变换装置及控制方法
CN106100059A (zh) * 2016-07-29 2016-11-09 观致汽车有限公司 预充电电路的控制方法、电池管理系统及车辆
CN106877472B (zh) * 2017-03-03 2023-07-21 创驱（上海）新能源科技有限公司 一种用于车载充电机的输出继电器控制电路及其控制方法
US10351004B1 (en) * 2018-01-03 2019-07-16 Lear Corporation Pre-charging DC link capacitor of on-board charger (OBC) using traction battery

Also Published As

Publication number Publication date
EP4299363A4 (en) 2024-04-17
CN113748043B (zh) 2023-12-29
CN113748043A (zh) 2021-12-03
WO2022226980A1 (zh) 2022-11-03
EP4299363A1 (en) 2024-01-03
US20240001788A1 (en) 2024-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240072562A1 (en) Power battery charging method, motor control circuit, and vehicle
JP6147426B2 (ja) 車載電源供給システム、および、電気自動車
CN106357164B (zh) 一种双凸极高压直流起动发电系统及控制方法
KR101466442B1 (ko) 배터리 충전 장치 및 이의 배터리 충전 방법
CN103208855B (zh) 一种不间断电源和dc-dc变换器
US20160152153A1 (en) Charging system for electric vehicle and method for controlling charging of electric vehicle
CN111355430B (zh) 电机控制电路、充放电方法、加热方法及车辆
US11349386B2 (en) Apparatus and method for charging battery of vehicle
CN103972995B (zh) 能量和信息双向无线传输的方法
CN101997324A (zh) 具有电隔离的双向能量输送的系统和方法
US8482249B2 (en) Charging apparatus with alternating current- and direct current-charging functions for mobile vehicle
CN102810891B (zh) 用于初始化充电系统的系统和方法
CN101789690B (zh) 一种ups前级升压装置
WO2014206369A1 (en) Power system for electric vehicle,electric vehicle and motor controller
CN103166220B (zh) 一种离网式斯特林供电系统结构及控制方法
US20240001788A1 (en) Charger, soft-start method, electric vehicle, and charging system
US9768617B2 (en) Power management system comprising a power source, a source of renewable energy, and a power converter
US20220379744A1 (en) Method and system for vehicle-to-vehicle charging of electric vehicles
US9770991B2 (en) Systems and methods for initializing a charging system
CN204290428U (zh) 一种集成电机驱动和电池充电功能模块
CN209738833U (zh) 一种电动汽车充电一体化系统
CN111373627A (zh) 用于控制蓄电器的电池充电器的方法
CN110048625B (zh) 电动汽车充电及电机驱动复用型变流电路
CN117559829A (zh) 功率变换器、供电系统及其软启动方法

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