CN117885587A - 一种新能源充电桩及其快速充电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于新能源充电桩控制技术领域，提供一种新能源充电桩快速充电控制方法,应用于一种新能源充电桩快速充电控制系统，包括电池状态模块、参数匹配模块、自动充电模块、充电状态模块、安全保护模块、无线通信模块、报警器、存储器、处理中心；所述电池状态模块、参数匹配模块、自动充电模块、充电状态模块、安全保护模块、无线通信模块、报警器、存储器分别与处理中心相连；所述智能手机在物联网或互联网的范围内，与无线通信模块自动组网实现无线网络连接；还提供一种新能源充电桩。本发明可以自动获取车辆电池与充电桩相匹配的信息并自动匹配出快充参数,并自动充电，可以满足各种新能源车辆的充电需求，不受各种新能源电池类型的限制。

Description

一种新能源充电桩及其快速充电控制方法

技术领域

本发明属于新能源充电桩控制技术领域，更具体地说，是涉及一种新能源充电桩及其快速充电控制方法。

背景技术

现有的新能源充电桩要么都是慢充要么都是快充，几乎没有既有快充又有慢充还可以混合充电的功能，这样限制部分新能源车辆的需求，这样受到部分新能源车辆的品牌/型号的限制以及各种新能源电池类型的限制，无法统一满足各种厂商新能源车辆的充电需求。

发明内容

为了解决现有技术上的不足之处，本发明的目的在于提供一种新能源充电桩及其快速充电控制方法，通过设置电池状态模块、参数匹配模块、自动充电模块、充电状态模块、安全保护模块，自动获取车辆电池与充电桩相匹配的信息，并自动匹配出快充参数，自动选择充电策略，自动充电开始、自动确认充电结束，既可以快充也可以慢充，还可以快充与慢充混合充电，这样可以满足各种新能源车辆的需求，不受新能源车辆的品牌/型号的限制，也不受各种新能源电池类型的限制，可以统一满足各种厂商新能源车辆的充电需求。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种新能源充电桩快速充电控制方法,应用于一种新能源充电桩快速充电控制系统，包括电池状态模块、参数匹配模块、自动充电模块、充电状态模块、安全保护模块、无线通信模块、报警器、存储器、处理中心；所述电池状态模块、参数匹配模块、自动充电模块、充电状态模块、安全保护模块、无线通信模块、报警器、存储器分别与处理中心相连；所述智能手机在物联网或互联网的范围内，与无线通信模块自动组网实现无线网络连接；

所述无线通信模块设置有物联网单元，在物联网或互联网范围内可以自动组网，并与智能手机无线网络连接，负责收发无线网络信号；

所述报警器根据待充电车辆的充电类别以及电池状态信息与存储器预定的该电池的充电策略进行匹配出最佳的充电策略：若电池完全老化或接近报废则自动发出声音报警并通知无法充电并提示更换电池；并根据充电前的电池温度与存储器预定的该电池最佳的充电温度标准范围进行对比：若未达到标准范围则自动发出声音报警并通知给电池预热后再充电；并根据实际的快充容量与存储器预设的该电池的快充容量标准进行对比：若还没有达到快充要求则自动发出声音报警并通知继续快充，直到达到要求为止；

所述存储器负责电池状态模块、参数匹配模块、自动充电模块、充电状态模块、安全保护模块、报警器的信息存储，以及该电池的充电策略、该电池最佳的充电温度标准范围、电池的快充容量标准的存储；

所述处理中心负责电池状态模块、参数匹配模块、自动充电模块、充电状态模块、安全保护模块、无线通信模块、报警器、存储器的信息传递，为系统枢纽中心，并根据待充电车辆的充电类别以及电池状态信息与存储器预定的该电池的充电策略进行匹配出最佳的充电策略：若车辆有慢充接口或电池老化严重则提示只能慢充并直接插入接口充电，若车辆有快充接口或混合接口且可以继续快充则传递给参数匹配模块，若电池完全老化或接近报废则传递给报警器通知无法充电并提示更换电池；并根据充电前的电池温度与存储器预定的该电池最佳的充电温度标准范围进行对比：若达到标准范围则通知可以充电，若未达到标准范围则传递给报警器并通知给电池预热后再充电；并根据实际的快充容量与存储器预设的该电池的快充容量标准进行对比：若达到了快充要求则传递给安全保护模块，若还没有达到快充要求则传递给报警器并通知继续快充，直到达到要求为止；

所述电池状态模块包括车辆信息单元、电池状态单元、快充确定单元，通过充电服务平台获得电动汽车的车辆信息、电池状态信息以及其它符合快充的条件，并传递给处理中心；

所述参数匹配模块包括功率设定单元、电压预设单元、电流计算单元，根据待充电汽车电池需求信息与充电桩的快充控制系统进行匹配出充电参数，并传递给自动充电模块；

所述自动充电模块包括电池温度单元、电池预热单元、电量计算单元、电路转换单元、滤波电压单元、直流稳压单元，根据匹配出的快充参数自动控制充电桩给待充车辆电池输出对应的充电参数进行快充，并传递给充电状态模块；

所述充电状态模块通过设置的传感器获得待充电池的电量、温度以及电路的电流、电压等快充信息，并传递给处理中心；

所述安全保护模块根据快充信息与设定的安全保护机制及时停止充电或降低充电功率,以确保充电安全以及电池的寿命。

本发明提供的一种新能源充电桩快速充电控制方法，包括以下步骤：

S10、当接到充电指令时，电池状态模块通过充电服务平台获得电动汽车的车辆信息、电池状态信息以及其它符合快充的条件，并传递给处理中心；

S20、处理中心根据待充电车辆的充电类别以及电池状态信息与存储器预定的该电池的充电策略进行匹配出最佳的充电策略：若车辆有慢充接口或电池老化严重则提示只能慢充并直接插入接口充电，若车辆有快充接口或混合接口且可以继续快充则传递给参数匹配模块，若电池完全老化或接近报废则传递给报警器通知无法充电并提示更换电池；

S30、参数匹配模块根据待充电汽车电池需求信息与充电桩的快充控制系统进行匹配出充电参数，并传递给自动充电模块；

S40、自动充电模块根据匹配出的快充参数自动控制充电桩给待充车辆电池输出对应的充电参数进行快充，并传递给充电状态模块；

S50、充电状态模块通过设置的传感器获得待充电池的电量、温度以及电路的电流、电压等快充信息，并传递给处理中心；

S60、处理中心根据实际的快充容量与存储器预设的该电池的快充容量标准进行对比：若达到了快充要求则传递给安全保护模块，若还没有达到快充要求则传递给报警器并通知继续快充，直到达到要求为止；

S70、安全保护模块根据快充信息与设定的安全保护机制及时停止充电或降低充电功率,以确保充电安全以及电池的寿命。

进一步，所述步骤S10，包括以下步骤:

S11、车辆信息单元通过充电平台获取用户充电前预约的车牌号、车型、用户的身份验证及其手机号码、用户的充电信誉度、充电接口类型等车辆信息，并传递给电池状态单元；

S12、电池状态单元通过设置的智能传感器获取电池的使用寿命、已使用时间、电量余量以及可承受最大的电压、电流、充电功率等电池状态信息，并传递给快充确定单元；

S13、快充确定单元通过设置的传感器获取电路、通信、电池高低温差、电池高低电压差、低压电路连接等快充条件信息。

进一步，所述步骤S30，包括以下步骤:

S31、功率设定单元根据待充电电池的所需充电的电量确定所需要充电的功率,并传递给电压预设单元；

S32、电压预设单元根据待充电电池所能承受最高的直流电压为基础,参照电池的使用寿命以及电池可充的容量大小而确定,并传递给电流计算单元；

S33、电流计算单元根据待充电池所能承受最高的直流电压与所获得的功率值通过充电电流计算公式“I＝P/U，I为充电的电流，P为充电的功率，U为直流电压”获得待充电电池的电流。

进一步，所述步骤S40，包括以下步骤:

S41、电路转换单元通过设置的二极管整流桥或整流电路将实际的交流电压转换为预定的直流电压，即将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，并传递给滤波电压单元；

S42、滤波电压单元通过滤波电路将具有波幅的正向电压中脉动直流中的交流成分滤除,减少交流成分,增加直流成分,并利用电容器放电和存储电荷特性把正向的半波电压变为平稳的650V直流电压,并传递给直流稳压单元；

S43、直流稳压单元通过设置的稳压电路利用负反馈技术对整流滤波后的直流电压进一步进行稳定到所需要的650V电压值,方便对电池进行有益的快充，可以在短时间内将电动汽车充满电,既满足电池的寿命,也提高充电效率。

本发明提供的一种新能源充电桩快速充电控制系统，还包括计算机设备、计算机可读存储介质；所述计算机设备包括存储器和各功能模块，所述存储器存储有计算机程序，所述各功能模块执行所述计算机程序时实现以上任意一种新能源充电桩快速充电控制方法的步骤；所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被各功能模块执行时实现以上任意一项所述的一种新能源充电桩快速充电控制方法的步骤。

本发明提供的一种新能源充电桩快速充电控制系统，还包括一种新能源充电桩快速充电控制装置，由以上所述的一种新能源充电桩快速充电控制方法所实现。

本发明还提供一种新能源充电桩，由以上所述的一种新能源充电桩快速充电控制方法所实现。

本发明与现有技术相比的有益效果：

通过设置电池状态模块、参数匹配模块、自动充电模块、充电状态模块、安全保护模块，自动获取车辆电池与充电桩相匹配的信息，自动匹配出快充参数，自动选择充电策略，自动充电开始、自动确认充电结束，这样既可以快充，也可以慢充，还可以快充与慢充混合充电，这样可以满足各种新能源车辆的需求，不受新能源车辆的品牌/型号的限制，也不受各种新能源电池类型的限制，可以统一满足各种厂商新能源车辆的充电需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的系统模块示意图；

图2为本发明的电池状态模块示意图；

图3为本发明的参数匹配模块示意图；

图4为本发明的自动充电模块示意图；

图5为本发明的方法流程程序示意图；

图6为本发明的方法流程中步骤S10程序示意图；

图7为本发明的方法流程中步骤S30程序示意图；

图8为本发明的方法流程中步骤S40之前程序示意图；

图9为本发明的方法流程中步骤S40程序示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当模块被称为“设置于”另一个模块，它可以直接在另一个模块上或者间接在该另一个模块上。当一个模块被称为是“连接于”另一个模块，它可以是直接连接到另一个模块或间接连接至该另一个模块上。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”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；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。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。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

请参阅图1所示，本发明提供一种新能源充电桩快速充电控制方法,应用于一种新能源充电桩快速充电控制系统，包括电池状态模块、参数匹配模块、自动充电模块、充电状态模块、安全保护模块、无线通信模块、报警器、存储器、处理中心；所述电池状态模块、参数匹配模块、自动充电模块、充电状态模块、安全保护模块、无线通信模块、报警器、存储器分别与处理中心相连；所述智能手机在物联网或互联网的范围内，与无线通信模块自动组网实现无线网络连接。

所述无线通信模块设置有物联网单元，在物联网或互联网范围内可以自动组网，并与智能手机无线网络连接，负责收发无线网络信号。

所述报警器根据待充电车辆的充电类别以及电池状态信息与存储器预定的该电池的充电策略进行匹配出最佳的充电策略：若电池完全老化或接近报废则自动发出声音报警并通知无法充电并提示更换电池；并根据充电前的电池温度与存储器预定的该电池最佳的充电温度标准范围进行对比：若未达到标准范围则自动发出声音报警并通知给电池预热后再充电；并根据实际的快充容量与存储器预设的该电池的快充容量标准进行对比：若还没有达到快充要求则自动发出声音报警并通知继续快充，直到达到要求为止。

所述存储器负责电池状态模块、参数匹配模块、自动充电模块、充电状态模块、安全保护模块、报警器的信息存储，以及该电池的充电策略、该电池最佳的充电温度标准范围、电池的快充容量标准的存储。

所述处理中心负责电池状态模块、参数匹配模块、自动充电模块、充电状态模块、安全保护模块、无线通信模块、报警器、存储器的信息传递，为系统枢纽中心，并根据待充电车辆的充电类别以及电池状态信息与存储器预定的该电池的充电策略进行匹配出最佳的充电策略：若车辆只有慢充接口或电池老化严重则提示只能慢充并直接插入接口充电，若车辆只有快充接口且可以继续快充则传递给参数匹配模块匹配快充参数，或者车辆充电接口为混合接口则传递给参数匹配模块匹配混合充电参数，若电池完全老化或接近报废则传递给报警器通知无法充电并提示更换电池；并根据充电前的电池温度与存储器预定的该电池最佳的充电温度标准范围进行对比：若达到标准范围则通知可以充电，若未达到标准范围则传递给报警器并通知给电池预热后再充电；并根据实际的快充容量与存储器预设的该电池的快充容量标准进行对比：若达到了快充要求则传递给安全保护模块，若还没有达到快充要求则传递给报警器并通知继续快充，直到达到要求为止。

请参阅图2所示，所述电池状态模块包括车辆信息单元、电池状态单元、快充确定单元，通过充电服务平台获得电动汽车的车辆信息、电池状态信息以及其它符合快充的条件，并传递给处理中心。

进一步，所述车辆信息单元通过充电平台获取用户充电前预约的车牌号、车型、用户的身份验证及其手机号码、用户的充电信誉度、充电接口类型(包括慢充接口、快充接口、混合充接口)等车辆信息，并传递给电池状态单元。

进一步，所述电池状态单元根据电池管理系统获取电池的使用寿命、已使用时间、余下多少电量、最多可充入多少电量以及可承受最大的电压、电流、功率等电池状态信息，并传递给快充确定单元。

进一步，所述快充确定单元通过设置的传感器获取CC1、CC2信号正常、BMS电源12V正常、充电唤醒信号l2V输出正常,以及充电桩、整车控制器、BMS之间通信正常,电芯温度在5～45℃之间,电池单体电压的最高与最低电压差小于300mV,单体电池最高温度与最低温度差小于15℃,绝缘性能大于500Ω/V,实际单体最高电压不大于额定单体电压0.4V,高、低压电路连接正常且远程开关呈关闭状态等快充条件信息。

请参阅图3所示，所述参数匹配模块包括率设定单元、电压预设单元、电流计算单元，根据待充电汽车电池需求信息与充电桩的快充控制系统进行匹配出充电参数，并传递给自动充电模块。

进一步，所述功率设定单元根据待充电电池的所需充电的电量确定所需要充电的功率,并传递给电压预设单元；所述电压预设单元根据待充电电池所能承受最高的直流电压为基础,参照电池的使用寿命以及电池可充的容量大小而确定,一般不高于650V,并传递给电流计算单元；所述电流计算单元根据待充电池所能承受最高的直流电压与所获得的功率值通过充电电流计算公式“I＝P/U，I为充电的电流，P为充电的功率，U为直流电压”获得待充电电池的电流。

请参阅图4所示，所述自动充电模块包括电池温度单元、电池预热单元、电量计算单元、电路转换单元、滤波电压单元、直流稳压单元，根据匹配出的快充参数自动控制充电桩给待充车辆电池输出对应的充电参数进行快充，并传递给充电状态模块。

进一步，所述“自动控制充电桩给待充车辆电池输出对应的充电参数进行快充”之前，还包括:所述电池温度单元通过设置的传感器获取充电前的电池表面的温度，并传递给处理中心；所述电池预热单元通过加热装置给电池逐渐加热，直到电池的实时温度达到电池最佳充电温度范围时则停止加热，并传递给电量计算单元；所述电量计算单元根据预热电量计算公式“发热量＝浮充电流×浮充电电压”获得电池加热后的预热电量,并传递给电池温度单元,以满足电池充电所需的温度。

进一步，所述“自动控制充电桩给待充车辆电池输出对应的充电参数进行快充”，包括:所述电路转换单元通过设置的二极管整流桥或整流电路将实际的交流电压转换为预定的直流电压，即将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，并传递给滤波电压单元；所述滤波电压单元通过滤波电路将具有波幅的正向电压中脉动直流中的交流成分滤除,减少交流成分,增加直流成分,并利用电容器放电和存储电荷特性把正向的半波电压变为平稳的650V直流电压,并传递给直流稳压单元；所述直流稳压单元通过设置的稳压电路利用负反馈技术对整流滤波后的直流电压进一步进行稳定到所需要的650V电压值,方便对电池进行有益的快充，可以在短时间内将电动汽车充满电,既满足电池的寿命,也提高充电效率。

所述充电状态模块通过设置的传感器获得待充电池的电量、温度以及电路的电流、电压等快充信息，并传递给处理中心。

所述安全保护模块根据快充信息与设定的安全保护机制及时停止充电或降低充电功率,以确保充电安全以及电池的寿命。

系统工作原理：

当接到充电指令时，电池状态模块通过充电服务平台获得电动汽车的车辆信息、电池状态信息以及其它符合快充的条件，并传递给处理中心，包括:控制车辆信息单元通过充电平台获取用户充电前预约的车牌号、车型、用户的身份验证及其手机号码、用户的充电信誉度、充电接口类型(包括慢充接口、快充接口、混合充接口)等车辆信息，并传递给电池状态单元；通过电池状态单元根据电池管理系统获取电池的使用寿命、已使用时间、余下多少电量、最多可充入多少电量、可承受最大的电压、可承受最大的电流、可承受最大的充电功率、可承受最高的温度等电池状态信息，并传递给快充许可单元；控制快充许可单元通过设置的传感器获取CC1、CC2信号正常、BMS电源12V正常、充电唤醒信号l2V输出正常,以及充电桩、整车控制器、BMS之间通信正常,电芯温度在5～45℃之间,电池单体电压的最高与最低之差小于300mV,单体电池的最高温度与最低温度之差小于15℃,绝缘性能大于500Ω/V,实际单体最高电压不大于额定单体电压0.4V,高、低压电路连接正常且远程开关呈关闭状态等快充条件信息；

然后处理中心根据待充电车辆的充电类别以及电池状态信息与存储器预定的充电策略进行匹配出最佳的充电策略：若车辆只有慢充接口或电池老化严重则提示只能慢充并直接插入接口充电，若车辆只有快充接口且可以继续快充则传递给参数匹配模块匹配快充参数，或者车辆充电接口为混合接口则传递给参数匹配模块匹配混合充电参数，若电池完全老化或接近报废则传递给报警器通知无法充电并提示更换电池；通过参数匹配模块根据待充电汽车电池需求信息与充电桩的快充控制系统进行匹配出充电参数，并传递给自动充电模块，包括:通过功率设定单元根据待充电电池的所需充电的电量确定所需要充电的功率,并传递给电压预设单元；控制电压预设单元根据待充电电池所能承受最高的直流电压为基础,参照电池的使用寿命以及电池可充的容量大小而确定,一般不高于650V,并传递给电流计算单元；通过电流计算单元根据待充电池所能承受最高的直流电压与所获得的功率值通过充电电流计算公式“I＝P/U，I为充电的电流，P为充电的功率，U为直流电压”获得待充电电池的电流；

通过自动充电模块根据匹配出的快充参数自动控制充电桩给待充车辆电池输出对应的充电参数进行快充，并传递给充电状态模块，在“进行快充”之前还包括：控制电池温度单元通过设置的传感器获取充电前的电池表面的温度，并传递给处理中心；通过处理中心根据充电前的电池温度与存储器预定的该电池最佳的充电温度标准范围进行对比：若达到标准范围则通知可以充电，若未达到标准范围则传递给报警器并通知给电池预热后再充电；然后电池预热单元通过加热装置给电池逐渐加热，直到电池的实时温度达到电池最佳充电温度范围时则停止加热，并传递给电量计算单元；通过电量计算单元根据预热电量计算公式“发热量＝浮充电流×浮充电电压”获得电池加热后的预热电量,并传递给电池温度单元,以满足电池充电所需的温度；

在“进行快充”包括:控制电路转换单元通过设置的二极管整流桥或整流电路将实际的交流电压转换为预定的直流电压，即将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，并传递给滤波电压单元；然后滤波电压单元通过滤波电路将具有波幅的正向电压中脉动直流中的交流成分滤除,减少交流成分,增加直流成分,并利用电容器放电和存储电荷特性把正向的半波电压变为平稳的650V直流电压,并传递给直流稳压单元；控制直流稳压单元通过设置的稳压电路利用负反馈技术对整流滤波后的直流电压进一步进行稳定到所需要的650V电压值,方便对电池进行有益的快充，可以在短时间内将电动汽车充满电,既满足电池的寿命,也提高充电效率；

然后充电状态模块通过设置的传感器获得待充电池的电量、温度以及电路的电流、电压等快充信息，并传递给处理中心；通过处理中心根据实际的快充容量与存储器预设的该电池的快充容量标准进行对比：若达到了快充要求则传递给安全保护模块，若还没有达到快充要求则传递给报警器并通知继续快充，直到达到要求为止；控制安全保护模块根据快充信息与设定的安全保护机制及时停止充电或降低充电功率,以确保充电安全以及电池的寿命。

充电之前，司机可以通过智能手机进行预约充电；充电后，当司机离开车辆或在远处或在家里，可以通过物联网或互联网与充电桩联网，利用车辆的操作界面或智能手机控制或监控车子的充电情况，从而实现手机、车辆、充电桩之间的联网，实现网络化、智能化监控；同时充电站的管理者或运营商监督者也可以通过智能手机随时可以监控到各个充电桩的情况。

请参阅图5所示，本发明提供的一种新能源充电桩快速充电控制方法，包括以下步骤：

S10、当接到充电指令时，电池状态模块通过充电服务平台获得电动汽车的车辆信息、电池状态信息以及其它符合快充的条件，并传递给处理中心；

进一步，所述充电服务平台指充电桩对应的充电预约、充电连接、付款、评价等充电的管理系统，为充电桩服务商所管理和维持，为充电的专用服务平台；所述其它符合快充的条件包括电路、通信、电池高低温差、电池高低电压差、低压电路连接等要求。

S20、处理中心根据待充电车辆的充电类别以及电池状态信息与存储器预定的充电策略进行匹配出最佳的充电策略：若车辆只有慢充接口或电池老化严重则提示只能慢充并直接插入接口充电，若车辆只有快充接口且可以继续快充则传递给参数匹配模块匹配快充参数，或者车辆充电接口为混合接口则传递给参数匹配模块匹配混合充电参数，若电池完全老化或接近报废则传递给报警器通知无法充电并提示更换电池；

进一步，所述混合充指80％电量实行30分钟的快充，余下20％电量分别在开始、结束前分别进行5分钟的慢充，中间进行自动切换，以充满100％电量为准，分阶段对应充电参数，这样是最好的充电方式，目前这样可以混合充电的车辆暂时还没有，但将会是未来的发展趋势，不仅可以保证电池的使用寿命，还可以有效的缩短充电时间；所述快充指根据当前电池的剩余充电容量确定出相应的对应充电参数，一般只可以充满当前电池80％的电池容量，若全部充满则很容易把电池充坏或者电池寿命缩短，因此以保护电池的寿命为前提，不会设置充满的，若电池使用施加越长则充满的容量会逐渐降低到70％、60％、50％等；所述慢充指一般在4-8个小时，虽然充电时间长，但电池使用寿命较长，若不赶时间还是建议进行慢充，只有在赶时间时才选择快充。

S30、参数匹配模块根据待充电汽车电池需求信息与充电桩的快充控制系统进行匹配出充电参数，并传递给自动充电模块；

进一步，所述充电参数包括充电的电流、电压、功率、速度、时间等；所述充电的速度、功率取决于充电桩的技术规格和电动汽车电池的充电能力；所述混合充电的功率不大于充电桩的充电功率，将充电量平均分配至混合充电的时间段，按设定时间段内进行充电。

S40、自动充电模块根据匹配出的快充参数自动控制充电桩给待充车辆电池输出对应的充电参数进行快充，并传递给充电状态模块；

S50、充电状态模块通过设置的传感器获得待充电池的电量、温度以及电路的电流、电压等快充信息，并传递给处理中心；

S60、处理中心根据实际的快充容量与存储器预设的该电池的快充容量标准进行对比：若达到了快充要求则传递给安全保护模块，若还没有达到快充要求则传递给报警器并通知继续快充，直到达到要求为止；

S70、安全保护模块根据快充信息与设定的安全保护机制及时停止充电或降低充电功率,以确保充电安全以及电池的寿命。

请参阅图6所示，所述步骤S10，包括以下步骤:

S11、车辆信息单元通过充电平台获取用户充电前预约的车牌号、车型、用户的身份验证及其手机号码、用户的充电信誉度、充电接口类型等车辆信息，并传递给电池状态单元；

进一步,所述用户的充电信誉度指驾驶人员必须遵守新能源汽车充电桩使用管理规定,尤其是无人值守的自动充电桩,比如：车辆停止后拉起驻车制动,将档位置于N档,并检查确保车辆高低压电源开关处于关闭状态,以防止充电时瞬时电流损坏车辆电器设备,人员离车后,方可进行充电；驾驶员自觉服从站点工作人员的安排；充电前检查充电接口是否正常完好,并对车辆进行充电前检查,对充电设备与电动汽车连接和充电参数的设置进行确认；充电过程中,车辆严禁启动或移动,严禁带电插拔充电插头；充电结束后、行车前，驾驶员应确认充电终止以及充电设备与电动汽车物理分离；严禁使用金属物体触碰充电枪接口、纯电车充电口；充电结束后,应按规定拔除充电枪,将线缆理好放在线架上,锁好充电口及车门,清除车辆周围的杂物；禁止雷电天气、雨天露天给电动车辆充电等充电桩的其它规章制度,否则对违规者将被视频监控拍到则自动扣取驾驶员的充电积分,影响今后继续充电。

进一步,所述充电接口类型包括慢充接口、快充接口、混合充接口；所述慢充接口指只可以进行缓慢充电，不可以进行快速充电，否则会把电池充坏或充报废；所述快充接口指只可以进行快速充电，而不能进行缓慢充电；所述混合充接口指设置有快充与慢充的两个接口，既可以快充也可以慢充，或者设置快充和慢充为一个统一的接口，进行有序充电，可以自动切换电路的连接，使快充与慢充的相互转换，这样可以最有效的保护电池的使用寿命。

S12、电池状态单元通过设置的智能传感器获取电池的使用寿命、已使用时间、余下多少电量、最多可充入多少电量以及可承受最大的电压、电流、功率等电池状态信息，并传递给快充许可单元；

进一步，所述智能传感器可以自动检测电池的使用时间、使用寿命、实际可用电量,以及电路中实际的电压、电流、功率,并结合电池管理系统可预测最多可以充的电量以及最大可以承受的电压、电流、功率。

S13、快充许可单元通过设置的传感器获取电路、通信、电池高低温差、电池高低电压差、低压电路连接等快充条件信息；

进一步，所述电池的快充条件包括CC1、CC2信号正常、BMS电源12V正常、充电唤醒信号l2V输出正常,以及充电桩、整车控制器、BMS之间通信正常,电芯温度在5～45℃之间,电池单体电压的最高与最低电压差小于300mV,单体电池最高温度与最低温度差小于15℃,绝缘性能大于500Ω/V,实际单体最高电压不大于额定单体电压0.4V,高、低压电路连接正常且远程开关呈关闭状态等信息。

请参阅图7所示，所述步骤S30，包括以下步骤:

S31、功率设定单元根据待充电电池的所需充电的电量确定所需要充电的功率,并传递给电压预设单元；

进一步，所述充电的功率是通过公式“P＝U×I”进行预算的,P为充电桩输出的功率(W),U为充电桩提供的电压值(V),I为充电桩输出的电流大小(A),例如:一个商业快充桩的直流电压为400V,峰值电流超过100A,那么其功率大约为40kW。对于家用充电桩,如果电压是220V,那么功率的计算方法与直流电相同。

S32、电压预设单元根据待充电电池所能承受最高的直流电压为基础,参照电池的使用寿命以及电池可充的容量大小而确定,一般在200～650V之间,并传递给电流计算单元；

进一步说明,所述充电桩的快充电压一般在300～600伏之间，至少为200V,根据车辆电池实际状况与充电桩的匹配结果而确定不同的电压输出，具体与每台电动汽车配置的动力电池额定电压有关，在车桩匹配完成信息交换并确定充电电压值；但电动客车的快充电压一般为580～600V。

S33、电流计算单元根据待充电池所能承受最高的直流电压与所获得的功率值通过充电电流计算公式“I＝P/U，I为充电的电流，P为充电的功率，U为直流电压”获得待充电电池的电流。

进一步，所述快充的直流电流为150～400A范围之间，根据待充电的电动汽车电池所能允许的范围内进行快充，若电池厂家不允许快充或者电池寿命不长了而不允许快充，则提示只能慢充，否则电池报废。

请参阅图8所示，所述步骤S40之前，包括以下步骤:

S401、电池温度单元通过设置的传感器获取充电前的电池表面的温度，并传递给处理中心；

S402、处理中心根据充电前的电池温度与存储器预定的该电池最佳的充电温度标准范围进行对比：若达到标准范围则通知可以充电，若未达到标准范围则传递给报警器并通知给电池预热后再充电；

S403、电池预热单元通过加热装置给电池逐渐加热，直到电池的实时温度达到电池最佳充电温度范围时则停止加热，并传递给电量计算单元；

S404、电量计算单元根据预热电量计算公式“发热量＝浮充电流×浮充电电压”获得电池加热后的预热电量,并传递给电池温度单元,以满足电池充电所需的温度。

进一步说明,若电池的剩余电量大于所需要预热的电量则继续预热,否则发送电量不足的通知系统停止预热。

请参阅图9所示，所述步骤S40，包括以下步骤:

S41、电路转换单元通过设置的二极管整流桥或整流电路将实际的交流电压转换为预定的直流电压，即将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，并传递给滤波电压单元；

S42、滤波电压单元通过滤波电路将具有波幅的正向电压中脉动直流中的交流成分滤除,减少交流成分,增加直流成分,并利用电容器放电和存储电荷特性把正向的半波电压变为平稳的650V直流电压,并传递给直流稳压单元；

S43、直流稳压单元通过设置的稳压电路利用负反馈技术对整流滤波后的直流电压进一步进行稳定到所需要的650V电压值,方便对电池进行有益的快充，可以在短时间内将电动汽车充满电,既满足电池的寿命,也提高充电效率。

本发明提供的一种新能源充电桩快速充电控制系统，还包括计算机设备、计算机可读存储介质；所述计算机设备包括存储器和各功能模块，所述存储器存储有计算机程序，所述各功能模块执行所述计算机程序时实现以上任意一种新能源充电桩快速充电控制方法的步骤；所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被各功能模块执行时实现以上任意一项所述的一种新能源充电桩快速充电控制方法的步骤。

进一步说明，本发明依照一种新能源充电桩快速充电控制系统的软件程序所实施的内容而描述，针对每一种新能源充电桩快速充电控制方法均分为若干个模块或单元，去实施各个步骤所产生的软件程序指令，该软件程序指令包括以上所述的一种新能源充电桩快速充电控制方法。

进一步说明，本发明以上所描述的内容均参照或选择本公司申请的软件著作权“充电桩收费软件(版本号:V1.0,登记日期：2018年5月28日)”所实施的部分内容而撰写的。

本发明提供的一种新能源充电桩快速充电控制系统，还包括一种新能源充电桩快速充电控制装置，由以上所述的一种新能源充电桩快速充电控制方法所实现。

本发明还提供一种新能源充电桩，由以上所述的一种新能源充电桩快速充电控制方法所实现。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新能源充电桩快速充电控制方法,其特征在于：一种新能源充电桩快速充电控制方法,应用于一种新能源充电桩快速充电控制系统，包括电池状态模块、参数匹配模块、自动充电模块、充电状态模块、安全保护模块、无线通信模块、报警器、存储器、处理中心；所述电池状态模块、参数匹配模块、自动充电模块、充电状态模块、安全保护模块、无线通信模块、报警器、存储器分别与处理中心相连；所述智能手机在物联网或互联网的范围内，与无线通信模块自动组网实现无线网络连接；

所述无线通信模块设置有物联网单元，在物联网或互联网范围内可以自动组网，并与智能手机无线网络连接，负责收发无线网络信号；

所述报警器根据待充电车辆的充电类别以及电池状态信息与存储器预定的该电池的充电策略进行匹配出最佳的充电策略：若电池完全老化或接近报废则自动发出声音报警并通知无法充电并提示更换电池；并根据充电前的电池温度与存储器预定的该电池最佳的充电温度标准范围进行对比：若未达到标准范围则自动发出声音报警并通知给电池预热后再充电；并根据实际的快充容量与存储器预设的该电池的快充容量标准进行对比：若还没有达到快充要求则自动发出声音报警并通知继续快充，直到达到要求为止；

所述存储器负责电池状态模块、参数匹配模块、自动充电模块、充电状态模块、安全保护模块、报警器的信息存储，以及该电池的充电策略、该电池最佳的充电温度标准范围、电池的快充容量标准的存储；

所述处理中心负责电池状态模块、参数匹配模块、自动充电模块、充电状态模块、安全保护模块、无线通信模块、报警器、存储器的信息传递，为系统枢纽中心，并根据待充电车辆的充电类别以及电池状态信息与存储器预定的该电池的充电策略进行匹配出最佳的充电策略：若车辆有慢充接口或电池老化严重则提示只能慢充并直接插入接口充电，若车辆有快充接口或混合接口且可以继续快充则传递给参数匹配模块，若电池完全老化或接近报废则传递给报警器通知无法充电并提示更换电池；并根据充电前的电池温度与存储器预定的该电池最佳的充电温度标准范围进行对比：若达到标准范围则通知可以充电，若未达到标准范围则传递给报警器并通知给电池预热后再充电；并根据实际的快充容量与存储器预设的该电池的快充容量标准进行对比：若达到了快充要求则传递给安全保护模块，若还没有达到快充要求则传递给报警器并通知继续快充，直到达到要求为止；

所述电池状态模块包括车辆信息单元、电池状态单元、快充确定单元，通过充电服务平台获得电动汽车的车辆信息、电池状态信息以及其它符合快充的条件，并传递给处理中心；

所述参数匹配模块包括功率设定单元、电压预设单元、电流计算单元，根据待充电汽车电池需求信息与充电桩的快充控制系统进行匹配出充电参数，并传递给自动充电模块；

所述自动充电模块包括电池温度单元、电池预热单元、电量计算单元、电路转换单元、滤波电压单元、直流稳压单元，根据匹配出的快充参数自动控制充电桩给待充车辆电池输出对应的充电参数进行快充，并传递给充电状态模块；

所述充电状态模块通过设置的传感器获得待充电池的电量、温度以及电路的电流、电压等快充信息，并传递给处理中心；

所述安全保护模块根据快充信息与设定的安全保护机制及时停止充电或降低充电功率,以确保充电安全以及电池的寿命。

2.根据权利要求1所述的一种新能源充电桩快速充电控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S10、当接到充电指令时，电池状态模块通过充电服务平台获得电动汽车的车辆信息、电池状态信息以及其它符合快充的条件，并传递给处理中心；

S20、处理中心根据待充电车辆的充电类别以及电池状态信息与存储器预定的充电策略进行匹配出最佳的充电策略：若车辆只有慢充接口或电池老化严重则提示只能慢充并直接插入接口充电，若车辆只有快充接口且可以继续快充则传递给参数匹配模块匹配快充参数，或者车辆充电接口为混合接口则传递给参数匹配模块匹配混合充电参数，若电池完全老化或接近报废则传递给报警器通知无法充电并提示更换电池；

S30、参数匹配模块根据待充电汽车电池需求信息与充电桩的快充控制系统进行匹配出充电参数，并传递给自动充电模块；

S40、自动充电模块根据匹配出的快充参数自动控制充电桩给待充车辆电池输出对应的充电参数进行快充，并传递给充电状态模块；

S50、充电状态模块通过设置的传感器获得待充电池的电量、温度以及电路的电流、电压等快充信息，并传递给处理中心；

S60、处理中心根据实际的快充容量与存储器预设的该电池的快充容量标准进行对比：若达到了快充要求则传递给安全保护模块，若还没有达到快充要求则传递给报警器并通知继续快充，直到达到要求为止；

S70、安全保护模块根据快充信息与设定的安全保护机制及时停止充电或降低充电功率,以确保充电安全以及电池的寿命。

3.根据权利要求2所述的一种新能源充电桩快速充电控制方法，其特征在于：所述步骤S10，包括以下步骤:

S11、车辆信息单元通过充电平台获取用户充电前预约的车牌号、车型、用户的身份验证及其手机号码、用户的充电信誉度、充电接口类型等车辆信息，并传递给电池状态单元；

S12、电池状态单元通过智能传感器获取电池的使用寿命、已使用时间、电量余量以及可承受最大的电压、电流、充电功率等电池状态信息，并传递给快充确定单元；

S13、快充确定单元通过设置的传感器获取电路、通信、电池高低温差、电池高低电压差、低压电路连接等快充条件信息。

4.根据权利要求2所述的一种新能源充电桩快速充电控制方法，其特征在于：所述步骤S30，包括以下步骤:

S31、功率设定单元根据待充电电池的所需充电的电量确定所需要充电的功率,并传递给电压预设单元；

S32、电压预设单元根据待充电电池所能承受最高的直流电压为基础,参照电池的使用寿命以及电池可充的容量大小而确定,一般不高于650V,并传递给电流计算单元；

S33、电流计算单元根据待充电池所能承受最高的直流电压与所获得的功率值通过充电电流计算公式“I＝P/U，I为充电的电流，P为充电的功率，U为直流电压”获得待充电电池的电流。

5.根据权利要求2所述的一种新能源充电桩快速充电控制方法，其特征在于：所述步骤S40，包括以下步骤:

S41、电路转换单元通过设置的二极管整流桥或整流电路将实际的交流电压转换为预定的直流电压，即将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，并传递给滤波电压单元；

S42、滤波电压单元通过滤波电路将具有波幅的正向电压中脉动直流中的交流成分滤除,减少交流成分,增加直流成分,并利用电容器放电和存储电荷特性把正向的半波电压变为平稳的650V直流电压,并传递给直流稳压单元；

S43、直流稳压单元通过设置的稳压电路利用负反馈技术对整流滤波后的直流电压进一步进行稳定到所需要的650V电压值,方便对电池进行有益的快充，可以在短时间内将电动汽车充满电,既满足电池的寿命,也提高充电效率。

6.根据权利要求1所述的一种新能源充电桩快速充电控制方法，其特征在于：所述新能源充电桩快速充电控制系统,还包括计算机设备、计算机可读存储介质；所述计算机设备包括存储器和各功能模块，所述存储器存储有计算机程序，所述各功能模块执行所述计算机程序时实现以上权利要求2～5任意一种新能源充电桩快速充电控制方法的步骤；所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被各功能模块执行时实现以上权利要求2～5任意一项所述的一种新能源充电桩快速充电控制方法的步骤。

7.根据权利要求1所述的一种新能源充电桩快速充电控制方法，其特征在于：所述新能源充电桩快速充电控制系统,还包括一种新能源充电桩快速充电控制装置，由以上权利要求1～6所述的一种新能源充电桩快速充电控制方法所实现。

8.一种新能源充电桩，其特征在于：由以上权利要求1～7所述的一种新能源充电桩快速充电控制方法所实现。