專利名稱：一種電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)及電動(dòng)汽車(chē)充電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車(chē)控制領(lǐng)域，具體涉及一種同時(shí)支持在充電樁和家用電網(wǎng)充電的慢充充電方法。
背景技術(shù)：
隨著全球石油資源的日益枯竭以及對(duì)排放要求的日益提高，相比常規(guī)汽車(chē)更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保的電動(dòng)汽車(chē)成了各大汽車(chē)廠商的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。為滿足電動(dòng)汽車(chē)更長(zhǎng)的可持續(xù)行駛需求，要求電動(dòng)汽車(chē)能隨時(shí)隨地進(jìn)行電源補(bǔ)充。而目前國(guó)家在充電基礎(chǔ)設(shè)施這塊的建設(shè)還不健全，無(wú)法要求電動(dòng)汽車(chē)統(tǒng)一使用充電樁進(jìn)行充電；所以大部分的電動(dòng)汽車(chē)只能使用家用電網(wǎng)進(jìn)行充電，由于家用電網(wǎng)用電功率的限制，導(dǎo)致充電電流較小，充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種同時(shí)支持在充電樁和家用電網(wǎng)充電的慢充充電方案。該充電方法是一種新型的，能同時(shí)支持在充電樁和家用電網(wǎng)進(jìn)行充電的充電方法。本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下
一種電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)，該充電系統(tǒng)同時(shí)支持在充電樁和家用電網(wǎng)充電，充電系統(tǒng)包括整車(chē)控制器、電池管理控制模塊、車(chē)載充電機(jī)、充電模式檢測(cè)電路，其特征在于 所述車(chē)載充電機(jī)通過(guò)充電插座連接到充電樁充電插頭或家用電網(wǎng)充電插頭； 所述整車(chē)控制器、電池管理控制模塊、車(chē)載充電機(jī)之間采用CAN總線進(jìn)行信息交互； 電池管理控制模塊根據(jù)當(dāng)前動(dòng)力電池狀態(tài)，設(shè)定充電需求電流和充電需求電壓值，并通過(guò)CAN總線發(fā)送給整車(chē)控制器；
車(chē)載充電機(jī)響應(yīng)整車(chē)控制器通過(guò)CAN總線發(fā)送的指令，將輸入的高壓交流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電輸出，給動(dòng)力電池供電；
所述車(chē)載充電機(jī)還將另一路直流電輸出轉(zhuǎn)換為兩路低壓直流輸出，其中第一路低壓直流輸出用于給整車(chē)控制器低壓上電，第二路低壓直流輸出用于供充電模式檢測(cè)電路進(jìn)行充電模式選擇；
所述充電模式檢測(cè)電路包括位于第二路低壓直流輸出端的第一電阻R1、設(shè)置在交流充電樁充電線束的充電插頭內(nèi)的第二電阻R2、設(shè)置在家用220V交流充電線束的充電插頭內(nèi)的第三電阻R3 ；所述第一電阻Rl的一端連接所述第二路低壓直流輸出端，第一電阻Rl的另一端連接車(chē)載充電機(jī)的充電插座內(nèi)的第一檢測(cè)端子以形成充電模式檢測(cè)電路的檢測(cè)點(diǎn)； 所述第二電阻R2的一端連接到交流充電樁充電線束的充電插頭內(nèi)的地線端，另一端連接到該充電插頭內(nèi)與所述車(chē)載充電機(jī)的充電插座內(nèi)的檢測(cè)端子相匹配的第二檢測(cè)端子上，當(dāng)交流充電樁充電線束的充電插頭插入所述車(chē)載充電機(jī)的充電插座時(shí)，所述第一檢測(cè)端子與所述第二檢測(cè)端子電相連；所述第三電阻R3的一端連接到家用220V交流充電線束的充電插頭內(nèi)的地線端，另一端連接到家用220V交流充電線束的充電插頭內(nèi)與所述車(chē)載充電機(jī)的充電插座內(nèi)的檢測(cè)端子相匹配的第三檢測(cè)端子上，當(dāng)家用220V交流充電線束的充電插頭插入所述車(chē)載充電機(jī)的充電插座時(shí)，所述第一檢測(cè)端子與所述第三檢測(cè)端子電連接；所述第一電阻Rl與第二電阻R2阻值不同，當(dāng)車(chē)載充電機(jī)外接外接充電插頭時(shí)，通過(guò)檢測(cè)所述充電模式檢測(cè)電路的檢測(cè)點(diǎn)電壓判斷檢測(cè)所述車(chē)載充電機(jī)的充電插座是連接到充電樁充電插頭還是家用電網(wǎng)充電插頭。本申請(qǐng)還公開(kāi)了一種基于上述充電系統(tǒng)的電動(dòng)汽車(chē)充電方法，所述充電方法包括以下步驟
(1)如果所述壓觸開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，車(chē)載充電機(jī)低壓上電；
(2)車(chē)載充電機(jī)低壓上電完成后，輸出兩路低壓。低壓輸出1用于給整車(chē)控制器提供低壓電源，低壓輸出2用于提供Ul供整車(chē)控制器對(duì)檢測(cè)點(diǎn)1電壓進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)行充電模式選擇。( 3 )整車(chē)控制器低壓上電完成后，輸出低壓給電池管理模塊提供低壓電源。(4)整車(chē)控制器低壓上電完成后，通過(guò)充電模式信號(hào)電壓檢測(cè)電路檢測(cè)判斷，若檢測(cè)到電壓信號(hào)為12士0. 5V，判斷車(chē)載充電機(jī)外接充電裝置未完全連接；若檢測(cè)到電壓
號(hào)Γ"，· ^ t,為8士0. 5V，進(jìn)入充電模式1，使用家用電網(wǎng)充電；若檢測(cè)到電壓信號(hào)
U I · ρ "ρ為6 士 0. 5V，進(jìn)入充電模式2，使用交流充電樁充電。(5)進(jìn)入充電模式1后，使用家用220V電源充電，充電電流較小，使用的是額定承受電流為16Α的充電線纜；進(jìn)入充電模式2后，使用交流充電樁充電，充電電流較大，使用的是額定承受電流為32Α的充電線纜。在充電過(guò)程中整車(chē)控制器會(huì)比較車(chē)載充電機(jī)最大允許輸出電流、電壓值，電池充電需求電流、電壓值，充電線纜額定電流值；取小值設(shè)定為充電電流、電壓值。該充電方法可選擇不同的充電模式進(jìn)行充電，能支持在充電樁和交流電網(wǎng)進(jìn)行充電；在充電過(guò)程中，若檢測(cè)到充電連接異常，能立即斷開(kāi)車(chē)載充電機(jī)高壓輸出，保證高壓安全性。


圖1是本發(fā)明充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖； 圖2是本發(fā)明充電方法流程圖； 圖3是本發(fā)明充電模式檢測(cè)電路原理圖； 圖4是本發(fā)明充電方法中充電控制流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1為本發(fā)明充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，本發(fā)明電動(dòng)汽車(chē)充電方法中的充電系統(tǒng)包括整車(chē)控制器、電池管理控制模塊、車(chē)載充電機(jī)以及充電模式檢測(cè)電路(詳見(jiàn)附圖3)。整車(chē)控制器、電池管理控制模塊和車(chē)載充電機(jī)之間采用CAN通訊進(jìn)行信息交互。
整車(chē)控制器根據(jù)充電模式檢測(cè)電路判斷外接充電連接裝置是否已完全連接，電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)入哪種充電模式、即檢測(cè)所述車(chē)載充電機(jī)的充電插座是連接到充電樁充電插頭還是家用電網(wǎng)充電插頭；以及比較充電機(jī)最大允許充電電流、電壓值，電池充電需求電流、電壓值，充電線纜額定承受電流值，取小值設(shè)定為充電電流、電壓值，對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行控制。電池管理控制模塊根據(jù)當(dāng)前動(dòng)力電池狀態(tài)，設(shè)定充電需求電流和電壓值，并通過(guò) CAN總線發(fā)送給整車(chē)控制器。車(chē)載充電機(jī)響應(yīng)整車(chē)控制器通過(guò)CAN總線發(fā)送的指令，將高壓交流輸入轉(zhuǎn)換為高壓直流輸出，給動(dòng)力電池供電；同時(shí)還具有將一路低壓直流輸入(9 16V)轉(zhuǎn)換為兩路低壓直流輸出(11.5 12. 5V)的能力，第一路低壓輸出用于給整車(chē)控制器低壓上電，第二路低壓輸出用于提供Ul供整車(chē)控制器對(duì)充電模式檢測(cè)電路檢測(cè)點(diǎn)1電壓進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)行充電模式選擇。所述充電模式檢測(cè)電路(如圖3所示)包括位于第二路低壓直流輸出端的第一電阻 Rl、設(shè)置在交流充電樁充電線束的充電插頭內(nèi)的第二電阻R2、設(shè)置在家用220V交流充電線束的充電插頭內(nèi)的第三電阻R3 ；所述第一電阻Rl的一端連接所述第二路低壓直流輸出端， 第一電阻Rl的另一端連接車(chē)載充電機(jī)的充電插座內(nèi)的第一檢測(cè)端子以形成充電模式檢測(cè)電路的檢測(cè)點(diǎn)；所述第二電阻R2的一端連接到交流充電樁充電線束的充電插頭內(nèi)的地線端，另一端連接到該充電插頭內(nèi)與所述車(chē)載充電機(jī)的充電插座內(nèi)的檢測(cè)端子相匹配的第二檢測(cè)端子上，當(dāng)交流充電樁充電線束的充電插頭插入所述車(chē)載充電機(jī)的充電插座時(shí)，所述第一檢測(cè)端子與所述第二檢測(cè)端子電相連；所述第三電阻R3的一端連接到家用220V交流充電線束的充電插頭內(nèi)的地線端，另一端連接到家用220V交流充電線束的充電插頭內(nèi)與所述車(chē)載充電機(jī)的充電插座內(nèi)的檢測(cè)端子相匹配的第三檢測(cè)端子上，當(dāng)家用220V交流充電線束的充電插頭插入所述車(chē)載充電機(jī)的充電插座時(shí)，所述第一檢測(cè)端子與所述第三檢測(cè)端子電連接；所述第二電阻R2與第三電阻R3阻值不同，當(dāng)車(chē)載充電機(jī)外接外接充電插頭時(shí)，通過(guò)檢測(cè)所述充電模式檢測(cè)電路的檢測(cè)點(diǎn)電壓判斷檢測(cè)所述車(chē)載充電機(jī)的充電插座是連接到充電樁充電插頭還是家用電網(wǎng)充電插頭。如果插頭和插座相連，直接形成低壓輸出2即Ul連接R1、R2/R3之后接地，整車(chē)控制器根據(jù)R2/R3電阻的不同，測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)1不同的電壓值，來(lái)判斷是連接到充電樁還是連接到家用220V電源。參數(shù)設(shè)置如下表所示 表1電壓及電阻參數(shù)設(shè)置
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)，該充電系統(tǒng)同時(shí)支持在充電樁和家用電網(wǎng)充電，充電系統(tǒng)包括整車(chē)控制器、電池管理控制模塊、車(chē)載充電機(jī)、充電模式檢測(cè)電路，其特征在于所述車(chē)載充電機(jī)通過(guò)充電插座連接到充電樁充電插頭或家用電網(wǎng)充電插頭；所述整車(chē)控制器、電池管理控制模塊、車(chē)載充電機(jī)之間采用CAN總線進(jìn)行信息交互；電池管理控制模塊根據(jù)當(dāng)前動(dòng)力電池狀態(tài)，設(shè)定充電需求電流和充電需求電壓值，并通過(guò)CAN總線發(fā)送給整車(chē)控制器；車(chē)載充電機(jī)響應(yīng)整車(chē)控制器通過(guò)CAN總線發(fā)送的指令，將輸入的高壓交流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電輸出，給動(dòng)力電池供電；所述車(chē)載充電機(jī)還將另一路直流電輸出轉(zhuǎn)換為兩路低壓直流輸出，其中第一路低壓直流輸出用于給整車(chē)控制器低壓上電，第二路低壓直流輸出用于供充電模式檢測(cè)電路進(jìn)行充電模式選擇；所述充電模式檢測(cè)電路包括位于第二路低壓直流輸出端的第一電阻R1、設(shè)置在交流充電樁充電線束的充電插頭內(nèi)的第二電阻R2、設(shè)置在家用220V交流充電線束的充電插頭內(nèi)的第三電阻R3 ；所述第一電阻Rl的一端連接所述第二路低壓直流輸出端，第一電阻Rl的另一端連接車(chē)載充電機(jī)的充電插座內(nèi)的第一檢測(cè)端子以形成充電模式檢測(cè)電路的檢測(cè)點(diǎn)； 所述第二電阻R2的一端連接到交流充電樁充電線束的充電插頭內(nèi)的地線端，另一端連接到該充電插頭內(nèi)與所述車(chē)載充電機(jī)的充電插座內(nèi)的檢測(cè)端子相匹配的第二檢測(cè)端子上，當(dāng)交流充電樁充電線束的充電插頭插入所述車(chē)載充電機(jī)的充電插座時(shí)，所述第一檢測(cè)端子與所述第二檢測(cè)端子電相連；所述第三電阻R3的一端連接到家用220V交流充電線束的充電插頭內(nèi)的地線端，另一端連接到家用220V交流充電線束的充電插頭內(nèi)與所述車(chē)載充電機(jī)的充電插座內(nèi)的檢測(cè)端子相匹配的第三檢測(cè)端子上，當(dāng)家用220V交流充電線束的充電插頭插入所述車(chē)載充電機(jī)的充電插座時(shí)，所述第一檢測(cè)端子與所述第三檢測(cè)端子電連接；所述第一電阻Rl與第二電阻R2阻值不同，當(dāng)車(chē)載充電機(jī)外接外接充電插頭時(shí)，通過(guò)檢測(cè)所述充電模式檢測(cè)電路的檢測(cè)點(diǎn)電壓判斷檢測(cè)所述車(chē)載充電機(jī)的充電插座是連接到充電樁充電插頭還是家用電網(wǎng)充電插頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)，其特征在于所述充電系統(tǒng)還進(jìn)一步包括壓觸開(kāi)關(guān)，所述壓觸開(kāi)關(guān)設(shè)置在車(chē)載充電機(jī)的充電插座內(nèi)，其壓觸開(kāi)關(guān)一端接12V小電池，另一端接車(chē)載充電機(jī)的電源輸入端，當(dāng)所述充電插座外接充電插頭后，壓觸開(kāi)關(guān)閉合，12V小電池給車(chē)載充電機(jī)提供低壓電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)，其特征在于所述另一路直流輸出優(yōu)選為9-16V ；由該另一路直流輸出轉(zhuǎn)換的兩路低壓直流輸出為11. 5-12. 5V。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)，其特征在于優(yōu)選第一電阻Rl為1000 Ω，第二電阻R2為2000 Ω，第三電阻R3為1000 Ω。
5.一種基于權(quán)利要求4所述電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)的充電方法，其特征在于，所述充電方法包括以下步驟(1)如果所述壓觸開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，車(chē)載充電機(jī)低壓上電；(2 )車(chē)載充電機(jī)低壓上電完成后，通過(guò)另一路直流電輸出轉(zhuǎn)換為兩路低壓直流輸出，其中第一路用于給整車(chē)控制器提供低壓電源，第二路用于充電模式檢測(cè)電路進(jìn)行充電模式選擇；(3)整車(chē)控制器低壓上電完成后，輸出低壓電為電池管理模塊提供低壓電源；(4)整車(chē)控制器低壓上電完成后，通過(guò)對(duì)充電模式檢測(cè)電路的檢測(cè)點(diǎn)電壓值檢測(cè)進(jìn)行判斷，若檢測(cè)到電壓信號(hào)為(12士0.5) V，判斷車(chē)載充電機(jī)外接充電裝置未完全連接；若檢測(cè)到電壓信號(hào)為(8士0.5)V，進(jìn)入第一充電模式，即使用家用220V交流電源充電；若檢測(cè)到電壓信號(hào)為(6 士 0. 5 ) V，進(jìn)入第二充電模式，使用交流充電樁充電；(5)當(dāng)進(jìn)入第一充電模式后，充電電流較小，使用的是額定承受電流為16A的充電線纜；當(dāng)進(jìn)入第二充電模式后，充電電流較大，使用的是額定承受電流為32A的充電線纜；在充電過(guò)程中整車(chē)控制器會(huì)比較車(chē)載充電機(jī)輸出電流、電壓能力值，電池充電需求電流、電壓值，充電線纜額定承受電流值；取小值設(shè)定為充電電流、電壓值進(jìn)行充電控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)。該充電系統(tǒng)同時(shí)支持在充電樁和家用220V交流電源充電。整車(chē)控制器、電池管理控制模塊、車(chē)載充電機(jī)之間采用CAN總線進(jìn)行信息交互。整車(chē)控制器用于充電線連接所述車(chē)載充電機(jī)外接充電裝置連接確認(rèn)，在充電樁進(jìn)行電動(dòng)汽車(chē)充電或在家家用220V交流電源進(jìn)行電動(dòng)汽車(chē)充電兩種充電模式選擇，以及對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)B60R16/02GK102361342SQ20111032664
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者李中華, 李超, 杜長(zhǎng)虹, 陳東, 陳志河 申請(qǐng)人:重慶長(zhǎng)安新能源汽車(chē)有限公司, 重慶長(zhǎng)安汽車(chē)股份有限公司