本發(fā)明大體上涉及電動(dòng)汽車、尤其純電動(dòng)汽車的非接觸式無線充電控制方法及其相關(guān)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
出于環(huán)境保護(hù)以及社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需求,新能源汽車越來越受到關(guān)注,其中,電動(dòng)汽車、尤其純電動(dòng)汽車正在快速發(fā)展。電動(dòng)汽車的大規(guī)模推廣應(yīng)用的一個(gè)重要前提和基礎(chǔ)就是其充電設(shè)施的發(fā)展建設(shè)。
傳統(tǒng)的充電站以類似于加油站的方式建設(shè),配備有充電樁,且為充電樁配備充電槍。這種方式建設(shè)的充電站,對(duì)其所處場地的大小有一定要求,導(dǎo)致充電站的建設(shè)成本過高。
另外,當(dāng)電動(dòng)汽車需要充電時(shí),駕駛員需將電動(dòng)汽車駛?cè)氤潆娬荆缓笙萝?,從充電樁上取下充電槍,插入電?dòng)汽車的相應(yīng)充電口進(jìn)行充電。這個(gè)過程需要駕駛員插拔充電槍的動(dòng)作,對(duì)有些行動(dòng)不便的駕駛員而言操作較為繁瑣。此外,反復(fù)插拔充電槍也有可能導(dǎo)致充電槍本身或者電動(dòng)汽車的充電口受到物理損壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提出一種新穎的非接觸式無線充電控制方法和系統(tǒng),由此所建設(shè)的充電站可以占地規(guī)模更小,減小建設(shè)成本和周期,有利于充電站的大規(guī)模建設(shè);駕駛員無需下車并且無需任何人工操作即可完成電動(dòng)汽車的充電操作,盡可能地減少與電動(dòng)汽車的物理接觸,防止相應(yīng)的物理損壞;駕駛員無需任何專業(yè)操作知識(shí),可以完全由電動(dòng)汽車內(nèi)的電腦提示操作,提供更佳的駕駛員體驗(yàn)感覺,所有這些都可以促進(jìn)電動(dòng)汽車的推廣應(yīng)用。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種用于電動(dòng)汽車、尤其純電動(dòng)汽車的非接觸式無線充電控制方法,在汽車充電站內(nèi)的充電車位處埋設(shè)一初級(jí)線圈裝置,所述電動(dòng)汽車包括一次級(jí)線圈裝置,在所述電動(dòng)汽車進(jìn)入所述充電車位后,所述初級(jí)線圈裝置到所述次級(jí)線圈裝置的能量轉(zhuǎn)換經(jīng)由電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn),并且所述初級(jí)線圈裝置與所述次級(jí)線圈裝置之間經(jīng)由無線通信裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)控制,所述電動(dòng)汽車還包括與所述次級(jí)線圈裝置電連接的可充電電池以及經(jīng)由CAN總線與所述次級(jí)線圈裝置相連的電池管理系統(tǒng),所述初級(jí)線圈裝置和所述次級(jí)線圈裝置構(gòu)成了對(duì)所述電動(dòng)汽車的電池進(jìn)行非接觸式無線充電的充電機(jī),
所述方法包括:
充電握手過程,在該過程中,所述電池管理系統(tǒng)喚醒所述充電機(jī)自檢,并且檢查所述充電機(jī)的狀態(tài)以及所述電池的狀態(tài),如果存在異常,則觸發(fā)警告;
充電過程,在該過程中,所述電池管理系統(tǒng)首先指令所述充電機(jī)檢查所述次級(jí)線圈裝置與所述電池之間的電連接極性是否相符,僅在電連接極性相符的情況下,所述電池管理系統(tǒng)設(shè)定所述充電機(jī)的充電模式以及參數(shù)、指令所述充電機(jī)為所述電池充電并實(shí)時(shí)監(jiān)測充電狀態(tài),如果存在異常,則觸發(fā)警告;以及
下電過程,在該過程中,在所述電池管理系統(tǒng)判斷所述電池已經(jīng)充滿電后停止所述充電機(jī)的充電并指令所述充電機(jī)復(fù)位和休眠,同時(shí)存儲(chǔ)本次充電產(chǎn)生的相關(guān)參數(shù),
其中,如果所述電池管理系統(tǒng)與所述充電機(jī)之間的任何數(shù)據(jù)反饋出現(xiàn)超時(shí),則觸發(fā)警告。
可選地,在所述充電握手過程中,所述電池管理系統(tǒng)首先向所述充電機(jī)發(fā)送喚醒報(bào)文,然后所述充電機(jī)被喚醒并同時(shí)向所述電池管理系統(tǒng)發(fā)送反饋報(bào)文,所述電池管理系統(tǒng)在確認(rèn)收到所述反饋報(bào)文后再檢查所述充電機(jī)的狀態(tài)以及所述電池的狀態(tài),并指令所述充電機(jī)做好充電準(zhǔn)備。
可選地,在所述充電過程中,所述電池管理系統(tǒng)首先向所述充電 機(jī)發(fā)送設(shè)定其充電模式及參數(shù)的報(bào)文,在所述充電機(jī)已按要求設(shè)定之后,所述電池管理系統(tǒng)向所述充電機(jī)發(fā)送指令其為所述電池充電的報(bào)文,在充電的過程中,基于實(shí)時(shí)監(jiān)測的充電狀態(tài),所述電池管理系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)地設(shè)定所述充電機(jī)的充電模式及參數(shù)。
可選地,在所述下電過程中,所述電池管理系統(tǒng)首先指令停止對(duì)所述初級(jí)線圈裝置供電,然后指令所述充電機(jī)的復(fù)位,再指令所述次級(jí)線圈裝置與所述電池之間的電連接斷開。
可選地,所述電池與所述次級(jí)線圈裝置之間的電連接的通斷是經(jīng)由繼電器實(shí)現(xiàn)的,在所述充電過程中,所述電池管理系統(tǒng)在檢查電連接極性是否相符后控制所述繼電器是否接通,僅在所述繼電器接通的情況下,所述電池管理系統(tǒng)設(shè)定所述充電機(jī)的充電模式以及參數(shù)。
可選地,在所述下電過程中,所述次級(jí)線圈裝置與所述電池之間的電連接斷開是通過所述電池管理系統(tǒng)指令所述繼電器斷開實(shí)現(xiàn)的。
可選地,所述電池包括為電動(dòng)汽車提供驅(qū)動(dòng)力的動(dòng)力電池以及低壓輔助電池。
可選地,所述無線通信裝置為wifi通信裝置、藍(lán)牙通信裝置或紅外通信裝置。
可選地,在觸發(fā)警告后,無線充電中止,并等待人工干預(yù)操作。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,還提供了一種用于電動(dòng)汽車、尤其純電動(dòng)汽車的非接觸式無線充電控制系統(tǒng),在汽車充電站內(nèi)的充電車位處埋設(shè)一初級(jí)線圈裝置,所述電動(dòng)汽車包括一次級(jí)線圈裝置,在所述電動(dòng)汽車進(jìn)入所述充電車位后,所述初級(jí)線圈裝置與所述次級(jí)線圈裝置能夠經(jīng)由電磁感應(yīng)進(jìn)行能量交換并經(jīng)由無線通信裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)控制,所述初級(jí)線圈裝置和所述次級(jí)線圈裝置構(gòu)成了對(duì)所述電動(dòng)汽車進(jìn)行非接觸式無線充電的充電機(jī),所述電動(dòng)汽車還包括與所述次級(jí)線圈裝置電連接的可充電電池以及經(jīng)由CAN總線與所述次級(jí)線圈裝置相連的電池管理系統(tǒng),所述電池管理系統(tǒng)基本上構(gòu)成了所述非接觸式無線充電控制系統(tǒng),用于執(zhí)行前述的方法。
附圖說明
從后述的詳細(xì)說明并結(jié)合下面的附圖將能更全面地理解本發(fā)明的前述及其它方面。需要指出的是,各附圖的比例出于清楚說明的目的有可能不一樣,但這并不會(huì)影響對(duì)本發(fā)明的理解。在附圖中:
圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的非接觸式無線充電原理的框圖;
圖2示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的非接觸式無線充電控制方法中的充電握手階段的流程圖;
圖3示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的非接觸式無線充電控制方法中的充電階段的流程圖;并且
圖4示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的非接觸式無線充電控制方法中的下電階段的流程圖。
具體實(shí)施方式
在本申請(qǐng)的各附圖中,結(jié)構(gòu)相同或功能相似的特征由相同的附圖標(biāo)記表示。
需要指出的是,本發(fā)明具體涉及電動(dòng)汽車、尤其純電動(dòng)汽車的非接觸式無線充電控制,因此相關(guān)的具體元器件和裝置的原理不在本發(fā)明說明書討論范疇內(nèi),但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚采用目前技術(shù)上可行的且可以想到的任何元器件和裝置均可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這種非接觸式無線充電控制。
此外,應(yīng)當(dāng)清楚在本發(fā)明的范疇內(nèi),汽車指的是電動(dòng)汽車,包括但不限于插電式混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車等。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示意性實(shí)施例的非接觸式無線充電原理的框圖。
在諸如充電站的固定場所中,在地面下埋設(shè)一初級(jí)線圈裝置20,該初級(jí)線圈裝置20與電網(wǎng)30電連接。例如,該初級(jí)線圈裝置20可以設(shè)有初級(jí)線圈、功率因數(shù)校正單元21和逆變單元22。電網(wǎng)30的交流供電經(jīng)功率因數(shù)校正單元21整流為直流電并校正功率因數(shù),然后再經(jīng)逆變單元22轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娮鳛轵?qū)動(dòng)初級(jí)線圈的能量。
在汽車上設(shè)置有一次級(jí)線圈裝置10。例如,該次級(jí)線圈裝置10 可以設(shè)置有次級(jí)線圈以及整流裝置11。例如,次級(jí)線圈裝置10可以布置在汽車的底盤上,當(dāng)汽車駛到初級(jí)線圈裝置20的正上方位置(充電車位)時(shí),初級(jí)線圈與次級(jí)線圈之間經(jīng)過電磁感應(yīng)產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)換,在次級(jí)線圈內(nèi)相應(yīng)地產(chǎn)生交流電。所產(chǎn)生的交流電經(jīng)整流裝置11整流為直流電后,供應(yīng)給汽車上的電池40。在此,電池40可以包括車載動(dòng)力電池41以及車載低壓電池42,前者為汽車提供驅(qū)動(dòng)力,后者為汽車上的各種低壓電器供電,也可稱為低壓輔助電池。
在汽車上還設(shè)置有電池管理系統(tǒng)(Battery Management System)BMS,其能夠經(jīng)由汽車上的(Controller Area Network)CAN總線與車上的相關(guān)部件例如次級(jí)線圈裝置10相連,用于對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的控制。
初級(jí)線圈裝置20構(gòu)成了充電機(jī)的車下部分,而次級(jí)線圈裝置10構(gòu)成了充電機(jī)的車上部分。此外,在諸如初級(jí)線圈裝置20的車下部分與諸如次級(jí)線圈裝置10的車上部分之間還設(shè)有無線通信裝置,例如wifi、藍(lán)牙、紅外通信裝置,用于實(shí)現(xiàn)車上部分與車下部分之間的受控的數(shù)據(jù)交換。車上部分與車下部分中設(shè)置有各自的控制器/傳感器,可以通過這些控制器/傳感器獲取相關(guān)部件例如各線圈裝置的操作參數(shù)或者對(duì)其進(jìn)行設(shè)定。
車上部分是汽車本身的一部分,車下部分直接埋設(shè)在充電站中,以非接觸的方式對(duì)駛?cè)氲钠囘M(jìn)行充電,省略了諸如充電槍的附件設(shè)施,以這樣方式構(gòu)建的汽車充電站占地面積可以更小,節(jié)約了建造成本。這種非接觸式充電的過程是以如下所介紹的本發(fā)明的無線充電控制方法來實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明的無線充電控制方法/過程基本上包括三個(gè)階段,即如圖2所示的充電握手階段、如圖3所示的充電階段以及如圖4所示的下電階段。
需要指出的是以下將參照附圖2至4分別說明無線充電控制方法的各個(gè)階段,其中,分別示出了充電機(jī)(指其車上部分和/或車下部分)以及電池管理系統(tǒng)BMS在各個(gè)階段中所采用的策略。如無例外指出,以下描述中所涉及的充電機(jī)均指的是車上部分和/或車下部分。
圖2示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的非接觸式無線充電控制方法中的 充電握手階段的流程圖。
例如當(dāng)汽車在充電站內(nèi)正在駛?cè)肼裨O(shè)有充電機(jī)的車下部分的充電車位時(shí),充電握手階段在此時(shí)實(shí)現(xiàn),從而確保充電機(jī)的車下部分與車上部分之間達(dá)成握手通信,完成充電時(shí)機(jī)判斷以及充電準(zhǔn)備。此過程依據(jù)本發(fā)明的方法可以為自動(dòng)完成。
例如,當(dāng)汽車即將駛?cè)氤潆娷囄粫r(shí),駕駛員可以通過觸發(fā)車上某處的按鈕或者由行車電腦通過自動(dòng)發(fā)射無線信號(hào)來識(shí)別汽車即將駛?cè)氤潆娷囄?,啟?dòng)充電握手過程。
在如圖2所示的充電握手階段中,電池管理系統(tǒng)BMS向充電機(jī)發(fā)送喚醒報(bào)文。對(duì)于車上部分而言,這可以通過CAN總線實(shí)現(xiàn),對(duì)于車下部分而言,這可以通過wifi、藍(lán)牙、紅外等通信裝置完成。
然后,電池管理系統(tǒng)BMS檢測是否收到由充電機(jī)所反饋的其已被喚醒的報(bào)文。如果檢測結(jié)果為“否”,則電池管理系統(tǒng)BMS返回繼續(xù)向充電機(jī)發(fā)送喚醒報(bào)文;如果檢測超時(shí),則觸發(fā)握手失敗警告;如果檢測結(jié)果為“是”,則繼續(xù)下一步。
在本發(fā)明中,握手失敗警告能夠以車內(nèi)和/或充電車位中的蜂鳴報(bào)警器發(fā)出警報(bào)的方式來實(shí)現(xiàn),以此提醒駕駛員,同時(shí)暫停無線充電的任何進(jìn)一步操作。但是,握手失敗警告也能夠以其它任何能夠警示駕駛員的方式來實(shí)現(xiàn),例如方向盤的振動(dòng)、自動(dòng)緩慢剎車、座椅移動(dòng)等。在觸發(fā)握手失敗警告之后,由駕駛員決定是否人工手動(dòng)操作介入或者也可以由行車電腦自動(dòng)重啟充電握手過程。
接著,電池管理系統(tǒng)BMS檢測充電機(jī)(包括車上部分和車下部分)本身的狀態(tài)是否正常以及車內(nèi)電池40(包括動(dòng)力電池41和車載低壓電池42)本身的狀態(tài)是否正常。例如,電池管理系統(tǒng)BMS可以經(jīng)由CAN總線讀取整流裝置11、動(dòng)力電池41和車載低壓電池42的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)并判斷是否正常,也可以經(jīng)由wifi等讀取功率因數(shù)校正單元21和/或逆變單元22的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)并判斷是否正常。例如,判斷方式為如果任何一個(gè)的狀態(tài)數(shù)據(jù)表示狀態(tài)不正常的話,則檢測結(jié)果認(rèn)定為“否”;只有當(dāng)所有的狀態(tài)數(shù)據(jù)表示狀態(tài)正常,則檢測結(jié)果才認(rèn)定為“是”。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚,在充電過程中需要采用的任何其它相關(guān)裝置也可以類似地由電池管理系統(tǒng)BMS檢測。
接著,如果檢測結(jié)果為“否”,則電池管理系統(tǒng)BMS觸發(fā)握手失敗警告。如果檢測結(jié)果為“是”,則電池管理系統(tǒng)BMS向充電機(jī)發(fā)送充電準(zhǔn)備報(bào)文。然后,電池管理系統(tǒng)BMS接收充電機(jī)發(fā)送的就緒信號(hào)。如果接收信號(hào)超時(shí),則電池管理系統(tǒng)BMS觸發(fā)握手失敗警告。如果接收信號(hào)為“否”,則電池管理系統(tǒng)BMS返回繼續(xù)向充電機(jī)發(fā)送充電準(zhǔn)備報(bào)文。如果接收信號(hào)為“是”,則進(jìn)入下一階段、即如圖3所示的充電階段。
在如圖2所示的充電握手階段中,充電機(jī)(車上部分和/或車下部分)可以通過自身的控制器經(jīng)CAN總線和/或wifi等接收由電池管理系統(tǒng)BMS發(fā)出的喚醒報(bào)文。如果接收結(jié)果為“否”,則充電機(jī)繼續(xù)接收相關(guān)報(bào)文。如果接收超時(shí),則充電機(jī)觸發(fā)握手失敗警告。如果接收結(jié)果為“是”,則充電機(jī)開始自檢,同時(shí)經(jīng)CAN總線和/或wifi等向電池管理系統(tǒng)BMS發(fā)送喚醒反饋報(bào)文。
接著,充電機(jī)檢測是否收到由電池管理系統(tǒng)BMS發(fā)送的充電準(zhǔn)備報(bào)文。如果檢測結(jié)果為“否”,則充電機(jī)繼續(xù)接收?qǐng)?bào)文。如果檢測超時(shí),則充電機(jī)觸發(fā)握手失敗警告。如果檢測結(jié)果為“是”,則充電機(jī)進(jìn)行充電準(zhǔn)備,同時(shí)向電池管理系統(tǒng)BMS發(fā)送就緒信號(hào),然后進(jìn)入下一階段、即如圖3所示的充電階段。
在以上介紹的充電握手階段中,電池管理系統(tǒng)BMS判斷預(yù)定的充電時(shí)機(jī)是否滿足,滿足后才喚醒休眠的充電機(jī),然后充電機(jī)進(jìn)行自檢。電池管理系統(tǒng)BMS收到充電機(jī)狀態(tài)正常的信號(hào)后進(jìn)一步判斷電池狀態(tài),這些都就緒后才向充電機(jī)發(fā)送充電準(zhǔn)備報(bào)文,充電機(jī)得知電池管理系統(tǒng)BMS的充電準(zhǔn)備報(bào)文后才進(jìn)入就緒狀態(tài),握手完成。采用本發(fā)明的方法,可以更加安全地在充電之前確保握手成功,提高了充電過程的可靠性。
應(yīng)當(dāng)清楚,在如圖2所示的充電握手階段或者以下描述的各階段中,充電機(jī)和電池管理系統(tǒng)BMS均可以同步或異步地執(zhí)行各自的程序。
在如圖2所示的充電握手階段之后,如果順利的話,則進(jìn)入如圖3所示的充電階段。在充電階段中,可選地,充電機(jī)首先進(jìn)行反接檢查,并將反接檢查的結(jié)果反饋至電池管理系統(tǒng)BMS。在本發(fā)明中,反接檢查指的是次級(jí)線圈裝置10的正負(fù)輸出電極是否與動(dòng)力電池41和/或低壓電池42的正負(fù)輸入電極極性相符。通常,在裝配整車時(shí),如果正常的話并不存在它們之間極性相反的情況。但是,如果在整車裝配出廠之后,萬一存在這種極性裝配相反的情況通常無法從汽車外觀發(fā)現(xiàn),若貿(mào)然對(duì)電池充電的話,很有可能引燃電池,造成意外事故。因此,出于保護(hù)駕駛員的人身安全的需要,有必要每次事先進(jìn)行這種反接檢查。此外,這種反接檢查也可以針對(duì)初級(jí)線圈裝置20與電網(wǎng)30之間的極性是否相符來進(jìn)行。
然后,充電機(jī)檢測是否收到由電池管理系統(tǒng)BMS發(fā)出的充電設(shè)置報(bào)文。如果檢測結(jié)果為“否”,則充電機(jī)繼續(xù)接收相關(guān)報(bào)文。如果檢測結(jié)果超時(shí),則充電機(jī)觸發(fā)充電警告。如果檢測結(jié)果為“是”,則充電機(jī)按照充電設(shè)置報(bào)文的要求設(shè)定充電機(jī)的充電模式以及相關(guān)參數(shù)。同時(shí),充電機(jī)可以向電池管理系統(tǒng)BMS反饋已按要求設(shè)定的報(bào)文。
充電警告能夠以與握手失敗警告類似的方式來實(shí)現(xiàn),同時(shí)暫停無線充電的任何進(jìn)一步操作,由駕駛員來手工決定如何進(jìn)行下一步。此外,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚,這里充電模式的設(shè)定可以包括針對(duì)動(dòng)力電池41和/或低壓電池42充電的“恒流模式”、“恒壓模式(恒功率模式)”、“涓流模式”設(shè)定。充電機(jī)的參數(shù)具體指的是電流參數(shù)。
然后,充電機(jī)接收由電池管理系統(tǒng)發(fā)出的令充電機(jī)進(jìn)入工作的信號(hào)。如果接收結(jié)果為“否”,則充電機(jī)繼續(xù)接收。如果接收超時(shí),則充電機(jī)觸發(fā)充電警告。如果接收結(jié)果為“是”,則充電機(jī)進(jìn)行充電工作進(jìn)入充電狀態(tài),并向電池管理系統(tǒng)BMS反饋已進(jìn)入充電狀態(tài)的信號(hào)。接著,充電機(jī)將其自身狀態(tài)/電流/電壓/溫度等相關(guān)信息報(bào)文反饋給電池管理系統(tǒng)BMS。
在如圖3所示的充電階段中,可選地,電池管理系統(tǒng)BMS在接收到充電機(jī)的就緒信號(hào)之后向充電機(jī)發(fā)送進(jìn)行如上所述的反接檢查的指令。然后,電池管理系統(tǒng)BMS接收由充電機(jī)所反饋的反接檢查結(jié)果, 如果反接檢查通過,則向充電機(jī)發(fā)送上電報(bào)文,例如指令充電機(jī)的車下部分與電源30接通;和/或指令充電機(jī)的車上部分與電池40之間的繼電器50閉合。僅在繼電器50閉合的情況下,電池40與次級(jí)線圈裝置10之間能夠?qū)щ娺B通。如果反接檢查未通過,則電池管理系統(tǒng)BMS觸發(fā)充電警告。
然后,電池管理系統(tǒng)BMS檢測繼電器50是否閉合。如果檢測結(jié)果為“否”,則電池管理系統(tǒng)BMS觸發(fā)充電警告。如果檢測結(jié)果為“是”,則電池管理系統(tǒng)BMS經(jīng)CAN總線和/或wifi等向充電機(jī)發(fā)送充電模式及參數(shù)設(shè)置報(bào)文。
然后,電池管理系統(tǒng)BMS接收充電機(jī)反饋的充電模式和參數(shù)是否已按要求設(shè)定的報(bào)文信號(hào)。如果接收信號(hào)超時(shí),則電池管理系統(tǒng)BMS觸發(fā)充電警告。如果接收信號(hào)為“否”,則電池管理系統(tǒng)BMS返回繼續(xù)向充電機(jī)發(fā)送設(shè)置報(bào)文。如果接收信號(hào)為“是”,則電池管理系統(tǒng)BMS向充電機(jī)發(fā)送其進(jìn)入工作的信號(hào)。
然后,電池管理系統(tǒng)BMS接收充電機(jī)反饋的是否已工作的信號(hào)。如果接收信號(hào)超時(shí),則電池管理系統(tǒng)BMS觸發(fā)充電警告。如果接收信號(hào)為“否”,則電池管理系統(tǒng)BMS返回向充電機(jī)發(fā)送其進(jìn)入工作的信號(hào)。如果接收信號(hào)為“是”,則電池管理系統(tǒng)BMS實(shí)時(shí)監(jiān)測充電機(jī)的充電狀態(tài)是否正常。例如,這種實(shí)時(shí)監(jiān)測可以通過不斷檢查由充電機(jī)所提供的其自身狀態(tài)/電流/電壓/溫度等相關(guān)報(bào)文信息來實(shí)現(xiàn)??蛇x地,如果任何相關(guān)報(bào)文信息出現(xiàn)異常,則觸發(fā)警告。
然后,電池管理系統(tǒng)BMS依據(jù)預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)判斷充電是否應(yīng)當(dāng)結(jié)束,例如電池40是否已充滿、電池40的溫度是否過高等。如果判斷結(jié)果為“否”,則電池管理系統(tǒng)BMS繼續(xù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。如果判斷結(jié)果為“是”,則進(jìn)入下一階段、即如圖4所示的下電階段。
在充電階段中,電池管理系統(tǒng)BMS首先對(duì)反接檢查,以便確保相關(guān)器件和人員的安全。各項(xiàng)檢查通過后發(fā)送上電報(bào)文以控制繼電器閉合,然后開始設(shè)定充電模式和參數(shù)。充電的過程中,電池管理系統(tǒng)BMS實(shí)時(shí)監(jiān)測電池、車輛以及充電機(jī)的相關(guān)狀態(tài),以確保充電安全進(jìn)行。
在如圖4所示的下電階段中,電池管理系統(tǒng)BMS向充電機(jī)發(fā)送關(guān) 機(jī)報(bào)文。這里關(guān)機(jī)尤其指的是充電機(jī)的車下部分的關(guān)機(jī),即斷開電源30的供電。然后,電池管理系統(tǒng)BMS在確認(rèn)充電機(jī)已關(guān)機(jī)后向充電機(jī)發(fā)送清除其充電模式并將其各項(xiàng)參數(shù)恢復(fù)為默認(rèn)值的報(bào)文。
然后,電池管理系統(tǒng)BMS檢測充電機(jī)的充電模式是否已清除以及參數(shù)是否已恢復(fù)。如果檢測超時(shí),則電池管理系統(tǒng)BMS返回繼續(xù)檢測。如果檢測結(jié)果為“否”,則電池管理系統(tǒng)BMS觸發(fā)充電結(jié)束警告。如果檢測結(jié)果為“是”,則電池管理系統(tǒng)BMS向充電機(jī)發(fā)送下電報(bào)文。這里下電尤其指的是充電機(jī)的車上部分與電池之間的斷開電連接。
在此,下電警告能夠以與握手失敗警告類似的方式來實(shí)現(xiàn),同時(shí)暫停無線充電的任何進(jìn)一步操作,由駕駛員來手工決定如何進(jìn)行下一步。
然后,電池管理系統(tǒng)BMS指令繼電器50斷開并確認(rèn)其是否斷開。如果確認(rèn)結(jié)果為“否”,則電池管理系統(tǒng)BMS觸發(fā)充電結(jié)束警告。如果確認(rèn)結(jié)果為“是”,則電池管理系統(tǒng)BMS停發(fā)喚醒報(bào)文,并且將此次充電相應(yīng)發(fā)生的參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ),以備后期查用。
在如圖4所示的下電階段中,充電機(jī)在經(jīng)由CAN總線和/或wifi等收到由電池管理系統(tǒng)BMS發(fā)送的關(guān)機(jī)報(bào)文后關(guān)機(jī),并且向電池管理系統(tǒng)BMS反饋關(guān)機(jī)結(jié)果。
然后,充電機(jī)接收由電池管理系統(tǒng)BMS發(fā)出的充電模式清除以及參數(shù)恢復(fù)的報(bào)文。如果接收結(jié)果為“否”,則充電機(jī)返回繼續(xù)接收。如果接收超時(shí),則充電機(jī)觸發(fā)充電結(jié)束警告。如果接收結(jié)果為“是”,則充電機(jī)按要求清除充電模式并恢復(fù)各項(xiàng)參數(shù)??蛇x地,充電機(jī)也可以將與本次充電有關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ),以備后期查用。然后,充電機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài),等待下一次充電喚醒。
在下電階段中,電池管理系統(tǒng)BMS通過實(shí)時(shí)檢測充電相關(guān)參數(shù),判斷充電是否結(jié)束,當(dāng)條件滿足時(shí),即進(jìn)行充電結(jié)束。此時(shí),電池管理系統(tǒng)BMS關(guān)閉充電機(jī),清除充電模式和恢復(fù)參數(shù),然后控制下電。下電完成后,電池管理系統(tǒng)BMS停止對(duì)充電機(jī)的喚醒,同時(shí)可以與充電機(jī)一起存儲(chǔ)與本次充電有關(guān)的重要參數(shù),以備后期查用。
通過采用本發(fā)明的非接觸式無線充電控制方法,駕駛員根本無需 下車就可以安全可靠地自動(dòng)完成一系列充電步驟,同時(shí)充電開始時(shí)機(jī)由程序自動(dòng)判斷,駕駛員無需任何專業(yè)操作以及電氣知識(shí),完全遵循傳統(tǒng)的汽車駕駛習(xí)慣,為駕駛員提供了最大程度的便利性。最重要的是,這種非接觸式充電無需充電槍,避免了任何可能出現(xiàn)的損害,安全性更高。
盡管這里詳細(xì)描述了本發(fā)明的特定實(shí)施方式,但它們僅僅是為了解釋的目的而給出的,而不應(yīng)認(rèn)為它們對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,各種替換、變更和改造可被構(gòu)想出來。