本發(fā)明涉及直流充電領(lǐng)域,尤其涉及一種直流充電系統(tǒng)及其功率分配模塊、通路檢測方法、電動汽車的充電方法。
背景技術(shù):
隨著當(dāng)前電動汽車的快速發(fā)展,充電樁也如雨后春筍般的涌現(xiàn),為了滿足多個車輛同時并高效完成充電,衍生出群充電系統(tǒng),群充電系統(tǒng)通過一條或多條通路來滿足。通路是由繼電器和一些電子器件組成,這些組成器件容易損壞,如繼電器粘連、繼電器失效等,從而導(dǎo)致安全隱患,因此有必要對充電通路的有效性進行檢測。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于,針對現(xiàn)有技術(shù)的上述充電通路存在安全隱患的缺陷,提供一種直流充電系統(tǒng)及其功率分配模塊、通路檢測方法、電動汽車的充電方法,可提高充電的安全性。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種直流充電系統(tǒng)的功率分配模塊,與多個功率模塊和一個充電槍相連,包括與所述多個功率模塊一一對應(yīng)的多個充電通路,以及設(shè)置在每個充電通路中的第一開關(guān)和第二開關(guān),其中,所述第一開關(guān)連接在相應(yīng)功率模塊的第一輸出端及相應(yīng)充電槍的第一端之間,所述第二開關(guān)連接在相應(yīng)功率模塊的第二輸出端及相應(yīng)充電槍的第二端之間,所述功率分配模塊還包括:
設(shè)置在每個充電通路中的第四開關(guān),且所述第四開關(guān)與相應(yīng)充電通路中的第一開關(guān)并聯(lián),其中,所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)屬于一類開關(guān)器件,所述第四開關(guān)屬于二類開關(guān)器件,且所述二類開關(guān)器件的耐流等級高于所述一類開關(guān)器件;
設(shè)置在每個充電通路中,且用于對經(jīng)過所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)后的電壓進行采樣的第一采樣單元;
控制器,用于通過控制相應(yīng)充電通路的第一開關(guān)、第二開關(guān)及第四開關(guān)的開或關(guān),及比較相應(yīng)充電通路中功率模塊所輸出的充電電壓與第一采樣單元的采樣電壓,來判斷相應(yīng)充電通路是否異常。
優(yōu)選地,所述功率分配模塊還包括:
設(shè)置在每個充電通路中的第三開關(guān),所述第三開關(guān)屬于一類開關(guān)器件,且所述第三開關(guān)連接在相應(yīng)第一開關(guān)和相應(yīng)充電槍的第一端之間,或者,所述第三開關(guān)連接在相應(yīng)第二開關(guān)和相應(yīng)充電槍的第二端之間;
設(shè)置在每個充電通路中,且用于對相應(yīng)充電槍的兩端間的電壓進行采樣的第二采樣單元;
所述控制器,還用于通過控制相應(yīng)充電通路的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)及第四開關(guān)的開或關(guān),及比較第一采樣單元的采樣電壓、相應(yīng)充電通路中功率模塊所輸出的充電電壓以及第二采樣單元的采樣電壓,來判斷相應(yīng)充電通路是否異常。
本發(fā)明還構(gòu)造一種直流充電系統(tǒng),包括至少兩個功率模塊和至少一個充電槍,其特征在于,還包括至少一個以上所述的功率分配模塊,所述功率分配模塊與充電槍一一對應(yīng)。
本發(fā)明還構(gòu)造一種以上所述的直流充電系統(tǒng)的通路檢測方法,用于檢測相應(yīng)充電通路中的開關(guān)是否發(fā)生粘連,
在對所述充電通路中的第一開關(guān)、第四開關(guān)進行粘連檢測時,進行以下步驟:
步驟S11.控制所述充電通路中的第二開關(guān)閉合,并延時第一預(yù)設(shè)時間;
步驟S12.分別獲取所述充電通路中功率模塊所輸出的充電電壓與第一采樣單元的采樣電壓,并計算兩者的差值;
步驟S13.若判斷出所述差值的絕對值小于第一預(yù)設(shè)值,則確定所述充電通路中的第一開關(guān)或第四開關(guān)發(fā)生粘連;
在對所述充電通路中的第二開關(guān)進行粘連檢測時,進行以下步驟:
步驟S21.控制所述充電通路中的第一開關(guān)及第四開關(guān)閉合,并延時第一預(yù)設(shè)時間;
步驟S22.分別獲取所述充電通路中功率模塊所輸出的充電電壓與第一采樣單元的采樣電壓,并計算兩者的差值;
步驟S23.若判斷出所述差值的絕對值小于第一預(yù)設(shè)值,則確定所述充電通路中的第二開關(guān)發(fā)生粘連。
優(yōu)選地,在對所述充電通路中的第三開關(guān)進行粘連檢測時,進行以下步驟:
步驟S31.控制所述充電通路中的第一開關(guān)、第二開關(guān)及第四開關(guān)閉合,并延時第一預(yù)設(shè)時間;
步驟S32.分別獲取第一采樣單元的采樣電壓及第二采樣單元的采樣電壓,并計算兩者的差值;
步驟S33.若判斷出所述差值的絕對值小于第一預(yù)設(shè)值,則確定所述充電通路中的第三開關(guān)發(fā)生粘連。
本發(fā)明還構(gòu)造一種以上所述的直流充電系統(tǒng)的通路檢測方法,用于檢測相應(yīng)充電通路中的開關(guān)是否失效,
在對所述充電通路中的第一開關(guān)進行失效檢測時,進行以下步驟:
步驟S41.控制所述充電通路中的第一開關(guān)和第二開關(guān)閉合,并延時第二預(yù)設(shè)時間;
步驟S42.獲取所述充電通路中功率模塊所輸出的充電電壓與第一采樣單元的采樣電壓,并計算兩者的差值;
步驟S43.若判斷出所述差值的絕對值大于第二預(yù)設(shè)值,則確定所述充電通路中的第一開關(guān)失效;
在對所述充電通路中的第二開關(guān)進行失效檢測時,進行以下步驟:
步驟S51.控制所述充電通路中的第一開關(guān)、第二開關(guān)及第四開關(guān)閉合,并延時第二預(yù)設(shè)時間;
步驟S52.獲取所述充電通路中功率模塊所輸出的充電電壓與第一采樣單元的采樣電壓,并計算兩者的差值;
步驟S53.若判斷出所述差值的絕對值大于第二預(yù)設(shè)值,則確定所述充電通路中的第二開關(guān)失效;
在對所述充電通路中的第四開關(guān)進行失效檢測時,進行以下步驟:
步驟S61.控制所述充電通路中的第二開關(guān)及第四開關(guān)閉合,并延時第二預(yù)設(shè)時間;
步驟S62.獲取所述充電通路中功率模塊所輸出的充電電壓與第一采樣單元的采樣電壓,并計算兩者的差值;
步驟S63.若判斷出所述差值的絕對值大于第二預(yù)設(shè)值,則確定所述充電通路中的第四開關(guān)失效。
優(yōu)選地,在對所述充電通路中的第三開關(guān)進行失效檢測時,進行以下步驟:
步驟S71.控制所述充電通路中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)及第四開關(guān)閉合,并延時第三預(yù)設(shè)時間;
步驟S72.分別獲取第一采樣單元的采樣電壓及第二采樣單元的采樣電壓,并計算兩者的差值;
步驟S73.若判斷出所述差值的絕對值大于第二預(yù)設(shè)值,則確定所述充電通路中的第三開關(guān)失效。
優(yōu)選地,在對所述充電通路中的第三開關(guān)進行失效檢測時,進行以下步驟:
步驟S81.控制所述充電通路中的第三開關(guān)閉合,并延時第四預(yù)設(shè)時間;
步驟S82.分別獲取第一采樣單元的采樣電壓及第二采樣單元的采樣電壓,并計算兩者的差值;
步驟S83.若判斷出所述差值的絕對值大于第二預(yù)設(shè)值,則確定所述充電通路中的第三開關(guān)失效。
本發(fā)明還構(gòu)造一種電動汽車的充電方法,包括:
步驟S101.在判斷出充電槍插入電動汽車時,啟動絕緣檢測并判斷是否正常,若絕緣檢測正常,則進行下一步驟;
步驟S102.在判斷出接收到用戶下發(fā)的充電指令時,獲取電動汽車的充電需求,并根據(jù)所述充電需求及每個功率模塊的輸出功率確定所需功率模塊的個數(shù)M,且從檢測正常的充電通路的個數(shù)N的初始值開始執(zhí)行下述步驟;
步驟S103.判斷N是否大于等于M,若否,則執(zhí)行步驟S104;若是,則執(zhí)行步驟S107;
步驟S104.判斷是否還存在空閑且未檢測的充電通路,若是,則執(zhí)行步驟S105;若否,則執(zhí)行步驟S107;
步驟S105.使用以上所述的通路檢測方法對其中一個空閑且未檢測的充電通路進行通路檢測,并判斷是否正常,若是,則執(zhí)行步驟S106;若否,則重新執(zhí)行步驟S104;
步驟S106.開啟當(dāng)前檢測正常的充電通路為電動汽車充電,并將當(dāng)前的N值加1,然后執(zhí)行步驟S103;
步驟S107.結(jié)束。
優(yōu)選地,在所述步驟S101和所述步驟S102之間,還包括:
步驟S108.使用以上所述的通路檢測方法對其中一個空閑且未檢測的充電通路進行通路檢測,并判斷是否正常,若是,則執(zhí)行步驟S109;若否,則重新執(zhí)行步驟S108;
步驟S109.判斷第五預(yù)設(shè)時間內(nèi)是否接收到用戶下發(fā)的充電指令,若是,則執(zhí)行步驟S110;若否,則執(zhí)行步驟S111;
步驟S110.開啟檢測正常的充電通路為電動汽車充電,且確定N的初始值為1,然后執(zhí)行步驟S102;
步驟S111.確定N的初始值為0,然后執(zhí)行步驟S102。
實施本發(fā)明的技術(shù)方案,在充電通路中增加耐流等級較高的第四開關(guān),并通過各個開關(guān)的共同作用,提高了充電通路通斷的準(zhǔn)確性。另外,控制器通過控制各個開關(guān)的通斷,并根據(jù)所檢測到的電路中的多個電壓信號之間的關(guān)系來判斷充電通路是否可靠,進一步提高了充電的安全性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。附圖中:
圖1是本發(fā)明直流充電系統(tǒng)實施例一的結(jié)構(gòu)圖;
圖2是本發(fā)明直流充電系統(tǒng)中充電通路實施例一電路圖;
圖3是本發(fā)明直流充電系統(tǒng)中充電通路實施例二電路圖;
圖4是本發(fā)明直流充電系統(tǒng)中充電通路實施例三電路圖;
圖5是本發(fā)明直流充電系統(tǒng)中充電通路實施例四電路圖;
圖6是本發(fā)明電動汽車的充電方法實施例一的流程圖;
圖7是本發(fā)明電動汽車的充電方法實施例二的流程圖。
具體實施方式
圖1是本發(fā)明直流充電系統(tǒng)實施例一的結(jié)構(gòu)圖,該直流充電系統(tǒng)可應(yīng)用在充電樁中,為電動汽車進行充電。該實施例的直流充電系統(tǒng)包括通過CAN總線連接的功率分配模塊10和充電監(jiān)控單元20以及多個功率模塊(功率模塊31、功率模塊32、…、功率模塊N)。而且,功率模塊31、功率模塊32、…、功率模塊N用于將電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成電動汽車充電所需的電壓。充電監(jiān)控單元20調(diào)度空閑的功率模塊給功率分配模塊10。功率分配模塊10與功率模塊31、功率模塊32、…、功率模塊N通過相應(yīng)繼電器相連,通過充電線纜和充電槍與電動汽車的BMS(電池管理系統(tǒng))模塊相連。在此需說明的是,圖中僅示出了一個BMS模塊,也相對應(yīng)地僅示出了一個充電槍所對應(yīng)的功率分配模塊10。應(yīng)理解,在實際應(yīng)用中,直流充電系統(tǒng)可設(shè)置多個充電槍及多個與充電槍一一對應(yīng)的功率分配模塊,從而使得多輛電動汽車可同時進行充電。
結(jié)合圖2所示的充電通路實施例一電路圖,功率分配模塊10可具體包括控制器(未示出)及設(shè)置在每個充電通路中的第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2、第四開關(guān)S4及第一采樣單元,第一開關(guān)S1及第二開關(guān)S2屬于一類開關(guān)器件,第四開關(guān)S4屬于二類開關(guān)器件,且二類開關(guān)器件的耐流等級高于一類開關(guān)器件,一類開關(guān)器件例如為繼電器、接觸器等,二類開關(guān)器件例如為MOS管、IGBT管等。在該實施例中,第一開關(guān)S1連接在功率模塊的負輸出端(HVDC_OUT-)及相應(yīng)充電槍的負端(PDU_OUT-)之間,第二開關(guān)S2連接在功率模塊的正輸出端(HVDC_OUT+)及充電槍的正端(PDU_OUT+)之間。第四開關(guān)S4與第一開關(guān)S1并聯(lián),當(dāng)然,在其它實施例中,第四開關(guān)S4可不與第一開關(guān)S1并聯(lián),而與第二開關(guān)S2并聯(lián)。第一采樣單元用于對經(jīng)過第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2后的電壓進行采樣,而且,第一采樣單元包括電阻R1、R2,且電阻R1、R2串聯(lián)在充電槍的正負端之間,電阻R1、R2的連接點為電壓采樣點。
另外,還需說明的是,在實際運行中充電通路中會流過電流。一類開關(guān)器件的特點是帶電流執(zhí)行開關(guān)操作,但這樣會使其壽命大大下降,甚至粘連起火。二類開關(guān)器件由于可以承受大電流,但是其長時間過大電流發(fā)熱會引起損壞。所以為了保證一類開關(guān)器件和二類開關(guān)器件的健康運行,需要通過控制各個開關(guān)的斷開與吸合來實現(xiàn)對通路的檢測。因此,該實施例的控制器用于通過控制該充電通路的第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2及第四開關(guān)S4的開或關(guān),及比較功率模塊所輸出的充電電壓(Vdc)與第一采樣單元的采樣電壓(Vin),來判斷該充電通路是否異常。
進一步地,在該實施例中,功率分配模塊包括設(shè)置在每個充電通路中的防倒灌電路,且防倒灌電路為連接在第一開關(guān)S1與充電槍的負端之間的整流橋D1,以用于防止電池電壓反灌至功率模塊側(cè)。當(dāng)然,在其它實施例中,也可將整流橋D1設(shè)置在第二開關(guān)S2與充電槍的正端之間。另外,在其它實施例中,對于防倒灌電路,還可將整流橋D1替換成單個的二極管。
圖3是本發(fā)明直流充電系統(tǒng)中充電通路實施例二電路圖,在該實施例中,功率分配模塊10相比圖2所示的實施例,還進一步包括設(shè)置在每個充電通路中的第三開關(guān)S3及第二采樣單元,且第三開關(guān)S3屬于一類開關(guān)器件。其中,第三開關(guān)S3連接在整流橋及充電槍的負端之間,當(dāng)然,在其它實施例中,第三開關(guān)S3也可連接在第二開關(guān)S2及充電槍的正端之間。第二采樣單元用于對充電槍的兩端間的電壓進行采樣,而且,第二采樣單元包括電阻R3、R4,且電阻R3、R4串聯(lián)在充電槍的正負端之間,電阻R3、R4的連接點為電壓采樣點。另外,控制器還用于通過控制相應(yīng)充電通路的第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2、第三開關(guān)S3及第四開關(guān)S4的開或關(guān),及比較第一采樣單元的采樣電壓(Vin)、相應(yīng)充電通路中功率模塊所輸出的充電電壓以及第二采樣單元的采樣電壓(Vout),來判斷相應(yīng)充電通路是否異常。
圖4是本發(fā)明直流充電系統(tǒng)中充電通路實施例三電路圖,該實施例的充電通路相比圖2所示的實施例,所不同的僅是:第一開關(guān)選用繼電器K1,第二開關(guān)選用繼電器K2,第四開關(guān)選用IGBT管Q1,其它相同的部分在此不做贅述。
圖5是本發(fā)明直流充電系統(tǒng)中充電通路實施例四電路圖,該實施例的充電通路相比圖3所示的實施例,所不同的僅是:第一開關(guān)選用繼電器K1,第二開關(guān)選用繼電器K2,第三開關(guān)選用繼電器K3,第四開關(guān)選用IGBT管Q1,其它相同的部分在此不做贅述。
本發(fā)明還構(gòu)造一種直流充電系統(tǒng)的通路檢測方法,用于檢測相應(yīng)充電通路中的繼電器、IGBT管是否發(fā)生粘連,下面以圖5所示的充電通路為例進行詳細說明。
在對圖5所示的充電通路中的繼電器K1、IGBT管Q1進行粘連檢測時,進行以下步驟:
步驟S11.控制繼電器K2閉合,并延時第一預(yù)設(shè)時間,其中,第一預(yù)設(shè)時間可根據(jù)繼電器的特性與開啟功率到達目標(biāo)電壓值的時間來確定,例如為1s;
步驟S12.分別獲取功率模塊所輸出的充電電壓(Vdc)與第一采樣單元的采樣電壓(Vin),并計算兩者的差值;
步驟S13.若判斷出差值的絕對值小于第一預(yù)設(shè)值,則確定該充電通路中的繼電器K1或IGBT管Q1發(fā)生粘連;反則正常。其中,第一預(yù)設(shè)值可根據(jù)采樣精度與硬件結(jié)構(gòu)(如充電通路中的IGBT管Q1、繼電器K1、K2、電阻R1及電阻R2等器件自身的壓降)來確定,例如為8V;
在對圖5所示的充電通路中的繼電器K2進行粘連檢測時,進行以下步驟:
步驟S21.控制繼電器K1及IGBT管Q1閉合,并延時第一預(yù)設(shè)時間;
步驟S22.分別獲取功率模塊所輸出的充電電壓與第一采樣單元的采樣電壓,并計算兩者的差值;
步驟S23.若判斷出差值的絕對值小于第一預(yù)設(shè)值,則確定該充電通路中的繼電器K2發(fā)生粘連;反則正常。
進一步地,在對圖5所示的充電通路中的繼電器K3進行粘連檢測時,進行以下步驟:
步驟S31.控制繼電器K1、K2及IGBT管Q1閉合,并延時第一預(yù)設(shè)時間;
步驟S32.分別獲取第一采樣單元的采樣電壓(Vin)及第二采樣單元的采樣電壓(Vout),并計算兩者的差值;
步驟S33.若判斷出差值的絕對值小于第一預(yù)設(shè)值,則確定該充電通路中的繼電器K3發(fā)生粘連;反則正常。
本發(fā)明還構(gòu)造一種直流充電系統(tǒng)的通路檢測方法,用于檢測相應(yīng)充電通路中的繼電器、IGBT管是否失效,下面以圖5所示的充電通路為例進行詳細說明。
在對圖5所示的充電通路中的繼電器K1進行失效檢測時,進行以下步驟:
步驟S41.控制繼電器K1、K2閉合,并延時第二預(yù)設(shè)時間,其中,第二預(yù)設(shè)時間可根據(jù)繼電器的特性與開啟功率到達目標(biāo)電壓值的時間來確定,例如為1s;
步驟S42.獲取功率模塊所輸出的充電電壓與第一采樣單元的采樣電壓,并計算兩者的差值;
步驟S43.若判斷出差值的絕對值大于第二預(yù)設(shè)值,則確定該充電通路中的繼電器K1失效,即不能有效吸合;反則正常。其中,第二預(yù)設(shè)值可根據(jù)采樣精度與硬件結(jié)構(gòu)來確定,例如為50V;
在對圖5所示的充電通路中的繼電器K2進行失效檢測時,進行以下步驟:
步驟S51.控制繼電器K1、K2及IGBT管Q1閉合,并延時第二預(yù)設(shè)時間;
步驟S52.獲取功率模塊所輸出的充電電壓與第一采樣單元的采樣電壓,并計算兩者的差值;
步驟S53.若判斷出差值的絕對值大于第二預(yù)設(shè)值,則確定該充電通路中的繼電器K2失效;反則正常;
在對圖5所示的充電通路中的IGBT管Q1進行失效檢測時,進行以下步驟:
步驟S61.控制繼電器K2及IGBT管Q1閉合,并延時第二預(yù)設(shè)時間;
步驟S62.獲取功率模塊所輸出的充電電壓與第一采樣單元的采樣電壓,并計算兩者的差值;
步驟S63.若判斷出差值的絕對值大于第二預(yù)設(shè)值,則確定該充電通路中的IGBT管Q1失效;反則正常。
進一步地,在對圖5所示的充電通路中的繼電器K3進行失效檢測時,進行以下步驟:
步驟S71.控制繼電器K1、K2、K3及IGBT管Q1閉合,并延時第三預(yù)設(shè)時間,在該步驟中,需說明的是,在開啟繼電器K1、K2、K3及IGBT管Q1之前,還可先關(guān)閉功率模塊,延遲一段時間(例如6s),再控制繼電器K1、K2、K3及IGBT管Q1吸合,延時第三預(yù)設(shè)時間(例如100ms),然后再開啟功率模塊到目標(biāo)值,延時一段時間(例如2s),這樣,可保證繼電器充分吸合;
步驟S72.分別獲取第一采樣單元的采樣電壓(Vin)及第二采樣單元的采樣電壓(Vout),并計算兩者的差值;
步驟S73.若判斷出差值的絕對值大于第二預(yù)設(shè)值,則確定該充電通路中的第三繼電器失效;反則正常。
在另一個實施例中,在對圖5所示的充電通路中的繼電器K3進行失效檢測時,進行以下步驟:
步驟S81.控制充電通路中的繼電器K3閉合,并延時第四預(yù)設(shè)時間,在該步驟中,可控制繼電器K3閉合并延時第四預(yù)設(shè)時間(1.5s),此時,可從電動汽車一側(cè)取電來對繼電器K3進行檢測;
步驟S82.分別獲取第一采樣單元的采樣電壓(Vin)及第二采樣單元的采樣電壓(Vout),并計算兩者的差值;
步驟S83.若判斷出差值的絕對值大于第二預(yù)設(shè)值,則確定充電通路中的第三繼電器失效。
關(guān)于上述實施例的通路檢測方法,在每個步驟中,僅說明了需要控制閉合的元器件,應(yīng)理解,未說明的元器件,應(yīng)控制其保持斷開狀態(tài)。
最后還需說明的是,以上都是以圖5所示的充電通路為例進行說明的,應(yīng)理解,在其它實施例的充電通路中,若IGBT管Q1與繼電器K2并聯(lián),或者,繼電器K3連接在繼電器K2與充電槍的負端之間,充電通路的檢測與上述檢測方法類似,在此不做贅述。另外,以上僅示出了一個充電通路的檢測方法,應(yīng)理解,在實際應(yīng)用中,可能有多條充電通路,且每個充電通路的檢測方法與之類同。
在本發(fā)明的上述實施例中,由于在充電通路中增加耐流等級較高的IGBT管,并通過繼電器和IGBT管的共同作用,提高了充電通路通斷的準(zhǔn)確性。另外,控制器通過控制各個繼電器和IGBT管的通斷,并根據(jù)所檢測到的電路中的多個電壓信號之間的關(guān)系來判斷充電通路是否可靠,進一步提高了充電的安全性。
圖6是本發(fā)明電動汽車的充電方法實施例一的流程圖,該實施例的充電方法包括以下步驟:
步驟S101.在判斷出充電槍插入電動汽車時,啟動絕緣檢測并判斷是否正常,若絕緣檢測正常,則進行步驟S102;
在該步驟中,當(dāng)充電槍插入電動汽車時,由于功率分配模塊與電動汽車的BMS通過CC1(充電連接確認線)連接,所以,可根據(jù)CC1信號來判斷充電槍頭與電動汽車是否連接。當(dāng)判斷出充電槍插入電動汽車時,開始啟動絕緣檢測,當(dāng)判斷絕緣檢測正常時,進行下一步驟。
步驟S102.在判斷出接收到用戶下發(fā)的充電指令時,獲取電動汽車的充電需求,并根據(jù)充電需求及每個功率模塊的輸出功率確定所需功率模塊的個數(shù)M,且從檢測正常的充電通路的個數(shù)N的初始值開始執(zhí)行下述步驟;
在該步驟中,首先說明的是,在充電開始前,功率分配模塊會開啟輔助電源(12V/24V)為BMS供電,使功率分配模塊與BMS進行參數(shù)配置和握手。當(dāng)收到充電指令時,功率分配模塊通過與BMS進行通信來獲取電動汽車的充電需求,充電監(jiān)控模塊根據(jù)功率模塊的輸出能力來計算所需功率模塊的個數(shù),并且將可用功率模塊分配給功率分配模塊。
步驟S103.判斷N是否大于等于M,若否,則執(zhí)行步驟S104;若是,則執(zhí)行步驟S107;
步驟S104.判斷是否還存在空閑且未檢測的充電通路,若是,則執(zhí)行步驟S105;若否,則執(zhí)行步驟S107;
步驟S105.對其中一個空閑且未檢測的充電通路進行通路檢測,并判斷是否正常,若是,則執(zhí)行步驟S106;若否,則執(zhí)行步驟S104;
步驟S106.開啟當(dāng)前檢測正常的充電通路為電動汽車充電,并將當(dāng)前的N值加1,然后執(zhí)行步驟S103;
步驟S107.結(jié)束。
關(guān)于步驟S105,在一個可選實施例中,結(jié)合圖5,在對當(dāng)前的充電通路進行通路檢測時,可按照以下步驟對該充電通路進行檢測:
(1)繼電器K2的粘連檢測:控制繼電器K1、IGBT管Q1閉合并延遲1s,若采樣電壓Vin與功率模塊輸出的充電電壓Vdc的差值絕對值小于8V,則確定繼電器K2粘連。
(2)繼電器K2的驅(qū)動檢測及繼電器K3的粘連檢測:控制繼電器K2、K1及IGBT管Q1閉合并延遲1s,若采樣電壓Vin與功率模塊輸出的充電電壓Vdc的差值絕對值大于50V,則確定繼電器K2沒有有效閉合;若采樣電壓Vin與采樣電壓Vout的差值絕對值小于8V,則確定繼電器K3粘連。
(3)繼電器K1和IGBT管Q1的粘連檢測:控制繼電器K2閉合并延時1s,若采樣電壓Vin與功率模塊輸出的充電電壓Vdc的差值絕對值小于8V,則確定繼電器K1和IGBT管Q1粘連。
(4)繼電器K1的驅(qū)動檢測:控制繼電器K1、K2閉合并延遲1s,若采樣電壓Vin與功率模塊輸出的充電電壓Vdc的差值絕對值大于50V,則確定繼電器K1驅(qū)動失效。
(5)IGBT管Q1的驅(qū)動檢測:控制繼電器K2及IGBT管Q1閉合并延遲1s,若采樣電壓Vin與功率模塊輸出的充電電壓Vdc的差值絕對值大于50V,則確定IGBT管Q1驅(qū)動失效。
(6)繼電器K3的驅(qū)動檢測:控制繼電器K3閉合并延遲1.5s,若采樣電壓Vin與采樣電壓Vout的差值絕對值大于50V,則確定繼電器K3驅(qū)動失效。
在對當(dāng)前的充電通路進行通路檢測后,若檢測該條充電通路異常則關(guān)閉該充電通路所對應(yīng)的功率模塊、各個繼電器及IGBT管,停止該條充電通路檢測,然后執(zhí)行步驟S104重新開始檢測下一條充電通路,直到確定出N個檢測正常的充電通路,或者,所有的充電通路都檢測失敗,才停止檢測,其中,當(dāng)檢測正常的充電通路的個數(shù)N與所需功率模塊的個數(shù)M相同時,則表示為電動汽車充電的功率模塊為M個,滿足電動汽車充電時的功率需要,當(dāng)檢測正常的充電通路的個數(shù)N小于所需功率模塊的個數(shù)M時,則表示為電動汽車充電的功率模塊為N個,使用N個功率模塊為電動汽車進行充電。
最后還需說明的是,關(guān)于充電通路的檢測時序,上述方案僅為其中的一種充電通路的檢測方案,將上述檢測步驟進行順序改變,也可以完成檢測而且不影響檢測結(jié)果,例如,在一個可選實施例中,檢測時序為:(1)→(2)→(3)→(5)→(4)→(6),在另一個可選實施例中,檢測時序為:(6)→(1)→(2)→(3)→(4)→(5),均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
圖7是本發(fā)明電動汽車的充電方法實施例二的流程圖,該實施例的充電方法包括以下步驟:
步驟S101.在判斷出充電槍插入電動汽車時,啟動絕緣檢測并判斷是否正常,若絕緣檢測正常,則進行下一步驟;
步驟S108.對其中一個空閑且未檢測的充電通路進行通路檢測,并判斷是否正常,若是,則執(zhí)行步驟S109;若否,則重新執(zhí)行步驟S108;
步驟S109.判斷第五預(yù)設(shè)時間內(nèi)是否接收到用戶下發(fā)的充電指令,若是,則執(zhí)行步驟S110;若否,則執(zhí)行步驟S111。在該步驟中,第五預(yù)設(shè)時間例如為1分鐘;
步驟S110.開啟檢測正常的充電通路為電動汽車充電,且確定N的初始值為1,然后執(zhí)行步驟S102;
步驟S111.確定N的初始值為0,然后執(zhí)行步驟S102;
步驟S102.獲取電動汽車的充電需求,并根據(jù)充電需求及每個功率模塊的輸出功率確定所需功率模塊的個數(shù)M,且從檢測正常的充電通路的個數(shù)N的初始值開始執(zhí)行下述步驟;
步驟S103.判斷N是否大于等于M,若否,則執(zhí)行步驟S104;若是,則執(zhí)行步驟S107;
步驟S104.判斷是否還存在空閑且未檢測的充電通路,若是,則執(zhí)行步驟S105;若否,則執(zhí)行步驟S107;
步驟S105.對其中一個空閑且未檢測的充電通路進行通路檢測,并判斷是否正常,若是,則執(zhí)行步驟S106;若否,則重新執(zhí)行步驟S104;
步驟S106.開啟當(dāng)前檢測正常的充電通路為電動汽車充電,并將當(dāng)前的N值加1,然后執(zhí)行步驟S103;
步驟S107.結(jié)束。
關(guān)于步驟S108,在一個可選實施例中,結(jié)合圖5,在對當(dāng)前的充電通路進行通路檢測時,可按照以下步驟對該充電通路進行檢測:
(1)繼電器K2的粘連檢測:控制繼電器K1及IGBT管Q1閉合并延遲1s,若采樣電壓Vin與功率模塊的輸出的充電電壓Vdc的差值絕對值小于8V,則確定繼電器K2粘連,否則正常。
(2)繼電器K2的驅(qū)動檢測:控制繼電器K2、K1及IGBT管Q1閉合并延遲1s,若采樣電壓Vin與功率模塊的輸出的充電電壓Vdc的差值絕對值大于50V,則確定繼電器K2沒有有效吸合。
(3)繼電器K1與IGBT管Q1的粘連檢測:控制繼電器K2閉合并延遲1s,若采樣電壓Vin與功率模塊的輸出的充電電壓Vdc的差值絕對值小于8V,則確定繼電器K1或IGBT管Q1粘連。
(4)繼電器K1的驅(qū)動檢測及繼電器K3的粘連檢測:控制K1、K2閉合并延遲1s,若采樣電壓Vin與功率模塊的輸出的充電電壓Vdc的差值絕對值大于50V,則確定繼電器K1驅(qū)動失效,若采樣電壓Vin與采樣電壓Vout的差值絕對值小于8V,則確定繼電器K3粘連。
(5)IGBT管Q1的驅(qū)動檢測:控制繼電器K2及IGBT管閉合并延遲1s,若采樣電壓Vin與功率模塊的輸出的充電電壓Vdc的差值絕對值大于50V,則確定IGBT管Q1驅(qū)動失效。
(6)繼電器K3的驅(qū)動檢測:關(guān)閉功率模塊并延遲6s,控制繼電器K3、K1、K2、IGBT閉合并延時100ms,開啟功率模塊到目標(biāo)值并延時2s,若采樣電壓Vin與采樣電壓Vout的差值絕對值大于50V,則確定繼電器K3驅(qū)動失效。
在此需要說明的是,關(guān)于充電通路的檢測時序,上述方案僅為其中的一種充電通路的檢測方案,將上述檢測步驟進行順序改變,也可以完成檢測而且不影響檢測結(jié)果,例如,在一個可選實施例中,檢測時序為:(1)→(2)→(3)→(5)→(4)→(6),在另一個可選實施例中,檢測時序為:(6)→(1)→(2)→(3)→(4)→(5),均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
在該實施例中,當(dāng)插槍未開啟充電或者1分鐘內(nèi)開啟充電并且電動汽車需求功率小于單個功率模塊的最小功率,此時,只需要一個功率模塊輸出即可。功率分配模塊將功率模塊開啟到期望的電壓時,按照以上步驟開始對當(dāng)前的充電通路進行檢測,若檢測異常則可停止該充電通路的檢測,檢測下一條通路,依次類推,直到檢測到一條正常的充電通路,或者所有路都失敗,才停止檢測。
該實施例中,由于在絕緣檢測成功后便開始一條充電通路的檢測,當(dāng)?shù)谖孱A(yù)設(shè)時間內(nèi)收到充電指令時,僅對剩余個數(shù)的充電通路進行檢測即可,因此可節(jié)省通路的檢測時間。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何纂改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。