本發(fā)明涉及一種具有多種情景模式的直流充電樁充電管理系統(tǒng)的控制策略。

背景技術(shù)：

常規(guī)的電動汽車充電控制流程是：汽車充電樁的充電控制系統(tǒng)通過can口與電動汽車的bms電池管理系統(tǒng)連接，根據(jù)bms的報文啟動和停止充電；根據(jù)bms報文中的電流電壓值來控制充電樁的電流電壓輸出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可以實(shí)現(xiàn)各種情景模式下的智能充電的具有多種情景模式的直流充電樁充電管理系統(tǒng)的控制策略。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種具有多種情景模式的直流充電樁充電管理系統(tǒng)的控制策略，其特征是：包括下列情景的控制策略：

（1）旅行模式充電

充電控制策略：以1.2c充電40min達(dá)到soc80%狀態(tài)，充電完成提示，保證最短時間最大電量，進(jìn)入0.1c充電養(yǎng)護(hù)階段直到soc達(dá)到100%；

（2）分時租賃模式充電

充電控制策略：以1.2c充電40min達(dá)到80%，以0.1c充電養(yǎng)護(hù)充電到100%提醒充電完成；

（3）保姆車模式充電

以0.3c充電2小時達(dá)到60%，以0.1c充電養(yǎng)護(hù)均衡到80%；

（4）假日出游模式

充電控制策略：以0.3c充電2小時達(dá)到60%，以0.1c充電養(yǎng)護(hù)均衡到100%；

（5）自動充電模式

根據(jù)bms設(shè)置自動充電。

在電池組單節(jié)電池容量偏差較大時，以最大容量電池的電壓值作為整組電池容量soc的參考。

控制流程：用戶根據(jù)需要配置充電模式，通過刷卡啟動充電管理系統(tǒng)發(fā)送啟動命令，充電管理系統(tǒng)發(fā)送啟動命令時，將充電模式作為參數(shù)之一下發(fā)；進(jìn)入下列充電參數(shù)獲取狀態(tài)，并進(jìn)一步進(jìn)入充電進(jìn)行狀態(tài)：

（1）充電參數(shù)獲取狀態(tài)：充電管理系統(tǒng)通過can與電動車bms通訊，電動車bms將電池信息發(fā)至充電管理系統(tǒng)，電池信息中，含額定容量數(shù)據(jù)、輸出電壓值、充電電流需求；

（2）充電進(jìn)行狀態(tài)：充電管理系統(tǒng)進(jìn)行兩個重復(fù)動作：

1)控制板獲得bms主動發(fā)送的充電需求及充電詳情；充電需求包括充電所需電壓、電流，充電詳情包括實(shí)時soc、實(shí)時單體最高電壓、實(shí)時單體最高電壓數(shù)據(jù)；

2)控制充電模塊輸出電壓、電流：根據(jù)相應(yīng)充電模式，進(jìn)行相應(yīng)的電壓、電流輸出。

在各個情景模式中，充電的電流電壓并不完全按照bms的需求參數(shù)來提供，而是按照以下算法提供充電的電流電壓參數(shù)：

其中，u表示設(shè)置輸出電壓值，單位v；

k表示系數(shù)，充電倍率；

c表示電池組額定容量，單位ah；

u輸出電壓值，在控制板與bms通訊時，從bms獲??；

系數(shù)k取值，根據(jù)充電模式及當(dāng)前soc值確定：

旅行模式下，soc≤80%，k取值1.2

soc>80%，k取值0.1；

分時租賃模式下，soc≤80%，k取值1.2

soc>80%，k取值0.1；

保姆車模式下，soc≤60%，k取值0.3

60%<soc≤80%，k取值0.1；

假日出游模式下，soc≤60%，k取值0.3

60%<soc≤100%，k取值0.1；

自動模式時，則k取值默認(rèn)為0.3；

電池組額定容量c，在控制板與bms通訊時，從bms獲取。

停止充電的控制方法：

1）電動車bms發(fā)送的電池的信息soc>100%；

2）電動車bms發(fā)送的停止充電指令；

3）電動車bms發(fā)送的電池的信息單節(jié)電池電壓越限；

4）電動車bms發(fā)送的電池的信息電池組電壓越限；

5）電動車bms發(fā)送的電池的信息電池組溫度越限；

6）電動車bms發(fā)送的電池的信息電池組壓力越限；

7)保姆車模式下，電動車bms發(fā)送的電池的信息soc>100%；

滿足上述任一條件，充電管理系統(tǒng)發(fā)出停止充電指令。

本發(fā)明可在設(shè)置成各種情景模式下時，實(shí)現(xiàn)各種情景模式下的智能充電；此時充電樁控制系統(tǒng)從電動車bms（電池控制系統(tǒng)）接受到電池的信息及指令后，不是完全根據(jù)bms（電池管理系統(tǒng)）發(fā)出的充電電流及充電電壓參數(shù)指令執(zhí)行，而是對數(shù)據(jù)進(jìn)行重新計算，按照情景模式執(zhí)行特定的算法，對充電模塊的啟動停止、電流電壓參數(shù)進(jìn)行控制。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明控制流程示意圖。

圖2是本發(fā)明控制充電模塊輸出電壓、電流的控制流程示意圖。

具體實(shí)施方式

一種具有多種情景模式的直流充電樁充電管理系統(tǒng)的控制策略，包括下列情景的控制策略：

（1）旅行模式充電

目的：最短時間快速充電達(dá)到盡可能大的電池容量。

充電控制策略：以1.2c充電40min達(dá)到soc80%狀態(tài)，充電完成提示，保證最短時間最大電量，進(jìn)入0.1c充電養(yǎng)護(hù)階段直到soc達(dá)到100%；

（2）分時租賃模式充電

目的：最短時間快速充電達(dá)到盡可能大的電池容量，然后，通過小倍率充電對電池養(yǎng)護(hù)，隨時等待租用。

控制策略：以1.2c充電40min達(dá)到80%，以0.1c充電養(yǎng)護(hù)充電到100%提醒充電完成；

（3）保姆車模式充電

目的：在此狀態(tài)下，出行距離很短，一次充電可滿足多次短距出行，以標(biāo)準(zhǔn)充電倍率充電，達(dá)到使電池充滿到一定量，然后，通過小倍率充電對電池養(yǎng)護(hù)，充電到soc80%,不再充電至滿，長期滿容量充電電池?fù)p傷快。

以0.3c充電2小時達(dá)到60%，以0.1c充電養(yǎng)護(hù)均衡到80%；

（4）假日出游模式

目的：在此狀態(tài)下，出行距離較長，充電至滿，實(shí)現(xiàn)最大充電容量。

充電控制策略：以0.3c充電2小時達(dá)到60%，以0.1c充電養(yǎng)護(hù)均衡到100%。

充電控制策略：以0.3c充電2小時達(dá)到60%，以0.1c充電養(yǎng)護(hù)均衡到100%；

（5）自動充電模式

根據(jù)bms設(shè)置自動充電。本充電樁在自動充電模式下，可根據(jù)bms（電池管理系統(tǒng)）發(fā)出的充電停止充電，充電電流及充電電壓按bms的指令執(zhí)行，會自動調(diào)節(jié)充電模式。

在電池組單節(jié)電池容量偏差較大時，以最大容量電池的電壓值作為整組電池容量soc的參考。

控制流程：用戶根據(jù)需要配置充電模式，通過刷卡啟動充電管理系統(tǒng)發(fā)送啟動命令，充電管理系統(tǒng)發(fā)送啟動命令時，將充電模式作為參數(shù)之一下發(fā)；進(jìn)入下列充電參數(shù)獲取狀態(tài)，并進(jìn)一步進(jìn)入充電進(jìn)行狀態(tài)：

（1）充電參數(shù)獲取狀態(tài)：充電管理系統(tǒng)通過can與電動車bms通訊，電動車bms將電池信息發(fā)至充電管理系統(tǒng)，電池信息中，含額定容量數(shù)據(jù)（單位安時ah）、輸出電壓值（單位伏特v）、充電電流需求(單位安培a)；

（2）充電進(jìn)行狀態(tài)：充電管理系統(tǒng)進(jìn)行兩個重復(fù)動作：

1)控制板獲得bms主動發(fā)送的充電需求及充電詳情；充電需求包括充電所需電壓、電流，充電詳情包括實(shí)時soc、實(shí)時單體最高電壓、實(shí)時單體最高電壓數(shù)據(jù)；

2)控制充電模塊輸出電壓、電流：根據(jù)相應(yīng)充電模式，進(jìn)行相應(yīng)的電壓、電流輸出。

在各個情景模式中，充電的電流電壓并不完全按照bms的需求參數(shù)來提供，而是按照以下算法提供充電的電流電壓參數(shù)：

其中，u表示設(shè)置輸出電壓值，單位v；

k表示系數(shù)，充電倍率；

c表示電池組額定容量，單位ah；

u輸出電壓值，在控制板與bms通訊時，從bms獲?。?/p>

系數(shù)k取值，根據(jù)充電模式及當(dāng)前soc值確定：

旅行模式下，soc≤80%，k取值1.2

soc>80%，k取值0.1；

分時租賃模式下，soc≤80%，k取值1.2

soc>80%，k取值0.1；

保姆車模式下，soc≤60%，k取值0.3

60%<soc≤80%，k取值0.1；

假日出游模式下，soc≤60%，k取值0.3

60%<soc≤100%，k取值0.1；

自動模式時，則k取值默認(rèn)為0.3；

電池組額定容量c，在控制板與bms通訊時，從bms獲取。

停止充電的控制方法：

1）電動車bms發(fā)送的電池的信息soc>100%；

2）電動車bms發(fā)送的停止充電指令；

3）電動車bms發(fā)送的電池的信息單節(jié)電池電壓越限；

4）電動車bms發(fā)送的電池的信息電池組電壓越限；

5）電動車bms發(fā)送的電池的信息電池組溫度越限；

6）電動車bms發(fā)送的電池的信息電池組壓力越限；

7)保姆車模式下，電動車bms發(fā)送的電池的信息soc>100%；

滿足上述任一條件，充電管理系統(tǒng)發(fā)出停止充電指令。