本發(fā)明涉及新能源充電領(lǐng)域，特別涉及一種新能源汽車快充過流保護(hù)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展，電動(dòng)汽車能安全穩(wěn)定充電尤為重要。充電樁作為配套設(shè)施，其重要性日益凸顯。然而，近期廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院公布的電動(dòng)汽車充電樁產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測結(jié)果令人擔(dān)憂。超過70％的監(jiān)測樣本存在安全隱患，其中7批次不符合國標(biāo)要求。這類充電樁往往容易造成充電失敗和充電電流不可控的問題。為了適應(yīng)這類問題充電樁讓客戶可以正常充電和保證電池充電安全，主機(jī)廠不停地修改軟硬件去適配它們，使得主機(jī)廠苦不堪言。這不僅對(duì)消費(fèi)者的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅，也制約了新能源汽車行業(yè)的健康發(fā)展。

2、正常情況下，充電的時(shí)候，電池會(huì)輕微發(fā)熱。市場上偶發(fā)充電過程中電流過大，電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)會(huì)變得異常激烈會(huì)產(chǎn)生過度發(fā)熱現(xiàn)象，過度發(fā)熱不僅會(huì)使電池表面溫度升高，還會(huì)影響電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致電池失效。當(dāng)電流大到超過bms元器件所承受的一定電流時(shí)，幾秒內(nèi)就會(huì)導(dǎo)致電池包內(nèi)元器件的損壞，造成電動(dòng)汽車電池包的損壞，嚴(yán)重影響電動(dòng)汽車的安全性能。而且低溫電流超過一定的限值持續(xù)幾毫秒，鋰電池很容易達(dá)到截止電壓，充電soc虛高，給客戶造成滿電的錯(cuò)覺。

3、針對(duì)過流問題，現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)的操作是過流保護(hù)，但是常規(guī)的過流保護(hù)僅僅是發(fā)出報(bào)警或直接斷開充電回路，這種方式雖然保護(hù)了充電的安全，但是忽略了用戶本身的充電需求，不能做到充電和過流安全保護(hù)相協(xié)調(diào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新能源汽車快充過流保護(hù)系統(tǒng)及方法，對(duì)過流進(jìn)行檢測保護(hù)的同時(shí)可以在一定程度上滿足充電的需求，即在過流情況下保護(hù)電池包又可以繼續(xù)進(jìn)行充電。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種新能源汽車快充過流保護(hù)系統(tǒng)，包括過流故障檢測模塊、用戶反饋檢測模塊、控制模塊、報(bào)警模塊、切換開關(guān)、限流模塊，所述過流故障檢測模塊用于檢測過流判斷所需參數(shù)，其輸出端連接至控制模塊，所述控制模塊根據(jù)檢測的參數(shù)進(jìn)行過流故障判斷；所述控制模塊的輸出端連接至報(bào)警模塊、bms，用于在判斷處于過流故障狀態(tài)下輸出報(bào)警信號(hào)并通過bms斷開快充充電回路；所述用戶反饋檢測模塊用于檢測在輸出過流報(bào)警信號(hào)后用戶的操控信號(hào)，其輸出端連接至控制模塊，在檢測到用戶的拔出充電槍的操控信號(hào)后，所述控制模塊驅(qū)動(dòng)報(bào)警模塊停止輸出報(bào)警信號(hào)并輸出停止充電信號(hào)至bms；所述控制模塊的輸出端連接至切換開關(guān)，所述切換開關(guān)用于在輸出報(bào)警信號(hào)后用戶無操控信號(hào)時(shí)，通過切換開關(guān)將限流模塊切入至充電回路以對(duì)充電電流進(jìn)行限制。

3、所述控制模塊與soc檢測單元或計(jì)時(shí)器連接，用于在切換開關(guān)將限流模塊接入充電回路后進(jìn)行電池soc的檢測、進(jìn)行計(jì)時(shí)；當(dāng)檢測到電池的soc或計(jì)時(shí)時(shí)間任一滿足設(shè)定條件后，所述控制模塊輸出停止充電信號(hào)至bms，停止充電并將限流充電情況反饋至用戶。

4、所述限流模塊為具有設(shè)定阻值或阻值可調(diào)的電阻元件。

5、所述控制模塊通過有線或無線通信模塊連接至用戶終端設(shè)備，用于向用戶發(fā)出限流充電情況信息。

6、所述控制模塊與滿電校準(zhǔn)標(biāo)志位異常故障檢測單元連接，所述控制單元根據(jù)滿電校準(zhǔn)標(biāo)志位異常故障檢測單元檢測的信號(hào)來判斷此時(shí)是否處于soc滿電校準(zhǔn)標(biāo)志位異常故障，并根據(jù)滿電校準(zhǔn)標(biāo)志位異常故障狀態(tài)來輸出禁止信號(hào)至bms，所述bms基于禁止信號(hào)來禁止動(dòng)力電池soc值置為滿電標(biāo)志并基于車載顯示屏輸出故障狀態(tài)及soc預(yù)估值。

7、一種新能源汽車快充過流保護(hù)方法，包括如下步驟：檢測過流判斷所需參數(shù)，根據(jù)檢測的參數(shù)進(jìn)行過流故障判斷；當(dāng)處于過流故障時(shí)，通過bms斷開快充回路同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；在輸出過流報(bào)警信號(hào)后的設(shè)定時(shí)間范圍內(nèi)檢測用戶的操控信號(hào)，若在設(shè)定時(shí)間范圍內(nèi)檢測到用戶的操控信號(hào)，則停止輸出報(bào)警信號(hào)并輸出停止充電信號(hào)至bms，停止充電；否則，通過開關(guān)切換將限流模塊接入到快充回路中對(duì)充電電流進(jìn)行限流后為電池包進(jìn)行充電。

8、在將限流模塊接入到快充充電回路中后，實(shí)時(shí)監(jiān)控電池的soc數(shù)值或從電流模塊接入到快充充電回路中后開始計(jì)時(shí)；當(dāng)soc數(shù)值達(dá)到設(shè)定的soc閾值或計(jì)時(shí)達(dá)到設(shè)定時(shí)間閾值后，停止充電，并將限流充電情況反饋至用戶。

9、用戶的操控信號(hào)包括插拔充電槍或在手機(jī)app上的操控，當(dāng)檢測到用戶拔出充電槍或在手機(jī)app操作確定停止充電的情況下，則停止輸出報(bào)警信號(hào)并輸出停止充電信號(hào)至bms，停止充電。

10、在充電時(shí)檢測滿電校準(zhǔn)標(biāo)志位異常故障狀態(tài)參數(shù)并判斷是否處于soc滿電校準(zhǔn)標(biāo)志位異常故障，若是則禁止將soc值置于100％滿電狀態(tài)，同時(shí)輸出故障標(biāo)志位，在車載顯示屏上顯示故障和soc預(yù)估值。

11、在充電狀態(tài)下，實(shí)時(shí)監(jiān)測充電電流、充電電壓、電池工作溫度數(shù)據(jù)，當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度閾值、充電電流超過電池最大允許充電電流值c、充電電壓超過電池充電截止電壓值d且持續(xù)時(shí)間超過設(shè)定閾值e，則判斷此時(shí)處于soc滿電校準(zhǔn)標(biāo)志位異常故障狀態(tài)。

12、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：兼顧過流狀態(tài)下的安全保護(hù)及充電需求，在過流故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池包內(nèi)元件的保護(hù)，同時(shí)可以滿足用戶對(duì)充電的需求；可以有效減少因快充樁異常帶來的快充異常大電流造成客戶無法充電、燒蝕電池保險(xiǎn)、儀表顯示的soc虛高導(dǎo)致安拋等用戶感知問題。

技術(shù)特征：

1.一種新能源汽車快充過流保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：包括過流故障檢測模塊、用戶反饋檢測模塊、控制模塊、報(bào)警模塊、切換開關(guān)、限流模塊，所述過流故障檢測模塊用于檢測過流判斷所需參數(shù)，其輸出端連接至控制模塊，所述控制模塊根據(jù)檢測的參數(shù)進(jìn)行過流故障判斷；所述控制模塊的輸出端連接至報(bào)警模塊、bms，用于在判斷處于過流故障狀態(tài)下輸出報(bào)警信號(hào)并通過bms斷開快充充電回路；所述用戶反饋檢測模塊用于檢測在輸出過流報(bào)警信號(hào)后用戶的操控信號(hào)，其輸出端連接至控制模塊，在檢測到用戶的拔出充電槍的操控信號(hào)后，所述控制模塊驅(qū)動(dòng)報(bào)警模塊停止輸出報(bào)警信號(hào)并輸出停止充電信號(hào)至bms；所述控制模塊的輸出端連接至切換開關(guān)，所述切換開關(guān)用于在輸出報(bào)警信號(hào)后用戶無操控信號(hào)時(shí)，通過切換開關(guān)將限流模塊切入至充電回路以對(duì)充電電流進(jìn)行限制。

2.如權(quán)利要求1所述的一種新能源汽車快充過流保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：所述控制模塊與soc檢測單元或計(jì)時(shí)器連接，用于在切換開關(guān)將限流模塊接入充電回路后進(jìn)行電池soc的檢測、進(jìn)行計(jì)時(shí)；當(dāng)檢測到電池的soc或計(jì)時(shí)時(shí)間任一滿足設(shè)定條件后，所述控制模塊輸出停止充電信號(hào)至bms，停止充電并將限流充電情況反饋至用戶。

3.如權(quán)利要求1所述的一種新能源汽車快充過流保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：所述限流模塊為具有設(shè)定阻值或阻值可調(diào)的電阻元件。

4.如權(quán)利要求2所述的一種新能源汽車快充過流保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：所述控制模塊通過有線或無線通信模塊連接至用戶終端設(shè)備，用于向用戶發(fā)出限流充電情況信息。

5.如權(quán)利要求1-4任一所述的一種新能源汽車快充過流保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：所述控制模塊與滿電校準(zhǔn)標(biāo)志位異常故障檢測單元連接，所述控制單元根據(jù)滿電校準(zhǔn)標(biāo)志位異常故障檢測單元檢測的信號(hào)來判斷此時(shí)是否處于soc滿電校準(zhǔn)標(biāo)志位異常故障，并根據(jù)滿電校準(zhǔn)標(biāo)志位異常故障狀態(tài)來輸出禁止信號(hào)至bms，所述bms基于禁止信號(hào)來禁止動(dòng)力電池soc值置為滿電標(biāo)志并基于車載顯示屏輸出故障狀態(tài)及soc預(yù)估值。

6.一種新能源汽車快充過流保護(hù)方法，其特征在于：包括如下步驟：檢測過流判斷所需參數(shù)，根據(jù)檢測的參數(shù)進(jìn)行過流故障判斷；當(dāng)處于過流故障時(shí)，通過bms斷開快充回路同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；在輸出過流報(bào)警信號(hào)后的設(shè)定時(shí)間范圍內(nèi)檢測用戶的操控信號(hào)，若在設(shè)定時(shí)間范圍內(nèi)檢測到用戶的操控信號(hào)，則停止輸出報(bào)警信號(hào)并輸出停止充電信號(hào)至bms，停止充電；否則，通過開關(guān)切換將限流模塊接入到快充回路中對(duì)充電電流進(jìn)行限流后為電池包進(jìn)行充電。

7.如權(quán)利要求6所述的一種新能源汽車快充過流保護(hù)方法，其特征在于：在將限流模塊接入到快充充電回路中后，實(shí)時(shí)監(jiān)控電池的soc數(shù)值或從電流模塊接入到快充充電回路中后開始計(jì)時(shí)；當(dāng)soc數(shù)值達(dá)到設(shè)定的soc閾值或計(jì)時(shí)達(dá)到設(shè)定時(shí)間閾值后，停止充電，并將限流充電情況反饋至用戶。

8.如權(quán)利要求6所述的一種新能源汽車快充過流保護(hù)方法，其特征在于：用戶的操控信號(hào)包括插拔充電槍或在手機(jī)app上的操控，當(dāng)檢測到用戶拔出充電槍或在手機(jī)app操作確定停止充電的情況下，則停止輸出報(bào)警信號(hào)并輸出停止充電信號(hào)至bms，停止充電。

9.如權(quán)利要求6-8任一所述的一種新能源汽車快充過流保護(hù)方法，其特征在于：在充電時(shí)檢測滿電校準(zhǔn)標(biāo)志位異常故障狀態(tài)參數(shù)并判斷是否處于soc滿電校準(zhǔn)標(biāo)志位異常故障，若是則禁止將soc值置于100％滿電狀態(tài)，同時(shí)輸出故障標(biāo)志位，在車載顯示屏上顯示故障和soc預(yù)估值。

10.如權(quán)利要求9所述的一種新能源汽車快充過流保護(hù)方法，其特征在于：在充電狀態(tài)下，實(shí)時(shí)監(jiān)測充電電流、充電電壓、電池工作溫度數(shù)據(jù)，當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度閾值、充電電流超過電池最大允許充電電流值c、充電電壓超過電池充電截止電壓值d且持續(xù)時(shí)間超過設(shè)定閾值e，則判斷此時(shí)處于soc滿電校準(zhǔn)標(biāo)志位異常故障狀態(tài)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種新能源汽車快充過流保護(hù)系統(tǒng)及方法，其中方法包括：檢測過流判斷所需參數(shù)，根據(jù)檢測的參數(shù)進(jìn)行過流故障判斷；當(dāng)處于過流故障時(shí)，通過BMS斷開快充回路同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；在輸出過流報(bào)警信號(hào)后的設(shè)定時(shí)間范圍內(nèi)檢測用戶的操控信號(hào)，若在設(shè)定時(shí)間范圍內(nèi)檢測到用戶的操控信號(hào)，則停止輸出報(bào)警信號(hào)并輸出停止充電信號(hào)至BMS，停止充電；否則，通過開關(guān)切換將限流模塊接入到快充回路中對(duì)充電電流進(jìn)行限流后為電池包進(jìn)行充電。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：兼顧過流狀態(tài)下的安全保護(hù)及充電需求，在過流故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池包內(nèi)元件的保護(hù)，同時(shí)可以滿足用戶對(duì)充電的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：吳磊,徐亮亮,朱廣燕,趙國華,姚大慶,展標(biāo),石凡魯,徐彭,項(xiàng)南軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蕪湖泰瑞汽車有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/4