專利名稱：混合動(dòng)力充電車及其充電控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種混合動(dòng)力充電車及其充電控制方法。
背景技術(shù)：
為了大幅減少汽車的二氧化碳排放量，汽車業(yè)正投入大量的人力和物力來研發(fā)以電力作為動(dòng)力源的新型汽車，例如混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車。在新型汽車中，動(dòng)力以電能的形式被存儲(chǔ)在電池中。然而，受目前電池技術(shù)瓶頸的影響，目前開發(fā)的電動(dòng)汽車的電池能量密度并不高，這限制了汽車每次充電后的續(xù)航距離。另外，為了提高用戶體驗(yàn)，還希望能夠提供快速充電的能力?？紤]到上述因素，充電基礎(chǔ)設(shè)施的完善將是電動(dòng)汽車獲得普及的重要前提。實(shí)際上，企業(yè)與政府共同完善充電基礎(chǔ)設(shè)施的行動(dòng)正在世界各國如火如荼地開展著。
但是數(shù)量眾多的充電站將占據(jù)面積不菲的用地，在規(guī)劃時(shí)還要充分考慮建造位置 對(duì)交通流量的影響，這些無疑使電動(dòng)汽車的普及推廣面臨棘手的困境。另一方面，雖然混合動(dòng)力汽車技術(shù)日益成熟，國內(nèi)外市場上已有多款混合動(dòng)力汽車產(chǎn)品，但多數(shù)產(chǎn)品由于其高高在上的成本，極大地限制了市場推廣，銷量份額極為有限。因此，有必要提供改進(jìn)的技術(shù)方案以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種混合動(dòng)力充電車及其充電控制方法，其成本低廉，使用便利。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案一方面本發(fā)明提供了一種混合動(dòng)力充電車，其包括原車系統(tǒng)，所述原車系統(tǒng)包括至少一個(gè)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電系統(tǒng)及具有電極的蓄電單元，所述發(fā)電系統(tǒng)具有電性連接所述蓄電單元的電極的電力輸出端；所述混合動(dòng)力充電車還包括充電附加裝置，所述充電附加裝置具有充電接頭，所述充電接頭包括用于輸出電力的電力端子及用于通訊的通訊端子，所述充電附加裝置可通過所述充電接頭的通訊端子取得待充電設(shè)備的參數(shù)，結(jié)合所述待充電設(shè)備的參數(shù)運(yùn)算后通過所述混合動(dòng)力充電車的通訊總線發(fā)出指令以使得所述發(fā)電系統(tǒng)通過所述電力輸出端輸出直流電力，所述充電附加裝置電性連接所述發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出端，并且利用所述直流電力通過所述電力端子給待充電設(shè)備充電。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述充電接頭包括直流充電接頭，所述直流充電接頭包括輸出直流電力的充電電力端子、輸出直流電力的輔助電力端子及用于通訊的通訊端子，所述充電電力端子輸出的電壓大于所述輔助電力端子輸出的電壓。優(yōu)選地，所述充電附加裝置包括充電控制器，所述充電控制器包括DC/DC變換器；當(dāng)所述直流電力的電壓與待充電設(shè)備的充電電壓不匹配時(shí)，所述DC/DC變換器將所述直流電力的電壓變換成與待充電設(shè)備匹配的電壓后給所述待充電設(shè)備充電；當(dāng)所述直流電力的電壓與待充電設(shè)備的充電電壓匹配時(shí)，可不經(jīng)過DC/DC變換器的變換而給待充電設(shè)備充電。 在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述充電接頭包括交流充電接頭，所述交流充電接頭包括用于輸出交流電力的交流電力端子及用于通訊的通訊端子；所述充電附加裝置包括充電控制器，所述充電控制器包括DC/AC逆變器，所述DC/AC逆變器將所述直流電力變換成與待充電設(shè)備匹配的交流電力后給所述待充電設(shè)備充電。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述充電附加裝置包括充電控制器，所述充電控制器至少配備有一種直流快速充電模式的充電接頭及一種交流慢速充電模式的充電接頭，所述充電控制器還包括控制模塊、DC/DC變換器及DC/AC逆變器，所述控制模塊根據(jù)所述充電接頭的連接狀態(tài)確定充電模式是直流快速充電模式還是交流慢速充電模式，并依此指令激活
所述DC/DC變換器或所述DC/AC逆變器輸出所需要的電力。在一種實(shí)施方式中，所述蓄電單元的電極是通過第一通斷單元電性連接到所述發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出端，當(dāng)通過所述充電接頭對(duì)待充電設(shè)備進(jìn)行充電時(shí)，斷開所述第一通斷單元。在一種實(shí)施方式中，所述充電附加裝置包括充電控制器，所述充電控制器包括第二通斷單元，所述充電控制器是通過第二通斷單元電性連接所述發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出端，當(dāng)通過所述充電接頭對(duì)待充電設(shè)備進(jìn)行充電時(shí)，接通所述第二通斷單元。優(yōu)選地，所述充電附加裝置還包括交互裝置，用戶可以通過所述交互裝置輸入用戶設(shè)置參數(shù)，所述用戶設(shè)置參數(shù)選自由充電類型、充電時(shí)間、充電電流、充電電壓及低壓輔助電壓等信息組成的組；用戶還可以通過所述交互裝置啟動(dòng)充電或者中止充電。優(yōu)選地，所述充電附加裝置還包括交互裝置，所述交互裝置可以實(shí)時(shí)顯示待充電設(shè)備的參數(shù)信息和充電狀態(tài)信息，所述待充電設(shè)備的參數(shù)信息選自由電池容量、電池電壓、電池荷電狀態(tài)、電池健康狀態(tài)、電池溫度等信息組成的組，所述充電狀態(tài)信息選自由充電類型、充電時(shí)間、充電電流、充電電壓及低壓輔助電壓等信息組成的組。在一種實(shí)施方式中，在所述混合動(dòng)力充電車靜止時(shí)，所述發(fā)電系統(tǒng)可以對(duì)所述蓄電單元進(jìn)行充電，所述發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出端輸出與所述混合動(dòng)力充電車的驅(qū)動(dòng)電壓匹配的高壓電力，所述混合動(dòng)力充電車還包括輸出與車用電器匹配的低壓直流電力的低壓電力輸出端，所述輔助電力端子直接電性連接所述低壓電力輸出端。優(yōu)選地，所述充電附加裝置還包括用于打印票據(jù)的打印機(jī)，打印到所述票據(jù)的信息選自由充電電量、日期及計(jì)費(fèi)等信息組成的組。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述充電附加裝置包括充電控制器，所述充電控制器還包括高壓至低壓DC/DC變換器，所述高壓至低壓DC/DC變換器的輸出端連接到所述輔助電力端子，所述高壓至低壓DC/DC變換器將所述直流電力變換成與待充電設(shè)備需求的輔助電力相匹配的直流電力。優(yōu)選地，所述發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出端包括正極端及負(fù)極端，所述第二通斷單元包括正極繼電器及負(fù)極繼電器，所述充電附加裝置包括充電控制器，所述充電控制器是通過所述正極繼電器電性連接到所述正極端，并且通過所述負(fù)極繼電器電性連接到所述負(fù)極端，所述充電控制器還包括控制模塊，所述控制模塊控制所述正極繼電器及所述負(fù)極繼電器的通斷。優(yōu)選地，所述充電附加裝置包括電源開關(guān)，當(dāng)打開所述電源開關(guān)時(shí)，所述充電附加裝置進(jìn)入工作狀態(tài)，所述混合動(dòng)力充電車進(jìn)入充電模式，準(zhǔn)備給待充電設(shè)備充電；當(dāng)關(guān)閉所述電源開關(guān)時(shí)，所述充電附加裝置退出充電模式，切斷所述電力端子的電力輸出，斷開所述第二通斷單元，在所述充電附加裝置確認(rèn)退出充電模式后，所述混合動(dòng)力充電車進(jìn)入正常行駛模式。另一方面本發(fā)明提供了上述混合動(dòng)力充電車的充電控制方法，其包括將所述充電接頭連接到待充電設(shè)備；所述充電附加裝置通過所述混合動(dòng)力充電車的通訊總線與所述原車系統(tǒng)通訊，原車系統(tǒng)判斷是否允許充電，如果允許充電，則所述發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生所述直流電力，以通過所述充電附加裝置給待充電設(shè)備充電。優(yōu)選地，通過所述充電附加裝置給待充電設(shè)備充電時(shí)，所述充電附加裝置保持與所述發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出端的電性連接，而所述蓄電單元斷開與所述發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出 端的電性連接。優(yōu)選地，所述判斷是否允許充電包括判斷所述原車系統(tǒng)的換擋桿位置是否處于P擋，如果換擋桿位置處于P擋，則允許充電。優(yōu)選地，如果換擋桿位置不在P擋，則不允許充電，并提示擋位設(shè)置不當(dāng)；如果換擋桿位置處于P擋，則強(qiáng)制鎖止換擋桿。本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車在原車系統(tǒng)上利用原有動(dòng)力總成改裝，可實(shí)行性好，并且，通過在原車系統(tǒng)上加裝充電附加裝置，可以使原車系統(tǒng)變?yōu)楦鞣N待充電設(shè)備的工程服務(wù)車和道路救援車，拓寬了原車系統(tǒng)的市場，而且，本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車填補(bǔ)了各種待充電設(shè)備售后服務(wù)的一個(gè)裝備和服務(wù)形式上的空缺，會(huì)助力原車系統(tǒng)的發(fā)展。另外，本發(fā)明利用了原車系統(tǒng)的動(dòng)力發(fā)電，設(shè)備利用率高，投入少，成本低廉。此外，本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車并不影響原車系統(tǒng)的行駛功能，在保持原車系統(tǒng)所有功能的前提下，進(jìn)一步增加對(duì)待充電設(shè)備的充電功能，本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車由于可以移動(dòng)，使用方便，用這種可移動(dòng)的混合動(dòng)力充電車可以用來取代現(xiàn)有的大量建立的固定式充電站，而且不受建造位置的局限，因此，具有廣泛的市場應(yīng)用前景。以下通過參考附圖詳細(xì)說明優(yōu)選的具體實(shí)施方式
，更明顯地揭露本發(fā)明的其他方面和特征。但是應(yīng)當(dāng)知道，該附圖僅僅為解釋目的而設(shè)計(jì)，不作為本發(fā)明的范圍的限定，因?yàn)榉秶南薅☉?yīng)當(dāng)參考附加的權(quán)利要求。還應(yīng)當(dāng)知道，除非特別指出，附圖僅僅力圖概念地說明此處描述的結(jié)構(gòu)和流程，不必要依比例繪制。


通過以下附圖以及更詳細(xì)的示例性實(shí)施方式的說明，本發(fā)明將得到更全面的理解。圖I是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的混合動(dòng)力充電車的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的混合動(dòng)力充電車的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的混合動(dòng)力充電車的充電控制方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為使上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。圖I為本發(fā)明第一實(shí)施方式的混合動(dòng)力充電車1000的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，混合動(dòng)力充電車1000包括原車系統(tǒng)I及連接到原車系統(tǒng)I上的充電附加裝置2，充電附加裝置2可用來給待充電設(shè)備(未圖示)進(jìn)行充電。原車系統(tǒng)I包括至少一個(gè)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電系統(tǒng)10及具有電極的蓄電單元12，發(fā)電系統(tǒng)10具有電性連接蓄電單元12的電極的電力輸出端。在本實(shí)施方式中，蓄電單元12為一組動(dòng)力蓄電池組。充電附加裝置2電性連接到發(fā)電系統(tǒng)10的電力輸出端。充電附加裝置2具有充電接頭，充電接頭包括用于輸出電力的電力端子及用于通訊的通訊端子。充電附加裝置2可通過充電接頭的通訊端子取得待充電設(shè)備的參數(shù)，結(jié)合待充電設(shè)備的參數(shù)運(yùn)算后通過混合動(dòng)力充電車1000的通訊總線13發(fā)出指令，以使得發(fā)電系統(tǒng)10通過電力輸出端輸出直流 電力，并且利用該直流電力通過充電接頭的電力端子去給待充電設(shè)備充電?；旌蟿?dòng)力充電車1000的通訊總線13通常為CAN(ControIIer Area Network,控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線。本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車1000通過在原車系統(tǒng)I上增設(shè)充電附加裝置2，從而，可以利用原車系統(tǒng)I并通過充電附加裝置2來給待充電設(shè)備進(jìn)行充電。在混合動(dòng)力充電車1000靜止時(shí)，發(fā)電系統(tǒng)10可以對(duì)蓄電單元12進(jìn)行充電，發(fā)電系統(tǒng)10的電力輸出端輸出與混合動(dòng)力充電車1000的驅(qū)動(dòng)電壓匹配的高壓電力。在本實(shí)施方式中，原車系統(tǒng)I為一種混合動(dòng)力汽車。原車系統(tǒng)I可以為各種形式的混合動(dòng)力汽車，包括并聯(lián)式、串聯(lián)式、混聯(lián)式、或者弱混合、強(qiáng)混合、插電式強(qiáng)混等均可，只要該混合動(dòng)力汽車具有停車時(shí)給動(dòng)力蓄電池充電的運(yùn)行模式即可。本發(fā)明通過利用現(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車,通過增加極少量的成本對(duì)現(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車進(jìn)行改裝，使其轉(zhuǎn)換成為可用于給待充電設(shè)備，例如純電動(dòng)汽車進(jìn)行充電的混合動(dòng)力充電車，從而使混合動(dòng)力汽車可以轉(zhuǎn)變成為純電動(dòng)汽車的工程服務(wù)車和道路救援車，本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車在保持原有混合動(dòng)力汽車所有功能的情況下，還進(jìn)一步增加了對(duì)純電動(dòng)汽車進(jìn)行充電的功能，既拓寬了混合動(dòng)力汽車的市場應(yīng)用，又有助于解決純電動(dòng)汽車的充電難題，并且，改裝成本較低，因而，本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車具有成本優(yōu)勢。另外，本發(fā)明的由混合動(dòng)力汽車改裝成的混合動(dòng)力充電車可以移動(dòng)，使用方便，用這種可移動(dòng)的混合動(dòng)力充電車可以用來取代現(xiàn)有的大量建立的固定式充電站，而且不受建造位置的局限，因此，具有廣泛的市場應(yīng)用前景。在本實(shí)施方式中，蓄電單元12的電極包括正電極121和負(fù)電極122，發(fā)電系統(tǒng)10的電力輸出端包括正極端101和負(fù)極端102，發(fā)電系統(tǒng)10的正極端101和負(fù)極端102分別耦接到蓄電單元12的正電極121和負(fù)電極122。進(jìn)一步地，蓄電單元12的電極是通過第一通斷單元電性連接到發(fā)電系統(tǒng)10的電力輸出端。當(dāng)通過充電接頭對(duì)待充電設(shè)備進(jìn)行充電時(shí)，斷開第一通斷單元。在本實(shí)施方式中，第一通斷單元包括原車正極繼電器124和原車負(fù)極繼電器125 (統(tǒng)稱為原車高壓繼電器)，具體地，蓄電單元12的正電極121通過原車正極繼電器124電性連接到發(fā)電系統(tǒng)10的正極端101，蓄電單元12的負(fù)電極122通過原車負(fù)極繼電器125電性連接到發(fā)電系統(tǒng)10的負(fù)極端102。第一通斷單元還可以包括通過電阻(未標(biāo)號(hào))與原車正極繼電器124并聯(lián)的預(yù)充繼電器123。發(fā)電系統(tǒng)10包括發(fā)電機(jī)103以及用于控制發(fā)電機(jī)103的原車電機(jī)控制器104。
在本實(shí)施方式中，原車系統(tǒng)I還包括原車混合動(dòng)力整車控制器14，原車混合動(dòng)力整車控制器14通過CAN總線13與充電附加裝置2和原車電機(jī)控制器104進(jìn)行信息交互。原車混合動(dòng)力整車控制器14的形式可以是一個(gè)獨(dú)立的控制器，也可以是包含在原車電機(jī)控制器104內(nèi)或者原車發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(未圖示)內(nèi)，但其功能在邏輯上是獨(dú)立于原車電機(jī)控制器104和原車發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的。在本實(shí)施方式中，原車混合動(dòng)力整車控制器14以不失一般性地按獨(dú)立控制器來進(jìn)行處理。原車系統(tǒng)I還包括原車低壓DC/DC變換器15，對(duì)于乘用混合動(dòng)力汽車來說，原車低壓DC/DC變換器15為12伏的DC/DC變換器；對(duì)于商用混合動(dòng)力汽車來說，原車低壓DC/DC變換器15為24伏的DC/DC變換器。原車低壓DC/DC變換器15具有用于輸出與車用電器匹配的低壓直流電力的低壓電力輸出端。在一種實(shí)施方式中，充電接頭包括至少一種用于直流快速充電模式的充電接頭，稱之為直流充電接頭21，直流充電接頭21用于對(duì)外部待充電設(shè)備進(jìn)行直流快速充電，其 中，直流充電接頭21包括輸出直流電力的充電電力端子、輸出直流電力的輔助電力端子及用于通訊的通訊端子，并且，充電電力端子輸出的電壓大于輔助電力端子輸出的電壓。在本實(shí)施方式中，輸出直流電力的輔助電力端子直接電性連接原車低壓DC/DC變換器15的低壓電力輸出端。在本實(shí)施方式中，直流充電接頭21為一種標(biāo)準(zhǔn)9孔電動(dòng)汽車直流充電插頭。充電附加裝置2包括充電控制器23，充電控制器23包括高壓DC/DC變換器231 (簡稱為DC/DC變換器)。當(dāng)直流電力的電壓與待充電設(shè)備的充電電壓不匹配時(shí)，DC/DC變換器231將直流電力的電壓變換成與待充電設(shè)備匹配的電壓后給待充電設(shè)備充電；當(dāng)直流電力的電壓與待充電設(shè)備的充電電壓匹配時(shí)，可不經(jīng)過DC/DC變換器231的變換而直接給待充電設(shè)備充電。在一種實(shí)施方式中，充電接頭包括至少一種用于交流慢速充電模式的充電接頭，稱之為交流充電接頭22，交流充電接頭22用于對(duì)外部待充電設(shè)備進(jìn)行交流慢速充電，其中，交流充電接頭22包括用于輸出交流電力的交流電力端子及用于通訊的通訊端子。在本實(shí)施方式中，交流充電接頭22為一種標(biāo)準(zhǔn)7孔電動(dòng)汽車交流充電插頭。充電控制器23還包括高壓DC/AC逆變器232 (簡稱為DC/AC逆變器)，DC/AC逆變器232用于將直流電力變換成與待充電設(shè)備匹配的交流電力后給待充電設(shè)備充電。充電控制器23還包括控制模塊233，控制模塊233根據(jù)充電接頭的連接狀態(tài)確定充電模式是直流快速充電模式還是交流慢速充電模式，并依此指令激活DC/DC變換器231或DC/AC逆變器232輸出所需要的電力。具體地，當(dāng)直流充電接頭21接入待充電設(shè)備時(shí)，控制模塊233根據(jù)直流充電接頭21的已接入狀態(tài)確定此時(shí)充電模式為直流快速充電模式，并依此指令激活DC/DC變換器231，輸出所需要的直流電力。當(dāng)交流充電接頭22接入待充電設(shè)備時(shí)，控制模塊233根據(jù)交流充電接頭22的已接入狀態(tài)確定此時(shí)充電模式為交流慢速充電模式，并依此指令激活DC/AC逆變器232，輸出所需要的交流電力。充電控制器23進(jìn)一步包括第二通斷單元，充電控制器23是通過第二通斷單元電性連接發(fā)電系統(tǒng)10的電力輸出端。當(dāng)通過充電接頭對(duì)待充電設(shè)備進(jìn)行充電時(shí)，接通第二通斷單元。在本實(shí)施方式中，第二通斷單元包括正極繼電器235及負(fù)極繼電器236 (統(tǒng)稱為充電繼電器)。充電控制器23是通過正極繼電器235電性連接到發(fā)電系統(tǒng)10的正極端101，并且通過負(fù)極繼電器236電性連接到發(fā)電系統(tǒng)10的負(fù)極端102，其中，充電控制器23的控制模塊233用于控制正 極繼電器235及負(fù)極繼電器236的通斷。本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車1000包括兩種基本運(yùn)行模式，即正常行駛模式和充電模式，并且，混合動(dòng)力充電車1000可在正常行駛模式與充電模式之間相互切換。充電附加裝置2包括電源開關(guān)(未圖示)。當(dāng)打開電源開關(guān)時(shí)，充電附加裝置2進(jìn)入工作狀態(tài)，混合動(dòng)力充電車1000進(jìn)入充電模式，斷開第一通斷單元，即同時(shí)斷開原車正極繼電器124及原車負(fù)極繼電器125，并且，接通第二通斷單元，即同時(shí)接通正極繼電器235及負(fù)極繼電器236，準(zhǔn)備給待充電設(shè)備充電。當(dāng)關(guān)閉電源開關(guān)時(shí)，充電附加裝置2退出充電模式，切斷充電接頭的電力端子的電力輸出，斷開第二通斷單元，即同時(shí)斷開正極繼電器235及負(fù)極繼電器236。當(dāng)充電附加裝置2確認(rèn)退出充電模式后即進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)混合動(dòng)力充電車1000進(jìn)入正常行駛模式，原車系統(tǒng)I原有的各種功能均不受影響。優(yōu)選地，充電附加裝置2還可以包括交互裝置24，用戶可以通過交互裝置24輸入一些用戶設(shè)置參數(shù)。用戶設(shè)置參數(shù)例如可以包括充電類型(交流慢充或直流快充)、充電時(shí)間、充電電流、充電電壓及低壓輔助電壓等信息。此外，用戶還可以通過交互裝置24來啟動(dòng)充電或者中止充電。另外，交互裝置24還可以實(shí)時(shí)顯示待充電設(shè)備的參數(shù)信息和充電狀態(tài)信息。待充電設(shè)備的參數(shù)信息例如可以包括電池容量、電池電壓、電池荷電狀態(tài)(SOC)、電池健康狀態(tài)(HOC)、電池溫度等信息。充電狀態(tài)信息例如可以包括充電類型、充電時(shí)間、充電電流、充電電壓及低壓輔助電壓等信息。優(yōu)選地，充電附加裝置2還可以包括用于打印票據(jù)的微型打印機(jī)25。打印到票據(jù)的信息例如可以包括充電電量、日期及計(jì)費(fèi)等信息。本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車1000所具有的有益效果如下第一，利用本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車1000，可以使混合動(dòng)力汽車變?yōu)榧冸妱?dòng)汽車的工程服務(wù)車和道路救援車，從而拓寬了混合動(dòng)力汽車的市場，而且，本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車1000填補(bǔ)了電動(dòng)汽車售后服務(wù)的一個(gè)裝備和服務(wù)形式上的空缺，因此，會(huì)助力電動(dòng)汽車的發(fā)展。第二，本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車1000在現(xiàn)有混合動(dòng)力汽車的基礎(chǔ)上利用原有動(dòng)力總成改裝，改裝容易，成本較低，可實(shí)行性好。第三，本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車1000利用了原車系統(tǒng)I的動(dòng)力發(fā)電，設(shè)備利用率高，投入少。第四，本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車1000所用到的關(guān)鍵技術(shù)，例如車用DC/DC變換器和車用DC/AC逆變器的技術(shù)都已經(jīng)相當(dāng)成熟，因此易于實(shí)現(xiàn)。第五，本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車1000可以保持原車的各種功能，并不影響原車行駛功能，因此，本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車1000仍然可以作為混合動(dòng)力汽車來使用，同時(shí)，還可以用來給電動(dòng)汽車進(jìn)行充電，應(yīng)用范圍更加廣泛。在第一實(shí)施方式中，由于直流充電接頭21的輔助電力端子是直接電性連接到原車系統(tǒng)I的原車低壓DC/DC變換器15的低壓電力輸出端，因此，直流充電接頭21所需要的低壓輔助電源是由原車系統(tǒng)I的原車低壓DC/DC變換器15來提供的，然而，對(duì)于乘用混合動(dòng)力汽車來說，原車低壓DC/DC變換器15的輸出規(guī)格是12V的，而對(duì)于商用混合動(dòng)力汽車來說，原車低壓DC/DC變換器15的輸出規(guī)格是24V的，因此，這就帶來一個(gè)問題，即，待充電設(shè)備的類型受限于原車系統(tǒng)I的類型。有鑒于此，進(jìn)一步提出了本發(fā)明第二實(shí)施方式的混合動(dòng)力充電車1000的結(jié)構(gòu)。圖2為本發(fā)明第二實(shí)施方式的混合動(dòng)力充電車1000的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，第二實(shí)施方式的混合動(dòng)力充電車1000與第一實(shí)施方式的相同之處在此不再贅述，其區(qū)別在于在第二實(shí)施方式的混合動(dòng)力充電車1000中，充電控制器23增加了高壓至低壓DC/DC變換器234 (簡稱為“低壓DC/DC變換器”)，低壓DC/DC變換器234的輸出端連接到直流充電接頭21的輔助電力端子，低壓DC/DC變換器234的作用是根據(jù)用戶設(shè)定輸出12V或24V直流電，將直流電力變換成與待充電設(shè)備需求的輔助電力相匹配的直流電力，從而，可以用作為直流充電接頭21的低壓輔助電源，而不受限于原車系統(tǒng)I的類型。以下將對(duì)本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車1000的充電控制方法進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車1000的充電控制方法包括
將充電接頭連接到待充電設(shè)備；充電附加裝置2通過混合動(dòng)力充電車1000的通訊總線13與原車系統(tǒng)I通訊，原車系統(tǒng)I判斷是否允許充電，如果允許充電，則發(fā)電系統(tǒng)10產(chǎn)生直流電力，以通過充電附加裝置2給待充電設(shè)備充電。當(dāng)通過充電附加裝置2給待充電設(shè)備充電時(shí)，充電附加裝置2保持與發(fā)電系統(tǒng)10的電力輸出端的電性連接，而蓄電單元12斷開與發(fā)電系統(tǒng)10的電力輸出端的電性連接。具體地，圖3揭示了本發(fā)明一種實(shí)施方式的混合動(dòng)力充電車1000的具體充電控制流程。如圖3所示，在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明的混合動(dòng)力充電車1000在將其充電接頭連接到待充電設(shè)備之后，其充電控制方法包括打開混合動(dòng)力充電車1000的充電控制器23的電源開關(guān)。充電控制器23通過CAN總線13向原車整車控制器14發(fā)送充電請(qǐng)求，原車整車控制器14接收到該充電請(qǐng)求后，判斷是否允許充電？如果原車系統(tǒng)I處于行使或行駛就緒狀態(tài)，則是不允許進(jìn)入充電模式的。在本實(shí)施方式中，判斷是否允許充電包括判斷原車系統(tǒng)I的換擋桿位置是否處于P擋，如果換擋桿位置處于P擋，則允許充電；否則不允許充電。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，也可以充電控制器23直接從原車整車控制器14獲取原車系統(tǒng)I當(dāng)前換擋桿的位置信號(hào)。如果換擋桿位置不在P擋，則進(jìn)一步提示擋位設(shè)置不當(dāng)；如果換擋桿位置處于P擋，則整車控制器進(jìn)一步控制強(qiáng)制鎖止換擋桿。判斷充電連接模式，獲取電池參數(shù)信息；確定發(fā)電功率和轉(zhuǎn)速并發(fā)送給原車整車控制器14。具體地，如果混合動(dòng)力充電車1000的直流充電接頭21連接到待充電設(shè)備的快速充電口，則充電控制器23判斷為直流快速充電模式；如果混合動(dòng)力充電車1000的交流充電接頭22連接到待充電設(shè)備的慢速充電口，則充電控制器23判斷為交流慢速充電模式。在直流快速充電模式下，充電控制器23與待充電設(shè)備的電池管理系統(tǒng)(BatteryManagement System, BMS)進(jìn)行通訊,獲取待充電設(shè)備的電池參數(shù)信息,并結(jié)合用戶通過混合動(dòng)力充電車1000的交互裝置24輸入的設(shè)置、原車系統(tǒng)I的動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)和當(dāng)前狀態(tài)信息進(jìn)行計(jì)算確定發(fā)電機(jī)103的發(fā)電功率和轉(zhuǎn)速。在交流慢速充電模式下，充電控制器23與待充電設(shè)備的車載充電器交互信息并確定充電電流，進(jìn)而計(jì)算出發(fā)電機(jī)103的發(fā)電功率和轉(zhuǎn)速。原車整車控制器14打開原車高壓繼電器，控制系統(tǒng)運(yùn)行于充電模式。具體地，原車整車控制器14斷開原車系統(tǒng)I的原車正極繼電器124和原車負(fù)極繼電器125，協(xié)調(diào)控制原車系統(tǒng)I運(yùn)行于發(fā)電工況。閉合充電繼電器，開始充電。具體地，接通充電附加裝置2的正極繼電器235和負(fù)極繼電器236，充電附加裝置2處于工作狀態(tài)，從而，給待充電設(shè)備進(jìn)行充電。 根據(jù)附圖和詳細(xì)說明，本發(fā)明的適用范圍已經(jīng)清晰的表明。以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.混合動(dòng)力充電車，其包括原車系統(tǒng)，所述原車系統(tǒng)包括至少一個(gè)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電系統(tǒng)及具有電極的蓄電單元，所述發(fā)電系統(tǒng)具有電性連接所述蓄電單元的電極的電力輸出端；其特征在于，所述混合動(dòng)力充電車還包括充電附加裝置，所述充電附加裝置具有充電接頭，所述充電接頭包括用于輸出電力的電力端子及用于通訊的通訊端子，所述充電附加裝置可通過所述充電接頭的通訊端子取得待充電設(shè)備的參數(shù)，結(jié)合所述待充電設(shè)備的參數(shù)運(yùn)算后通過所述混合動(dòng)力充電車的通訊總線發(fā)出指令以使得所述發(fā)電系統(tǒng)通過所述電力輸出端輸出直流電力，所述充電附加裝置電性連接所述發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出端，并且利用所述直流電力通過所述電力端子給待充電設(shè)備充電。
2.如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力充電車，其中，所述充電接頭包括直流充電接頭，所述直流充電接頭包括輸出直流電力的充電電力端子、輸出直流電力的輔助電力端子及用于通訊的通訊端子，所述充電電力端子輸出的電壓大于所述輔助電力端子輸出的電壓。
3.如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力充電車，其中，所述充電附加裝置包括充電控制器，所述充電控制器包括DC/DC變換器；當(dāng)所述直流電力的電壓與待充電設(shè)備的充電電壓不匹配時(shí)，所述DC/DC變換器將所述直流電力的電壓變換成與待充電設(shè)備匹配的電壓后給所述待充電設(shè)備充電；當(dāng)所述直流電力的電壓與待充電設(shè)備的充電電壓匹配時(shí)，可不經(jīng)過DC/DC變換器的變換而給待充電設(shè)備充電。
4.如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力充電車，其中，所述充電接頭包括交流充電接頭，所述交流充電接頭包括用于輸出交流電力的交流電力端子及用于通訊的通訊端子；所述充電附加裝置包括充電控制器，所述充電控制器包括DC/AC逆變器，所述DC/AC逆變器將所述直流電力變換成與待充電設(shè)備匹配的交流電力后給所述待充電設(shè)備充電。
5.如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力充電車，其中，所述充電附加裝置包括充電控制器，所述充電控制器至少配備有一種直流快速充電模式的充電接頭及一種交流慢速充電模式的充電接頭，所述充電控制器還包括控制模塊、DC/DC變換器及DC/AC逆變器，所述控制模塊根據(jù)所述充電接頭的連接狀態(tài)確定充電模式是直流快速充電模式還是交流慢速充電模式，并依此指令激活所述DC/DC變換器或所述DC/AC逆變器輸出所需要的電力。
6.如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力充電車，其中，所述蓄電單元的電極是通過第一通斷單元電性連接到所述發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出端，當(dāng)通過所述充電接頭對(duì)待充電設(shè)備進(jìn)行充電時(shí)，斷開所述第一通斷單元。
7.如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力充電車，其中，所述充電附加裝置包括充電控制器，所述充電控制器包括第二通斷單元，所述充電控制器是通過第二通斷單元電性連接所述發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出端，當(dāng)通過所述充電接頭對(duì)待充電設(shè)備進(jìn)行充電時(shí)，接通所述第二通斷單J Li ο
8.如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力充電車，其中，所述充電附加裝置還包括交互裝置，用戶可以通過所述交互裝置輸入用戶設(shè)置參數(shù)，所述用戶設(shè)置參數(shù)選自由充電類型、充電時(shí)間、充電電流、充電電壓及低壓輔助電壓等信息組成的組；用戶還可以通過所述交互裝置啟動(dòng)充電或者中止充電。
9.如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力充電車，其中，所述充電附加裝置還包括交互裝置，所述交互裝置可以實(shí)時(shí)顯示待充電設(shè)備的參數(shù)信息和充電狀態(tài)信息，所述待充電設(shè)備的參數(shù)信息選自由電池容量、電池電壓、電池荷電狀態(tài)、電池健康狀態(tài)、電池溫度等信息組成的組，所述充電狀態(tài)信息選自由充電類型、充電時(shí)間、充電電流、充電電壓及低壓輔助電壓等信息組成的組。
10.如權(quán)利要求2所述的混合動(dòng)力充電車，其中，在所述混合動(dòng)力充電車靜止時(shí)，所述發(fā)電系統(tǒng)可以對(duì)所述蓄電單元進(jìn)行充電，所述發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出端輸出與所述混合動(dòng)力充電車的驅(qū)動(dòng)電壓匹配的高壓電力，所述混合動(dòng)力充電車還包括輸出與車用電器匹配的低壓直流電力的低壓電力輸出端，所述輔助電力端子直接電性連接所述低壓電力輸出端。
11.如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力充電車，其中，所述充電附加裝置還包括用于打印票據(jù)的打印機(jī)，打印到所述票據(jù)的信息選自由充電電量、日期及計(jì)費(fèi)等信息組成的組。
12.如權(quán)利要求2所述的混合動(dòng)力充電車，其中，所述充電附加裝置包括充電控制器，所述充電控制器還包括高壓至低壓DC/DC變換器，所述高壓至低壓DC/DC變換器的輸出端連接到所述輔助電力端子，所述高壓至低壓DC/DC變換器將所述直流電力變換成與待充電設(shè)備需求的輔助電力相匹配的直流電力。
13.如權(quán)利要求7所述的混合動(dòng)力充電車，其中，所述發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出端包括正極端及負(fù)極端，所述第二通斷單元包括正極繼電器及負(fù)極繼電器，所述充電附加裝置包括充電控制器，所述充電控制器是通過所述正極繼電器電性連接到所述正極端，并且通過所述負(fù)極繼電器電性連接到所述負(fù)極端，所述充電控制器還包括控制模塊，所述控制模塊控制所述正極繼電器及所述負(fù)極繼電器的通斷。
14.如權(quán)利要求7所述的混合動(dòng)力充電車，其中，所述充電附加裝置包括電源開關(guān)，當(dāng)打開所述電源開關(guān)時(shí)，所述充電附加裝置進(jìn)入工作狀態(tài)，所述混合動(dòng)力充電車進(jìn)入充電模式，準(zhǔn)備給待充電設(shè)備充電；當(dāng)關(guān)閉所述電源開關(guān)時(shí)，所述充電附加裝置退出充電模式，切斷所述電力端子的電力輸出，斷開所述第二通斷單元，在所述充電附加裝置確認(rèn)退出充電模式后，所述混合動(dòng)力充電車進(jìn)入正常行駛模式。
15.如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力充電車的充電控制方法，其特征在于，其包括 將所述充電接頭連接到待充電設(shè)備； 所述充電附加裝置通過所述混合動(dòng)力充電車的通訊總線與所述原車系統(tǒng)通訊，原車系統(tǒng)判斷是否允許充電，如果允許充電，則所述發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生所述直流電力，以通過所述充電附加裝置給待充電設(shè)備充電。
16.如權(quán)利要求15所述的充電控制方法，其中，通過所述充電附加裝置給待充電設(shè)備充電時(shí)，所述充電附加裝置保持與所述發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出端的電性連接，而所述蓄電單元斷開與所述發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出端的電性連接。
17.如權(quán)利要求15所述的充電控制方法，其中，所述判斷是否允許充電包括判斷所述原車系統(tǒng)的換擋桿位置是否處于P擋，如果換擋桿位置處于P擋，則允許充電。
18.如權(quán)利要求17所述的充電控制方法，其中，如果換擋桿位置不在P擋，則不允許充電，并提示擋位設(shè)置不當(dāng)；如果換擋桿位置處于P擋，則強(qiáng)制鎖止換擋桿。
全文摘要
本發(fā)明公開了混合動(dòng)力充電車及其充電控制方法?；旌蟿?dòng)力充電車包括原車系統(tǒng)及充電附加裝置，原車系統(tǒng)包括至少一個(gè)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電系統(tǒng)及具有電極的蓄電單元，發(fā)電系統(tǒng)具有電性連接蓄電單元的電極的電力輸出端；充電附加裝置具有充電接頭和電力變換裝置，充電接頭包括用于輸出電力的電力端子及用于通訊的通訊端子，充電附加裝置可通過充電接頭的通訊端子取得待充電設(shè)備的參數(shù)，結(jié)合待充電設(shè)備的參數(shù)運(yùn)算后通過混合動(dòng)力充電車的通訊總線發(fā)出指令以使得發(fā)電系統(tǒng)通過電力輸出端輸出直流電力，充電附加裝置電性連接發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出端，并且利用電力變換裝置將直流電力變換為規(guī)定電力通過電力端子給待充電設(shè)備充電。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102756637SQ20111010718
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者傅振興, 徐康聰, 浦金歡, 高衛(wèi)民 申請(qǐng)人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司