電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)及其充電方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)及其充電方法，屬于電動(dòng)汽車【技術(shù)領(lǐng)域】。該快充系統(tǒng)包括：交流輸入接口、直流充電接口、三個(gè)并聯(lián)的相同的充電模塊、直流繼電器、車內(nèi)DLC接口和控制器，其中，控制器至少用于檢測(cè)所述充電模塊是否正常工作、并根據(jù)所述車內(nèi)DLC接口反饋的充電狀態(tài)信息判斷車內(nèi)充電是否正常進(jìn)行，其中，在所述充電模塊不正常工作和/或車內(nèi)充電不正常時(shí)，控制所述充電模塊停止工作以及所述直流繼電器斷開，從而自動(dòng)停止充電。該快充系統(tǒng)充電速度快、安全可靠性高、智能化程度高，并且充電操作簡(jiǎn)單，使用方便。
【專利說明】
電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)及其充電方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及電動(dòng)汽車的充電站，尤其涉及一種用于對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行快速充電的快充系統(tǒng)以及其充電方法。

【背景技術(shù)】
[0002]為緩解能源與環(huán)保這個(gè)兩個(gè)日趨嚴(yán)重的問題，汽車工業(yè)必然向著環(huán)保、清潔、節(jié)能的方向發(fā)展。電動(dòng)汽車以電代油，能夠?qū)崿F(xiàn)“零排放、零污染”，是當(dāng)今社會(huì)解決能源和環(huán)境問題的重要手段，也是汽車工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
[0003]為了推進(jìn)電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，必須盡快建立和完善電動(dòng)汽車的相關(guān)配套基礎(chǔ)設(shè)施，例如充電樁、充電站等充電設(shè)備。充電設(shè)備可以建設(shè)在小區(qū)、停車場(chǎng)等公共場(chǎng)所的停車位，從而方便電動(dòng)汽車的充電，消除電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程短對(duì)客戶的影響。
[0004]如何給電動(dòng)車充電是一個(gè)重要的課題，由于電動(dòng)汽車蓄電池容量很大，車載慢充充電時(shí)間較長(zhǎng)，開發(fā)一種專用的智能化快充設(shè)備給電動(dòng)汽車電池充電是現(xiàn)今要急需解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一在于，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)快速充電。
[0006]本發(fā)明的又一目的在于，提高電動(dòng)汽車的充電的安全可靠性。
[0007]本發(fā)明的還一目的在于，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的智能化充電。
[0008]為實(shí)現(xiàn)以上目的或者其他目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。
[0009]按照本發(fā)明的一方面，提供一種電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)，其包括:
交流輸入接口(110)；
直流充電接口(180)；
三個(gè)并聯(lián)的相同的充電模塊(141、142、143)，每個(gè)充電模塊用于將從所述交流輸入接口(110)輸出的交流轉(zhuǎn)換為直流并匯流至直流輸出電路(181)以共同輸出至所述直流充電接口(180)；
設(shè)置在所述直流輸出電路(181)上的直流繼電器(160)；
車內(nèi)DLC接口(190)，其與所述電動(dòng)汽車的車載控制器耦接，并且至少用于從所述車載控制器反饋被充電的電池的車內(nèi)充電狀態(tài)信息；以及
控制器(151、152)，其至少用于檢測(cè)所述充電模塊(141、142、143)是否正常工作、并根據(jù)所述車內(nèi)DLC接口( 190)反饋的充電狀態(tài)信息判斷車內(nèi)充電是否正常進(jìn)行，其中，在所述充電模塊(141、142、143)不正常工作和/或車內(nèi)充電不正常時(shí)，控制所述充電模塊(141、
142、143)停止工作以及所述直流繼電器(160)斷開，從而自動(dòng)停止充電。
[0010]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)，其中，所述車內(nèi)DLC接口(190)還用于從所述車載控制器反饋被充電的電池的荷電狀態(tài)信息；
所述控制器(151、152)根據(jù)所述車內(nèi)DLC接口(190)反饋的荷電狀態(tài)監(jiān)測(cè)是否已經(jīng)充滿，并在已經(jīng)充滿時(shí)，控制所述充電模塊(141、142、143)停止工作以及所述直流繼電器(160)斷開，從而自動(dòng)停止充電。
[0011]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)，其中，所述控制器(151、152)包括第一控制器(151)和第二控制器(152);
其中，所述第一控制器(151)用于檢測(cè)三個(gè)充電模塊(141、142、143)中的第一、第二充電模塊(141、142)是否正常工作，在第一、第二充電模塊(141、142)不正常工作時(shí)控制第一、第二充電模塊(141、142)停止工作；
所述第二控制器(152)用于檢測(cè)三個(gè)充電模塊(141、142、143)中的第三充電模塊(143)是否正常工作，在第三充電模塊(143)不正常工作時(shí)控制第三充電模塊(143)停止工作；
并且，所述第二控制器(152)與所述車內(nèi)DLC接口( 190)耦接，所述第二控制器(152)與所述直流繼電器(160)耦接以控制所述直流繼電器(160)的斷開和閉合。
[0012]優(yōu)選地，所述電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)還包括:設(shè)置在與所述交流輸入接口(110)連接的交流輸入電路(111)上的交流繼電器(120)，所述交流繼電器(120)通過與其繼電器線圈串聯(lián)的電源開關(guān)(SBl)和急停開關(guān)(SB2)控制其斷開和閉合；
在準(zhǔn)備充電時(shí)，閉合所述電源開關(guān)(SBl)以控制所述交流繼電器(120)閉合，從而實(shí)現(xiàn)交流上電；
在發(fā)生緊急狀況時(shí)，斷開所述急停開關(guān)(SB2)以控制所述交流繼電器(120)斷開，從而終止交流上電。
[0013]優(yōu)選地，所述電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)還包括:設(shè)置在與所述交流輸入接口(110)連接的交流輸入電路(111)上的第一短路保護(hù)開關(guān)(QFl)。
[0014]優(yōu)選地，在三個(gè)充電模塊(141、142、143)中的每個(gè)與所述交流輸入電路(111)連接的交流輸入支路上，分別設(shè)置有第二短路保護(hù)開關(guān)(QF2或QF3或QF4)。
[0015]有效地，所述第一短路保護(hù)開關(guān)(QFl)和第二短路保護(hù)開關(guān)(QF2或QF3或QF4)為空氣開關(guān)。
[0016]優(yōu)選地，所述電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)還包括:設(shè)置在與所述交流輸入接口(110)連接的交流輸入電路(111)上的交流輸入指示燈(131)和交流輸入電壓表(132)。
[0017]優(yōu)選地，所述電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)還包括:設(shè)置在所述直流輸出電路(181)上的直流輸出指示燈(171)和直流輸出電壓表(172)。
[0018]優(yōu)選地，在三個(gè)充電模塊(141、142、143)中的每個(gè)所對(duì)應(yīng)的匯流至直流輸出電路(181)的直流輸出支路上，串聯(lián)設(shè)置有第一熔絲(FUl或FU2或FU3)。
[0019]優(yōu)選地，在所述直流輸出電路(181)上串聯(lián)設(shè)置有第二熔絲(FU4)。
[0020]優(yōu)選地，所述電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)還包括:
充電準(zhǔn)備指示燈(146);
充電指示燈(147);和錯(cuò)誤指示燈(148);
其中，在充電準(zhǔn)備階段，在所述充電模塊(141、142、143 )被上電并被檢測(cè)為處于高壓互鎖狀態(tài)時(shí)，所述充電準(zhǔn)備指示燈(146)點(diǎn)亮，所述錯(cuò)誤指示燈(148)熄滅；在所述充電模塊(141、142、143)被上電并被檢測(cè)未處于高壓互鎖狀態(tài)時(shí)，所述充電準(zhǔn)備指示燈(146)熄滅，所述錯(cuò)誤指示燈(148)點(diǎn)亮；
正常充電時(shí)，所述充電準(zhǔn)備指示燈(146)熄滅，所述充電指示燈(147)點(diǎn)亮。
[0021]按照本發(fā)明的又一方面，提供一種以上所述快充系統(tǒng)的充電方法，其中，在充電階段中:
實(shí)時(shí)檢測(cè)所述充電模塊(141、142、143)是否正常工作，并且，根據(jù)所述車內(nèi)DLC接口(190)反饋的充電狀態(tài)信息實(shí)時(shí)判斷車內(nèi)充電是否正常進(jìn)行；
在所述充電模塊(141、142、143)不正常工作時(shí)，控制所述充電模塊(141、142、143)停止工作以及所述直流繼電器(160)斷開，自動(dòng)停止充電；
在車內(nèi)充電不正常時(shí)，控制所述充電模塊(141、142、143)停止工作以及所述直流繼電器(160)斷開，自動(dòng)停止充電；
根據(jù)所述車內(nèi)DLC接口(190)反饋的荷電狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是否已經(jīng)充滿，并在充滿后，控制所述充電模塊(141、142、143)停止工作以及所述直流繼電器(160)斷開，從而自動(dòng)停止充電。
[0022]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的充電方法，其中，在充電準(zhǔn)備階段包括以下步驟:
(Ia)交流上電；
(Ib)充電模塊和控制器低壓直流上電；
(Ic)判斷所述充電模塊是否處于高壓互鎖狀態(tài)，如果未處于高壓互鎖狀態(tài)，錯(cuò)誤指示燈(148)點(diǎn)亮，如果處于高壓互鎖狀態(tài)，進(jìn)入步驟(Id)；
(Id)車內(nèi)DLC接口( 190)與電動(dòng)汽車的車載控制器耦接，直流充電接口( 180)與電動(dòng)汽車的充電接口連接，準(zhǔn)備充電；
(Ie)判斷所述充電模塊是否處于高壓互鎖狀態(tài)，如果未處于高壓互鎖狀態(tài)，錯(cuò)誤指示燈(148)點(diǎn)亮，如果處于高壓互鎖狀態(tài)，進(jìn)入步驟(If)；
(If)直流繼電器(160)閉合，開始充電。
[0023]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的充電方法，其中，在充電結(jié)束階段包括以下步驟:
(3a)在已經(jīng)充滿時(shí)，所述車內(nèi)DLC接口(190)反饋車載控制器的停止充電的指令，控制模塊基于該指令控制所述充電模塊(141、142、143 )停止工作以及所述直流繼電器(160 )斷開；
(3b)斷開車內(nèi)DLC接口(190)與電動(dòng)汽車的車載控制器的耦接，斷開直流充電接口(180)與電動(dòng)汽車的充電接口的連接；
(3c)終止對(duì)充電模塊和控制器的低壓直流上電；
(3d)終止交流上電。
[0024]本發(fā)明的技術(shù)效果是，(I)三個(gè)充電模塊并聯(lián)實(shí)現(xiàn)充電，充電速度快，充電效率高，非常適合于電動(dòng)汽車的快充需求；(2)可以通過控制器控制充電模塊、直流繼電器等，并且設(shè)置車內(nèi)DLC接口，可以從車載控制器反饋車內(nèi)充電狀態(tài)信息，可以有效地提高充電時(shí)的安全可靠性；(3 )可以實(shí)現(xiàn)智能化充電，充電操作容易，不需要工作人員看守。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]從結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說明中，將會(huì)使本發(fā)明的上述和其他目的及優(yōu)點(diǎn)更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的標(biāo)號(hào)表示。
[0026]圖1是按照本發(fā)明一實(shí)施例的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)的電氣原理示意圖。
[0027]圖2是按照本發(fā)明一實(shí)施例的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)的控制面板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖3是按照本發(fā)明一實(shí)施例的快充系統(tǒng)的充電方法流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面介紹的是本發(fā)明的多個(gè)可能實(shí)施例中的一些，旨在提供對(duì)本發(fā)明的基本了解，并不旨在確認(rèn)本發(fā)明的關(guān)鍵或決定性的要素或限定所要保護(hù)的范圍。容易理解，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在不變更本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出可相互替換的其他實(shí)現(xiàn)方式。因此，以下【具體實(shí)施方式】以及附圖僅是對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案的示例性說明，而不應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的全部或者視為對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限定或限制。
[0030]圖1所不為按照本發(fā)明一實(shí)施例的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)的電氣原理不意圖，圖2所示為按照本發(fā)明一實(shí)施例的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)的控制面板結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖1和圖2所示，對(duì)該實(shí)施例的快充系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0031]在該實(shí)施例中，快充系統(tǒng)用于對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電，電動(dòng)汽車的具體類型不是限制性的，任何需要至少使用動(dòng)力電池來驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車均可以使用該實(shí)施例電動(dòng)汽車進(jìn)行充電?？斐湎到y(tǒng)主要地包括交流輸入接口 110、直流充電接口 180、三個(gè)充電模塊141、142和
143、兩個(gè)控制器151和152、直流繼電器160、直流充電接口 180和車內(nèi)DLC (DiagnosticLink Connector，診斷鏈接連接器)接口 190。交流輸入接口 110具體可以為以三相插頭，交流電源可以從交流輸出接口 110輸入，并輸出到交流輸入電路111上。在該實(shí)例中，交流電源為220V/60A的交流電，但是，這不是限制性的。
[0032]交流輸入電路111上可以設(shè)置一短路保護(hù)開關(guān)QF1，這樣，在短路時(shí)可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能，例如，直接跳閘，這樣交流電源輸出終止。短路保護(hù)開關(guān)QFl可以但不限于為空氣開關(guān)。
[0033]交流輸入電路111上還串聯(lián)設(shè)置交流繼電器120，電源開關(guān)SBl和急停開關(guān)SB2與交流繼電器120的繼電器線圈串聯(lián)設(shè)置，電源開關(guān)SBl為常開開關(guān)，急停開關(guān)SB2為常閉開關(guān)；在需要交流上電時(shí)，按壓電源開關(guān)SBl以使其閉合導(dǎo)通，這樣交流繼電器120閉合導(dǎo)通；在充電過程中，如果發(fā)生需要緊急停止充電的情形，按壓急停開關(guān)SB2以使其斷開，這樣交流繼電器120斷開，可以中止輸出交流。
[0034]繼續(xù)如圖1和圖2所示，在交流輸入電路111上還設(shè)置有交流輸入指示燈131和交流輸入電壓表132，在交流輸入電路111輸出交流電源時(shí)，表示有交流電源輸入至充電模塊，交流輸入指示燈131亮起，并且通過交流輸入電壓表132直觀地實(shí)時(shí)顯示交流電壓值。
[0035]三個(gè)充電模塊141和142和143為相同的充電模塊,其可以為相同型號(hào)的充電模塊。每個(gè)充電模塊通過一交流輸入支路連接至交流輸入電路111上，從相同的交流電源輸入至每個(gè)充電模塊。優(yōu)選地，考慮到充電時(shí)的大電流情形，在每個(gè)交流輸入支路上設(shè)置一個(gè)短路保護(hù)開關(guān)，例如，對(duì)應(yīng)充電模塊141的連接交流輸入電路111的交流輸入支路上設(shè)置短路保護(hù)開關(guān)QF2，對(duì)應(yīng)充電模塊142的連接交流輸入電路111的交流輸入支路上設(shè)置短路保護(hù)開關(guān)QF3，對(duì)應(yīng)充電模塊143的連接交流輸入電路111的交流輸入支路上設(shè)置短路保護(hù)開關(guān)QF4。這樣，QFl和QF2、QF3、QF4共同作用可以保證每個(gè)充電模塊在工作時(shí)的安全性，從而可以進(jìn)一步提高快充系統(tǒng)的安全可靠性。QF2、QF3、QF4可以但不限于為空氣開關(guān)。每個(gè)充電模塊在被喚醒后正常工作時(shí)，可以將輸入的交流轉(zhuǎn)換為充電所需的直流，也即實(shí)現(xiàn)AC-DC轉(zhuǎn)換，例如，將220V的交流轉(zhuǎn)換為360V的直流輸出。由于三個(gè)充電模塊141、142、143是并聯(lián)的，在充電時(shí)，其提供的充電能量將可以達(dá)到傳統(tǒng)的慢充充電站的三倍，大大提高充電效率，實(shí)現(xiàn)快充。
[0036]充電模塊141和142和143的直流輸出匯流至與直流充電接口 180連接的直流輸出電路181上，增大了直流輸出電路181的電流，也即增大了直流充電接口 180電流輸出。優(yōu)選地，在三個(gè)充電模塊141、142、143中的每個(gè)所對(duì)應(yīng)的匯流至直流輸出電路181的直流輸出支路上，串聯(lián)設(shè)置有一熔絲或保險(xiǎn)絲，例如，充電模塊141對(duì)應(yīng)的直流輸出支路上設(shè)置有熔絲或保險(xiǎn)絲FU1，充電模塊142對(duì)應(yīng)的直流輸出支路上設(shè)置有熔絲或保險(xiǎn)絲FU2，充電模塊142對(duì)應(yīng)的直流輸出支路上設(shè)置有熔絲或保險(xiǎn)絲FU3。進(jìn)一步，優(yōu)選地，直流輸出電路181上串聯(lián)設(shè)置有一熔絲或保險(xiǎn)絲FU4。這樣，可以防止因不正常導(dǎo)致的過大直流輸出，確保快充系統(tǒng)的直流充電接口 180所連接的電氣設(shè)備安全可靠。
[0037]繼續(xù)如圖1和圖2所示，直流輸出電路181上設(shè)置直流繼電器160 (圖2中未示出)，直流繼電器160是受控制器152所控制。直流輸出電路181上還設(shè)置直流輸出指示燈171和直流輸出電壓表172，在充電時(shí)，有直流輸出至直流充電接口 180，直流輸出指示燈171亮起，并且通過直流輸出電壓表172直觀地實(shí)時(shí)顯示直流電壓值。
[0038]繼續(xù)如圖1所示，快充系統(tǒng)的控制核心由控制器151和控制器152實(shí)現(xiàn)，控制器151和控制器152之間可以通信連接，例如采用RS485連接通信；控制器151和控制器152可以控制充電模塊141、142和143是否停止工作和/或直流繼電器160是否斷開。在該實(shí)施例中，控制器152與直流繼電器160耦接，其通過輸出高低電平信號(hào)來實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器160的導(dǎo)通與閉合的控制?？刂破?52還與車內(nèi)DLC接口 190耦接，車內(nèi)DLC接口 190可以與被充電的電動(dòng)汽車的車載控制器耦接，這樣，車載控制器所采集的電池相關(guān)的信息，例如車內(nèi)充電狀態(tài)信息可以被反饋至控制器152，根據(jù)車內(nèi)充電狀態(tài)信息可以智能判斷在充電時(shí)電池充電是否正常進(jìn)行。在控制器152確定車內(nèi)充電不正常時(shí)，發(fā)出控制信號(hào)使充電模塊141、142、143停止工作，并且/或者使直流繼電器160斷開，從而停止充電，這樣避免不正常充電對(duì)充電系統(tǒng)或電池汽車(尤其是電池)造成損壞。
[0039]控制器151可以通過CAN線與并聯(lián)的充電模塊141和142分別耦接，這樣，控制器151可以實(shí)時(shí)地檢測(cè)充電模塊141和142是否在正常工作；控制器152可以通過CAN線與充電模塊143耦接，這樣，控制器152可以實(shí)時(shí)地檢測(cè)充電模塊143是否在正常工作。在任意一個(gè)充電模塊被檢測(cè)為不正常工作時(shí)，控制器151和控制器152均會(huì)發(fā)出指令使三個(gè)充電模塊141、142和143停止工作，并且通過控制器152發(fā)出指令使直流繼電器160斷開，從而停止充電。
[0040]因此，在異常情況下，通過控制器151和152控制，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)錯(cuò)并停止充電，充電時(shí)無需看守，安全可靠性、穩(wěn)定性得到提高。
[0041 ] 為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)在充電結(jié)束(即充滿)后自動(dòng)停止充電，在該實(shí)施例中，控制器152還可以接收車載控制器所反饋的被充電的電池的荷電狀態(tài)(SOC)信息，在具體實(shí)例中，該SOC信息也可以是車載控制器基于SOC所發(fā)出的停止充電的指令等?？刂破?52可以根據(jù)該SOC信息監(jiān)測(cè)電池是否已經(jīng)充滿，在已經(jīng)充滿時(shí)，發(fā)出指令控制充電模塊141、142、143停止工作，并且控制直流繼電器160斷開，從而自動(dòng)停止充電。這樣，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了智能化充電，充電時(shí)更無需人看守。
[0042]直流充電接口 180的具體實(shí)現(xiàn)形式不是限制性的，例如，在如圖2所示實(shí)施例中，其設(shè)置為充電槍，該充電槍可以插入到電動(dòng)汽車的充電接口，二者之間完成握手協(xié)議后實(shí)現(xiàn)正式連接。
[0043]在該實(shí)施例中，還需要為控制器、充電模塊、繼電器等電控元件提供低壓直流電源，例如12V直流電源(圖中未示出)。低壓直流電源通過如圖2所示的控制面板上的12V直流電源按鈕145來控制，按下按鈕145時(shí)，充電模塊141、142、143和控制器151、152可以實(shí)現(xiàn)低壓直流上電，充電模塊與控制器之間的通信使能可以打開，充電模塊被喚醒，進(jìn)入充電準(zhǔn)備階段；因此，此時(shí)，設(shè)置在控制面板上的充電準(zhǔn)備指示燈146點(diǎn)亮，表示在準(zhǔn)備(ready)中。在開始充電后，面板上設(shè)置的充電指示燈147點(diǎn)亮，表示在正常充電中，同時(shí)，充電準(zhǔn)備指示燈146熄滅，表示充電準(zhǔn)備階段結(jié)束。充電準(zhǔn)備指示燈146、充電指示燈147、錯(cuò)誤指示燈148均可以通過控制器來控制。
[0044]在該實(shí)施例中，在進(jìn)行充電前，也即充電準(zhǔn)備階段，為進(jìn)一步提高充電的安全可靠性，需要在充電前檢測(cè)上電的充電模塊是否處于高壓互鎖狀態(tài)，如果檢測(cè)為“否”，則錯(cuò)誤指示燈148點(diǎn)亮，警示操作人員。當(dāng)然在充電模塊、控制器等不正常工作時(shí)，錯(cuò)誤指示燈148也亮起以警示。
[0045]在如圖2所示的控制面板上，還設(shè)置有停止充電按鈕149，在充電過程中，如果操作人員需要停止充電，可以通過停止充電按鈕149實(shí)現(xiàn)，約1S后，控制器控制充電模塊停止工作，直流繼電器160斷開，充電指示燈147熄滅，充電準(zhǔn)備指示燈146點(diǎn)亮，可以準(zhǔn)備進(jìn)入下一次充電。
[0046]以下進(jìn)一步詳細(xì)說明圖1和圖2所示實(shí)施例的快充系統(tǒng)的充電方法流程。
[0047]圖3所示為按照本發(fā)明一實(shí)施例的快充系統(tǒng)的充電方法流程示意圖。在圖3中，示意了充電準(zhǔn)備階段、充電階段、充電結(jié)束階段三個(gè)流程階段的操作，其中，以由上至下表示時(shí)序關(guān)系。以下結(jié)合圖1至圖3進(jìn)行說明。
[0048]步驟S11，將控制面板上的SBl旋鈕開關(guān)打到“0N”位置，觀看控制面板上的交流輸入指示燈131和交流輸入電壓表132，流輸入指示燈131點(diǎn)亮，交流輸入電壓表132顯示交流220V，則表示實(shí)現(xiàn)正常交流上電。
[0049]步驟S12，按下控制面板上的12V直流電源按鈕145，此時(shí)控制器被喚醒(S121)，充電模塊實(shí)現(xiàn)12V上電(S122)，進(jìn)一步，控制器的通信使能打開(S123)，充電模塊被喚醒(S124)。這樣，充電模塊和控制器實(shí)現(xiàn)低壓直流上電，充電模塊和控制器之間已經(jīng)準(zhǔn)備好協(xié)同工作。
[0050]步驟S13，在充電模塊喚醒后，充電模塊上高壓交流點(diǎn)(220V交流)，同時(shí)，檢測(cè)判斷充電模塊是否處于高壓互鎖狀態(tài)。如果判斷為“是”，則錯(cuò)誤指示燈148點(diǎn)亮，如果判斷為“否”，則準(zhǔn)備充電。
[0051]步驟S14，準(zhǔn)備充電，此時(shí)，不但充電模塊準(zhǔn)備充電(S141)，車內(nèi)DLC接口 190也與電動(dòng)汽車連接(S142)，從而可以實(shí)現(xiàn)車載控制器與快充系統(tǒng)的控制器之間握手通信。當(dāng)然，該步驟中還包括交流輸入接口 110與電動(dòng)汽車的充電接口連接。
[0052]步驟S15，通過控制先導(dǎo)(Control Pilot，即直流充電接口 180與車內(nèi)DLC接口的信號(hào)線181)發(fā)送方波信號(hào)，該方波信號(hào)的占空比為5%。
[0053]步驟S16，進(jìn)一步檢測(cè)判斷充電模塊是否處于高壓互鎖狀態(tài)，即主要檢測(cè)三個(gè)充電模塊的高壓互鎖接頭是否斷開，如果判斷為“是”，則錯(cuò)誤指示燈148點(diǎn)亮，如果判斷為“否”，則直流繼電器160直接閉合(S17)，開始充電，充電指示燈147亮起，充電準(zhǔn)備指示燈146熄滅。
[0054]這樣，完成充電準(zhǔn)備階段，進(jìn)入充電階段S21，此時(shí)，充電模塊進(jìn)行正常的充電(S211)，車內(nèi)電池被充電(S212)。由于，三個(gè)并聯(lián)的充電模塊141、142、143同時(shí)對(duì)電池進(jìn)行充電，大大提升充電效率。此時(shí)，直流輸出指示燈171亮起，直流輸出電壓表172顯示為360V。
[0055]在步驟S21中，為避免異常狀況，實(shí)時(shí)檢測(cè)充電模塊141、142、143是否正常工作，并且，根據(jù)車內(nèi)DLC接口 190反饋輸入的充電狀態(tài)信息實(shí)時(shí)判斷車內(nèi)充電是否正常進(jìn)行；在充電模塊141、142、143不正常工作時(shí)，控制充電模塊141、142、143停止工作，并且/或者控制直流繼電器160斷開，這樣自動(dòng)停止充電；在車內(nèi)充電不正常時(shí)，控制充電模塊141、142、143停止工作，并且/或者直流繼電器160斷開，自動(dòng)停止充電。
[0056]在充電過程中，還可以根據(jù)車內(nèi)DLC接口 190反饋輸入的荷電狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是否已經(jīng)充滿。
[0057]并在已經(jīng)充滿時(shí)，車內(nèi)儀表總成上指示燈閃爍，表示電池電量已滿，準(zhǔn)備結(jié)束充電，進(jìn)入充電結(jié)束階段。
[0058]步驟S31，停止充電，在該實(shí)施例中，車載控制器可以直接基于SOC狀態(tài)發(fā)送停止充電指令至控制器152，從而控制充電模塊141、142、143停止工作(步驟S311)，并且控制直流繼電器160斷開(S32)，從而自動(dòng)停止充電。當(dāng)車內(nèi)儀表總成上指示燈閃爍，表示電池電量已滿，準(zhǔn)備結(jié)束充電，約1S后，車內(nèi)儀表總成上指示燈和快充系統(tǒng)的控制面板上的充電指示燈147熄滅，充電準(zhǔn)備指示燈146點(diǎn)亮，直流輸出指示燈171熄滅，直流輸出電壓表172顯示為零，則充電過程。
[0059]步驟S33，斷開車內(nèi)DLC接口 190與電動(dòng)汽車的車載控制器的耦接，斷開直流充電接口 180與電動(dòng)汽車的充電接口的連接。此時(shí)，快充系統(tǒng)與車載控制器通信斷開(S331 )，充電模塊停止工作，重新進(jìn)入充電準(zhǔn)備狀態(tài)(S332)。此時(shí)，充電準(zhǔn)備指示燈146亮起。
[0060]進(jìn)一步，還可以按12V直流電源按鈕，終止對(duì)充電模塊和控制器的低壓直流上電(圖3中未示出)。
[0061]進(jìn)一步，將控制面板上的SBl旋鈕開關(guān)打到“OFF”位置，，終止交流上電(圖3中未示出)。
[0062]至此,基本完整地完成一次充電過程。
[0063]當(dāng)然，在充電階段，如果遇到緊急狀況，可以通過按SB2按鈕，快速停止充電。如果需要中止充電，可以按下控制面板上的停止充電按鈕149，約1S后面板上的充電指示燈147熄滅，充電準(zhǔn)備指示燈146點(diǎn)亮。
[0064]因此，以上實(shí)施例的快充系統(tǒng)的充電時(shí)間可以縮短到車載慢充的三分之一，其電氣系統(tǒng)安全可靠、穩(wěn)定性高，可以實(shí)現(xiàn)智能化充電，充電時(shí)無需人員看守，充電過程中出現(xiàn)異常情況，可自動(dòng)報(bào)錯(cuò)并停止充電，充電結(jié)束后自動(dòng)斷電。充電方法簡(jiǎn)單易操作，用戶只需將充電槍取下插入汽車上的充電接口即可進(jìn)行充電，在充電過程中如需停止充電，只需按下操作面板上的停止充電按鈕149即可，約1S后控制器控制充電模塊停止輸出電能。
[0065]以上例子主要說明了本發(fā)明的快充系統(tǒng)以及其充電方法。盡管只對(duì)其中一些本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，本發(fā)明可以在不偏離其主旨與范圍內(nèi)以許多其他的形式實(shí)施。因此，所展示的例子與實(shí)施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神及范圍的情況下，本發(fā)明可能涵蓋各種的修改與替換。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)，其特征在于，包括: 交流輸入接口(110)； 直流充電接口(180)； 三個(gè)并聯(lián)的相同的充電模塊(141、142、143)，每個(gè)充電模塊用于將從所述交流輸入接口(110)輸出的交流轉(zhuǎn)換為直流并匯流至直流輸出電路(181)以共同輸出至所述直流充電接口(180)； 設(shè)置在所述直流輸出電路(181)上的直流繼電器(160)； 車內(nèi)診斷鏈接連接器接口(190 )，其與所述電動(dòng)汽車的車載控制器耦接，并且至少用于從所述車載控制器反饋被充電的電池的車內(nèi)充電狀態(tài)信息；以及 控制器(151、152)，其至少用于檢測(cè)所述充電模塊(141、142、143)是否正常工作、并根據(jù)所述車內(nèi)診斷鏈接連接器接口(190)反饋的充電狀態(tài)信息判斷車內(nèi)充電是否正常進(jìn)行，其中，在所述充電模塊(141、142、143)不正常工作和/或車內(nèi)充電不正常時(shí)，控制所述充電模塊(141、142、143)停止工作以及所述直流繼電器(160)斷開，從而自動(dòng)停止充電。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)，其特征在于，所述車內(nèi)診斷鏈接連接器接口(190)還用于從所述車載控制器反饋被充電的電池的荷電狀態(tài)信息； 所述控制器(151、152 )根據(jù)所述車內(nèi)診斷鏈接連接器接口( 190 )反饋的荷電狀態(tài)監(jiān)測(cè)是否已經(jīng)充滿，并在充滿后，控制所述充電模塊(141、142、143 )停止工作以及所述直流繼電器(160)斷開，從而自動(dòng)停止充電。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器(151、152)包括第一控制器(151)和第二控制器(152); 其中，所述第一控制器(151)用于檢測(cè)三個(gè)充電模塊(141、142、143)中的第一、第二充電模塊(141、142)是否正常工作，在第一、第二充電模塊(141、142)不正常工作時(shí)控制第一、第二充電模塊(141、142)停止工作； 所述第二控制器(152)用于檢測(cè)三個(gè)充電模塊(141、142、143)中的第三充電模塊(143)是否正常工作，在第三充電模塊(143)不正常工作時(shí)控制第三充電模塊(143)停止工作； 并且，所述第二控制器(152)與所述車內(nèi)診斷鏈接連接器接口( 190)耦接，所述第二控制器(152)與所述直流繼電器(160)耦接以控制所述直流繼電器(160)的斷開和閉合。
4.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 設(shè)置在與所述交流輸入接口( 110 )連接的交流輸入電路(111)上的交流繼電器(120 )，所述交流繼電器(120)通過與其繼電器線圈串聯(lián)的電源開關(guān)(SBl)和急停開關(guān)(SB2)控制其斷開和閉合； 在準(zhǔn)備充電時(shí)，閉合所述電源開關(guān)(SBl)以控制所述交流繼電器(120)閉合，從而實(shí)現(xiàn)交流上電； 在發(fā)生緊急狀況時(shí)，斷開所述急停開關(guān)(SB2)以控制所述交流繼電器(120)斷開，從而終止交流上電。
5.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 設(shè)置在與所述交流輸入接口( 110)連接的交流輸入電路(111)上的第一短路保護(hù)開關(guān)(QF1)。
6.如權(quán)利要求5所述的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)，其特征在于，在三個(gè)充電模塊(141、142、143 )中的每個(gè)與所述交流輸入電路(111)連接的交流輸入支路上，分別設(shè)置有第二短路保護(hù)開關(guān)(QF2或QF3或QF4)。
7.如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)，其特征在于，所述第一短路保護(hù)開關(guān)(QFl)和第二短路保護(hù)開關(guān)(QF2或QF3或QF4)為空氣開關(guān)。
8.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 設(shè)置在與所述交流輸入接口(110)連接的交流輸入電路(111)上的交流輸入指示燈(131)和交流輸入電壓表(132)。
9.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 設(shè)置在所述直流輸出電路(181)上的直流輸出指示燈(171)和直流輸出電壓表(172)。
10.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)，其特征在于，在三個(gè)充電模塊(141、142,143)中的每個(gè)所對(duì)應(yīng)的匯流至直流輸出電路(181)的直流輸出支路上，串聯(lián)設(shè)置有第一熔絲(FUl 或 FU2 或 FU3)。
11.如權(quán)利要求1或10所述的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)，其特征在于，在所述直流輸出電路(181)上串聯(lián)設(shè)置有第二熔絲(FU4)。
12.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車的快充系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 充電準(zhǔn)備指示燈(146); 充電指示燈(147)； 錯(cuò)誤指示燈(148); 其中，在充電準(zhǔn)備階段，在所述充電模塊(141、142、143)被上電并被檢測(cè)為處于高壓互鎖狀態(tài)時(shí)，所述充電準(zhǔn)備指示燈(146)點(diǎn)亮，所述錯(cuò)誤指示燈(148)熄滅；在所述充電模塊(141、142、143)被上電并被檢測(cè)未處于高壓互鎖狀態(tài)時(shí)，所述充電準(zhǔn)備指示燈(146)熄滅，所述錯(cuò)誤指示燈(148)點(diǎn)亮； 正常充電時(shí)，所述充電準(zhǔn)備指示燈(146)熄滅，所述充電指示燈(147)點(diǎn)亮。
13.—種如權(quán)利要求1所述的快充系統(tǒng)的充電方法，其特征在于，在充電階段中: 實(shí)時(shí)檢測(cè)所述充電模塊(141、142、143)是否正常工作，并且，根據(jù)所述車內(nèi)診斷鏈接連接器接口(190)反饋的充電狀態(tài)信息實(shí)時(shí)判斷車內(nèi)充電是否正常進(jìn)行； 在所述充電模塊(141、142、143)不正常工作時(shí)，控制所述充電模塊(141、142、143)停止工作以及所述直流繼電器(160)斷開，自動(dòng)停止充電； 在車內(nèi)充電不正常時(shí)，控制所述充電模塊(141、142、143)停止工作以及所述直流繼電器(160)斷開，自動(dòng)停止充電； 根據(jù)所述車內(nèi)診斷鏈接連接器接口(190)反饋的荷電狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是否已經(jīng)充滿，并在充滿后，控制所述充電模塊(141、142、143)停止工作以及所述直流繼電器(160)斷開，從而自動(dòng)停止充電。
14.如權(quán)利要求13所述的充電方法，其特征在于，在充電準(zhǔn)備階段包括以下步驟: (Ia)交流上電； (Ib)充電模塊和控制器低壓直流上電； (Ic)判斷所述充電模塊是否處于高壓互鎖狀態(tài)，如果未處于高壓互鎖狀態(tài)，錯(cuò)誤指示燈(148)點(diǎn)亮，如果處于高壓互鎖狀態(tài)，進(jìn)入步驟(Id)； (Id)車內(nèi)診斷鏈接連接器接口(190)與電動(dòng)汽車的車載控制器耦接，直流充電接口(180)與電動(dòng)汽車的充電接口連接，準(zhǔn)備充電； (Ie)判斷所述充電模塊是否處于高壓互鎖狀態(tài)，如果未處于高壓互鎖狀態(tài)，錯(cuò)誤指示燈(148)點(diǎn)亮，如果處于高壓互鎖狀態(tài)，進(jìn)入步驟(If)； (If)直流繼電器(160)閉合，開始充電。
15.如權(quán)利要求13或14所述的充電方法，其特征在于，在充電結(jié)束階段包括以下步驟: (3a)在已經(jīng)充滿時(shí)，所述車內(nèi)診斷鏈接連接器接口(190)反饋車載控制器的停止充電的指令，控制模塊基于該指令控制所述充電模塊(141、142、143)停止工作以及所述直流繼電器(160)斷開； (3b)斷開車內(nèi)診斷鏈接連接器接口(190)與電動(dòng)汽車的車載控制器的耦接，斷開直流充電接口(180)與電動(dòng)汽車的充電接口的連接； (3c)終止對(duì)充電模塊和控制器的低壓直流上電； (3d)終止交流上電。
【文檔編號(hào)】H02J7/02GK104377790SQ201310354917
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】何彬, 仇杰, 吳國(guó)良, 郭海濤, 丁圣彥, 鄭立濤 申請(qǐng)人:上海通用汽車有限公司, 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司