CN103296708B - 应用于直流充电***的多方通讯控制***及充电方法 - Google Patents

应用于直流充电***的多方通讯控制***及充电方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于直流充电***的多方通讯控制***及方法，多方通讯控制装置利用电池管理***所传送的蓄电池组状态，计算出蓄电池组充电所需的充电电压或充电电流及压控充电模式，并将充电电压或充电电流转换成直流快速充电***(CHAdeMO)所使用的语言，以传送至直流快速充电站进行充电。

Description

应用于直流充电***的多方通讯控制***及充电方法
技术领域
本发明涉及一种直流充电***及方法，尤指一种应用于直流充电***的多方通讯控制***及其充电方法。
背景技术
习知的直流快速充电***(CHAdeMO)是目前较主流的直流快速充电规格，主要应用于车载***，并以控制器局域网络(Controller Area Network BUS，CANBUS)为主要使用的通讯接口，而船舶***则以RS-485为主要通讯接口。所以若欲将直流快速充电***应用于船舶***，需要一语言转换***，将直流快速充电***与船舶***使用的语言相互转换，以对船舶的蓄电池组进行沟通及充电。而不同类型的蓄电池组使用不同的通讯语言，若个别依不同类型的蓄电池组进行语言转换或修改，不仅耗时耗力增加成本，更大幅降低了电池使用的便利性。此外，直流快速充电***应用于车载***时，若车载***于关闭状态，则必须额外开启车载***才能进行充电，此举不仅增加手续流程，额外开启车载***更增加了电力的消耗。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明的主要目的在于提供一种应用于直流充电***的多方通讯控制***及其充电方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种应用于直流充电***的多方通讯控制***，包括：一多方通讯控制装置、一继电器、以及符合直流快速充电***规格的一充电母座。多方通讯控制装置可经由控制器局域网络或RS-485通讯接口与船舶的电池管理***沟通，并利用电池管理***所传送的蓄电池组状态，选择蓄电池组充电所需的充电电压或充电电流及压控充电模式，并将充电电压或充电电流转换成直流快速充电***所使用的语言，经由该充电母座传送至直流快速充电站以开始充电。当充电流程开始时，多方通讯控制装置会开启继电器，直流快速充电站可透过该充电母座经由继电器对蓄电池组充电。
一种应用于直流充电***的多方通讯控制***的充电方法包括如下步骤：首先判断船舶油门是否为停止行驶档位；判断直流快速充电站的充电插头是否插上该充电母座；将蓄电池组状态传送至多方通讯装置；多方通讯装置再根据蓄电池组的状态选择蓄电池组充电所需的充电电压或充电电流及压控充电模式，并将充电电压或充电电流转换成直流快速充电***所使用的语言，并经由充电母座传送至直流快速充电站；直流快速充电站判断是否按下启动按钮，若按下启动按钮，多方通讯装置则开启继电器开始充电；在充电过程中，多方通讯装置持续接收电池管理***所传送的蓄电池组的状态以判断是否有异常状况出现以及是否充电完毕，直流快速充电站并判断紧急停止按钮是否按下；若出现异常状况、紧急停止按钮已按下或充电完毕即关闭继电器结束充电流程。
透过应用于直流充电***的多方通讯控制***及其充电方法，不需花费大量成本进行蓄电池组的语言转换或修改，即可轻易与直流快速充电***沟通并进行充电，简单操作且方便使用。而船舶的中央控制***以RS-485通讯接口与多方通讯控制装置通讯，主要用途为监控及记录蓄电池组的电压、电流、温度及剩余电量，并无直接控制充电流程，故可在不开启中央控制***的情况下仅以应用于直流充电***的多方通讯控制***进行充电，不仅减少额外的电力消耗，更增加充电时的便利性。
附图说明
图1为本发明的应用于直流充电***的多方通讯控制***架构图。
图2为本发明的充电方法图。
【主要组件符号说明】
1：直流充电***的多方通讯控制***    10：多方通讯控制装置    101：核心控制器
102：通讯控制器                      11：继电器              12：充电母座
2：电池管理***                      3：蓄电池组             4：中央控制***
5：直流快速充电站                    6：充电插头             61：讯号传输模块
62：电源传输摸组
具体实施方式
实施例一
请参阅图1，本发明提出一应用于直流充电***的多方通讯控制***1，包括一多方通讯控制装置10、一继电器11、以及一充电母座12。其中，多方通讯控制装置10包括一核心控制器101以及一通讯控制器102，核心控制器101可以是工业计算机、单芯片或任一可程序编辑控制器。多方通讯控制装置10可经由控制器局域网络或RS-485通讯接口与一电池管理***沟通2，电池管理***2用以实时侦测一蓄电池组3的电压、电流、温度、以及一电池异常状态，并计算蓄电池组3的剩余电量，并将侦测的结果每秒实时传送至多方通讯控制装置10。多方通讯控制装置10接收到电池管理***2所传送的信息后，核心控制器101依照所接收的信息内容，选择蓄电池组3所需的充电电压、充电电流及压控充电模式，并将蓄电池组3的充电需求经由通讯控制器102转换成一直流快速充电站5使用的语言，并经由控制器局域网络透过充电母座12传送至直流快速充电站5以进行充电。
一中央控制***4以RS-485通讯接口与多方通讯控制装置10进行沟通，其于充电方法中的主要作用为透过多方通讯控制装置10监视及储存蓄电池组3的电压、电流、温度、以及剩余电量，以实时监控蓄电池组3的目前状态，并无直接控制充电流程，故中央控制***4关闭时仍可进行充电流程。
继电器11由多方通讯控制装置10控制，当多方通讯控制装置10经由充电母座12接收到直流快速充电站5启动的讯息，多方通讯控制装置10即开启继电器11以开始充电，若充电中多方通讯控制装置10判断充电完毕，即关闭继电器11以结束充电。
充电母座12用以与直流快速充电站5的一充电插头6相连接，充电插头6具有一讯号传输模块61及一电源传输模块62，直流快速充电站5可经由充电母座12与多方通讯控制装置10透过讯号传输模块61互相沟通，每100微秒会互相交换目前充电状态数据，并透过电源传输模块62与继电器11连接以进行充电。
实施例二
图2为一应用于直流充电***的多方通讯控制***1的充电方法，包括如下步骤：
a.一多方通讯控制装置10判断一船舶油门是否为停止行驶档位，若是则进行步骤b，若否则进行步骤a；
b.多方通讯控制装置10判断一直流快速充电站5的充电插头是否插上一充电母座12，若是则进行步骤c，若否则进行步骤b；
c.一电池管理***2将蓄电池组3的电流、电压、温度及剩余电量传送至多方通讯控制装置10；
d.多方通讯控制装置10选择一蓄电池组3的充电电压或充电电流及一压控充电模式；
该压控充电模式为：当蓄电池组3的至少一电池的电压低于4.1伏特时，使用定电流充电模式；当至少一电池的电压高于4.1伏特时，使用定电压充电模式。
e.多方通讯控制装置10将蓄电池组3所需的充电电压或充电电流转换至直流快速充电站5所使用的语言，并传送至直流快速充电站3；
f.直流快速充电站5判断是否按下启动按钮；
g.多方通讯控制装置10开启一继电器11；
h.多方通讯控制装置10判断是否有异常情况，若否则进行步骤i，若是则进行步骤k；
异常情况包括电池异常状态及一充电异常状态，电池异常状态包括电压过高、电流过高、温度过高、漏电流及其组合；充电异常状态包括实际充电的电压与电流与所需的充电电压与电流不符、多方通讯控制装置10接收不到电池管理***2的讯号超过5秒、以及多方通讯控制装置10或直流快速充电站5接收不到对方的讯号超过1秒。
i.直流快速充电站5判断紧急停止按钮是否按下；
j.多方通讯控制装置10判断是否充电完毕；
k.多方通讯控制装置10关闭继电器11，结束充电流程。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种应用于直流充电***的多方通讯控制***，其特征在于，包括：
一多方通讯控制装置，包含一核心控制器及一通讯控制器，该多方通讯控制装置用以选择充电电压、充电电流、ー压控充电模式及转换并交换控制器局域网络与RS-485通讯接ロ的使用语言以进行沟通；
一电池管理***，与该核心控制器连接；
一中央控制***，与该核心控制器连接；
一充电母座，与该通讯控制器连接；
一继电器，分别与该多方通讯控制装置及该充电母座连接，该继电器用以控制一蓄电池组充电的启动及停止；
一充电插头，包含一讯号传输模块及一电源传输模块，该充电插头与该充电母座连接；以及
一直流快速充电站，透过该充电插头与该充电母座连接；
其中，该多方通讯控制装置经由控制器局域网络与该直流快速充电站通讯、经由控制器局域网络或RS-485通讯接ロ与一电池管理***互相通讯、以及透过RS-485通讯接ロ与一中央控制***通讯；
该电池管理***每1秒会传送最新电池状态至多方通讯控制装置；
该多方通讯控制装置与直流快速充电站于充电流程开始时，每100微秒会交换目前充电状态资料；
该多方通讯控制装置接收不到电池管理***的讯号超过5秒，或该多方通讯控制装置与该直流快速充电站接收不到彼此的讯号超过1秒，判断为充电异常。
2.根据权利要求1所述的应用于直流充电***的多方通讯控制***，其特征在于，所述核心控制器为工业计算机、单芯片或可程序编辑控制器。
3.根据权利要求1所述的应用于直流充电***的多方通讯控制***，其特征在于，所述电池管理***侦测蓄电池组的电压、电流、温度、剩余电量及一电池异常状态并传送至多方通讯控制装置。
4.根据权利要求1所述的应用于直流充电***的多方通讯控制***，其特征在于，所述中央控制***用以监视及记录蓄电池组的电压、电流、温度及剩余电量。
5.根据权利要求3所述的应用于直流充电***的多方通讯控制***，其特征在于，所述电池异常状态包括电压过高、电流过高、温度过高、漏电流及其组合。
6.一种应用于直流充电***的多方通讯控制***的充电方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、一多方通讯控制装置判断一船舶油门是否为停止行驶档位，若是则进行步骤b，若否则进行步骤a；
b、该多方通讯控制装置判断一直流快速充电站的一充电插头是否插上一充电母座，若是则进行步骤c，若否则进行步骤b；
c、一电池管理***将一蓄电池组的电流、电压、温度及剩余电量传送至该多方通讯控制装置；
d、该多方通讯控制装置选择该蓄电池组的充电电压和一压控充电模式、充电电流和一压控充电模式中的一种；
e、该多方通讯控制装置将该蓄电池组所需的充电电压或充电电流转换至该直流快速充电站所使用的语言，并传送至该直流快速充电站；
f、该直流快速充电站判断是否按下启动按钮；
g、该多方通讯控制装置开启一继电器；
h、该多方通讯控制装置判断是否有异常情况；
i、该直流快速充电站判断一紧急停止按钮是否按下；
j、该多方通讯控制装置判断是否充电完毕；
k、该多方通讯控制装置关闭该继电器，结束充电流程。
7.根据权利要求6所述的应用于直流充电***的多方通讯控制***的充电方法，其特征在于，步骤d所述压控充电模式为：当蓄电池组的至少一电池的电压低于4.1伏特时，使用定电流充电模式；当至少一电池的电压高于4.1伏特时，使用定电压充电模式。
8.根据权利要求6所述的应用于直流充电***的多方通讯控制***的充电方法，其特征在于，步骤h所述异常情况包括一电池异常状态及一充电异常状态。
9.根据权利要求8所述的应用于直流充电***的多方通讯控制***的充电方法，其特征在于，电池异常状态包括电压过高、电流过高、温度过高、漏电流及其组合。
10.根据权利要求8所述的应用于直流充电***的多方通讯控制***的充电方法，其特征在于，实际充电的电压与电流与所需的充电电压与电流不符，判断为充电异常。
11.根据权利要求8所述的应用于直流充电***的多方通讯控制***的充电方法，其特征在于，所述多方通讯控制装置接收不到电池管理***的讯号超过5秒，判断为充电异常。
12.根据权利要求8所述的应用于直流充电***的多方通讯控制***的充电方法，其特征在于，所述多方通讯控制装置与直流快速充电站接收不到彼此的讯号超过1秒，判断为充电异常。
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