CN106627194A - 高兼容性高效率电动汽车智能充电桩控制方法 - Google Patents

高兼容性高效率电动汽车智能充电桩控制方法 Download PDF

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Abstract

一种高兼容性高效率电动汽车智能充电桩控制方法，采用步骤为：步骤一：检测到插枪信息；步骤二：判断服务器是否开机，是则进入下一步，否则进入步骤七；步骤三：与车辆BMS进行通信；步骤四：判断是否进入充电阶段，是则进入下一步，否则进入步骤七；步骤五：根据车辆BMS需求配置充电模块输出；步骤六：判断是否接收到关机或者故障指令，是则进入下一步，否则进入步骤五；步骤七：进入关机处理程序；步骤八：结束。本发明通过与车辆BMS***进行实时通信，根据充电需求智能配置功率模块的输出方式，具有很高的兼容性，可为乘用车，大巴车共同充电，满目前市场所有电动车的充电需求；整个控制方便简单，操作方便，安全可靠。

Description

高兼容性高效率电动汽车智能充电桩控制方法
技术领域
本发明涉及新能源电动汽车充电技术领域，具体涉及一种高兼容性高效率电动汽车智能充电桩控制方法。
背景技术
随着能源短缺和环境恶化问题日益加剧，电动汽车以其节能、减排的优势，成为各国竞相发展的新兴产业。直流快速充电技术被广泛应用于新能源电动汽车领域，目前市场上,电动车因厂家不同，车型不同，所以要求的充电电压不同。目前市场充电桩的设计分为两种，一种为高压充电桩，这种充电桩专门为电压高的车进行充电，例如：大巴车充电，因大巴车载重量大，所以设计时需要把电压提高。另一种为低压充电桩，这种充电桩为小车进行充电。
由于高压模块和低压模块成本及功率的不同，目前市场上所有的充电桩兼容性不强，大多不能满足既给大巴车充电、同时又给乘用车充电的需求。即使满足也是使用一个高压模块，但成本上升，最主要是当使用高压模块给低压电动车进行充电的时候，模块的使用率大大降低，例如一个15KW高压模块输出电压为750V，20A的限流，当给低压电动车充电时输出400V，但是根据模块特性限流点依然为20A，只输出了8KW，这样的高压充电桩既提高了成本同时也没有发挥模块最大的功能。造成了成本及效率的浪费。
造成的原因，主是因为目前的充电模块设计问题，为了追求更高的功率密度；现在市场上的充电模块多为两级并联式设计，前端为三相ViennaPFC，后级为LLC的设计。此种设备调压范围有限，没有输出为DC200V至DC1000V的产品。此外还有设计成本。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种采用功率模块单独回路控制算法，零功率切换，成功克服了直流功率单元充电过程中投入和切出时，间断功率输出，容易损坏投切器件问题，如投切继电器、晶闸管等，实现了直流充电桩在整个充电过程充电功率变化平滑，延长了直流充电桩的使用寿命的带输入控制的直流功率单元动态零功率投切算法及***，具体技术方案如下：
一种高兼容性高效率电动汽车智能充电桩控制方法，采用步骤为：
步骤一：检测到插枪信息；
步骤二：判断服务器是否开机，是则进入下一步，否则进入步骤七；
步骤三：与车辆BMS进行通信；
步骤四：判断是否进入充电阶段，是则进入下一步，否则进入步骤七；
步骤五：根据车辆BMS需求配置充电模块输出；
步骤六：判断是否接收到关机或者故障指令，是则进入下一步，否则进入步骤五；
步骤七：进入关机处理程序；
步骤八：结束。
为更好的实现本发明，可进一步为：
所述步骤三具体为，
3.1按照国标27930与车辆BMS进行通信；
3.2判断车辆BMS通信协议版本是否为2011版，是则进入步骤3.3，否则进入3.6；
3.3按照2011版协议与车辆BMS通信；
3.4判断是否有故障或者关机指令；
3.5是则发出结束进入充电流程指令，否则进入发出进入正常充电流程指令；
3.6按照2015版协议与车辆BMS通信，进入所述步骤3.4。
所述步骤五具体为，
5.1进行绝缘测试，通过则进入下一步，不通过则发出故障指令；
5.2采集电表信息；
5.3根据车辆BMS信息实时调整充电模块输出状态。
所述步骤5.1具体为，
5.1.1绝缘测试模块接收到控制命令；
5.1.2识别控制命令，要求读值则进入步骤5.1.3，要求泄放则进入步骤5.1.5；
5.1.3读取绝缘值；
5.1.4判断是否正常，正常则赋值变量值，错误则赋值错误值；
5.1.5开启泄放开关；
5.1.6判断是否正常，正常则赋值返回数为1，错误则赋值错误值。
所述步骤5.2具体为，
5.2.1电表控制模块接收充电控制命令；
5.2.2识别控制命令，读取电压值则进入步骤5.2.3，读取电能量则进入步骤5.2.5
5.2.3读取电表电压；
5.2.4判断是否正常，正常则赋值变量值，错误则赋值错误值；
5.2.5读取电表电能量；
5.2.6判断是否正常，正常则赋值变量值，错误则赋值错误值。
本发明的有益效果为：本发明通过与车辆BMS***进行实时通信，根据充电需求智能配置功率模块的输出方式，具有很高的兼容性，可为乘用车，大巴车共同充电，满目前市场所有电动车的充电需求；整个控制方便简单，操作方便，安全可靠。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明中BMS控制模块的控制流程图；
图3为本发明中绝缘监测模块的控制流程图；
图4为本发明中电表控制模块的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1至图4所示：一种高兼容性高效率电动汽车智能充电桩控制方法，采用步骤为：
步骤一：操作者将充电枪***充电桩，当充电桩检测到插枪信息后；
步骤二：判断服务器是否开机，是则进入下一步，否则进入步骤七；
步骤三：与车辆BMS进行通过WIFI网络进行通信，具体步骤如下；
3.1按照国标27930与车辆BMS进行通信；
3.2判断车辆BMS通信协议版本是否为2011版，是则进入步骤3.3，否则进入3.6；
3.3按照2011版协议与车辆BMS通信；
3.4判断是否有故障或者关机指令；
3.5是则发出结束进入充电流程指令，否则进入发出进入正常充电流程指令；
3.6按照2015版协议与车辆BMS通信，进入所述步骤3.4。
步骤四：判断是否进入充电阶段，是则进入下一步，否则进入步骤七；
步骤五：根据车辆BMS需求配置充电模块输出，
5.1进行绝缘测试，通过则进入下一步，不通过则发出故障指令；
5.1.1绝缘测试模块接收到控制命令；
5.1.2识别控制命令，要求读值则进入步骤5.1.3，要求泄放则进入步骤5.1.5；
5.1.3读取绝缘值；
5.1.4判断是否正常，正常则赋值变量值，错误则赋值错误值；
5.1.5开启泄放开关；
5.1.6判断是否正常，正常则赋值返回数为1，错误则赋值错误值。
5.2采集电表信息；
5.2.1电表控制模块接收充电控制命令；
5.2.2识别控制命令，读取电压值则进入步骤5.2.3，读取电能量则进入步骤5.2.5
5.2.3读取电表电压；
5.2.4判断是否正常，正常则赋值变量值，错误则赋值错误值；
5.2.5读取电表电能量；
5.2.6判断是否正常，正常则赋值变量值，错误则赋值错误值。
5.3根据车辆BMS信息实时调整充电模块输出状态，具体为，根据BMS读出电动车的需求，即充电电流、充电电压，将功率模块电压配制为电动车需求电压，再闭合直流接触器，为电动车进行充电，具体有并联控制方式和串联控制方式，
其中并联控制方式：充电枪连接完成后，充电桩与汽车BMS进行通信，读取汽车充电需求。当车辆需求为低电压时，功率输出模块采用并联模式，设定各模块输出相同的电流电压，并通过输出接触器采用并联的方式连接到输出母排，对车辆进行充电；
串联控制方式：当检测到电动车BMS需求，高于单个模块输出电压时，进入串联模式，先计算出本桩功率最大输出能力，可投切的模块数量，根据可投切模块数量除以2后取整，再分别将取整后的模块投到两路母线上，再将两路母线进行均压串联，再通过输出接触器输出到母排，对车辆进行充电；
步骤六：判断是否接收到关机或者故障指令，是则进入下一步，否则进入步骤五；
步骤七：进入关机处理程序；
步骤八：结束。

Claims (5)

1.一种高兼容性高效率电动汽车智能充电桩控制方法，其特征在于，采用步骤为：
步骤一：检测到插枪信息；
步骤二：判断服务器是否开机，是则进入下一步，否则进入步骤七；
步骤三：与车辆BMS进行通信；
步骤四：判断是否进入充电阶段，是则进入下一步，否则进入步骤七；
步骤五：根据车辆BMS需求配置充电模块输出；
步骤六：判断是否接收到关机或者故障指令，是则进入下一步，否则进入步骤五；
步骤七：进入关机处理程序；
步骤八：结束。
2.根据权利要求1所述高兼容性高效率电动汽车智能充电桩控制方法，其特征在于：所述步骤三具体为，
3.1按照国标27930与车辆BMS进行通信；
3.2判断车辆BMS通信协议版本是否为2011版，是则进入步骤3.3，否则进入3.6；
3.3按照2011版协议与车辆BMS通信；
3.4判断是否有故障或者关机指令；
3.5是则发出结束进入充电流程指令，否则进入发出进入正常充电流程指令；
3.6按照2015版协议与车辆BMS通信，进入所述步骤3.4。
3.根据权利要求1所述高兼容性高效率电动汽车智能充电桩控制方法，其特征在于：所述步骤五具体为，
5.1进行绝缘测试，通过则进入下一步，不通过则发出故障指令；
5.2采集电表信息；
5.3根据车辆BMS信息实时调整充电模块输出状态。
4.根据权利要求3所述高兼容性高效率电动汽车智能充电桩控制方法，其特征在于：所述步骤5.1具体为，
5.1.1绝缘测试模块接收到控制命令；
5.1.2识别控制命令，要求读值则进入步骤5.1.3，要求泄放则进入步骤5.1.5；
5.1.3读取绝缘值；
5.1.4判断是否正常，正常则赋值变量值，错误则赋值错误值；
5.1.5开启泄放开关；
5.1.6判断是否正常，正常则赋值返回数为1，错误则赋值错误值。
5.根据权利要求3所述高兼容性高效率电动汽车智能充电桩控制方法，其特征在于：所述步骤5.2具体为，
5.2.1电表控制模块接收充电控制命令；
5.2.2识别控制命令，读取电压值则进入步骤5.2.3，读取电能量则进入步骤5.2.5
5.2.3读取电表电压；
5.2.4判断是否正常，正常则赋值变量值，错误则赋值错误值；
5.2.5读取电表电能量；
5.2.6判断是否正常，正常则赋值变量值，错误则赋值错误值。
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