CN110723002A - 一种移动充电小车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种移动充电小车，包括：电池包；充电***，与所述电池包连接，所述充电***包括充电机和充电枪，所述充电机包括控制器；当所述充电枪与外部设备连接之后，所述控制器发送充电机握手报文，并根据接收到的报文类型来判断所述外部设备的类型，并基于所述外部设备的类型来确定所述电池包受电或放电。本发明的移动充电小车通过对控制器所接收到的报文类型来判断充电枪所连接的设备类型，从而确定进行受电还是放电。由此，本发明的移动充电小车只需配备一个充电枪即可实现与社会车辆或智能充电桩的连接，从而避免了充电枪的冗余，节约了成本。

Description

一种移动充电小车
技术领域
本发明属于充电技术领域，具体来说涉及一种移动充电小车。
背景技术
随着新能源汽车的持续发展，新能源汽车的续航问题也日益凸显。目前为了解决新能源汽车的续航，已经实际应用的方案有充电站、换电站两种方式。虽然也已经提出了对汽车进行无线充电的概念，但是目前尚未在商业上获得大规模应用。由于换电站需要储存大量的电池，并且不同厂家之间的电池规格并不统一，这导致换电站的建设以及调度等存在巨大困难。从实际使用来看，当前主流的方案是仍然充电站。
然而，充电站仍然存在以下问题：如果充电站规模较大，则需要占据一定的场地，这使得尤其是在城市中心等地段的充电站成本较高；如果充电站规模较小，则会因为充电桩数量较少而无法满足需求。此外，对于电动车来说，还存在由于电池问题或者对于剩余里程估计错误而无法在电量耗尽前到达充电站的情况。在此情况下，移动充电小车应运而生。
当移动充电小车为车辆充电时，其作为供电设备；当移动充电小车的电量不足而自身需要充电时，其作为受电设备，从充电桩获取电量。为了与不同的设备连接，目前的移动充电小车具有充电枪以对车辆进行充电，而自身电量不足时则需要利用充电桩配设的充电枪给移动充电小车充电。即，移动充电小车及其专用充电桩都需要配备充电枪，这造成了不必要的***冗余和浪费。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了以下技术方案：
一种移动充电小车，包括：
电池包；
充电***，与所述电池包连接，所述充电***包括充电机和充电枪，所述充电机包括控制器；
当所述充电枪与外部设备连接之后，所述控制器发送充电机握手报文，并根据接收到的报文类型来判断所述外部设备的类型，并基于所述外部设备的类型来确定所述电池包受电或放电。
根据本发明的一个方面，所述外部设备包括社会车辆和智能充电桩；当所述控制器接收到车辆握手报文时，判断所述充电枪连接的外部设备是社会车辆，当所述控制器接收到充电桩握手报文时，判断所述充电枪连接的外部设备是智能充电桩。
根据本发明的一个方面，在充电枪上设置有直流接触器，当所述控制器判断充电枪连接的外部设备是智能充电桩之后，充电枪闭合直流接触器，然后控制器周期性发送直流接触器闭合指令，并在收到智能充电桩发送的直流接触器闭合成功报文后，向智能充电桩发送开机命令开启绝缘检测。
根据本发明的一个方面，所述充电机还包括双向DC/DC，所述双向DC/DC采用Buck/Boost电路。
根据本发明的一个方面，当控制器判定所连接的外部设备是社会车辆时，控制器控制双向DC/DC工作在Buck模式下，使得移动充电小车的电池包给社会车辆充电；当控制器判定所连接的外部设备是智能充电桩时，控制器控制双向DC/DC工作在Boost模式下，使得智能充电桩给移动充电小车的电池包充电。
本发明具有以下技术效果：
在移动充电小车的充电枪与外部设备连接之后，由移动充电小车的控制器发送报文，随后根据所接收到的报文类型来判断所连接的设备类型，从而决定移动充电小车的电池包是放电还是受电。因此，无需再设置两个充电枪，这避免了充电枪的冗余，节约了成本。
附图说明
图1示出了根据本发明的移动充电小车及能够与其连接的设备的示意图。
附图仅是示意性的，且仅示出为了阐明本发明而必需的那些部分，其他部分被省略或仅仅提及。即，除附图中所示出的部件外，本发明还可以包括其他部件。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
参见图1，本发明的移动充电小车包括电池包和充电***。充电***包括充电机和充电枪，充电机进一步包括控制器。由于需要使用同一个充电枪应对不同的应用场景，因此本发明的移动充电小车还包括双向DC/DC。优选地，该双向DC/DC采用Buck/Boost电路。充电***通过充电机与电池包连接，而充电机中的双向DC/DC则与充电枪连接，充电枪则与外部设备连接。具体地，外部设备可以是智能充电桩或社会车辆。
本发明的充电枪与现有技术中的充电枪结构相同。例如，其可以包括直流电源线路、设备地线、充电通信线路、充电连接确认线路以及低压辅助电源线路。当充电枪与外部设备连接时，此时充电***尚未知晓所连接设备的类型，此时可以通过低压辅助电源线路的相应端口来判断电平变化。例如，当检测到4V时可以认为充电枪已经与外部设备成功连接，此时可以锁止充电枪和所述外部设备，并开启低压辅助电源。随后，充电***通过控制器向所连接的设备发送充电机握手报文。
随后，充电***根据控制器所接收到的报文来判读所连接的设备类型。具体地，如果控制器接收到了车辆握手报文，则可以判断所连接的设备是社会车辆；如果控制器接收到的是充电桩握手报文，则可以判断所连接的设备是智能充电桩。
具体地，控制器接收到车辆握手报文，是因为如果所连接的外部设备是社会车辆，则根据现有的技术标准——例如《GB/T 27930-2015电动汽车非车载传导式充电机与电池管理***之间的通信协议》——社会车辆在接收到充电机握手报文之后会回复车辆握手报文，控制器在接收到该报文之后由此判定所连接的外部设备是社会车辆，则随后进行的绝缘检测、充电握手识别、充电参数配置并进入充电状态等与现有技术中的充电桩为社会车辆充电的过程并无差别，在此不再详细论述。
控制器接收到充电桩握手报文，是因为如果所连接的外部设备是智能充电桩，则当充电枪与智能充电桩物理连接之后，当充电桩在检测到低压辅助电源线路的相应端口的电平变化之后，发送充电桩握手报文。因此，本发明的移动充电小车中的控制器会接收到该充电桩握手报文，由此确定所连接的外部设备是智能充电桩。
随后可以进行绝缘检测。具体地，在充电枪和智能充电桩上均设置有直流接触器。首先，充电枪闭合直流接触器，然后控制器周期性发送直流接触器闭合指令。当智能充电桩收到直流接触器闭合指令后，闭合直流接触器，回复直流接触器闭合成功报文。移动充电小车的控制器收到直流接触器闭合成功报文后，发送开机命令开启绝缘检测。随后智能充电桩收到开机命令报文，电压升到充电电压——例如650V——并回复开机成功。充电枪绝缘完成后，控制器收到开机成功报文，延时一定时间(例如10s)后开启功率模块，开启充电流程。
当控制器判定出移动充电小车所连接的外部设备是社会车辆或者智能充电桩之后，通过双向DC/DC来执行相应的操作。具体地，当控制器判定所连接的外部设备是社会车辆时，控制器控制双向DC/DC工作在Buck模式下，此时其Vin＞Vout，电流从移动充电小车的电池包流向社会车辆，使得移动充电小车的电池包给社会车辆充电；当控制器判定所连接的外部设备是智能充电桩时，控制器控制双向DC/DC工作在Boost模式下，此时双向DC/DC的Vin<Vout，电流从智能充电桩流向移动充电小车的电池包，使得智能充电桩给移动充电小车的电池包充电。
在移动充电小车给社会车辆充电的过程中，由社会车辆的电池管理***根据充电过程是否正常、电池状态是否达到社会车辆的电池管理***设定的充电结束条件以及是否收到移动充电小车的充电机中止充电报文来判断是否结束充电；而移动充电小车的充电机则根据是否收到停止充电指令、充电过程是否正常、是否达到人为设定的充电参数值、是否收到社会车辆的电池管理***中止充电报文来判断是否结束充电。
在智能充电桩给移动充电小车充电的过程中，由移动充电小车的充电机根据充电过程是否正常、电池状态是否达到移动充电小车的充电机设定的充电结束条件以及是否收到智能充电桩的中止充电报文来判断是否结束充电；而智能充电桩则根据是否收到停止充电指令、充电过程是否正常、是否达到人为设定的充电参数值、是否收到移动充电小车的充电机中止充电报文来判断是否结束充电。
由此，本发明的移动充电小车通过对控制器所接收到的报文类型来判断充电枪所连接的设备类型，从而确定进行受电还是放电。由此，本发明的移动充电小车只需配备一个充电枪即可实现与社会车辆或智能充电桩的连接，从而避免了充电枪的冗余，节约了成本。
以上已经对本发明的具体实施方式进行了清楚的说明。当然，上文描述的仅仅是有关本发明的精神和原理的示例性实施方式。本领域技术人员可以明白，在不背离所述精神和原理的前提下，可以对所描述的示例做出各种变化，这些变化及其各种等同方式均被本发明人所预想到，并落入由本发明的权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种移动充电小车，包括：
电池包；
充电***，与所述电池包连接，所述充电***包括充电机和充电枪，所述充电机包括控制器；
其特征在于，
当所述充电枪与外部设备连接之后，所述控制器发送充电机握手报文，并根据接收到的报文类型来判断所述外部设备的类型，并基于所述外部设备的类型来确定所述电池包受电或放电。
2.根据权利要求1所述的移动充电小车，其特征在于，所述外部设备包括社会车辆和智能充电桩；当所述控制器接收到车辆握手报文时，判断所述充电枪连接的外部设备是社会车辆，当所述控制器接收到充电桩握手报文时，判断所述充电枪连接的外部设备是智能充电桩。
3.根据权利要求2所述的移动充电小车，其特征在于，在充电枪上设置有直流接触器，当所述控制器判断充电枪连接的外部设备是智能充电桩之后，充电枪闭合直流接触器，然后控制器周期性发送直流接触器闭合指令，并在收到智能充电桩发送的直流接触器闭合成功报文后，向智能充电桩发送开机命令开启绝缘检测。
4.根据权利要求1所述的移动充电小车，其特征在于，所述充电机还包括双向DC/DC，所述双向DC/DC采用Buck/Boost电路。
5.根据权利要求4所述的移动充电小车，其特征在于，当控制器判定所连接的外部设备是社会车辆时，控制器控制双向DC/DC工作在Buck模式下，使得移动充电小车的电池包给社会车辆充电；当控制器判定所连接的外部设备是智能充电桩时，控制器控制双向DC/DC工作在Boost模式下，使得智能充电桩给移动充电小车的电池包充电。
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