CN112305384A - 一种充电桩多次绝缘检测控制方法及*** - Google Patents

一种充电桩多次绝缘检测控制方法及*** Download PDF

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Abstract

一种充电桩多次绝缘检测控制方法及***，该方法包括物理连接充电桩和充电车辆，启动充电；获取电池管理***BMS最高允许充电电压；根据所述BMS最高允许充电电压启动充电模块；判断充电模块是否正常启动：如果是，则正常进行绝缘检测并继续充电流程；如果否，则进一步判断绝缘检测次数是否达到预设值：如果达到预设值，则以启动失败的结果停止充电流程；如果未达到预设值，则回到根据所述BMS最高允许充电电压启动充电模块的步骤。本发明解决了直流充电桩绝缘检测时受到模块故障率影响的问题，实现了电动汽车的安全、可靠充电，对电动汽车行业的发展起到推动作用。

Description

一种充电桩多次绝缘检测控制方法及***
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体涉及一种充电桩多次绝缘检测控制方法及***。
背景技术
随着新能源的发展，电动汽车的应用越来越普及。我国电动汽车充电桩的建设规模有限，已建成的充电桩，在安全性、可靠性、服务效能、经济性等方面存在不足。未来的发展重点主要在提高直流充电桩的安全性、可靠性、服务效能和环境适应能力、降低运维成本。目前，市场已建成的直流充电桩，很大一部分的绝缘检测功能依赖于充电桩第一组模块。直流充电桩普遍存在进行充电时，由于采用第一组整流模块作为绝缘检测的电压供给，若第一组模块启动失败，便会充电桩绝缘检测失败，故障停机的情况。从而，直流充电桩的安全性和可靠性无法得到很好的保障，这也导致电动汽车行业普及缓慢。为了提高直流充电桩使用过程中的安全性，增强其可靠性，具有合理预充控制***的直流充电桩设计成为必然趋势。
针对以上情况，本发明提出了一种充电桩多次绝缘检测控制方法和***，可提高直流充电桩使用的安全性和可靠性。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种充电桩多次绝缘检测控制方法及***，该方法和***解决了直流充电桩绝缘检测时受到模块故障率影响的问题，实现了电动汽车的安全、可靠充电，对电动汽车行业的发展起到推动作用。
本发明采用如下的技术方案实现：
本发明的第一方面提供了一种充电桩多次绝缘检测控制方法，包括如下步骤：
物理连接充电桩和充电车辆，启动充电；
获取电池管理***BMS最高允许充电电压；
根据所述BMS最高允许充电电压启动充电模块；
判断充电模块是否正常启动：如果是，则正常进行绝缘检测并继续充电流程；如果否，则进一步判断绝缘检测次数是否达到预设值：如果达到预设值，则以启动失败的结果停止充电流程；如果未达到预设值，则回到根据所述BMS最高允许充电电压启动充电模块的步骤。
进一步的，所述根据所述BMS最高允许充电电压启动充电模块包括：
从充电桩最高允许充电电压和BMS最高允许充电电压中选取较小值作为依据，选择相应的充电模块进行启动。
进一步的，所述判断充电模块是否正常启动包括判断充电模块成功启动且DC继电器内侧电压是否符合要求。
进一步的，若充电模块启动异常或DC继电器内侧电压不符合要求，则向所述充电模块发送停机命令，将该充电模块切出主回路，记录充电模块异常状态，本次充电不再使用该充电模块，并终止此次绝缘检测；
进行进一步判断绝缘检测次数是否达到预设值的步骤。
本发明的第二方面提供了一种充电桩多次绝缘检测控制***，包括充电控制器和功率控制器；
所述充电控制器包括BMS通信管理单元、绝缘检测单元和充电控制单元；
所述功率控制器包括充电模块启动控制单元和充电模块投切控制单元；
所述充电桩多次绝缘检测控制***用于执行如前所述的充电桩多次绝缘检测控制方法。
进一步的，所述充电控制器与车辆BMS双向通讯；充电控制器与功率控制器双向通讯。
进一步的，所述充电控制器与车辆BMS双向通讯为CAN通讯；充电控制器与功率控制器双向通讯为CAN通讯。
进一步的，所述充电模块投切控制单元控制充电模块投入和切出主回路。
进一步的，充电控制单元请求模块启动时，所述充电模块投切控制单元控制投入一组充电模块。
进一步的，充电模块启动控制单元检测到充电模块启动异常时，所述充电模块投切控制单元切出该组充电模块。
综上所述，本发明提供了一种充电桩多次绝缘检测控制方法及***，该方法包括物理连接充电桩和充电车辆，启动充电；获取电池管理***BMS最高允许充电电压；根据所述BMS最高允许充电电压启动充电模块；判断充电模块是否正常启动：如果是，则正常进行绝缘检测并继续充电流程；如果否，则进一步判断绝缘检测次数是否达到预设值：如果达到预设值，则以启动失败的结果停止充电流程；如果未达到预设值，则回到根据所述BMS最高允许充电电压启动充电模块的步骤。本发明针对目前直流充电桩普遍存在进行充电时采用第一组整流模块作为绝缘检测的电压供给，若第一组模块启动失败，便会充电桩绝缘检测失败、故障停机的情况，提供该方法和***，解决了直流充电桩绝缘检测时受到模块故障率影响的问题，实现了电动汽车的安全、可靠充电，对电动汽车行业的发展起到推动作用。
附图说明
图1是本发明实施例的充电桩多次绝缘检测控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例的充电桩多次绝缘检测控制***的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明的第一方面提供了一种充电桩多次绝缘检测控制方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤S100，物理连接充电桩和充电车辆，启动充电；
步骤S200，获取电池管理***BMS最高允许充电电压。当车辆与充电桩物理连接完成，充电桩低压辅助上电后，开始进行充电机握手报文(CHM)和BMS的车辆辨识报文(BHM)交互，BMS通信管理单元从车辆辨识报文(BHM)中获取BMS最高允许充电电压。
步骤S300，根据所述BMS最高允许充电电压启动充电模块。具体的，从充电桩最高允许充电电压和BMS最高允许充电电压中选取较小值作为绝缘检测启动电压的依据，选择相应的充电模块进行启动，通过CAN通信向功率控制器发送充电快速开机命令。
步骤S400，判断充电模块是否正常启动：如果是，则正常进行绝缘检测并继续充电流程；如果否，则进一步判断绝缘检测次数是否达到预设值：如果达到预设值，则以启动失败的结果停止充电流程；如果未达到预设值，则回到根据所述BMS最高允许充电电压启动充电模块的步骤。
具体的，功率控制器接到命令后，充电模块启动控制单元控制一组可用的充电机模块快速启动，充电模块投切控制单元将该组模块投入主回路，并通过CAN通信向充电控制器发送该组充电模块启动状态，充电控制单元实时检测DC继电器内侧电压及充电模块启动状态。若充电模块成功启动且DC继电器内侧电压符合要求，则绝缘检测单元开始工作，开始进行绝缘检测。若充电模块启动异常或DC继电器内侧电压偏差过大，则充电控制单元通过CAN通讯向功率控制器发送充电模块停机命令。功率控制器接到命令后，充电模块启动控制器单元控制该组充电模块停机，充电模块投切控制单元将该组模块切出主回路，并由充电模块启动控制器单元记录模块异常状态，本次充电不再使用该组模块，中止此次绝缘检测。
充电控制单元检核绝缘检测执行次数是否达到预设的最大次数，若未达到则开始下一次绝缘检测，从步骤S300开始重新执行。若已达到则充电控制单元控制充电桩停机，以启动失败的结果结束本次充电。
本发明的第二方面提供了一种充电桩多次绝缘检测控制***，***框图如图2所示，包括充电控制器和功率控制器；充电控制器包括BMS通信管理单元、绝缘检测单元和充电控制单元；***框图中的充电控制单元、绝缘检测单元和充电模块投切控制单元为该软件控制***的主要功能模块。功率控制器包括充电模块启动控制单元和充电模块投切控制单元；该充电桩多次绝缘检测控制***用于执行如前所述的充电桩多次绝缘检测控制方法。
进一步的，所述充电控制器与车辆BMS双向通讯；充电控制器与功率控制器双向通讯。
进一步的，所述充电控制器与车辆BMS双向通讯为CAN通讯；充电控制器与功率控制器双向通讯为CAN通讯。
进一步的，所述充电模块投切控制单元控制充电模块投入和切出主回路。
进一步的，充电控制单元请求模块启动时，所述充电模块投切控制单元控制投入一组充电模块。
进一步的，充电模块启动控制单元检测到充电模块启动异常时，所述充电模块投切控制单元切出该组充电模块。
进一步的，充电控制单元具有DC继电器内侧电压检测功能。
进一步的，所述多次绝缘检测控制***具有BMS通信管理功能。
进一步的，所述充电控制器根据车辆BMS信息给功率控制器下发快速启动指令。
进一步的，所述功率控制器接到快速启动命令之后，根据充电模块快速启动控制策略，充电模块启动控制单元具体实施充电模块快速启动过程。
充电控制单元对整个充电流程实现控制功能，实现CC控制引导、电子锁控制、辅助电源控制、DC继电器控制、实现充电机电压、电流输出控制及充电机状态检测。
绝缘检测单元通过DC+/DC-对地电阻的计算，实现绝缘检测功能。
BMS通信管理单元对车辆BMS与充电桩信息交互实现管理功能，对充电过程中的六个阶段进行控制和管理，这六个阶段分别是物理连接完成、低压辅助上电、充电握手阶段、充电参数配置阶段、充电阶段及充电结束阶段。
充电模块启动控制单元对充电模块的启动过程实现控制功能。
充电模块投切控制单元对模块的投入和切出实现控制功能。
直流充电桩控制***各个功能单元在软件实现上被封装成各个独立的软件功能模块。
综上所述，本发明提供了一种充电桩多次绝缘检测控制方法及***，该方法包括物理连接充电桩和充电车辆，启动充电；获取电池管理***BMS最高允许充电电压；根据所述BMS最高允许充电电压启动充电模块；判断充电模块是否正常启动：如果是，则正常进行绝缘检测并继续充电流程；如果否，则进一步判断绝缘检测次数是否达到预设值：如果达到预设值，则以启动失败的结果停止充电流程；如果未达到预设值，则回到根据所述BMS最高允许充电电压启动充电模块的步骤。本发明针对目前直流充电桩普遍存在进行充电时采用第一组整流模块作为绝缘检测的电压供给，若第一组模块启动失败，便会充电桩绝缘检测失败、故障停机的情况，提供该方法和***，解决了直流充电桩绝缘检测时受到模块故障率影响的问题，实现了电动汽车的安全、可靠充电，对电动汽车行业的发展起到推动作用。
以上给出了本发明涉及具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种充电桩多次绝缘检测控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
物理连接充电桩和充电车辆，启动充电；
获取电池管理***BMS最高允许充电电压；
根据所述BMS最高允许充电电压启动充电模块；
判断充电模块是否正常启动：如果是，则正常进行绝缘检测并继续充电流程；如果否，则进一步判断绝缘检测次数是否达到预设值：如果达到预设值，则以启动失败的结果停止充电流程；如果未达到预设值，则回到根据所述BMS最高允许充电电压启动充电模块的步骤。
2.根据权利要求1所述的充电桩多次绝缘检测控制方法，其特征在于，所述根据所述BMS最高允许充电电压启动充电模块包括：
从充电桩最高允许充电电压和BMS最高允许充电电压中选取较小值作为依据，选择相应的充电模块进行启动。
3.根据权利要求1或2所述的充电桩多次绝缘检测控制方法，其特征在于，所述判断充电模块是否正常启动包括判断充电模块成功启动且DC继电器内侧电压是否符合要求。
4.根据权利要求3所述的充电桩多次绝缘检测控制方法，其特征在于，若充电模块启动异常或DC继电器内侧电压不符合要求，则向所述充电模块发送停机命令，将该充电模块切出主回路，记录充电模块异常状态，本次充电不再使用该充电模块，并终止此次绝缘检测；
进行进一步判断绝缘检测次数是否达到预设值的步骤。
5.一种充电桩多次绝缘检测控制***，其特征在于，包括充电控制器和功率控制器；
所述充电控制器包括BMS通信管理单元、绝缘检测单元和充电控制单元；
所述功率控制器包括充电模块启动控制单元和充电模块投切控制单元；
所述充电桩多次绝缘检测控制***用于执行如权利要求1-4任一项所述的充电桩多次绝缘检测控制方法。
6.根据权利要求5所述的充电桩多次绝缘检测控制***，其特征在于，所述充电控制器与车辆BMS双向通讯；充电控制器与功率控制器双向通讯。
7.根据权利要求6所述的充电桩多次绝缘检测控制***，其特征在于，所述充电控制器与车辆BMS双向通讯为CAN通讯；充电控制器与功率控制器双向通讯为CAN通讯。
8.根据权利要求5所述的充电桩多次绝缘检测控制***，其特征在于，所述充电模块投切控制单元控制充电模块投入和切出主回路。
9.根据权利要求8所述的一种充电桩多次绝缘检测控制***，其特征在于，充电控制单元请求模块启动时，所述充电模块投切控制单元控制投入一组充电模块。
10.根据权利要求9所述的一种充电桩多次绝缘检测控制***，其特征在于，充电模块启动控制单元检测到充电模块启动异常时，所述充电模块投切控制单元切出该组充电模块。
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