CN114454742A - 一种电动汽车智能充电***及充电方法 - Google Patents

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Abstract

一种电动汽车智能充电***，包括电池管理***、多合一接触器、直流充电桩用充电插座、充电机器人用充电插座，多合一接触器包括一号充电接触器、二号充电接触器，电池管理***的正极通过一号充电接触器与直流充电桩用充电插座的正极相连接、通过二号充电接触器与充电机器人用充电插座的正极相连接，电池管理***的负极与直流充电桩用充电插座的负极、充电机器人用充电插座的负极相连接，直流充电桩用充电插座、充电机器人用充电插座的信号输出端与电池管理***的信号输入端连接，电池管理***的信号输出端与一号充电接触器、二号充电接触器的信号输入端连接。本***能够实现传统直流充电桩与智能充电机器人的兼容，充电更便利。

Description

一种电动汽车智能充电***及充电方法
技术领域
本发明属于电动汽车充电技术领域，具体涉及一种电动汽车智能充电***及充电方法，适用于兼容传统直流充电桩和智能充电机器人这两种充电方式，提高充电便利性。
背景技术
目前电动汽车的充电方式主要为人为将传统直流充电桩的充电枪***充电插座，随着无人驾驶电动汽车的普及应用，该种充电方式将难以满足新的充电需求。针对无人驾驶电动汽车逐渐演变出一种可移动智能充电机器人，当无人驾驶电动车行驶有充电需求时，智能充电机器人可以自动寻找车辆位置，与车上相应的插座精准配对，完成自动插枪充电。目前市场上缺乏一种既能采用传统直流充电桩充电、又能采用智能充电机器人充电的电动汽车。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的上述问题，提供一种能兼容传统直流充电桩和智能充电机器人的电动汽车智能充电***及充电方法。
为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：
一种电动汽车智能充电***，所述智能充电***包括电池管理***、多合一接触器、直流充电桩用充电插座、充电机器人用充电插座，所述多合一接触器包括一号充电接触器、二号充电接触器，所述电池管理***的正极与一号充电接触器的一端、二号充电接触器的一端相连接，所述一号充电接触器的另一端、二号充电接触器的另一端分别与直流充电桩用充电插座的正极、充电机器人用充电插座的正极相连接，所述电池管理***的负极与直流充电桩用充电插座的负极、充电机器人用充电插座的负极相连接；
所述直流充电桩用充电插座、充电机器人用充电插座的信号输出端与电池管理***的信号输入端连接，所述电池管理***的信号输出端与一号充电接触器、二号充电接触器的信号输入端连接。
所述直流充电桩用充电插座的正极、负极处分别安装有一号温度传感器、二号温度传感器，所述一号温度传感器、二号温度传感器的信号输出端均与电池管理***的信号输入端连接。
所述充电机器人用充电插座的正极、负极处分别安装有三号温度传感器、四号温度传感器，所述三号温度传感器、四号温度传感器的信号输出端均与电池管理***的信号输入端连接。
所述电池管理***的信号输入端通过充电CAN线与直流充电桩用充电插座、充电机器人用充电插座、一号温度传感器、二号温度传感器、三号温度传感器、四号温度传感器的信号输出端连接，电池管理***的信号输出端通过新能源CAN线与一号充电接触器、二号充电接触器的信号输入端连接。
一种电动汽车智能充电***的充电方法，所述充电方法具体包括以下步骤：
S1、当直流充电桩的充电枪***直流充电桩用充电插座或充电机器人的充电枪***充电机器人用充电插座时，所述直流充电桩或充电机器人持续输出A+信号唤醒电池管理***，所述电池管理***被唤醒后判断是否满足充电模式准入条件，若是，则进入步骤S2，若不是，则上报唤醒异常，其中，所述充电模式准入条件为来自直流充电桩用充电插座的充电唤醒信号A+_1、来自充电机器人用充电插座的充电唤醒信号A+_2有且只有一个有效；
S2、当充电唤醒信号A+_1有效、A+_2无效时，所述电池管理***进入直流充电桩充电模式，随后进入步骤S3，当充电唤醒信号A+_1无效、A+_2有效时，所述电池管理***进入充电机器人充电模式，随后进入步骤S4；
S3、所述电池管理***判断是否来自直流充电桩用充电插座的充电连接确认信号CC2_1有效且来自充电机器人用充电插座的充电连接确认信号CC2_2无效，若是，则吸合一号充电接触器直至充电完成，若不是，则上报充电连接异常；
S4、所述电池管理***判断是否来自直流充电桩用充电插座的充电连接确认信号CC2_1无效且来自充电机器人用充电插座的充电连接确认信号CC2_2有效，若是，则吸合二号充电接触器直至充电完成，若不是，则上报充电连接异常。
所述直流充电桩用充电插座的正极、负极处分别安装有一号温度传感器、二号温度传感器，所述一号温度传感器、二号温度传感器的信号输出端均与电池管理***的信号输入端连接；
步骤S3中，所述电池管理***进入直流充电桩充电模式后，若检测到来自一号温度传感器的T1+信号或来自二号温度传感器的T1-信号超过设计值，发出故障报警。
所述充电机器人用充电插座的正极、负极处分别安装有三号温度传感器、四号温度传感器，所述三号温度传感器、四号温度传感器的信号输出端均与电池管理***的信号输入端连接；
步骤S4中，所述电池管理***进入充电机器人充电模式后，若检测到来自三号温度传感器的T2+信号或来自四号温度传感器的T2-信号超过设计值，发出故障报警。
步骤S3中，充电完成后直流充电桩停止输出A+信号，所述电池管理***控制一号充电接触器断开，充电结束，拔出充电枪；
步骤S4中，充电完成后充电机器人停止输出A+信号，所述电池管理***控制二号充电接触器断开，充电结束，拔出充电枪。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种电动汽车智能充电***包括电池管理***、多合一接触器、直流充电桩用充电插座、充电机器人用充电插座，多合一接触器包括一号充电接触器、二号充电接触器，电池管理***的正极通过一号充电接触器与直流充电桩用充电插座的正极相连接、通过二号充电接触器与充电机器人用充电插座的正极相连接，电池管理***的负极与直流充电桩用充电插座的负极、充电机器人用充电插座的负极相连接，直流充电桩用充电插座、充电机器人用充电插座的信号输出端与电池管理***的信号输入端连接，电池管理***的信号输出端与一号充电接触器、二号充电接触器的信号输入端连接，该***能够能兼容传统直流充电桩和智能充电机器人对电动汽车进行充电，需要充电时，先唤醒电池管理***，然后电池管理***判断是否满足充电模式准入条件，在满足时，根据来自直流充电桩用充电插座的充电连接确认信号CC2_1、来自充电机器人用充电插座的充电连接确认信号CC2_2的情况，选择通过直流充电桩充电模式还是通过充电机器人充电模式进行充电，该方法通过充电唤醒信号A+_1和A+_2、充电连接确认信号CC2_1和CC2_2进行双重判断，保证了充电安全性。因此，本发明不仅能够能兼容传统直流充电桩和智能充电机器人对电动汽车进行充电，而且充电安全性高。
2、本发明一种电动汽车智能充电***中，直流充电桩用充电插座的正极、负极处分别安装有一号温度传感器、二号温度传感器，一号温度传感器、二号温度传感器的信号输出端均与电池管理***的信号输入端连接，电池管理***进入直流充电桩充电模式后，若检测到来自一号温度传感器的T1+信号或来自二号温度传感器的T1-信号超过设计值，发出故障报警，该设计能够防止充电温度过高引发安全问题，进一步提高了充电安全性。因此，本发明进一步提高了充电安全性。
附图说明
图1为本发明中智能充电***的结构示意图。
图2为本发明中智能充电***的原理图。
图3为本发明中充电方法的流程图。
图中，电池管理***1、多合一接触器2、一号充电接触器21、二号充电接触器22、直流充电桩用充电插座3、一号温度传感器31、二号温度传感器32、充电机器人用充电插座4、三号温度传感器41、四号温度传感器42。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
参见图1至图3，一种电动汽车智能充电***，所述智能充电***包括电池管理***1、多合一接触器2、直流充电桩用充电插座3、充电机器人用充电插座4，所述多合一接触器2包括一号充电接触器21、二号充电接触器22，所述电池管理***1的正极与一号充电接触器21的一端、二号充电接触器22的一端相连接，所述一号充电接触器21的另一端、二号充电接触器22的另一端分别与直流充电桩用充电插座3的正极、充电机器人用充电插座4的正极相连接，所述电池管理***1的负极与直流充电桩用充电插座3的负极、充电机器人用充电插座4的负极相连接；
所述直流充电桩用充电插座3、充电机器人用充电插座4的信号输出端与电池管理***1的信号输入端连接，所述电池管理***1的信号输出端与一号充电接触器21、二号充电接触器22的信号输入端连接。
所述直流充电桩用充电插座3的正极、负极处分别安装有一号温度传感器31、二号温度传感器32，所述一号温度传感器31、二号温度传感器32的信号输出端均与电池管理***1的信号输入端连接。
所述充电机器人用充电插座4的正极、负极处分别安装有三号温度传感器41、四号温度传感器42，所述三号温度传感器41、四号温度传感器42的信号输出端均与电池管理***1的信号输入端连接。
所述电池管理***1的信号输入端通过充电CAN线与直流充电桩用充电插座3、充电机器人用充电插座4、一号温度传感器31、二号温度传感器32、三号温度传感器41、四号温度传感器42的信号输出端连接，电池管理***1的信号输出端通过新能源CAN线与一号充电接触器21、二号充电接触器22的信号输入端连接。
一种电动汽车智能充电***的充电方法，所述充电方法具体包括以下步骤：
S1、当直流充电桩的充电枪***直流充电桩用充电插座3或充电机器人的充电枪***充电机器人用充电插座4时，所述直流充电桩或充电机器人持续输出A+信号唤醒电池管理***1，所述电池管理***1被唤醒后判断是否满足充电模式准入条件，若是，则进入步骤S2，若不是，则上报唤醒异常，其中，所述充电模式准入条件为来自直流充电桩用充电插座3的充电唤醒信号A+_1、来自充电机器人用充电插座4的充电唤醒信号A+_2有且只有一个有效；
S2、当充电唤醒信号A+_1有效、A+_2无效时，所述电池管理***1进入直流充电桩充电模式，随后进入步骤S3，当充电唤醒信号A+_1无效、A+_2有效时，所述电池管理***1进入充电机器人充电模式，随后进入步骤S4；
S3、所述电池管理***1判断是否来自直流充电桩用充电插座3的充电连接确认信号CC2_1有效且来自充电机器人用充电插座4的充电连接确认信号CC2_2无效，若是，则吸合一号充电接触器21直至充电完成，若不是，则上报充电连接异常；
S4、所述电池管理***1判断是否来自直流充电桩用充电插座3的充电连接确认信号CC2_1无效且来自充电机器人用充电插座4的充电连接确认信号CC2_2有效，若是，则吸合二号充电接触器22直至充电完成，若不是，则上报充电连接异常。
所述直流充电桩用充电插座3的正极、负极处分别安装有一号温度传感器31、二号温度传感器32，所述一号温度传感器31、二号温度传感器32的信号输出端均与电池管理***1的信号输入端连接；
步骤S3中，所述电池管理***1进入直流充电桩充电模式后，若检测到来自一号温度传感器31的T1+信号或来自二号温度传感器32的T1-信号超过设计值，发出故障报警。
所述充电机器人用充电插座4的正极、负极处分别安装有三号温度传感器41、四号温度传感器42，所述三号温度传感器41、四号温度传感器42的信号输出端均与电池管理***1的信号输入端连接；
步骤S4中，所述电池管理***1进入充电机器人充电模式后，若检测到来自三号温度传感器41的T2+信号或来自四号温度传感器42的T2-信号超过设计值，发出故障报警。
步骤S3中，充电完成后直流充电桩停止输出A+信号，所述电池管理***1控制一号充电接触器21断开，充电结束，拔出充电枪；
步骤S4中，充电完成后充电机器人停止输出A+信号，所述电池管理***1控制二号充电接触器22断开，充电结束，拔出充电枪。
本发明的原理说明如下：
本发明一种电动汽车智能充电***中，所述新能源CAN线用于电池管理***1发出信号控制一号充电接触器21、二号充电接触器22和向整车VCU传递当前充电模式，所述充电CAN线用于电池管理***1与直流充电桩用充电插座3、充电机器人用充电插座4进行基于《GBT 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》的通信交互。
本发明一种电动汽车智能充电***中，所述直流充电桩用充电插座3、充电机器人用充电插座4的温度检测原理为：在直流充电桩用充电插座3、充电机器人用充电插座4内部的正、负极柱上埋入NTC热敏电阻，NTC热敏电阻的阻值大小随极柱温度的高低而变化，所述电池管理***通过检测NTC热敏电阻阻值大小来判断正负极极柱温度；
充电连接确认的检测原理为：在直流充电桩用充电插座3、充电机器人用充电插座4和充电枪之间设计特定检测电路，通过检测特定测量点的电压来判断充电枪与直流充电桩用充电插座3或充电机器人用充电插座4是否充分连接，对于充电连接确认信号在《GBT18487.1-2015 电动汽车传导充电*** 第1部分：通用要求》中有明确要求。
实施例1：
参见图1至图3，一种电动汽车智能充电***，包括电池管理***1、多合一接触器2、直流充电桩用充电插座3、充电机器人用充电插座4，所述多合一接触器2包括一号充电接触器21、二号充电接触器22，所述电池管理***1的正极与一号充电接触器21的一端、二号充电接触器22的一端相连接，所述一号充电接触器21的另一端、二号充电接触器22的另一端分别与直流充电桩用充电插座3的正极、充电机器人用充电插座4的正极相连接，所述电池管理***1的负极与直流充电桩用充电插座3的负极、充电机器人用充电插座4的负极相连接，所述直流充电桩用充电插座3、充电机器人用充电插座4的信号输出端与电池管理***1的信号输入端连接，所述电池管理***1的信号输出端与一号充电接触器21、二号充电接触器22的信号输入端连接。
上述电动汽车智能充电***的充电方法，依次按照以下步骤进行：
S1、当直流充电桩的充电枪***直流充电桩用充电插座3或充电机器人的充电枪***充电机器人用充电插座4时，所述直流充电桩或充电机器人持续输出A+信号唤醒电池管理***1，所述电池管理***1被唤醒后判断是否满足充电模式准入条件，若是，则进入步骤S2，若不是，则上报唤醒异常，其中，所述充电模式准入条件为来自直流充电桩用充电插座3的充电唤醒信号A+_1、来自充电机器人用充电插座4的充电唤醒信号A+_2有且只有一个有效；
S2、当充电唤醒信号A+_1有效、A+_2无效时，所述电池管理***1进入直流充电桩充电模式，随后进入步骤S3，当充电唤醒信号A+_1无效、A+_2有效时，所述电池管理***1进入充电机器人充电模式，随后进入步骤S4；
S3、所述电池管理***1判断是否来自直流充电桩用充电插座3的充电连接确认信号CC2_1有效且来自充电机器人用充电插座4的充电连接确认信号CC2_2无效，若是，则先吸合一号充电接触器21直至充电完成，然后直流充电桩或充电机器人停止输出A+信号，所述电池管理***1控制一号充电接触器21断开，充电结束，拔出充电枪，若不是，则上报充电连接异常；
S4、所述电池管理***1判断是否来自直流充电桩用充电插座3的充电连接确认信号CC2_1无效且来自充电机器人用充电插座4的充电连接确认信号CC2_2有效，若是，则先吸合二号充电接触器22直至充电完成，然后直流充电桩或充电机器人停止输出A+信号，所述电池管理***1控制二号充电接触器22断开，充电结束，拔出充电枪，若不是，则上报充电连接异常。
实施例2：
与实施例1的不同之处在于：
所述直流充电桩用充电插座3的正极、负极处分别安装有一号温度传感器31、二号温度传感器32，所述充电机器人用充电插座4的正极、负极处分别安装有三号温度传感器41、四号温度传感器42，所述电池管理***1的信号输入端通过充电CAN线与直流充电桩用充电插座3、充电机器人用充电插座4、一号温度传感器31、二号温度传感器32、三号温度传感器41、四号温度传感器42的信号输出端连接，电池管理***1的信号输出端通过新能源CAN线与一号充电接触器21、二号充电接触器22的信号输入端连接；
步骤S3中，所述电池管理***1进入直流充电桩充电模式后，若检测到来自一号温度传感器31的T1+信号或来自二号温度传感器32的T1-信号超过设计值，发出故障报警；
步骤S4中，所述电池管理***1进入充电机器人充电模式后，若检测到来自三号温度传感器41的T2+信号或来自四号温度传感器42的T2-信号超过设计值，发出故障报警。

Claims (8)

1.一种电动汽车智能充电***，其特征在于：
所述智能充电***包括电池管理***（1）、多合一接触器（2）、直流充电桩用充电插座（3）、充电机器人用充电插座（4），所述多合一接触器（2）包括一号充电接触器（21）、二号充电接触器（22），所述电池管理***（1）的正极与一号充电接触器（21）的一端、二号充电接触器（22）的一端相连接，所述一号充电接触器（21）的另一端、二号充电接触器（22）的另一端分别与直流充电桩用充电插座（3）的正极、充电机器人用充电插座（4）的正极相连接，所述电池管理***（1）的负极与直流充电桩用充电插座（3）的负极、充电机器人用充电插座（4）的负极相连接；
所述直流充电桩用充电插座（3）、充电机器人用充电插座（4）的信号输出端与电池管理***（1）的信号输入端连接，所述电池管理***（1）的信号输出端与一号充电接触器（21）、二号充电接触器（22）的信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充电***，其特征在于：所述直流充电桩用充电插座（3）的正极、负极处分别安装有一号温度传感器（31）、二号温度传感器（32），所述一号温度传感器（31）、二号温度传感器（32）的信号输出端均与电池管理***（1）的信号输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车智能充电***，其特征在于：所述充电机器人用充电插座（4）的正极、负极处分别安装有三号温度传感器（41）、四号温度传感器（42），所述三号温度传感器（41）、四号温度传感器（42）的信号输出端均与电池管理***（1）的信号输入端连接。
4.根据权利要求3所述的一种电动汽车智能充电方法，其特征在于：
所述电池管理***（1）的信号输入端通过充电CAN线与直流充电桩用充电插座（3）、充电机器人用充电插座（4）、一号温度传感器（31）、二号温度传感器（32）、三号温度传感器（41）、四号温度传感器（42）的信号输出端连接，电池管理***（1）的信号输出端通过新能源CAN线与一号充电接触器（21）、二号充电接触器（22）的信号输入端连接。
5.一种根据权利要求1所述的电动汽车智能充电***的充电方法，其特征在于：
所述充电方法具体包括以下步骤：
S1、当直流充电桩的充电枪***直流充电桩用充电插座（3）或充电机器人的充电枪***充电机器人用充电插座（4）时，所述直流充电桩或充电机器人持续输出A+信号唤醒电池管理***（1），所述电池管理***（1）被唤醒后判断是否满足充电模式准入条件，若是，则进入步骤S2，若不是，则上报唤醒异常，其中，所述充电模式准入条件为来自直流充电桩用充电插座（3）的充电唤醒信号A+_1、来自充电机器人用充电插座（4）的充电唤醒信号A+_2有且只有一个有效；
S2、当充电唤醒信号A+_1有效、A+_2无效时，所述电池管理***（1）进入直流充电桩充电模式，随后进入步骤S3，当充电唤醒信号A+_1无效、A+_2有效时，所述电池管理***（1）进入充电机器人充电模式，随后进入步骤S4；
S3、所述电池管理***（1）判断是否来自直流充电桩用充电插座（3）的充电连接确认信号CC2_1有效且来自充电机器人用充电插座（4）的充电连接确认信号CC2_2无效，若是，则吸合一号充电接触器（21）直至充电完成，若不是，则上报充电连接异常；
S4、所述电池管理***（1）判断是否来自直流充电桩用充电插座（3）的充电连接确认信号CC2_1无效且来自充电机器人用充电插座（4）的充电连接确认信号CC2_2有效，若是，则吸合二号充电接触器（22）直至充电完成，若不是，则上报充电连接异常。
6.根据权利要求5所述的一种电动汽车智能充电***的充电方法，其特征在于：
所述直流充电桩用充电插座（3）的正极、负极处分别安装有一号温度传感器（31）、二号温度传感器（32），所述一号温度传感器（31）、二号温度传感器（32）的信号输出端均与电池管理***（1）的信号输入端连接；
步骤S3中，所述电池管理***（1）进入直流充电桩充电模式后，若检测到来自一号温度传感器（31）的T1+信号或来自二号温度传感器（32）的T1-信号超过设计值，发出故障报警。
7.根据权利要求6所述的一种电动汽车智能充电***的充电方法，其特征在于：
所述充电机器人用充电插座（4）的正极、负极处分别安装有三号温度传感器（41）、四号温度传感器（42），所述三号温度传感器（41）、四号温度传感器（42）的信号输出端均与电池管理***（1）的信号输入端连接；
步骤S4中，所述电池管理***（1）进入充电机器人充电模式后，若检测到来自三号温度传感器（41）的T2+信号或来自四号温度传感器（42）的T2-信号超过设计值，发出故障报警。
8.根据权利要求7所述的一种电动汽车智能充电***的充电方法，其特征在于：
步骤S3中，充电完成后直流充电桩停止输出A+信号，所述电池管理***（1）控制一号充电接触器（21）断开，充电结束，拔出充电枪；
步骤S4中，充电完成后充电机器人停止输出A+信号，所述电池管理***（1）控制二号充电接触器（22）断开，充电结束，拔出充电枪。
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