CN115333217A - 一种边用边充电路及边用边充方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种边用边充电路及边用边充方法，包括：直流DC‑DC单元和通断模块，通断模块的第一端与动力电池的第一端连接，所述通断模块的第二端与所述DC‑DC单元的第一输入端连接，所述DC‑DC单元的第二输入端与所述动力电池的第二端连接，所述DC‑DC单元的输出端与蓄电池的第一端和BMS控制器的供电端连接；通断模块，用于在多合一控制器的控制下，导通所述动力电池的第一端和所述DC‑DC单元的第一输入端之间的通路，以使所述动力电池通过所述DC‑DC单元为所述蓄电池充电，以及为所述BMS控制器供电。以此解决新能源商用车中蓄电池长时间供电，极容易造成蓄电池馈电的问题。

Description

一种边用边充电路及边用边充方法
技术领域
本发明涉及电动汽车电池***技术领域，特别涉及一种边用边充电路及边用边充方法。
背景技术
在新能源商用车中，当司机开启车辆总开关，车辆驱动时，蓄电池可以直接为电池管理***(Battery Manage System，BMS)控制器、整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)、多合一控制器(油泵控制器、电机控制器、气泵控制器、DC-DC控制器的组合)等进行供电，由于蓄电池长时间供电，极容易造成蓄电池馈电。
发明内容
本申请的目的是提供一种边用边充电路及边用边充方法。用于解决新能源商用车中蓄电池长时间供电，容易造成蓄电池馈电的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种边用边充电路，应用于电动汽车，包括：直流DC-DC单元和通断模块；
所述通断模块的第一端与动力电池的第一端连接，所述通断模块的第二端与所述DC-DC单元的第一输入端连接，所述DC-DC单元的第二输入端与所述动力电池的第二端连接，所述DC-DC单元的输出端与蓄电池的第一端和BMS控制器的供电端连接；
所述通断模块，用于在多合一控制器的控制下，导通所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路，以使所述动力电池通过所述DC-DC单元为所述蓄电池充电，以及为所述BMS控制器供电。
在一些可能的实施例中，所述通断模块还用于：在车辆总开关断开且车辆未外接充电桩时，在多合一控制器的控制下，断开所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路，以使所述动力电池停止为所述蓄电池充电，以及停止为所述BMS控制器供电。
在一些可能的实施例中，所述通断模块包括辅回路继电器、预充继电器和预充电阻；
所述预充继电器和所述预充电阻串联，组成第一支路；
所述第一支路与所述辅回路继电器并联，且并联后的第一端作为所述通断模块的第一端，并联后的第二端作为所述通断模块的第二端。
在一些可能的实施例中，所述电路还包括：多路复用器；
所述多路复用器的第一输入端通过车辆总开关与所述蓄电池的第一端连接，所述多路复用器的第二输入端与所述电动汽车的充电口的低压辅助电源端连接；
所述多路复用器，用于当所述车辆总开关断开，且所述电动汽车外接充电桩时，通过所述充电桩为所述BMS控制器供电。
在一些可能的实施例中，所述多路复用器还用于：
当所述车辆总开关闭合，且所述电动汽车外接充电桩时，选择所述蓄电池为所述BMS控制器供电。
第二方面，本申请实施例提供了一种边用边充方法，该方法包括：
当车辆总开关闭合时，多合一控制器接收VCU发送的闭合指令；
所述多合一控制器根据所述闭合指令，控制通断模块导通所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路，以使所述动力电池通过所述DC-DC单元为所述蓄电池充电，以及为所述BMS控制器供电，其中，所述闭合指令是所述VCU在接收到触发信号后发送的。
在一些可能的实施例中，所述触发信号包括：
所述电动汽车外接充电桩；或
所述电动汽车处于待启动状态。
在一些可能的实施例中，所述多合一控制器接收VCU发送的闭合指令之前，还包括：
所述多合一控制器接收所述VCU发送的唤醒信号。
在一些可能的实施例中，所述方法还包括：当车辆总开关断开且所述电动汽车未外接充电桩时，所述多合一控制器接收所述VCU发送的断开指令；
所述多合一控制器根据所述断开指令断开所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路，以使所述动力电池停止为所述蓄电池充电，以及停止为所述BMS控制器供电。
在一些可能的实施例中，控制通断模块导通所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路，包括：
当所述多合一控制器接收到闭合指令时，控制所述通断模块中的预充继电器闭合；
待所述预充电阻在预设时间内完成预充后，控制所述通断模块中的所述预充继电器断开，并控制所述通断模块中的辅回路继电器闭合，以导通所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路。
本申请实施例，为了解决新能源商用车中蓄电池长时间供电，极容易造成蓄电池馈电的问题，本申请实施例实现了动力电池为蓄电池充电的功能，保证了BMS控制器取电便捷性，又防止了蓄电池使用过程馈电现象，延长了蓄电池使用周期，同时避免蓄电池馈电无法行车的不良影响。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本申请一个实施例的边用边充电路图；
图2为根据本申请一个实施例的通断模块导通所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路的电路图；
图3为根据本申请一个实施例的电动汽车在外接充电桩时的电路图；
图4为根据本申请一个实施例的电动汽车在外接充电桩时的另一个电路图；
图5为根据本申请一个实施例的边用边充方法流程示意图；
图6为根据本申请一个实施例的当车辆总开关闭合且电动汽车外接充电桩时边用边充方法流程示意图；
图7为根据本申请一个实施例的当车辆总开关闭合且电动汽车未接充电桩时，边用边充方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详尽地描述。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
在本申请实施例的描述中，除非另有说明，术语“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本申请，并不用于限定本申请，并且在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为进一步说明本申请实施例提供的技术方案，下面结合附图以及具体实施方式对此进行详细的说明。虽然本申请实施例提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本申请实施例提供的执行顺序。方法在实际的处理过程中或者控制设备执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行。
鉴于相关技术中新能源商用车中蓄电池长时间供电，极容易造成蓄电池馈电的问题。本申请提出一种边充边用电路及边充边用方法，实现了动力电池为蓄电池充电的功能，保证了BMS控制器的取电便捷性，又防止了蓄电池使用过程馈电现象，延长了蓄电池使用周期，同时避免蓄电池馈电无法行车的不良社会影响。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面结合附图对本申请实施例中的边充边用电路及边充边用方法进行详细说明。
参见图1，为根据本申请一个实施例的边用边充电路图。
如图1所示，本申请提供一种边用边充电路，应用于电动汽车，包括：直流DC-DC单元和通断模块；
其中，本申请中的电动汽车包括但不限于新能源商用车。
参见图1中，所述通断模块的第一端与动力电池的第一端连接，所述通断模块的第二端与所述DC-DC单元的第一输入端连接，所述DC-DC单元的第二输入端与所述动力电池的第二端连接，所述DC-DC单元的输出端与蓄电池的第一端和BMS控制器的供电端连接；
其中，蓄电池的第二端接地。
所述通断模块，用于在多合一控制器的控制下，导通所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路，以使所述动力电池通过所述DC-DC单元为所述蓄电池充电，以及为所述BMS控制器供电。
作为一种可选的实施方式，所述通断模块包括辅回路继电器、预充继电器和预充电阻；
所述预充继电器和所述预充电阻串联，组成第一支路；
所述第一支路与所述辅回路继电器并联，且并联后的第一端作为所述通断模块的第一端，并联后的第二端作为所述通断模块的第二端。
具体来讲，第一支路用于当预充继电器闭合时，对预充电阻进行预充。当完成预充后，断开预充继电器，闭合辅回路继电器，动力电池开始通过DC-DC单元为蓄电池开始充电。
参见图2，通断模块导通所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路具体实现方法为：
当所述多合一控制器接收到闭合指令时，控制所述通断模块中的预充继电器闭合；
待所述预充电阻在预设时间内完成预充后，控制所述通断模块中的所述预充继电器断开，并控制所述通断模块中的辅回路继电器闭合，以导通所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路。
具体来讲，当预充继电器闭合，预充电阻完成预充后，预充继电器断开，闭合辅回路继电器后，实现了动力电池通过DC-DC单元为蓄电池充电同时向BMS控制器供电。DC-DC单元将动力电池放出的电能进行高压转化为低压，然后传输至蓄电池，避免电压过大，烧坏蓄电池。
电动汽车在外接充电桩时，参见图3，当闭合车辆总开关，蓄电池为BMS控制器进行供电，同时当多合一控制器接收到闭合指令时，闭合图3中的快充正继电器以及主负继电器，使充电桩为动力电池进行充电，当预充完成后，多合一控制器接收到闭合指令，闭合辅回路继电器后，动力电池通过所述DC-DC单元为所述蓄电池充电，以及为所述BMS控制器供电。
当电动汽车外接充电桩且闭合车辆总开关时，存在充电口的低压辅助电源和蓄电池同时存在，即充电桩和蓄电池同时可以为BMS控制器进行供电，此时为了解决BMS控制器对于供电方的选择，本申请作为一种可选的实施方式，该电路中还包括多路复用器。参见图4，多路复用器的第一输入端通过车辆总开关与所述蓄电池的第一端连接，所述多路复用器的第二输入端与所述电动汽车的充电口的低压辅助电源端连接；所述多路复用器，用于当所述车辆总开关断开，且所述电动汽车外接充电桩时，通过所述充电桩为所述BMS控制器供电。同时，多路复用器还用于：当所述车辆总开关闭合，且所述电动汽车外接充电桩时，选择所述蓄电池为所述BMS控制器供电，即通过多路复用器实现优先选用24V蓄电池为BMS控制器进行供电。本申请中在电路中增加多路复用器，当车辆总开关断开时，12V外界充电桩快充为BMS控制器供电，单独BMS控制器实现充电，避免多个控制器交互复杂驱动方式，同时通过在电路中增加多路复用器，可以实现为BMS控制器多路进行供电方式且可具备自主优先选择权，使得BMS控制器充电过程更灵活自如。
当电动汽车外接充电桩且车辆总开关断开时，充电枪低压辅助电源，通过充电桩为BMS供电，避免车辆总开关断开无蓄电池的情况下无法为BMS控制器供电的现象。
作为一种可选的实施方式，通断模块还用于：在车辆总开关断开且车辆未外接充电桩时，在多合一控制器的控制下，断开所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路，以使动力电池停止为蓄电池充电，以及停止为BMS控制器供电。
具体来讲，当车辆总开关断开时代表车辆熄火，在未外接充电桩时，多合一控制器控制断开辅回路继电器，使动力电池停止向蓄电池充电，同时动力电池停止为BMS控制器供电。
本申请实现了动力电池为蓄电池充电的功能，保证了BMS控制器取电便捷性，又防止了蓄电池使用过程馈电现象，延长了蓄电池使用周期，同时避免蓄电池馈电无法行车的不良影响。
实施例2
图5示出了本申请一个实施例提供的边用边充方法流程示意图，应用于上述边用边充电路，包括：
步骤501：当车辆总开关闭合时，多合一控制器接收VCU发送的闭合指令。
具体来讲，当车辆总开关闭合时，蓄电池开始为VCU、多合一控制器以及BMS控制器开始供电。
作为一种可选的实施方式，多合一控制器接收VCU发送的闭合指令之前，还包括：所述多合一控制器接收所述VCU发送的唤醒信号。
当蓄电池开始为各个控制器供电后，触发VCU和BMS控制器接收唤醒指令，唤醒VCU和BMS控制器，然后当VCU上电后，VCU向多合一控制器发送用于唤醒多合一控制器的唤醒信号，唤醒多合一控制器，同时VCU向BMS控制器发出继电器闭合指令，控制BMS控制器闭合图1中的主负继电器。
其中，唤醒VCU和BMS控制器可以通过外接电动汽车充电桩或者将车钥匙打开到ON档，即如果未外接电动汽车充电桩，当司机将钥匙打到ON档，钥匙ON信号即可唤醒VCU、BMS控制器。如果外接电动汽车充电桩，参见图3中，充电A+连接确认信号，唤醒VCU、BMS控制器。
闭合指令是指，VCU向多合一控制器发送的，使多合一控制器控制相应的继电器闭合或断开。
步骤502：所述多合一控制器根据所述闭合指令，控制通断模块导通所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路，以使所述动力电池通过所述DC-DC单元为所述蓄电池充电，以及为所述BMS控制器供电，其中，所述闭合指令是所述VCU在接收到触发信号后发送的。
其中，触发信号包括：电动汽车外接充电桩；或所述电动汽车处于待启动状态。
根据上述步骤501中当电动汽车外接充电桩时，自动唤醒VCU，同时在插枪外接充电桩时，VCU接收到触发信号，或者当触发信号为电动汽车处于待启动状态是指，司机将钥匙拧至start档时会发出一个上升沿信号，车辆上高压以后，使VCU向多合一控制器发出闭合指令，从而使多合一控制器根据闭合指令控制通断模块中的预充继电器闭合，使得动力电池开始对预充电阻进行预充，待预充电阻在预设时间内完成预充后，多合一控制器控制通断模块中的预充继电器断开，并控制所述通断模块中的辅回路继电器闭合，以导通所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路。实现动力电池通过DC-DC单元为蓄电池进行充电，同时为BMS供电。
作为一种可选的实施方式，该方法还包括：当车辆总开关断开且所述电动汽车未外接充电桩时，所述多合一控制器接收所述VCU发送的断开指令；
所述多合一控制器根据所述断开指令断开所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路，以使所述动力电池停止为所述蓄电池充电，以及停止为所述BMS控制器供电。
具体来讲，断开指令指VCU向多合一控制器发送的用于使多合一控制器断开动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路。
本申请中实现DC-DC单元将蓄电池与动力电池连接，车辆驱动过程中动力电池为VCU、多合一控制器、BMS控制器等控制器供电的同时，动力电池也可为蓄电池充电的功能。
当车辆总开关闭合且电动汽车外接充电桩时，边用边充方法的详细流程如图6所示，为本发明实施例提供的一种边用边充方法的流程示意图，该方法包括：
步骤601：闭合车辆总开关；
步骤602：蓄电池给VCU、多合一控制器、BMS控制器开始供电；
步骤603：司机连接充电枪，充电A+连接确认信号，唤醒VCU、BMS控制器；
步骤604：VCU上电，向多合一控制器发送唤醒信号，唤醒多合一控制器，VCU向多合一控制器发送闭合指令；
步骤605：当多合一控制器接收到闭合指令时，控制通断模块中的预充继电器闭合；
步骤606：待预充电阻在预设时间内完成预充后，多合一控制器控制通断模块中的预充继电器断开，并控制通断模块中的辅回路继电器闭合；
需要说明的是，通过上述步骤605及步骤606，多合一控制器根据闭合指令控制通断模块导通动力电池的第一端和DC-DC单元的第一输入端之间的通路，使得动力电池通过DC-DC单元为蓄电池充电，以及为BMS控制器供电。
因此，通过上述步骤601～步骤606，当车辆总开关闭合且电动汽车外接充电桩时，可以实现通过DC-DC单元将蓄电池与动力电池连接，进而在车辆充电过程中蓄电池为车辆***中的各控制器供电的同时，动力电池也可为蓄电池充电。
当车辆总开关闭合且电动汽车未接充电桩时，边用边充方法的详细流程如图7所示，为本发明实施例提供的另一种边用边充方法的流程示意图，该方法包括：
步骤701：闭合车辆总开关；
步骤702：蓄电池给VCU、多合一控制器、BMS控制器开始供电；
步骤703：司机未连接充电枪且车钥匙打开到ON档时，触发VCU和BMS控制器接收唤醒指令；
步骤704：当VCU上电后，VCU向多合一控制器发送唤醒信号，唤醒多合一控制器，并向BMS控制器发出继电器闭合指令，控制BMS控制器闭合主负继电器；
步骤705：多合一控制器接收VCU发送的断开指令；
步骤706：多合一控制器根据断开指令断开动力电池的第一端和DC-DC单元的第一输入端之间的通路，以使动力电池停止为蓄电池充电，以及停止为BMS控制器供电。
步骤707：司机将钥匙拧至start档时会发出一个上升沿信号；
需要说明的是，通过上述步骤707中的上升沿信号可以使得车辆上高压。
步骤708：VCU向多合一控制器发出闭合指令；
步骤709：多合一控制器根据闭合指令控制通断模块中的预充继电器闭合，使得动力电池开始对预充电阻进行预充；
步骤710：待预充电阻在预设时间内完成预充后，多合一控制器控制通断模块中的预充继电器断开，并控制通断模块中的辅回路继电器闭合；
需要说明的是，通过上述步骤709及步骤710，多合一控制器根据闭合指令控制通断模块导通动力电池的第一端和DC-DC单元的第一输入端之间的通路，使得动力电池通过DC-DC单元为蓄电池充电，以及为BMS控制器供电。
因此，通过上述步骤701～步骤710，当车辆总开关闭合且电动汽车未接充电桩时，可以实现通过DC-DC单元将蓄电池与动力电池连接，进而在动力电池充电过程中蓄电池为车辆***中的各控制器供电的同时，动力电池也可为蓄电池充电。
当车辆总开关断开且电动汽车外接充电桩时，司机连接充电枪，充电低压辅助电源通过A+接插口为BMS控制器供电；充电A+连接确认信号，唤醒BMS控制器；BMS控制器检测到外接充电桩，没有VCU发送的闭合指令时，BMS控制器自主闭合主负继电器，进入为动力电池充电的过程。实现了充电枪将外接充电桩与BMS控制器的连接，动力电池充电过程中充电桩为BMS控制器供电的功能。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种边用边充电路，其特征在于，应用于电动汽车，包括：直流DC-DC单元和通断模块；
所述通断模块的第一端与动力电池的第一端连接，所述通断模块的第二端与所述DC-DC单元的第一输入端连接，所述DC-DC单元的第二输入端与所述动力电池的第二端连接，所述DC-DC单元的输出端与蓄电池的第一端和BMS控制器的供电端连接；
所述通断模块，用于在多合一控制器的控制下，导通所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路，以使所述动力电池通过所述DC-DC单元为所述蓄电池充电，以及为所述BMS控制器供电。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述通断模块还用于：在车辆总开关断开且车辆未外接充电桩时，在多合一控制器的控制下，断开所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路，以使所述动力电池停止为所述蓄电池充电，以及停止为所述BMS控制器供电。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述通断模块包括辅回路继电器、预充继电器和预充电阻；
所述预充继电器和所述预充电阻串联，组成第一支路；
所述第一支路与所述辅回路继电器并联，且并联后的第一端作为所述通断模块的第一端，并联后的第二端作为所述通断模块的第二端。
4.根据权利要求1～3任一所述的电路，其特征在于，还包括：多路复用器；
所述多路复用器的第一输入端通过车辆总开关与所述蓄电池的第一端连接，所述多路复用器的第二输入端与所述电动汽车的充电口的低压辅助电源端连接；
所述多路复用器，用于当所述车辆总开关断开，且所述电动汽车外接充电桩时，通过所述充电桩为所述BMS控制器供电。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述多路复用器还用于：
当所述车辆总开关闭合，且所述电动汽车外接充电桩时，选择所述蓄电池为所述BMS控制器供电。
6.一种边用边充方法，应用于如权利要求1～5任一所述的电路，其特征在于，所述方法包括：
当车辆总开关闭合时，多合一控制器接收VCU发送的闭合指令；
所述多合一控制器根据所述闭合指令，控制通断模块导通动力电池的第一端和DC-DC单元的第一端之间的通路，以使所述动力电池通过所述DC-DC单元为蓄电池充电，以及为BMS控制器供电，其中，所述闭合指令是所述VCU在接收到触发信号后发送的。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述触发信号包括：
电动汽车外接充电桩；或
所述电动汽车处于待启动状态。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述多合一控制器接收VCU发送的闭合指令之前，还包括：
所述多合一控制器接收所述VCU发送的唤醒信号。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当车辆总开关断开且电动汽车未外接充电桩时，所述多合一控制器接收所述VCU发送的断开指令；
所述多合一控制器根据所述断开指令断开所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路，以使所述动力电池停止为所述蓄电池充电，以及停止为所述BMS控制器供电。
10.根据权利要求6～9任一所述的方法，其特征在于，控制通断模块导通所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一输入端之间的通路，包括：
当所述多合一控制器接收到闭合指令时，控制所述通断模块中的预充继电器闭合；
待所述预充电阻在预设时间内完成预充后，控制所述通断模块中的所述预充继电器断开，并控制所述通断模块中的辅回路继电器闭合，以导通所述动力电池的第一端和所述DC-DC单元的第一端之间的通路。
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