[發明專利]一種非車載直流充電機與電動汽車通信的系統

無效

• 申請號: 201210364921.7
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102904300A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 周斌;耿群鋒;丁孝華;趙翔;趙明宇;潘明;洪福斌;李沖
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H04B3/54;B60L11/18
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及電動汽車充電領域，具體涉及一種非車載直流充電機與電動汽車通信的系統。

背景技術

典型的電動汽車充電站主要包括供電系統、充電系統、監控系統、保護系統及土建等其他輔助設施。其中，充電站充電系統主要包括交流充電樁和非車載直流充電機，是充電站的核心設備。

電動汽車非車載直流充電機指的是一種安裝在電動汽車車體外、將交流電能變換為直流電能并采用傳導方式為電動汽車動力蓄電池充電的專用裝置。為了安全可靠的實現充電，必須對整個充電過程進行實時控制，車輛控制裝置指的是一種安裝在電動汽車內，對電動汽車的運行、充電等進行全面監視控制的專業裝置，其對充電過程的監控是一項重要的功能，是實現電動汽車能源補給的關鍵功能。電動汽車充電過程就是車輛控制裝置通過電池管理模塊，采集電池組信息，通過專門的控制算法，控制充電機對電池組進行充電的過程。因此車輛控制裝置必須在整個充電過程中，實時的與充電機通信，調整充電機參數。目前，常用的通信方法主要有以下幾種：

（1）CAN總線通信：本方法可以最高實現500kbps的通信速率，信號傳輸采用差分方式，可以實現較長距離通信。本方法主要缺點是通信速率比較低，需要專用的屏蔽通信電纜。

（2）RS422通信：本方法可以實現長距離通信，并可以全雙工通信。本方法的缺點是通信速率很低，需要兩對專用的信號線。

（3）RS485通信：本方法可以實現長距離通信，但是通信速率很低，并且只能半雙工通信，需要專用的屏蔽通信電纜。

（4）RS232通信：這種通信方法可以實現全雙工通信，缺點是通信距離比較短，當充電機與電動汽車距離比較遠時，可能影響通信質量，并且通信速率很低，需要專用的屏蔽通信電纜。

如圖1所示為傳統充電機與電動汽車部分連接關系框圖，由圖1可知，充電機包括車輛插頭、整流模塊和充電機控制裝置，電動汽車包括車輛插座、電池組及電池管理單元和車輛控制裝置，車輛插頭和車輛插座中包含9個連接端子，分別是DC+、DC-，直流充電的功率端子；PE，保護接地端子；S+、S-，專用的通信信號，可以是CAN、RS485或RS232等通信方式；CC1、CC2分別是車輛連接確認和充電機連接確認信號；A+、A-為充電機給車輛充電控制系統部分供給工作電源的輔助電源線；當將非車載充電機的車輛插頭與電動汽車的車輛插座連接以后，非車載直流充電機通過CC1檢測到車輛已經連接，通過A+、A-給車輛控制裝置供電，車輛控制裝置開始工作，通過CC2檢測到非車載充電機已經連接，車輛控制裝置通過S+、S-發起與非車載充電機的通信連接，通信正常后，非車載直流充電機合上K1、K2，電動汽車合上K5、K6，非車載直流充電機根據車輛控制裝置的控制參數，經過整流模塊，在DC+、DC-上輸出直流電源，對電動汽車電池組進行充電。

現有通信方法的局限性，限制了電動汽車充電機與車輛控制裝置通信的整體性能，影響了電動汽車充電機的產業化推廣應用。隨著電動汽車充電需求的不斷增長，急需改進或提出新的通信方法。

發明內容

本發明針對現有電動汽車非車載直流充電機與車輛控制裝置通信存在的速率低，可靠性差，需要專用屏蔽通信電纜等缺點和不足，提供一種非車載直流充電機與電動汽車通信的系統，所述充電機包括相互連接的車輛插頭和充電機控制裝置，所述電動汽車包括電池組及電池管理單元、車輛插座和與車輛插座連接的車輛控制裝置，所述車輛插頭和車輛插座包含7個連接端子：DC+、DC-、PE、CC1、CC2、A+和A-，所述充電機通過CC1檢測到所述電動汽車已經連接，通過A+、A-給所述電動汽車供電，所述車輛控制裝置開始工作，通過CC2檢測到所述充電機已經連接，所述充電機和電動汽車均包括高速電力線載波通信模塊，所述高速電力線載波通信模塊包括位于所述充電機里的高速電力線載波通信模塊A與位于所述電動汽車里的高速電力線載波通信模塊B；

通過CC2檢測到所述充電機已經連接后，所述車輛控制裝置通過所述高速電力線載波通信模塊B發起與所述充電機的通信連接；所述充電機通過所述電力線載波通信模塊A與所述車輛控制裝置建立連接，通信正常后，所述充電機根據所述車輛控制裝置的控制參數，在DC+、DC-上輸出直流電源，對所述電動汽車的電池組進行充電。

本發明提供的第一優選實施例中：所述充電機包括充電機控制裝置、整流模塊、車輛插頭和高速電力線載波通信模塊A；

所述充電機控制裝置與所述整流模塊通過CAN總線連接，與所述高速電力線載波通信模塊A通過以太網連接；