[發明專利]一種純電動汽車定時、定量充電的控制系統及方法

有效

• 申請號: 201310513862.X
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103580248A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 戴軍;馮超;劉宇;郭歡歡
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司;重慶長安新能源汽車有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本發明屬于純電動汽車動力系統領域，涉及純電動汽車的電池充電技術。

背景技術

現代社會，汽車業迅速發展。汽車改變了人們的生活，讓人們的出行變得更加方便快捷。同時，由傳統汽車所帶來的能源短缺及環境污染等方面的問題越來越明顯。此時，純電動汽車逐漸為人們所接受，純電動汽車的零排放以及能以多種能源為動力源的特點，可以大大的改善由傳統汽車所帶來的能源問題和環境問題。目前，發展電動汽車已得到各國政府的大力支持，并成為汽車行業的發展趨勢，電動汽車的研發已成為汽車行業的熱點。

隨著純電動汽車投放市場，越來越多的純電動汽車成為了人們上下班的代步車輛，也有很多成為出租車公司或公交公司的公共運營車輛，這勢必導致了車輛同時充電，增加了電網的負荷，同時在用電高峰期充電時，較高的電價和過多的剩余電量對客戶來說，也造成了能源的浪費和增加了出行成本。同時市場上現有的定時充電裝置，都是需要車輛外接新的設備，或者直接在充電樁上實現定時充電。

發明內容

為了克服現有技術的不足，解決對純電動汽車定時充電時對車輛外部設備依賴性過大以及車輛剩余電量過多而不使用造成浪費的問題，本發明提供一種純電動汽車定時、定量充電的控制系統，它能根據人們的實際情況況設定電動車的充電時間或充電量，以避開高峰用電，利用低谷電來對電動車進行充電，可以大大節省用電成本。本發明還提出了一種純電動汽車定時、定量充電的控制方法。

本發明采用的技術方案如下：

一種純電動汽車定時定量充電的控制系統，包括定時定量充電控制模塊、整車控制器（Vehicle?Control?Unit；以下簡稱VCU）、電池管理系統（Battery?Control?Module；以下簡稱BCM）、車載充電機。在車輛插上充電設備以后，由VCU控制BCM和車載充電機，開始進行充電，在車輛充電時，定時定量充電控制模塊會進行時間和電量的統計，在達到設定的時間或電量時，定時定量充電控制模塊會將充電結束之靈發送給VCU，由VCU控制BCM和車載充電機結束充電過程。

定時定量充電控制模塊：主要包括了CAN收發模塊，計時模塊以及人機交互模塊。在車輛上電狀態下，通過人機交互模塊進行充電時間和充電電量的設定。充電開始后，通過CAN收發模塊與VCU交流，監控充電電量，同時計時模塊對充電時間進行計時。CAN收發模塊，主要與VCU進行信號通訊，采集VCU反饋的充電電量，并且發送充電開始及充電結束指令；計時模塊，主要對充電時間進行計時；人機交互模塊，主要用于駕駛員對定時定量充電控制模塊進行設定，以達到駕駛員預期的充電時間和充電電量。

整車控制器：整車控制器（VCU）是純電動汽車動力系統主控制器，負責整個動力系統功能實現過程的控制、純電動汽車動力系統各子系統之間的工作協調、能量管理，以及與整車其它相關系統之間的協調工作等。

電池管理系統：電池管理系統(BCM)負責對電池包工作狀態的監測和控制，并與整車通信網絡進行信息交互，是電池系統的控制核心。其主要功能有：SOC計算、SOH預測及歷史使用記錄、電池均衡、協助整車高壓系統上下電、電池充電控制、電池性能監控、電池工作能力判斷、CAN通訊、控制器標定、故障診斷及其他必要功能。

車載充電機：車載充電機響應VCU和BCM的指令，將外界的交流電轉化為直流電，并為車輛電池充電，同時實時監控充電的數據并反饋給BCM。車載充電機包括以下功能：充電功能，定時休眠功能，CAN喚醒功能，故障存儲功能以及保護功能。

本發明還提出了一種純電動汽車定時、定量充電的控制方法，其步驟如下：

1、連接充電設備，整車正常上電，進行必要的初始化；

2、選擇充電形式：對所述定時定量充電流程進行選擇，則根據所設定的時間和電量對車輛進行充電，否則不進行定時定量充電。即如果對充電形式選擇為不定時定量充電，則不啟動定時定量充電模塊，進入即插即充的傳統充電模式；若選擇定時定量充電，則根據所設定的時間和電量對車輛進行充電；

3、獲取定時定量的充電需求，通過定時定量充電模塊的發送給VCU的信號，確定整車有定時定量的充電需求，由定時定量充電模塊發出休眠指令，通過VCU控制整車進入休眠狀態，整車進入預約等待充電狀態；

4、時間到達定時充電開始時間，由定時定量充電模塊喚醒VCU，VCU發送指令喚醒BCM和車載充電機；通過BCM對電池狀態檢測，包括目前電池電量，允許充電功率，最大允許充電電流等，BCM將充電功率，充電電流等充電指令發送給車載充電機，由車載充電機將外界交流電轉變為高壓直流電，對電池進行充電；