[發明專利]電動汽車的充電方法和系統

在審

• 申請號: 201610176851.0
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN107248596A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 陸珂偉;汪國康;王林;徐辰;吳巍峰
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H02J7/02;B60L11/18
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司11376
• 代理人: 蔡勝利

技術領域

本發明大體上涉及電動汽車、尤其純電動汽車的充電方法和系統，采用本發明的充電方法和系統能夠顯著提高充電效率。

背景技術

在新能源汽車的發展中，電動汽車的發展越來越受到重視。電動汽車的充電技術是電動汽車開發的重點。通常，會為電動汽車的充電電池配設一充電系統，這種充電系統通常可以理解為是一種將交流電按要求轉換成直流電的設備，可以設置在充電站中或者也可以設置在汽車本身上。當汽車電池需要充電時，這種充電系統將市用220V交流電按規格轉換成直流電，以對汽車的充電電池進行充電。

通常，對電池的充電可以采用三種模式：恒電流模式、恒電壓模式(或稱恒功率模式)以及涓流模式。恒電流模式通常在對電池進行充電的初期采用，恒電壓模式通常在已對電池充滿一定電量的情況下采用，涓流模式通常在即將充滿電池時采用。對電池充電時，這三種模式依需采用，以達到提高電池電芯一致性的目的。

但是，現有的這種充電方式的關注點主要是充電時間與充電電量之間的關系，充電效率可達90％。對于已知的非常高效的這種充電系統而言，充電效率最高可達93％。但是，由于充電系統內部的相關電子元器件的發熱原因，即使充電效率提高，也還是會有至少6％的能量被熱消耗掉。同時，為了對充電系統降溫，又會需要更多的能量散熱，導致充電系統的整體充電效率不可能太高。

發明內容

本發明旨在提出一種新穎的電動汽車充電方法和系統，所提出的方法和系統無需重新設計電動汽車可以直接在現有的電動汽車基礎上 改造升級，實現起來簡單方便技術上可行性強；同時，可以顯著提高能量利用效率。

根據本發明的一個方面，提供了一種利用充電系統對電動汽車、尤其純電動汽車的充電電池的充電方法，其包括：

確定充電系統的最高效率功率，其中充電系統的最高效率功率定義為充電系統的輸出功率與輸入功率之比、即充電效率達到最高時對應的輸出功率，

最高效率功率的確定利用“試錯實驗”過程來實現：在該“試錯實驗”過程中，先將充電系統的輸出功率提高至最高功率，然后逐步降低輸出功率并測定充電系統的充電效率，如果本次測定的充電效率低于上次測定的充電效率，則將上次測定的充電效率所對應的輸出功率確定為最高效率功率；替代性地，

最高效率功率利用在充電系統內存儲的事先確定的溫度與功率值的關系數據庫來確定，依據充電系統的當前溫度調取對應的功率值作為最高效率功率；以及

以所確定的最高效率功率運行充電系統對電動汽車、尤其純電動汽車的充電電池進行充電。

可選地，在最高效率功率的確定是以“試錯實驗”過程實現的情況下，首先將充電系統的輸出功率提高至比最高功率小95％、90％或85％的功率，然后逐步降低輸出功率并測定充電系統的充電效率，如果充電效率提高，則繼續逐步降低輸出功率并返回重復上述過程，如果充電效率未提高，則逐步提高輸出功率并返回重復上述過程。

可選地，在最高效率功率的確定是以“試錯實驗”過程實現的情況下，“試錯實驗”過程執行多次，輸出功率調整的步幅針對每個“試錯實驗”過程不同，取多個“試錯實驗”過程確定的最高效率功率的平均值作為充電系統的最高效率功率。

可選地，隔一段時間后重新確定充電系統的最高效率功率。

可選地，如果事先設定充電系統對充電電池進行充電的時間，則依據該時間計算充電系統需要輸出的平均輸出功率；

如果該平均輸出功率大于充電系統的最高輸出功率，則以最高輸 出功率運行充電系統；

如果該平均輸出功率小于充電系統的最高輸出功率，則確定充電系統的最高效率功率，僅當最高效率功率大于或等于平均輸出功率時才以最高效率功率運行充電系統。

可選地，在需要快速充電的情況下，以最高輸出功率運行充電系統進行充電。

可選地，在最高效率功率的確定是以“試錯實驗”過程實現的情況下，實時地確定充電系統的最高效率功率。

可選地，所述充電電池是為汽車提供驅動力的動力電池和/或為汽車的低壓用電器供電的低壓輔助電池。

根據本發明的另一個方面，提供了一種用于電動汽車、尤其純電動汽車的充電電池的充電系統，所述充電系統包括：用于將輸入交流電轉換成輸出直流電的電流轉換模塊、用于檢測整個充電系統的運行狀況的檢測單元、用于對充電系統的各項參數進行調整的控制單元、以及用于獲取外部用戶需求的外部需求輸入單元，所述控制單元依據權利要求1至8任一所述的充電方法調整所述充電系統的運行以對充電電池充電。