[發明專利]一種交直流通用充電樁的充電方法及系統

有效

• 申請號: 201911044817.8
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN112744092B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 邵柳東;陳歡
• 申請（專利權）人: 寧波三星智能電氣有限公司
• 主分類號: B60L53/00
• 分類號: B60L53/00;B60L53/60;B60L53/16
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司 11364
• 代理人: 李向陽;李萌

1.一種交直流通用充電樁的充電方法，其特征在于，所述充電樁包括：

交直流通用充電插座，設置在充電樁上，用于與充電設備插接連接，實現充電樁與充電設備的聯通；

所述充電樁的插頭包括9根插針，通過電纜與充電樁內部的相應線路或單元連接，插座設置在需要利用充電樁充電的充電設備上，所述的插頭包括充電模塊、充電方式識別模塊和信息檢測與監控模塊，所述的插頭中的插針包括第一插針DC+/L，第二插針DC-/N，第三插針PE，第四插針A+，第五插針A-，所述的充電模塊包括第一插針DC+/L、第二插針DC-/N、第三插針PE；所述的第四插針A+、第五插針A-組成充電樁的充電方式識別模塊，所述的信息檢測與監控模塊用插頭內的其他插針進行實現，所述的信息檢測與監控模塊包括第六插針CC1、第七插針CC2、第八插針S+、第九插針S-)，所述的充電模塊、充電方式識別模塊和信息檢測與充電樁管理模塊進行電連接，在插座內設置有與插針對應數量和位置的插孔，所述插座設置在交流充電電動設備上時，插座內與充電方式識別模塊對應的第四插孔、第五插孔對應連接的電纜線連接部為斷路；所述插座設置在直流充電電動設備上時，插座內的第四插孔、第五插孔對應連接的電纜線連接部為通路；

輔助電源模塊：在執行充電程序之前對充電設備供電，用于控制充電樁向充電設備輸出適合的電壓，完成充電前的信息檢測及確認；

檢測模塊：包括開關裝置、電壓互感器、電流互感器、斷路器、溫度傳感器和煙感傳感器、交直流組合充電接口識別模塊以及充電設備狀態獲取模塊，所述檢測模塊，與充電樁相連接，用于測量所述充電樁的充電數據、充電設備的狀態數據，并且能夠將所獲取的充電接口識別信息、充電設備的狀態數據、充電數據發送至所述充電樁管理模塊；

充電樁管理模塊：內置充電控制芯片，接收檢測模塊發送的檢測信息，對充電樁的運行狀態和環境進行實時監測和管理，并向執行模塊發出充斷電信息；

執行模塊，包括充斷電控制器，根據充電樁管理模塊的充斷電信息，進行充斷電控制；

充電結算模塊，在充電開始時，執行模塊向充電樁管理模塊發出計費請求，充電斷開后，執行模塊向充電樁管理模塊發出結算請求，充電樁管理模塊根據收到的計費請求和結算請求的時間信息以及電價信息得出消費信息；其充電方法包括如下的步驟：

ST1：充電樁與充電設備進行連接確認；

其中，在ST1中，包括如下的檢測步驟：

ST10：充電設備的插頭與充電樁上的插座插接連接；

ST11：判斷充電裝上輔助充電電源模塊指示燈是否亮起；若是，進入ST12；若否，則進入ST1b；

ST12：輔助充電電源模塊上電開始，通過CAN總線向充電設備發送輔助充電電流，使充電樁與充電設備進入聯通狀態；

ST13：充電樁管理模塊控制所述輔助電源輸出第一輔助電壓V₁，并檢測此時的輔助輸出電流I₁；

ST14：充電樁管理模塊檢測充電設備的管理模塊是否正常工作；若是，則進入ST17；若否，則進入ST15；

ST15：充電樁管理模塊控制所述輔助電源的輸出電壓值逐步提升,直至所述輔助電源的輸出電流達到I₂，I₂為輔助電源的輸出電流的極限值，獲得第二輔助電壓V₂；

ST16：判斷是否V₂－V₁≥A，A為預設的一個正數；若是，則進入ST19；若否，則進入ST18；

ST17：所述充電樁管理模塊控制所述輔助電源保持輸出第一輔助電壓V₁，進入ST1a；

ST18：所述充電樁管理模塊控制所述輔助電源保持輸出V₁+A的電壓，進入ST1a；

ST19：所述充電樁管理模塊控制所述輔助電源保持輸出第二輔助電壓V₂，進入ST1a；

ST1a：充電設備與充電樁上的插座插接連接確認，進入ST2；

ST1b：充電設備與充電樁上的插座連接異常，充電樁上給出重新連接的提示信息；

ST2：充電接口識別及充電電路的選擇確認；

所述的充電樁通過通信模塊與服務器連接，充電樁與服務器通過握手確認建立連接關系，在ST2中，包括如下的檢測步驟：

ST200：充電樁與服務器握手確認；

ST201：充電樁的檢測模塊能否讀取充電設備的設備識別標志；若是，則進入ST202；若否，則進入ST20；

ST202:將充電設備的識別標識切換成長連接請求；

ST203：充電樁管理模塊利用http協議封裝所述設備標識和切換長連接請求，得到http請求，向服務器發送所述http請求；

ST204：得到充電設備的配置信息，并能夠讀取服務器內預設的充電配置信息，進入ST24；

ST20：啟動充電接口識別模塊；

ST21：判斷插座內的第四插孔、第五插孔對應連接的電纜線連接部是否為通路；若是，則進入ST22；若否，則進入ST23；

ST22:確定充電設備的充電接口為直流充電方式的接口，進入ST24；

ST23:確定充電設備的充電接口為交流充電方式的接口，進入ST24；

ST24：確定充電電路，進入ST3；

ST3：判斷充電設備的狀態信息是否正常，若正常，則充電樁管理模塊向執行模塊發出充電信息，充電電路向充電設備供電，執行充電程序；

在ST3中，包括如下的檢測步驟：

ST30：啟動充電樁遠程檢測系統；

ST31：充電樁管理模塊獲取充電樁的狀態信息，并判斷充電樁是否存在故障；若是，則進入ST36；若否，則進入ST32；

ST32：檢測模塊檢測充電設備的狀態信息并反饋給充電樁管理模塊；

ST33：充電樁管理模塊判斷服務器內是否有充電設備的狀態信息；若是，則接入ST34；若否，則進入ST35；

ST34：充電樁管理模塊判斷充電設備狀態信息與服務器內的充電設備的狀態信息是否一致；若否，則進入ST36；若是，則進入ST37；

ST35：充電樁管理模塊根據所述充電數據建立實時模型，并將所述實時模型與標準模型進行比對，比對信息判斷是否一致；若否，則進入ST36；若是，則進入ST37；

ST36：充電樁管理模塊提示充電故障；

ST37：充電設備的狀態信息正常，進入ST4；

ST4：執行充電程序，并在充電過程中，對充電樁的運行狀態和環境進行實時監測和管理；

在ST4中，包括如下的檢測步驟：

ST40：檢測模塊檢測充電設備目標電池的電壓值并反饋給充電樁管理模塊，充電樁管理模塊確定所述充電設備目標電池的目標規格屬性；

ST41：充電樁管理模塊根據目標電池的目標規格屬性，將目標電池的充電過程設置為m個充電階段，設定電池充電過程的第m個充電階段的充電電流值I_m，其中，I_m小于I_m-1，m為大于1的整數；

ST42：啟動計數器；

ST43：計數器讀數為n-1，n的初始值為2；

ST44：在第n-1個充電階段，對充電設備的電池以電流I_n-1進行充電，n≤m，n≥2且為整數；基于I_n-1和指定時刻的電池荷電狀態SOC，確定所述指定時刻與I_n-1對應的充電截止電壓值V_n-1；

ST45：充電樁持續對所述電池以電流I_n-1進行充電；

ST46：每隔ΔT,判斷當前電池充電電壓是否小于所述指定時刻確定的與I_n-1對應的充電截止電壓值V_n-1；若是，則進入ST47；若否，則返回至ST45；

ST47：進入第n個充電階段；

ST48：充電樁管理模塊判斷是否nm；若是，則進入ST49，若否，則進入ST410；

ST49：計數器讀數加1，返回至ST43；

ST410：充電結束；

ST5：充電完成后，充電樁管理模塊向充斷電控制器發出斷電指令，停止充電，并完成充電結算。