电动汽车及其充电系统的控制方法、存储介质和控制装置与流程

    专利2022-07-07  163


    本发明涉及电动汽车技术领域,尤其涉及一种电动汽车及其充电系统的控制方法、存储介质和控制装置。



    背景技术:

    大多数新能源汽车的大功率直流快充,都是直接把动力电池与充电桩相连,根据自身的充电需求向充电桩请求充电电流,如图1所示。充电桩作为电流源工作,而输出电流大小则参照车辆发送过来的需求电流。充电桩的负载是动力电池,端电压不会快速变化,可以近似认为是电压源。

    然而,直接把动力电池和充电桩相连进行充电,无法适应不同电压等级的充电桩。如果动力电池的电压比某个特定的充电桩的最大允许充电电压高,则动力电池无法被充电,或者无法充满。有时动力电池电压较低,虽然不存在动力电池电压比充电桩的最大允许充电电压低的情况,但是受限于充电桩的输出电流能力,低电压无法保证较大功率充电,充电时间较长。



    技术实现要素:

    本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

    为此,本发明的第一个目的在于提出一种电动汽车充电系统的控制方法,以在保护dc/dc变换模块的同时,进行最大限度的持续充电,缩短充电时间,提高充电的可靠性。

    本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

    本发明的第三个目的在于提出一种电动汽车充电系统的控制装置。

    本发明的第四个目的在于提出一种电动汽车。

    为达上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种电动汽车充电系统的控制方法,所述充电系统包括dc/dc变换模块,所述dc/dc变换模块连接在所述电动汽车的动力电池和直流充放电口之间,所述控制方法包括以下步骤:在充电桩给所述动力电池充电的过程中,检测是否获取到所述dc/dc变换模块发生故障的故障信号;如果获取到所述故障信号,则控制所述dc/dc变换模块中的所有全控型开关管均断开,并向所述充电桩发送功率降低指令,以使所述充电桩根据所述功率降低指令降低充电电流和充电功率;判断是否仍获取到所述dc/dc变换模块的故障信号;如果仍获取到所述dc/dc变换模块的故障信号,则统计获取到所述故障信号的次数和所述故障信号的持续时间;根据所述次数和所述故障信号的持续时间,对所述dc/dc变换模块,或,所述dc/dc变换模块和所述充电桩进行控制。

    根据本发明实施例的电动汽车充电系统的控制方法,在充电桩给动力电池的充电过程中,如果dc/dc变换模块发生故障,则控制dc/dc变换模块中的所有全控型开关管均断开,因此,能达到及时保护dc/dc变换模块的目的;进一步地,控制dc/dc变换模块中的所有全控型开关管均断开的同时,并向充电桩发送功率降低指令,以使充电桩根据功率降低指令降低充电电流和充电功率,因此,能够在保护dc/dc变换模块的同时,最大限度的持续充电,提升用户使用体验。进一步地,如果仍获取到dc/dc变换模块发生故障的故障信号,则根据故障信号的次数和持续时间对dc/dc变换模块,或,dc/dc变换模块和充电桩进行控制,由此,能够在保护dc/dc变换模块的同时,最大限度的持续充电,缩短充电时间,提高充电的可能性。

    另外,根据本发明上述实施例的电动汽车充电系统的控制方法还可以具有如下附加的技术特征:

    根据本发明的一个实施例,所述判断是否仍获取到所述dc/dc变换模块的故障信号的步骤之后,还包括:如果未获取到所述dc/dc变换模块的故障信号,则恢复对所述dc/dc变换模块中所有全控型开关管的关断和导通控制,并向所述充电桩发送充电恢复指令,以使所述充电桩根据所述充电恢复指令恢复充电电流和充电功率。

    根据本发明的一个实施例,所述根据所述次数和所述故障信号的持续时间,对所述dc/dc变换模块,或,所述dc/dc变换模块和所述充电桩进行控制,包括:判断所述次数是否达到预设次数阈值;如果所述次数达到所述预设次数阈值,则向所述充电桩发送充电停止指令,以使所述充电桩根据所述充电停止指令停止充电操作。

    根据本发明的一个实施例,所述判断所述次数是否达到预设次数阈值的步骤之后,还包括:如果所述次数未达到所述预设次数阈值,则判断所述故障信号的持续时间是否达到预设时间阈值;如果所述持续时间未达到预设时间阈值,则返回至判断是否仍获取到所述dc/dc变换模块的故障信号的步骤。

    根据本发明的一个实施例,所述判断所述故障信号的持续时间是否达到预设时间阈值的步骤之后,还包括:如果所述持续时间达到所述预设时间阈值,则向所述充电桩发送电压调整指令,以使所述充电桩根据所述电压调整指令调整充电电压。

    根据本发明的一个实施例,所述向所述充电桩发送电压调整指令,以使所述充电桩根据所述电压调整指令调整充电电压的步骤之后,还包括:判断所述充电桩调整后的输出电压与动力电池的允许电压是否匹配;如果所述调整后的输出电压与所述动力电池的允许电压匹配,则向所述充电桩发送电压维持指令,以使所述充电桩保持当前输出电压为所述动力电池充电;如果所述调整后的输出电压与所述动力电池的允许电压不匹配,则向所述充电桩发送充电停止指令,以使所述充电桩根据所述充电停止指令停止充电操作。

    根据本发明的一个实施例,所述dc/dc变换模块包括第一开关管、第一续流管、第二开关管、第二续流管和储能电感,所述第一续流管与所述第一开关管并联,所述第二续流管与所述第二开关管并联,所述第一开关管的第一端与所述动力电池的第一极连接,所述第一开关管的第二端分别与所述第二开关管的第一端和所述储能电感的一端连接,所述储能电感的另一端与所述直流充放电口的第一端口连接,所述第二开关管的第二端分别与所述直流充放电口的第二端口、所述动力电池的第二极连接,其中,所述控制所述dc/dc变换模块中的所有全控型开关管均断开,包括控制所述第一开关管和所述第二开关管均关断,所述充电桩输出的电流通过所述第一续流二极管流向所述动力电池的第一极;所述恢复对所述dc/dc变换模块中所有全控型开关管的关断和导通控制,包括控制所述第一开关管关断、所述第二开关管导通,以使所述储能电感储能,以及控制所述第一开关管导通、所述第二开关管关断,以使所述储能电感释放能量给所述动力电池充电。

    为达上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现本发明第一方面实施例提出的电动汽车充电系统的控制方法。

    本发明实施例的计算机可读存储介质,在其上存储的计算机程序被处理器执行时,能够在保护dc/dc变换模块的同时,最大限度的持续充电,缩短充电时间,提高充电的可能性。

    为达上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种电动汽车充电系统的控制装置,所述充电系统包括dc/dc变换模块,所述dc/dc变换模块连接在所述电动汽车的动力电池和直流充放电口之间,所述控制装置包括:检测模块,用于在充电桩给所述动力电池充电过程中,检测是否获取到所述dc/dc变换模块发生故障的故障信号;控制模块,用于如果获取到所述故障信号,控制所述dc/dc变换模块中的所有全控型开关管均断开,并向所述充电桩发送功率降低指令,以使所述充电桩根据所述功率降低指令降低充电电流和充电功率;判断模块,用于判断是否仍获取到所述dc/dc变换模块的故障信号;统计模块,用于在仍获取到所述dc/dc变换模块的故障信号时,统计获取到所述故障信号的次数和所述故障信号的持续时间;其中,所述控制模块,还用于根据所述次数和所述故障信号的持续时间,对所述dc/dc变换模块,或,所述dc/dc变换模块和所述充电桩进行控制。

    根据本发明实施例的电动汽车充电系统的控制装置,在其上存储的计算机程序被处理器执行时,能够在保护dc/dc变换模块的同时,最大限度的持续充电,缩短充电时间,提高充电的可能性。

    为达上述目的,本发明第四方面实施例提出了一种电动汽车,包括本发明上述第三方面实施例提出的电动汽车充电系统的控制装置。

    本发明实施例的电动汽车,通过本发明实施例的电动汽车充电系统的控制装置,能够在保护dc/dc变换模块的同时,最大限度的持续充电,缩短充电时间,提高充电的可靠性。

    本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

    附图说明

    本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

    图1是现有技术中动力电池与充电桩的连接示意图;

    图2是根据本发明实施例的电动汽车充电系统的控制方法的流程图;

    图3是根据本发明一个实施例的充电系统的结构框图;

    图4是根据本发明一个示例的电动汽车充电系统的控制方法的流程图;

    图5是根据本发明一个示例的dc/dc变换模块的结构示意图;

    图6是根据本发明一个实施例的电动汽车充电系统的控制装置的结构框图;

    图7是根据本发明实施例的电动汽车的结构框图。

    具体实施方式

    下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

    下面参考附图2-图7描述本发明实施例的电动汽车及其充电系统的控制方法、存储介质和控制装置。

    图2是根据本发明实施例的电动汽车充电系统的控制方法的流程图。

    在该实施例中,如图3所示,充电系统1000包括dc/dc变换模块200,dc/dc变换模块200连接在电动汽车的动力1和直流充放电口2之间。

    如图2所示,该电动汽车充电系统的控制方法包括以下步骤:

    s1,在充电桩给动力电池充电的过程中,检测是否获取到dc/dc变换模块发生故障的故障信号。

    具体地,在动力电池需要充电时,可将充电桩连接在直流充放电口,以使充电桩的输出电压经过dc/dc变换模块的升压或降压处理后给动力电池充电,在充电过程中,可实时检测dc/dc变换模块是否发生故障,以及在发生故障时获取故障信号。

    可以理解的是,该实施例中的充电桩,可以为直流快充充电桩,在该充电桩给动力电池充电时,其工作于恒流模式,可视为直流电流源。

    s2,如果获取到故障信号,则控制dc/dc变换模块中的所有全控型开关管均断开,并向充电桩发送功率降低指令,以使充电桩根据功率降低指令降低充电电流和充电功率。

    其中,dc/dc变换模块可以包括全控型开关器件和不控型开关器件,全控型开关器件可以是全控型开关管,例如全控型igbt(insulatedgatebipolartransistor,绝缘栅双极型晶体管),不控型开关器件可以是晶体二极管。

    具体地,如果获取到故障信号,则控制dc/dc变换模块中的所有全控型开关管(igbt管)均断开,并向充电桩发送功率降低指令,以使充电桩根据功率降低指令降低充电电流和充电功率,此时充电电流可以通过不控型开关器件(晶体二极管)流入动力电池,进而进行低功率持续充电。

    s3,判断是否仍获取到dc/dc变换模块的故障信号。

    具体地,在进行低功率持续充电的过程中,继续实时检测dc/dc变换模块的故障信号是否消失。

    s4,如果仍获取到dc/dc变换模块的故障信号,则统计获取到故障信号的次数和故障信号的持续时间。

    具体地,如果仍获取到dc/dc变换模块的故障信号,说明dc/dc变换模块的故障信号并没有因所有全控型开关管(igbt管)的断开而消失,则统计获取到故障信号的次数和故障信号的持续时间。

    具体而言,当dc/dc变换模块发生故障时,会周期性发送故障信号。本实施例会对故障信号进行统计,以获得获取到故障信号的次数,其中,次数的初始值为0。与此同时,获取到首次故障信号时,记录故障开始时间,后期可以通过当前时刻和故障开始时间,获得故障信号的持续时间。

    s5,根据次数和故障信号的持续时间,对dc/dc变换模块,或,dc/dc变换模块和充电桩进行控制。

    例如,首先可判断当前故障信号的次数c是否达到预设次数阈值a,如果没有达到预设次数阈值a,则判断故障信号的持续时间d是否达到预设时间阈值b,如果该持续时间d达到预设时间阈值b,则说明等待故障消失的时间达到了上限,且该故障并没有消失,则不再等待,即不再根据降低后的充电电流和充电功率进行充电,而是调整充电电压,以调整后的充电电压尝试能否充电,如果调整后的充电电压仍无法继续充电,则断开充电电路,退出充电流程。

    其中,预设次数阈值(容忍故障发生的次数)a和预设时间阈值(等待故障消失的时间上限)b可根据dc/dc变换模块的具体实际情况确定。

    也就是说,在充电桩给电动汽车充电过程中,如果检测到dc/dc变换模块发生故障,并不是立刻断开充电电路的通路,而是首先控制dc/dc模块中的所有全控型开关管均断开,并向充电桩发送功率降低指令,以继续给动力电池进行充电,然后在该充电过程中,判断dc/dc变换模块的故障信号是否消失,如果未消失,则根据故障信号的次数和持续时间进行相应的控制,以保证进行最大限度的充电。

    由此,能够在保护dc/dc变换模块的同时,进行最大限度的持续充电,缩短充电时间,提高充电的可靠性。

    在本发明的一个实施例中,如图4所示,判断是否仍获取到dc/dc变换模块的故障信号的步骤s3之后,如果未获取到dc/dc变换模块的故障信号,则执行步骤s10。

    s10,恢复对dc/dc变换模块中所有全控型开关管的关断和导通控制,并向充电桩发送充电恢复指令,以使充电桩根据充电恢复指令恢复充电电流和充电功率。

    具体地,如果未获取到dc/dc变换模块的故障信号,则说明故障消失,恢复对dc/dc变换模块中所有全控型开关管的正常关断和导通控制,并向充电桩发送充电恢复指令,以使充电桩根据充电恢复指令恢复充电电流和充电功率,即使充电电流和充电功率恢复到降低之前的充电电流和充电功率,以继续进行充电,直至充电完成。

    可以理解的是,在恢复充电电流和充电功率后,在进行充电的过程中,可返回执行上述步骤s1,即检测是否获取到dc/dc变换模块发生故障的故障信号,以进行后续控制。

    在本发明的一个实施例中,参照图4,根据次数和故障信号的持续时间对dc/dc变换模块,或,dc/dc变换模块和充电桩进行控制,即上述步骤s5可包括以下步骤:

    s50,判断次数是否达到预设次数阈值;如果次数达到预设次数阈值,则执行步骤s51。

    s51,向充电桩发送充电停止指令,以使充电桩根据充电停止指令停止充电操作。

    具体地,如果故障信号的次数达到预设次数阈值,说明此时该故障信号的次数已经达到上限、无法忍耐,其危害性很高,此时,如果继续充电会导致dc/dc变换模块的损坏,因此向充电桩发送充电停止指令,以使充电桩根据充电停止指令停止充电操作。由此,在故障信号的次数达到预设次数阈值时停止充电,有效避免了dc/dc变换模块的损坏,也提升了充电安全性。

    进一步地,参照图4,判断次数是否达到预设次数阈值的步骤s50之后,如果次数未达到预设次数阈值,则执行步骤s52。

    s52,判断故障信号的持续时间是否达到预设时间阈值;如果持续时间未达到预设时间阈值,则返回执行步骤s3,即返回至判断是否仍获取到dc/dc变换模块的故障信号。

    具体地,如果次数未达到预设次数阈值,且持续时间未达到预设时间阈值,即说明此时该故障可以允许等待直至故障消失或者等待时间达到预设时间阈值,则继续根据步骤s2中降低后的充电电流和充电功率进行充电,并返回步骤s3,即判断是否仍获取到dc/dc变换模块的故障信号,以进行后续控制。

    更进一步地,参照图4,判断故障信号的持续时间是否达到预设时间阈值的步骤之后,如果持续时间达到预设时间阈值,则执行步骤s53。

    s53,向充电桩发送电压调整指令,以使充电桩根据电压调整指令调整充电电压。

    其中,参照图4,向充电桩发送电压调整指令,以使充电桩根据电压调整指令调整充电电压的步骤s53之后,还包括:

    s54,判断充电桩调整后的输出电压与动力电池的允许电压是否匹配;如果调整后的输出电压与动力电池的允许电压匹配,则执行步骤s55。如果调整后的输出电压与动力电池的允许电压不匹配,则执行步骤s51。

    s55,向充电桩发送电压维持指令,以使充电桩保持当前输出电压为动力电池充电。

    s51,向充电桩发送充电停止指令,以使充电桩根据充电停止指令停止充电操作。

    具体地,如果持续时间达到预设时间阈值,则说明等待故障消失的时间达到了上限,则不再根据降低后的充电电流和充电功率进行充电,而是向充电桩发送电压调整指令,以使充电桩根据电压调整指令调整充电电压,例如可将充电电压调整至动力电池电压,并判断充电桩调整后的输出电压与动力电池的允许电压是否匹配,如果输出电压与允许电压匹配,说明充电桩能够继续给动力电池进行充电,则向充电桩发送电压维持指令,以使充电桩保持当前输出电压为动力电池充电;如果输出电压与允许电压不匹配,说明充电桩并不能继续支持对动力电池的充电,则向充电桩发送充电停止指令,以使充电桩根据充电停止指令停止充电操作。

    可以理解,如果充电桩能够继续支持对动力电池的充电,则可以忽略本次故障继续充电,并在充电过程中实时检测dc/dc变换模块是否发生故障。

    在本发明的一个示例中,如图5所示,dc/dc变换模块200可包括第一开关管vt1、第一续流管vd1、第二开关管vt2、第二续流管vd2和储能电感l。

    其中,第一续流管vd2与第一开关管vt1并联,第二续流管vd2与第二开关管vt2并联,第一开关管vt1的第一端与动力电池1的第一极连接,第一开关管vt1的第二端分别与第二开关管vt2的第一端和储能电感l的一端连接,储能电感l的另一端与直流充放电口2的第一端口连接,第二开关管vt2的第二端分别与直流充放电口2的第二端口、动力电池1的第二极连接,其中,控制dc/dc变换模块200中的所有全控型开关管均断开,包括控制第一开关管vt1和第二开关管vt2均关断,充电桩输出的电流通过第一续流管vd2流向动力电池1的第一极;恢复对dc/dc变换模块200中所有全控型开关管的关断和导通控制,包括控制第一开关管vt1关断、第二开关管vt2导通,以使储能电感l储能,以及控制第一开关管vt1导通、第二开关管vt2关断,以使储能电感l释放能量给动力电池1充电。

    具体地,在充电桩通过直流充放电口2给动力电池1充电的过程中,如果获取到dc/dc变换模块200发生故障的故障信号,则控制dc/dc变换模块200中的第一开关管vt1和第二开关管vt2均关断,并向充电桩发送功率降低指令,以使充电桩根据功率降低指令降低充电电流和充电功率,此时充电桩输出的电流通过第一续流管vd1流向动力电池1的第一极,以进行低功率持续充电,在该充电过程中,可判断是否仍获取到dc/dc变换模块200的故障信号,如果未获取到dc/dc变换模块200的故障信号,则说明该故障消失,进而恢复对dc/dc变换模块200中第一开关管vt1和第二开关管vt2的关断和导通控制,即控制第一开关管vt1关断、第二开关管vt2导通,以使储能电感l储能,以及控制第一开关管vt1导通、第二开关管vt2关断,以使储能电感l释放能量给动力电池1充电,并向充电桩发送充电恢复指令,以使充电桩根据充电恢复指令恢复充电电流和充电功率,即使充电电流和充电功率恢复到降低之前的充电电流和充电功率,以继续进行充电;如果仍获取到dc/dc变换模块200的故障信号,即故障并没有因第一开关管vt1和第二开关管vt2的关断而消失,则统计获取到故障信号的次数和故障信号的持续时间,并进行相应的控制。

    在该示例中,动力电池1的第一极可为正极、第二极可为负极,第一续流管vd1和第二续流管vd2可为不控型晶体二极管,第一开关管vt1和第二开关管vt2可以是全控型igbt管。

    可选地,参照图5,dc/dc变换模块200还可包括第一电容c1和第二电容c2,以减小充电电压的波动,保护动力电池1,提升充电安全性。

    需要说明的是,该实施例中的dc/dc变换模块200是一种完成能量转换的电力变换装置,只要满足输入端和输出端均为直流高压电,且可以起到升压或降压的作用即可,此处并不限定其内部结构。

    综上所述,本发明实施例的电动汽车充电系统的控制方法,能够在保护dc/dc变换模块的同时,进行最大限度的持续充电,缩短充电时间,提高充电的可靠性;在故障信号的次数达到预设次数阈值时停止充电,有效避免了dc/dc变换模块的损坏,提升充电安全性。

    进一步地,本发明提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,实现本发明上述实施例的电动汽车充电系统的控制方法。

    该计算机可读存储介质,在其上存储的计算机程序被处理器执行时,能够在保护dc/dc变换模块的同时,进行最大限度的持续充电,缩短充电时间,提高充电的可靠性。

    图6是根据本发明实施例的电动汽车充电系统的控制装置的结构框图。

    如图6所示,在该实施例中,充电系统1000包括dc/dc变换模块200,dc/dc变换模块200连接在电动汽车的动力电池1和直流充放电口2之间。该电动汽车充电系统的控制装置100包括:检测模块10、统计模块20、控制模块30和判断模块40。

    其中,检测模块10用于在充电桩给动力电池1充电过程中,检测是否获取到dc/dc变换模块200发生故障的故障信号;控制模块30用于如果获取到故障信号,则控制dc/dc变换模块200中的所有全控型开关管均断开,并向充电桩发送功率降低指令,以使充电桩根据功率降低指令降低充电电流和充电功率;判断模块40用于判断是否仍获取到dc/dc变换模块200的故障信号;统计模块20用于在仍获取到dc/dc变换模块200的故障信号时,统计获取到故障信号的次数和故障信号的持续时间;其中,控制模块30还用于根据次数和故障信号的持续时间对dc/dc变换模块200,或,dc/dc变换模块200和充电桩进行控制。

    具体地,在动力电池1需要充电时,可通过电池管理器发送充电请求至控制模块30,以使控制模块30根据充电请求对充电桩和dc/dc变换模块200进行控制,以进行充电,在充电过程中,检测模块10可实时检测是否获取到dc/dc变换模块200发生故障的故障信号,在获取到故障信号时,控制模块30控制dc/dc变换模块200中的所有全控型开关管均断开,并向充电桩发送功率降低指令,以使充电桩根据功率降低指令降低充电电流和充电功率,从而进行低功率充电,在该充电过程中,判断模块40可实时判断是否仍获取到dc/dc变换模块200的故障信号,如果仍获取到dc/dc变换模块200的故障信号,则说明该故障并没有因dc/dc变换模块200中的所有全控型开关管的断开而消失,此时,判断模块40可将仍获取到dc/dc变换模块200的故障信号的判断结果发送至统计模块20,以使统计模块20统计获取到的故障信号的次数和故障信号的持续时间,并将该次数和持续时间发送至控制模块30,以使控制模块30根据次数和故障信号的持续时间对dc/dc变换模块200,或,dc/dc变换模块200和充电桩进行控制。

    例如,首先可通过控制模块30判断当前故障信号的次数c是否达到预设次数阈值a,如果没有达到预设次数阈值a,则判断故障信号的持续时间d是否达到预设时间阈值b,如果该持续时间d达到预设时间阈值b,则说明等待故障消失的时间达到了上限,且该故障并没有消失,则不再等待,即不再根据降低后的充电电流和充电功率进行充电,而是通过控制模块30调整充电电压,以调整后的充电电压尝试能否充电,如果调整后的充电电压仍无法继续充电,则断开充电电路,退出充电流程。

    其中,预设次数阈值(容忍故障发生的次数)a和预设时间阈值(等待故障消失的时间上限)b可根据dc/dc变换模块的具体实际情况确定。

    在该实施例中,当dc/dc变换模块200发生故障时,会周期性发送故障信号。本实施例会对故障信号进行统计,以获得获取到故障信号的次数,其中,次数的初始值为0。与此同时,获取到首次故障信号时,记录故障开始时间,后期可以通过当前时刻和故障开始时间,获得故障信号的持续时间。

    也就是说,在充电桩给电动汽车充电过程中,如果检测到dc/dc变换模块200发生故障,并不是立刻断开充电电路的通路,而是首先控制dc/dc模块200中的所有全控型开关管均断开,并向充电桩发送功率降低指令,以继续给动力电池1进行充电,然后在该充电过程中,判断dc/dc变换模块200的故障信号是否消失,如果未消失,则根据故障信号的次数和持续时间进行相应的控制,以保证进行最大限度的充电。

    由此,能够在保护dc/dc变换模块的同时,进行最大限度的持续充电,缩短充电时间,提高充电的可靠性。

    在本发明的一个实施例中,参照图6,在判断模块40判断是否仍获取到dc/dc变换模块200的故障信号之后,控制模块30还可用于:如果未获取到dc/dc变换模块200的故障信号,则恢复对dc/dc变换模块200中所有全控型开关管的关断和导通控制,并向充电桩发送充电恢复指令,以使充电桩根据充电恢复指令恢复充电电流和充电功率。

    具体地,如果未获取到dc/dc变换模块200的故障信号,则说明故障消失,进而控制模块30恢复对dc/dc变换模块200中所有全控型开关管的正常关断和导通控制,并向充电桩发送充电恢复指令,以使充电桩根据充电恢复指令恢复充电电流和充电功率,即使充电电流和充电功率恢复到降低之前的充电电流和充电功率,以继续进行充电,直至充电完成。

    可以理解的是,在恢复充电电流和充电功率后,在进行充电的过程中,可通过检测模块10继续检测是否获取到dc/dc变换模块200发生故障的故障信号,以进行后续控制。

    在本发明的一个实施例中,参照图6,控制模块30在用于根据次数和故障信号的持续时间对dc/dc变换模块200,或,dc/dc变换模块200和充电桩进行控制时,控制模块30可具体用于:判断次数是否达到预设次数阈值;如果次数达到预设次数阈值,则向充电桩发送充电停止指令,以使充电桩根据充电停止指令停止充电操作。

    具体地,如果控制模块30判断出故障信号的次数达到预设次数阈值,说明此时该故障信号的次数已经达到上限、无法忍耐,其危害性很高,此时,如果继续充电会导致dc/dc变换模块200的损坏,因此控制模块30向充电桩发送充电停止指令,以使充电桩根据充电停止指令停止充电操作。由此,在故障信号的次数达到预设次数阈值时停止充电,有效避免了dc/dc变换模块的损坏,也提升了充电安全性。

    进一步地,参照图6,控制模块30在判断次数是否达到预设次数阈值之后,还可具体用于:如果次数未达到预设次数阈值,则判断故障信号的持续时间是否达到预设时间阈值;如果持续时间未达到预设时间阈值,则继续判断是否仍获取到dc/dc变换模块200的故障信号。

    具体地,如果控制模块30判断出故障信号的次数未达到预设次数阈值,且持续时间未达到预设时间阈值,即说明此时该故障可以允许等待直至故障消失或者等待时间达到预设时间阈值,则继续根据降低后的充电电流和充电功率,也就是当前充电电流和充电功率进行充电,并继续判断是否仍获取到dc/dc变换模块200的故障信号,以进行后续控制。

    更进一步地,参照图6,控制模块30在判断故障信号的持续时间是否达到预设时间阈值的步骤之后,还可具体用于:如果判断出持续时间达到预设时间阈值,则向充电桩发送电压调整指令,以使充电桩根据电压调整指令调整充电电压。

    其中,参照图6,控制模块30在向充电桩发送电压调整指令,以使充电桩根据电压调整指令调整充电电压之后,还可具体用于:

    判断充电桩调整后的输出电压与动力电池1的允许电压是否匹配;如果调整后的输出电压与动力电池1的允许电压匹配,则向充电桩发送电压维持指令,以使充电桩保持当前输出电压为动力电池1充电;如果调整后的输出电压与动力电池1的允许电压不匹配,则向充电桩发送充电停止指令,以使充电桩根据充电停止指令停止充电操作。

    具体地,如果控制模块30判断出故障信号的持续时间达到预设时间阈值,则说明等待故障消失的时间达到了上限,则不再根据降低后的充电电流和充电功率进行充电,进而控制模块30向充电桩发送电压调整指令,以使充电桩根据电压调整指令调整充电电压,例如控制模块30可将充电电压调整至动力电池电压,并判断充电桩调整后的输出电压与动力电池1的允许电压是否匹配,如果输出电压与允许电压匹配,说明充电桩能够继续给动力电池进行充电,则控制模块30向充电桩发送电压维持指令,以使充电桩保持当前输出电压为动力电池1充电;如果输出电压与允许电压不匹配,说明充电桩并不能继续支持对动力电池1的充电,则控制模块30向充电桩发送充电停止指令,以使充电桩根据充电停止指令停止充电操作。

    可以理解,如果充电桩能够继续支持对动力电池1的充电,则可以忽略本次故障继续充电,并在充电过程中实时检测dc/dc变换模块200是否发生故障。

    在本发明的一个示例中,如图5所示,dc/dc变换模块200可包括第一开关管vt1、第一续流管vd1、第二开关管vt2、第二续流管vd2和储能电感l。

    其中,第一续流管vd2与第一开关管vt1并联,第二续流管vd2与第二开关管vt2并联,第一开关管vt1的第一端与动力电池1的第一极连接,第一开关管vt1的第二端分别与第二开关管vt2的第一端和储能电感l的一端连接,储能电感l的另一端与直流充放电口2的第一端口连接,第二开关管vt2的第二端分别与直流充放电口2的第二端口、动力电池1的第二极连接,其中,控制模块30控制dc/dc变换模块200中的所有全控型开关管均断开可包括控制第一开关管vt1和第二开关管vt2均关断,以使充电桩输出的电流通过第一续流管vd2流向动力电池1的第一极;控制模块30恢复对dc/dc变换模块200中所有全控型开关管的关断和导通控制,可包括控制第一开关管vt1关断、第二开关管vt2导通,以使储能电感l储能,以及控制第一开关管vt1导通、第二开关管vt2关断,以使储能电感l释放能量给动力电池1充电。

    具体地,在充电桩通过直流充放电口2给动力电池1充电的过程中,如果检测模块10获取到dc/dc变换模块200发生故障的故障信号,则控制模块30控制dc/dc变换模块200中的第一开关管vt1和第二开关管vt2均关断,并向充电桩发送功率降低指令,以使充电桩根据功率降低指令降低充电电流和充电功率,此时充电桩输出的电流通过第一续流管vd1流向动力电池1的第一极,以进行低功率持续充电,在该充电过程中,可通过判断模块40判断是否仍获取到dc/dc变换模块200的故障信号,如果未获取到dc/dc变换模块200的故障信号,说明故障消失,进而控制模块30恢复对dc/dc变换模块200中第一开关管vt1和第二开关管vt2的关断和导通控制,即控制第一开关管vt1关断、第二开关管vt2导通,以使储能电感l储能,以及控制第一开关管vt1导通、第二开关管vt2关断,以使储能电感l释放能量给动力电池1充电,并向充电桩发送充电恢复指令,以使充电桩根据充电恢复指令恢复充电电流和充电功率,即使充电电流和充电功率恢复到降低之前的充电电流和充电功率,以继续进行充电;如果判断模块40仍获取到dc/dc变换模块200的故障信号,即故障并没有因dc/dc变换模块200中第一开关管vt1和第二开关管vt2的关断而消失,则通过统计模块20统计获取到故障信号的次数和故障信号的持续时间,并进行相应的控制。

    在该示例中,动力电池1的第一极可为正极、第二极可为负极,第一续流管vd1和第二续流管vd2可为不控型晶体二极管,第一开关管vt1和第二开关管vt2可以是全控型igbt管。

    可选地,参照图5,dc/dc变换模块200还可包括第一电容c1和第二电容c2,以减小充电电压的波动,保护动力电池1,提升充电安全性。

    需要说明的是,该实施例中的dc/dc变换模块200是一种完成能量转换的电力变换装置,只要满足输入端和输出端均为直流高压电,且可以起到升压或降压的作用即可,此处并不限定其内部结构。

    综上所述,本发明实施例的电动汽车充电系统的控制装置,能够在保护dc/dc变换模块的同时,进行最大限度的持续充电,缩短充电时间,提高充电的可靠性;在故障信号的次数达到预设次数阈值时停止充电,有效避免了dc/dc变换模块的损坏,提升充电安全性。

    进一步地,本发明提出了一种电动汽车,图7是根据本发明实施例的电动汽车的结构框图。

    如图7所示,该电动汽车10000包括本发明上述实施例的电动汽车充电系统的控制装置100。

    本发明实施例的电动汽车,通过本发明实施例的电动汽车充电系统的控制装置,能够在保护dc/dc变换模块的同时,进行最大限度的持续充电,缩短充电时间,提高充电的可靠性。

    需要说明的是,在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(ram),只读存储器(rom),可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。

    在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

    此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

    在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

    在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

    尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。


    技术特征:

    1.一种电动汽车充电系统的控制方法,其特征在于,所述充电系统包括dc/dc变换模块,所述dc/dc变换模块连接在所述电动汽车的动力电池和直流充放电口之间,所述控制方法包括以下步骤:

    在充电桩给所述动力电池充电的过程中,检测是否获取到所述dc/dc变换模块发生故障的故障信号;

    如果获取到所述故障信号,则控制所述dc/dc变换模块中的所有全控型开关管均断开,并向所述充电桩发送功率降低指令,以使所述充电桩根据所述功率降低指令降低充电电流和充电功率;

    判断是否仍获取到所述dc/dc变换模块的故障信号;

    如果仍获取到所述dc/dc变换模块的故障信号,则统计获取到所述故障信号的次数和所述故障信号的持续时间;

    根据所述次数和所述故障信号的持续时间,对所述dc/dc变换模块,或,所述dc/dc变换模块和所述充电桩进行控制。

    2.如权利要求1所述的电动汽车充电系统的控制方法,其特征在于,所述判断是否仍获取到所述dc/dc变换模块的故障信号的步骤之后,还包括:

    如果未获取到所述dc/dc变换模块的故障信号,则恢复对所述dc/dc变换模块中所有全控型开关管的关断和导通控制,并向所述充电桩发送充电恢复指令,以使所述充电桩根据所述充电恢复指令恢复充电电流和充电功率。

    3.如权利要求1所述的电动汽车充电系统的控制方法,其特征在于,所述根据所述次数和所述故障信号的持续时间,对所述dc/dc变换模块,或,所述dc/dc变换模块和所述充电桩进行控制,包括:

    判断所述次数是否达到预设次数阈值;

    如果所述次数达到所述预设次数阈值,则向所述充电桩发送充电停止指令,以使所述充电桩根据所述充电停止指令停止充电操作。

    4.如权利要求3所述的电动汽车充电系统的控制方法,其特征在于,所述判断所述次数是否达到预设次数阈值的步骤之后,还包括:

    如果所述次数未达到所述预设次数阈值,则判断所述故障信号的持续时间是否达到预设时间阈值;

    如果所述持续时间未达到预设时间阈值,则返回至判断是否仍获取到所述dc/dc变换模块的故障信号的步骤。

    5.如权利要求4所述的电动汽车充电系统的控制方法,其特征在于,所述判断所述故障信号的持续时间是否达到预设时间阈值的步骤之后,还包括:

    如果所述持续时间达到所述预设时间阈值,则向所述充电桩发送电压调整指令,以使所述充电桩根据所述电压调整指令调整充电电压。

    6.如权利要求5所述的电动汽车充电系统的控制方法,其特征在于,所述向所述充电桩发送电压调整指令,以使所述充电桩根据所述电压调整指令调整充电电压的步骤之后,还包括:

    判断所述充电桩调整后的输出电压与动力电池的允许电压是否匹配;

    如果所述调整后的输出电压与所述动力电池的允许电压匹配,则向所述充电桩发送电压维持指令,以使所述充电桩保持当前输出电压为所述动力电池充电;

    如果所述调整后的输出电压与所述动力电池的允许电压不匹配,则向所述充电桩发送充电停止指令,以使所述充电桩根据所述充电停止指令停止充电操作。

    7.如权利要求2所述的电动汽车充电系统的控制方法,其特征在于,所述dc/dc变换模块包括第一开关管、第一续流管、第二开关管、第二续流管和储能电感,所述第一续流管与所述第一开关管并联,所述第二续流管与所述第二开关管并联,所述第一开关管的第一端与所述动力电池的第一极连接,所述第一开关管的第二端分别与所述第二开关管的第一端和所述储能电感的一端连接,所述储能电感的另一端与所述直流充放电口的第一端口连接,所述第二开关管的第二端分别与所述直流充放电口的第二端口、所述动力电池的第二极连接,其中,

    所述控制所述dc/dc变换模块中的所有全控型开关管均断开,包括控制所述第一开关管和所述第二开关管均关断,所述充电桩输出的电流通过所述第一续流管流向所述动力电池的第一极;

    所述恢复对所述dc/dc变换模块中所有全控型开关管的关断和导通控制,包括控制所述第一开关管关断、所述第二开关管导通,以使所述储能电感储能,以及控制所述第一开关管导通、所述第二开关管关断,以使所述储能电感释放能量给所述动力电池充电。

    8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1-7中任一项所述的电动汽车充电系统的控制方法。

    9.一种电动汽车充电系统的控制装置,其特征在于,所述充电系统包括dc/dc变换模块,所述dc/dc变换模块连接在所述电动汽车的动力电池和直流充放电口之间,所述控制装置包括:

    检测模块,用于在充电桩给所述动力电池充电过程中,检测是否获取到所述dc/dc变换模块发生故障的故障信号;

    控制模块,用于控制所述dc/dc变换模块中的所有全控型开关管均断开,并向所述充电桩发送功率降低指令,以使所述充电桩根据所述功率降低指令降低充电电流和充电功率;

    判断模块,用于判断是否仍获取到所述dc/dc变换模块的故障信号;

    统计模块,用于在仍获取到所述dc/dc变换模块的故障信号时,统计获取到所述故障信号的次数和所述故障信号的持续时间;

    其中,所述控制模块,还用于根据所述次数和所述故障信号的持续时间,对所述dc/dc变换模块,或,所述dc/dc变换模块和所述充电桩进行控制。

    10.一种电动汽车,其特征在于,包括如权利要求8-9中任一项所述的电动汽车充电系统的控制装置。

    技术总结
    本发明提出一种电动汽车及其充电系统的控制方法、存储介质和控制装置,其中,控制方法包括:在充电桩给动力电池充电的过程中,检测是否获取到DC/DC变换模块发生故障的故障信号;若是,则控制DC/DC变换模块中所有全控型开关管均断开,并向充电桩发送功率降低指令;判断是否仍获取到DC/DC变换模块的故障信号;若是,则统计获取到故障信号的次数和故障信号的持续时间;根据次数和故障信号的持续时间,对DC/DC变换模块,或DC/DC变换模块和充电桩进行控制。该控制方法在DC/DC变换模块发生故障时,能够在保护DC/DC变换模块的同时,进行最大限度的持续充电,缩短充电时间,提高充电的可靠性。

    技术研发人员:万家伟;李才文
    受保护的技术使用者:比亚迪股份有限公司
    技术研发日:2019.09.11
    技术公布日:2021.03.12

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