新能源车辆充电方法及装置与流程

本发明涉及车辆充电技术领域，尤其涉及新能源车辆充电方法及装置。

背景技术

早期新能源车辆充电管理系统技术落后，新能源车辆过充极易引发起火甚至爆炸事故，为避免车辆过充，用户需要时时记着到某一时刻切断充电系统。

目前，新能源汽车所采用的充电系统已经能够做到充满后自动切断或是进入涓流充电状态，在防止过充上有进步。同时部分车辆也具有了远程查看电池电量、温度等功能。但是，在车辆长时间放置时，低压电瓶会馈电导致车辆无法正常使用。

当前随着新能源车辆储存电量的增加，要想缩短充电时间，唯一方法就是提高充电功率，因此慢充充电功率一般在3-7kw(千瓦)。因此在新能源车充电时，这对当前居民家用电网造成很大负担，会导致居民用电经常跳闸，影响正常生活用电。

技术实现要素：

本发明提供新能源车辆充电方法及装置，以提高了动力电池使用寿命，保证动力电池充电安全。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种新能源车辆充电方法，该方法包括：

检测到新能源车辆满足充电开始条件，获取新能源车辆的动力电池的温度；

判断新能源车辆的动力电池的温度是否大于0℃，若不大于，对动力电池进行加热，并在加热过程中实时获取动力电池的温度；当动力电池的温度大于0℃时，开始对动力电池进行充电；当动力电池的温度达到预设最佳充电温度阈值时，停止对动力电池加热，并继续对动力电池进行充电；当动力电池的荷电状态soc值达到目标soc值时，停止对动力电池进行充电。

当判定新能源车辆的动力电池的温度大于0℃时，所述方法进一步包括：

判断新能源车辆的动力电池的温度是否不小于预设最佳充电温度阈值，若是，开始对动力电池进行充电，转至所述当动力电池的soc值达到目标soc值时，停止对动力电池进行充电的步骤；否则，开始对动力电池进行加热，同时开始对动力电池进行充电，并在加热过程中实时获取动力电池的温度，转至所述当动力电池的温度达到预设最佳充电温度阈值时，停止对动力电池加热的步骤。

所述检测到新能源车辆满足充电开始条件包括：

检测到新能源车辆的充电枪插入充电桩，则确认满足充电开始条件；或者，

检测到新能源车辆的充电枪插入充电桩，且当前时刻到达预约充电时刻，则确认满足充电开始条件。

所述方法进一步包括：

在充电过程中，根据当前soc值、目标soc值以及当前充电电流，实时计算到达目标soc值需要的时长或/和到达目标soc值的时刻，将计算结果实时发送给远程客户端。

所述开始对动力电池进行充电之前进一步包括：接收并保存远程客户端发来的用户配置的不同时间段对应的充电功率；

所述开始对动力电池进行充电包括：

查询用户配置的不同时间段对应的充电功率，确定当前时刻对应的充电功率，向充电桩发送携带该充电功率的充电开始指令，以使得：充电桩接收该指令，采用该指令携带的充电功率对动力电池进行充电。

所述向充电桩发送携带该充电功率的充电开始指令之后、动力电池的soc值达到目标soc值之前进一步包括：

在动力电池充电过程中，实时监控当前时刻是否到达了用户配置的下一充电功率对应的时间段，若是，则将该下一充电功率携带在充电功率更改指令中发送给充电桩，以使得：充电桩收到该指令后，开始采用该下一充电功率对动力电池进行充电。

所述停止对动力电池进行充电之后进一步包括：

查询到用户配置了长期驻车模式，则控制新能源车辆进入休眠模式，并开始进行驻车计时；且，当检测到车辆的驻车时长大于用户配置的驻车时长时，向充电桩以及车辆的dc-dc(直流-直流)模块发送充电开始指令，以使得：充电桩接收到该充电开始指令，开始对动力电池进行充电，dc-dc模块接收到充电开始指令后，从动力电池取电后传送到车辆的低压蓄电池；且，实时获取低压蓄电池的电压，当低压蓄电池的电压到达预设目标电压时，向充电桩和dc-dc模块发送停止充电指令。

一种新能源车辆充电装置，该装置包括：

充电开始检测模块，用于检测新能源车辆是否满足充电开始条件，若满足，则向动力电池充电控制模块发送充电开始通知；

动力电池充电控制模块，用于在接收到充电开始通知时，获取新能源车辆的动力电池的温度，判断动力电池的温度是否大于0℃，若不大于，对动力电池进行加热，并在加热过程中实时获取动力电池的温度；当动力电池的温度大于0℃时，开始对动力电池进行充电；当动力电池的温度达到预设最佳充电温度阈值时，停止对动力电池加热，并继续对动力电池进行充电；当动力电池的荷电状态soc值达到目标soc值时，停止对动力电池进行充电。

当动力电池充电控制模块判定动力电池的温度大于0℃时，动力电池充电控制模块进一步用于，

判断动力电池的温度是否不小于预设最佳充电温度阈值，若是，开始对动力电池进行充电，转至所述当动力电池的soc值达到目标soc值时，停止对动力电池进行充电的动作；否则，开始对动力电池进行加热，同时开始对动力电池进行充电，并在加热过程中实时获取动力电池的温度，转至所述当动力电池的温度达到预设最佳充电温度阈值时，停止对动力电池加热的动作。

所述动力电池充电控制模块进一步用于，

在充电过程中，根据当前soc值、目标soc值以及当前充电电流，实时计算到达目标soc值需要的时长或/和到达目标soc值的时刻，将计算结果实时发送给远程客户端。

所述动力电池充电控制模块进一步用于，接收并保存远程客户端发来的用户配置的不同时间段对应的充电功率；

所述动力电池充电控制模块开始对动力电池进行充电包括：

查询用户配置的不同时间段对应的充电功率，确定当前时刻对应的充电功率，向充电桩发送携带该充电功率的充电开始指令，以使得：充电桩接收该指令，采用该指令携带的充电功率对动力电池进行充电；且，在动力电池充电过程中，实时监控当前时刻是否到达了用户配置的下一充电功率对应的时间段，若是，则将该下一充电功率携带在充电功率更改指令中发送给充电桩，以使得：充电桩收到该指令后，开始采用该下一充电功率对动力电池进行充电。

所述动力电池充电控制模块停止对动力电池进行充电之后进一步用于，

查询到用户配置了长期驻车模式，则控制新能源车辆进入休眠模式，并开始进行驻车计时；当检测到车辆的驻车时长大于用户配置的驻车时长时，向充电桩以及车辆的dc-dc模块发送充电开始指令，以使得：充电桩接收到该充电开始指令，开始对动力电池进行充电，dc-dc模块接收到充电开始指令后，从动力电池取电后传送到车辆的低压蓄电池；且，实时获取低压蓄电池的电压，当低压蓄电池的电压到达预设目标电压时，向充电桩和dc-dc模块发送停止充电指令。

本发明通过在新能源车辆充电开始时，检测动力电池的温度，在电池温度小于0℃时，先对动力电池进行加热，当电池温度大于0℃时，才开始对电池进行充电，并在电池温度达到最佳充电温度阈值时，停止加热，并继续对动力电池进行充电，本发明保证了动力电池充电安全，并提高了动力电池使用寿命。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为本发明一实施例提供的新能源车辆充电方法流程图；

图2为本发明另一实施例提供的新能源车辆充电方法流程图；

图3为本发明又一实施例提供的新能源车辆充电方法流程图；

图4为本发明又一实施例提供的新能源车辆充电方法流程图；

图5为本发明实施例提供的新能源车辆充电装置的结构示意图。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

发明人对现有的新能源车辆充电方案进行分析发现：无论是即时充电还是预约充电，都是在充电枪插入充电桩后或者在预约时刻到达后，立即开始充电，这样当环境温度过低时，会影响充电效果，且会降低动力电池的使用寿命，且具有安全隐患。

图1为本发明一实施例提供的新能源车辆充电方法流程图，其具体步骤如下：

步骤101：检测到新能源车辆满足充电条件。

步骤102：获取新能源车辆的动力电池的温度。

步骤103：判断新能源车辆的动力电池的温度是否大于0℃，若是，执行步骤104；否则，执行步骤107。

步骤104：判断新能源车辆的动力电池的温度是否达到预设最佳充电温度阈值，若是，执行步骤105；否则，执行步骤106。

预设最佳充电温度阈值大于0℃，为动力电池充电的最佳温度值，可根据动力电池的特性或/和经验等确定，例如：可取15℃。

步骤105：开始对动力电池进行充电，转至步骤110。

步骤106：开始对动力电池进行加热，同时开始对动力电池进行充电，并在加热过程中实时获取动力电池的温度，转至步骤109。

步骤107：对动力电池进行加热，并在加热过程中实时获取动力电池的温度。

步骤108：当动力电池的温度大于0℃时，开始对动力电池进行充电。

步骤109：当动力电池的温度到达预设最佳充电温度阈值时，停止对动力电池加热，并继续对动力电池进行充电。

步骤110：当动力电池的soc值达到目标soc值时，停止对动力电池进行充电。

图2为本发明另一实施例提供的新能源车辆充电方法流程图，其具体步骤如下：

步骤201：新能源车辆的bms(batterymanagementsystem，电池管理系统)检测到充电枪插入充电桩，通过t-box(telematicsbox，远程终端控制器)向远程客户端发送充电枪插入通知。

步骤202：远程客户端接收该充电枪插入通知，查询用户配置的充电信息，若查询到用户配置了预约充电信息，则在预约充电时刻到达时，向bms发送充电开始指令，该指令携带用户配置的目标soc值。

用户可以根据车辆特性以及状态(如：长期驻车时可将目标soc值配置得稍低一些，经常使用时可将目标soc值配置得较高一些)配置目标soc值，以避免过充现象的发生。

步骤203：bms接收该充电开始指令，获取车辆的动力电池的温度，判断新能源车辆的动力电池的温度是否大于0℃，若是，执行步骤204；否则，执行步骤207。

步骤204：bms判断动力电池的温度是否达到预设最佳充电温度阈值，若是，执行步骤205；否则，执行步骤206。

步骤205：bms向充电桩发送充电开始指令，充电桩开始对动力电池进行充电，转至步骤210。

步骤206：bms确认开始对动力电池进行加热，同时向充电桩发送充电开始指令，充电桩开始对动力电池进行充电，且bms在动力电池加热过程中实时获取动力电池的温度，转至步骤209。

步骤207：bms确认开始对动力电池进行加热，并在加热过程中实时获取动力电池的温度。

步骤208：当动力电池的温度大于0℃时，bms向充电桩发送充电开始指令，充电桩开始对动力电池进行充电。

步骤209：当动力电池的温度达到预设最佳充电温度阈值时，bms确认停止对动力电池加热，并继续对动力电池进行充电。

步骤210：当动力电池的soc值达到目标soc时，bms向充电桩发送充电停止指令。

通过本流程的预约充电方案，可以在用户休息时或者家庭电器用电功率较小时对车辆进行充电，避免在家庭电器用电功率大时由于车辆充电的加入导致的跳闸，这样既不影响家庭电器的使用，也会提高车辆充电效率。

图3为本发明又一实施例提供的新能源车辆充电方法流程图，其具体步骤如下：

步骤301：新能源车辆的bms检测到充电枪插入充电桩，通过t-box向远程客户端发送充电枪插入通知。

步骤302：远程客户端接收该充电枪插入通知，查询用户配置的充电信息，若查询到用户配置了预约充电信息，且用户配置了长期驻车模式及驻车时长，则在预约充电时刻到达时，通过t-box向bms发送充电开始指令，该指令携带目标soc值、长期驻车模式及驻车时长。

步骤303：bms接收该充电开始指令，获取新能源车辆的动力电池的温度，判断新能源车辆的动力电池的温度是否大于0℃，若是，执行步骤304；否则，执行步骤307。

步骤304：bms判断新能源车辆的动力电池的温度是否达到预设最佳充电温度阈值，若是，执行步骤305；否则，执行步骤306。

步骤305：bms向充电桩发送充电开始指令，充电桩开始对动力电池进行充电，转至步骤310。

步骤306：bms确认开始对动力电池进行加热，同时向充电桩发送充电开始指令，充电桩开始对动力电池进行充电，同时，bms在动力电池加热过程中实时获取动力电池的温度，转至步骤309。

步骤307：bms确认开始对动力电池进行加热，并在加热过程中实时获取动力电池的温度。

步骤308：当动力电池的温度大于0℃时，bms向充电桩发送充电开始指令，充电桩开始对动力电池进行充电。

步骤309：当动力电池的温度达到预设最佳充电温度阈值时，bms确认停止对动力电池加热，并继续对动力电池进行充电。

步骤310：当动力电池的soc值达到目标soc时，bms向充电桩发送充电停止指令，且查询到用户配置了长期驻车模式，则控制车辆进入休眠模式，并开始驻车计时。

步骤311：bms检测到驻车时长到达用户配置的驻车时长时，向充电桩以及车辆的dc-dc(直流-直流)模块发送充电开始指令。

步骤312：充电桩接收到该充电开始指令，开始对动力电池进行充电。

步骤313：dc-dc模块接收到该充电开始指令，开始从动力电池取电后传送到低压蓄电池。

步骤314：bms实时获取低压蓄电池的电压，当低压蓄电池的电压到达预设目标电压时，向充电桩和dc-dc模块发送停止充电指令。

目标电压可根据低压蓄电池的特性和经验等设定，如：13.4v。

由于车辆启动时，车辆的控制系统需要由低压蓄电池唤醒，因此在长期驻车时，由于馈电现象的存在，很可能发生由于低压蓄电池电量不足而导致车辆无法启动的情形的发生，采用本实施例可以避免该情形。

充电桩在对动力电池进行充电时，可以直接采用最大充电功率进行充电。但是考虑到，很多车主的充电桩都是家庭取电，此时若始终采用最大充电功率对车辆进行充电，则可能对家庭电器用电造成影响。为了解决这一问题，本发明提出如下解决方案：

图4为本发明又一实施例提供的新能源车辆充电方法流程图，其具体步骤如下：

步骤401：新能源车辆的bms检测到充电枪插入充电桩，通过t-box向远程客户端发送充电枪插入通知。

步骤402：远程客户端接收该充电枪插入通知，查询用户配置的充电信息，若查询到用户配置了不同时间段对应的充电功率信息，则通过t-box向bms发送用户配置的不同时间段对应的充电功率信息。

步骤403：bms确认当前满足充电开始条件，获取新能源车辆的动力电池的温度，判断动力电池的温度是否大于0℃，若是，执行步骤404；否则，执行步骤407。

步骤404：bms判断新能源车辆的动力电池的温度是否达到预设最佳充电温度阈值，若是，执行步骤405；否则，执行步骤406。

步骤405：bms查询用户配置的不同时间段对应的充电功率信息，确定当前时刻对应的充电功率，向充电桩发送携带该充电功率的充电开始指令，充电桩接收该指令，采用该指令携带的充电功率对动力电池进行充电，转至步骤410。

步骤406：bms确认开始对动力电池进行加热，同时，查询用户配置的不同时间段对应的充电功率信息，确定当前时刻对应的充电功率，向充电桩发送携带该充电功率的充电开始指令，充电桩接收该指令，采用该指令携带的充电功率对动力电池进行充电，且，bms在动力电池加热过程中实时获取动力电池的温度，转至步骤409。

步骤407：bms确认开始对动力电池进行加热，并在加热过程中实时获取动力电池的温度。

步骤408：当动力电池的温度大于0℃时，bms查询用户配置的不同时间段对应的充电功率信息，确定当前时刻对应的充电功率，向充电桩发送携带该充电功率的充电开始指令，充电桩接收该指令，采用该指令携带的充电功率对动力电池进行充电。

步骤409：当动力电池的温度达到预设最佳充电温度阈值时，bms确认停止对动力电池加热，并继续对动力电池进行充电。

步骤410：当动力电池的soc值达到目标soc时，bms向充电桩发送充电停止指令。

需要强调的是，动力电池的充电过程可能跨越了用户配置的多个充电功率对应的多个时间段，因此，在动力电池充电过程中，bms还需要实时监控当前时刻是否到达了用户配置的下一充电功率对应的时间段，若是，则将该下一充电功率携带在充电功率更改指令中发送给充电桩，充电桩收到该指令后，开始采用该下一充电功率对动力电池进行充电。

另外，用户可以根据家庭电器用电情况，实时在远程客户端上对配置的不同时间段对应的充电功率信息进行更改，然后远程客户端将更改后的不同时间段对应的充电功率信息发送给bms，bms再对自身保存的不同时间段对应的充电功率信息进行更新，此后根据更新后的不同时间段对应的充电功率信息指导充电桩对动力电池进行充电。

另外，bms向充电桩发送充电开始指令后，可以根据动力电池的当前soc值、目标soc值以及当前的充电电流/功率，实时计算到达目标soc值需要的时长或/和到达目标soc值的时刻，并实时发送给远程客户端。

本发明中提到的远程客户端可以是固定客户端如：pc或车载客户端等，也可以是移动客户端如：ipad或手机等。

图5为本发明实施例提供的新能源车辆充电装置的结构示意图，该装置主要包括：充电开始检测模块41和动力电池充电控制模块42，其中：

充电开始检测模块41，用于检测新能源车辆是否满足充电开始条件，若满足，则向动力电池充电控制模块42发送充电开始通知。

动力电池充电控制模块42，用于在接收到充电开始通知时，获取新能源车辆的动力电池的温度，判断动力电池的温度是否大于0℃，若不大于，对动力电池进行加热，并在加热过程中实时获取动力电池的温度；当动力电池的温度大于0℃时，开始对动力电池进行充电；当动力电池的温度达到预设最佳充电温度阈值时，停止对动力电池加热，并继续对动力电池进行充电；当动力电池的荷电状态soc值达到目标soc值时，停止对动力电池进行充电。

在实际应用中，当动力电池充电控制模块判定动力电池的温度大于0℃时，动力电池充电控制模块42进一步用于，判断动力电池的温度是否不小于预设最佳充电温度阈值，若是，开始对动力电池进行充电，转至所述当动力电池的soc值达到目标soc值时，停止对动力电池进行充电的动作；否则，开始对动力电池进行加热，同时开始对动力电池进行充电，并在加热过程中实时获取动力电池的温度，转至所述当动力电池的温度达到预设最佳充电温度阈值时，停止对动力电池加热的动作。

在实际应用中，充电开始检测模块41检测到新能源车辆的充电枪插入充电桩，则确认满足充电开始条件；或者，检测到新能源车辆的充电枪插入充电桩，且当前时刻到达预约充电时刻，则确认满足充电开始条件。

在实际应用中，动力电池充电控制模块42进一步用于，

在充电过程中，根据当前soc值、目标soc值以及当前充电电流，实时计算到达目标soc值需要的时长或/和到达目标soc值的时刻，将计算结果实时发送给远程客户端。

在实际应用中，动力电池充电控制模块42进一步用于，接收并保存远程客户端发来的用户配置的不同时间段对应的充电功率；且，动力电池充电控制模块42开始对动力电池进行充电包括：查询用户配置的不同时间段对应的充电功率，确定当前时刻对应的充电功率，向充电桩发送携带该充电功率的充电开始指令，以使得：充电桩接收该指令，采用该指令携带的充电功率对动力电池进行充电；且，在动力电池充电过程中，实时监控当前时刻是否到达了用户配置的下一充电功率对应的时间段，若是，则将该下一充电功率携带在充电功率更改指令中发送给充电桩，以使得：充电桩收到该指令后，开始采用该下一充电功率对动力电池进行充电。

在实际应用中，动力电池充电控制模块42停止对动力电池进行充电之后进一步用于，查询到用户配置了长期驻车模式，则控制新能源车辆进入休眠模式，并开始进行驻车计时；当检测到车辆的驻车时长大于用户配置的驻车时长时，向充电桩以及车辆的dc-dc模块发送充电开始指令，以使得：充电桩接收到该充电开始指令，开始对动力电池进行充电，dc-dc模块接收到充电开始指令后，从动力电池取电后传送到车辆的低压蓄电池；且，实时获取低压蓄电池的电压，当低压蓄电池的电压到达预设目标电压时，向充电桩和dc-dc模块发送停止充电指令。

本发明提供的新能源车辆充电装置可位于车辆的bms或者vcu(vehiclecontrolunit，整车控制单元)上。

本发明的有益技术效果如下：

本发明在新能源车辆充电开始时，检测动力电池的温度，在电池温度小于0℃时，先对动力电池进行加热，当电池温度大于0℃时，才开始对电池进行充电，并在电池温度达到最佳充电温度阈值时，停止加热，并继续对动力电池进行充电，本发明保证了动力电池充电安全，并提高了动力电池使用寿命；

另外，本发明通过在车辆长期驻车时，可自动唤醒充电桩和dc-dc模块，从而实现给低压蓄电池自动充电，避免了长期驻车时由于馈电而导致低压蓄电电量不足从而使得车辆无法启动情况的发生；

另外，本发明通过为不同时间段配置不同的充电功率，避免了车辆充电对家庭电器用电的影响；

另外，本发明在车辆充电过程中，可实时计算到达目标soc值所需要的时长或/和到达目标soc值的时刻，并发送给远程客户端，从而方便了用户实时了解充电进度。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。