一种一体式车载充电机的控制方法、装置、设备及汽车与流程

本发明涉及一体式车载充电机控制领域，尤其涉及一种一体式车载充电机的控制方法、装置、设备及汽车。

背景技术：

车载充电机电机与直流转换器集成式设计给电动汽车的可靠性、高效性、小型化和性价比提供了清晰的解决思路，其中由于车载充电机与直流转换器共用控制板，车载充电机和直流转换器同时工作时，直流转换器的输出功率受到车载充电机的限制，则为电动汽车低压辅助蓄电池充电的效率较低，导致低压蓄电池电量较低，因此传统的车载充电与直流转换分别控制的方法已不能适用于此方案。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种一体式车载充电机的控制方法、装置、设备及汽车，解决了车载充电机和直流转换器同时工作时，直流转换器输出功率受限，导致电动汽车低压辅助蓄电池电量低的问题。

依据本发明的一个方面，提供了一种一体式车载充电机的控制方法，包括：

获取集成控制器的唤醒信号；

在所述集成控制器接收到所述唤醒信号后，控制一体式车载充电机进行初始化；

在所述初始化完成后，根据充电枪连接状态、所述一体式车载充电机的唤醒状态以及整车控制器(vehiclecontrolunit，简称vcu)或电池管理系统(batterymanagementsystem，简称bms)的控制指令，选择集成控制器的工作模式；

根据所述工作模式控制所述一体式车载充电机为车辆的动力电池和蓄电池供电；

其中，所述唤醒信号包括：表示充电枪由未连接状态转换为连接或半连接状态的连接确认cc信号、充电机硬线唤醒信号、直流转换器硬线唤醒信号以及高压唤醒信号中的至少一个。

可选地，在所述初始化完成后，根据充电枪连接状态、所述一体式车载充电机的唤醒状态以及整车控制器vcu或电池管理系统bms的控制指令，选择集成控制器的工作模式的步骤包括：

在所述充电枪为连接或半连接状态时，选择所述集成控制器的工作模式为车载充电机(on-boardcontroller，简称obc)工作模式；

在所述充电枪未连接、一体式车载充电机的直流转换器被唤醒且有高压时，选择所述集成控制器的工作模式为直流转换器(directcurrent，简称dc)工作模式；

在所述充电枪未连接或接收到整车控制器vcu或电池管理系统bms发送的停机指令、直流转换器以及车载充电机均未被唤醒且无高压时，控制所述集成控制器的工作模式为休眠模式。

可选地，根据所述工作模式控制所述一体式车载充电机为车辆的动力电池和蓄电池供电的步骤包括：

若所述工作模式为车载充电机obc工作模式，则控制所述一体式车载充电机利用供电设备的电能同时为车辆的动力电池和蓄电池供电；

若所述工作模式为直流转换器dc工作模式，则控制所述一体式车载充电机的直流转换器利用所述动力电池的电能为所述蓄电池供电。

可选地，在所述工作模式为车载充电机obc工作模式时，控制所述一体式车载充电机利用供电设备的电能同时为车辆的动力电池和蓄电池供电的步骤之后还包括：

监测所述蓄电池的电压状态；

在所述蓄电池的电压低于第一预设电压达到预设时长时，控制所述集成控制器退出所述车载充电机obc工作模式，并进入所述直流转换器dc工作模式；

在集成控制器工作在所述直流转换器dc工作模式时，若监测到所述蓄电池的电压达到第二预设电压，则重新选择所述集成控制器的工作模式。

依据本发明的另一个方面，提供了一种一体式车载充电机的控制装置，包括：

第一获取模块，用于获取集成控制器的唤醒信号；

第一控制模块，用于在所述集成控制器接收到所述唤醒信号后，控制一体式车载充电机进行初始化；

第一选择模块，用于在所述初始化完成后，根据充电枪连接状态、所述一体式车载充电机的唤醒状态以及整车控制器vcu或电池管理系统bms的控制指令，选择集成控制器的工作模式；

第二控制模块，用于根据所述工作模式控制所述一体式车载充电机为车辆的动力电池和蓄电池供电；

其中，所述唤醒信号包括：表示充电枪由未连接状态转换为连接或半连接状态的连接确认cc信号、充电机硬线唤醒信号、直流转换器硬线唤醒信号以及高压唤醒信号中的至少一个。

可选地，所述第一选择模块包括：

第一选择单元，用于在所述充电枪为连接或半连接状态时，选择所述集成控制器的工作模式为车载充电机obc工作模式；

第二选择单元，用于在所述充电枪未连接、一体式车载充电机的直流转换器被唤醒且有高压时，选择所述集成控制器的工作模式为直流转换器dc工作模式；

第三选择单元，用于在所述充电枪未连接或接收到整车控制器vcu或电池管理系统bms发送的停机指令、直流转换器以及车载充电机均未被唤醒且无高压时，控制所述集成控制器的工作模式为休眠模式。

可选地，所述第二控制模块包括：

第一控制单元，用于若所述工作模式为车载充电机obc工作模式，则控制所述一体式车载充电机利用供电设备的电能同时为车辆的动力电池和蓄电池供电；

第二控制单元，用于若所述工作模式为直流转换器dc工作模式，则控制所述一体式车载充电机的直流转换器利用所述动力电池的电能为所述蓄电池供电。

可选地，所述一体式车载充电机的控制装置还包括：

监测模块，用于监测所述蓄电池的电压状态；

第三控制模块，用于在所述蓄电池的电压低于第一预设电压达到预设时长时，控制所述集成控制器退出所述车载充电机obc工作模式，并进入所述直流转换器dc工作模式；

第四控制模块，用于在集成控制器工作在所述直流转换器dc工作模式时，若监测到所述蓄电池的电压达到第二预设电压，则重新选择所述集成控制器的工作模式。

依据本发明的另一个方面，提供了一种一体式车载充电机的控制设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的一体式车载充电机的控制方法的步骤。

依据本发明的再一个方面，提供了一种汽车，包括上述的一体式车载充电机的控制装置。

本发明的实施例的有益效果是：

上述方案中，通过控制一体式车载充电机的工作模式，实现了高压直流充电及低压直流电压转换的功能，解决了车载充电机和直流转换器同时工作时，直流转换器输出功率受限，导致电动汽车低压辅助蓄电池电量低的问题。

附图说明

图1表示本发明实施例的一体式车载充电机的控制方法的流程图之一；

图2表示本发明实施例的集成控制器与车辆其他部件的连接示意图；

图3表示本发明实施例的一体式车载充电机的控制方法的流程图之二；

图4表示本发明实施例的一体式车载充电机的控制装置的结构框图之一；

图5表示本发明实施例的一体式车载充电机的控制装置的结构框图之二。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种一体式车载充电机的控制方法，包括：

步骤11、获取集成控制器的唤醒信号；

该实施例中，所述唤醒信号包括：表示充电枪由未连接状态转换为连接或半连接状态的连接确认cc信号、充电机硬线唤醒信号、直流转换器硬线唤醒信号以及高压唤醒信号中的至少一个。

其中，所述连接确认cc信号可以表示充电枪的连接状态，在根据cc信号的阻值判断到充电枪由未连接状态转换为连接或半连接状态时，认为集成控制器接收到唤醒信号；所述充电机硬线唤醒信号是指集成控制器接收到充电机的由0v转换为12v的唤醒信号；所述直流转换器硬线唤醒信号是指集成控制器接收到直流转换器的由0v转换为12v的唤醒信号；所述高压唤醒信号是指直流转换器输入线给高压电的信号。

步骤12、在所述集成控制器接收到所述唤醒信号后，控制一体式车载充电机进行初始化；

所述集成控制器可以同时控制一体式车载充电机的充电机部分和直流转换器部分，在集成控制器从停机低功耗状态接收到上述的唤醒信号中的任意信号后，进入整机初始化状态。

所述整机初始化是指集成控制器内部自检，对内部随机存储内存(randomaccessmemory，简称ram)或只读内存(read-onlymemory，简称rom)，读取存储数据，初始化can通讯芯片，内部系统参数初始化。

步骤13、在所述初始化完成后，根据充电枪连接状态、所述一体式车载充电机的唤醒状态以及整车控制器vcu或电池管理系统bms的控制指令，选择集成控制器的工作模式；

所述工作模式包括车载充电机obc工作模式和直流转换器dc工作模式以及休眠模式，其中所述车载充电机obc工作模式是指，车载充电机与直流转换器同时工作，能量从原边侧传递到副边侧，即所述车载充电机将供电设备提供的交流电转换为直流电，为车辆的动力电池提供直流高压电，并通过直流转换器将车载充电机输出的直流电经电压变换后，为蓄电池供直流低压电，进而实现给动力电池充电和整车低压供电的功能，但是车载充电机工作会限制直流转换器的输出能力；所述直流转换器dc工作模式是指直流变换器单独工作，能量从副边侧高压输入到低压输出，即所述直流变换器将动力电池的直流高压电经电压变换后为蓄电池输入直流低压电，进而实现整车低压供电的功能。

步骤14、根据所述工作模式控制所述一体式车载充电机为车辆的动力电池和蓄电池供电；

该实施例中，所述集成控制器选择工作模式后，控制一体式车载充电机的工作形式。具体地，为了避免车载充电机obc工作模式下，车载充电机工作限制直流转换器的输出能力，导致蓄电池充电效率较低，在此过程中，时刻监控低压蓄电池的电压状态，若出现持续一定时间低于特定电压时，集成控制器退出车载充电机obc工作模式，进入直流转换器dc工作模式，集成控制器将程序控制权限释放给直流转化器，直流转换器输出能力能达到满功率。当低压蓄电池电压升高到一定范围内后，集成控制器重新判断工作模式，实现充电功能。

该方案通过控制一体式车载充电机的工作模式，实现了高压直流充电及低压直流电压转换的功能，解决了车载充电机和直流转换器同时工作时，直流转换器输出功率受限，导致电动汽车低压辅助蓄电池电量低的问题。

本发明的上述实施例中，所述步骤13包括：

在所述充电枪为连接或半连接状态时，选择所述集成控制器的工作模式为车载充电机obc工作模式；

该实施例中，根据连接确认cc信号的阻值判断充电枪的连接状态，在判断到所述充电枪为连接或半连接状态时，表示用户有利用供电设备为电池充电的意图，则选择集成控制器的工作模式为车载充电机obc工作模式，即所述车载充电机将供电设备提供的交流电转换为直流电，为车辆的动力电池提供直流高压电，并通过直流转换器将车载充电机输出的直流电经电压变换后，为蓄电池供直流低压电。

在所述充电枪未连接、一体式车载充电机的直流转换器被唤醒且有高压时，选择所述集成控制器的工作模式为直流转换器dc工作模式；

若根据连接确认cc信号的阻值判断到充电枪未连接，则认为没有供电设备供电，如果此时集成控制器的直流转换器根据硬线唤醒信号被唤醒，以及直流转换器高压供电正常且自身无故障，则选择集成控制器的工作模式为直流转换器dc工作模式，即所述直流变换器将动力电池的直流高压电经电压变换后为蓄电池输入直流低压电。

在所述充电枪未连接或接收到整车控制器vcu或电池管理系统bms发送的停机指令、直流转换器以及车载充电机均未被唤醒且无高压时，控制所述集成控制器的工作模式为休眠模式。

该实施例中，若集成控制器根据连接确认cc信号的阻值判断到充电枪未连接，或者接收到整车控制器vcu或电池管理系统bms发送的停机指令，或者直流转换器以及车载充电机均未被唤醒且直流转换器无高压时，认为一体式车载充电机无工作需求，则集成控制器进入休眠模式。

具体地，根据所述工作模式控制所述一体式车载充电机为车辆的动力电池和蓄电池供电的步骤包括：

若所述工作模式为车载充电机obc工作模式，则控制所述一体式车载充电机利用供电设备的电能同时为车辆的动力电池和蓄电池供电；

若所述工作模式为直流转换器dc工作模式，则控制所述一体式车载充电机的直流转换器利用所述动力电池的电能为所述蓄电池供电。

该实施例中，集成控制器与供电设备、动力电池、蓄电池，以及整车控制器vcu或电池管理系统bms的连接关系如图2所示，所述集成控制器与供电设备连接，并分别连接车辆的动力电池和蓄电池，且所述集成控制器与整车控制器vcu或电池管理系统bms通过can网络进行通讯。

若集成控制器工作模式为车载充电机obc工作模式，则集成控制器控制一体式车载充电机的充电机和直流转换器同时工作，集成控制器将程序控制权限释放给车载充电机obc，直流转换器dc的输出能力受到限制，当供电设备的控制确认cp信号状态为6v，认为充电枪为完全连接，车载充电机obc根据充电线缆的容量、供电设备的输出能力、bms请求电流、电压值输出等参数设定电流、电压对动力蓄电池进行充电，并通过直流转换器将车载充电机输出的直流电经电压变换后，为蓄电池恒压充电。

若集成控制器工作模式为直流转换器dc工作模式，则集成控制器控制一体式车载充电机的直流转换器工作，集成控制器将程序控制权限释放给直流转换器dc，直流转换器dc的输出能力达到满功率，将动力电池的直流高压电经电压变换后为蓄电池输入直流低压电，进而实现整车低压供电的功能。

如图3所示，在所述工作模式为车载充电机obc工作模式时，控制所述一体式车载充电机利用供电设备的电能同时为车辆的动力电池和蓄电池供电的步骤之后还包括：

步骤31、监测所述蓄电池的电压状态；

步骤32、在所述蓄电池的电压低于第一预设电压达到预设时长时，控制所述集成控制器退出所述车载充电机obc工作模式，并进入所述直流转换器dc工作模式；

该实施例中，当集成控制器工作在车载充电机obc工作模式，控制一体式车载充电机为车辆的动力电池和蓄电池同时充电时，由于直流转换器的输出能力受到车载充电机的限制，导致蓄电池充电效率较低，造成蓄电池电量较低，影响车辆的低压设备供电，因此，在此过程中，所述集成控制器实时监测蓄电池的电压状态，若出现持续一定时间低于第一预设电压时，集成控制器退出车载充电机obc工作模式，进入直流转换器dc工作模式，集成控制器将程序控制权限释放给直流转换器dc，直流转换器dc的输出能力能达到满功率。

步骤33、在集成控制器工作在所述直流转换器dc工作模式时，若监测到所述蓄电池的电压达到第二预设电压，则重新选择所述集成控制器的工作模式。

该实施例中，集成控制器工作在所述直流转换器dc工作模式时，直流转换器dc以高效率的形式为蓄电池充电，在监测到蓄电池的电压升高到一定范围，达到第二预设电压后，集成控制器重新判断工作模式，实现充电功能。其中，所述第一预设电压和所述第二预设电压可以根据需求设定，所述第一预设电压应小于所述第二预设电压。

如图4所示，本发明的实施例提供了一种一体式车载充电机的控制装置，包括：

第一获取模块41，用于获取集成控制器的唤醒信号；

该实施例中，所述唤醒信号包括：表示充电枪由未连接状态转换为连接或半连接状态的连接确认cc信号、充电机硬线唤醒信号、直流转换器硬线唤醒信号以及高压唤醒信号中的至少一个。

其中，所述连接确认cc信号可以表示充电枪的连接状态，在根据cc信号的阻值判断到充电枪由未连接状态转换为连接或半连接状态时，认为集成控制器接收到唤醒信号；所述充电机硬线唤醒信号是指集成控制器接收到充电机的由0v转换为12v的唤醒信号；所述直流转换器硬线唤醒信号是指集成控制器接收到直流转换器的由0v转换为12v的唤醒信号；所述高压唤醒信号是指直流转换器输入线给高压电的信号。

第一控制模块42，用于在所述集成控制器接收到所述唤醒信号后，控制一体式车载充电机进行初始化；

所述集成控制器可以同时控制一体式车载充电机的充电机部分和直流转换器部分，在集成控制器从停机低功耗状态接收到上述的唤醒信号中的任意信号后，进入整机初始化状态。

所述整机初始化是指集成控制器内部自检，对内部随机存储内存(randomaccessmemory，简称ram)或只读内存(read-onlymemory，简称rom)，读取存储数据，初始化can通讯芯片，内部系统参数初始化。

第一选择模块43，用于在所述初始化完成后，根据充电枪连接状态、所述一体式车载充电机的唤醒状态以及整车控制器vcu或电池管理系统bms的控制指令，选择集成控制器的工作模式；

所述工作模式包括车载充电机obc工作模式和直流转换器dc工作模式以及休眠模式，其中所述车载充电机obc工作模式是指，车载充电机与直流转换器同时工作，能量从原边侧传递到副边侧，即所述车载充电机将供电设备提供的交流电转换为直流电，为车辆的动力电池提供直流高压电，并通过直流转换器将车载充电机输出的直流电经电压变换后，为蓄电池供直流低压电，进而实现给动力电池充电和整车低压供电的功能，但是车载充电机工作会限制直流转换器的输出能力；所述直流转换器dc工作模式是指直流变换器单独工作，能量从副边侧高压输入到低压输出，即所述直流变换器将动力电池的直流高压电经电压变换后为蓄电池输入直流低压电，进而实现整车低压供电的功能。

第二控制模块44，用于根据所述工作模式控制所述一体式车载充电机为车辆的动力电池和蓄电池供电；

该实施例中，所述集成控制器选择工作模式后，控制一体式车载充电机的工作形式。具体地，为了避免车载充电机obc工作模式下，车载充电机工作限制直流转换器的输出能力，导致蓄电池充电效率较低，在此过程中，时刻监控低压蓄电池的电压状态，若出现持续一定时间低于特定电压时，集成控制器退出车载充电机obc工作模式，进入直流转换器dc工作模式，集成控制器将程序控制权限释放给直流转化器，直流转换器输出能力能达到满功率。当低压蓄电池电压升高到一定范围内后，集成控制器重新判断工作模式，实现充电功能。

该方案通过控制一体式车载充电机的工作模式，实现了高压直流充电及低压直流电压转换的功能，解决了车载充电机和直流转换器同时工作时，直流转换器输出功率受限，导致电动汽车低压辅助蓄电池电量低的问题。

本发明的上述实施例中，所述第一选择模块43包括：

第一选择单元，用于在所述充电枪为连接或半连接状态时，选择所述集成控制器的工作模式为车载充电机obc工作模式；

该实施例中，根据连接确认cc信号的阻值判断充电枪的连接状态，在判断到所述充电枪为连接或半连接状态时，表示用户有利用供电设备为电池充电的意图，则选择集成控制器的工作模式为车载充电机obc工作模式，即所述车载充电机将供电设备提供的交流电转换为直流电，为车辆的动力电池提供直流高压电，并通过直流转换器将车载充电机输出的直流电经电压变换后，为蓄电池供直流低压电。

第二选择单元，用于在所述充电枪未连接、一体式车载充电机的直流转换器被唤醒且有高压时，选择所述集成控制器的工作模式为直流转换器dc工作模式；

若根据连接确认cc信号的阻值判断到充电枪未连接，则认为没有供电设备供电，如果此时集成控制器的直流转换器根据硬线唤醒信号被唤醒，以及直流转换器高压供电正常且自身无故障，则选择集成控制器的工作模式为直流转换器dc工作模式，即所述直流变换器将动力电池的直流高压电经电压变换后为蓄电池输入直流低压电。

第三选择单元，用于在所述充电枪未连接或接收到整车控制器vcu或电池管理系统bms发送的停机指令、直流转换器以及车载充电机均未被唤醒且无高压时，控制所述集成控制器的工作模式为休眠模式。

该实施例中，若集成控制器根据连接确认cc信号的阻值判断到充电枪未连接，或者接收到整车控制器vcu或电池管理系统bms发送的停机指令，或者直流转换器以及车载充电机均未被唤醒且直流转换器无高压时，认为一体式车载充电机无工作需求，则集成控制器进入休眠模式。

本发明的上述实施例中，所述第二控制模块包括：

第一控制单元，用于若所述工作模式为车载充电机obc工作模式，则控制所述一体式车载充电机利用供电设备的电能同时为车辆的动力电池和蓄电池供电；

第二控制单元，用于若所述工作模式为直流转换器dc工作模式，则控制所述一体式车载充电机的直流转换器利用所述动力电池的电能为所述蓄电池供电。

该实施例中，集成控制器与供电设备、动力电池、蓄电池，以及整车控制器vcu或电池管理系统bms的连接关系如图2所示，所述集成控制器与供电设备连接，并分别连接车辆的动力电池和蓄电池，且所述集成控制器与整车控制器vcu或电池管理系统bms通过can网络进行通讯。

若集成控制器工作模式为车载充电机obc工作模式，则集成控制器控制一体式车载充电机的充电机和直流转换器同时工作，集成控制器将程序控制权限释放给车载充电机obc，直流转换器dc的输出能力受到限制，当供电设备的控制确认cp信号状态为6v，认为充电枪为完全连接，车载充电机obc根据充电线缆的容量、供电设备的输出能力、bms请求电流、电压值输出等参数设定电流、电压对动力蓄电池进行充电，并通过直流转换器将车载充电机输出的直流电经电压变换后，为蓄电池恒压充电。

若集成控制器工作模式为直流转换器dc工作模式，则集成控制器控制一体式车载充电机的直流转换器工作，集成控制器将程序控制权限释放给直流转换器dc，直流转换器dc的输出能力达到满功率，将动力电池的直流高压电经电压变换后为蓄电池输入直流低压电，进而实现整车低压供电的功能。

如图5所示，所述一体式车载充电机的控制装置还包括：

监测模块51，用于监测所述蓄电池的电压状态；

第三控制模块52，用于在所述蓄电池的电压低于第一预设电压达到预设时长时，控制所述集成控制器退出所述车载充电机obc工作模式，并进入所述直流转换器dc工作模式；

该实施例中，当集成控制器工作在车载充电机obc工作模式，控制一体式车载充电机为车辆的动力电池和蓄电池同时充电时，由于直流转换器的输出能力受到车载充电机的限制，导致蓄电池充电效率较低，造成蓄电池电量较低，影响车辆的低压设备供电，因此，在此过程中，所述集成控制器实时监测蓄电池的电压状态，若出现持续一定时间低于第一预设电压时，集成控制器退出车载充电机obc工作模式，进入直流转换器dc工作模式，集成控制器将程序控制权限释放给直流转换器dc，直流转换器dc的输出能力能达到满功率。

第四控制模块53，用于在集成控制器工作在所述直流转换器dc工作模式时，若监测到所述蓄电池的电压达到第二预设电压，则重新选择所述集成控制器的工作模式。

该实施例中，集成控制器工作在所述直流转换器dc工作模式时，直流转换器dc以高效率的形式为蓄电池充电，在监测到蓄电池的电压升高到一定范围，达到第二预设电压后，集成控制器重新判断工作模式，实现充电功能。其中，所述第一预设电压和所述第二预设电压可以根据需求设定，所述第一预设电压应小于所述第二预设电压。

需要说明的是，该装置是与上述个体推荐方法对应的装置，上述方法实施例中所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。

本发明的实施例还提供了一种一体式车载充电机的控制设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的一体式车载充电机的控制方法的步骤。

本发明的实施例还提供了一种汽车，包括上述的一体式车载充电机的控制装置。

本发明的该实施例，通过控制一体式车载充电机的工作模式，实现了高压直流充电及低压直流电压转换的功能，解决了车载充电机和直流转换器同时工作时，直流转换器输出功率受限，导致电动汽车低压辅助蓄电池电量低的问题。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。