一种自动匹配电动汽车BMS辅助电源电压等级的充电系统及方法与流程

本发明属于电动汽车和电动汽车充电领域，具体涉及一种自动匹配电动汽车BMS辅助电源电压等级的充电系统及方法。

背景技术：

随着我国电动汽车行业的不断发展，电动汽车已越来越普及，然而在电动汽车快充遇到了行业难题，该难题体现在电动汽车的BMS辅助电源存在两种：12VDC和24VDC。虽然在新国标中已经进行了规范，要求统一采用12VDC，但是市场中已流入了大量的24VDC的电动汽车，甚至在近几年内仍然会有部分车辆流入市场。其难题在于：在给电动汽车充电前，首先充电机对电动汽车BMS提供低压辅助电源，然后与电动汽车BMS进行通信，以获取电动汽车充电需求，但是充电机在给电动汽车BMS提供辅助电源是无法自动识别其电压等级，如果电动汽车需12VDC，充电机一旦提供24VDC时，将损坏电动汽车；如果电动汽车需24VDC时，而充电机提供12VDC时，电动汽车BMS由于供电电压不足而无法工作，导致无法进行充电。由于电动汽车BMS辅助电源存在两种电压等级问题，导致市场中必须有两种快充设备，电动汽车只能到对应电压等级的充电机上进行充电。然而电动汽车车主在充电时并不一定知道自己的电动汽车BMS辅助电源是12VDC、还是24VDC，如果一不小心将面临损坏电动汽车的事故，如果充电站采用专人在充电机前进行充电指引，将花费大量人力物力，而且人员工作饱和度非常低，将造成社会资源的大大浪费。

技术实现要素：

本发明提供了一种自动匹配电动汽车BMS辅助电源电压等级的充电系统及方法，不会发生由于不知道电压等级问题就进行充电而导致损坏车辆事故的发生，保证对电动汽车的安全充电。

本发明采用以下技术方案：

一种自动匹配电动汽车BMS辅助电源电压等级的充电系统，包括充电机和安装在电动汽车内部且存储有电动汽车BMS的辅助电源电压等级参数的电压等级记录器，所述充电机通过微控制器与电压等级记录器相连，以获取电动汽车BMS的辅助电源电压等级参数，充电机根据获取的电压等级参数为电动汽车BMS提供与其相匹配的辅助电源。

进一步，所述电压等级记录器具有连接电动汽车BMS的通信接口，用以电压等级记录器与电动汽车BMS通信并获取电动汽车BMS的辅助电源电压等级参数。

进一步，所述电压等级记录器具有连接上位机的通信接口，用以通过上位机对电压等级记录器进行电压等级参数配置，使其记录电压等级参数或者标记。

进一步，所述充电机的微控制器通过通信与电压等级记录器相连。

进一步，当电压等级记录器与电动汽车BMS通信连接时，所述电压等级记录器与电动汽车BMS的通信总线与充电机和电压等级记录器的通信总线在同一个总线上。

进一步，所述充电机进一步包括有第一选择开关，该第一选择开关的输入与微控制器相连，该第一选择开关的输出通过低压辅助电源导线与电动汽车BMS相连，且该第一选择开关连接有不同电压等级的电源模块，第一选择开关根据微控制器的命令选择接通相应电压等级的电源模块。

进一步，所述电压等级记录器包括第二微控制器，用以获取并存储电压等级参数数据，该第二微控制器连接有电压等级标记模块，包括数字量或者模拟量形式的标记模块。

进一步，所述第二微控制器通过第二选择开关连接电压等级标记模块。

一种自动匹配电动汽车BMS辅助电源电压等级的充电方法，包括以下步骤：

(1)电压等级记录器获取电动汽车BMS辅助电源电压等级参数；

(2)充电机通过电压等级记录器获取电动汽车BMS电压等级数据；

(3)充电机根据获取的数据选择接入相应电压等级的电源模块，给电动汽车BMS提供辅助电源，使其开始工作。

进一步，电压等级记录器获取电动汽车BMS辅助电压等级的方法包括：电压等级记录器通过与电动汽车BMS进行通信，获取并记录电动汽车BMS的辅助电源电压等级参数或标记；或者通过上位机对电压等级记录器进行电压等级参数配置，使其记录电压等级参数或者标记；或者通过电压等级记录器内部的开关切换选择24VDC标记和12VDC标记确定电压等级，并记录参数或标记。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明在电动汽车内设置有电压等级记录器，该电压等级记录器记录有电动汽车BMS的辅助电压等级参数，另外，充电机的微控制器与该电压等级记录器通信连接，这样，当需要充电时，充电机首先通过微控制器获取电动汽车BMS的辅助电源电压等级，然后再根据该电压等级接入相应电压等级的电源模块，保证为电动汽车BMS提供合适的电压等级参数，从而保障了电动车的安全充电。

【附图说明】

图1为本发明的技术方案示意图；

图2为电压等级记录器内部结构框图；

图3为本发明的另一种电压等级记录器内部结构框图；

图4为本发明的另一种电压等级记录器内部结构框图；

附图中，(1)电动汽车，(2)电压等级记录器，(3)电动汽车BMS，(4)上位机，(5)充电机，(6)微控制器，(7)12VDC电源模块，(8)第一选择开关，(9)24VDC电源模块，(10)第二微控制器，(11)第二选择开关，(12)24VDC标记，(13)通信接口，(14)12VDC标记，(15)供电系统。

【具体实施方式】

本发明的目的在于提供一种自动匹配电动汽车BMS辅助电源电压等级的充电系统及方法，以解决电动汽车快充充电需要人为区分不同电压等级充电机以及可能损坏电动汽车的行业性问题。本发明同时解决电动汽车充电站规划建设和充电运营管理问题，在充电站规划和建设时，无需分别规划和建设两种针对不同BMS辅助电源电压等级的车辆充电设施或区域。

本发明在电动汽车中安装一个小巧且具有独立供电的电压等级记录器，该电压等级记录器记录有电动汽车BMS辅助电源电压等级数据，并提供一个通信接口，充电机通过通信接口连接后，主动与电压等级记录器进行通信，便可获取电动汽车BMS辅助电源电压等级。通过该方法，电动汽车车主在充电时，仍按照原来的方式，直接插上充电枪即可充电。插枪前无需考虑其车辆BMS的辅助电源电压等级，或者担心充电机提供的辅助电源电压等级是多少，无需专人对电压等级问题管理和维护。该方法具有自动识别电动汽车BMS辅助电源、智能充电的优势，有效解决电动汽车充电行业痛点。

本发明通过与电动车BMS通信获取或者通过上位机设置或者采用开关量切换等方式将电动汽车BMS辅助电源电压等级参数保存在电压等级记录器内。将电压等级记录器安装在电动汽车中，并将该模块的通信接口与电动汽车充电的通信接口相连。充电机通过与电压等级记录器通信并获得电压等级参数或者标记，达到自动识别电动汽车BMS辅助电源电压等级。通过这种方案，无论电动汽车处于何种状态，都可实现自动识别，而且不会影响电动汽车正常工作。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

请参阅图1所示，一种自动匹配电动汽车BMS辅助电源电压等级的充电系统，包括充电机5以及安装在电动汽车内部的电压等级记录器2，该电压等级记录器2内存储有电动汽车BMS辅助电源的电压等级参数。

所述充电机5包括微控制器6以及与微控制器6连接的第一选择开关8，该第一选择开关通过低压辅助电源导线与电动汽车BMS相连，所示第一选择开关8进一步连接有12VDC电源模块7和24VDC电源模块9，所述充电机根据获取的电动汽车BMS辅助电源的电压等级参数，选择接入不同电压等级的电源模块到电动汽车BMS，保证提供合适的电压等级参数给电动汽车BMS。

当电压等级记录器2与电动汽车BMS采用通信连接时，所述电压等级记录器2与电动汽车BMS的通信总线和充电机5的微控制器与电压等级记录器2的通信总线在一个总线上。

所述电压等级记录器2进一步连接有上位机4，用以对电压等级记录器2进行电压等级参数配置，使其记录电压等级参数或者标记。

请参阅图2所示，所述电压等级记录器2包括第二微控制器10、第二选择开关11，以及12VDC标记12和24VDC标记14，所述第二选择开关11包括但不限于拨码开关、按键开关和旋转开关等，所述12VDC标记12和24VDC标记14包括数字量或者模拟量形式的标记模块。电压等级记录器2还设置有独立的供电系统15，包括但不限于独立内置电池、超级电容和外接电源转换模块等。供电系统15提供有储电部分，在没有外接电源的情况下，供电系统15给电压等级记录器2提供工作电源。

请参阅图3所示，为本发明另一种电压等级记录器的结构示意图，与图2所示的电压等级记录器的区别在于：将24VDC电源模块12和第二选择开关11去掉，保留12VDC电源模块14，这样，充电机5只需与电压等级记录器2通信握手确认即可完成自动识别。该方案可不需要通过上位机4进行电压等级参数设置。

请参阅图4所示，为本发明另一种电压等级记录器的结构示意图，与图2所示的电压等级记录器的区别在于：将12VDC电源模块14和第二选择开关11去掉，保留24VDC电源模块12，这样，充电机5只需与电压等级记录器2通信握手确认即可完成自动识别。该方案可不需要通过上位机4进行电压等级参数设置。

所述电压等级记录器2获取电动汽车BMS辅助电源电压等级的方法包括并不限于：电压等级记录器2通过与电动车BMS3进行通信，获取并记录电动车BMS3的辅助电源电压等级参数或标记；或者通过上位机5对电压等级记录器2进行电压等级参数配置，使其记录电压等级参数或者标记；或者通过电压等级记录器2内部的第二选择开关11切换选择24VDC标记12和12VDC标记14确定电压等级，并记录参数或标记。通过上述方法，电压等级记录器2具有电动汽车BMS3辅助电源电压等级参数或标记，并给充电机5提供获取数据的通信接口，所述通信接口包括但不限于CAN、RS485、以太网、Bluetooth、Wi-Fi、RFID等。

充电机识别电动车BMS辅助电源电压等级的方法是：充电机5通过通信总线与电压等级记录器2相连后，主动与已记录电动车BMS3辅助电源电压等级参数或者标记的电压等级记录器2进行通信，并获取电压等级数据。

充电机5获取到辅助电源电压等级后，充电机5内部的微控制器MCU6通过控制第一选择开关8，选择12VDC电源模块7或12VDC电源模块9给电动车BMS3提供辅助电源。

电动汽车BMS(3)正常工作后，充电机5开始与其通信，获取电动汽车充电需求，然后开始充电工作。

本发明在充电站规划和建设时，在充电站规划和建设时，无需分别规划和建设两种针对不同BMS辅助电源电压等级的车辆充电设施或区域；在充电时，直接给充电车辆插枪充电即可，无需专人对电压等级问题管理和维护，消除了对电压等级问题的担忧，避免了车辆损伤和不必要的纠纷。该方法具有自动识别电动汽车BMS辅助电源、智能充电的优势。该发明明显解决由于电动汽车的BMS辅助电源不统一问题导致的行业痛点。