一种充电转换装置及电动汽车充电系统、方法与流程

文档序号:11700858阅读:184来源:国知局
一种充电转换装置及电动汽车充电系统、方法与流程

本发明涉及电动汽车充电技术领域,尤其涉及一种充电转换装置及电动汽车充电系统、方法。



背景技术:

基于国标gb/t18487.1-2015的规定,现有市场直流系统中充电桩的输出电压范围包括三种类型,其一,输出电压范围为200v~500v,其二,输出电压范围为350v~700v,其三,输出电压范围为500v~950v。这三类充电桩(共称为高压充电桩)能够满足相应的高压电动汽车(电压范围为200v~950v)的充电功能,但对于低压(电压小于200v)的电动汽车来说,不能实现其充电功能。而且,这三类充电桩只能为满足其电压范围的电动汽车充电,充电对象单一,即每一类充电桩仅能为其对应的某一类电压等级的电动汽车充电,而不能为其他电压等级的电动汽车充电,如输出电压范围为200v~500v的充电桩只能为所需充电需求电压在该范围内的电动汽车进行充电,而不能为所需充电需求电压在500v~950v之间的电动汽车进行充电。因此,现有市场中的充电桩充电对象单一,从而使充电桩的利用率低。

另外,上述的三类充电桩存在恒功率充电范围窄的问题,如,电压范围为350v~700v的充电桩,其恒功率充电范围一般为550v~700v,因此导致充电桩的充电利用率较低。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述充电桩的利用率低的缺陷,提供一种充电转换装置及电动汽车充电系统、方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种充电转换装置,包括与充电设备连接的第一端口及与电动汽车连接的第二端口,还包括dc/dc模块和监控模块,所述dc/dc模块和所述监控模块均分别与所述第一端口和所述第二端口相连,其中,所述监控模块包括:

连接判断单元,用于判断充电转换装置是否分别与充电设备和电动汽车连接;

第一获取单元,用于在判断出充电转换装置分别与充电设备和电动汽车连接后,在电动汽车模拟状态下,获取充电设备的输出电压范围,及在充电设备模拟状态下获取电动汽车的充电需求电压;

第一发送单元,用于根据所述输出电压范围确定第一充电电压,并根据所述第一充电电压向所述充电设备发送第一控制指令,以使所述充电设备根据所述第一控制指令输出所述第一充电电压;

输入控制单元,用于在电动汽车模拟状态下,控制所述dc/dc模块从所述充电设备上获取所述第一充电电压;

第二发送单元,用于根据所述第一充电电压及所述电动汽车的充电需求电压向dc/dc模块发送第二控制指令,以使所述dc/dc模块将所述第一充电电压转换成所述充电需求电压;

输出控制单元,用于在充电设备模拟状态下,控制所述dc/dc模块将转换后的所述充电需求电压输出至所述电动汽车。

优选地,所述第一发送单元包括功率确定子单元、电压确定子单元及第一发送子单元,而且,

所述第一获取单元,用于在电动汽车模拟状态下,获取充电设备的输出电压范围及最大输出功率,及在充电设备模拟状态下获取电动汽车的充电需求电压及充电需求功率;

所述功率确定子单元,用于根据所述最大输出功率及所述充电需求功率确定第一充电功率;

所述电压确定子单元,用于根据所述输出电压范围确定第一充电电压;

所述第一发送子单元,用于根据所述第一充电功率及所述第一充电电压向所述充电设备发送第一控制指令,以使所述充电设备根据所述第一控制指令向dc/dc模块输出所述第一充电功率及所述第一充电电压;

所述输入控制单元,用于在电动汽车模拟状态下,控制所述dc/dc模块从所述充电设备上获取所述第一充电功率及所述第一充电电压。

优选地,所述功率确定子单元,用于判断所述最大输出功率是否大于等于所述充电需求功率,若是,则将所述充电需求功率确定为所述第一充电功率;若否,则将所述最大输出功率确定为所述第一充电功率。

优选地,第一发送单元,用于根据预先获取的充电设备的恒功率电压范围,从所述恒功率电压范围内选择一电压,并将所选择的电压确定为第一充电电压,而且,根据所述第一充电电压向所述充电设备发送第一控制指令,以使所述充电设备根据所述第一控制指令输出所述第一充电电压,其中,所述恒功率电压范围包含在所述输出电压范围内。

优选地,所述第一端口和所述第二端口分别包括:直流电源端、接地端、通信端、连接确认端和辅助电源端。

优选地,还包括开关控制单元、第三发送单元,而且,所述dc/dc模块为双向dc/dc变换器;

所述开关控制单元,用于在判断出充电转换装置与充电设备连接后,控制连接在所述dc/dc模块的第一功率端口与所述充电设备的功率输出端口之间的开关闭合;

所述第一获取单元,用于在电动汽车模拟状态下,获取充电设备的输出电压范围,及在充电设备模拟状态下获取电动汽车的充电需求电压及电动汽车的功率端口的当前电压;

所述第三发送单元,用于根据所述输出电压范围确定第二充电电压,并根据所述第二充电电压及所述功率端口的当前电压向所述dc/dc模块发送第三控制指令,以使所述dc/dc模块将所述功率端口的当前电压转换成所述第二充电电压,其中,所述第二充电电压小于所述第一充电电压;

所述第一发送单元,用于根据所述输出电压范围确定第一充电电压,并根据所述第一充电电压向所述充电设备发送第一控制指令,以使所述充电设备在判断出其功率输出端口的电压在其输出电压范围内时,根据所述第一控制指令输出所述第一充电电压。

本发明还构造一种充电系统,包括充电设备、电动汽车,还包括以上所述的充电转换装置。

本发明还构造一种充电系统,包括充电设备主机、n个充电枪及与充电枪一一对应连接的电动汽车,其特征在于,还包括m个以上所述的充电转换装置,m、n为自然数,且m≤n,且所述充电转换装置的一端连接充电设备主机,另一端与相应充电枪连接。

本发明还构造一种电动汽车的充电方法,应用于充电转换装置中,所述充电转换装置包括dc/dc模块和监控模块,而且,

在判断出充电转换装置分别与充电设备和电动汽车连接后,进行以下步骤:

步骤s10.监控模块在电动汽车模拟状态下,获取充电设备的输出电压范围,及在充电设备模拟状态下获取电动汽车的充电需求电压;

步骤s20.监控模块根据所述输出电压范围确定第一充电电压,并根据所述第一充电电压向所述充电设备发送第一控制指令,以使所述充电设备根据所述第一控制指令输出所述第一充电电压;

步骤s30.监控模块在电动汽车模拟状态下,控制所述dc/dc模块从所述充电设备上获取所述第一充电电压;

步骤s40.监控模块根据所述第一充电电压及所述电动汽车的充电需求电压向dc/dc模块发送第二控制指令,以使所述dc/dc模块将所述第一充电电压转换成所述充电需求电压;

步骤s50.监控模块在充电设备模拟状态下,控制所述dc/dc模块将转换后的所述充电需求电压输出至所述电动汽车。

优选地,所述步骤s10包括:

步骤s11.监控模块在电动汽车模拟状态下,获取充电设备的输出电压范围及最大输出功率,及在充电设备模拟状态下获取电动汽车的充电需求电压及充电需求功率;

所述步骤s20包括:

步骤s21.监控模块根据所述最大输出功率及所述充电需求功率确定第一充电功率,及根据所述输出电压范围确定第一充电电压;

步骤s22.根据所述第一充电功率及所述第一充电电压向所述充电设备发送第一控制指令,以使所述充电设备根据所述第一控制指令向dc/dc模块输出所述第一充电功率及所述第一充电电压;

所述步骤s30包括:

步骤s31.监控模块在电动汽车模拟状态下,控制所述dc/dc模块从所述充电设备上获取所述第一充电功率及所述第一充电电压。

优选地,在所述步骤s21中,监控模块根据所述最大输出功率及所述充电需求功率确定第一充电功率的步骤包括:

步骤s211.判断所述最大输出功率是否大于等于所述充电需求功率,若是,则执行步骤s212;若否,则执行步骤s213;

步骤s212.将所述充电需求功率确定为所述第一充电功率;

步骤s213.将所述最大输出功率确定为所述第一充电功率。

优选地,在所述步骤s20中,根据所述输出电压范围确定第一充电电压的步骤包括:

根据预先获取的充电设备的恒功率电压范围,从所述恒功率电压范围内选择一电压,并将所选择的电压确定为第一充电电压,其中,所述恒功率电压范围包含在所述输出电压范围内。

优选地,在所述步骤s10之前,还包括:

步骤s60.监控模块控制连接在所述dc/dc模块的第一功率端口与所述充电设备的功率输出端口之间的开关闭合;

在所述步骤s10中,在充电设备模拟状态下获取电动汽车的充电需求电压的步骤包括:

在充电设备模拟状态下获取电动汽车的充电需求电压及电动汽车的功率端口的当前电压;

所述步骤s10和所述步骤s20之间还包括:

步骤s70.监控模块根据所述输出电压范围确定第二充电电压,并根据所述第二充电电压及所述功率端口的当前电压向所述dc/dc模块发送第三控制指令,以使所述dc/dc模块将所述功率端口的当前电压转换成所述第二充电电压,其中,所述dc/dc模块为双向dc/dc变换器,且所述第二充电电压小于所述第一充电电压;

在所述步骤s20中,以使所述充电设备根据所述第一控制指令输出所述第一充电电压的步骤包括:

以使所述充电设备在判断出其功率输出端口的电压在其输出电压范围内时,根据所述第一控制指令输出所述第一充电电压。

实施本发明的技术方案,具有以下有益效果:

1、通过充电转换装置将现有充电设备(如现有市场中的充电桩)输出的电压转换为任意电压等级的电动汽车所需的电压,可使充电设备能为所有电压等级的电动汽车进行充电。因此,提高了充电设备的利用率;

2、相比现有技术,车主无需耗费大量时间和资源寻找专用的充电设备,为电动汽车提供了更多的充电机会,提高了用户体验;

3、这种方式与建立一个输出电压范围为0~950v的充电设备相比较,资源消耗少、成本低,且更易实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中:

图1是本发明充电转换装置实施例一的逻辑结构图;

图2是本发明充电转换装置实施例二的逻辑结构图;

图3是本发明充电转换装置实施例三的逻辑结构图;

图4是本发明充电系统实施例一的逻辑结构图;

图5是本发明充电系统实施例二的逻辑结构图;

图6是本发明电动汽车的充电方法实施例一的流程图。

具体实施方式

图1是本发明充电转换装置实施例一的逻辑结构图,该实施例的充电转换装置包括监控模块101、dc/dc模块102、第一端口103和第二端口104,且该充电转换装置通过第一端口103连接充电设备,通过第二端口104连接电动汽车,dc/dc模块和监控模块均分别与第一端口和第二端口相连。在该实施例中,监控模块101包括连接判断单元1011、第一获取单元1012、第一发送单元1013、输入控制单元1014、第二发送单元1015和输出控制单元1016。其中,连接判断单元1011用于判断充电转换装置是否分别与充电设备和电动汽车连接;第一获取单元1012用于在判断出充电转换装置分别与充电设备和电动汽车连接后,在电动汽车模拟状态下,获取充电设备的输出电压范围,及在充电设备模拟状态下获取电动汽车的充电需求电压;第一发送单元1013用于根据输出电压范围确定第一充电电压,并根据第一充电电压向充电设备发送第一控制指令,以使充电设备根据第一控制指令输出第一充电电压;输入控制单元1014用于在电动汽车模拟状态下,控制dc/dc模块102从充电设备上获取第一充电电压;第二发送单元1015用于根据第一充电电压及电动汽车的充电需求电压向dc/dc模块发送第二控制指令,以使dc/dc模块将第一充电电压转换成充电需求电压;输出控制单元1016用于在充电设备模拟状态下,控制dc/dc模块将转换后的充电需求电压输出至电动汽车。

在一个优选实施例中,dc/dc模块102例如为buck变换器、boost变换器或buck-boost变换器。当dc/dc模块102为buck变换器时,用于将充电设备输出的高压转换为电动汽车充电所需的低压,如电动汽车为低压电动汽车,充电设备为现有市场中的高压充电桩,当dc/dc模块102为buck变换器时,可以将高压充电桩输出的高压转换为低压电动汽车充电所需的低压;当dc/dc模块102为boost变换器时,用于将充电设备输出的低压转换为电动汽车充电所需的高压,如电动汽车为高压电动汽车,充电设备为低压充电设备,可以通过dc/dc模块102将低压充电设备输出的低压转换为高压电动汽车充电所需的高压。当dc/dc模块102为buck-boost变换器时,可对充电设备输出的电压进行升降压处理,以转换成电动汽车充电所需的电压,例如,将高压充电桩输出的第一电压等级的高压,通过降压转换为高压电动汽车充电所需的第二电压等级的电压。

在一个优选实施例中,结合图2,第一端口103和第二端口104例如为充电枪或充电插座,优选地,该两个端口分别是根据gb/t20234.3-2015标准设计的九触点端口,其包括:直流电源端、接地端、通信端、连接确认端和辅助电源端,而且,适合国内所有车型的电动汽车,即可以通过第二端口104与所有车型的电动汽车建立连接。这两个端口均可以包括九个触头,该九个触头分别为dc+(直流电源正)、dc-(直流电源负)、pe(保护接地)、s+(充电通信can_h)、s-(充电通信can_l)、cc1(充电连接确认)、cc2(充电连接确认)、a+(低压辅助电源正)、a-(低压辅助电源负)。另外,还需说明的是,当电动汽车需要充电时,车主将充电转换装置与充电设备通过第一端口103建立连接,并将充电转换装置与电动汽车通过第二端口104建立连接,此时,第一端口103的触头dc+、dc-连接dc/dc模块102的第一功率端口,第二端口104的触头dc+、dc-连接dc/dc模块102的第二功率端口,第一端口103的触头pe与第二端口104的触头pe连接,且连接线与dc/dc模块及监控模块均共地连接,第一端口103的触头cc1通过电阻r1连接其触头pe,第二端口104的触头cc2通过电阻r2连接其触头pe,第一端口103的触头cc2与第二端口104的触头cc1分别连接监控模块101的相应连接检测端口,第一端口103的触头s+、s-与第二端口104的触头s+、s-分别连接监控模块101的相应通讯端口,第一端口103的触头a+、a-与第二端口104的触头a+、a-分别连接监控模块101的辅源供电端。然后,监控模块101通过第一端口103的触头cc2上的信号可确认是否与充电设备连接成功,通过第二端口104的触头cc1上的信号可确认是否与电动汽车连接成功。当该充电转换装置与充电设备连接成功后,监控模块通过其第一端口103上的a+(低压辅助电源正)、a-(低压辅助电源负)从充电设备上获取电能,并启动工作。

在一个优选实施例中,第一获取单元1012用于在电动汽车模拟状态下,获取充电设备的输出电压范围及最大输出功率,及在充电设备模拟状态下获取电动汽车的充电需求电压及充电需求功率。而且,第一发送单元1013可包括功率确定子单元、电压确定子单元和第一发送子单元,其中,功率确定子单元用于根据最大输出功率及充电需求功率确定第一充电功率;电压确定子单元用于根据输出电压范围确定第一充电电压;第一发送子单元用于根据第一充电功率及第一充电电压向充电设备发送第一控制指令,以使充电设备根据第一控制指令向dc/dc模块输出第一充电功率及第一充电电压。输入控制单元1014用于在电动汽车模拟状态下,控制dc/dc模块从充电设备上获取第一充电功率及第一充电电压,该第一充电电压经dc/dc模块转换后,向电动汽车输出的是充电需求电压,这样,电动汽车在充电时,所使用的充电电压为充电需求电压,充电功率为第一充电功率。

在一个优选实施例中,功率确定子单元用于判断最大输出功率是否大于等于充电需求功率,若是,则将充电需求功率确定为第一充电功率;若否,则将最大输出功率确定为第一充电功率。

在一个优选实施例中,第一发送单元1013用于根据预先获取的充电设备的恒功率电压范围,从恒功率电压范围内选择一电压,并将所选择的电压确定为第一充电电压,而且,根据第一充电电压向充电设备发送第一控制指令,以使充电设备根据第一控制指令输出第一充电电压,其中,恒功率电压范围包含在输出电压范围内。

图3是本发明充电转换装置实施例三的逻辑结构图,该实施例的充电转换装置相比图1所示的实施例,还包括开关控制单元1017、第三发送单元1018,而且,dc/dc模块102为双向dc/dc变换器,即,既可以将充电设备的输出电压进行转换,并输出至电动汽车,又可将电动汽车的输出电压进行转换,并输出至充电设备。下面仅说明该实施例的充电转换装置与图1所示的实施例的不同之处,对于两个实施例中相同的逻辑结构不再赘述。

在该实施例中,开关控制单元1017用于在判断出充电转换装置与充电设备连接后,控制连接在dc/dc模块102的第一功率端口与充电设备的功率输出端口之间的开关(图中未示出)闭合。在此需说明的是,该开关例如为接触器,其一端连接dc/dc模块102的第一功率端口,其另一端通过第一端口103的触头dc+或触头dc-连接充电设备的功率输出端口。另外,还需说明的是,在电动汽车中,当电动汽车的监控模块判断其与处于充电设备模拟状态下的充电转换装置连接后,可控制连接在电动汽车的功率端口与dc/dc模块102的第二功率端口之间的开关闭合,同样需说明的是,该开关也可为接触器,且其一端连接电动汽车的功率端口,其另一端通过第二端口104的触头dc+或触头dc-连接dc/dc模块102的第二功率端口。

在该实施例中,第一获取单元1012用于在电动汽车模拟状态下,获取充电设备的输出电压范围,及在充电设备模拟状态下获取电动汽车的充电需求电压及电动汽车的功率端口的当前电压。

在该实施例中,第三发送单元1018用于根据输出电压范围确定第二充电电压,并根据第二充电电压及功率端口的当前电压向dc/dc模块102发送第三控制指令,以使dc/dc模块102将功率端口的当前电压转换成第二充电电压,其中,第二充电电压小于第一充电电压。

在该实施例中,第一发送单元1013用于根据输出电压范围确定第一充电电压,并根据第一充电电压向充电设备发送第一控制指令,以使充电设备在判断出其功率输出端口的电压(即dc/dc模块102的第一功率端口的电压)在其输出电压范围内时,根据第一控制指令输出第一充电电压。在此需说明的是,根据现有的国标充电时序要求,充电设备只有在检测到与其连接的电动汽车的功率端口有电压,且该电压在其输出电压范围内时,才开始进行功率输出,因此,在该实施例中,充电设备在输出功率前,需要保证处于电动汽车模拟状态下的充电转换装置中的dc/dc模块的第一功率端口(与充电设备的功率输出端口相连)的电压在其输出电压范围内,进而需要充电转换装置的dc/dc模块能对电动汽车功率端口的电压进行转换,以使转换后的电压在充电设备的输出电压范围内。

图4是本发明充电系统实施例一的逻辑结构图,该实施例的充电系统包括充电设备20、充电转换装置10及电动汽车30,且充电转换装置10连接在充电设备20和电动汽车30之间,其中,充电转换装置10的逻辑结构可参照前文所述,在此不做赘述。另外,在该实施例的充电系统中,充电转换装置10可以固定安装在充电设备20附近,当然在其它实施例中,充电转换装置10也可为非固定式的,即便携式,可以随便移动,方便电动汽车随车携带。

图5是本发明充电系统实施例二的逻辑结构图,该实施例的充电系统包括充电设备主机40、m个充电转换装置(仅示出一个充电转换装置10)、n个充电枪51、…、5n及与充电枪51、…、5n一一对应连接的电动汽车61、…、6n,m、n为自然数,且m≤n。而且,充电转换装置10的一端连接充电设备主机40,另一端与相应充电枪51连接,其中,充电转换装置10的逻辑结构可参照前文所述,在此不做赘述。在该实施例中,充电转换装置10连接在充电设备主机40和充电枪51之间,则该充电枪51将输出满足任意电压等级的电动汽车充电范围的电压,为电动汽车充电。而未连接充电转换装置的充电枪5n则会输出正常的电压,仅能为充电需求电压在充电枪5n输出电压范围内的电动汽车充电。

图6是本发明电动汽车的充电方法实施例一的流程图,该实施例的充电方法应用于充电转换装置中,其中,充电转换装置包括dc/dc模块和监控模块,而且,实施例的充电方法在判断出充电转换装置分别与充电设备和电动汽车连接后,即充电转换装置与充电设备和电动汽车握手成功后,进行以下步骤:

步骤s10.监控模块在电动汽车模拟状态下,获取充电设备的输出电压范围,及在充电设备模拟状态下获取电动汽车的充电需求电压;

在该步骤中,需说明的是,监控模块通过软件模拟,可以使充电转换装置处于电动汽车模拟状态或充电设备模拟状态。当监控模块处于电动汽车模拟状态时,充电设备能够识别充电转换装置,使该充电转换装置可以通过与充电设备进行信息交互来获取充电设备的输出电压范围;当监控模块处于充电设备模拟状态时,电动汽车能够识别充电转换装置,使该充电转换装置可以通过与电动汽车进行信息交互来获取电动汽车的充电需求电压。另外,监控模块与充电转换装置及电动汽车的信息交互都是实时的,监控模块的软件模拟也是实时的,监控模块一直处于模拟状态,对于目标电动汽车,监控模块一直处于充电设备模拟状态,对于充电设备,监控模块一直处于电动汽车模拟状态。

步骤s20.监控模块根据输出电压范围确定第一充电电压,并根据第一充电电压向充电设备发送第一控制指令,以使充电设备根据第一控制指令输出第一充电电压;

在该步骤中,在确定第一充电电压时,可从充电设备的输出电压范围内任选一电压作为第一充电电压,即,所确定的第一充电电压为一固定值,或者,从充电设备的输出电压范围内随机确定一电压作为第一充电电压,即,所确定的第一充电电压为输出电压范围内的随机值。

步骤s30.监控模块在电动汽车模拟状态下,控制dc/dc模块从充电设备上获取第一充电电压;

在该步骤中,当监控模块处于电动汽车模拟状态时,充电设备能够识别该充电转换装置,使充电转换装置能从充电设备上获取电能。

步骤s40.监控模块根据第一充电电压及电动汽车的充电需求电压向dc/dc模块发送第二控制指令,以使dc/dc模块将第一充电电压转换成充电需求电压;

在该步骤中,第二控制指令包括脉冲控制信号,该脉冲控制信号用于控制dc/dc模块中的开关管的通断,从而实现dc/dc模块将第一充电电压转换成充电需求电压。

步骤s50.监控模块在充电设备模拟状态下,控制dc/dc模块将转换后的充电需求电压输出至电动汽车。

在该步骤中,当监控模块处于充电设备模拟状态时,电动汽车能够识别该充电转换装置,使电动汽车能从充电转换装置上获取电能。

下面以一个具体例子来说明:若某一电动汽车充电所需的充电需求电压为130v,而某一充电设备(高压充电桩)的输出电压范围为200~500v。当充电转换装置分别与充电设备和电动汽车连接成功后,在监控模块处于电动汽车模拟状态的情况下,可获取该高压充电桩的输出电压范围为200~500v,然后处于充电设备模拟状态的情况下,监控模块可获取该电动汽车的充电需求电压为130v。接着,监控模块根据高压充电桩的输出范围和电动汽车的充电需求电压,确定第一充电电压,例如为500v,并向高压充电桩发送第一控制指令,高压充电桩接收到第一控制指令后,输出500v的电压。然后,监控模块处于电动汽车模拟状态的情况下,可控制dc/dc模块从高压充电桩上获取第一充电电压。同时,监控模块还根据第一充电电压及电动汽车的充电需求电压向dc/dc模块发送第二控制指令,dc/dc模块在接收到第二控制指令后,将所获取的第一充电电压500v转换成充电需求电压130v。最后,监控模块处于充电设备模拟状态下,即模拟充电设备,将dc/dc模块所转换的充电需求电压输出至电动汽车,这样,电动汽车就可使用130v的电压进行充电了,从而实现了使用高压充电桩为低压电动汽车进行充电。

在一个优选实施例中,步骤s10包括:

步骤s11.监控模块在电动汽车模拟状态下,获取充电设备的输出电压范围及最大输出功率,及在充电设备模拟状态下获取电动汽车的充电需求电压及充电需求功率;

在该步骤中,监控模块在电动汽车模拟状态下,通过与充电设备进行信息交互,除了可获取充电设备的输出电压范围,还可获取最大输出功率。监控模块在充电设备模拟状态下,通过与电动汽车进行信息交互,除了获取充电需求电压,还可获取充电需求功率。

步骤s20包括:

步骤s21.监控模块根据最大输出功率及充电需求功率确定第一充电功率,及根据输出电压范围确定第一充电电压;

步骤s22.根据第一充电功率及第一充电电压向充电设备发送第一控制指令,以使充电设备根据第一控制指令向dc/dc模块输出第一充电功率及第一充电电压。

步骤s30包括:

步骤s31.监控模块在电动汽车模拟状态下,控制dc/dc模块从充电设备上获取第一充电功率及第一充电电压。

这样,在该实施例中,当监控模块向dc/dc模块发送第二控制指令后,且dc/dc模块将第一充电电压转换成充电需求电压,并输出至电动汽车时,电动汽车就可使用第一充电功率及充电需求电压进行充电。

在一个具体实施例中,步骤s21中确定第一充电功率的步骤,可包括:

步骤s211.判断最大输出功率是否大于等于充电需求功率,若是,则执行步骤s212;若否,则执行步骤s213;

步骤s212.将充电需求功率确定为第一充电功率;

步骤s213.将最大输出功率确定为第一充电功率。

在一个优选实施例中,在步骤s20中,根据输出电压范围确定第一充电电压的步骤包括:

根据预先获取的充电设备的恒功率电压范围,从恒功率电压范围内选择一电压,并将所选择的电压确定为第一充电电压,其中,恒功率电压范围包含在输出电压范围内。例如,对于输出电压范围为200-500v的充电设备,其恒功率电压范围为350-500v;对于输出电压范围为350-700v的充电设备,其恒功率电压范围为550-700v。

下面以一个具体例子来说明:若某一低压电动汽车的充电需求电压为130v,充电需求功率为60kw,某一高压充电桩当前的最大输出功率为90kw,其输出电压范围为200-500v,而且,恒功率电压范围为350-500v。当充电转换装置分别与充电设备和电动汽车连接成功后,监控模块处于电动汽车模拟状态的情况下,可获取该高压充电桩的输出电压范围为200~500v,最大输出功率为90kw,然后处于充电设备模拟状态的情况下,可获取该电动汽车的充电需求电压为130v,充电需求功率为60kw。接着,监控模块确定第一充电功率为60kw,即,可以为电动汽车进行满功率充电,同时,确定第一充电电压为一恒值350v(当然,也可为200-500v之间的一任意值)。当监控模块确定了第一充电功率和第一充电电压后,可向高压充电桩发送第一控制指令,高压充电桩接收到第一控制指令后,输出60kw的功率及输出350v的电压。然后,监控模块处于电动汽车模拟状态的情况下,可控制dc/dc模块从高压充电桩上取电(功率为60kw,电压为350v)。同时,监控模块向dc/dc模块发送第二控制指令,dc/dc模块在接收到第二控制指令后,将所获取的第一充电电压350v转换成充电需求电压130v。最后,监控模块处于充电设备模拟状态下,即模拟充电设备,将dc/dc模块所转换的充电需求电压130v输出至电动汽车,这样,电动汽车就可使用130v的电压进行充电了,从而实现了使用高压充电桩为低压电动汽车进行充电。

在另一个具体例子中,若某一低压电动汽车的充电需求电压为130v,充电需求功率为90kw,某一高压充电桩当前的最大输出功率为60kw,其输出电压范围为200-500v,而且,恒功率电压范围为350-500v。当充电转换装置分别与充电设备和电动汽车连接成功后,监控模块处于电动汽车模拟状态的情况下,可获取该高压充电桩的输出电压范围为200~500v,最大输出功率为60kw,然后在处于充电设备模拟状态的情况下,可获取该电动汽车的充电需求电压为130v,充电需求功率为90kw。接着,监控模块确定第一充电功率为60kw,即,以高压充电桩的最大输出功率输出电能,同时,确定第一充电电压为一恒值500v(当然,也可为恒功率范围内的一任意值)。当监控模块确定了第一充电功率和第一充电电压后,可向高压充电桩发送第一控制指令,高压充电桩接收到第一控制指令后,输出60kw的功率及输出350v的电压。然后,监控模块处于电动汽车模拟状态的情况下,可控制dc/dc模块从高压充电桩上取电(功率为60kw,电压为350v)。同时,监控模块向dc/dc模块发送第二控制指令,dc/dc模块在接收到第二控制指令后,将所获取的第一充电电压350v转换成充电需求电压130v。最后,监控模块处于充电设备模拟状态下,即模拟充电设备,将dc/dc模块所转换的充电需求电压130v输出至电动汽车,这样,电动汽车就可使用130v的电压进行充电了,从而实现了使用高压充电桩为低压电动汽车进行充电。

上述两个例子都是以高压充电桩为低压电动汽车为例进行说明的,充电转换装置中的dc/dc模块对高压充电桩输出的第一充电电压进行降压处理,以转换成低压电动汽车充电所需的充电需求电压,使低压电动汽车使用高压充电桩进行充电。当然,在其它的实施例中,低压充电设备也可为高压电动汽车进行充电,此时,充电转换装置中的dc/dc模块对低压充电设备输出的第一充电电压进行升压处理,以转换成高压电动汽车充电所需的充电需求电压,或者,第一电压等级的高压充电桩也可为第二电压等级的高压电动汽车进行充电。因此,扩大了充电设备的充电对象,提高了充电设备的利用率。

而且,当所确定的第一充电电压为充电设备的恒功率范围内的一电压时,充电设备不仅能够对满足其恒功率充电范围内的电动汽车进行恒功率充电,也可以为其它的电动汽车进行恒功率充电,因此通过该充电转换装置可提高充电设备的恒功率充电范围,从而提高充电设备的利用率。

由于按照目前的国标充电时序,充电设备只有在检测到其功率输出端口有电压且该电压在其输出电压范围内时,才输出充电电压。因此,在上述实施例的基础上,进一步地,

在步骤s10之前,还包括:

步骤s60.监控模块控制连接在dc/dc模块的第一功率端口与充电设备的功率输出端口之间的开关闭合。另外,还需说明的是,在电动汽车中,当电动汽车的监控模块判断其与处于充电设备模拟状态下的充电转换装置连接后,可控制连接在电动汽车的功率端口与dc/dc模块102的第二功率端口之间的开关闭合。而且,这两个开关可均为接触器。

在步骤s10中,在充电设备模拟状态下获取电动汽车的充电需求电压的步骤包括:

在充电设备模拟状态下获取电动汽车的充电需求电压及电动汽车的功率端口的当前电压;

步骤s10和步骤s20之间还包括:

步骤s70.监控模块根据输出电压范围确定第二充电电压,并根据第二充电电压及功率端口的当前电压向dc/dc模块发送第三控制指令,以使dc/dc模块将功率端口的当前电压转换成第二充电电压,其中,dc/dc模块为双向dc/dc变换器,且第二充电电压小于第一充电电压;

在步骤s20中,以使充电设备根据第一控制指令输出第一充电电压的步骤包括:

以使充电设备在判断出其功率输出端口的电压(即dc/dc模块的第一功率端口的电压)在其输出电压范围内时,根据第一控制指令输出第一充电电压。

通过上述实施例,采用本申请中的充电转换装置,可以使得任意电压等级的电动汽车在需要充电时,可以找到任意一个充电桩进行充电,而无需耗费大量时间和资源寻找其专用的充电桩,为电动汽车提供了更多的充电机会,提高了用户体验;其次,由于充电转换装置可以通过转换输出任意电压等级的电压,使得各个充电桩可以为任意电压等级的电动汽车充电,因此也扩大了各个充电桩的恒功率充电范围,对于任意一个充电桩,其利用率得到了大大提高;此外,与建立一个输出电压范围为0~950v且恒功率范围足够宽的充电桩相比较,本申请中的方案资源消耗少,充电效率高,成本低,且更易实现。

以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何纂改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。

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