具有多种情景模式的直流充电桩充电管理系统的控制策略的制作方法

本发明涉及一种具有多种情景模式的直流充电桩充电管理系统的控制策略。

背景技术：

常规的电动汽车充电控制流程是：汽车充电桩的充电控制系统通过can口与电动汽车的bms电池管理系统连接，根据bms的报文启动和停止充电；根据bms报文中的电流电压值来控制充电桩的电流电压输出。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可以实现各种情景模式下的智能充电的具有多种情景模式的直流充电桩充电管理系统的控制策略。

本发明的技术解决方案是：

一种具有多种情景模式的直流充电桩充电管理系统的控制策略，其特征是：包括下列情景的控制策略：

（1）旅行模式充电

充电控制策略：以1.2c充电40min达到soc80%状态，充电完成提示，保证最短时间最大电量，进入0.1c充电养护阶段直到soc达到100%；

（2）分时租赁模式充电

充电控制策略：以1.2c充电40min达到80%，以0.1c充电养护充电到100%提醒充电完成；

（3）保姆车模式充电

以0.3c充电2小时达到60%，以0.1c充电养护均衡到80%；

（4）假日出游模式

充电控制策略：以0.3c充电2小时达到60%，以0.1c充电养护均衡到100%；

（5）自动充电模式

根据bms设置自动充电。

在电池组单节电池容量偏差较大时，以最大容量电池的电压值作为整组电池容量soc的参考。

控制流程：用户根据需要配置充电模式，通过刷卡启动充电管理系统发送启动命令，充电管理系统发送启动命令时，将充电模式作为参数之一下发；进入下列充电参数获取状态，并进一步进入充电进行状态：

（1）充电参数获取状态：充电管理系统通过can与电动车bms通讯，电动车bms将电池信息发至充电管理系统，电池信息中，含额定容量数据、输出电压值、充电电流需求；

（2）充电进行状态：充电管理系统进行两个重复动作：

1)控制板获得bms主动发送的充电需求及充电详情；充电需求包括充电所需电压、电流，充电详情包括实时soc、实时单体最高电压、实时单体最高电压数据；

2)控制充电模块输出电压、电流：根据相应充电模式，进行相应的电压、电流输出。

在各个情景模式中，充电的电流电压并不完全按照bms的需求参数来提供，而是按照以下算法提供充电的电流电压参数：

其中，u表示设置输出电压值，单位v；

k表示系数，充电倍率；

c表示电池组额定容量，单位ah；

u输出电压值，在控制板与bms通讯时，从bms获取；

系数k取值，根据充电模式及当前soc值确定：

旅行模式下，soc≤80%，k取值1.2

soc>80%，k取值0.1；

分时租赁模式下，soc≤80%，k取值1.2

soc>80%，k取值0.1；

保姆车模式下，soc≤60%，k取值0.3

60%<soc≤80%，k取值0.1；

假日出游模式下，soc≤60%，k取值0.3

60%<soc≤100%，k取值0.1；

自动模式时，则k取值默认为0.3；

电池组额定容量c，在控制板与bms通讯时，从bms获取。

停止充电的控制方法：

1）电动车bms发送的电池的信息soc>100%；

2）电动车bms发送的停止充电指令；

3）电动车bms发送的电池的信息单节电池电压越限；

4）电动车bms发送的电池的信息电池组电压越限；

5）电动车bms发送的电池的信息电池组温度越限；

6）电动车bms发送的电池的信息电池组压力越限；

7)保姆车模式下，电动车bms发送的电池的信息soc>100%；

满足上述任一条件，充电管理系统发出停止充电指令。

本发明可在设置成各种情景模式下时，实现各种情景模式下的智能充电；此时充电桩控制系统从电动车bms（电池控制系统）接受到电池的信息及指令后，不是完全根据bms（电池管理系统）发出的充电电流及充电电压参数指令执行，而是对数据进行重新计算，按照情景模式执行特定的算法，对充电模块的启动停止、电流电压参数进行控制。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明控制流程示意图。

图2是本发明控制充电模块输出电压、电流的控制流程示意图。

具体实施方式

一种具有多种情景模式的直流充电桩充电管理系统的控制策略，包括下列情景的控制策略：

（1）旅行模式充电

目的：最短时间快速充电达到尽可能大的电池容量。

充电控制策略：以1.2c充电40min达到soc80%状态，充电完成提示，保证最短时间最大电量，进入0.1c充电养护阶段直到soc达到100%；

（2）分时租赁模式充电

目的：最短时间快速充电达到尽可能大的电池容量，然后，通过小倍率充电对电池养护，随时等待租用。

控制策略：以1.2c充电40min达到80%，以0.1c充电养护充电到100%提醒充电完成；

（3）保姆车模式充电

目的：在此状态下，出行距离很短，一次充电可满足多次短距出行，以标准充电倍率充电，达到使电池充满到一定量，然后，通过小倍率充电对电池养护，充电到soc80%,不再充电至满，长期满容量充电电池损伤快。

以0.3c充电2小时达到60%，以0.1c充电养护均衡到80%；

（4）假日出游模式

目的：在此状态下，出行距离较长，充电至满，实现最大充电容量。

充电控制策略：以0.3c充电2小时达到60%，以0.1c充电养护均衡到100%。

充电控制策略：以0.3c充电2小时达到60%，以0.1c充电养护均衡到100%；

（5）自动充电模式

根据bms设置自动充电。本充电桩在自动充电模式下，可根据bms（电池管理系统）发出的充电停止充电，充电电流及充电电压按bms的指令执行，会自动调节充电模式。

在电池组单节电池容量偏差较大时，以最大容量电池的电压值作为整组电池容量soc的参考。

控制流程：用户根据需要配置充电模式，通过刷卡启动充电管理系统发送启动命令，充电管理系统发送启动命令时，将充电模式作为参数之一下发；进入下列充电参数获取状态，并进一步进入充电进行状态：

（1）充电参数获取状态：充电管理系统通过can与电动车bms通讯，电动车bms将电池信息发至充电管理系统，电池信息中，含额定容量数据（单位安时ah）、输出电压值（单位伏特v）、充电电流需求(单位安培a)；

（2）充电进行状态：充电管理系统进行两个重复动作：

1)控制板获得bms主动发送的充电需求及充电详情；充电需求包括充电所需电压、电流，充电详情包括实时soc、实时单体最高电压、实时单体最高电压数据；

2)控制充电模块输出电压、电流：根据相应充电模式，进行相应的电压、电流输出。

在各个情景模式中，充电的电流电压并不完全按照bms的需求参数来提供，而是按照以下算法提供充电的电流电压参数：

其中，u表示设置输出电压值，单位v；

k表示系数，充电倍率；

c表示电池组额定容量，单位ah；

u输出电压值，在控制板与bms通讯时，从bms获取；

系数k取值，根据充电模式及当前soc值确定：

旅行模式下，soc≤80%，k取值1.2

soc>80%，k取值0.1；

分时租赁模式下，soc≤80%，k取值1.2

soc>80%，k取值0.1；

保姆车模式下，soc≤60%，k取值0.3

60%<soc≤80%，k取值0.1；

假日出游模式下，soc≤60%，k取值0.3

60%<soc≤100%，k取值0.1；

自动模式时，则k取值默认为0.3；

电池组额定容量c，在控制板与bms通讯时，从bms获取。

停止充电的控制方法：

1）电动车bms发送的电池的信息soc>100%；

2）电动车bms发送的停止充电指令；

3）电动车bms发送的电池的信息单节电池电压越限；

4）电动车bms发送的电池的信息电池组电压越限；

5）电动车bms发送的电池的信息电池组温度越限；

6）电动车bms发送的电池的信息电池组压力越限；

7)保姆车模式下，电动车bms发送的电池的信息soc>100%；

满足上述任一条件，充电管理系统发出停止充电指令。