电动车辆的充电控制方法和充电控制装置及利用其的电动车辆与流程

1.本发明涉及电动车辆的充电控制方法以及充电控制装置和利用充电控制装置的电动车辆，更具体地，本发明涉及这样一种电动车辆的充电控制方法和充电控制装置及利用其的电动车辆：当利用充电装置进行充电时，在由于充电时产生的控制导频(cp)线路噪声导致电力线通信(plc)的通信消息超时从而停止充电之后，如果通过所述充电装置进行再充电，能够通过减小cp线路噪声来控制充电，从而即使在不满足功率谱密度(psd)的充电标准的充电装置中，也能够连续地进行充电而不会停止充电。


背景技术：

2.近年来，随着电动车辆市场的扩大以及全球制造商和新兴制造商对电动车辆的研发的扩大，与电动车辆有关的国际标准化在不断发展，并且各国之间为抢占标准而进行的工作也竞争激烈。
3.电动车辆是通过从电网向电池充电来驱动的车辆，并且电动车辆与充电基础设施密切相关。
4.这样的充电基础设施是一种用于给电动车辆和插电式混合动力车辆充电的系统，并且可以包括用于给电动车辆(充电接口、车载充电装置、外部充电装置、电量测量和计费等)充电的基于智能电网连接的充电系统技术、用于确保服务方面的运行效率的电动车辆运行信息收集和运行行为监控技术、认为通过与电力系统连接而有效运行的智能电网连接技术等。
5.随着电动车辆的普及，这样的充电基础设施变得越来越重要，国际标准化的工作也正在进行中。
6.特别是，充电接口的国际标准是iec 62196-x，其取决于供电方法。即，iec 62196-1是电动车辆的连接器-插孔通用标准，iec 62196-2是交流(ac)电动车辆的连接器-插孔标准，而iec 62196-3是直流(dc)电动车辆的连接器-插孔标准。
7.通过结合欧美，dc充电方法已经提出组合方法作为国际标准。该组合方法由于仅需要安装一个快慢插孔而在设计和成本方面具有许多优点。这种组合方法将欧洲的7引脚组合和美国的5引脚组合定义为标准。
8.同时，该组合方法使用用于在电动车辆与充电装置之间进行通信的电力线通信(下文中称为“plc”)技术。
9.在这方面，国际充电标准(din 70121，iso 15118)将电动车辆与充电装置之间必须满足的功率谱密度(psd)部分定义为标准。
10.因此，电动车辆执行调节plc通信信号的强度的过程，以满足基于充电插孔的充电标准。
11.然而，充电装置不满足与plc通信信号的强度有关的标准内容，也不执行基于充电连接器调节plc通信信号的强度的过程。
12.也就是说，如果充电装置不满足与plc通信信号的强度有关的标准内容，则电动车辆快速充电时，在充电电流增大时产生的噪声可能大于plc通信信号的强度。
13.在这种情况下，当电动车辆诊断为超时(该超时使得无法确认从充电装置发送的plc通信消息)的时候，电动车辆进入充电结束序列，以停止充电。此时，即使利用同一个充电装置给电动车辆再充电，充电也被反复停止，从而给用户造成困惑和不适。
14.因此，需要提供这样一种方法：即使电动车辆使用不满足与plc通信信号的强度有关的标准内容的充电装置，也能够防止充电停止。
15.在相关技术的说明中所描述的内容用于帮助理解本发明的背景，并且可以包括本发明所属领域的技术人员以前未知的内容。


技术实现要素：

16.本发明的目标是提供一种电动车辆的充电控制方法和充电控制装置及利用其的电动车辆，当利用充电装置进行充电时，在由于充电时产生的控制导频(cp)线路噪声导致电力线通信(plc)的通信消息超时从而停止充电之后，如果通过所述充电装置进行再充电，本发明能够通过减小cp线路噪声来控制充电，从而即使在不满足功率谱密度(psd)的充电标准的充电装置中，也能够连续地进行充电而不会停止充电。
17.根据本发明的示例性实施方案的电动车辆的充电控制方法可以包括：当由于从充电装置发送的电力线通信(plc)的通信消息超时而停止充电时，存储充电装置的识别信息和充电停止电流值；再次充电时，利用充电装置的识别信息来确认是否通过与停止充电时相同的充电装置进行再充电；当通过与停止充电时相同的充电装置进行再充电时，基于充电装置的充电停止电流值来调节充电装置的充电电流。
18.该方法可以进一步包括：在调节充电装置的充电电流的步骤之前，将充电目标电流值设置为充电停止电流值或更小值，并且调节充电装置的充电电流的步骤可以基于充电目标电流值来调节充电电流。
19.充电装置的识别信息可以是充电装置的媒体访问控制(media access control，mac)地址。
20.当控制导频(cp)线路噪声的强度等于plc通信消息的信号强度或更高时，可能会发生plc通信消息的超时。
21.调节充电装置的充电电流的步骤可以通过将充电电流调节为小于充电目标电流值，将cp线路噪声的强度控制为小于plc通信消息的信号强度。
22.根据本发明的另一个示例性实施方案的充电控制装置包括：至少一个处理器和存储器，所述存储器配置为存储计算机可读指令，并且当由至少一个处理器执行时，所述指令可以使得充电控制装置：当由于从充电装置发送的电力线通信(plc)通信消息超时而停止充电时，存储充电装置的识别信息和充电停止电流值；再次充电时，利用充电装置的识别信息来确认是否通过与停止充电时相同的充电装置进行再充电；当通过与停止充电时相同的充电装置进行再充电时，基于充电装置的充电停止电流值来调节充电装置的充电电流。
23.当由至少一个处理器执行时，所述指令可以使得充电控制装置：在调节所述充电装置的充电电流之前，将充电目标电流值设置为充电停止电流值或更小值；当调节充电装置的充电电流时，基于充电目标电流值来调节充电电流。
24.当由至少一个处理器执行时，在调节充电装置的充电电流时，所述指令可以使得充电控制装置通过将充电电流调节为小于充电目标电流值，将cp线路噪声的强度控制为小于plc通信消息的信号强度。
25.根据本发明的另一个示例性实施方案的电动车辆可以包括：电机、电池和充电控制装置，所述电机配置为驱动车轮；所述电池将电力提供给电机；所述充电控制装置配置为：当利用充电装置执行电池的充电时，在由于控制导频(cp)线路噪声导致电力线通信(plc)通信消息超时从而停止充电之后，如果通过与停止充电时相同的充电装置进行再充电，则基于充电装置的充电停止电流值来调节充电装置的充电电流。
26.充电控制装置可以包括在配置为控制快速充电的电动车辆通信控制器(electric vehicle communication controller，evcc)中，或者实现为单独的配置。
27.充电控制装置可以包括至少一个处理器和存储器，所述存储器配置为存储计算机可读指令，并且当由至少一个处理器执行时，所述指令可以使得充电控制装置：当由于从充电装置发送的plc通信消息超时而停止充电时，存储充电装置的识别信息和充电停止电流值；再次充电时，利用充电装置的识别信息来确认是否通过与停止充电时相同的充电装置进行再充电；当通过与停止充电时相同的充电装置进行再充电时，基于充电装置的充电停止电流值来调节充电装置的充电电流。
28.当利用充电装置进行充电时，在由于充电时产生的cp线路噪声导致plc通信消息超时从而停止充电之后，如果通过所述充电装置进行再充电，本发明可以通过减小cp线路噪声来控制充电，从而即使在不满足psd的充电标准的充电装置中，也能够连续地进行充电而不会停止充电。
29.此外，本发明可以在利用不满足psd的充电标准的充电装置进行充电失败之后，在尝试用同一个充电装置再充电时，使电动车辆主动地区分之前已经停止充电的充电装置，并且可以通过参考刚好停止充电之前的电流来调节当前充电电流，从而即使在有问题的充电装置中也能够进行充电。
30.此外，本发明可以在利用不满足psd的充电标准的充电装置停止充电之后，尝试再充电时，在不添加单独的硬件装置的情况下保持充电状态。
31.此外，本发明可以考虑电动车辆中的充电装置连续地进行充电，从而提高充电的鲁棒性和兼容性。
32.此外，即使在电动车辆的当前充电系统中，也可以通过改进软件而无需附加硬件来实现本发明。
附图说明
33.图1是显示了根据本发明的示例性实施方案的电动车辆的充电系统的示意图。
34.图2是说明根据来自充电装置的plc通信消息的超时而停止充电的情况的示意图。
35.图3是说明在图2所示的充电装置停止充电之后通过调节充电电流来保持再充电的情况的示意图。
36.图4是说明图1所示的通信控制装置的配置的示意图。
37.图5是显示了根据本发明的示例性实施方案的电动车辆的充电控制方法的示意图。
具体实施方式
38.在下文中，将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细说明。然而，在以下描述和附图中，将省略可能使本发明的主题模糊的公知功能或配置的详细描述。此外，应该注意的是，在整个附图中，相同的组件尽可能用相同的附图标记来表示。
39.在本说明书和所附权利要求中使用的术语或词语不应被解释为限于一般含义或词典含义，而是应该基于发明人可以恰当地将其公开定义为用于最佳解释的术语的原则、根据与本发明的技术理念相对应的含义和概念来解释。
40.相应地，在本说明书中描述的实施方案和在附图中所示的配置仅是本发明的示例性实施方案，并不旨在代表本发明的全部技术理念，因而应当理解的是，各种等同形式和修改形式可以替代提交本技术时的那些实施方案和配置。
41.在附图中夸大、省略或示意性地显示了一些元件，而各个元件的实际尺寸不必要在附图中示出。本发明不受所附附图中所示的相对尺寸或间隔的限制。
42.在整个说明书中，当某个部分“包括”某个组件时，这表示不排除其他组件，并且除非另外特别描述，否则可以进一步包括其他组件。此外，当某个部分“连接”至另一个部分时，可以利用插入其间的其他元件“直接连接”或“电连接”。
43.除非上下文另有明确说明，否则单数形式包括复数形式。
44.应当理解，术语“包含”或“包括”等指明存在本说明书中描述的特征、数值、步骤、操作、组件、部件或其组合，但不排除预先存在或添加一个或更多个其他特征、数值、步骤、操作、组件、部件或其组合的可能性。
45.此外，在说明书中使用的术语“单元”表示软件或硬件组件，比如fpga或asic，并且该“单元”执行任意功能。然而，“单元”并不表示限于软件或硬件。“单元”可以配置在可寻址存储介质中并且还配置为执行一个或更多个处理器。相应地，作为示例，“单元”可以包括如下组件，例如：软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件、过程、函数、属性、程序、子程序、程序代码段、驱动程序、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。组件和“单元”中提供的功能可以组合成更少的组件和“单元”，或者进一步分成附加组件和“单元”。
46.在下文中，将参考所附附图具体描述本发明的示例性实施方案，从而使本发明所属领域的技术人员能够容易地实践本发明。然而，本发明可以以各种不同的形式实现，并不限于本文中所描述的实施方案。然后，在附图中，为了清楚地描述本发明，省略了与本发明的描述无关的部分，并且在整个说明书中相同的部分用相同的附图标记来表示。
47.在下文中，将参考所附附图对本发明的示例性实施方案进行描述。
48.图1是显示了根据本发明的示例性实施方案的电动车辆的充电系统的示意图，图2是说明根据来自充电装置的plc通信消息的超时而停止充电的情况的示意图，图3是说明在图2所示的充电装置停止充电之后通过调节充电电流来保持再充电的情况的示意图，图4是说明图1所示的通信控制装置的配置的示意图。
49.如图1所示，根据本发明的示例性实施方案的电动车辆100的充电系统包括：充电控制装置110、车载充电装置(on board charger，obc)120、电池管理系统(battery management system，bms)130和电池140，所述充电控制装置110控制快速充电；所述车载充电装置(obc)120控制缓慢充电；所述电池管理系统(bms)130最佳地管理电池140，以提高安
全性和可靠性；所述电池140进行充电。
50.此外，电动车辆100进一步包括用于驱动车轮的电机(未示出)，并且该电机从电池140接收电力。
51.这里，充电控制装置110可以包括在电动车辆通信控制器(electric vehicle communication controller，evcc)中或者实现为单独的配置，所述电动车辆通信控制器(evcc)可以是用于快速充电的plc通信控制器。
52.此外，充电控制装置110、obc 120和bms 130可以通过控制器局域网(can)通信彼此连接。
53.具体地，充电控制装置110和obc 120可以通过充电装置(电动车辆供电设备，evse)200和充电连接器进行连接。这里，充电控制装置110可以利用1.8mhz至30mhz的频带、通过plc通信方法连接至充电装置200。
54.此时，充电装置200通过控制导频(cp)线路将脉冲宽度调制(pwm)信号发送至充电控制装置110和obc 120。然后，充电控制装置110和obc 120通过pwm信号的占空比(即，脉冲宽度的高电平信号和低电平信号的比例)来确定电池快速充电还是缓慢充电。
55.如上所述，当在电动车辆100与充电装置200之间进行充电时，如果充电电流增增大，则噪声可能会从高压dc线路引入cp线路中。在下文中，从高压dc线路引入的噪声称为“cp线路噪声”。
56.首先，如果充电装置200满足功率谱密度(psd)的充电标准，则可以正常地保持电动车辆100的充电状态。此时，充电控制装置110可以正常地从充电装置200接收plc通信消息。
57.但是，如果充电装置200不满足psd的充电标准，则无法正常地保持电动车辆100的充电。此时，当cp线路噪声的强度等于由充电装置200发送的plc通信消息的信号强度或更大时，充电控制装置110无法接收plc通信消息。
58.如上所述，当没有正常地接收plc通信消息时，充电控制装置110由于未接收到充电标准中所定义的plc通信消息而诊断为超时状态，从而进入充电停止序列。这里，超时状态可以是在0.25秒内未接收到plc通信消息的情况。
59.此时，充电控制装置110存储充电装置200的媒体访问控制(mac)地址和充电停止电流值。
60.这里，当在充电控制装置110与充电装置200之间进行充电的时候进行plc通信时，mac地址可以在充电控制装置110与充电装置200之间相互共享，并且所述mac地址是分配给网络接口的唯一识别地址。也就是说，充电控制装置110和充电装置200的每一个具有唯一的mac地址。
61.mac地址可以是用于识别充电装置200的唯一地址信息，并且可以应用为替代用于识别充电装置200的识别信息。这里，为了便于描述，描述将限于mac地址。
62.此外，充电停止电流值可以视为在电动车辆100与充电装置200之间进行充电时充电电流可以增大的最大阈值电流值。也就是说，充电停止电流值可以是用于调节充电电流的最大阈值电流值，使得plc通信消息诊断为超时状态并且不进入充电停止序列。
63.在这方面，参考图2，当在电动车辆100与充电装置200之间进行充电时，充电电流(a)增大。此时，cp线路噪声(b)可能会从高压dc线路引入cp线路中。cp线路噪声(b)也随着
充电电流(a)的增大而增大。然而，plc通信消息(c)的信号强度可能是恒定的。
64.随着充电电流(a)的增大而增大的cp线路噪声(b)的强度可以等于或大于plc通信消息(c)的信号强度。在这种情况下，充电控制装置110由于cp线路噪声(b)的干扰而无法正常地接收plc通信消息(c)，从而最终诊断出plc通信消息(c)的超时状态。因此，停止电动车辆100与充电装置200之间的充电。此时，当停止充电时，充电电流(a)的电流值表示充电停止电流值(例如，70a)。
65.在停止充电之后，当通过充电装置200进行再充电时，充电控制装置110可以在对充电期间产生的cp线路噪声进行控制的同时保持充电装置200的再充电。也就是说，充电控制装置110控制电动车辆100的充电，所述电动车辆100连续地保持不满足充电标准的充电装置200的再充电而不停止。
66.具体地，当在停止充电之后进行再充电时，充电控制装置110确认是否通过充电装置200进行再充电。这是因为当在停止充电之后进行再充电时，也可以通过第三充电装置而不是充电装置200进行再充电。
67.也就是说，当在停止充电之后进行再充电时，充电控制装置110利用充电装置200的mac地址来确认是否通过充电装置200进行再充电。此时，充电控制装置110通过将充电装置200的mac地址与当前正在再充电的充电装置的mac地址进行比较，来确认是否利用充电装置200进行再充电。
68.接下来，当利用充电装置200进行再充电时，在利用充电装置200的充电停止电流值来设置充电目标电流值之后，充电控制装置110控制电动车辆100的充电。
69.此时，充电控制装置110在基于充电目标电流值来调节充电装置200的充电电流的同时保持充电装置200的再充电。
70.也就是说，充电控制装置110通过将充电装置200的充电电流调节为小于充电目标电流值，将cp线路噪声的强度控制为小于plc通信消息的信号强度。这里，充电目标电流值可以设置为充电停止电流值或更小值。也就是说，充电目标电流值≤充电停止电流值。
71.在这方面，参考图3，当利用充电装置200再充电时，充电控制装置110进行调节，使得充电电流(a)小于充电目标电流值。
72.另外，充电目标电流值可以设置为与充电停止电流值之间具有预定裕量(α)。例如，如果充电停止电流值为70a，则充电目标电流值可以为69a。在这种情况下，裕量(α)可以是1a。
73.此外，充电电流(a)可以调节为小于充电目标电流值，并且cp线路噪声(b)的强度可以控制为小于plc通信消息(c)的信号强度。
74.因此，即使充电装置200不满足充电标准，也可以正常地进行电动车辆100与充电装置200之间的充电而不停止充电。
75.进一步地，充电控制装置110根据随后将要描述的图5中所示的本发明的实施方案来执行电动车辆100的充电控制方法。
76.参考图4，充电控制装置110包括至少一个处理器111、存储器112和通信单元113，所述存储器112用于存储计算机可读指令；所述通信单元113用于与充电装置200进行plc通信。
77.当由至少一个处理器111来执行存储在存储器112中的计算机可读指令时，充电控
制装置110根据随后将要描述的图5中所示的本发明的示例性实施方案来执行电动车辆的充电控制方法。
78.这里，处理器111也可以称为控制器、微控制器、微处理器、微型计算机等。此外，处理器111可以通过硬件或固件、软件或者其组合来实现。
79.此外，存储器112可以是单个存储装置或多个存储元件的总称。存储在存储器中的计算机可读指令可以是可执行程序代码或参数、数据等。此外，存储器112可以包括随机存取存储器(ram)，或者可以包括磁盘存储装置或诸如闪存的非易失性存储器(nvram)。
80.此外，通信单元113通过plc通信与充电装置200基于以太网发送和接收数据。也就是说，通信单元113通过与充电装置200相互共享mac地址来执行充电序列。例如，充电装置200的mac地址可以是“04：55：65：00：45：67”，而电动车辆100的mac地址可以是“00：b0：52：ff：ff：02”。这里，充电停止时存储的mac地址变为“04：55：65：00：45：67”，这是充电装置200的mac地址。
81.在下文中，将参考随后将要描述的图5来描述根据本发明的示例性实施方案的电动车辆的充电控制方法。
82.图5是显示了根据本发明的示例性实施方案的电动车辆的充电控制方法的示意图。
83.充电控制装置110可以安装至电动车辆100，以控制电池充电，并且与安装至外部充电基础设施的充电装置200结合来进行充电(s101)。
84.此后，充电控制装置110通过诊断出从充电装置200发送的plc通信消息超时来停止充电(s102，s103)。此时，充电控制装置110存储停止充电的充电装置200的mac地址和充电停止电流值(s104)。
85.同时，充电控制装置110利用充电装置200的mac地址来确认是否通过充电装置200进行再充电(s105)。
86.然后，如果通过充电装置200进行再充电(s105)，则充电控制装置110利用充电装置200的充电停止电流值来设置充电目标电流值(s106)，并且在基于充电目标电流值来调节充电装置200的充电电流的同时保持充电装置200的再充电(s107)。
87.也就是说，充电控制装置110通过将充电电流调节为小于充电目标电流值，将cp线路噪声的强度控制为小于plc通信消息的信号强度，从而防止由于plc通信消息的超时诊断而造成充电停止。
88.根据一些实施方案的方法可以以程序指令的形式实现，所述程序指令可以通过各种计算机装置执行并记录在计算机可读介质上。计算机可读介质可以包括单独的程序指令、数据文件、数据结构等或其组合。记录在介质上的程序指令可以是为本发明专门设计和构造的程序指令，或者可以是计算机软件领域的技术人员公知的和可获得的。计算机可读介质的示例包括诸如硬盘、软盘和磁带的磁性介质，诸如cd-rom、dvd的光学介质，诸如软磁光盘的磁光介质，以及专门配置为存储和执行程序指令的诸如rom、ram和闪速存储器的硬件装置。程序指令的示例包括诸如由编译器生成的机器语言代码，以及可以由计算机利用解释器执行的高级语言代码等。