纯电动汽车的电池充电控制方法与流程

本发明属于电动汽车技术领域，更具体地，本发明涉及一种纯电动汽车的电池充电控制方法。

背景技术：

目前，关于纯电动汽车动力电池充电上电控制方法主要为vcu通过整车状态判断动力电池是否在允许充电条件下，如果是，则闭合主正、主负继电器为动力电池充电上电，反之，则禁止主正、主负继电器闭合，等待下次充电上电指令。现有技术在判断动力电池允许充电时，直接闭合主正、主负继电器会导致继电器两端具有很大电压差值，产生火花，损坏继电器。瞬间的高电压、强电流也会损伤动力电池及充电回路部件，减少其使用寿命，增大安全隐患。

技术实现要素：

本发明提供一种纯电动汽车的电池充电控制方法，旨在改善上述问题。

本发明是这样实现的，一种纯电动汽车的电池充电控制方法，所述方法具体包括如下步骤：

s1、电池管理系统bms基于充电标志位控制主负继电器闭合，hvcm控制车载充电机obc进入电流模式，即控制车载充电机obc以恒定的电流进行充电；

s2、电池管理系统bms基于禁止充电标志位控制主负继电器断开，hvcm控制车载充电机obc进入电压模式，即车载充电机obc的输出电压与动力电池的输出电压相同。

进一步的，车载充电机obc的电流取obc的最大允许充电电流、电池管理系统bms的最大允许充电电流与ptc消耗电流值之和中的最小值。

进一步的，在车载充电机obc进入恒流模式之前，还包括如下步骤：

s3、电池管理系统bms基于充电标志位控制预充继电器闭合，即启动动力电池的预充过程；

s4、在电池管理系统bms检测到直流母线端的电压值与动力电池包端的电压差值小于压差阈值，则执行步骤s1。

进一步的，在步骤s4之前还包括：

s5、插上充电枪后，唤醒hvcm模块，供电三合一模块；

s6、hvcm被唤醒后进行自检，若自检正常，则输出充电唤醒，唤醒整车控制器vcu与电池管理系统bms；

s7、电池管理系统bms、整车控制器vcu唤醒后进行自检，总线上报自检状态；

s8、在整车状态允许高压上电时，整车控制器vcu发送充电标志位。

进一步的，在充电完成后，执行如下步骤：

闭合开关s2，充电枪检测到开关s2闭合后，输出220v室电给车载充电机obc，车载充电机obc输入电压逐渐爬升至220v。

进一步的，动力电池温度过低时，电池管理系统bms生成禁止充电标志位，控制ptc对动力电池进行加热，其加热功率取电池与乘客舱的功率需求与obc最大功输出率值中的最小值。

本发明提出的纯电动汽车动力电池充电上电控制系统及方法主要有以下优点：vcm、bms、vcu在唤醒之后均有自检，避免出现因hvcm、bms、vcu出现故障而发送错误指令造成误操作；通过预充回路的预充电阻逐渐减小，bms电压逐渐增大至与直流母线端电压值相近，保护动力电池及充电回路部件，提高安全性；在主负继电器断开时，obc工作为电压模式，obc电压与动力电池包电压保持一致，避免在启动充电时动力电池与obc之间存在压差，导致主负继电器闭合产生电弧，影响安全；主负继电器闭合时，obc工作为恒流模式，保证最大充电效率及安全。

附图说明

图1为本发明实施例提供的纯电动汽车的电池充电控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的动力电池包的电路图；

图3本发明实施例提供的纯电动汽车的电池充电控制方法流程图；

图4为本发明实施例提供的纯电动汽车的电池充电控制方法交互图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

图1为本发明实施例提供的纯电动汽车的电池充电控制系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。

该系统包括：动力电池包，与动力电池包通讯连接的电池管理系统bms，电池管理系统bms与整车控制器vcu、hvcm(供电三合一总成，简称为hvcm)力电池包的电路图如图2所示，f1～f3为保险丝。

图3为本明实施例提供的纯电动汽车的电池充电控制方法流程图，结合图4对该方法进行说明，该方法具体如下：

s1、电池管理系统bms基于充电标志位控制主负继电器闭合，hvcm控制车载充电机obc进入电流模式，即控制车载充电机obc以恒定的电流进行充电；

在本发明实施例中，此处的恒定电流是指车载充电机obc在短时时间的充电电流值波动较小，车载充电机obc的电流取min(obc最大允许冲淡电流，电池管理系统bms的最大允许充电电流+ptc消耗电流值)，保证最大充电效率及安全。

在本发明实施例中，在充电过程中，在车载充电机obc进入恒流模式之前，还包括如下步骤：

s3、电池管理系统bms基于充电标志位控制预充继电器闭合，即启动动力电池的预充过程；

s4、在电池管理系统bms检测到直流母线端的电压值与动力电池包端的电压差值小于压差阈值，则执行步骤s1。

在步骤s4之前还包括：

s5、插上充电枪后(cp信号)，唤醒hvcm模块，供电三合一模块；

s6、hvcm被唤醒后进行自检，若自检正常，则输出充电唤醒，唤醒整车控制器vcu与电池管理系统bms；

s7、电池管理系统bms、整车控制器vcu唤醒后进行自检，总线上报自检状态；

s8、在整车状态允许高压上电时，整车控制器vcu发送充电标志位。

在本发明实施例中，在充电完成后，执行如下步骤：

hvcm检测电池包高压上电已完成后，闭合开关s2，车载充电机obc通过开关s2和主正继电器、高压附件等相连接(国标要求)；

s9、充电枪端检测到开关s2闭合后，输出220v室电给车载充电机obc，车载充电机obc输入电压逐渐爬升至220v。

s2、电池管理系统bms基于禁止充电标志位控制主负继电器断开，hvcm控制车载充电机obc进入电压模式，即车载充电机obc的输出电压与动力电池的输出电压相同，避免在启动充电时动力电池与车载充电机obc之间存在压差，导致“主负继电器”闭合产生电弧，影响安全。

在本发明实施例中，在动力电池温度过低时，电池管理系统bms生成禁止充电标志位，同时控制ptc对动力电池进行加热，其加热功率取min(电池与乘客舱的功率需求，obc最大功输出率值)，保证动力电池快速升温，同时obc不过载。在动力电池的温度处于工作温度区间，则控制主负继电器闭合。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种纯电动汽车的电池充电控制方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

s1、电池管理系统bms基于充电标志位控制主负继电器闭合，hvcm控制车载充电机obc进入电流模式，即控制车载充电机obc以恒定的电流进行充电；

s2、电池管理系统bms基于禁止充电标志位控制主负继电器断开，hvcm控制车载充电机obc进入电压模式，即车载充电机obc的输出电压与动力电池的输出电压相同。

2.如权利要求1所述纯电动汽车的电池充电控制方法，其特征在于，车载充电机obc的电流取obc的最大允许充电电流、电池管理系统bms的最大允许充电电流与ptc消耗电流值之和中的最小值。

3.如权利要求1或2所述纯电动汽车的电池充电控制方法，其特征在于，在车载充电机obc进入恒流模式之前，还包括如下步骤：

s3、电池管理系统bms基于充电标志位控制预充继电器闭合，即启动动力电池的预充过程；

s4、在电池管理系统bms检测到直流母线端的电压值与动力电池包端的电压差值小于压差阈值，则执行步骤s1。

4.如权利要求3所述纯电动汽车的电池充电控制方法，其特征在于，在步骤s4之前还包括：

s5、插上充电枪后，唤醒hvcm模块，供电三合一模块；

s6、hvcm被唤醒后进行自检，若自检正常，则输出充电唤醒，唤醒整车控制器vcu与电池管理系统bms；

s7、电池管理系统bms、整车控制器vcu唤醒后进行自检，总线上报自检状态；

s8、在整车状态允许高压上电时，整车控制器vcu发送充电标志位。

5.权利要求1或2所述纯电动汽车的电池充电控制方法，其特征在于，在充电完成后，执行如下步骤：

闭合开关s2，充电枪检测到开关s2闭合后，输出220v室电给车载充电机obc，车载充电机obc输入电压逐渐爬升至220v。

6.权利要求1所述纯电动汽车的电池充电控制方法，其特征在于，动力电池温度过低时，电池管理系统bms生成禁止充电标志位，控制ptc对动力电池进行加热，其加热功率取电池与乘客舱的功率需求与obc最大功输出率值中的最小值。

技术总结
本发明公开了一种纯电动汽车的电池充电控制方法，所述方法具体包括如下步骤：S1、电池管理系统BMS基于充电标志位控制主负继电器闭合，HVCM控制车载充电机OBC进入电流模式，即控制车载充电机OBC以恒定的电流进行充电；S2、电池管理系统BMS基于禁止充电标志位控制主负继电器断开，HVCM控制车载充电机OBC进入电压模式，即车载充电机OBC的输出电压与动力电池的输出电压相同。在主负继电断开时，OBC工作为电压模式，OBC电压与动力电池包电压保持一致，避免在启动充电时动力电池与OBC之间存在压差，导致主负继电器闭合产生电弧，影响安全；主负继电器闭合时，OBC工作为恒流模式，保证最大充电效率及安全。

技术研发人员：郭军;曾彬;周映双;李果;何伟
受保护的技术使用者：宜宾凯翼汽车有限公司
技术研发日：2020.09.18
技术公布日：2020.12.15