一种车辆及其快速充电控制系统和控制方法与流程

1.本发明涉及一种车辆及其快速充电控制系统和控制方法，属于新能源汽车充电技术领域。


背景技术：

2.新能源电动商用车对快速充电和充电方便性的要求越来越高，目前行业内的充电方式主要有单受电弓充电、欧标单枪充电、欧标双枪充电、欧标受电弓加单枪充电。
3.公告号为cn210554265u的中国实用新型专利文件中，公开了一种新能源客车快速充电的装置，该装置具有两种充电方式，当采用普通充电方式时进行双枪充电，当采用快速充电方式时进行双枪加集电弓充电。虽然该装置能够实现双枪加集电弓充电，但不清楚该装置进行双枪加集电弓充电的具体控制过程是怎样的，也不清楚如何保证充电过程的安全性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种车辆及其快速充电控制系统和控制方法，能够实现欧标受电弓加双枪充电的技术，并且能保证充电安全。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种快速充电控制系统，该控制系统包括一个bms和两个evcc，bms分别与两个evcc通讯连接，其中，第一evcc同时与车辆上的第一充电口和受电弓汇流排通讯连接，并用于通过第一充电口与第一充电桩的secc通信连接和用于通过受电弓汇流排与受电弓的secc通信连接；第二evcc与车辆上的第二充电口通讯连接，并用于通过第二充电口与第二充电桩的secc通信连接；bms或任一个evcc中设置有一种互斥逻辑，使受电弓充电和插枪充电不能同时进行。
6.该快速充电控制系统的有益效果是：可以实现受电弓加双枪充电的技术，能满足3种不同方式的充电需求，即单枪充电需求、受电弓快速充电需求和双枪充电的快速充电需求，并且通过设置互斥逻辑，使受电弓充电和插枪充电不能同时进行，保证了充电安全。这种受电弓加双枪充电的技术在海外城市大运力的公交系统中需求特别强烈，在一台车上实现多种方式的快速充电，给客户带来极大的充电便利性。
7.进一步地，在上述快速充电控制系统中，bms分别与两个evcc进行can通讯连接。
8.进一步地，在上述快速充电控制系统中，第一evcc与第一充电口之间的通讯连接、第一evcc与受电弓汇流排之间的通讯连接、第二evcc与第二充电口之间的通讯连接均通过cp载波线实现。
9.进一步地，在上述快速充电控制系统中，第一充电口的cp载波线与受电弓汇流排的cp载波线短接后与第一evcc相连。
10.本发明还提供了一种针对上述快速充电控制系统的控制方法，该方法包括以下步骤：
11.(1)bms充电激活后，检测插枪信号与受电弓翘板开关信号谁先有效，若插枪信号
先有效，就屏蔽受电弓充电并执行充电枪充电步骤，若受电弓翘板开关信号先有效，就屏蔽插枪充电并按照受电弓模式执行受电弓充电；
12.(2)所述充电枪充电步骤包括：
13.若单个充电口插枪信号有效，则bms响应单枪充电，执行单枪充电流程；
14.若两个充电口插枪信号均有效，但只有一个evcc与bms通讯，则bms按照单evcc模式响应双枪充电，执行双枪充电流程；所述按照单evcc模式响应双枪充电为：一个evcc同时控制两个充电枪充电，辅枪通过主枪与bms通讯；
15.若两个充电口插枪信号都有效，且两个evcc分别与bms通讯，则bms按照双evcc模式响应双枪充电，执行双枪充电流程；所述按照双evcc模式响应双枪充电为：一个evcc控制一个充电枪，主枪和辅枪独立与bms通讯。
16.该控制方法的有益效果是：能够实现受电弓充电、单枪充电、双枪充电三种充电方式，并且通过设置互斥逻辑，使受电弓充电和插枪充电不能同时进行，保证了充电安全。
17.本发明还提供了一种车辆，包括车辆本体和快速充电控制系统，车辆本体上设有两个充电口，同时车辆顶部有受电弓汇流排，所述快速充电控制系统为上述的快速充电控制系统。
附图说明
18.图1是本发明车辆实施例中的快速充电控制系统示意图；
19.图2-1是本发明车辆实施例中受电弓翘板开关信号是否有效的判断流程图；
20.图2-2是本发明车辆实施例中插枪信号是否有效的判断流程图；
21.图3是本发明车辆实施例中的快速充电控制方法流程图。
具体实施方式
22.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
23.车辆实施例：
24.本实施例的车辆包括车辆本体和快速充电控制系统，其中车辆本体上设有两个充电枪充电口(以下简称充电口)，同时车辆顶部有受电弓汇流排，满足欧盟充电标准。
25.本实施例的快速充电控制系统如图1所示，图中，bms表示电池管理系统，evcc表示车辆欧标充电通讯控制器，secc表示桩端欧标充电通讯控制器，cp表示欧标充电控制引导。
26.由图1可以看出，快速充电控制系统包括一个bms和两个evcc，bms分别与两个evcc通讯连接，其中，第一evcc(即evcc1)通过cp载波线同时与车辆上的第一充电口(即充电口1)和受电弓汇流排通讯连接，第二evcc(即evcc2)通过cp载波线与车辆上的第二充电口(即充电口2)通讯连接；evcc1通过充电口1与第一充电桩的secc(即secc1)通信连接，同时evcc1还通过受电弓汇流排与受电弓的secc(即secc3)通信连接，evcc2通过充电口2与第二充电桩的secc(即secc2)通信连接。
27.其中，充电口1的cp载波线与受电弓汇流排的cp载波线短接后与evcc1相连。作为其他实施方式，充电口1的cp载波线可以单独与evcc1相连，同时受电弓汇流排的cp载波线也单独与evcc1相连。
28.evcc1、evcc2与bms在一个充电can网络中，evcc负责将can报文转发为plc报文，以满足欧标充电标准要求，bms可以同时与两个evcc通讯，实现双枪充电功能。
29.evcc1和evcc2设置不同的网络地址，bms可以识别区分两个evcc，这样做的好处是：在双枪充电的状态下，如果只有一个充电口与bms通讯(只有主桩通讯)，bms可以与任意一个evcc通讯；如果是两个充电口都与bms通讯(两台独立的充电桩)，bms可以通过evcc的地址区分不同的充电桩通讯报文，进而响应两台充电桩的充电请求，大幅提高bms与充电桩状态的兼容性。
30.基于上述快速充电控制系统的快速充电控制方法如图2-1、图2-2和图3所示，其中，预先将bms系统状态设置为4种状态，即插抢未充电状态、插抢充电状态、受电弓接入未充电状态和受电弓接入充电状态。bms系统4种状态的定义分别如下：
①
插枪未充电状态定义为：充电枪已插入，但没有充电电流；
②
插抢充电状态定义为：充电枪已插入，且有充电电流；
③
受电弓接入未充电状态定义为：受电弓翘板开关信号有效，电磁阀信号无效；
④
受电弓接入充电状态定义为：受电弓翘板开关信号有效，且电磁阀信号有效(电磁阀信号有效表示降弓到位)。
31.结合图2-1和图2-2，为保证充电安全性，本实施例预先在evcc1中设置了一种互斥逻辑(在实际应用中互斥逻辑设置在bms或任一个evcc中都行，这三者之间是互相通信的)，该互斥逻辑使受电弓充电与插抢充电不能同时进行，保证在同一时间只能有一种充电方式在进行；具体地，当受电弓翘板开关按下后，整车端vcu如果检测到bms系统状态为插抢未充电或插抢充电状态，则不响应受电弓降弓请求，受电弓翘板开关信号为无效；充电枪插入后，如果bms检测到受电弓翘板开关信号或电磁阀信号，则bms不响应插抢充电，插抢信号无效。
32.如图3所示，快速充电控制方法包括以下步骤：
33.(1)bms充电激活后，根据上述互斥逻辑检测插枪信号与受电弓翘板开关信号谁先有效，若插枪信号先有效，就屏蔽受电弓充电并执行充电枪充电步骤，若受电弓翘板开关信号先有效，就屏蔽插枪充电并按照受电弓模式执行受电弓充电；(2)充电枪充电步骤包括：
34.若单个充电口插枪信号有效，则bms响应单枪充电，执行单枪充电流程；
35.若两个充电口插枪信号均有效，但只有一个evcc与bms通讯，则bms按照单evcc模式响应双枪充电，执行双枪充电流程，此时由一个evcc同时控制两个充电枪充电，主枪和辅枪之间有通讯，辅枪通过主枪与bms通讯；
36.若两个充电口插枪信号都有效，且两个evcc分别与bms通讯，则bms按照双evcc模式响应双枪充电，执行双枪充电流程，此时由一个evcc控制一个充电枪，主枪和辅枪独立与bms通讯。
37.在实际应用中，充电枪头有个1.2k的pp电阻，充电枪插入充电口后，bms插抢检测信号会由5v拉低至2.5v，这时bms认为插抢信号有效，因此可以根据bms插抢检测信号的电压值来判断单个充电口插枪信号有效还是两个充电口插枪信号均有效。
38.综上所述，本实施例的快速充电控制系统和控制方法具有以下优点：
39.(1)能够实现欧标受电弓加双枪充电功能，有受电弓充电、单枪充电、双枪充电3种不同的充电方式；
40.(2)evcc1通过一根cp载波线可以同时连接充电口1载波线和受电弓汇流排载波
线，使得受电弓和其中一个充电枪共用一个通讯控制器evcc，不仅能大大降低成本，还能适应bms接口少的实际情况，减轻bms负荷；
41.(3)evcc1、evcc2与bms在一个充电can网络中，bms可以同时与evcc1和ecc2通讯，实现双枪充电通讯功能；
42.(4)通过设置互斥逻辑，使受电弓与插抢充电不能同时进行，保证同一时间只能有一种充电方式在进行，充分保证了充电安全；
43.(5)通过定义bms系统状态，区分插抢未充电和插抢充电，整车控制器、bms可以区分充电方式，方便设置互斥逻辑，方便设计显示状态；
44.(6)通过定义bms系统状态，区分受电弓接入未充电，受电弓接入充电，整车控制器、bms可以区分充电方式，方便设置互斥逻辑,方便设计显示状态。
45.系统实施例：
46.本实施例的快速充电控制系统与车辆实施例中的快速充电控制系统相同，此处不再赘述。
47.方法实施例：
48.本实施例的快速充电控制方法与车辆实施例中的快速充电控制方法相同，此处不再赘述。