一种电动汽车的充电控制方法和系统的制作方法
一种电动汽车的充电控制方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明适用于电动汽车【技术领域】，公开了一种电动汽车的充电控制方法和系统，其中该方法包括：步骤101：外接电源接入电动汽车车端充电口时只触发电动汽车充电所需的电子控制单元处于工作状态；步骤102：电子控制单元根据外部电源接入监测点的电压变化判断是否需要通过车载充电机对电池组进行外部充电，如果是，则进入步骤103，否则进入步骤105；步骤103：判断电动车当前状态是否符合充电安全策略，如果是，则进入步骤104；否则进入步骤105；步骤104：车载充电机根据预定的整车充电状态算法对电池组进行外部充电直至电池组充满为止；步骤105：不进行充电。通过该方法和系统能大大提高了充电控制系统的可靠性、安全性和便利性。
【专利说明】一种电动汽车的充电控制方法和系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电动汽车【技术领域】，更具体地，涉及一种插电式电动汽车的外接充电 控制方法和系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，电动汽车的发展非常迅猛，一般来说，电动汽车包括纯电动汽车和混合动 力汽车。纯电动汽车是纯粹由汽车自身携带的蓄电池驱动电机作为原始动力；混合动力汽 车是由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的 车辆行驶状态由单个驱动系单独或共同提供，一般包括传统的内燃机驱动系和蓄电池-电 机驱动系。电动汽车由于采用可再生资源的电力作为能量，所以对环境的污染极小，而且成 本相对较为低廉。
[0003] 电动汽车通常含两个电池模块，一个是低压12伏蓄电池，给汽车电子元器件提供 电源，另一个是高压电池模块，给电机等大功率部件提供能量。一般的混合动力汽车通常可 以不从外部给高压电池充电，而是通过车辆的内燃机动力装置实现，需要消耗燃料。而插电 式混合动力可以从外部充电，可以达到电力与燃料的成本分离，使得用车成本进一步降低。
[0004] 插电式混合动力汽车的车上有一个外部充电接口，以作为外部电源的输入。外接 充电时，可使用家用电交流220V通过逆变模块给车载电池充电，也可以通过连接专用供电 系统给车载电池充电。插电式电动汽车除传统的CAN (Control Area Network)网络之外， 还有一路包括高压部件的CAN网络，附图1所示，图1是现有的电动汽车充电系统基本原理 框图。其中BMS (Battery Management System)为电池管理系统，实现对电池的状态(如电 流、电压、绝缘）检测以及功率控制。ISG (Integrated Starter Generator)是前轴电机控 制器，实现对前轴电机的控制；ERAD (Electric Rear Axle Drive)是后轴电机控制器，实 现对后轴电机的控制；DCDC是直流转直流装置控制器，将高压电池进行低压转换输出给车 用的12V蓄电池；CCS (chargercontrol system)是车载充电机，可以实现交流电转换为高 压直流给高压电池组进行充电。HCU (hybrid control unit)是整车控制器，主要实现对整 车的控制如车辆模式、发动机启停等控制；ECU (Electronic Control Unit)为低压部分的 电子控制单元，又称行车电脑或车载电脑，提供给各个ECU的电压可以是12V (小车）也可 以是24V (卡车)，总体来说，车上所有12V (或24V)的电子控制器都可以称为E⑶，其中HCU 也属于EOT。
【发明内容】
[0005] 本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或 者可通过实践本发明而学习。
[0006] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种电动汽车的充电控制方法和系统，使电 动汽车在充电过程中能方便快捷高效进行充电，确保充电过程中的安全性和可靠性。
[0007] 解决本发明技术问题所采用的技术方案是：
[0008] -种电动汽车的充电控制方法，包括，步骤101 :外接电源接入电动汽车车端充电 口时只触发电动汽车充电所需的电子控制单元处于工作状态；
[0009] 步骤102 :电子控制单元根据外部电源接入监测点的电压变化判断是否需要通过 车载充电机对电池组进行外部充电，如果是，则进入步骤103,否则进入步骤105 ;
[0010] 步骤103 :判断电动车当前状态是否符合充电安全策略，如果是，则进入步骤104 ; 否则进入步骤105 ;
[0011] 步骤104 :车载充电机根据预定的整车充电状态算法对电池组进行外部充电直至 电池组充满为止；
[0012] 步骤105 :不进行充电。
[0013] 作为优选的实施例，判断电动车当前状态是否符合充电安全策略包括：
[0014] 检测电动汽车高压回路状况，确定包括电池单体状况、压差、温度、总电压、绝缘阻 值、继电器各状况是否满足充电要求；和/或
[0015] 检测电动汽车物理状态，确定当前发动机、档位、逆变器模块、电机、车速各状况是 否满足充电要求。
[0016] 作为优选的实施例，预定的整车充电状态算法包括：充电过程中检测电池组单体 最大电压值，确定当前的充电电流阀值，当电池组单体最大电压值变化时，根据预定规则调 整当前充电电流，预定规则为采用阶梯式电流给电池组充电。
[0017] 作为优选的实施例，该方法还包括在充电过程中通过外部显示模块将当前充电工 作状态显示出来，充电工作状态包括：充电中、充电完成、充电故障。
[0018] 作为优选的实施例，该方法还包括：在充电过程中检测车载充电机的温度状况，当 车载充电机温度过高时，启动冷却系统对车载充电机进行降温。
[0019] 作为优选的实施例，其中的冷却系统为冷却水泵，当车载充电机的温度超过第一 温度时，以第一速度运转冷却水泵，当车载充电机的温度超过第二温度时，以第二速度运转 冷却水泵，当车载充电机的温度超过第三温度时，以第三速度运转冷却水泵，当载充电机的 温度低于第一温度时，冷却水泵处于不工作状态。
[0020] 此外，本发明还提供一种电动汽车的充电控制系统，包括车载充电机、电池组、电 子控制单元，还包括：
[0021] 电子控制单元唤醒模块，用于外接电源接入电动汽车车端充电口时触发电动汽车 充电所需的电子控制单元处于工作状态；
[0022] 外部电源插入检测模块，用于根据外部电源接入监测点的电压变化判断是否需要 通过车载充电机对电池组进行外部充电；
[0023] 充电安全策略判断模块，用于判断电动车当前状态是否符合充电安全策略；
[0024] 整车充电状态算法控制模块，用于控制车载充电机根据预定的整车充电状态算法 对电池组进行外部充电。
[0025] 作为优选的实施例，与电子控制单元连接有用于将当前充电工作状态显示出来的 外部显示模块。
[0026] 作为优选的实施例，与车载充电机连接有温度传感器和温度冷却装置，温度冷却 装置为冷却水泵。
[0027] 作为优选的实施例，充电安全策略判断模块和整车充电状态算法控制模块集成于 电子控制单元中，或者集成于单独的控制器中。
[0028] 作为优选的实施例，电子控制单元唤醒模块包括：车用12V电源、第一单向二极 管、第二二极管、电子控制单元，电子控制单元通过第一二极管与点火端相连，电子控制单 元通过第二二极管与车用12V电源相连。
[0029] 作为优选的实施例，外部电源插入检测模块由外部电源插入检测电路组成，该电 路连接于车辆插头与车身地之间，该电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻以及一个开 关，第一电阻与开关并列后分别于第二电阻和第三电阻串联，其中在第二电阻和第三电阻 之间，有一个电压监测点，第一电阻和第三电阻的阻值分别是第二电阻的3-5倍。
[0030] 在本发明技术方案中，通过电子控制单元唤醒模块的使用，确保在充电过程中只 唤醒充电所需要的电子控制单元，其它不相干的电子控制单元可继续处于休眠状态，减少 了能量的浪费，通过充电安全策略判断模块的使用，可以完全确保在充电过程中的安全性， 包括充电时的整车动力安全、高压安全和电池材料以及车载充电机的冷却安全。此外，在电 子控制单元唤醒模块中通过单相保护装置对其它电子控制单元进行有效保护。由于使用了 外部显示模块，提供了可视化的充电状态显示，极大提高了充电系统的智能化和便利性。从 整车系统的角度来说，通过唤醒充电，电池安全，整车安全，冷却系统，充电状态显示这五个 方面大大提高了充电控制系统的可靠性、安全性和便利性。
[0031] 通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内 容。
【专利附图】
【附图说明】
[0032] 下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会 更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义 上的限制，在附图中：
[0033] 图1为现有技术中电动汽车与充电相关各模块连接关系示意图。
[0034] 图2为适用于本发明技术方案的充电相关各模块连接关系示意图。
[0035] 图3为本发明的方法主流程图。
[0036] 图4为电子控制单元唤醒模块的结构原理框图。
[0037] 图5为外部电源插入检测模块原理框图。
[0038] 图6为检测电动汽车高压回路状况的具体实施例流程图。
[0039] 图7为检测电动汽车物理状态的具体实施例流程图。
[0040] 图8为整车充电状态算法的流程图。
【具体实施方式】
[0041] 以下结合附图对本发明【具体实施方式】作进一步的详细描述。
[0042] 如图2所示，适用于本发明技术方案的充电相关各模块包括：电机、电子控制单 元(此处主要是指HCU)、整车状态输入模块、电池组、逆变器、控制驱动模块、车载充电机 (CCS)、车载充电机冷却装置、温度传感器、指示灯、信号检测点、开关以及外部电源接口，当 需要充电时，外部AC接通，同时需要闭合继电器1 (Relayl)、Relay2、Relay3。在电子控制 单元的控制下，进行充电过程，其中指示灯用来指示当前充电状态，充电时，严禁整车相关 操作，如挂档行车等。
[0043] 如图3所示，本发明所公开的一种电动汽车的充电控制方法，至少包括以下步骤：
[0044] 步骤101、外接电源接入电动汽车车端充电口时只触发电动汽车充电所需的电子 控制单元处于工作状态。
[0045] 步骤102、电子控制单元根据外部电源接入监测点的电压变化判断是否需要通过 车载充电机对电池组进行外部充电，如果否，则进入步骤105。如果是，则进入步骤103。
[0046] 步骤103 :判断电动车当前状态是否符合充电安全策略，如果是，则进入步骤104， 否则进入步骤105。
[0047] 步骤104、车载充电机根据预定的整车充电状态算法对电池组进行外部充电直至 电池组充满为止。
[0048] 105、不进行充电。
[0049] 其中，外接电源接入电动汽车车端充电口时触发电动汽车的充电所需的电子控制 单元处于工作状态，是因为电动汽车在需要充电时，一般处于停驶状态，这种情况一般是拔 掉钥匙，车辆锁止之后一段时间后，车上所有的电控单元都进入了休眠状态，即停止工作的 状态，当有外接电源接入电动汽车车端充电口时，需要激活与充电相关的电子控制单元停 止休眠，进入工作状态。完成此项工作一般是由电子控制单元唤醒模块来完成，该电子控制 单元唤醒模块的结构如图4所示，其基本工作原理是：
[0050] 当外接电源接入车端充电口时输出车用12V电源，该电源经过单相二极管2,输出 给电子控制单元(此处主要是指HCU);若整车的Ignition端（S卩：点火端）同时也提供电源， Ignition端提供电源是指当车钥匙转动到0N位置时，钥匙装置提供电源与Ignition端 导通，单相二极管1、2工作，不会对两部分的电流源和电子控制单元造成冲击，电流方向为 1-2-3。通过该单相保护装置对其它电子控制单元进行有效保护。
[0051] 当电子控制单元被唤醒后，电子控制单元根据外部电源接入监测点的电压变化判 断是否需要通过车载充电机对电池组进行外部充电，对于外部充电电源是否插入的检测通 过如图5所示的电路实现，其中，外部插头包含了 L、N、CC三端，其中CC端包含R4、R3、S2通 过如图所示的连接方式与车身地相连，其中S2为外部充电插头上的按钮，该按钮可以锁止 外部充电插头，要插入整车充电口或者拔出插在整车充电口，必须按下该锁住按钮才能操 作，按下表明S2闭合。整车接口内部包含了一个上拉电路，通过电阻R2与电源端相连，在 外部充电电源未插入整车充电口时，检测点4采集到电压值就是内部的电源值；外部充电 电源插入后，检测点的电压值发生较大的变化，通过电压值的变化可以识别外部充电口是 否插入。一般情况下，采用的是R2是5K，R3为1K，R4为4K，其中R3最小，是为了当S2闭 合时，检测点得到一个与原电压值差别较大的电压值，因此，R3应该最小，R2、R4约为R3值 几倍。需要进一步说明的是：图中的'电动汽车'虚线框是车辆上的充电插口的线路示意， '车辆插头'虚线框是指充电枪的内部线路示意，K表示内部的开关。'插头'是充电枪的另 一端，用于连接家用的插座。R表示电阻，S表示开关。
[0052] 步骤103判断电动车当前状态是否符合充电安全策略，在优选的实施例中，至少 包括以下两方面：
[0053] 1)、检测电动汽车高压回路状况，确定包括电池单体状况、压差、温度、总电压、绝 缘阻值、继电器各状况是否满足充电要求。
[0054] 具体是：电池单体最大电压不超过某定值；电池单体最小电压不低于某定值即满 足电池单体电压正常的电压范围；最大、最小压差不超过某定值；电池单体最高温度不超 过某定值；电池单体最低温度不低于某定值；温差不超过某定值；电池组总电压不超过某 定值，不低于某定值；绝缘阻值不低于某定值；继电器不短路、断路、短电源。高压系统的状 态主要是由电池管理系统检测，检测过程中出现不满足条件，电池管理系统将进入故障模 式。为方便理解，可以图6的流程图所表述的方案作为一个特例来理解。进行高压系统充 电安全控制检测包括：
[0055] 步骤601 :判断绝缘阻值不低于某定值1，如果否，则进入步骤612 :判断为高压系 统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0056] 如果是则进入步骤602 :判断电池内部通信是否正常，如果否，则进入步骤612 :判 断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0057] 如果是则进入步骤603 :判断电池单体最大压差不大于某定值2,如果否，则进入 步骤612 :判断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0058] 如果是则进入步骤604 :判断单体最大压差是否不小于某定值3,如果否，则进入 步骤612 :判断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0059] 如果是则进入步骤605 :判断单体压差不大于某定值4,如果否，则进入步骤612 : 判断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0060] 如果是则进入步骤606 :判断电池单体最高温度不大于某定值5,如果否，则进入 步骤612 :判断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0061] 如果是则进入步骤607 :判断电池单体最高温度不低于某定值6,如果否，则进入 步骤612 :判断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0062] 如果是则进入步骤608 :判断电池总体电压不超过某定值7,如果否，则进入步骤 612 :判断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0063] 如果是则进入步骤609 :判断电池总体电压不低于某定值8,如果否，则进入步骤 612 :判断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0064] 如果是则进入步骤610 :判断继电器是否无故障，如果否，则进入步骤612 :判断为 高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0065] 如果是则进入步骤611 :判断车载充电机是否故障，如果是则结束流程，如果否， 则进入步骤612 :判断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示。
[0066] 2)、检测电动汽车物理状态，确定当前发动机、档位、逆变器模块、电机、车速各状 况是否满足充电要求。包括车辆静止、发动机停机、空挡、相关逆变模块处于关闭状体、控 制驱动模块关闭；禁止整车非安全操作包括对档位、发动机的操作。为方便理解，可以图7 的流程图所表述的方案作为一个特例来理解。首先进入步骤701 :判断整车是否静止，如果 是，则进入步骤702 :判断发动机是否停机，没有的话，进入步骤702a:请求发动机停机，确 定已停机时则进入步骤703判断逆变模块1是否关闭，如果没有，则进入步骤703a请求逆 变模块1关闭，确认关闭后则进入步骤704判断逆变模块2是否关闭，如没有则进入步骤 704a请求关闭逆变模块2,确定已关闭进入步骤705则判断控制驱动模块是否关闭，如果没 有，则进入步骤705a请求关闭驱动控制模块关闭，确认关闭后，再进行进入步骤706禁止整 车非安全操作。
[0067] 在优选的实施例中，预定的整车充电状态算法包括：充电过程中检测电池组单体 最大电压值，确定当前的充电电流阀值，当电池组单体最大电压值变化时，根据预定规则调 整当前充电电流，预定规则为采用阶梯式电流给电池组充电，具体来说：
[0068] 充电过程中，通过电池单体最大电压值，来确定当前的充电电流阀值，再把阀值反 馈给车载充电机，车载充电机收到电池反馈的充电电流阀值再调整充电的电流值。同时参 阅图2和图8的流程图，当单体最大电压低于阀值1，额定充电电流对高压电池充电；当单 体最大电压超过阀值1，定值A充电电流给高压电池充电；直到单体最大电压又超过阀值 1，输出定值B充电电流给高压电池充电；当单体最大电压又超过阀值1，再输出定值C充电 电流给高压电池充电；直到单体最大电压再超过阀值1，最后定值D充电电流给高压电池充 电。直到超过阀值1，电池充电完成。之所以通过这样阶梯式的电流值给电池充电，主要是 考虑大电流充电时的电池单体的内阻会消耗电压，造成的误差较大，如此多种电流值充电 可逐步的缩小误差，达到对电池精准充电的效果。
[0069] 如图8所示，进行充电时序和电流控制包括：首先进入步骤801闭合relayl，然 后进入步骤802检测relayl是否确实闭合，如果否，则继续闭合relayl，如果是则进入步 骤803闭合relay2,然后进入步骤804检测relay2是否确实关闭，如果否，则继续闭合 relay2,如果是则进入步骤805闭合relay3,然后进入步骤806检测relay3是否关闭，如 果否，则继续闭合relay3,如果是则进入步骤807判断单体最大电压是否低于阀值1，如果 是，则进入步骤808使用额定充电电流进行充电，如果不是，则进入步骤809使用定值1充 电电流进行充电，再进入步骤810判断电池单体最大电压是否大于阀值2,如果是则进入步 骤811使用定值充电电流进行充电，再进入步骤812判断单体最大电压是否大于阀值3,如 果是，则进入步骤813使用定值进行充电，再进入步骤814判断单体最大电压是否大于阀值 4, 如果是，则进入步骤815使用定值4进行充电，最后进入步骤816如果单体最大电压大于 5, 充电完成
[0070] 当充电完成或者有故障发生时，由BMS将充电电流限制到0A，当CCS反馈的充电电 流降到0A后，请求CCS断开Relay3再断开Relay2和Relayl。
[0071] 在充电过程中通过外部显示模块将当前充电工作状态显示出来，充电工作状态包 括：充电中、充电完成、充电故障。比如：如果出现故障，则控制黄灯闪烁；如果充电完成，则 控制绿灯常亮；如果正在充电，则控制红灯常亮。总之，控制充电状态显示分为三种：1.正 在充电；2.充电完成；3.充电故障。当外部电源插入车上的充电口，显示模块就开始工作。 一旦充电完成或者充电中断，显示模块会持续工作直至超过某工作时间长度，以提醒驾驶 员当前的充电状态。
[0072] 在优选的实施例中，在充电过程中检测车载充电机的温度状况，当车载充电机温 度过高时，启动冷却系统对车载充电机进行降温。具体为：冷却系统为冷却水泵，当车载充 电机的温度超过第一温度(高温)时，以第一速度（低速）运转冷却水泵，当车载充电机的温 度超过第二温(更高温）度时，以第二速度（中速）运转冷却水泵，当车载充电机的温度超过 第三温度(最高温）时，以第三速度（高速）运转冷却水泵，当载充电机的温度低于第一温度 时，冷却水泵处于不工作状态。
[0073] 此外，本发明还公开了一种电动汽车的充电控制系统，包括车载充电机、电池组、 电子控制单元，还包括：
[0074] 电子控制单元唤醒模块，用于外接电源接入电动汽车车端充电口时触发电动汽车 充电所需的电子控制单元处于工作状态；
[0075] 外部电源插入检测模块，用于根据外部电源接入监测点的电压变化判断是否需要 通过车载充电机对电池组进行外部充电；
[0076] 充电安全策略判断模块，用于判断电动车当前状态是否符合充电安全策略；
[0077] 整车充电状态算法控制模块，用于控制所述车载充电机根据预定的整车充电状态 算法对电池组进行外部充电。
[0078] 在优选的实施例中，该系统还与电子控制单元连接有用于将当前充电工作状态显 示出来的外部显示模块，与车载充电机连接有温度传感器和温度冷却装置，温度冷却装置 可以为冷却水泵或者风扇。此外，充电安全策略判断模块和整车充电状态算法控制模块可 以集成于电子控制单元中，或者也可以集成于单独的控制器中。
[0079] 在优选的实施例中，电子控制单元唤醒模块包括：车用12V电源、第一单向二极 管、第二单向二极管、电子控制单元，电子控制单元通过第一单向二极管与点火端相连，电 子控制单元通过第二单向二极管与车用12V电源相连。
[0080] 在优选的实施例中，外部电源插入检测模块由外部电源插入检测电路组成，该电 路连接于车辆插头与车身地之间，该电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻以及一个开 关，第一电阻与开关并列后分别于第二电阻和第三电阻串联，其中在第二电阻和第三电阻 之间，有一个电压监测点，第一电阻和第三电阻的阻值分别是第二电阻的3-5倍。
[0081] 以上方法和系统的技术方案实现，通过电子控制单元唤醒模块的使用，确保在充 电过程中只唤醒充电所需要的电子控制单元，其它不相干的电子控制单元可继续处于休眠 状态，减少了能量的浪费，通过充电安全策略判断模块的使用，可以完全确保在充电过程中 的安全性，包括充电时的整车动力安全、高压安全和电池材料以及车载充电机的冷却安全。 此外，在电子控制单元唤醒模块中通过单相保护装置对其它电子控制单元进行有效保护。 由于使用了外部显示模块，提供了可视化的充电状态显示，极大提高了充电系统的智能化 和便利性。从整车系统的角度来说，通过唤醒充电，电池安全，整车安全，冷却系统，充电状 态显示这五个方面大大提高了充电控制系统的可靠性、安全性和便利性，与现有技术相比， 体现了极强的优越性。
[0082] 以上参照【专利附图】
【附图说明】了本发明的优选实施例，本领域技术人员不脱离本发明的范围 和实质，可以有多种变型方案实现本发明。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的 特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非 因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于 本发明的权利范围之内。
【权利要求】
1. 一种电动汽车的充电控制方法，其特征在于，包括： 步骤101 :外接电源接入电动汽车车端充电口时只触发电动汽车充电所需的电子控制 单元处于工作状态； 步骤102 :所述电子控制单元根据外部电源接入监测点的电压变化判断是否需要通过 车载充电机对电池组进行外部充电，如果是，则进入步骤103,否则进入步骤105 ; 步骤103 :判断电动车当前状态是否符合充电安全策略，如果是，则进入步骤104 ;否则 进入步骤105 ; 步骤104 :所述车载充电机根据预定的整车充电状态算法对电池组进行外部充电直至 电池组充满为止； 步骤105 :不进行充电。
2. 根据权利要求1所述的电动汽车的充电控制方法，其特征在于，所述判断电动车当 前状态是否符合充电安全策略包括： 检测电动汽车高压回路状况，确定包括电池单体状况、压差、温度、总电压、绝缘阻值、 继电器各状况是否满足充电要求；和/或 检测电动汽车物理状态，确定当前发动机、档位、逆变器模块、电机、车速各状况是否满 足充电要求。
3. 根据权利要求1所述的电动汽车的充电控制方法，其特征在于，所述预定的整车充 电状态算法包括：充电过程中检测电池组单体最大电压值，确定当前的充电电流阀值，当所 述电池组单体最大电压值变化时，根据预定规则调整当前充电电流，所述预定规则为采用 阶梯式电流给电池组充电。
4. 根据权利要求1所述的电动汽车的充电控制方法，其特征在于，还包括在所述充电 过程中通过外部显示模块将当前充电工作状态显示出来，所述充电工作状态包括：充电中、 充电完成、充电故障。
5. 根据权利要求1所述的电动汽车的充电控制方法，其特征在于，还包括：在所述充电 过程中检测车载充电机的温度状况，当所述车载充电机温度过高时，启动冷却系统对所述 车载充电机进行降温。
6. 根据权利要求5所述的电动汽车的充电控制方法，其特征在于，所述冷却系统为冷 却水泵，当车载充电机的温度超过第一温度时，以第一速度运转冷却水泵，当车载充电机的 温度超过第二温度时，以第二速度运转冷却水泵，当车载充电机的温度超过第三温度时，以 第三速度运转冷却水泵，当载充电机的温度低于第一温度时，所述冷却水泵处于不工作状 态。
7. -种电动汽车的充电控制系统，包括车载充电机、电池组、电子控制单元，其特征在 于，还包括： 电子控制单元唤醒模块，用于外接电源接入电动汽车车端充电口时触发电动汽车充电 所需的电子控制单元处于工作状态； 外部电源插入检测模块，用于根据外部电源接入监测点的电压变化判断是否需要通过 车载充电机对电池组进行外部充电； 充电安全策略判断模块，用于判断电动车当前状态是否符合充电安全策略； 整车充电状态算法控制模块，用于控制所述车载充电机根据预定的整车充电状态算法 对电池组进行外部充电。
8. 根据权利要求7所述的电动汽车的充电控制系统，其特征在于，与所述电子控制单 元连接有用于将当前充电工作状态显示出来的外部显示模块。
9. 根据权利要求7所述的电动汽车的充电控制系统，其特征在于，与所述车载充电机 连接有温度传感器和温度冷却装置，所述温度冷却装置为冷却水泵。
10. 根据权利要求7所述的电动汽车的充电控制系统，其特征在于，所述充电安全策略 判断模块和整车充电状态算法控制模块集成于所述电子控制单元中，或者集成于单独的控 制器中。
11. 根据权利要求7所述的电动汽车的充电控制系统，其特征在于，所述电子控制单元 唤醒模块包括：车用12V电源、第一二极管、第二二极管、电子控制单元，所述电子控制单元 通过第一二极管与点火端相连，所述电子控制单元通过第二二极管与车用12V电源相连。
12. 根据权利要求7所述的电动汽车的充电控制系统，其特征在于，所述外部电源插入 检测模块由外部电源插入检测电路组成，该电路连接于车辆插头与车身地之间，该电路包 括：第一电阻、第二电阻、第三电阻以及一个开关，所述第一电阻与所述开关并列后分别与 第二电阻和第三电阻串联，其中在第二电阻和第三电阻之间，有一个电压监测点，第一电阻 和第三电阻的阻值分别是第二电阻的3-5倍。
【文档编号】H01M10/44GK104124481SQ201310151400
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月26日 优先权日:2013年4月26日
【发明者】罗宇亮, 夏珩, 徐吉汉 申请人:广州汽车集团股份有限公司
【专利摘要】本发明适用于电动汽车【技术领域】，公开了一种电动汽车的充电控制方法和系统，其中该方法包括：步骤101：外接电源接入电动汽车车端充电口时只触发电动汽车充电所需的电子控制单元处于工作状态；步骤102：电子控制单元根据外部电源接入监测点的电压变化判断是否需要通过车载充电机对电池组进行外部充电，如果是，则进入步骤103，否则进入步骤105；步骤103：判断电动车当前状态是否符合充电安全策略，如果是，则进入步骤104；否则进入步骤105；步骤104：车载充电机根据预定的整车充电状态算法对电池组进行外部充电直至电池组充满为止；步骤105：不进行充电。通过该方法和系统能大大提高了充电控制系统的可靠性、安全性和便利性。
【专利说明】一种电动汽车的充电控制方法和系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电动汽车【技术领域】，更具体地，涉及一种插电式电动汽车的外接充电 控制方法和系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，电动汽车的发展非常迅猛，一般来说，电动汽车包括纯电动汽车和混合动 力汽车。纯电动汽车是纯粹由汽车自身携带的蓄电池驱动电机作为原始动力；混合动力汽 车是由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的 车辆行驶状态由单个驱动系单独或共同提供，一般包括传统的内燃机驱动系和蓄电池-电 机驱动系。电动汽车由于采用可再生资源的电力作为能量，所以对环境的污染极小，而且成 本相对较为低廉。
[0003] 电动汽车通常含两个电池模块，一个是低压12伏蓄电池，给汽车电子元器件提供 电源，另一个是高压电池模块，给电机等大功率部件提供能量。一般的混合动力汽车通常可 以不从外部给高压电池充电，而是通过车辆的内燃机动力装置实现，需要消耗燃料。而插电 式混合动力可以从外部充电，可以达到电力与燃料的成本分离，使得用车成本进一步降低。
[0004] 插电式混合动力汽车的车上有一个外部充电接口，以作为外部电源的输入。外接 充电时，可使用家用电交流220V通过逆变模块给车载电池充电，也可以通过连接专用供电 系统给车载电池充电。插电式电动汽车除传统的CAN (Control Area Network)网络之外， 还有一路包括高压部件的CAN网络，附图1所示，图1是现有的电动汽车充电系统基本原理 框图。其中BMS (Battery Management System)为电池管理系统，实现对电池的状态(如电 流、电压、绝缘）检测以及功率控制。ISG (Integrated Starter Generator)是前轴电机控 制器，实现对前轴电机的控制；ERAD (Electric Rear Axle Drive)是后轴电机控制器，实 现对后轴电机的控制；DCDC是直流转直流装置控制器，将高压电池进行低压转换输出给车 用的12V蓄电池；CCS (chargercontrol system)是车载充电机，可以实现交流电转换为高 压直流给高压电池组进行充电。HCU (hybrid control unit)是整车控制器，主要实现对整 车的控制如车辆模式、发动机启停等控制；ECU (Electronic Control Unit)为低压部分的 电子控制单元，又称行车电脑或车载电脑，提供给各个ECU的电压可以是12V (小车）也可 以是24V (卡车)，总体来说，车上所有12V (或24V)的电子控制器都可以称为E⑶，其中HCU 也属于EOT。
【发明内容】
[0005] 本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或 者可通过实践本发明而学习。
[0006] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种电动汽车的充电控制方法和系统，使电 动汽车在充电过程中能方便快捷高效进行充电，确保充电过程中的安全性和可靠性。
[0007] 解决本发明技术问题所采用的技术方案是：
[0008] -种电动汽车的充电控制方法，包括，步骤101 :外接电源接入电动汽车车端充电 口时只触发电动汽车充电所需的电子控制单元处于工作状态；
[0009] 步骤102 :电子控制单元根据外部电源接入监测点的电压变化判断是否需要通过 车载充电机对电池组进行外部充电，如果是，则进入步骤103,否则进入步骤105 ;
[0010] 步骤103 :判断电动车当前状态是否符合充电安全策略，如果是，则进入步骤104 ; 否则进入步骤105 ;
[0011] 步骤104 :车载充电机根据预定的整车充电状态算法对电池组进行外部充电直至 电池组充满为止；
[0012] 步骤105 :不进行充电。
[0013] 作为优选的实施例，判断电动车当前状态是否符合充电安全策略包括：
[0014] 检测电动汽车高压回路状况，确定包括电池单体状况、压差、温度、总电压、绝缘阻 值、继电器各状况是否满足充电要求；和/或
[0015] 检测电动汽车物理状态，确定当前发动机、档位、逆变器模块、电机、车速各状况是 否满足充电要求。
[0016] 作为优选的实施例，预定的整车充电状态算法包括：充电过程中检测电池组单体 最大电压值，确定当前的充电电流阀值，当电池组单体最大电压值变化时，根据预定规则调 整当前充电电流，预定规则为采用阶梯式电流给电池组充电。
[0017] 作为优选的实施例，该方法还包括在充电过程中通过外部显示模块将当前充电工 作状态显示出来，充电工作状态包括：充电中、充电完成、充电故障。
[0018] 作为优选的实施例，该方法还包括：在充电过程中检测车载充电机的温度状况，当 车载充电机温度过高时，启动冷却系统对车载充电机进行降温。
[0019] 作为优选的实施例，其中的冷却系统为冷却水泵，当车载充电机的温度超过第一 温度时，以第一速度运转冷却水泵，当车载充电机的温度超过第二温度时，以第二速度运转 冷却水泵，当车载充电机的温度超过第三温度时，以第三速度运转冷却水泵，当载充电机的 温度低于第一温度时，冷却水泵处于不工作状态。
[0020] 此外，本发明还提供一种电动汽车的充电控制系统，包括车载充电机、电池组、电 子控制单元，还包括：
[0021] 电子控制单元唤醒模块，用于外接电源接入电动汽车车端充电口时触发电动汽车 充电所需的电子控制单元处于工作状态；
[0022] 外部电源插入检测模块，用于根据外部电源接入监测点的电压变化判断是否需要 通过车载充电机对电池组进行外部充电；
[0023] 充电安全策略判断模块，用于判断电动车当前状态是否符合充电安全策略；
[0024] 整车充电状态算法控制模块，用于控制车载充电机根据预定的整车充电状态算法 对电池组进行外部充电。
[0025] 作为优选的实施例，与电子控制单元连接有用于将当前充电工作状态显示出来的 外部显示模块。
[0026] 作为优选的实施例，与车载充电机连接有温度传感器和温度冷却装置，温度冷却 装置为冷却水泵。
[0027] 作为优选的实施例，充电安全策略判断模块和整车充电状态算法控制模块集成于 电子控制单元中，或者集成于单独的控制器中。
[0028] 作为优选的实施例，电子控制单元唤醒模块包括：车用12V电源、第一单向二极 管、第二二极管、电子控制单元，电子控制单元通过第一二极管与点火端相连，电子控制单 元通过第二二极管与车用12V电源相连。
[0029] 作为优选的实施例，外部电源插入检测模块由外部电源插入检测电路组成，该电 路连接于车辆插头与车身地之间，该电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻以及一个开 关，第一电阻与开关并列后分别于第二电阻和第三电阻串联，其中在第二电阻和第三电阻 之间，有一个电压监测点，第一电阻和第三电阻的阻值分别是第二电阻的3-5倍。
[0030] 在本发明技术方案中，通过电子控制单元唤醒模块的使用，确保在充电过程中只 唤醒充电所需要的电子控制单元，其它不相干的电子控制单元可继续处于休眠状态，减少 了能量的浪费，通过充电安全策略判断模块的使用，可以完全确保在充电过程中的安全性， 包括充电时的整车动力安全、高压安全和电池材料以及车载充电机的冷却安全。此外，在电 子控制单元唤醒模块中通过单相保护装置对其它电子控制单元进行有效保护。由于使用了 外部显示模块，提供了可视化的充电状态显示，极大提高了充电系统的智能化和便利性。从 整车系统的角度来说，通过唤醒充电，电池安全，整车安全，冷却系统，充电状态显示这五个 方面大大提高了充电控制系统的可靠性、安全性和便利性。
[0031] 通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内 容。
【专利附图】
【附图说明】
[0032] 下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会 更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义 上的限制，在附图中：
[0033] 图1为现有技术中电动汽车与充电相关各模块连接关系示意图。
[0034] 图2为适用于本发明技术方案的充电相关各模块连接关系示意图。
[0035] 图3为本发明的方法主流程图。
[0036] 图4为电子控制单元唤醒模块的结构原理框图。
[0037] 图5为外部电源插入检测模块原理框图。
[0038] 图6为检测电动汽车高压回路状况的具体实施例流程图。
[0039] 图7为检测电动汽车物理状态的具体实施例流程图。
[0040] 图8为整车充电状态算法的流程图。
【具体实施方式】
[0041] 以下结合附图对本发明【具体实施方式】作进一步的详细描述。
[0042] 如图2所示，适用于本发明技术方案的充电相关各模块包括：电机、电子控制单 元(此处主要是指HCU)、整车状态输入模块、电池组、逆变器、控制驱动模块、车载充电机 (CCS)、车载充电机冷却装置、温度传感器、指示灯、信号检测点、开关以及外部电源接口，当 需要充电时，外部AC接通，同时需要闭合继电器1 (Relayl)、Relay2、Relay3。在电子控制 单元的控制下，进行充电过程，其中指示灯用来指示当前充电状态，充电时，严禁整车相关 操作，如挂档行车等。
[0043] 如图3所示，本发明所公开的一种电动汽车的充电控制方法，至少包括以下步骤：
[0044] 步骤101、外接电源接入电动汽车车端充电口时只触发电动汽车充电所需的电子 控制单元处于工作状态。
[0045] 步骤102、电子控制单元根据外部电源接入监测点的电压变化判断是否需要通过 车载充电机对电池组进行外部充电，如果否，则进入步骤105。如果是，则进入步骤103。
[0046] 步骤103 :判断电动车当前状态是否符合充电安全策略，如果是，则进入步骤104， 否则进入步骤105。
[0047] 步骤104、车载充电机根据预定的整车充电状态算法对电池组进行外部充电直至 电池组充满为止。
[0048] 105、不进行充电。
[0049] 其中，外接电源接入电动汽车车端充电口时触发电动汽车的充电所需的电子控制 单元处于工作状态，是因为电动汽车在需要充电时，一般处于停驶状态，这种情况一般是拔 掉钥匙，车辆锁止之后一段时间后，车上所有的电控单元都进入了休眠状态，即停止工作的 状态，当有外接电源接入电动汽车车端充电口时，需要激活与充电相关的电子控制单元停 止休眠，进入工作状态。完成此项工作一般是由电子控制单元唤醒模块来完成，该电子控制 单元唤醒模块的结构如图4所示，其基本工作原理是：
[0050] 当外接电源接入车端充电口时输出车用12V电源，该电源经过单相二极管2,输出 给电子控制单元(此处主要是指HCU);若整车的Ignition端（S卩：点火端）同时也提供电源， Ignition端提供电源是指当车钥匙转动到0N位置时，钥匙装置提供电源与Ignition端 导通，单相二极管1、2工作，不会对两部分的电流源和电子控制单元造成冲击，电流方向为 1-2-3。通过该单相保护装置对其它电子控制单元进行有效保护。
[0051] 当电子控制单元被唤醒后，电子控制单元根据外部电源接入监测点的电压变化判 断是否需要通过车载充电机对电池组进行外部充电，对于外部充电电源是否插入的检测通 过如图5所示的电路实现，其中，外部插头包含了 L、N、CC三端，其中CC端包含R4、R3、S2通 过如图所示的连接方式与车身地相连，其中S2为外部充电插头上的按钮，该按钮可以锁止 外部充电插头，要插入整车充电口或者拔出插在整车充电口，必须按下该锁住按钮才能操 作，按下表明S2闭合。整车接口内部包含了一个上拉电路，通过电阻R2与电源端相连，在 外部充电电源未插入整车充电口时，检测点4采集到电压值就是内部的电源值；外部充电 电源插入后，检测点的电压值发生较大的变化，通过电压值的变化可以识别外部充电口是 否插入。一般情况下，采用的是R2是5K，R3为1K，R4为4K，其中R3最小，是为了当S2闭 合时，检测点得到一个与原电压值差别较大的电压值，因此，R3应该最小，R2、R4约为R3值 几倍。需要进一步说明的是：图中的'电动汽车'虚线框是车辆上的充电插口的线路示意， '车辆插头'虚线框是指充电枪的内部线路示意，K表示内部的开关。'插头'是充电枪的另 一端，用于连接家用的插座。R表示电阻，S表示开关。
[0052] 步骤103判断电动车当前状态是否符合充电安全策略，在优选的实施例中，至少 包括以下两方面：
[0053] 1)、检测电动汽车高压回路状况，确定包括电池单体状况、压差、温度、总电压、绝 缘阻值、继电器各状况是否满足充电要求。
[0054] 具体是：电池单体最大电压不超过某定值；电池单体最小电压不低于某定值即满 足电池单体电压正常的电压范围；最大、最小压差不超过某定值；电池单体最高温度不超 过某定值；电池单体最低温度不低于某定值；温差不超过某定值；电池组总电压不超过某 定值，不低于某定值；绝缘阻值不低于某定值；继电器不短路、断路、短电源。高压系统的状 态主要是由电池管理系统检测，检测过程中出现不满足条件，电池管理系统将进入故障模 式。为方便理解，可以图6的流程图所表述的方案作为一个特例来理解。进行高压系统充 电安全控制检测包括：
[0055] 步骤601 :判断绝缘阻值不低于某定值1，如果否，则进入步骤612 :判断为高压系 统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0056] 如果是则进入步骤602 :判断电池内部通信是否正常，如果否，则进入步骤612 :判 断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0057] 如果是则进入步骤603 :判断电池单体最大压差不大于某定值2,如果否，则进入 步骤612 :判断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0058] 如果是则进入步骤604 :判断单体最大压差是否不小于某定值3,如果否，则进入 步骤612 :判断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0059] 如果是则进入步骤605 :判断单体压差不大于某定值4,如果否，则进入步骤612 : 判断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0060] 如果是则进入步骤606 :判断电池单体最高温度不大于某定值5,如果否，则进入 步骤612 :判断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0061] 如果是则进入步骤607 :判断电池单体最高温度不低于某定值6,如果否，则进入 步骤612 :判断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0062] 如果是则进入步骤608 :判断电池总体电压不超过某定值7,如果否，则进入步骤 612 :判断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0063] 如果是则进入步骤609 :判断电池总体电压不低于某定值8,如果否，则进入步骤 612 :判断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0064] 如果是则进入步骤610 :判断继电器是否无故障，如果否，则进入步骤612 :判断为 高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示，
[0065] 如果是则进入步骤611 :判断车载充电机是否故障，如果是则结束流程，如果否， 则进入步骤612 :判断为高压系统故障，并进入步骤613 :进行充电故障显示。
[0066] 2)、检测电动汽车物理状态，确定当前发动机、档位、逆变器模块、电机、车速各状 况是否满足充电要求。包括车辆静止、发动机停机、空挡、相关逆变模块处于关闭状体、控 制驱动模块关闭；禁止整车非安全操作包括对档位、发动机的操作。为方便理解，可以图7 的流程图所表述的方案作为一个特例来理解。首先进入步骤701 :判断整车是否静止，如果 是，则进入步骤702 :判断发动机是否停机，没有的话，进入步骤702a:请求发动机停机，确 定已停机时则进入步骤703判断逆变模块1是否关闭，如果没有，则进入步骤703a请求逆 变模块1关闭，确认关闭后则进入步骤704判断逆变模块2是否关闭，如没有则进入步骤 704a请求关闭逆变模块2,确定已关闭进入步骤705则判断控制驱动模块是否关闭，如果没 有，则进入步骤705a请求关闭驱动控制模块关闭，确认关闭后，再进行进入步骤706禁止整 车非安全操作。
[0067] 在优选的实施例中，预定的整车充电状态算法包括：充电过程中检测电池组单体 最大电压值，确定当前的充电电流阀值，当电池组单体最大电压值变化时，根据预定规则调 整当前充电电流，预定规则为采用阶梯式电流给电池组充电，具体来说：
[0068] 充电过程中，通过电池单体最大电压值，来确定当前的充电电流阀值，再把阀值反 馈给车载充电机，车载充电机收到电池反馈的充电电流阀值再调整充电的电流值。同时参 阅图2和图8的流程图，当单体最大电压低于阀值1，额定充电电流对高压电池充电；当单 体最大电压超过阀值1，定值A充电电流给高压电池充电；直到单体最大电压又超过阀值 1，输出定值B充电电流给高压电池充电；当单体最大电压又超过阀值1，再输出定值C充电 电流给高压电池充电；直到单体最大电压再超过阀值1，最后定值D充电电流给高压电池充 电。直到超过阀值1，电池充电完成。之所以通过这样阶梯式的电流值给电池充电，主要是 考虑大电流充电时的电池单体的内阻会消耗电压，造成的误差较大，如此多种电流值充电 可逐步的缩小误差，达到对电池精准充电的效果。
[0069] 如图8所示，进行充电时序和电流控制包括：首先进入步骤801闭合relayl，然 后进入步骤802检测relayl是否确实闭合，如果否，则继续闭合relayl，如果是则进入步 骤803闭合relay2,然后进入步骤804检测relay2是否确实关闭，如果否，则继续闭合 relay2,如果是则进入步骤805闭合relay3,然后进入步骤806检测relay3是否关闭，如 果否，则继续闭合relay3,如果是则进入步骤807判断单体最大电压是否低于阀值1，如果 是，则进入步骤808使用额定充电电流进行充电，如果不是，则进入步骤809使用定值1充 电电流进行充电，再进入步骤810判断电池单体最大电压是否大于阀值2,如果是则进入步 骤811使用定值充电电流进行充电，再进入步骤812判断单体最大电压是否大于阀值3,如 果是，则进入步骤813使用定值进行充电，再进入步骤814判断单体最大电压是否大于阀值 4, 如果是，则进入步骤815使用定值4进行充电，最后进入步骤816如果单体最大电压大于 5, 充电完成
[0070] 当充电完成或者有故障发生时，由BMS将充电电流限制到0A，当CCS反馈的充电电 流降到0A后，请求CCS断开Relay3再断开Relay2和Relayl。
[0071] 在充电过程中通过外部显示模块将当前充电工作状态显示出来，充电工作状态包 括：充电中、充电完成、充电故障。比如：如果出现故障，则控制黄灯闪烁；如果充电完成，则 控制绿灯常亮；如果正在充电，则控制红灯常亮。总之，控制充电状态显示分为三种：1.正 在充电；2.充电完成；3.充电故障。当外部电源插入车上的充电口，显示模块就开始工作。 一旦充电完成或者充电中断，显示模块会持续工作直至超过某工作时间长度，以提醒驾驶 员当前的充电状态。
[0072] 在优选的实施例中，在充电过程中检测车载充电机的温度状况，当车载充电机温 度过高时，启动冷却系统对车载充电机进行降温。具体为：冷却系统为冷却水泵，当车载充 电机的温度超过第一温度(高温)时，以第一速度（低速）运转冷却水泵，当车载充电机的温 度超过第二温(更高温）度时，以第二速度（中速）运转冷却水泵，当车载充电机的温度超过 第三温度(最高温）时，以第三速度（高速）运转冷却水泵，当载充电机的温度低于第一温度 时，冷却水泵处于不工作状态。
[0073] 此外，本发明还公开了一种电动汽车的充电控制系统，包括车载充电机、电池组、 电子控制单元，还包括：
[0074] 电子控制单元唤醒模块，用于外接电源接入电动汽车车端充电口时触发电动汽车 充电所需的电子控制单元处于工作状态；
[0075] 外部电源插入检测模块，用于根据外部电源接入监测点的电压变化判断是否需要 通过车载充电机对电池组进行外部充电；
[0076] 充电安全策略判断模块，用于判断电动车当前状态是否符合充电安全策略；
[0077] 整车充电状态算法控制模块，用于控制所述车载充电机根据预定的整车充电状态 算法对电池组进行外部充电。
[0078] 在优选的实施例中，该系统还与电子控制单元连接有用于将当前充电工作状态显 示出来的外部显示模块，与车载充电机连接有温度传感器和温度冷却装置，温度冷却装置 可以为冷却水泵或者风扇。此外，充电安全策略判断模块和整车充电状态算法控制模块可 以集成于电子控制单元中，或者也可以集成于单独的控制器中。
[0079] 在优选的实施例中，电子控制单元唤醒模块包括：车用12V电源、第一单向二极 管、第二单向二极管、电子控制单元，电子控制单元通过第一单向二极管与点火端相连，电 子控制单元通过第二单向二极管与车用12V电源相连。
[0080] 在优选的实施例中，外部电源插入检测模块由外部电源插入检测电路组成，该电 路连接于车辆插头与车身地之间，该电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻以及一个开 关，第一电阻与开关并列后分别于第二电阻和第三电阻串联，其中在第二电阻和第三电阻 之间，有一个电压监测点，第一电阻和第三电阻的阻值分别是第二电阻的3-5倍。
[0081] 以上方法和系统的技术方案实现，通过电子控制单元唤醒模块的使用，确保在充 电过程中只唤醒充电所需要的电子控制单元，其它不相干的电子控制单元可继续处于休眠 状态，减少了能量的浪费，通过充电安全策略判断模块的使用，可以完全确保在充电过程中 的安全性，包括充电时的整车动力安全、高压安全和电池材料以及车载充电机的冷却安全。 此外，在电子控制单元唤醒模块中通过单相保护装置对其它电子控制单元进行有效保护。 由于使用了外部显示模块，提供了可视化的充电状态显示，极大提高了充电系统的智能化 和便利性。从整车系统的角度来说，通过唤醒充电，电池安全，整车安全，冷却系统，充电状 态显示这五个方面大大提高了充电控制系统的可靠性、安全性和便利性，与现有技术相比， 体现了极强的优越性。
[0082] 以上参照【专利附图】
【附图说明】了本发明的优选实施例，本领域技术人员不脱离本发明的范围 和实质，可以有多种变型方案实现本发明。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的 特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非 因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于 本发明的权利范围之内。
【权利要求】
1. 一种电动汽车的充电控制方法，其特征在于，包括： 步骤101 :外接电源接入电动汽车车端充电口时只触发电动汽车充电所需的电子控制 单元处于工作状态； 步骤102 :所述电子控制单元根据外部电源接入监测点的电压变化判断是否需要通过 车载充电机对电池组进行外部充电，如果是，则进入步骤103,否则进入步骤105 ; 步骤103 :判断电动车当前状态是否符合充电安全策略，如果是，则进入步骤104 ;否则 进入步骤105 ; 步骤104 :所述车载充电机根据预定的整车充电状态算法对电池组进行外部充电直至 电池组充满为止； 步骤105 :不进行充电。
2. 根据权利要求1所述的电动汽车的充电控制方法，其特征在于，所述判断电动车当 前状态是否符合充电安全策略包括： 检测电动汽车高压回路状况，确定包括电池单体状况、压差、温度、总电压、绝缘阻值、 继电器各状况是否满足充电要求；和/或 检测电动汽车物理状态，确定当前发动机、档位、逆变器模块、电机、车速各状况是否满 足充电要求。
3. 根据权利要求1所述的电动汽车的充电控制方法，其特征在于，所述预定的整车充 电状态算法包括：充电过程中检测电池组单体最大电压值，确定当前的充电电流阀值，当所 述电池组单体最大电压值变化时，根据预定规则调整当前充电电流，所述预定规则为采用 阶梯式电流给电池组充电。
4. 根据权利要求1所述的电动汽车的充电控制方法，其特征在于，还包括在所述充电 过程中通过外部显示模块将当前充电工作状态显示出来，所述充电工作状态包括：充电中、 充电完成、充电故障。
5. 根据权利要求1所述的电动汽车的充电控制方法，其特征在于，还包括：在所述充电 过程中检测车载充电机的温度状况，当所述车载充电机温度过高时，启动冷却系统对所述 车载充电机进行降温。
6. 根据权利要求5所述的电动汽车的充电控制方法，其特征在于，所述冷却系统为冷 却水泵，当车载充电机的温度超过第一温度时，以第一速度运转冷却水泵，当车载充电机的 温度超过第二温度时，以第二速度运转冷却水泵，当车载充电机的温度超过第三温度时，以 第三速度运转冷却水泵，当载充电机的温度低于第一温度时，所述冷却水泵处于不工作状 态。
7. -种电动汽车的充电控制系统，包括车载充电机、电池组、电子控制单元，其特征在 于，还包括： 电子控制单元唤醒模块，用于外接电源接入电动汽车车端充电口时触发电动汽车充电 所需的电子控制单元处于工作状态； 外部电源插入检测模块，用于根据外部电源接入监测点的电压变化判断是否需要通过 车载充电机对电池组进行外部充电； 充电安全策略判断模块，用于判断电动车当前状态是否符合充电安全策略； 整车充电状态算法控制模块，用于控制所述车载充电机根据预定的整车充电状态算法 对电池组进行外部充电。
8. 根据权利要求7所述的电动汽车的充电控制系统，其特征在于，与所述电子控制单 元连接有用于将当前充电工作状态显示出来的外部显示模块。
9. 根据权利要求7所述的电动汽车的充电控制系统，其特征在于，与所述车载充电机 连接有温度传感器和温度冷却装置，所述温度冷却装置为冷却水泵。
10. 根据权利要求7所述的电动汽车的充电控制系统，其特征在于，所述充电安全策略 判断模块和整车充电状态算法控制模块集成于所述电子控制单元中，或者集成于单独的控 制器中。
11. 根据权利要求7所述的电动汽车的充电控制系统，其特征在于，所述电子控制单元 唤醒模块包括：车用12V电源、第一二极管、第二二极管、电子控制单元，所述电子控制单元 通过第一二极管与点火端相连，所述电子控制单元通过第二二极管与车用12V电源相连。
12. 根据权利要求7所述的电动汽车的充电控制系统，其特征在于，所述外部电源插入 检测模块由外部电源插入检测电路组成，该电路连接于车辆插头与车身地之间，该电路包 括：第一电阻、第二电阻、第三电阻以及一个开关，所述第一电阻与所述开关并列后分别与 第二电阻和第三电阻串联，其中在第二电阻和第三电阻之间，有一个电压监测点，第一电阻 和第三电阻的阻值分别是第二电阻的3-5倍。
【文档编号】H01M10/44GK104124481SQ201310151400
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月26日 优先权日:2013年4月26日
【发明者】罗宇亮, 夏珩, 徐吉汉 申请人:广州汽车集团股份有限公司
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1