一种电动汽车的充电切换方法、系统及车辆与流程

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车的充电切换方法、系统及车辆。

背景技术：

为了减少电动车电缆上的用电损耗，降低线缆重量，800v高压系统的应用逐渐增多。相比传统的400v高压系统，相同功率下800v高压系统的电流更小，从而热损耗也更小，线缆更细更轻。

传统400v电动车市场上，不管是电动车还是充电桩都是400v电压平台的，为了使800v电压平台的车辆能兼容市场上已有的400v电压平台充电桩，已经有不少硬件电路设计可以实现将800v电压平台切换成400v电压平台，从而实现车辆电压平台和充电桩电压平台的匹配。

车辆想要实现不同电压平台之间的兼容充电，除了需要具备电压转换装置这个硬件装置外，还需要具备自动识别充电桩输出电压平台的能力。即，如果车辆识别出充电桩的电压输出能力为400v，则通过电压转换装置将车辆的电压平台从800v切换成400v；如果车辆识别出充电桩的电压输出能力为800v，则电压转换装置输出的电压为车辆的原始电压800v。

在现行的直流充电标准中，充电桩的电压输出能力作为充电桩的一项技术参数会在充电配置阶段由充电桩发送给车辆，但是在此之前，车辆需要事先将车辆的充电电压平台参数发送给充电桩。因此如果按照传统的直流充电方法，车辆无法事先识别充电桩的电压输出能力从而切换电压转换装置相应模式，且需要进行两次握手过程，使得工作流程复杂，操作时间长。

基于现有技术存在的缺点，急需研究一种电动汽车的充电切换方法、系统及车辆，来解决上述问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的提供了一种电动汽车的充电切换方法、系统及车辆，本发明在车辆与目标充电桩握手成功后，可以发送两次所述目标充电桩的最大输出能力报文，实现车辆的充电电压与目标充电桩的输出电压两次交互，进而使车辆切换不同充电电压，来适配不同的电压平台，这提供了电动汽车与多种不同电压平台充电桩的兼容性，并且操作流程简单，操作时间快。

本发明公开了一种电动汽车的充电切换方法、系统及车辆，所述方法包括：

当车辆与目标充电桩充电握手时，获取车辆的第一充电电压和第二充电电压；其中，所述第一充电电压为在第一充电电路下的最大充电电压，所述第二充电电压为在第二充电电路下的最大充电电压；

当车辆与目标充电桩充电握手成功后获得所述目标充电桩的第一输出电压；

将所述第一输出电压分别与第一充电电压和第二充电电压进行比较；

当所述第一输出电压与所述第一充电电压相等时，将车辆的充电电压切换为第一充电电压，并发送第一指令给所述目标充电桩；所述第一指令用于控制所述目标充电桩以第一输出电压给所述车辆进行充电；

当所述第一输出电压与所述第二充电电压相等时，将第二充电电压发送给所述目标充电桩，接收由所述目标充电桩发送的最大输出能力报文，根据最大输出能力报文得到所述目标充电桩的第二输出电压；判断所述第二输出电压与所述第一输出电压是否相等，当所述第二输出电压与所述第一输出电压相等时，将车辆的充电电压切换为第二充电电压，并发送第二指令给所述目标充电桩；所述第二指令用于控制所述目标充电桩以所述第二输出电压给所述车辆进行充电。

进一步地，所述获取车辆的第一充电电压和第二充电电压之后包括：

将第一充电电压作为车辆握手报文发送给所述目标充电桩；

接收所述目标充电桩根据车辆握手报文发送的握手成功报文，根据握手成功报文获得握手成功信息。

进一步地，所述当车辆与目标充电桩充电握手成功后获得所述目标充电桩的第一输出电压包括：

当车辆与目标充电桩充电握手成功后，接收由所述目标充电桩发送的最大输出能力报文；

根据接收的最大输出能力报文获得所述目标充电桩的第一输出电压；其中，所述第一输出电压为所述目标充电桩的最大输出电压。

进一步地，所述当所述第一输出电压与所述第一充电电压相等时，将车辆的充电电压切换为第一充电电压，并发送第一指令给所述目标充电桩包括：

当所述第一输出电压与所述第一充电电压相等时，将所述第一充电电压发送给所述目标充电桩；接收由所述目标充电桩发送的最大输出能力报文，根据最大输出能力报文得到所述目标充电桩的第三输出电压；判断所述第三输出电压与所述第一输出电压是否相等，当所述第三输出电压与所述第一输出电压相等时，将车辆的充电电压切换为第一充电电压，并发送第一指令给所述目标充电桩。

进一步地，所述将车辆的充电电压切换为第一充电电压，并发送第一指令给所述目标充电桩包括：

根据所述目标充电桩的第一输出电压，控制电压转换装置将车辆的充电电压切换为与所述第一输出电压相适配的电压平台；

向所述目标充电桩发送所述第一指令。

进一步地，所述当车辆与目标充电桩充电握手时，获取车辆的第一充电电压和第二充电电压，将第一充电电压作为车辆握手报文发送给所述目标充电桩之前还包括：

获取目标充电站中各充电桩的使用状态；

基于所述使用状态向充电管理平台发送预约请求，所述预约请求表示请求预约所述目标充电站中的目标充电桩；

所述充电管理平台基于所述预约请求对所述目标充电桩所属的智能地锁进行解锁，使目标充电桩能够执行充电操作。

进一步地，所述基于所述使用状态向充电管理平台发送预约请求，所述预约请求表示请求预约所述目标充电站中的目标充电桩之后还包括：

获取车辆的当前位置信息；

获取所述目标充电桩的位置信息；

根据所述目标充电桩的位置信息和所述当前位置信息，生成提示信息，所述提示信息用于展示所述车辆前往所述目标充电桩的路径。

进一步地，所述第一充电电压的范围为350v～450v，所述第二充电电压的范围为700v～800v，且所述第一充电电压与所述第二充电电压为倍数关系。

本发明另一方面保护一种电动汽车的充电切换系统，应用如上所述的电动汽车的充电切换方法，所述系统包括获取模块、报文发送模块、报文接收模块、比较模块和执行模块，所述报文发送模块分别与所述获取模块和所述报文接收模块电连接，所述比较模块分别与所述报文接收模块和所述执行模块电连接：

获取模块，用于获取车辆的第一充电电压和第二充电电压；

报文发送模块，用于当车辆与目标充电桩充电握手时，将所述第一充电电压和所述第二充电电压发送给所述目标充电桩；

报文接收模块，用于接收所述目标充电桩根据车辆握手报文发送的握手成功报文；当车辆与所述目标充电桩握手成功后，接收由所述目标充电桩发送的最大输出能力报文，根据接收的最大输出能力报文得到所述目标充电桩的第一输出电压或第二输出电压；

比较模块，用于将所述第一输出电压分别与第一充电电压和第二充电电压进行比较；

执行模块，用于当所述第一输出电压与所述第一充电电压相等时，将车辆的充电电压切换为第一充电电压，并发送第一指令给所述目标充电桩；所述第一指令用于控制所述目标充电桩以所述第三输出电压给所述车辆进行充电；当所述第一输出电压与所述第二充电电压相等，且所述第二输出电压与所述第一输出电压相等时，将车辆的充电电压切换为第二充电电压，并发送第二指令给所述目标充电桩；所述第二指令用于控制所述目标充电桩以所述第二输出电压给所述车辆进行充电。

本发明另一方面保护一种车辆，应用如上所述的一种电动汽车的充电切换系统。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明在车辆与目标充电桩握手成功后，可以发送两次所述目标充电桩的最大输出能力报文，实现车辆的充电电压与目标充电桩的输出电压两次交互，进而使车辆切换不同充电电压，来适配不同的电压平台，这提供了电动汽车与多种不同电压平台充电桩的兼容性，并且操作流程简单，操作时间快。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其它附图。

图1为本实施例所述电动汽车的充电切换方法的流程图；

图2为本实施例所述电动汽车的充电切换系统的结构图。

其中，图中附图标记对应为：

1-获取模块；2-报文发送模块；3-报文接收模块；4-比较模块；5-执行模块；6-电压转换模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现有技术存在以下缺点：在现行的直流充电标准中，充电桩的电压输出能力作为充电桩的一项技术参数会在充电配置阶段由充电桩发送给车辆，但是在此之前，车辆需要事先将车辆的充电电压平台参数发送给充电桩。因此如果按照传统的直流充电方法，车辆无法事先识别充电桩的电压输出能力从而切换电压转换装置相应模式，且需要进行两次握手过程，使得工作流程复杂，操作时间长。

针对现有技术的缺陷，本发明在车辆与目标充电桩握手成功后，可以发送两次所述目标充电桩的最大输出能力报文，实现车辆的充电电压与目标充电桩的输出电压两次交互，进而使车辆切换不同充电电压，来适配不同的电压平台，这提供了电动汽车与多种不同电压平台充电桩的兼容性，并且操作流程简单，操作时间快。

实施例1

参见附图1～图2，本实施例提供了一种电动汽车的充电切换方法，包括：

s1：当车辆与目标充电桩充电握手时，获取车辆的第一充电电压和第二充电电压；其中，所述第一充电电压为在第一充电电路下的最大充电电压，所述第二充电电压为在第二充电电路下的最大充电电压；

s2：当车辆与目标充电桩充电握手成功后获得所述目标充电桩的第一输出电压；

s3：将所述第一输出电压分别与第一充电电压和第二充电电压进行比较；

s4：当所述第一输出电压与所述第一充电电压相等时，将车辆的充电电压切换为第一充电电压，并发送第一指令给所述目标充电桩；所述第一指令用于控制所述目标充电桩以第一输出电压给所述车辆进行充电；

s5：当所述第一输出电压与所述第二充电电压相等时，将第二充电电压发送给所述目标充电桩，接收由所述目标充电桩发送的最大输出能力报文，根据最大输出能力报文得到所述目标充电桩的第二输出电压；判断所述第二输出电压与所述第一输出电压是否相等，当所述第二输出电压与所述第一输出电压相等时，将车辆的充电电压切换为第二充电电压，并发送第二指令给所述目标充电桩；所述第二指令用于控制所述目标充电桩以所述第二输出电压给所述车辆进行充电。

需要说明的是：在本实施例中所述车辆与目标充电桩握手成功后，可以发送两次所述目标充电桩的最大输出能力报文，实现车辆的充电电压与目标充电桩的输出电压两次交互，进而使车辆切换不同充电电压，来适配不同的电压平台，这提供了电动汽车与多种不同电压平台充电桩的兼容性，并且操作流程简单，操作时间快。且本实施例中的车辆具有低电压平台和高电压平台，在充电桩输出能力固定的情况下，通过对充电桩电压输出能力的自动识别并匹配相应的电压平台进行充电，将电动汽车充电效率最大化。

还需要说明的是：将所述第一充电电压定义为低电压平台，将第二充电电压定义为高电压平台；在本实施例中将400v为低电压平台，将800v为高电压平台；在本实施例中通过切换第一充电电路和第二充电电路，能够实现低电压平台和高电压平台的切换。切换为第一充电电路时，对应低电压平台，切换为第二充电电路时，对应高电压平台。

更需要说明的是：在充电桩收到车辆发过来的最高允许充电电压(bcp)信号后，会返回当前充电桩的最大输出能力(cml)，如果第一次收到的cml中的信号反馈充电能力是低电压平台，那么第二次还是用低电压的平台的bcp信号，这个操作相当于重复确认充电桩的充电能力；如果第一次收到的cml的信号反馈充电能力是高电压平台，那么第二次使用高电压(bcp)信号，充电桩第二次返回cml信号，那么根据这两次的bcp和cml信号的交互，车辆可以准确的获知充电桩的充电能力，而不会违反充电协议。接下来车辆会根据充电机的实际能力(cml)来发送发送车辆的充电准备就绪报文(bro)。

例如，车辆首先发送最高允许充电电压(bcp)是400v，充电桩的最大输出能力(cml)为400v，说明充电桩的输出能力为400v，那么接下来按照400v的电压平台开始充电。

同样的，如果车辆首先发送最高允许充电电压(bcp)是400v，充电桩的最大输出能力(cml)为800v，说明充电桩的输出能力为800v，那么接下来按照800v的电压平台开始充电。从而实现在不需要人员干预选择的情况下，实现800v电压平台的电动车自动识别充电机的电压输出能力，结合电压转换装置，使得800v电压平台的车辆兼容400v或800v的充电桩。

优选地，所述获取车辆的第一充电电压和第二充电电压之后包括：

将第一充电电压作为车辆握手报文发送给所述目标充电桩；

接收所述目标充电桩根据车辆握手报文发送的握手成功报文，根据握手成功报文获得握手成功信息。

优选地，所述当车辆与目标充电桩充电握手成功后获得所述目标充电桩的第一输出电压包括：

当车辆与目标充电桩充电握手成功后，接收由所述目标充电桩发送的最大输出能力报文；

根据接收的最大输出能力报文获得所述目标充电桩的第一输出电压；其中，所述第一输出电压为所述目标充电桩的最大输出电压。

优选地，所述当所述第一输出电压与所述第一充电电压相等时，将车辆的充电电压切换为第一充电电压，并发送第一指令给所述目标充电桩包括：

当所述第一输出电压与所述第一充电电压相等时，将所述第一充电电压发送给所述目标充电桩；接收由所述目标充电桩发送的最大输出能力报文，根据最大输出能力报文得到所述目标充电桩的第三输出电压；判断所述第三输出电压与所述第一输出电压是否相等，当所述第三输出电压与所述第一输出电压相等时，将车辆的充电电压切换为第一充电电压，并发送第一指令给所述目标充电桩。

优选地，所述将车辆的充电电压切换为第一充电电压，并发送第一指令给所述目标充电桩包括：

根据所述目标充电桩的第一输出电压，控制电压转换装置将车辆的充电电压切换为与所述第一输出电压相适配的电压平台；

向所述目标充电桩发送所述第一指令。

在一些可能的实施例中，所述将车辆的充电电压切换为第二充电电压，并发送第二指令给所述目标充电桩包括：

根据所述目标充电桩的第二输出电压，控制电压转换装置将车辆的充电电压切换为与所述目标充电桩的第二输出电压相适配的电压平台；向所述目标充电桩发送第二指令。

优选地，所述当车辆与目标充电桩充电握手时，获取车辆的第一充电电压和第二充电电压，将第一充电电压作为车辆握手报文发送给所述目标充电桩之前还包括：

获取目标充电站中各充电桩的使用状态；

基于所述使用状态向充电管理平台发送预约请求，所述预约请求表示请求预约所述目标充电站中的目标充电桩；

所述充电管理平台基于所述预约请求对所述目标充电桩所属的智能地锁进行解锁，使目标充电桩能够执行充电操作。

优选地，所述基于所述使用状态向充电管理平台发送预约请求，所述预约请求表示请求预约所述目标充电站中的目标充电桩之后还包括：

获取车辆的当前位置信息；

获取所述目标充电桩的位置信息；

根据所述目标充电桩的位置信息和所述当前位置信息，生成提示信息，所述提示信息用于展示所述车辆前往所述目标充电桩的路径。

优选地，所述第一充电电压的范围为350v～450v，所述第二充电电压的范围为700v～800v，且所述第一充电电压与所述第二充电电压为倍数关系。

在本实施例中，所述第一充电电压为400v，所述第二充电电压为800v；需要说明的是：为了减少电动车电缆上的用电损耗，降低线缆重量，800v高压系统的应用逐渐增多。相比传统的400v高压系统，相同功率下800v高压系统的电流更小，从而热损耗更小，线缆更细更轻。传统400v电动车市场上，不管是电动车还是充电桩都是400v电压平台的，为了使800v电压平台的车辆能够兼容市场上已有的400v电压平台充电桩，已经有不少硬件电路设计可以实现800v电压平台切换成400v电压平台，从而实现车辆电压平台和充电桩电压平台的匹配。

在本实施例中，所述电动汽车的充电切换方法的具体步骤：

s0：获取目标充电站中各充电桩的使用状态；基于所述使用状态向充电管理平台发送预约请求，所述预约请求表示请求预约所述目标充电站中的目标充电桩；获取车辆的当前位置信息；获取所述目标充电桩的位置信息；根据所述目标充电桩的位置信息和所述当前位置信息，生成提示信息，所述提示信息用于展示所述车辆前往所述目标充电桩的路径；所述充电管理平台基于所述预约请求对所述目标充电桩所属的智能地锁进行解锁，使目标充电桩能够执行充电操作；

s1：当车辆与目标充电桩充电握手时，获取车辆的第一充电电压和第二充电电压；其中，所述第一充电电压为在第一充电电路下的最大充电电压，所述第二充电电压为在第二充电电路下的最大充电电压；

s2：当车辆与目标充电桩充电握手成功后获得所述目标充电桩的第一输出电压；

s3：将所述第一输出电压分别与第一充电电压和第二充电电压进行比较；

s4：当所述第一输出电压与所述第一充电电压相等时，将车辆的充电电压切换为第一充电电压，并发送第一指令给所述目标充电桩；所述第一指令用于控制所述目标充电桩以所述第一输出电压给所述车辆进行充电；

s5：当所述第一输出电压与所述第二充电电压相等时，将第二充电电压发送给所述目标充电桩，接收由所述目标充电桩发送的最大输出能力报文，根据最大输出能力报文得到所述目标充电桩的第二输出电压；判断所述第二输出电压与所述第一输出电压是否相等，当所述第二输出电压与所述第一输出电压相等时，将车辆的充电电压切换为第二充电电压，并发送第二指令给所述目标充电桩；所述第二指令用于控制所述目标充电桩以所述第二输出电压给所述车辆进行充电。

所述电动汽车的充电切换方法的具体步骤(其中，低压平台为400v，高压平台为800v)：

将车辆发送当前最高充电电压为400v给充电桩；

接收到充电桩反馈的最大充电能力信号；

根据最大充电能力信号判断充电桩的最大充电平台(即判断充电桩是400v平台还是800v平台)；

若所述充电桩的最大输出能力也是400v，车辆再发送一次最高充电电压400v给充电桩，接收到充电桩反馈的最大充电能力，若最大充电能力还为400v，此时已经确认完成外部400v充电桩的配置过程；

若所述充电桩的最大输出能力是800v，车辆再发送一次最高充电电压为800v给充电桩；接收到充电桩反馈的最大充电能力，若最大充电能力为800v，此时已经确认完成外部800v充电桩的配置过程；

启动电压转换装置，将车辆的电压调节到和外部充电桩电压一致，控制充电桩给车辆进行充电。

本发明另一方面保护一种电动汽车的充电切换系统，应用如上所述的电动汽车的充电切换方法，所述系统包括获取模块1、报文发送模块2、报文接收模块3、比较模块4和执行模块5，所述报文发送模块2分别与所述获取模块1和所述报文接收模块3电连接，所述比较模块4分别与所述报文接收模块3和所述执行模块5电连接：

获取模块1，用于获取车辆的第一充电电压和第二充电电压；

报文发送模块2，用于当车辆与目标充电桩充电握手时，将所述第一充电电压和所述第二充电电压发送给所述目标充电桩；

报文接收模块3，用于接收所述目标充电桩根据车辆握手报文发送的握手成功报文；当车辆与所述目标充电桩握手成功后，接收由所述目标充电桩发送的最大输出能力报文，根据接收的最大输出能力报文得到所述目标充电桩的第一输出电压或第二输出电压；

比较模块4，用于将所述第一输出电压分别与第一充电电压和第二充电电压进行比较；

执行模块5，用于当所述第一输出电压与所述第一充电电压相等时，将车辆的充电电压切换为第一充电电压，并发送第一指令给所述目标充电桩；所述第一指令用于控制所述目标充电桩以所述第三输出电压给所述车辆进行充电；当所述第一输出电压与所述第二充电电压相等，且所述第二输出电压与所述第一输出电压相等时，将车辆的充电电压切换为第二充电电压，并发送第二指令给所述目标充电桩；所述第二指令用于控制所述目标充电桩以所述第二输出电压给所述车辆进行充电。

优选地，电动汽车的充电切换系统还包括电压转换模块6，所述电压转换模块6与所述执行模块5电连接；

所述电压转换模块6，用于根据所述目标充电桩的第二输出电压，控制电压转换装置将车辆的充电电压切换为与所述目标充电桩的第二输出电压相适配的电压平台；或根据所述目标充电桩的第三输出电压，控制电压转换装置将车辆的充电电压切换为与所述目标充电桩的第三输出电压相适配的电压平台。

本发明另一方面保护一种车辆，应用如上所述的一种电动汽车的充电切换系统。具有所述电动汽车的充电切换系统的车辆能够在所述车辆与目标充电桩握手成功后，可以发送两次所述目标充电桩的最大输出能力报文，实现车辆的充电电压与目标充电桩的输出电压两次交互，进而使车辆切换不同充电电压，来适配不同的电压平台，这提供了电动汽车与多种不同电压平台充电桩的兼容性，并且操作流程简单，操作时间快。且车辆具有低电压平台和高电压平台，在充电桩输出能力固定的情况下，通过对充电桩电压输出能力的自动识别并匹配相应的电压平台进行充电，将电动汽车充电效率最大化。

虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征能够相互结合。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。