充电控制电路和充电控制方法与流程

[0001]
本发明涉及汽车控制技术领域，具体涉及一种充电控制电路和一种充电控制方法。


背景技术：

[0002]
随着纯电动汽车不断发展壮大，满足纯电动汽车的快速充电是使用者的基本需求。目前市场上的直流快充桩一般为dc12v或dc24v，若纯电动汽车采用dc12v低压系统，则存在与直流快充桩dc24v之间不匹配无法充电的问题。另外，纯电动汽车dc12v低压系统通过直流快充桩dc24v充电时，车载电器如高压接触器或低压继电器由于长期工作在较大功率下，容易出现损坏现象，并容易引发由于高压意外产生的危险问题。


技术实现要素：

[0003]
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提供一种充电控制电路，该控制电路可有效避免纯电动汽车dc12v低压系统与直流快充桩dc24v之间不匹配无法充电和由高压意外产生的危险问题。
[0004]
本发明的第二个目的在于提供一种充电控制方法。
[0005]
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提供了一种充电控制电路，所述充电控制电路用于电动汽车，所述充电控制电路包括：低压蓄电池；唤醒继电器，所述唤醒继电器包括常开触点和继电器线圈，所述常开触点的一端和所述继电器线圈的一端均与所述低压蓄电池连接；dc-dc模块，所述dc-dc模块的唤醒信号输入端与所述常开触点的另一端连接，所述dc-dc模块的输出端与所述低压蓄电池连接；整车控制器，所述整车控制器的唤醒信号输入端与所述常开触点的另一端连接，所述整车控制器还与所述dc-dc模块的控制端连接；bms控制单元，所述bms控制单元与所述继电器线圈的另一端连接，用于在接收到快充桩发送的触发信号时被唤醒，并通过所述继电器线圈控制所述常开触点闭合，以唤醒所述整车控制器和所述dc-dc模块，以及通过所述整车控制器控制所述dc-dc模块工作，以使所述dc-dc模块输出预设电压给所述低压蓄电池供电。
[0006]
根据本发明实施例的充电控制电路，通过快充桩提供的辅助电源唤醒bms控制单元，并通过bms控制单元唤醒整车控制器和dc-dc模块，以使整车控制器控制dc-dc模块输出预设电压给低压蓄电池供电，从而可有效避免纯电动汽车dc12v低压系统与直流快充桩dc24v之间不匹配无法充电和由高压意外产生的危险问题。
[0007]
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提供了一种充电控制方法，所述控制方法用于上述充电控制电路，所述控制方法包括以下步骤：在快充桩与电动汽车之间建立充电连接时，通过所述快充桩提供的辅助电源唤醒所述bms控制单元；所述bms控制单元通过所述继电器线圈控制所述常开触点闭合，以唤醒所述整车控制器和所述dc-dc模块；所述bms控制单元通过所述整车控制器控制所述dc-dc模块工作，以使所述dc-dc模块输出预设电压给所述低压蓄电池供电。
[0008]
根据本发明实施例的充电控制方法，通过快充桩提供的辅助电源唤醒bms控制单元，并通过bms控制单元唤醒整车控制器和dc-dc模块，以使整车控制器控制dc-dc模块输出预设电压给低压蓄电池供电，从而可有效避免纯电动汽车dc12v低压系统与直流快充桩dc24v之间不匹配无法充电和由高压意外产生的危险问题。
[0009]
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0010]
图1为根据本发明第一个实施例的充电控制电路的结构框图；
[0011]
图2为根据本发明一个具体示例的充电控制电路的电路图；
[0012]
图3为根据本发明第二个实施例的充电控制电路的结构框图；
[0013]
图4为根据本发明第三个实施例的充电控制电路的结构框图；
[0014]
图5为根据本发明第四个实施例的充电控制电路的结构框图；
[0015]
图6为根据本发明一个具体示例的充电控制电路的工作流程图；
[0016]
图7为根据本发明一个实施例的充电控制方法的流程图。
具体实施方式
[0017]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0018]
随着纯电动汽车不断发展壮大，满足纯电动汽车的快速充电是使用者的基本需求。目前市场上的直流快充桩一般为dc12v或dc24v，若纯电动汽车采用dc12v低压系统，则存在与直流快充桩dc24v之间不匹配无法充电的问题。另外，纯电动汽车dc12v低压系统通过直流快充桩dc24v充电时，车载电器如高压接触器或低压继电器由于长期工作在较大功率下，容易出现损坏现象，并容易引发由高压意外产生的危险问题。基于此，本申请提供一种可有效避免上述问题的充电控制电路和充电控制方法。
[0019]
下面参考附图描述本发明实施例的充电控制电路和充电控制方法。
[0020]
图1为根据本发明一个实施例的充电控制电路的结构框图。参考图1所示，该充电控制电路100包括低压蓄电池101、唤醒继电器102、dc-dc模块103、整车控制器104和bms(battery management system，电池管理系统)控制单元105。
[0021]
其中，唤醒继电器102包括常开触点和继电器线圈，参考图2所示，常开触点的a2端和继电器线圈的b2端均与低压蓄电池101连接；dc-dc模块103的唤醒信号输入端d1端与常开触点的a1端连接，dc-dc模块103的输出端d2端与低压蓄电池101连接；整车控制器104的唤醒信号输入端e1端与常开触点的a1端连接，整车控制器104的e2端与dc-dc模块103的控制端d3端连接；bms控制单元105与继电器线圈的b1端连接，用于在接收到快充桩发送的触发信号时被唤醒，并通过继电器线圈控制常开触点闭合，以唤醒整车控制器104和dc-dc模块103，以及通过整车控制器104控制dc-dc模块103工作，以使dc-dc模块103输出预设电压给低压蓄电池101供电，其中，预设电压为直流12v电压。
[0022]
具体地，bms控制单元105在接收到快充桩发送的触发信号时被唤醒，该触发信号
可包括dc12v电压信号，也可包括dc24v电压信号，即本发明的bms控制单元105可兼容dc12v和dc24v唤醒信号。bms控制单元105被唤醒后，可与快充桩之间进行信息校核检验，bms控制单元105可判断快充桩中的辅助电源电压是dc12v，还是dc24v，以便选择相应的模式工作。校验通过后，bms控制单元105开始进行充电工作。
[0023]
唤醒继电器102为dc12v低压系统继电器，参考图2所示，当唤醒继电器102接收到被唤醒的bms控制单元105发送的控制信号时，唤醒继电器102中的继电器线圈得电，常开触点闭合，唤醒继电器102进入闭合状态，低压蓄电池101供电回路导通。低压蓄电池101通过唤醒继电器102输出高电平控制信号给dc-dc模块103和整车控制器104，dc-dc模块103和整车控制器104被唤醒。bms控制单元105可发送充电信号给整车控制器104，整车控制器104接收到充电信号后可对dc-dc模块103的工作状态进行控制。具体而言，整车控制器104可发送dc-dc使能信号，以使能dc-dc模块103工作输出12v给低压蓄电池101供电，同时给整车低压系统供电，保证低压系统在充电过程中正常工作。
[0024]
由此，本发明实施例的充电控制电路，通过可兼容dc12v和dc24v唤醒信号的bms控制单元105和唤醒继电器102，可使电动汽车dc12v低压系统使用dc12v和dc24v快充桩均能实现快充。
[0025]
在本发明的一个实施例中，参考图2和图3所示，充电控制电路100还可包括网关控制单元106，网关控制单元106的唤醒信号输入端g1端与常开触点的a1端连接，网关控制单元106的唤醒信号输出端g2端分别与整车控制器104和dc-dc模块103连接，网关控制单元106用于在常开触点闭合时被唤醒，并通过网络信号唤醒整车控制器104和dc-dc模块103。
[0026]
其中，网关控制单元106可为网关控制器，用于整车网络的数据交互，可将电动汽车中各总线传输的网络数据在不同网络中进行路由。
[0027]
具体地，bms控制单元105控制唤醒继电器102工作闭合后，唤醒继电器102输出高电平信号至网关控制单元106，网关控制单元106被唤醒，并通过网络信号唤醒整车控制器104和dc-dc模块103。当然，整车控制器104和dc-dc模块103还可通过唤醒继电器102输出的高电平信号直接唤醒。
[0028]
在本发明的一个实施例中，参考图4所示，充电控制电路100还可包括t-box模块107，t-box模块107的唤醒信号输入端f1分别与常开触点的a1端和网关控制单元的唤醒信号输出端g2端连接，t-box模块107用于在常开触点闭合时被唤醒，或者，被网关控制单元106通过网络信号唤醒。
[0029]
其中，t-box模块107为纯电动汽车车载终端监控模块，可实现对车辆的运行数据、位置数据进行管理，并可提供包含实时监控、数据回放、轨迹回放、远程故障诊断等功能。
[0030]
作为一个示例，t-box模块107被唤醒后，可与移动终端通信连接，进而可实现对电动汽车的远程控制，如远程控制充电结束。
[0031]
在本发明的一个实施例中，参考图5所示，充电控制电路100还可包括第一保险丝108和第二保险丝109。其中，第一保险丝108的c1端连接常开触点a2端，第一保险丝108的c2端连接低压蓄电池101，第二保险丝109的c3端连接继电器线圈b2端，第二保险丝109的c4端连接低压蓄电池101。本实施例中，当充电控制电路100发生短路故障时，可通过设置的第一保险丝108和第二保险丝109对低压蓄电池101进行短路故障保护。
[0032]
在本发明的一个实施例中，电动汽车的动力电池的充电电路连接有充电继电器，
bms控制单元105具体用于在整车控制器104被唤醒后，发送充电信息至整车控制器104，以使整车控制器104根据充电信息生成充电控制信号；接收充电控制信号，并控制充电继电器闭合；获取充电继电器的状态信息，并将充电继电器的状态信息反馈给整车控制器104，以使整车控制器104根据充电继电器的状态信息确定充电回路连通后，控制dc-dc模块103工作。
[0033]
其中，充电继电器可包括主正继电器和主负继电器。主正继电器连接在快充桩高压输出正端与动力电池的正极之间，主负继电器连接在快充桩高压输出负端与动力电池的负极之间。当然，充电继电器也可只包括主正继电器。
[0034]
具体地，电动汽车的动力电池的充电电路还连接有高压继电器，该高压继电器可连接在主正继电器和快充桩高压输出正端之间，bms控制单元105开始工作后，可控制高压继电器闭合，并获取高压继电器的状态信息，进而可通过网关控制单元106发送充电信号和高压继电器的状态信息至整车控制器104，整车控制器104接收上述信息后，根据上述信息生成充电控制信号并发送至bms控制单元105。bms控制单元105根据充电控制信号控制主正继电器、主负继电器闭合，并将主正、主负继电器的状态信息反馈至整车控制器104。整车控制器104根据状态信息确定充电回路连通后，发送dc-dc使能信号，以使能dc-dc模块103工作输出12v给低压蓄电池101供电。
[0035]
作为一个示例，充电回路中还可连接有预充电路，该预充电路与主正继电器并联连接，预充电路包括预充继电器。bms控制单元105可根据充电控制信号先控制负极继电器和预充继电器闭合，预充完成后，可控制主正继电器闭合并控制预充继电器断开。
[0036]
在本发明的一个实施例中，bms控制单元105具体还用于在接收到充电中止信号或者检测到快充信号中断时，控制充电继电器断开；在充电继电器均断开后，控制唤醒继电器102断开，以使整车控制器104和dc-dc模块103停止工作。
[0037]
具体地，当用户刷卡停止充电，或者，bms控制单元105检测到快充信号中断时，bms控制单元105发送充电停止消息。bms控制单元105同时断开主正继电器和高压继电器，然后断开主负继电器，并向整车控制器104反馈继电器状态。在控制上述继电器断开后，再控制唤醒继电器102断开。唤醒继电器102断开后，dc-dc模块103、整车控制器104和t-box107停止工作，进入休眠状态，充电结束。
[0038]
为使本领域技术人员能够更清楚的了解本申请，下面结合图6所示的具体示例来对本申请做进一步说明。
[0039]
参考图6所示，当快充枪与电动汽车充电口连接后，快充桩发出触发信号唤醒bms控制单元105。bms控制单元105被唤醒后，对快充桩的状态信息进行校验，并对快充桩辅助电源如12v或24v进行判断，然后进入工作状态。bms控制单元105进入工作状态后，bms控制单元105控制唤醒继电器102工作闭合，唤醒继电器102输出高电平以唤醒dc-dc模块103、整车控制器104和t-box模块107，或者，唤醒继电器102输出高电平先唤醒网关控制单元106，然后网关控制单元106通过网络唤醒方式唤醒dc-dc模块103、整车控制器104和t-box模块107。
[0040]
进一步地，整车控制器104被唤醒后，bms控制单元105发送充电信号和高压继电器的状态信息至整车控制器104，整车控制器104接收到bms控制单元105所发送的信息后，生成充电控制信号并发送至bms控制单元105。bms控制单元105闭合充电继电器，并向整车控
制器104反馈充电继电器的状态信息。整车控制器104根据状态信息确定充电回路连通后，发送dc-dc使能信号，以使能dc-dc模块103将24v电压降压转换为12v给低压蓄电池101供电。
[0041]
当用户停止充电或bms控制单元105检测到充电信号中断时，bms控制单元105发送充电停止消息，以提示充电结束。同时，bms控制单元105断开主正继电器和高压继电器，然后断开主负继电器，并向整车控制器104反馈上述各继电器的断开状态信息，之后bms控制单元105控制唤醒继电器102断开，dc-dc模块103、整车控制器104和t-box107停止工作，进入休眠状态，充电结束。
[0042]
根据本发明实施例的充电控制电路，通过快充桩提供的辅助电源唤醒bms控制单元，并通过bms控制单元唤醒整车控制器和dc-dc模块，以使整车控制器控制dc-dc模块输出预设电压给低压蓄电池供电，从而可有效避免纯电动汽车dc12v低压系统与直流快充桩dc24v之间不匹配无法充电和由高压意外产生的危险问题。
[0043]
图7为根据本发明一个实施例的充电控制方法的流程图。该充电控制方法用于上述充电控制电路，该控制方法包括以下步骤：
[0044]
s101，在快充桩与电动汽车之间建立充电连接时，通过快充桩提供的辅助电源唤醒bms控制单元。
[0045]
s102，bms控制单元通过继电器线圈控制常开触点闭合，以唤醒整车控制器和dc-dc模块。
[0046]
s103，bms控制单元通过整车控制器控制dc-dc模块工作，以使dc-dc模块输出预设电压给低压蓄电池供电。
[0047]
需要说明的是，本发明实施例中的充电控制方法的具体实施方式参见上述充电控制电路的具体实施方式，此处不再具体赘述。
[0048]
根据本发明实施例的充电控制方法，通过快充桩提供的辅助电源唤醒bms控制单元，并通过bms控制单元唤醒整车控制器和dc-dc模块，以使整车控制器控制dc-dc模块输出预设电压给低压蓄电池供电，从而可有效避免纯电动汽车dc12v低压系统与直流快充桩dc24v之间不匹配无法充电和由高压意外产生的危险问题。
[0049]
需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0050]
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0051]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0052]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0053]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0054]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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