一种低压平台电动汽车充电系统的制作方法

1.本发明涉及电动汽车充电领域，特别涉及一种低压平台电动汽车充电系统。


背景技术：

2.随着新能源汽车的发展，a00级别电动汽车逐渐受用户的欢迎，各大主机厂纷纷推出a00级别电动车，该级别的车辆动力电池电压平台基本在96v左右，基本都采用低功率(充电功率基本在2kw)的车载充电机进行充电，这种充电方式对于电池容量低的车辆，充电时间还可以接受。但是现有主机厂为了满足不同用户的不同需求，会在一个车型上退出高低续航两个版本，在低续航版本中，采用低功率车载充电机模块在时间上可以基本满足要求，然而，对于续航里程长的车辆，电池容量达到15kw/h以上，如果还采用低功率的充电机进行充电，电池充满需要8h左右，充电时间较长，容易引起客户抱怨。但是如果采用高功率充电机或重新开发充电机，高功率版本的充电机电压平台与aoo级别电动车不匹配无法进行充电且重新开发充电机又会产生成本问题，基于此，本技术对a00级别电动车的充电系统进行改进从而满足对充电时间的需求。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低压平台电动汽车充电系统，可以减少长续航版本的充电时间，提高用户体验；进一步地可以实现用户的自主选择可以在不同需求下选择高功率或低功率充电，保证了用户的自主选择权。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种低压平台电动汽车充电系统，包括由两个低功率平台充电机内核并联组成的低压平台车载充电机以及电池管理系统bms、vcu，在充电时，所述低压平台车载充电机通过充电枪以硬线方式连接充电桩并进行信号交互；所述低压平台充电机通过硬线连接至动力电池，用于将电能传递至动力电池进行充电。
5.所述低压平台车载充电还包括充电机控制器，所述充电机控制器用于分别bms、vcu进行can通讯，用于交互充电控制指令信号。
6.所述充电机控制器的输出端连接每一个低功率平台充电机内核以驱动其工作；所述每个所述的低功率平台充电机内核与一个继电器串接后形成充电机内核模块，两个所述充电机内核模块并联后引出输入输出端子用于分别连接充电插座以及动力电池。
7.所述充电机控制器与人机交互模块连接，用于获取人机交互模块发来的两个低功率平台充电机内核工作模式并基于该工作模式来控制其工作。
8.所述充电机控制器在未获取到人机交互模块发来的两个低功率平台充电机内核工作模式时，进入默认工作模式，在默认工作模式下，控制驱动两个低功率平台充电机内核均处于工作状态。
9.所述充电机控制器与充电机温度传感器连接，所述充电机温度传感器用于采集两个低功率平台充电机内核在工作状态下的温度数据，在车载充电机中两个低功率平台充电
机内核任一温度大于t1℃时，则将温度大于t1℃的低功率平台充电机内核关闭工作。
10.所述电池管理系统bms与电池温度传感器连接，用于采集电池的温度数据，当电池的温度大于设定阈值t2℃时，则限制车载充电机的充电功率。
11.所述人机交互模块包括车载多媒体系统、仪表系统、总控系统和/或车联网系统。
12.本发明的优点在于：采用低功率平台充电机内核并联组成的低压平台车载充电机的方式来增加充电功率，使得在满足提高充电功率的基础上匹配低电压平台，保证了低电压平台电动汽车的充电安全；提高充电功率的基础上可以缩短充电时间，提高用户体验；对并联设置的两个低功率平台充电机内核进行温度控制，控制其工作在单内核模式或双内核模式，保障内核的安全可靠运行。
附图说明
13.下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
14.图1为本发明两个低功率平台充电机内核并联组成的低压平台车载充电机的结构示意图；
15.图2为本发明两个低功率平台充电机内核工作控制示意图；
16.图3为本发明充电机充电流程控制原理图。
具体实施方式
17.下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
18.现有技术中低电压平台一般为车辆动力电池电压平台基本在96v左右采用的是低功率车载充电机进行充电，一般在2kw左右的充电功率，对于低续航版本来说2kw充电功率充电耗时能够被用户接受，但是对于长续航版本，如电池容量达到15kwh或更高，采用2kw左右的充电机功率耗时8h左右就影响用户体验了。现有技术的充电机采用一个3.3kw的充电机内核进行低电压平台的车辆进行充电，充电机内核就是变压器、稳压等电压形成的一个模块化的充电电路，本技术利用两个低压平台的3.3kw的充电机(市场较为成熟)内核并联，再加上一个外壳体，就可以将充电功率增加到6.6kw，可以极大的缩短充电时间，同时成本低，质量稳定。同时由于两个3.3kw的低压平台的内核并联，其电压仍然属于低电压平台，也能够满足低电压平台的车辆的充电要求。具体方案如下：
19.如图1所示，一种低压平台电动汽车充电系统，包括由两个低功率平台充电机内核并联组成的低压平台车载充电机以及电池管理系统bms、vcu，低压平台车载充电机一端通过硬线连接车载的充电插座，通过充电插座在充电时连接充电枪；低压平台车载充电机另一端连接动力电池的充电输入端，用于为动力电池进行充电。
20.在充电时，低压平台车载充电机通过充电枪以硬线方式连接充电桩并进行信号交互；低压平台充电机通过硬线连接至动力电池，用于将电能传递至动力电池进行充电。
21.充电机控制器的输出端连接每一个低功率平台充电机内核以驱动其工作；所述每个所述的低功率平台充电机内核与一个继电器串接后形成充电机内核模块，两个所述充电机内核模块并联后引出输入输出端子用于分别连接充电插座以及动力电池。如图1所示，车载充电机包括充电机控制器、3.3kw充电机内核c1、c2，继电器k1、k2以及充电机控制器，车
载充电插座通过硬件连接至充电机的输入端，充电机的输入端分别引出两个支路，一个支路连接至继电器k1，另一路连接至继电器k2，继电器k1经过3.3kw充电机内核c1连接至充电机输出端；继电器k2经过3.3kw充电机内核c2连接至充电机输出端；充电机输出端连接至动力电池从而为动力电池充电。车载充电机控制器的输出端分别连接至继电器k1、k2，用于驱动继电器k1、k2的断开和闭合；充电机温度传感器用于分别采集c1、c2的温度数据，用于根据温度数据来控制k1、k2的工作。
22.在工作时，车载充电机进入充电状态后默认采用控制驱动两个低功率平台充电机内核均处于工作状态使得充电处于高功率6.6kw来进行充电；充电机控制器与人机交互模块连接，用于获取人机交互模块发来的两个低功率平台充电机内核工作模式并基于该工作模式来控制其工作。人机交互模块可以为车载多媒体系统、仪表系统、总控系统和/或车联网系统等，其通过输入选择充电的功率，如3.3kw功率或6.6kw功率两个版本，根据输入信号来控制其中一个充电机内核工作或两个同时工作；若未接收到或未采集获取得到人机交互模块发来的两个低功率平台充电机内核工作模式时，进入默认工作模式，在默认工作模式下，车载充电机控制器控制两个充电机内核c1、c2均同时保持工作来实现高功率充电；
23.在两个低功率平台充电机内核c1、c2处于工作状态时，通过充电机控制器与充电机温度传感器连接采集两个低功率平台充电机内核在工作状态下的温度数据，在车载充电机中两个低功率平台充电机内核c1、c2任一温度大于t1℃时，则将温度大于t1℃的低功率平台充电机内核关闭工作，这样采用3.3kw充电机内核实现3.3kw的充电功率；当车载充电机中两个低功率平台充电机内核c1、c2温度均大于t1℃时，先断开其中一个低功率平台充电机内核，使其中之一工作设定时间t后若温度工作状态下的车载充电机内核仍然处于大于t1℃时，将工作的低功率平台充电机内核也关闭，使得充电机两个充电机内核均不工作关闭充电，保证充电安全可靠。当当车载充电机中两个低功率平台充电机内核c1、c2温度均大于t1℃时，先断开其中一个低功率平台充电机内核，使其中之一工作设定时间t后若温度降低则在交替控制两个c1、c2工作，交替工作直至温度小于温度t3，其中t3小于t2，从而充电机的温度在可控范围内，防止并联双内核c1、c2产生的温度失控的问题。
24.在充电过程中，电池管理系统bms通过与其连接的电池温度传感器采集电池的温度数据，当电池的温度大于设定阈值t2℃时，则限制车载充电机的充电功率，保证电池的温度在可控安全的范围，当温度大于t2，则降低功率，bms发出控制信号至车载充电机控制器控制充电机中内核c1、c2其中之一工作，充电机控制器根据c1、c2的温度控制其中温度相对较低的充电机内核工作；在采用一个充电机内核工作后实时检测电池温度，当温度仍然大于t2时，则停止充电，将充电机的两个内核c1、c2均关闭。在本技术中可以通过k1、k2的驱动控制来使其连接与否动力电池，同时可以通过驱动内核c1、c2的驱动信号关闭其工作。
25.在本技术中t1、t2、t3均可以根据实际电池、内核的温度出厂参数来设置，如电池一般工作最高50℃，因此t2可以设置为50℃。
26.在本技术中，当充电机控制器控制车载充电机降低功率或停止充电后会通过bms反馈至vcu中，由vcu给出提醒信号。
27.在本技术充电开始前，实际上需要充电机控制器与vcu、bms之间交互来实现启动充电的判定具体如图3所示，包括：
28.低压平台车载充电还包括充电机控制器，所述充电机控制器用于分别bms、vcu进
行can通讯，用于交互充电控制指令信号。
29.本技术利用两个低压平台的3.3kw的充电机(市场较为成熟)内核并联，再加上一个外壳体，就可以将充电功率增加到6.6kw，可以极大的缩短充电时间，同时成本低，质量稳定。低压平台电动汽车充电系统，包括车载充电机，bms，vcu,以及动力电池，所述的车载充电机有两个低压平台的充电机内核并联，放置在一个壳体内。所述的车载充电机与充电桩硬线连接，两者进行信号交互。同时与动力电池硬线连接，将电能传递到动力电池。在充电过程车载充电机还与bms进行can通讯,进行信号交互，bms会发送充电请求以及，开始充电，充电完成等指令给车载充电机。车载充电机还与vcu通讯，vcu判断cp状态，如果cp状态正常，会发送充电允许指令。bms还与vcu进行通讯，只有vcu发送充电允许指令，bms才会发送充电请求给车载充电机。车载充电机由两个3.3kw低压平台的车载充电机并联组成，外面在加一个外壳体。该车载充电机可以提供低压平台的车辆充电，充电功率为6.6kw。
30.具体地，如图1、2所示，低压平台充电系统包括车载充电机，bms，vcu,以及动力电池，如图二所示。所述的车载充电机与充电桩相连，进行信号和能量的交互，当充电枪与车载充电机相连时，车载充电机会检测到cc，cp信号，并发送到can网络，如果cc，cp均正常，车载充电机会进入待机状态，等待bms充电请求。vcu根据检测到的cp状态，以及车辆其他信息，判断车辆是否允许充电，如果状态一切正常会发送充电允许指令，如果状态异常，发送充电禁止指令。bms在接受到vcu的充电允许指令后，会发送充电请求给车载充电机，车载充电机接受到充电请求后，会启动充电程序，进入充电。如果动力电池充满电，bms发送充电完成指令，车载充电机接受到该指令后，会停止充电。动力电池与车载充电机相连，从车载充电机接受能量，并存储，为车辆提供动能。
31.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，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种低压平台电动汽车充电系统，其特征在于：包括由两个低功率平台充电机内核并联组成的低压平台车载充电机以及电池管理系统bms、vcu，在充电时，所述低压平台车载充电机通过充电枪以硬线方式连接充电桩并进行信号交互；所述低压平台充电机通过硬线连接至动力电池，用于将电能传递至动力电池进行充电。2.如权利要求1所述的一种低压平台电动汽车充电系统，其特征在于：所述低压平台车载充电还包括充电机控制器，所述充电机控制器用于分别bms、vcu进行can通讯，用于交互充电控制指令信号。3.如权利要求2所述的一种低压平台电动汽车充电系统，其特征在于：所述充电机控制器的输出端连接每一个低功率平台充电机内核以驱动其工作；所述每个所述的低功率平台充电机内核与一个继电器串接后形成充电机内核模块，两个所述充电机内核模块并联后引出输入输出端子用于分别连接充电插座以及动力电池。4.如权利要求1-3任一所述的一种低压平台电动汽车充电系统，其特征在于：所述充电机控制器与人机交互模块连接，用于获取人机交互模块发来的两个低功率平台充电机内核工作模式并基于该工作模式来控制其工作。5.如权利要求4所述的一种低压平台电动汽车充电系统，其特征在于：所述充电机控制器在未获取到人机交互模块发来的两个低功率平台充电机内核工作模式时，进入默认工作模式，在默认工作模式下，控制驱动两个低功率平台充电机内核均处于工作状态。6.如权利要求1-3任一所述的一种低压平台电动汽车充电系统，其特征在于：所述充电机控制器与充电机温度传感器连接，所述充电机温度传感器用于采集两个低功率平台充电机内核在工作状态下的温度数据，在车载充电机中两个低功率平台充电机内核任一温度大于t1℃时，则将温度大于t1℃的低功率平台充电机内核关闭工作。7.如权利要求1-3任一所述的一种低压平台电动汽车充电系统，其特征在于：所述电池管理系统bms与电池温度传感器连接，用于采集电池的温度数据，当电池的温度大于设定阈值t2℃时，则限制车载充电机的充电功率。8.如权利要求4所述的一种低压平台电动汽车充电系统，其特征在于：所述人机交互模块包括车载多媒体系统、仪表系统、总控系统和/或车联网系统。

技术总结
本发明公开了一种低压平台电动汽车充电系统，包括由两个低功率平台充电机内核并联组成的低压平台车载充电机以及电池管理系统BMS、VCU，在充电时，所述低压平台车载充电机通过充电枪以硬线方式连接充电桩并进行信号交互；所述低压平台充电机通过硬线连接至动力电池，用于将电能传递至动力电池进行充电。本发明的优点在于：采用低功率平台充电机内核并联组成的低压平台车载充电机的方式来增加充电功率，使得在满足提高充电功率的基础上匹配低电压平台，保证了低电压平台电动汽车的充电安全；提高充电功率的基础上可以缩短充电时间，提高用户体验。提高用户体验。提高用户体验。


技术研发人员：陈帅 石凡鲁 王阿芹 李运华 陈鹏 张超 荣升格
受保护的技术使用者：奇瑞商用车（安徽）有限公司
技术研发日：2021.12.14
技术公布日：2022/3/8