電動汽車的充電控制系統、方法和電動汽車與流程

本發明涉及電動汽車技術領域，尤其涉及一種電動汽車的充電控制系統、方法和電動汽車。

背景技術：

近年來，采用受電弓在線充電技術路線的新能源城市公交車發展迅猛，但受電弓充電技術仍然沿用早期相對落后的技術，即裝有受電弓的電動汽車在使用受電弓進行充電時，司機通過開關控制升降裝置或手動升降的方式升起受電弓，使受電弓與線網接觸從而對車載動力電池進行充電。

在相關技術中，由于供電線網直接輸出高壓電，而受電弓充電過程中卻無任何保護措施，因此給充電帶來一定安全隱患，同時也會損傷設備。例如，司機發出充電指令，在通過開關控制升降裝置或手動升降的方式升起受電弓后，只能依靠司機肉眼觀察受電弓兩極與供電線網的連接搭線是否連接良好，可能造成升降異常導致線網遭到破壞；如果線網接觸受電弓其它導電部位則會引起車體帶電，從而引發觸電風險；如果線網與受電弓接觸不良，則會引起線網及受電弓燒蝕現象。

因此，電動汽車受電弓在線充電技術有待改進。

技術實現要素：

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種電動汽車的充電控制系統，該系統在對動力電池充電之前對受電弓與供電線網的連接進行檢測，當判斷連接良好時才允許充電，避免了受電弓升降異常導致的供電線網破壞，降低了供電線網接觸受電弓其它導電部位而引起車體帶電而引發的觸電風險，減少了供電線網與受電弓接觸不良而引起的線網及受電弓燒蝕現象，從而大大提升了使用體驗。

本發明的第二個目的在于提出一種電動汽車。

本發明的第三個目的在于提出一種電動汽車的充電控制方法。

為了實現上述目的，本發明第一方面實施例的電動汽車的充電控制系統，包括：整車 控制器、電池管理器、動力電池、受電弓、充電接觸器和充電機，其中，所述整車控制器，用于根據充電指令控制所述受電弓升起以使所述受電弓接觸供電線網，并生成充電信號，以及將所述充電信號發送至所述電池管理器；所述電池管理器，用于接收所述充電信號，并根據所述充電信號生成電壓自檢信號，以及將所述電壓自檢信號發送至所述充電機；所述充電機，用于接收所述電壓自檢信號，并根據所述電壓自檢信號檢測所述受電弓的正極與負極之間的電壓差值，并將所述電壓差值發送至所述電池管理器；所述電池管理器，還用于在所述電壓差值等于所述供電線網的電壓時控制所述充電接觸器閉合，以使所述供電線網通過所述受電弓和所述充電機對所述動力電池充電。

根據本發明實施例的電動汽車的充電控制系統，當電池管理器接收到充電信號后，將電壓自檢信號發送給充電機，充電機則檢測受電弓的正極與負極之間的電壓差值，當電池管理器判斷該電壓差值等于供電線網的電壓時控制充電回路接通，以對動力電池進行充電，該系統在對動力電池充電之前對受電弓與供電線網的連接進行檢測，當判斷連接良好時才允許充電，避免了受電弓升降異常導致的供電線網破壞，降低了供電線網接觸受電弓其它導電部位而引起車體帶電而引發的觸電風險，減少了供電線網與受電弓接觸不良而引起的線網及受電弓燒蝕現象，從而大大提升了使用體驗。

在本發明的一個實施例中，所述電池管理器，還用于在所述電壓差值等于所述供電線網的電壓時生成充電正常信號，并將所述充電正常信號發送至所述整車控制器；所述整車控制器，還用于接收所述充電正常信號，并根據所述充電正常信號生成第一提示信息以對用戶進行提醒。

在本發明的一個實施例中，所述電池管理器，還用于在所述電壓差值等于0時控制所述充電接觸器保持斷開狀態，并將充電失敗信號發送至所述整車控制器；所述整車控制器，還用于根據所述充電失敗信號控制所述受電弓降落，并根據所述充電失敗信號生成第二提示信息以對用戶進行提醒。

在本發明的一個實施例中，還包括急停開關，其中，當所述急停開關被觸發時，所述整車控制器將斷開充電信號發送至所述電池管理器，以使所述電池管理器控制所述充電接觸器斷開，所述整車控制器還控制所述受電弓降落。

在本發明的一個實施例中，還包括升降電磁閥，其中，所述整車控制器根據所述充電指令控制所述升降電磁閥以使所述受電弓升起。

為了實現上述目的，本發明第二方面實施例的電動汽車，包括本發明第一方面實施例的充電控制系統。

根據本發明實施例的電動汽車，由于具有了該充電控制系統，在對動力電池充電之前對受電弓與供電線網的連接進行檢測，當判斷連接良好時才允許充電，避免了受電弓升降 異常導致的供電線網破壞，降低了供電線網接觸受電弓其它導電部位而引起車體帶電而引發的觸電風險，減少了供電線網與受電弓接觸不良而引起的線網及受電弓燒蝕現象，從而大大提升了使用體驗。

為了實現上述目的，本發明第三方面實施例的電動汽車的充電控制方法，所述電動汽車包括整車控制器、電池管理器、動力電池、受電弓、充電接觸器和充電機，所述充電控制方法包括以下步驟：所述整車控制器根據充電指令控制所述受電弓升起以使所述受電弓接觸供電線網，并生成充電信號，以及將所述充電信號發送至所述電池管理器；所述電池管理器于接收所述充電信號，并根據所述充電信號生成電壓自檢信號，以及將所述電壓自檢信號發送至所述充電機；所述充電機接收所述電壓自檢信號，并根據所述電壓自檢信號檢測所述受電弓的正極與負極之間的電壓差值，并將所述電壓差值發送至所述電池管理器；所述電池管理器在判斷所述電壓差值等于所述供電線網的電壓時控制所述充電接觸器閉合，以使所述供電線網通過所述受電弓和所述充電機對所述動力電池充電。

根據本發明實施例的電動汽車的充電控制方法，當電池管理器接收到充電信號后，將電壓自檢信號發送給充電機，充電機則檢測受電弓的正極與負極之間的電壓差值，當電池管理器判斷該電壓差值等于供電線網的電壓時控制充電回路接通，以對動力電池進行充電，該方法在對動力電池充電之前對受電弓與供電線網的連接進行檢測，當判斷連接良好時才允許充電，避免了受電弓升降異常導致的供電線網破壞，降低了供電線網接觸受電弓其它導電部位而引起車體帶電而引發的觸電風險，減少了供電線網與受電弓接觸不良而引起的線網及受電弓燒蝕現象，從而大大提升了使用體驗。

在本發明的一個實施例中，還包括以下步驟：所述電池管理器判斷在所述電壓差值等于所述供電線網的電壓時生成充電正常信號，并將所述充電正常信號發送至所述整車控制器；所述整車控制器接收所述充電正常信號，并根據所述充電正常信號生成第一提示信息以對用戶進行提醒。

在本發明的一個實施例中，還包括以下步驟：所述電池管理器在判斷所述電壓差值等于0時控制所述充電接觸器保持斷開狀態，并將充電失敗信號發送至所述整車控制器；所述整車控制器根據所述充電失敗信號控制所述受電弓降落，并根據所述充電失敗信號生成第二提示信息以對用戶進行提醒。

在本發明的一個實施例中，所述電動汽車還包括急停開關，所述充電控制方法還包括以下步驟：所述整車控制器在所述急停開關被觸發時生成斷開充電信號，并將所述斷開充電信號發送至所述電池管理器，以及控制所述受電弓降落；所述電池管理器根據所述斷開充電信號控制所述充電接觸器斷開。

在本發明的一個實施例中，所述電動汽車還包括升降電磁閥，所述整車控制器根據充 電指令控制所述受電弓升起，具體包括：所述整車控制器根據所述充電指令控制所述升降電磁閥以使所述受電弓升起。

附圖說明

圖1是根據本發明一個實施例的電動汽車的充電控制系統的方框示意圖；

圖2是根據本發明一個具體實施例的電動汽車的充電控制系統的連接關系示意圖；

圖3是根據本發明一個實施例的電動汽車的充電控制方法的流程圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

下面參考附圖描述本發明實施例的電動汽車的充電控制系統、方法和電動汽車。

圖1是根據本發明一個實施例的電動汽車的充電控制系統的方框示意圖。如圖1所示，本發明實施例的電動汽車的充電控制系統，包括：整車控制器10、電池管理器20、動力電池30、受電弓40、充電接觸器50和充電機60。

其中，整車控制器10用于根據充電指令控制受電弓40升起以使受電弓40接觸供電線網，并生成充電信號，以及將充電信號發送至電池管理器20。

電池管理器20用于接收充電信號，并根據充電信號生成電壓自檢信號，以及將電壓自檢信號發送至充電機60。

充電機60用于接收電壓自檢信號，并根據電壓自檢信號檢測受電弓40的正極與負極之間的電壓差值，并將電壓差值發送至電池管理器20。

電池管理器20還用于在電壓差值等于供電線網的電壓時控制充電接觸器50閉合，以使供電線網通過受電弓40和充電機60對動力電池30充電。

在本發明的一個實施例中，如圖1所示，充電控制系統還包括升降電磁閥70，其中，整車控制器10根據充電指令控制升降電磁閥70以使受電弓40升起。

下面通過電動汽車的充電過程來描述本發明實施例的電動汽車的充電控制系統。

具體地，如圖2所示，當電動汽車準備充電時，用戶(司機)首先閉合受電弓升降開關K，當受電弓升降開關K閉合后，整車控制器10接收到該閉合信號(即充電指令)，控制升降電磁閥70工作，以控制受電弓40向上升起，并通過CAN通訊網絡向電池管理器20發送充電信號；電池管理器20接收到充電信號后，電池管理器20通過CAN通訊網絡向充電機60發送電壓自檢信號；充電機60接收到電壓自檢信號后，檢測受電弓40正極與負極 之間的電壓差值，并將該電壓差值發送至電池管理器20；電池管理器20接收到該電壓差值后，判斷該電壓差值是否等于供電線網的電壓，如果等于供電線網的電壓，則說明受電弓40與供電線網的連接良好，那么系統將會允許車載充電回路進行充電，否則不允許進行充電。當電池管理器20判斷受電弓40的正極與負極之間的電壓差值等于供電線網的電壓時，控制充電接觸器50閉合，以使供電線網通過受電弓40和充電機60對動力電池30充電。

在本發明的一個實施例中，電池管理器20還用于在電壓差值等于供電線網的電壓時生成充電正常信號，并將充電正常信號發送至整車控制器10；整車控制器10還用于接收充電正常信號，并根據充電正常信號生成第一提示信息以對用戶進行提醒。

具體地，當受電弓40的正極與負極之間的電壓差值等于供電線網的電壓時，電池管理器20還向整車控制器10發送充電正常信號，整車控制器10若接收到充電正常信號，則發出信號(即第一提示信息)提醒用戶充電正常進行。

在本發明的一個實施例中，電池管理器20還用于在電壓差值等于0時控制充電接觸器50保持斷開狀態，并將充電失敗信號發送至整車控制器10；整車控制器10還用于根據充電失敗信號控制受電弓40降落，并根據充電失敗信號生成第二提示信息以對用戶進行提醒。

具體地，如果電池管理器20接收到的電壓差值為零，則說明受電弓40與供電線網的連接有問題，電池管理器20判斷為停止充電，且不閉合充電接觸器50，并向整車控制器10發送充電失敗信號，整車控制器10若接收到充電失敗信號，則控制升降電磁閥70降下受電弓40，并發出信號(即第二提示信息)提醒用戶充電失敗、需要進行必要檢查。待用戶排查故障后重新充電或進行檢修。

在本發明的一個實施例中，還包括急停開關80，其中，當急停開關80被觸發時，整車控制器10將斷開充電信號發送至電池管理器20，以使電池管理器20控制充電接觸器50斷開，整車控制器10還控制受電弓40降落。

具體地，若用戶在充電過程中發現異常或遇任何緊急情況，可及時閉合急停開關80，此時整車控制器10向電池管理器20發送斷開充電信號，電池管理器20控制充電接觸器50斷開，且整車控制器10控制升降電磁閥70降下受電弓40，以停止充電。

本發明實施例的電動汽車的充電控制系統，當電池管理器接收到充電信號后，將電壓自檢信號發送給充電機，充電機則檢測受電弓的正極與負極之間的電壓差值，當電池管理器判斷該電壓差值等于供電線網的電壓時控制充電回路接通，以對動力電池進行充電，該系統在對動力電池充電之前對受電弓與供電線網的連接進行檢測，當判斷連接良好時才允許充電，避免了受電弓升降異常導致的供電線網破壞，降低了供電線網接觸受電弓其它導 電部位而引起車體帶電而引發的觸電風險，減少了供電線網與受電弓接觸不良而引起的線網及受電弓燒蝕現象，從而大大提升了使用體驗。

為了實現上述實施例，本發明還提出了一種電動汽車。該電動汽車包括本發明提出的充電控制系統。

本發明實施例的電動汽車，由于具有了該充電控制系統，在對動力電池充電之前對受電弓與供電線網的連接進行檢測，當判斷連接良好時才允許充電，避免了受電弓升降異常導致的供電線網破壞，降低了供電線網接觸受電弓其它導電部位而引起車體帶電而引發的觸電風險，減少了供電線網與受電弓接觸不良而引起的線網及受電弓燒蝕現象，從而大大提升了使用體驗。

為了實現上述實施例，本發明還提出了一種電動汽車的充電控制方法。

圖3是根據本發明一個實施例的電動汽車的充電控制方法的流程圖。其中，電動汽車包括整車控制器、電池管理器、動力電池、受電弓、充電接觸器和充電機，如圖3所示，本發明實施例的電動汽車的充電控制方法，包括以下步驟：

S1，整車控制器根據充電指令控制受電弓升起以使受電弓接觸供電線網，并生成充電信號，以及將充電信號發送至電池管理器。

在本發明的一個實施例中，電動汽車還包括升降電磁閥，整車控制器根據充電指令控制受電弓升起，具體包括：整車控制器根據充電指令控制升降電磁閥以使受電弓升起。

具體地，當電動汽車準備充電時，用戶(司機)首先閉合受電弓升降開關，當受電弓升降開關閉合后，整車控制器接收到該閉合信號(即充電指令)，控制升降電磁閥工作，以控制受電弓向上升起，并通過CAN通訊網絡向電池管理器發送充電信號。

S2，電池管理器接收充電信號，并根據充電信號生成電壓自檢信號，以及將電壓自檢信號發送至充電機。

具體地，電池管理器接收到充電信號后，通過CAN通訊網絡向充電機發送電壓自檢信號。

S3，充電機接收電壓自檢信號，并根據電壓自檢信號檢測受電弓的正極與負極之間的電壓差值，并將電壓差值發送至電池管理器。

具體地，充電機接收到電壓自檢信號后，檢測受電弓正極與負極之間的電壓差值，并將該電壓差值發送至電池管理器。

S4，電池管理器在判斷電壓差值等于供電線網的電壓時控制充電接觸器閉合，以使供電線網通過受電弓和充電機對動力電池充電。

具體地，電池管理器接收到該電壓差值后，判斷該電壓差值是否等于供電線網的電壓，如果等于供電線網的電壓，則說明受電弓與供電線網的連接良好，那么系統將會允許車載 充電回路進行充電，否則不允許進行充電。

更具體地，當電池管理器判斷受電弓的正極與負極之間的電壓差值等于供電線網的電壓時，控制充電接觸器閉合，以使供電線網通過受電弓和充電機對動力電池充電。

在本發明的一個實施例中，還包括以下步驟：電池管理器判斷在電壓差值等于供電線網的電壓時生成充電正常信號，并將充電正常信號發送至整車控制器；整車控制器接收充電正常信號，并根據充電正常信號生成第一提示信息以對用戶進行提醒。

具體地，當受電弓的正極與負極之間的電壓差值等于供電線網的電壓時，電池管理器還向整車控制器發送充電正常信號，整車控制器若接收到充電正常信號，則發出信號(即第一提示信息)提醒用戶充電正常進行。

在本發明的一個實施例中，還包括以下步驟：電池管理器在判斷電壓差值等于0時控制充電接觸器保持斷開狀態，并將充電失敗信號發送至整車控制器；整車控制器根據充電失敗信號控制受電弓降落，并根據充電失敗信號生成第二提示信息以對用戶進行提醒。

具體地，如果電池管理器接收到的電壓差值為零，則說明受電弓與供電線網的連接有問題，電池管理器判斷為停止充電，且不閉合充電接觸器，并向整車控制器發送充電失敗信號，整車控制器若接收到充電失敗信號，則控制升降電磁閥降下受電弓，并發出信號(即第二提示信息)提醒用戶充電失敗、需要進行必要檢查。待用戶排查故障后重新充電或進行檢修。

在本發明的一個實施例中，電動汽車還包括急停開關，充電控制方法還包括以下步驟：整車控制器在急停開關被觸發時生成斷開充電信號，并將斷開充電信號發送至電池管理器，以及控制受電弓降落；電池管理器根據斷開充電信號控制充電接觸器斷開。

具體地，若用戶在充電過程中發現異常或遇任何緊急情況，可及時閉合急停開關，此時整車控制器向電池管理器發送斷開充電信號，電池管理器控制充電接觸器斷開，且整車控制器控制升降電磁閥降下受電弓，以停止充電。

本發明實施例的電動汽車的充電控制方法，當電池管理器接收到充電信號后，將電壓自檢信號發送給充電機，充電機則檢測受電弓的正極與負極之間的電壓差值，當電池管理器判斷該電壓差值等于供電線網的電壓時控制充電回路接通，以對動力電池進行充電，該方法在對動力電池充電之前對受電弓與供電線網的連接進行檢測，當判斷連接良好時才允許充電，避免了受電弓升降異常導致的供電線網破壞，降低了供電線網接觸受電弓其它導電部位而引起車體帶電而引發的觸電風險，減少了供電線網與受電弓接觸不良而引起的線網及受電弓燒蝕現象，從而大大提升了使用體驗。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、 “外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。