本發(fā)明涉及充電技術(shù)，尤其是涉及一種用于低電壓電池系統(tǒng)的直流充電系統(tǒng)及其充電方法。
背景技術(shù)：
目前，對電動汽車充電的方式主要為兩種：交流慢充和直流快充，其分別通過交流充電樁和直流充電樁實現(xiàn)。其中，直流充電樁在進行充電時需要與電池系統(tǒng)進行握手以便于確定電池電壓與充電電壓是否滿足要求，當(dāng)電池電壓與直流充電樁的充電電壓不匹配時，直流充電樁則無法進行充電。尤其是對于低電壓電池系統(tǒng)的電動汽車，其電池電壓不在大部分國標(biāo)充電樁輸出范圍內(nèi)，無法進行直流充電。有鑒于此，設(shè)計了一套適用于低電壓系統(tǒng)的直流充電系統(tǒng)，采用電壓變換、通訊變換實現(xiàn)低壓電池系統(tǒng)與國標(biāo)充電樁進行連接，進行直流快速充電。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提出一種用于低電壓電池系統(tǒng)的直流充電系統(tǒng)及其充電方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中車載充電機在電池電壓與充電電壓不匹配時無法充電的技術(shù)問題。
為達到上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種用于低電壓電池系統(tǒng)的直流充電系統(tǒng)，包括充電樁接口、電池接口、主dc/dc變換電路、輔dc/dc變換電路及主控模塊，所述主dc/dc變換電路的輸入端與所述充電樁接口連接、輸出端與所述電池接口連接，所述輔dc/dc變換電路的輸入端與所述電池接口連接、輸出端與所述充電樁接口連接，所述充電樁接口、電池接口、主dc/dc變換電路、輔dc/dc變換電路均與所述主控模塊連接。
優(yōu)選的，所述充電樁接口包括充電樁功率接口、充電樁連接確認(rèn)接口和充電樁通訊接口，所述電池接口包括電池功率接口、和池通訊接口，所述主dc/dc變換電路的輸入端和輔dc/dc變換電路的輸出端均與充電樁功率接口連接，所述主dc/dc變換電路的輸出端和輔dc/dc變換電路的輸入端均與電池功率接口連接，所述充電樁通訊接口、充電樁連接確認(rèn)接口和電池通訊接口均與所述主控模塊連接。
優(yōu)選的所述主dc/dc變換電路為直流降壓電路，所述輔dc/dc變換電路為直流升壓電路。
同時，本發(fā)明還提供一種低電壓電池系統(tǒng)的直流充電方法，包括如下步驟：
(1)通過充電協(xié)議分別與電池系統(tǒng)和直流充電樁進行握手，并分別獲取第一握手電壓和第二握手電壓；
(2)將電池系統(tǒng)的電池電壓提高以形成與第二握手電壓相匹配的虛擬電壓，并將虛擬電壓發(fā)送至直流充電樁；
(3)直流充電樁獲取虛擬電壓并與電池系統(tǒng)導(dǎo)通；
(4)降低直流充電樁的充電電壓并形成與第一握手電壓相匹配的充入電壓。
優(yōu)選的，所述步驟(3)還包括停止繼續(xù)產(chǎn)生虛擬電壓。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明設(shè)置一輔dc/dc變換電路將電池電壓升高至與充電電壓相匹配，以便于充電樁獲取該升高的電池電壓信號，使得充電樁能夠通過主dc/dc變換電路向電池充電，且主dc/dc變換電路可將充電電壓降低至與電池電壓相匹配，從而實現(xiàn)了對任意低電壓電池系統(tǒng)進行直流充電。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的用于低電壓電池系統(tǒng)的直流充電系統(tǒng)的連接框圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明的實施例提供了一種用于低電壓電池系統(tǒng)的直流充電系統(tǒng)100，包括充電樁接口11、電池接口12、主dc/dc變換電路13、輔dc/dc變換電路14及主控模塊15，所述主dc/dc變換電路13的輸入端與所述充電樁接口11連接、輸出端與所述電池接口12連接，所述輔dc/dc變換電路14的輸入端與所述電池接口12連接、輸出端與所述充電樁接口11連接，所述充電樁接口11、電池接口12、主dc/dc變換電路13、輔dc/dc變換電路14均與所述主控模塊15連接。
本實施例具體充電時，充電樁接口11可與直流充電樁200連接、電池接口12與電池系統(tǒng)300連接，直流輔助電源則給予直流充電系統(tǒng)100以電能支撐，同時直流充電系統(tǒng)100可給予電池系統(tǒng)300的bms系統(tǒng)供電，其供電方式為現(xiàn)有的常規(guī)方式；主控模塊15在與直流充電樁200連接后，其可對充電樁接口11進行檢測，并與直流充電樁200進行握手、絕緣耐壓檢測、基礎(chǔ)信號檢測等，同時主控模塊15對電池系統(tǒng)的電池電壓進行檢測，并與bms系統(tǒng)進行握手，主控模塊15進行上述處理均按現(xiàn)行的國標(biāo)充電協(xié)議中的充電協(xié)議進行處理，故本實施例不對其作詳細(xì)贅述，需要說明的是本實施例主控模塊15可分別與直流充電樁200和電池系統(tǒng)300的bms系統(tǒng)進行握手，并確定對應(yīng)的握手電壓。而且，本實施例低電壓電池系統(tǒng)主要是指電壓低于300v的電池系統(tǒng)。
具體的，主控模塊15通過充電協(xié)議分別與電池系統(tǒng)300和直流充電樁200進行握手，并分別獲取第一握手電壓和第二握手電壓，第一握手電壓和第二握手電壓一般分別與電池電壓和充電電壓大致相同；當(dāng)獲取第一握手電壓和第二握手電壓后，主控模塊15控制輔dc/dc變換電路14開啟，其可將電池系統(tǒng)300的電池電壓提高以形成與第二握手電壓相匹配的虛擬電壓，并將虛擬電壓發(fā)送至直流充電樁，由于該虛擬電壓與第二握手電壓相匹配，其滿足主控模塊15與直流充電樁200之間的握手要求，故直流充電樁200在獲取虛擬電壓后控制與電池系統(tǒng)300導(dǎo)通，對應(yīng)的，主控模塊15控制主dc/dc變換電路13工作以降低直流充電樁200的充電電壓，而降低后的充電電壓可形成一與第一握手電壓相匹配的充入電壓，使得該充入電壓可順利充入電池系統(tǒng)300。為了便于說明，本實施例以直流充電樁200的充電電壓為300v、電池系統(tǒng)300的電池電壓為100v進行說明，主控模塊15可通過檢測獲取300v的充電電壓及100v的電池電壓，其與直流充電樁200和電池系統(tǒng)300的bms系統(tǒng)通過充電協(xié)議確定的第一握手電壓為100v、第二握手電壓為300v，由于主控模塊15與直流充電樁200和bms系統(tǒng)確定的握手電壓不同，故本實施例設(shè)置輔dc/dc變換電路14將100v的電池電壓轉(zhuǎn)換為300v的虛擬電壓，并將轉(zhuǎn)換后的300v的虛擬電壓的電壓信號輸送至直流充電樁200，由于直流充電樁200獲取的為300v的電壓信號，該電壓信號與其握手的第二握手電壓信號相匹配，故直流充電樁200控制閉合其輸出繼電器，以對電池系統(tǒng)提供功率電源，該功率電源可通過主dc/dc變換電路13對電池系統(tǒng)進行充電，且主dc/dc變換電路13可將300v的充電電壓降低至100v的充入電壓，以便于與第一握手電壓相匹配，從而保證電池系統(tǒng)300的順利充電。
其中，本實施例所述充電樁接口11包括充電樁功率接口、充電樁連接確認(rèn)接口和充電樁通訊接口，所述電池接口12包括電池功率接口和電池通訊接口，所述主dc/dc變換電路13的輸入端和輔dc/dc變換電路14的輸出端均與充電樁功率接口連接，所述主dc/dc變換電路13的輸出端和輔dc/dc變換電路14的輸入端均與電池功率接口連接，所述充電樁通訊接口、充電樁連接確認(rèn)接口和電池通訊接口均與所述主控模塊15連接。具體設(shè)置時，本實施例充電樁功率接口、充電樁連接確認(rèn)接口、充電樁通訊接口、電池功率接口和電池通訊接口均按現(xiàn)行g(shù)bt20234.3-2015國標(biāo)實施。其中，充電樁接口11的各連接觸頭如表1所示，電池接口12的各連接觸頭如表2所示：
表1
表2
本實施例所述主dc/dc變換電路13為直流降壓電路，所述輔dc/dc變換電路14為直流升壓電路。其中，本實施例主dc/dc變換電路13優(yōu)選采用隔離的移相全橋，而輔dc/dc變換電路14則優(yōu)選采用boost電路。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明設(shè)置一輔dc/dc變換電路14將電池電壓升高至與充電電壓相匹配，以便于充電樁獲取該升高的電池電壓信號，使得充電樁能夠通過主dc/dc變換電路13向電池充電，且主dc/dc變換電路13可將充電電壓降低至與電池電壓相匹配，從而實現(xiàn)了對任意低電壓電池系統(tǒng)進行直流充電。
以上所述本發(fā)明的具體實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所做出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。