一種電動汽車充電控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種電動汽車充電控制裝置，包括：電池剩余電量獲取單元、充電溫度獲取單元、最大允許充電電流獲取單元、充電時間劃分單元、總充電負荷確定單元、充電概率確定單元、電動汽車充電功率確定單元、充電控制單元。其通過設置充電時間劃分單元、總充電負荷確定單元、充電概率確定單元、電動汽車充電功率單元，可以實現自主控制充電過程，實現一定區域內整體充電負荷不會對配電網造成大負荷沖擊，不依賴于軟硬件系統就能實現電動汽車充電整體優化控制；其通過設置充電溫度獲取單元和最大允許充電電流獲取單元，可以實時對電動汽車動力電池充電過程中的最大允許充電電流進行控制，防止電流過大，溫度過高，影響動力電池壽命。
【專利說明】
-種電動汽車充電控制裝置
技術領域：
[0001] 本發明屬于電動汽車充電控制技術領域，具體是設及一種電動汽車充電控制裝 置。
【背景技術】：
[0002] 在全球能源危機和環境危機嚴重的大背景下，國家政府正積極推進新能源汽車的 應用與發展，利用電能替代傳統的石油燃料，可減少溫室氣體排放及對石油的依賴，目前， 國際上各大汽車公司已經開始電動汽車EV化Iectric Vehicle)產業化的進程。電動汽車作 為一種發展前景廣闊的綠色交通工具，今后的普及速度會異常迅猛，未來的市場前景也異 常巨大。隨著電動汽車的應用發展，大規模電動汽車的充電負荷形成了一種具有新的時間、 空間特性的電力負荷。目前的研究和預測表面，電動汽車負荷的增長對電力總負荷影響較 小，對配電網的影響較大，因電動汽車自然使用特性，其自然形成的充電可能對原有配電網 負荷高峰期造成額外的用電高峰，對配電變壓器、線路、電能質量、網損等造成很大影響，為 了減少電動汽車集中充電時段充電負荷對配電網的影響，需要對電動汽車充電過程進行有 效控制。
[0003] 目前，接入區域配電網的電動汽車充電方式主要有如下幾種模式:立即充電模式、 延時充電模式、平均充電模式、"填谷"充電模式等，立即充電模式和延時充電模式需要W大 功率充電，大規模充電時會對配電網造成較大負荷沖擊，平均充電模式對單獨供電的配電 支路需求量小，"填谷"充電模式利用充電谷值階段進行充電，后兩種充電模式均需要對充 電過程進行有效控制，且需要軟硬件控制系統的支持，設備要求高導致設備投入大，且電動 汽車在充電時，隨著溫度不同會有不同的最大充電允許電流，電流過大容易損壞電動汽車 動力電池，影響電池壽命。
【發明內容】
：
[0004] 為此，本發明所要解決的技術問題在于現有技術中電動汽車立即充電模式和延時 充電模式需要W大功率充電，大規模充電時會對配電網造成較大負荷沖擊，平均充電模式 和"填谷"充電模式均需要對充電過程進行有效控制，且需要軟硬件控制系統的支持，設備 要求高導致設備投入大，電動汽車在充電時，電流過大容易損壞電動汽車動力電池，影響動 力電池壽命，從而提出一種電動汽車充電控制裝置。
[0005] 為達到上述目的，本發明的技術方案如下：
[0006] -種電動汽車充電控制裝置，包括：
[0007] 電池剩余電量獲取單元，所述電池剩余電量獲取單元與電動汽車電池管理系統連 接，用于獲取電池的剩余電量。
[000引充電溫度獲取單元，所述充電溫度獲取單元與電動汽車管理系統連接，用于獲取 電池的實時充電溫度。
[0009]最大允許充電電流獲取單元，所述最大允許充電電流獲取單元用于根據所述電池 的實時充電溫度來獲取實時的最大允許充電電流。
[0010] 充電時間劃分單元，所述充電時間劃分單元用于將電動汽車充電的充電過程劃分 為多個充電時間段。
[0011] 總充電負荷確定單元，所述總充電負荷確定單元用于確定每個所述充電時間段內 所有電動汽車總充電負荷。
[0012] 充電概率確定單元，所述車輛充電概率確定單元用于根據每個所述充電時間段內 所有電動汽車總充電負荷確定任意車輛充電概率常數。
[0013] 電動汽車充電功率確定單元，所述電動汽車充電功率確定單元用于根據所述任意 車輛充電概率常數確定每個充電時間段內的電動汽車充電功率。
[0014] 充電控制單元，所述充電控制單元用于根據所述最大允許充電電流、所述電動汽 車充電功率對電動汽車動力電池進行充電。
[0015] 作為上述技術方案的優選，所述充電時間劃分單元中：
[0016] 將電動汽車充電的充電過程均勻劃分為多個相同充電時間段。
[0017] 作為上述技術方案的優選，所述電動汽車總充電負荷確定單元中：
[0018] 每個所述充電時間段內所有電動汽車總充電負荷為：
[0019]
[0020] 其甲，」刃劃分的町間段
總數，4)刃區域配電例帯規負荷與電動汽車充電負荷均值 期望，Phase為區域配電網常規負荷曲線，Pevi為第i輛車在第j個階段的充電功率，Cl為第i輛 車的充電需求，M為電動汽車總數。
[0021 ]作為上述技術方案的優選，所述車輛充電概率確定單元中：
[0022] 所述充電概率常數為：
[0023]
[0024] 其中，fi為充電概率常數，Xi為任意輛電動汽車充電需求轉化的充電時間塊數，T為 充電時間段范圍，AT為單位充電時間長度。
[0025] 作為上述技術方案的優選，所述最大允許充電電流獲取單元具體包括：
[0026] 動力電池溫度劃分子模塊，所述動力電池溫度劃分子模塊用于將各個階段的動力 電池的溫度劃分為多個連續的溫度區間，獲取每個溫度區間的下限溫度所對應的最大允許 充電電流和所述每個溫度區間的上限溫度所對應的最大允許充電電流。
[0027] 溫度點對應電流獲取子模塊，所述溫度點對應電流獲取子模塊用于對所述每個溫 度區間的上下限溫度所對應的最大允許充電電流進行平滑處理W獲得所述動力電池的充 電電流曲線，并根據所述充電電流曲線獲取每個溫度點對應的最大允許充電電流。
[0028] 最大允許充電電流獲取子模塊，所述最大允許充電電流獲取子模塊用于根據所述 充電溫度獲取單元中的實時充電溫度和所述溫度點對應電流獲取子模塊來獲取所述實時 充電溫度對應的最大允許充電電流。
[0029] 本發明的有益效果在于:其通過設置充電時間劃分單元、總充電負荷確定單元、充 電概率確定單元、電動汽車充電功率單元，可W實現自主控制充電過程，實現一定區域內整 體充電負荷不會對配電網造成大負荷沖擊，不依賴于軟硬件系統就能實現電動汽車充電整 體優化控制；其通過設置充電溫度獲取單元和最大允許充電電流獲取單元，可W實時對電 動汽車動力電池充電過程中的最大允許充電電流進行控制，防止電流過大，溫度過高，影響 動力電池壽命。
【附圖說明】：
[0030] W下附圖僅旨在于對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。其中：
[0031] 圖1為本發明一個實施例的電動汽車充電控制裝置示意圖；
[0032] 圖2為本發明一個實施例的最大允許充電電流獲取單元結構示意圖。
【具體實施方式】：
[0033] 如圖1所示，本發明的電動汽車充電控制裝置，包括：
[0034] 電池剩余電量獲取單元，所述電池剩余電量獲取單元與電動汽車電池管理系統連 接，用于獲取電池的剩余電量。
[0035] 充電溫度獲取單元，所述充電溫度獲取單元與電動汽車管理系統連接，用于獲取 電池的實時充電溫度。
[0036] 最大允許充電電流獲取單元，所述最大允許充電電流獲取單元用于根據所述電池 的實時充電溫度來獲取實時的最大允許充電電流。如圖2所示，述最大允許充電電流獲取單 元具體包括：
[0037] 動力電池溫度劃分子模塊，所述動力電池溫度劃分子模塊用于將各個階段的動力 電池的溫度劃分為多個連續的溫度區間，獲取每個溫度區間的下限溫度所對應的最大允許 充電電流和所述每個溫度區間的上限溫度所對應的最大允許充電電流。
[0038] 溫度點對應電流獲取子模塊，所述溫度點對應電流獲取子模塊用于對所述每個溫 度區間的上下限溫度所對應的最大允許充電電流進行平滑處理W獲得所述動力電池的充 電電流曲線，并根據所述充電電流曲線獲取每個溫度點對應的最大允許充電電流。
[0039] 最大允許充電電流獲取子模塊，所述最大允許充電電流獲取子模塊用于根據所述 充電溫度獲取單元中的實時充電溫度和所述溫度點對應電流獲取子模塊來獲取所述實時 充電溫度對應的最大允許充電電流。
[0040] 充電時間劃分單元，所述充電時間劃分單元用于將電動汽車充電的充電過程劃分 為多個充電時間段。本實施例中，將電動汽車充電的充電過程均勻劃分為多個相同充電時 間段。
[0041] 總充電負荷確定單元，所述總充電負荷確定單元用于確定每個所述充電時間段內 所有電動汽車總充電負荷。每個所述充電時間段內所有電動汽車總充電負荷為：
[0042]
[0043] 其中，J為劃分的時間段總數，d)為區域配電網常規負荷與電動汽車充電負荷均值 期望，Phase為區域配電網常規負荷曲線，Pevi為第i輛車在第j個階段的充電功率，Cl為第i輛 車的充電需求，M為電動汽車總數。
[0044] 充電概率確定單元，所述車輛充電概率確定單元用于根據每個所述充電時間段內 所有電動汽車總充電負荷確定任意車輛充電概率常數。所述充電概率常數為：
[0045]
[0046] 其中，fi為充電概率常數，Xi為任意輛電動汽車充電需求轉化的充電時間塊數，T為 充電時間段范圍，單位為小時，AT為單位充電時間長度，單位為分鐘。
[0047] 當電動汽車并非充電過程中的起始點時，根據電動汽車的到家時間調整充電概率 常數為：
[004引
[0049] 其中，tend為充電時段結束時間，t功電動汽車到家時間。
[0050] 設定充電功率闊值為0.3最大充電功率，當電動汽車平均充電功率大于闊值時，充 電機功率設置為所述平均充電功率，否則設置充電機功率為所述的充電功率闊值，相應地， 充電概莖常撕調輕責.
[0化1 ]
[0052] 其中，Cl,k-i為第i輛車在第k-1個充電時間段后實際充電的單位充電時間數量，N為 總的單位充電時間個數。
[0053] 電動汽車充電功率確定單元，所述電動汽車充電功率確定單元用于根據所述任意 車輛充電概率常數確定每個充電時間段內的電動汽車充電功率。
[0054] 充電控制單元，所述充電控制單元用于根據所述最大允許充電電流、所述電動汽 車充電功率對電動汽車動力電池進行充電。
[0055] 本實施例所述的一種電動汽車充電控制裝置，包括:電池剩余電量獲取單元、充電 溫度獲取單元、最大允許充電電流獲取單元、充電時間劃分單元、總充電負荷確定單元、充 電概率確定單元、電動汽車充電功率確定單元、充電控制單元。其通過設置充電時間劃分單 元、總充電負荷確定單元、充電概率確定單元、電動汽車充電功率單元，可W實現自主控制 充電過程，實現一定區域內整體充電負荷不會對配電網造成大負荷沖擊，不依賴于軟硬件 系統就能實現電動汽車充電整體優化控制;其通過設置充電溫度獲取單元和最大允許充電 電流獲取單元，可W實時對電動汽車動力電池充電過程中的最大允許充電電流進行控制， 防止電流過大，溫度過高，影響動力電池壽命。
[0056]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對 于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可W做出其它不同形式的變化或 變動。運里無需也無法對所有的實施方式予W窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或 變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。
【主權項】
1. 一種電動汽車充電控制裝置，其特征在于，包括： 電池剩余電量獲取單元，所述電池剩余電量獲取單元與電動汽車電池管理系統連接， 用于獲取電池的剩余電量； 充電溫度獲取單元，所述充電溫度獲取單元與電動汽車管理系統連接，用于獲取電池 的實時充電溫度； 最大允許充電電流獲取單元，所述最大允許充電電流獲取單元用于根據所述電池的實 時充電溫度來獲取實時的最大允許充電電流； 充電時間劃分單元，所述充電時間劃分單元用于將電動汽車充電的充電過程劃分為多 個充電時間段； 總充電負荷確定單元，所述總充電負荷確定單元用于確定每個所述充電時間段內所有 電動汽車總充電負荷； 充電概率確定單元，所述車輛充電概率確定單元用于根據每個所述充電時間段內所有 電動汽車總充電負荷確定任意車輛充電概率常數； 電動汽車充電功率確定單元，所述電動汽車充電功率確定單元用于根據所述任意車輛 充電概率常數確定每個充電時間段內的電動汽車充電功率； 充電控制單元，所述充電控制單元用于根據所述最大允許充電電流、所述電動汽車充 電功率對電動汽車動力電池進行充電。2. 根據權利要求1所述的電動汽車充電控制裝置，其特征在于，所述充電時間劃分單元 中： 將電動汽車充電的充電過程均勻劃分為多個相同充電時間段。3. 根據權利要求1所述的電動汽車充電控制裝置，其特征在于，所述電動汽車總充電負 荷確定單元中： 每個所述充電時間段內所有電動汽車總充電負荷為：其中，J為劃分的時間段總數，4為區域配電網常規負荷與電動汽車充電負荷均值期 望，Phase為區域配電網常規負荷曲線，Pevi為第i輛車在第j個階段的充電功率，Cl為第i輛車 的充電需求，M為電動汽車總數。4. 根據權利要求1所述的電動汽車充電控制裝置，其特征在于，所述車輛充電概率確定 單元中： 所述充電概率常數為：其中，fi為充電概率常數，Xi為任意輛電動汽車充電需求轉化的充電時間塊數，T為充電 時間段范圍，A T為單位充電時間長度。5.根據權利要求1所述的電動汽車充電控制裝置，其特征在于，所述最大允許充電電流 獲取單元具體包括： 動力電池溫度劃分子模塊，所述動力電池溫度劃分子模塊用于將各個階段的動力電池 的溫度劃分為多個連續的溫度區間，獲取每個溫度區間的下限溫度所對應的最大允許充電 電流和所述每個溫度區間的上限溫度所對應的最大允許充電電流； 溫度點對應電流獲取子模塊，所述溫度點對應電流獲取子模塊用于對所述每個溫度區 間的上下限溫度所對應的最大允許充電電流進行平滑處理W獲得所述動力電池的充電電 流曲線，并根據所述充電電流曲線獲取每個溫度點對應的最大允許充電電流； 最大允許充電電流獲取子模塊，所述最大允許充電電流獲取子模塊用于根據所述充電 溫度獲取單元中的實時充電溫度和所述溫度點對應電流獲取子模塊來獲取所述實時充電 溫度對應的最大允許充電電流。
【文檔編號】B60L11/18GK105904985SQ201610261199
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月25日
【發明人】王文慶
【申請人】東莞市聯洲知識產權運營管理有限公司