对电动汽车进行快速充电的方法和装置与流程

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种对电动汽车进行快速充电的方法和装置。

背景技术：

近年来，新能源汽车的市场份额越来越大，尤其是电动汽车，呈现出井喷式的发展，未来的汽车市场导向将会朝向电动汽车这种环保、无污染的方向发展；但是电动汽车的远航里程受其电池容量决定，为了解决续航问题，又不影响用户的出行需求，需要在合适的时候为电动汽车进行快速充电。

电动汽车由于受到电芯材料发展的限制，在低温环境下为了更好地保护电动汽车的电池，是不允许快速充电的；因此，目前在低温环境下对电动汽车进行快速充电时，先通过小电流对电动汽车的电池包进行慢速充电，并实时检测电池包的温度，当电池包的温度达到快速充电对应的温度阈值时，通过大电流对电池包进行快速充电。

现有技术至少存在以下问题：

通过小电流对电动汽车的电池包进行慢速充电将电池包的温度提升至快速充电对应的温度阈值，所需时间较长，从而导致对电动汽车进行快速充电的效率低。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种对电动汽车进行快速充电的方法和装置。技术方案如下：

一种对电动汽车进行快速充电的方法，所述方法包括：

在电动汽车连接充电设备时，获取所述充电设备的第一充电参数；

根据所述第一充电参数和所述电动汽车的第二充电参数确定对所述电动汽车的电池包的电芯进行快速充电的电流大小；

获取所述电芯的当前温度；

如果所述当前温度低于快速充电对应的预设温度，控制所述电芯对所述电池包的加热设备进行供电，并通过所述加热设备对所述电芯进行加热；

当所述电芯的当前温度达到所述预设温度时，控制充电设备通过所述电流大小对所述电芯进行快速充电。

优选的，所述控制所述电芯对所述电池包的加热设备进行供电，包括：

生成第一充电电路；

在所述第一充电电路中通过所述电芯对所述电池包的加热设备进行供电；

所述控制充电设备通过所述电流大小对所述电芯进行快速充电，包括：

通过所述电动汽车的控制器局域网络CAN总线向所述充电设备发送充电请求，所述充电请求携带所述电流大小，以请求所述充电设备输出所述电流大小；

生成第二充电电路，并通过第二充电电路和所述电流大小对所述电芯进行快速充电。

优选的，所述第一充电电路包括所述加热设备、所述电芯、第一继电器和第二继电器；

所述电芯的正极与所述第一继电器的一端连接，所述第一继电器的另一端与所述加热设备的正极连接，所述加热设备的负极与所述第二继电器的一端连接，所述继电器的另一端与所述电芯的负极连接。

优选的，所述第二充电电路包括所述充电设备、所述加热设备、所述电芯、第一继电器、第二继电器和第三继电器；

所述充电设备的正极与第三继电器的一端连接，所述第三继电器的另一端分别与所述电芯的正极和所述第一继电器的一端连接；

所述电芯的负极与所述第二继电器的一端连接，所述第一继电器的另一端与所述加热设备的正极连接；

所述第二继电器的另一端和所述加热设备的负极分别与所述充电设备的负极连接。

优选的，所述方法还包括：

根据所述当前温度，获取所述加热设备的加热时长和/或所述电芯的充电时长；

分别显示所述加热时长和/或所述充电时长。

一种对电动汽车进行快速充电的装置，所述装置包括：

第一获取模块，用于在电动汽车连接充电设备时，获取所述充电设备的第一充电参数；

确定模块，用于根据所述第一充电参数和所述电动汽车的第二充电参数确定对所述电动汽车的电池包的电芯进行快速充电的电流大小；

第二获取模块，用于获取所述电芯的当前温度；

第一控制模块，用于如果所述当前温度低于快速充电对应的预设温度，控制所述电芯对所述电池包的加热设备进行供电，并通过所述加热设备对所述电芯进行加热；

第二控制模块，用于当所述电芯的当前温度达到所述预设温度时，控制充电设备通过所述电流大小对所述电芯进行快速充电。

优选的，所述第一控制模块，还用于生成第一充电电路；在所述第一充电电路中通过所述电芯对所述电池包的加热设备进行供电；

所述第二控制模块，还用于通过所述电动汽车的控制器局域网络CAN总线向所述充电设备发送充电请求，所述充电请求携带所述电流大小，以请求所述充电设备输出所述电流大小；生成第二充电电路，并通过第二充电电路和所述电流大小对所述电芯进行快速充电。

优选的，所述第一充电电路包括所述加热设备、所述电芯、第一继电器和第二继电器；

所述电芯的正极与所述第一继电器的一端连接，所述第一继电器的另一端与所述加热设备的正极连接，所述加热设备的负极与所述第二继电器的一端连接，所述继电器的另一端与所述电芯的负极连接。

优选的，所述第二充电电路包括所述充电设备、所述加热设备、所述电芯、第一继电器、第二继电器和第三继电器；

所述充电设备的正极与第三继电器的一端连接，所述第三继电器的另一端分别与所述电芯的正极和所述第一继电器的一端连接；

所述电芯的负极与所述第二继电器的一端连接，所述第一继电器的另一端与所述加热设备的正极连接；

所述第二继电器的另一端和所述加热设备的负极分别与所述充电设备的负 极连接。

优选的，所述装置还包括：

第三获取模块，用于根据所述当前温度，获取所述加热设备的加热时长和/或所述电芯的充电时长；

显示模块，用于分别显示所述加热时长和/或所述充电时长。

在本发明实施例中，当电芯的当前温度低于快速充电对应的预设温度时，控制电芯对电池包的加热设备进行供电，通过加热设备对电芯进行加热，直到电芯的当前温度达到该预设温度时，控制充电设备通过该电流大小对电芯进行快速充电，从而缩短了充电时间，提高了充电效率。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种对电动汽车进行快速充电的方法流程图；

图2-1是本发明实施例2提供的一种对电动汽车进行快速充电的方法流程图；

图2-2是本发明实施例2提供的一种电池管理系统的示意图；

图3是本发明实施例3提供的一种对电动汽车进行快速充电的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

本发明实施例提供了一种对电动汽车进行快速充电的方法，该方法的执行主体可以为电动汽车的电池管理系统，参见图1，该方法包括：

步骤101：在电动汽车连接充电设备时，获取充电设备的第一充电参数。

步骤102：根据第一充电参数和电动汽车的第二充电参数确定对电动汽车的电池包的电芯进行快速充电的电流大小。

步骤103：获取电芯的当前温度。

步骤104：如果当前温度低于快速充电对应的预设温度，控制电芯对电池包 的加热设备进行供电，并通过加热设备对电芯进行加热。

步骤105：当电芯的当前温度达到预设温度时，控制充电设备通过电流大小对电芯进行快速充电。

在本发明实施例中，当电芯的当前温度低于快速充电对应的预设温度时，控制电芯对电池包的加热设备进行供电，通过加热设备对电芯进行加热，直到电芯的当前温度达到该预设温度时，控制充电设备通过该电流大小对电芯进行快速充电，从而缩短了充电时间，提高了充电效率。

实施例2

本发明实施例提供了一种对电动汽车进行快速充电的方法，该方法的执行主体可以为电动汽车的电池管理系统，参见图2-1，该方法包括：

步骤201：在电动汽车连接充电设备时，获取充电设备的第一充电参数。

当电动汽车需要充电时，驾驶员将电动汽车连接充电设备；电池管理系统实时检测电动汽车的状态，当检测到电动汽车连接充电设备时，获取充电设备的第一充电参数。

第一充电参数至少包括充电设备的最大输出电流大小，第一充电参数还可以包括充电设备的充电协议，充电设备的最大输出功率和/或充电设备对应的充电温度范围等。

在本发明实施例中，充电设备为快充设备，能够输出不同电流大小的电流值。

进一步地，电池管理系统还需要确定自身的第二充电参数。

第二充电参数至少包括电动汽车的电池包的加热设备所需的电流大小(加热设备的额定电流)以及电芯快充所需的电流大小(电芯的第二额定电流)。第二充电参数还包括电池包的电芯慢充所需的电流大小(电芯的第一额定电流)、电池包的充电协议和/或电池包对应的充电温度范围等。

在本步骤之前，电池管理系统实时检测电动汽车的电池包的电芯的剩余电量；如果剩余电量小于预设电量，进行充电提醒。该充电提醒可以为显示充电标志、播放提示音和显示提示信息中的至少一个。

在本发明实施例中，由于利用电芯自身的余电放电，对加热设备进行加热，因此，预设电量可以根据电芯的当前温度、快速充电对应的预设温度计算得到， 具体计算过程可以为：

电池管理系统计算快速充电对应的预设温度和电芯的当前温度的温度差，根据该温度差，从温度差和电量范围的对应关系中获取预设温度。

步骤202：根据第一充电参数和电动汽车的第二充电参数确定对电动汽车的电池包的电芯进行快速充电的电流大小。

根据第一充电参数和第二充电参数，从第一充电参数包括的充电设备的最大输出电流大小和第二充电参数包括的电芯快充所需的电流大小中选择最大电流大小，将选择的电流大小确定为对电芯进行快速充电的电流大小。

进一步地，如果第一充电参数包括充电设备的充电协议，第二充电参数包括电池包的充电协议，在本步骤之前，还需要确定充电设备的充电协议和电池包的充电协议是否匹配，具体过程可以为：

确定充电设备的充电协议和电池包的充电协议是否相同；如果充电设备的充电协议和电池包的充电协议相同，确定充电设备可以对电池包进行充电，执行步骤202；如果充电设备的充电协议和电池包的充电协议不相同，确定充电设备不可以对电池包进行充电，结束。

进一步地，如果第一充电参数包括充电设备对应的充电温度范围，第二充电参数包括电池包对应的充电温度范围，在本步骤之前，还需要确定充电设备的充电温度范围和电池包的充电温度范围是否匹配，具体过程可以为：

确定充电设备的充电温度范围是否包括电池包的充电温度范围，如果充电设备的充电温度范围包括电池包的充电温度范围，确定充电设备可以对电池包进行充电，执行步骤202；如果充电设备的充电温度范围不包括电池包的充电温度范围，确定充电设备不可以对电池包进行充电，结束。

步骤203：获取电芯的当前温度。

电池管理系统包括电池信息采集单元；在本步骤中，通过电池信息采集单元采集电池的当前温度。

电池信息采集单元可以为任一能够采集温度的设备，如温度计等。

确定当前温度是否低于快速充电对应的预设温度，如果当前温度低于快速充电对应的预设温度，执行步骤204；如果当前温度不低于快速充电对应的预设温度，执行步骤205。

预设温度可以根据需要进行设置并更改，在本发明实施例中，对预设温度 不作具体限定；例如预设温度可以为0°等。

需要说明的是，有些用户可能将电芯的电量完全用完之后才充电，因此，在本步骤中，确定加热设备所需电量以及电芯的剩余电量，如果加热设备所需电量小于或等于电芯的剩余电量，执行步骤204；如果加热设备所需电量大于电芯的剩余电量，通过充电设备对加热设备进行供电，并通过加热设备对电芯进行加热。

步骤204：如果当前温度低于快速充电对应的预设温度，控制电芯对电池包的加热设备进行供电，并通过加热设备对电芯进行加热。

本步骤可以通过以下步骤(1)至(3)实现，包括：

(1)：生成第一充电电路。

电池管理系统如图2-2所示，在本步骤中，断开电池管理系统中的第三继电器，闭合第一集电器和第二继电器，以生成第一充电电路。在第一充电电路中电芯和加热设备都串联在第一充电电路中。

第一充电电路包括加热设备、电芯、第一继电器和第二继电器；

电芯的正极与第一继电器的一端连接，第一继电器的另一端与加热设备的正极连接，加热设备的负极与第二继电器的一端连接，继电器的另一端与电芯的负极连接。

第一充电电路中还可以包括保险设备，保险设备连接在第一继电器和电芯之间。

在本步骤中，电池管理系统实时检测充电设备输出的电流大小，如果充电设备输出的电流大小超过预设电流大小，断开第一充电电路中的保险设备，从而对加热设备和/或电芯进行过流保护。

(2)：在第一充电电路中通过电芯对电池包的加热设备进行供电。

在本发明实施例中使电动汽车在电芯的当前温度低于预设温度时，利用电芯自身的余电放电，对加热设备进行加热，加热完成之后再转大电流快速充电。

(3)：通过加热设备对电芯进行加热。

加热设备放热以实现对电芯进行加热。

进一步地，电池管理系统实时获取电芯的当前温度，在电芯的当前温度达到电芯慢速充电对应的预设温度时，可以通过充电设备对加热设备进行加热，并对电芯进行慢速充电，具体过程可以为：

确定加热设备所需的电流大小(加热设备的额定电流)、电池包的电芯慢充所需的电流大小(电芯的第一额定电流)，控制充电设备对加热设备进行供电，控制充电设备对电芯进行慢速充电。

控制充电设备对加热设备进行供电，控制充电设备对电芯进行慢速充电的步骤可以为：

电池管理系统通过CAN总线向充电设备发送充电请求(为了便于区分，将该充电请求称为第一充电请求)，该第一充电请求携带第一电流大小，第一电流大小为加热设备所需的电流大小和电芯慢速充电所需的电流大小之和，以请求充电设备输出该第一电流大小的电流。

充电设备接收电池管理系统发送的第一充电请求，并从第一充电请求中获取第一电流大小，根据第一电流大小，输出第一电流大小的电流。

充电设备输出第一电流大小的电流时，电池管理系统控制加热设备所需的电流大小的电流经过加热设备，电芯慢速充电所需的电流大小的电流经过电芯。

步骤205：当电芯的当前温度达到快速充电对应的预设温度时，控制充电设备通过电流大小对电芯进行快速充电。

本步骤可以通过以下步骤(1)至(2)实现，包括：

(1)：通过电动汽车的控制器局域网络CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线向充电设备发送充电请求，充电请求携带该电流大小，以请求充电设备输出电流大小。

在本发明实施例中，电池管理系统通过CAN网络与充电设备设备进行通信，也即在本步骤电池管理系统通过电动汽车的CAN总线向充电设备发送充电请求(为了便于区分，将该充电请求称为第二充电请求)，该第二充电请求携带该电流大小；充电设备接收电池管理系统发送的第二充电请求，并从该第二充电请求中获取该电流大小，并根据该电流大小，输出该电流大小的电流。

(2)：生成第二充电电路，并通过第二充电电路和电流大小对电芯进行快速充电。

断开电池管理系统中的的第一继电器，闭合第三继电器，以生成第二充电电路。在第二充电电路中，电芯串联在第二充电电路中，而加热设备没有串联在第二充电电路中。

第二充电电路包括充电设备、加热设备、电芯、第一继电器、第二继电器 和第三继电器。

充电设备的正极与第三继电器的一端连接，第三继电器的另一端分别与电芯的正极和第一继电器的一端连接；电芯的负极与第二继电器的一端连接，第一继电器的另一端与加热设备的正极连接；第二继电器的另一端和加热设备的负极分别与充电设备的负极连接。

步骤206：根据当前温度，获取加热设备的加热时长/或和电芯的充电时长。

本步骤可以通过以下第一种方式或者第二种方式实现，对于第一种实现方式，本步骤可以为：

电池管理系统中存储温度和加热时长的对应关系，在本步骤中，根据该当前温度，从温度和加热时长的对应关系中获取加热设备的加热时长，该加热时长为对加热设备进行供电的充电时长。和/或，

电池管理系统中存储温度和充电时长的对应关系，在本步骤中，根据该当前温度，从温度和充电时长的对应关系中获取电芯的充电时长。

对于第二种实现方式，本步骤可以为：

电池管理系统根据当前温度、快速充电对应的预设温度、加热设备所需电流大小和电芯快速充电所需的电流大小，计算加热设备的加热时长和/或电芯的充电时长。

步骤207：分别显示加热时长和/或充电时长。

用户可以根据该加热时长和/或充电时长了解电动汽车的充电情况。

在本发明实施例中，当电芯的当前温度低于快速充电对应的预设温度时，控制电芯对电池包的加热设备进行供电，通过加热设备对电芯进行加热，直到电芯的当前温度达到该预设温度时，控制充电设备通过该电流大小对电芯进行快速充电，从而缩短了充电时间，提高了充电效率。

实施例3

本发明实施例提供了一种对电动汽车进行快速充电的装置，参见图3，该装置包括：

第一获取模块301，用于在电动汽车连接充电设备时，获取充电设备的第一充电参数；

确定模块302，用于根据第一充电参数和电动汽车的第二充电参数确定对电 动汽车的电池包的电芯进行快速充电的电流大小；

第二获取模块303，用于获取电芯的当前温度；

第一控制模块304，用于如果当前温度低于快速充电对应的预设温度，控制电芯对电池包的加热设备进行供电，并通过加热设备对电芯进行加热；

第二控制模块305，用于当电芯的当前温度达到预设温度时，控制充电设备通过电流大小对电芯进行快速充电。

优选的，第一控制模块304，还用于生成第一充电电路；在第一充电电路中通过电芯对电池包的加热设备进行供电；

第二控制模块305，还用于通过电动汽车的控制器局域网络CAN总线向充电设备发送充电请求，充电请求携带电流大小，以请求充电设备输出电流大小；生成第二充电电路，并通过第二充电电路和电流大小对电芯进行快速充电。

优选的，第一充电电路包括加热设备、电芯、第一继电器和第二继电器；

电芯的正极与第一继电器的一端连接，第一继电器的另一端与加热设备的正极连接，加热设备的负极与第二继电器的一端连接，继电器的另一端与电芯的负极连接。

优选的，第二充电电路包括充电设备、加热设备、电芯、第一继电器、第二继电器和第三继电器；

充电设备的正极与第三继电器的一端连接，第三继电器的另一端分别与电芯的正极和第一继电器的一端连接；

电芯的负极与第二继电器的一端连接，第一继电器的另一端与加热设备的正极连接；

第二继电器的另一端和加热设备的负极分别与充电设备的负极连接。

优选的，装置还包括：

第三获取模块，用于根据当前温度，获取加热设备的加热时长和/或电芯的充电时长；

显示模块，用于分别显示加热时长和/或充电时长。

在本发明实施例中，当电芯的当前温度低于快速充电对应的预设温度时，控制电芯对电池包的加热设备进行供电，通过加热设备对电芯进行加热，直到电芯的当前温度达到该预设温度时，控制充电设备通过该电流大小对电芯进行快速充电，从而缩短了充电时间，提高了充电效率。

需要说明的是：上述实施例提供的对电动汽车进行快速充电的装置在对电动汽车进行快速充电时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的对电动汽车进行快速充电的装置与对电动汽车进行快速充电的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。